DE4024399A1 - Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit Hartstoffe aufwei­ sendem Bohrkopf.

Es ist bekannt, in jenen Fällen, wo in Bauteilen maßlich genaue Bohrungen mit definierter Geometrie hergestellt wer­ den müssen, Hartstoffe enthaltende Bohrwerkzeuge zu verwen­ den. In aller Regel weist ein solches Bohrwerkzeug einen Bohrkopf auf, dessen Form der herzustellenden Geometrie der Bohrung entspricht. Hartstoffe, worunter beispielsweise Dia­ mantkörner verstanden werden, enthält in diesem Falle der Bohrkopf. Dabei kann der Bohrkopf vollumfänglich aus einem Hartstoffe enthaltenden Material hergestellt sein. Aus wirt­ schaftlichen Gründen ist es jedoch verbreitet den Bohrkopf aus einem Trägermaterial, beispielsweise aus einem hochwer­ tigen Stahl herzustellen und mit hartstoffhaltigem Material zu beschichten. Insbesondere kann eine solche Beschichtung aus einem Diamantkörner enthaltenden Matrixmaterial beste­ hen.

Für die Befestigung, Fixierung oder Justierung von Bauteilen aus Materialien wie Beton, Gestein, Ziegel, Mauerwerk und dgl. ist es erforderlich, sich zur Oberfläche des Bauteiles hin erweiternde Bohrungen mit genauer Abmessung und definier­ ter Geometrie herzustellen. Solche Bohrungen können beispiels­ weise der Aufnahme von Paßstiften mit einer entsprechenden Geometrie dienen, so daß die befestigten Bauteile zusätz­ lich auch ausreichend justiert sind. Die aus diesen Gründen an die Bohrungen gestellten hohen Anforderungen können mit den bisher zur Verfügung stehenden Werkzeugen nicht ausrei­ chend gelöst werden. Insbesondere läßt bei jenen Werkzeu­ gen, wo die Bohrung in einem Arbeitsgang hergestellt wird, die Maßhaltigkeit und die Genauigkeit der Geometrie zu wün­ schen übrig. In jenen Fällen, wo die Bohrung in zwei Arbeits­ gängen hergestellt wird, ist der Zeitaufwand zu groß, so daß die Anforderungen hinsichtlich Wirtschaftlichkeit nicht erfüllt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, mit welchem sich in wirtschaftlicher Weise zur Oberfläche des Bauteiles hin erweiternde Bohrungen von hoher Maßhaltigkeit und genauer Geometrie herstellen lassen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem auf der Kombina­ tion folgender Merkmale aufbauenden Bohrwerkzeug mit Hart­ stoffe aufweisendem Bohrkopf gelöst:

• a) Der Bohrkopf verjüngt sich in Bohrrichtung.
• b) Die Stirnseite und der Mantel des Bohrkopfes weisen miteinander verbundene Nuten auf.
• c) Die Nuten der Stirnseite und des Mantels sind mit einer Bohrflüssigkeitsöffnung verbunden.
• d) Die Wandung mindestens einer Nut der Stirnseite fluch­ tet mit der Drehachse.

Mit einem Bohrwerkzeug dessen Bohrkopf auf der Kombination der vorgenannten Merkmale aufbaut, lassen sich Bohrungen, die sich zur Oberfläche des Bauteiles hin erweitern, wirt­ schaftlich mit hoher Maßhaltigkeit und genauer Geometrie herstellen. Insbesondere fallen die wirtschaftlichen Vor­ teile ins Gewicht, da sich die Bohrungen in einem einzigen Arbeitsgang herstellen lassen und zwar mit einem Antriebs­ gerät, das lediglich eine Drehbewegung für die Eigenrotation des Bohrwerkzeuges ausführt. Irgendwelche Schlagbewegungen sind demnach nicht erforderlich.

Dank dem sich in Bohrrichtung verjüngenden Bohrkopf weisen die Bohrungen nach Abschluß des Bohrvorganges eine ent­ sprechende und damit auch genaue Geometrie auf. Die an der Stirnseite und am Mantel vorgesehenen Nuten dienen dem Transport des abgetragenen Materials in Verbindung mit Bohr­ flüssigkeit, welche zentral zugeführt oder abgesaugt werden kann.

Um zu verhindern, daß aufgrund der die Stirnseite durch­ querenden Nuten ein Teil der Bohrung nicht bearbeitet wird, fluchtet die Wandung mindestens einer Nut mit der Drehachse. Dadurch ist sichergestellt, daß von der Stirnseite des Bohrkopfes immer die gesamte Fläche des Grundes der Bohrung bearbeitet wird.

Im Hinblick auf die in großem Umfange zur Anwendung kommen­ den Paßstifte ist der Bohrkopf vorzugsweise als in Bohr­ richtung verjüngender Kegelstumpf ausgebildet. Die damit erzeugte Bohrung hat demnach eine entsprechend kegelstumpf­ förmige Geometrie von hoher Genauigkeit und Oberflächengüte.

Um zu gewährleisten, daß die Bohrflüssigkeit samt dem abge­ tragenen Material ohne Behinderung transportiert wird, be­ tragen die Breite und die Tiefe der Nuten vorzugsweise das 0,05- bis 0,2-fache des stirnseitigen Durchmessers des Bohr­ kopfes.

Weiterhin hat es sich im Hinblick auf einen ungehinderten Transport der Bohrflüssigkeit samt abgetragenem Material als zweckmäßig erwiesen, wenn sich zwei, vorzugsweise sich un­ ter einem Winkel von 90° schneidende Nuten an der Stirnseite des Bohrkopfes vorgesehen sind. Diese sich über die gesamte Stirnseite des Bohrkopfes erstreckenden Nuten münden in die am Mantel vorgesehenen Nuten, wobei letzere vorzugsweise im wesentlichen achsparallel verlaufen und sich bis an das der Bohrrichtung abgewandte Ende des Bohrkopfes erstrecken.

Im Falle von sich kreuzenden Nuten an der Stirnseite des Bohr­ kopfes wird die mit der Drehachse fluchtende Wandung vorzugs­ weise vom Scheitel des zwischen zwei sich kreuzenden Nuten stehengebliebenen Teiles des Bohrkopfes gebildet.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von sie beispielsweise wie­ dergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 den Bohrkopf eines erfindungsgemäßen Bohr­ werkzeuges in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die bohrrichtungsseitige Stirnseite des Bohrkopfes entsprechend Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Bohrwerkzeug 1 besteht aus Schaft 2 und Bohrkopf 3. Der Schaft 2 weist für den Durchtritt der Bohrflüssigkeit eine Innenbohrung 4 auf.

Aus der Draufsicht entsprechend Fig. 2 sind zwei sich unter 90° schneidende Nuten 5, 6 an der Stirnseite ersichtlich. Diese an der Stirnseite vorgesehenen Nuten 5, 6 sind mit Nuten 5a, 5b, 6a, 6b am Mantel des Bohrkopfes 3 verbunden. Sowohl die an der Stirnseite vorgesehenen Nuten 5, 6 als auch die am Mantel des Bohrkopfes 3 angeordneten Nuten 5a, 5b, 6a, 6b weisen eine Breite b und eine Tiefe t auf, die dem 0,05- bis 0,2-fachen des stirnseitigen Durchmessers des Bohrkopfes 3 betragen. Eine die Fortsetzung der Innenbohrung 4 bildende Bohrflüssigkeitsöffnung 7 mündet in die an der Stirnseite vorgesehenen Nuten 5, 6.

Wie die Fig. 2 zeigt, fluchtet die Wandung mindestens einer Nut 5, 6 der Stirnseite mit der Drehachse des Bohrkopfes 3. Im vorliegenden Beispiel, wo an der Stirnseite des Bohr­ kopfes 3 zwei sich schneidende Nuten 5, 6 vorgesehen sind, wird diese Wandung vom Scheitel S gebildet, was dazu führt, daß der Scheitel S unmittelbar mit der Drehachse des Bohr­ kopfes 3 zusammenfällt

Claims (7)

1. Bohrwerkzeug (1) mit Hartstoffe aufweisendem Bohrkopf (3), gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

• a) Der Bohrkopf (3) verjüngt sich in Bohrrichtung.
• b) Die Stirnseite und der Mantel des Bohrkopfes (3) weisen miteinander verbundene Nuten (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) auf.
• c) Die Nuten (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) der Stirnseite und des Mantels sind mit einer Bohrflüssigkeits­ öffnung (7) verbunden.
• d) Die Wandung mindestens einer Nut (5, 6) der Stirn­ seite fluchtet mit der Drehachse.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (3) als sich in Bohrrichtung ver­ jüngender Kegelstumpf ausgebildet ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Breite (b) der Nuten (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) das 0,05- bis 0,2-fache des stirnseitigen Durchmessers des Bohrkopfes (3) beträgt.

4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe (t) der Nuten (5, 5a, 5b, 6, 6a, 6b) das 0,05- bis 0,2-fache des stirnsei­ tigen Durchmessers des Bohrkopfes (3) beträgt.

5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite zwei sich schneidende, sich über die gesamte Stirnseite er­ streckende Nuten (5, 6) vorgesehen sind.

6. Bohrwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Nuten (5, 6) unter einem Winkel von 90° schneiden.

7. Bohrverkzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die mit der Drehachse fluchtende Wandung vom Scheitel (S) zwischen zwei sich kreuzenden Nuten (5, 6) gebildet wird.