DE542582C - Drehbohrer mit einer Krone in Gestalt eines schraeg abgeschnittenen Parallelflachs - Google Patents

Description

In der Gestemsbohrtechnik der letzten Jahre ist eine neuartige Bohrerform zur Anwendung gelangt, die ,aus einem Parallelflach mit abgeschrägter Stirnfläche besteht. Einen Fünf kantbohr er dieser Art veranschaulicht die Abb. i. Läßt man die Anzahl der parallelen Seitenkanten bis ins Unendliche wachsen, so entsteht aus dem Parallelflach ein Zylinder, dessen abgeschrägte Stirnfläche eine Ellipse

to bildet. Alle diese Drehbohrer kann man ihrer Arbeitsweise nach zwei Gruppen zuordnen. Die eine Gruppe umfaßt die Bohrer, die in derselben Weise wie die bekannten Spiralbohrer mit konstanter Bohrachse arbeiten, und zwar einer Bohrachse, die den Seitenkanten des Parallelflachs parallel liegt. Bohrer dieser Art erzeugen naturgemäß ein Bohrloch, das von seinem Eingang in den Werkstoff ab bis zu seinem Ausgang konstanten Durchmesser besitzt. Um ein leichtes Arbeiten dieser Bohrer zu ermöglichen, werden, die der Spitze benachbarten Seitenflächen zuweilen derart nach außen abgeschrägt, daß die eigentliche Bohrerspitze einen größeren Kreis beschreibt als die übrigen Teile der Mantelfläche. Diese Maßnahme ist jedoch gleichbedeutend mit einer Verkleinerung der Keilwinkel an der Bohrspitze, schwächt also die Bohrerspitze.

Die zweite Bohrergruppe arbeitet mit veränderlicher Bohrachse. Die Bohrer dieser Art sind mit verhältnismäßig langen Schäften aus gut federndem Stahl ausgerüstet, die sich beim Arbeiten des Bohrers entsprechend der Änderung der Bohrachse mehr oder weniger durchbiegen. Bohrer der zweiten Gruppe sind bisher nur als Parallelfläche gemäß Abb. ι bekannt geworden. Die Spitze« des Bohrers, d.h. der Teil, der zwischen Stirnfläche und benachbarten· Seitenflächen die kleinsten Winkel besitzt, setzt beim Bohren zuerst auf den Werkstoff auf und bildet zunächst den Mittelpunkt der rotierenden Bohrerbewegung; die Bohrachse verläuft also anfänglich von der Mitte des Bohrfutters zur Spitze ,ff. Mit zunehmendem Eindringen in das Werkstück schiebt der auf die schräge Stirnfläche ausgeübte Reaktionsdruck durch Keilwirkung die Spitze α von ihrer zentralen Lage immer mehr nach außen, bis schließlich der Bohrer von den parallelen Seitenkanten geführt wird und die Bohrachse diesen parallel in der Bohrermitte verläuft. Von diesem Zeitpunkt ab unterscheidet sich die Arbeitsweise dieser Bohrergruppe in nichts mehr von derjenigen der vorbeschriebenen Bohrer mit starrer Bohrachse. Bei dieser zweiten Gruppe hat die Veränderlichkeit der Bohrachse ein Bohrloch zur Folge, das an seinem Eingang in den Werkstoff erheblich größer ist als an seinem Ausgang. Bei dem Parallelflach gemäß Abb. 1 ist das Verjüngungsverhältnis, d. h. das Verhältnis der Bohrlochdurchmesser am Eingang und Ausgang, etwa. 1,4-

Aus der beschriebenen Wirkungsweise dieser eigenartigen Bohrerform ergeben sich ihre Nachteile. Einmal ist das große Verjüngungsverhältnis des Bohrlochkonus vielfach unerwünscht und erfordert eine beson-

dere Nachbearbeitung der Bohrlöcher. Viel schwerwiegender aber ist der Umstand, daß vom Beginn der Bohrarbeit an bis zur Vollendung des Bohrloches die an sich schwache Spitze fast die ganze Zerspanungsarbeit zu leisten hat. Da die meisten Gesteine an sich ein Bohrermaterial erfordern, dessen Härte recht erheblich, sein muß, so kommen hierfür neben sehr hoch legierten Stählen nur ίο sogenannte Hartmetalle in Frage. Beide Metallarten besitzen bei ihrer großen Härte naturgemäß nur eine mäßig hohe Zähigkeit. Die Spitze des Bohrers ist also nicht nur schnellem Verschleiß ausgesetzt, weil sie die gesamte Zerspanungsarbeit fast allein zu leisten hat, sondern sie unterliegt auch großer Bruchgefahr wegen der geringen Zähigkeit des Bohrermetalles. Diese Umstände waren die Ursache dafür, daß diese Bonrerform nur zur Anwendung gelangte zum Bearbeiten verhältnismäßig weicher Gesteine, wobei ein guter Schnellstahl als Bohrermaterial genügte. Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine Bohrerform, die von der vorbeschriebenen ausgeht, ihre Vorzüge besitzt und ihre Nachteile durch eine andere Gestaltung der eigentlichen Bohrerspitze vermeidet. Wie die Abb. 2 und 3 zeigen, sind die der Spitze benachbarten Seitenflächen des Parallelflachs abgeschrägt, so daß der höchste Punkt des Bohrers α jetzt nicht mehr in der Kante k liegt, sondern etwas der Bohrerrnitte zu gerückt ist. Mit der Abschrägung der entsprechenden Parallelflächen ist aber gleichzeitig die Spitze aus einem Punkt (Abb. 1) zu einer schwach gekrümmten Kurve geworden, wie sowohl der Aufriß (Abb. 2) als. auch die perspektivische Ansicht (Abb. 3) deutlich zeigen. Bei gleicher Neigung der Stirnfläche ist zwar der Schneidwinkel an der Spitze etwas größer geworden, aber gleichzeitig ist die Spitzenschneide ganz unverhältnismäßig kräftiger durch Material unterstützt und dadurch vor Bruchgefahr gesichert. Die Zerspanungsarbeit, die bei der bisherigen Schneidform praktisch ein einziger Punkt zu leisten hatte, ist gleichmäßig verteilt auf eine schwach gekrümmte Schneidkante, die naturgemäß der Abnutzung in geringerem Maße ausgesetzt ist. Als letzter Vorteil ergibt sich schließlich ein erheblich geringeres Verjüngungsverhältnis des Bohrlochkonus, und zwar ist diese Verringerung bei weitem größer, als man aus der geometrischen Gestalt der Spitze annehmen sollte. Wenn z. B. wie in Abb. 2 der höchste Punkt a der Spitzenkurve um ein Zehntel der größten Diagonalenlänge von der Kantet nach der Bohrermitte zu liegt, so müßte sich rein rechnerisch ein Verjüngungsverhältnis etwas unter 1,3 ergeben. Tatsächlich aber ist es ungefähr 1,1. Der Erfinder führt das darauf zurück, daß die Spitze infolge ihres stumpferen Anstellwinkels bei der Bohrerform gemäß vorliegender Erfindung leichter seitlich verschoben wird unter dem Einfluß der entsprechenden Komponente der auf die Stirnfläche wirkenden Druckkräfte.

Die für die vorliegende Erfindung charakteristische Abschrägung der Parallelflächen an der Bohrerspitze ergibt somit außer einem erheblich geringeren Verjüngungsverhältnis des Bohrlochkonus infolge der besseren Unterstützung und der Vergrößerung der Schneidkante die Möglichkeit, auch Metalle geringerer Zähigkeit, z. B. die eigentlichen Hartmetalle, als Bohrermaterial zu verwenden.

Als Sonder art des Parallelflachs ist die Zylinderform in seiner Gestaltung als Bohrer gemäß vorliegender Erfindung in Abb. 4 veranschaulicht.

Selbstverständlich wäre es unzweckmäßig, die Bohrer in ihrer ganzen Länge als Parallelfläche auszugestalten. Im allgemeinen wird man nur den oberen Teil in diesel Weise ausbilden und ihn durch Löten, Schweißen, Einsetzen oder Haltern in der üblichen Weise mit einem runden Schaft verbinden, der am besten aus Eisen oder Stahl besteht und erforderlichenfalls an seinem unteren Ende Mitnehmerlappen zur Befestigung in einem Bohrfutter besitzt. Die Schäfte für Tieflochbohrer werden vorteilhaft an ihrem dem Parallelflach benachbarten Ende mit einer oder zwei Spiralnuten zum Herausbefördern des zerspanten Materials versehen. Zum Schluß sei noch erwähnt, daß die Bohrerform gemäß vorliegender Erfindung natürlich nicht beschränkt ist auf Gesteinsbohrer, sondern daß der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung die Bohrerform an sich umfaßt ohne Rücksicht darauf, bei welchen Werkstoffen, Gesteinen, Hölzern, Isoliermaterialien usw. die Bohrer zur Anwendung gelangen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehbohrer mit einer Krone in Gestalt eines schräg abgeschnittenen Parallelflachs, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Teil der schrägen Stirnfläche fortgenommen ist durch Schräganschlifr der benachbarten Seitenflächen, der mit der Stirnfläche eine Kurvenschneide bildet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen