DE69307183T2 - Bohrwerkzeug für Holz und Verfahren zur Herstellung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft einen Holzbohrer zum Bohren von Löchern in Holz oder ähnlichen Materialien, wie er im Oberbegriff des Anspruches 1 festgelegt ist. Ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Holzbohrers ist im Anspruch 11 angegeben. Holzbohrer haben im allgemeinen einen Mittelpunkt und ein spatenförmiges Blatt oder Schneidabschnitt, der an einem Schaft befestigt ist, wobei der Bohrer üblicherweise von irgendeiner Art Motorwerkzeug angetrieben wird.
• Auf dem Gebiet bekannter Holzbohrer verwenden Blätter unterschiedlicher Formen und Größen, von denen einige Sporne bzw. Kanten an den Außenrändern der Schultern aufweisen, um ein besseres Eindringen des Blattes in das Holzsubstrat zu schaffen. Häufig schließen die Blätter von Holzbohrern Hohlkehlen ein, die in die Oberfläche der Blattseite entlang der Schulter oder Spitze geschliffen sind, um die Schneidwirkung zu verstärken und eine bessere Ablenkung der Holzspäne von der Bohrung zu schaffen. Herkömmliche Verfahren zum Bilden von Hohlkehlen oder Nuten in die Blattseite verwenden Schleifverfahren, die in die Blattoberfläche schneiden, wodurch die Dicke des Blattes in dem Bereich der Nut verringert wird und eine Ablenkoberfläche innerhalb der Blattseite gebildet wird, so daß Späne unter einem scharfen, spitzen Winkel abgelenkt werden müssen, der durch die äußere Oberfläche der Hohlkehle gebildet wird, die mit der inneren Oberfläche der Hohlkehle verbunden ist. Üblicherweise sind die Schneidkanten an dem vorderen Ende des Blattes von den Hohlkehlen getrennt gebildet. Diese herkmmlichen Holzbohrer sind üblicherweise flach, haben Schneidkanten, die nicht nach außerhalb der Ebene der Blattseite hervorstehen.
• Aus US-A-2,692,627 ist ein Holzbohrer bekannt, der einen Schaft und ein Blatt umfaßt, die miteinander mittels einer Schraube verbunden sind. Das Blatt hat längliche, äußere Seitenabschnitte, die in der Form eines "S" oder einer umgekehrten Kurve gebildet sind. Diese Ausgestaltung ergibt niedrigere Abschnitte und Kanten der Ebene an seinen gegenüberstehenden Querseiten, die sich in bezug auf die Drehrichtung des Blattes vorwärts erstrecken. Des weiteren erstrecken sich obere Abschnitte der äußeren Seitenabschnitte des Blattes rückwärts von der Drehrichtung des Blattes fort. Die oberen und unteren Seitenabschnitte können nur durch das Bereitstellen von Längsschlitzen in der Querschulter an der vorderen Kante des Bohrers bzw. dem oberen Ende gebogen werden. Diese Schlitze schwächen den Bohrer und verlangen zusätzliche Verfahrensschritte bei der Herstellung des Bohrers, so daß sich höhere Kosten ergeben.
• Aus US-A-1,409,258 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schnitzwerkzeugs bekannt, das einen Schneidkopf hat. Der Schneidkopf ist von einem abgeflachten Abschnitt gebildet, der Schultern und Flansche oder Flügel einschließt. Der untere Abschnitt hat die Form einer Scheibe, von der ein Segment ausgeschnitten ist, und ein Schlitz wird in der Längsrichtung gebildet, bevor die unteren Abschnitte zu der erwünschten Form gebogen werden, um die Flügel zu bilden. Schließlich werden die Kanten von jedem Flügel geschärft, um Schneidkanten zu bilden.
• Beispielsweise beschreibt das US Patent 4,682,917 von Williams III einen Holzbohrer, der konstruiert ist, daß er eine Hohlkehle aufweist, die in die Blattseite geschliffen ist und die sich von der Spitze und entlang dem Querschulterabschnitt des Blattes erstreckt und dort anhält, wo die Schneidbrust der Schulterkante die Schulterhohlkehle schneidet. Die vorderen Schneidkanten des Blattes bleiben plan mit der Seite des Blattes oder darin vertieft.
• Die Spanablenkeinrichtung der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt, daß sie in einem Biegeverfahren mit einem einzigen Schritt hergestellt wird, wodurch die Kosten eines Fräs- und/oder Schleifschrittes verringert werden, um das erwünschte Hohlkehlenmuster in die Blattoberfläche zu schneiden. Die Spanentferneinrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet keine Hohlkehle, die unter einem spitzen Winkel gebildet ist, wie sie bei dem Bohrer von Williams III verwendet wird, sondern verwendet ein Schmiedeverfahren, einen durchgehenden Haken in das vordere Ende des Blattes zu biegen, der sich entlang den Querschultern erstreckt und in einem zentralen Punkt zusammenläuft. Die Holzspäne werden nach oben auf die Blattoberfläche vielmehr unter einem stumpfen Winkel statt eines spitzen Winkels gelenkt, wie es in der Druckschrift von William gelehrt wird, um eine wirksamere Entfernung der Spanabfälle von der Schneidoberfläche zu liefern. Das vordere Ende des Blattes, das den Haken einschließt, hat eine allgemein gleichförmige Dicke. Die Konstruktion des Hakens, der über die oder nach außerhalb (in Drehrichtung) der Ebene Blattoberfläche hinaus und entlang der Querschulter und dem zentrale Punkt hervorsteht, maximieren die Festigkeit und Langlebigkeit der Schneidkanten des Blattes, während der Schmiedevorgang Abfallmaterial minimiert, das während der Herstellung des Holzbohrers gebildet wird.
• Obgleich mehrere unterschiedliche Arten von Holzbohrern im Handel erhältlich sind, besteht ein Bedürfnis, einen Holzbohrer zu schaffen, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er eine gute Eindringfähigkeit und Dauerhaftigkeit aufweist und preisgünstig herzustellen ist.
• Demgemäß ist es die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, einen preiswerten und verbesserten Holzbohrer zu schaffen, der ein gutes Eindringvermögen und Dauerhaftigkeit aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung desselben mit weniger Verfahrensschritten bei niedrigen Kosten zu schaffen.
• Diese Zielsetzungen werden durch einen Holzbohrer gelöst, der die Merkmale des Patentanspruches 1 aufweist, und durch ein Verfahren, das die Verfahrensschritte des Anspruches 11 umfaßt.
• Bevorzugte Ausführungsform sind Gegenstand verschiedener, abhängiger Ansprüche.
• Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen erlangt, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile durchgehend bei den verschiedenen Ansichten beziehen, und worin:
• Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht eines Holzbohrers der Erfindung ist;
• Fig. 2 eine Vorderansicht eines zylindrisch geformten, mit einem Kopf versehenen Rohlings ist, der verwendet wird, den Holzbohrer der Erfindung zu bilden;
• Fig. 3 eine Vorderansicht eines abgeflachten Rohlings ist, der aus dem mit einem Kopf versehenen Rohling der Fig. 2 geschmiedet worden ist, wobei eine Schnittmodellansicht der Abschnitte gezeigt ist, die von dem abgeflachten Rohling nachgeschnitten werden müssen, um den Holzbohrer der Erfindung herzustellen;
• Fig. 4 eine Vorderansicht des Holzbohrers ist, bei dem der abgeflachte Rohling der Fig. 3 nachgeschnitten worden ist;
• Fig. 5 eine Vorderansicht des Holzbohrers der Erfindung ist, die den durchgehenden Haken zeigt, der in das vordere Ende des Blattes geschmiedet worden ist und der sich von der Seite durch die Kante, die Querschulter und den zentralen Punkt nach den Nachschneide- und Schmiedeschritten gemäß dem Herstellungsverfahren erstreckt, das hier beschrieben ist;
• Fig. 6 eine perspektivische Seitenansicht des Holzbohrers der Fig. 5 ist, wobei der durchgehende Haken gezeigt ist, der in das vordere Ende des Blattes geschmiedet worden ist und über die Ebene des Blattes auf jeder Seite des Blattes oder nach außen (in Drehrichtung) hervorsteht und sich über die Kante und die Querschulter erstreckt und in einem zentralen Punkt zusammenläuft;
• Fig. 7 eine Vorderansicht eines Holzbohrers der Fig. 6 ist, wobei der durchgehende Haken gezeigt ist, der in das vordere Ende des Blattes geschmiedet worden ist und über die Ebene des Blattes auf jeder Seite des Blattes oder nach außen (in Drehrichtung) hervorsteht und sich über die Kante und die Querschulter erstreckt und in einem Mittelpunkt mit unterbrochener Linie zusammenläuft; und einen Winkel E an dem Schnitt des Hakens, der den Mittelpunkt bildet, einen Winkel Q an dem Schnittpunkt der Querschulter und der Seite, um die Schneidkante zu bilden, und einen Winkel M, der die Seitenrücknahme des Blattkörpers bildet;
• Fig. 8 eine vergrößerte Vorderansicht des Blattes der Fig. 7 ist, wobei gezeigt ist, daß sich der durchgehende Haken, der in das vordere Ende des Blattes geschmiedet ist, von jeder Seite durch die Kanten und die Querschultern erstreckt, um sich in einem Mittelpunkt entlang dem Schnitt B-B zu vereinen;
• Fig. 9 eine vergrößerte Vorderansicht des Blattes der Fig. 8 ist, wobei mit unterbrochener Ansicht das Vereinen des durchgehenden Hakens auf jeder Seite des Blattes an dem Mittelpunkt gezeigt ist;
• Fig. 10 eine vergrößerte aufgeschnittene Seitenansicht des Schnitts A-A der Fig. 7 und 9 ist, die den Rücknahewinkel H des Hakens zeigt, der in das vordere Ende des Blattes geschmiedet ist und über die Ebenen des Blattes oder nach außen (in Drehrichtung) hervorsteht und sich von den äußeren Seiten entlang den Schneidkanten und den Querschultern erstreckt; und zeigt einen Winkel A, der den Spanwinkel der Vorderkante festlegt, die abgeschrägt eine durchgehende Schneidkante bildet, die sich entlang dem Haken von der äußeren Seitenwand des Blattes durch die äußeren Schneidkanten und entlang den seitlichen Schultern erstreckt.
• Fig. 11 eine vergrößerte abgeschnittene Seitenansicht des Mittelpunktes der Fig. 10 ist, wobei der Haken gezeigt ist, der sich oberhalb und unterhalb der Ebene der Blattoberfläche erstreckt;
• Fig. 12 eine vergrößerte, perspektivische Ansicht des Mittelpunktes des Holzbohrers ist, der in Fig. 10 gezeigt ist, wobei das Vereinigen des Hakens an dem Mittelpunkt und des Hakens an den Kanten gezeigt ist, die über die Ebene der Blattoberfläche hervorstehen;
• Fig. 13 eine vordere Endansicht des Holzbohrers der Erfindung ist, die den geschmiedeten Haken des Mittelpunktes auf jeder Seite des Blattes zeigt, der nach außen (in Drehrichtung) über die Ebene der Blattseite hinaussteht, wobei sie sich vereinigen und an der Spitze des Mittelpunktes unter einem Winkel, Winkel D, in bezug auf die Achse senkrecht zu der Ebene der Blattoberfläche verdrehen, wobei der Winkel der axialen Rücknahme, was die abgeschrägte Schneidkante der äußeren Seitenwände bildet, gezeigt ist und mit unterbrochenen Linien Fortsetzung gezeigt ist, mit der der Haken über die Ebene der Blattoberfläche hervorsteht;
• Fig. 14 eine perspektivische Ansicht des Vorderendes einer Ecke des Holzbohrerblatts der Erfindung ist, wobei der Haken gezeigt ist, der sich entlang der Querschulter und durch eine Seitenschneidkante erstreckt; und
• Fig. 15 eine Schnittansicht entlang der Linie D-D der Fig. 8 ist, wobei der Hakenwinkel der Fig. 10 entlang der Seitenschneidkante, die sich über das vordere Ende der Querschulter erstreckt, und der abgeschrägten Schneidkante des vorderen Endes der Seitenschneidkante gezeigt ist.
• Wie es in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist, hat der Holzbohrer 10 der vorliegenden Erfindung ein Blatt 12, das mit einem allgemein länglichen, zylindrischen Schaft 14 verbunden ist, der eine abgeschrägte Schulter 18 aufweist, die mit einem sechseckigen Antriebsende 16 verringerten Durchmessers verbunden ist. Das Antriebsende 16 kann in das Futter einer Bohrmaschine oder in ein anderes Motorwerkzeug passen, das den Holzbohrer 10 antreibt.
• Fig. 1 zeigt, daß das allgemein flache, spatenförmige Blatt 12 mehrere Male weiter als der Schaft 14 ist. Das Blatt 12 weist ein Paar paralleler, entgegengesetzter, im wesentlichen großer, ebener Seitenflächen auf, eine erste, große, ebene Vorderseite 11 und eine zweite, große, ebene Rückseite 13 (nicht gezeigt). Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist die erste Seite 11 mit der Seite 13 über eine erste, äußere, linke Seitenwand 24 (nicht gezeigt) und eine zweite, äußere, rechte Seitenwand 26 verbunden.
• Der Holzbohrer 10 der vorliegenden Erfindung hat eine einheitliche Konstruktion, worin das Blatt 12 und der Schaft 14 aus einem einzigen Teil aus Metall hergestellt werden. Die einheitliche Konstruktion des Holzbohrers 10 ist ausgelegt, daß eine optimale, strukturelle Stütze gegenüber Biege- und Scherkräften an dem Schaft 14 an dem Punkt geschaffen wird, wo der Holzbohrer 10 der größten Belastung und Metallermüdung ausgesetzt ist. Das preiswerte Material, das verwendet wird, die bevorzugte Ausführungsform herzustellen, ist Kohlenstoffstahl mit einem Rockwell "C" Härtebereich in den unteren 50. Verschiedene Metalle und Legierungen können verwendet werden, den Holzbohrer der vorliegenden Erfindung zu konstruieren; jedoch ist Kohlenstoffstahl preisgünstig, einfach zu bearbeiten und anzulassen und hält eine Schneidkante.
• Der Holzbohrer 10 der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem ein allgemein zylindrischer, mit einem Kopf versehener Rohling 1 aus Kohlenstoffstahl, wie er in Fig. 2 gezeigt ist, gepreßt wird und der Kopf 2 in einem Stempel abgeflacht wird, um einen abgeflachten Rohling 3 zu bilden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Der abgeflachte Rohling 3 kann, um den Abflachungsvorgang zu erleichtern, in Abhängigkeit von der Größe und dem Gewicht des mit einem Kopf versehenen Rohlings 1 erwärmt werden.
• Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, ergibt das Abflachen des mit einem Kopf versehenen Rohlings 1 den Verlauf des hinteren Abschnitts des Blattes 12, das mit dem Schaft 14 verbunden ist, um einen ersten, linken, hinteren, gekrümmten Blattabschnitt 4 und einen zweiten, rechten, hinteren, gekrümmten Blattabschnitt 5 zu bilden. Jeder der gekrümmten, hinteren Blattabschnitte 4 und 5 nimmt in der Weite ab und nimmt in der Dicke an dem Übergang des Blattes 12 zu dem Schaft 14 zu und liefern eine konstruktive Festigkeit, wo das Blatt 12 in den Schaft einmündet. Die gekrümmten, hinteren Blattabschnitte 4 und 5 haben abgerundete Kanten und sind im allgemeinen glatt. Die gekrümmten, hinteren Blattabschnitte 4 und 5 erleichtern das Entfernen des Holzbohrers 10 aus dem Holzsubstrat, ohne daß der hintere Abschnitt des Holzbohrers 10 an den Wänden der Bohrung klemmt.
• Das spatenförmige Blatt 12 wird unter Verwendung eines Folgeschnittstempels vom Übertragungstyp gebildet. Der abgeflachte Rohling 3 wird während des Zurichtens, Schmiedens, Stanzens und Einprägvorgangs des Holzbohrers 10 befestigt. Ein Stanzvorgang wird verwendet, um den abgeflachten Rohling 3 zuzurichten, damit das vordere und seitliche Profil des geformten Blattes 6 gebildet werden, um die Schneidkanten, die Querschultern, den Mittelpunkt und die äußeren Seitenwände des geformten Blattes 6 festzulegen, wie es in Fig. 4 gezeigt ist.
• In der ersten Station wird ein erstes, linkes, vorderes, Viertelflächenteil 7 von der linken, vorderen Ecke des abgeflachten Rohlings 3 abgeschnitten, um einen vorderen Endabschnitt des geformten Blattes 6 zu bilden, der eine erste, linksseitige Schneidkante 62, eine erste, linke Querschulter 40 und eine erste, linke Seite 50 des Mittelpunktes festlegt. Nachdem der erste, linke, vordere Viertelflächenteil 7 abgeschnitten worden ist, wird ein zweiter, rechter seitlicher Viertelflächenteil 8 gleichzeitig von der entgegengesetzten Seite des abgeflachten Rohlings 3 abgeschnitten, um die zweite, rechte Außenseite 26 des geformten Blattes 6 zu bilden.
• Der Überführungsstempel, der den abgeflachten Rohling 3 festhält, wird dann zu einer zweiten Station bewegt, um den Abschneide- und Formungsvorgang zu wiederholen. Ein zweites, rechts, vorderes Viertelflächenteil 9 wird von der rechten, vorderen Ecke des abgeflachten Rohlings 3 abgeschnitten, um weiter den vorderen Endabschnitt des geformten Blattes 6 zu formen, der eine zweite, rechtsseitige Schneidkante 64, eine zweite, rechte Querschulter 42 und eine zweite, rechte Seite 52 des Mittelpunktes festlegt. Wenn der zweite, rechte, vordere Viertelfächenteil 9 angeschnitten wird, wird gleichzeitig ein erster, linksseitiger Viertelflächenteil 15 von der entgegengesetzten Seite des abgeflachten Rohlings 3 abgeschnitten, um die erste, linke Außenseite 24 des geformten Blattes 6 zu bilden.
• Als ein Ergebnis des Abschneide- und Formungsvorgangs an dem abgeflachten Rohling legt das gebildete Blatt 6, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, ein Paar von Querschultern 40 und 42 fest, die sich nach innen von der Außenseite 24 bzw. 26 entlang dem vorderen Ende des geformten Blattes 6 senkrecht zu der Längsachse des Schafts 14 erstrecken. Wie es am besten in den Fig. 1 und 6 dargestellt ist, grenzt die erste Querschulter 40 an die erste, äußere Seitenwand 24 an, und die zweite Querschulter 42 grenzt an die zweite, äußere Seitenwand 26 an.
• Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, sind die äußeren Seiten 24 und 26 so abgeschnitten, daß die Weite des Blattes 12 nach und nach abnimmt, wenn man von vorne nach rückwärts mißt, wodurch eine Seitenrücknahme von ungefähr 1 Grad festgelegt wird, wenn man von der Längsachse zu jeder der Außenseiten 24 bzw. 26 des Blattes 12 mißt, was als Winkel M bezeichnet ist.
• Fig. 4-9 zeigen die erste und zweite Seitenschneidkante 62 bzw. 64, wobei die Seitenschneidkanten 62 und 64 eine Fortsetzung der äußeren Seitenwände 24 und 26 des Blattes 12 sind. Die Seitenschneidkanten 62 und 64 schneiden die Querschulter 40 bzw. 42 unter einem Winkel, dem Winkel "Q", wie in den Fig. 4 und 7 gezeigt ist, von 45 Grad. Jedoch kann der Winkel Q innerhalb eines Bereiches von einem Winkel von ungefähr 35 bis 55 Grad in Abhängigkeit von der Größe des Holzbohrers 10 und des spatenförmigen Blattes 12 ausgewählt werden.
• Wie es in den Fig. 4-7 dargestellt ist, läuft die erste, linke Seite 50 des Mittelpunktes mit der zweiten Seite 52 des Mittelpunktes unter einem spitzen Winkel ("Winkel E") zusammen. Wie es in den Fig. 4 und 7 dargestellt ist, ist der Winkel E der bevorzugten Ausführungsform ungefähr 33 Grad für ein Blatt 12 von 3,8 cm (1 1/2 Zoll); jedoch kann sich der Winkel E zwischen ungefähr 28 und 45 Grad in Abhängigkeit von der Größe des Holzbohrers 10 ändern.
• Nach dem Abschneiden der Seiten des Blattes 1 werden der Folgeschneidestempel und das darin befestigte Blatt 1 an einer anderen Station angeordnet. Die Ausrichtung und die Kontur des Blattes 12 werden in einem Vorgang mit einem einzigen Schritt vor dem Schleifvorgang erzielt, der die abgeschrägte Schneidkante liefert.
• Ein Schmiedeverfahren wird verwendet, um gleichzeitig das vordere Ende des geformten Blattes 6 auf entgegenstehenden Seiten der Längsachse unter einem stumpfen Winkel in gleichen und entgegengesetzten Richtungen zu biegen, um einen durchgehenden. Haken zu bilden, der sich von den Seiten zu dem Mittelpunkt des Blattes erstreckt. Die Fig. 7 und 9 zeigen den durchgehenden Haken 30, der geschmiedet ist, wobei das vordere Ende des Blattes 12 gebogen wird, um über die Ebene des Blattes 12 auf jeder Seite des Blattes 12 (gestrichelte Darstellung) hinaus oder nach außen (in Drehrichtung) hervorzustehen, und sich durch die Seitenschneidkanten 62 und 64 erstreckt und durch die Querschultern 40 und 42 entlang der Seite 50 bzw. 52 des Mittelpunktes, um an dem Mittelpunkt 48 zusammenzulaufen.
• Fig. 8 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Blattes 12, die den durchgehenden Haken 30 zeigt, der zu dem vorderen Ende des Blattes 12 geschmiedet worden ist und sich von jeder Seite 24 und 26 durch die Schneidkanten 62 und 64 erstreckt und die Querschultern, um in einem Mittelpunkt entlang dem Schnitt B-B zusammenzulaufen. Der durchgehende Haken 30, der sich entlang dem Blatt 12 erstreckt, ist in Fig. 9 in unterbrochener Darstellung gezeigt, wobei das Vereinigen des durchgehenden Hakens 30 auf jeder Seite des Blattes an dem Mittelpunkt dargestellt ist. Fig. 10, die eine abgeschnittene Ansicht der Fig. 9 entlang dem Schnitt A-A ist, zeigt, daß der durchgehende Haken 30 des Blattes 12 einen Hakenwinkel H aufweist, der über die Ebene des Blattes 12 hinaus oder nach außen (in Drehrichtung) vorsteht.
• Die Fig. 6, 10, 12, 14 und 15 zeigen den Holzbohrer 10, wobei der durchgehende Haken 30 in bezug auf die Ebene des Blattes 12 unter einem Winkel von ungefähr 5 Grad bis ungefähr 15 Grad versetzt ist. Die Rücknahme für einen durchgehenden Haken für einen Holzbohrer von 3,8 cm (1 1/2 Zoll) von ungefähr 0,76 mm (0,030 Zoll) von dem flachen Teil ist ungefähr 15 Grad für den Abschnitt des durchgehenden Hakens, der sich von den äußeren Seiten 26 und 28 des Blattes 12 entlang den Querschultern 40 und 42 zu dem Schnittpunkt mit dem Mittelpunkt 48 erstreckt, wie es durch den Winkel "H" angegeben ist. Die Länge des durchgehenden Hakens 30 ist ungefähr 32 mm (1/8 Zoll) (parallel zu der Achse des Bohrers gemessen). Der durchgehende Haken 30, der sich entlang den Querschultern 40 und 42 erstreckt, bildet einen glatten Übergang mit der geschmiedeten Rücknahme des Mittelpunktes 48.
• Wie es in Fig. 15 dargestellt ist, die eine abgeschnittene Ansicht der Fig. 8 entlang dem Schnitt D-D ist, ist der Winkel des durchgehenden Hakens 30 ungefähr 15 Grad, wo das Profil den Mittelpunkt 48 trifft; jedoch nimmt der Winkel des durchgehenden Hakens 30 von ungefähr 15 auf ungefähr 5 Grad entlang der Kante des Mittelpunktes 48 ab, wie es in Fig. 13 als Winkel "D" gezeigt ist.
• Der ebene Abschnitt des Mittelpunktes 48, der zwischen den Spitzenseiten 50 und 52 nach außen hervorsteht, bildet eine ersten Spitzenseite 60 und eine zweite Spitzenseite 61. Die Spitzenseiten 60 und 61 laufen etwas als ein Ergebnis des Schmiedevorgangs zusammen, wobei sie die Dicke oder Weite der zusammenlaufenden Seiten 50 und 52 des Mittelpunktes an der Spitze 58 des Mittelpunktes 48 verringern. Die geschmiedete Rücknahme des Blattes 12, die den Haken 30 bildet, der sich von dem Schnitt B-B durch den Mittelpunkt 48 erstreckt, ist durch eine Kombination aus Kalibrieren und Drehen des Mittelpunktes 48 festgelegt, wie es in den Fig. 11-13 gezeigt ist. Fig. 11 ist eine vergrößerte, abgeschnittene Ansicht des Mittelpunktes 48, der in Fig. 10 gezeigt ist, wobei gezeigt ist, daß der Haken 30 oberhalb und unterhalb der Ebene der Spitzenoberflächen 60 und 61 des Blattes hervorsteht. Fig. 13 stellt dar, wie der Mittelpunkt 48 geschmiedet wird, so daß er tatsächlich unter einem Winkel ("Winkel D") von ungefähr 5 Grad in bezug auf die Ebene der Blattoberfläche gedreht wird. Fig. 13 zeigt auch in unterbrochener Ansicht die Fortsetzung, mit der der Haken 30 über die Ebene der Blattoberfläche hervorsteht.
• Das Schmieden des Hakens 30 dreht tatsächlich den Mittelpunkt 48 und die zusammenlaufenden Seiten 50 und 52 des Mittelpunktes, wodurch ein glatter, durchgehender Hakenwinkel geschaffen wird, der sich von der ersten, äußeren Seitenwand 24 durch die Schneidkante 62 der ersten Seite, die erste Querschulter 40, den Mittelpunkt 48 zu der Spitze 58 erstreckt, wo der Hakenwinkel gedreht wird, um sich auf der entgegengesetzten Seite des Blattes 12 von der Spitze 58 durch den Mittelpunkt 48, die zweite Querschulter 42, die Schneidkante 64 der zweiten Seite zu der zweiten, äußeren Seitenwand 26 fortzusetzen.
• Während er unbeweglich in dem Folgeschnittstempel gehalten wird, wird ein Loch 70 in den Mittelabschnitt des Blattkörpers 12 gestanzt, um den Holzbohrer 10 während des Schleifvorgangs festzulegen und den Holzbohrer 10 beim Aufbewahren aufzuhängen. Die Größe oder andere Inschriften können auch in das Metall gestempelt werden, während der Holzbohrer 10 noch in dem Folgeschnittstempel befestigt ist.
• Der Holzbohrer 10, der die erwünschten Rücknahmewinkel aufweist, wird dann von dem Folgeschnittübertragungsstempel entfernt und eine Wärmebehandlung und wenigstens einem Anlaßvorgang ausgesetzt, wodurch der Holzbohrer 10 mit Wärme behandelt und dann abgekühlt wird, um interne Spannungen zu entfernen und das Material weniger spröde zu machen. Der Anlaßvorgang härtet den Stahl und erzeugt die erwünschten, physikalischen Eigenschaften in dem Metall. Der Holzbohrer 10 kann einem Sandstrahl- oder Schleifvorgang ausgesetzt werden, um das erwünschte, äußere Aussehen bei dem Blattkörper 12 und dem Schaft 14 des Holzbohrers 10 vozusehen. Sandstrahlen oder Trommelsandstrahlen liefert eine strukturierte, nicht glänzende Oberfläche.
• Nachdem der durchgehende Haken 30 und die Konturen in das Blatt 12 geschmiedet worden sind, wird das vordere Ende des Blattes 12 dann geschliffen, um eine durchgehende, abgeschrägte Schneidkante 34 zu bilden, die sich entlang der Vorderkante des durchgehenden Hakens 30 auf jeder Seite des Blattes 12 erstreckt und einen Spanwinkel, Winkel "A", von ungefähr 15 Grad in bezug auf die Ebene des Blattes 12 aufweist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Die durchgehende, abgeschrägte Schneidkante 34 des durchgehenden Hakens 30 steht über die oder auswärts (in Drehrichtung) aus der Ebene des Blattes 12 hervor, wobei sie sich von den äußeren Seiten 24 und 26, entlang den Seitenschneidkanten 62 und 64, den Querschultern 40 und 42 und entlang den Seiten 50 und 52 des Mittelpunktes erstreckt, um an der Spitze 58 zusammenzulaufen. Wie es in Fig. 6 gezeigt ist, sind die Schneidkanten 34 auf jeder Seite der Längsachse komplementär zu dem Winkel des Hakens 30 abgewinkelt.
• Der Winkel "B" der Fig. 15 zeigt, daß sich die abgeschrägte, radiale Schneidkante entlang dem vorderen Ende des Hakens 30 von den Seiten 24 und 26 durch die Seitenschneidkanten 62 und 64 und über die Querschultern 40 und 42 erstreckt und ungefähr 15 Grad bis dort hat, wo das Profil den Mittelpunkt 48 trifft. Jedoch nimmt der Winkel der abgeschrägten Schneidkante, die sich entlang der vorderen Kante des Hakens 30 erstreckt, nach und nach von ungefähr 15 Grad entlang dem radialen/axialen Rand des Mittelpunktes 48, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, auf ungefähr 5 Grad an der Spitze 58 ab, wie es als Winkel "D" in Fig. 13 gezeigt ist, der eine glatte, verlaufende, durchgehende Schneidkante 34 bildet.
• Nachdem der Spitzenschleifvorgang abgeschlossen ist, werden die Seiten 24 und 26 unterschnitten, um eine abgeschrägte, geschärfte, erste Schneidkante 28 der linken Außenseite und eine zweite Schneidkante 29 der rechten Außenseite zu schaffen, die einen axialen Rücknahmewinkel, Winkel P, von ungefähr 2 Grad auf jeder Seite des Blattes 12 haben, wie es in Fig. 13 gezeigt ist. Die Schneidkanten 28 und 29 der äußeren Seiten bilden, wie es in Fig. 6 gezeigt ist, glatte Seitenwände entlang dem Bohrloch in dem Holz und erleichtern das Entfernen des Holzbohrers 10 aus der Bohrung.

Claims (10)

1. Holzbohrer (10), umfassend:

ein Antriebsende (16);

einen Schaft (14), welcher mit dem Antriebsende (16) verbunden ist;

eine Schaufel (12), welche mit dem Schaft (14) befestigt ist, wobei die Schaufel (12) ein Paar paralleler einander gegenüberstehender Flächen (11, 13) aufweist, die über ein Paar äußerer Seiten (24, 26) verbunden sind, und die Flächen und äußeren Seiten im wesentlichen parallel zu dem Schaft ausgerichtet sind, wobei jede der Flächen (11, 13) eine Ebene definiert;

ein Paar Querschultern (40, 42), welche sich einwärts von den äußeren Seiten (24, 26) erstrecken und zusammenlaufen um einen Mittelpunkt (48) zu bilden, welcher von dem Vorderende der Schaufel (12) axial hervorsteht, wobei der Mittelpunkt (48) Seiten (50, 52) und eine Spitze (58) besitzt;

ein Paar Schneidkanten (62, 64), die sich von den Schultern (40, 42) vorwärts erstrecken, wobei jede Kante eine äußere Kante besitzt, welche eine Fortsetzung der äußeren Seite (24, 26) der Schaufel ist und die sich parallel zu der äußeren Seite erstreckt, sowie eine innere Kante, die einen Punkt mit der äußeren Kante der Schneidkante bildet;

eine durchgehende Schneidkante (34), die sich entlang des Vorderendes der Schaufel (12) erstreckt, wodurch sie sich von einer der Seiten 24, 26 durch jede der Schneidkanten (62, 64) entlang jeder der Querschultern (40, 42) und entlang jeder der Mittelpunktseiten (50, 52) erstreckt und sich in der Mittelspitze (58) überkreuzt, dadurch gekennzeichnet, daß

die durchgehende Schneidkante (34) sich von einem durchgehend geschmiedeten Haken vorne oder auswärts in die Richtung der Schneidbewegung erstreckt, und zwar über die Ebene der Schaufel (12) auf jeder Seite der Längsachse des Schaftes hinaus und.

2. Holzbohrer nach Anspruch 1, worin der Schaft (14) und die Schaufel (12) einstückig ausgebildet sind.

3. Holzbahorer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, worin der Schaft (14) einen langgestreckten zylindrischen Stiel aufweist, der ein hexagonales Antriebsende (16) mit reduziertem Durchmesser besitzt, welches mit dem zylindrischen Stiel über eine sich verjüngende Schulter (18) verbunden ist.

4. Holzbohrer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Schaufel so ausgebildet ist, daß sie eine erhabene Seite besitzt, worin die Schaufel (12) sich allmählich in ihrer Breite verringert von dem Vorderende zur Rückseite der Schaufel.

5. Holzbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin die äußeren Seite (24, 26) unterschritten sind, wodurch ein Paar von äußeren Seitenschneidkanten gebildet ist.

6. Holzbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Schaufel ein Paar konvex geformte gekrümmte Rückabschnitte (4, 5) besitzt, die gerundete Kanten haben und an dem Verbindungspunkt zwischen den ebenen großen Flächen (11, 13) und dem Schaft (14) angeordnet sind, wobei die gekrümmten hinteren Bereiche (4, 5) sich hinsichtlich ihrer Breite vermindern und hinsichtlich ihrer Dicke in Richtung auf den Schaft hin zunehmen.

7. Holzbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, worin die Schneidkante einen axialen Neigungswinkel von ca. 5 bis ca 15º bezüglich der Ebene der Schaufel besitzt.

8. Holzbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, worin die Schneidkanten (62, 64) die Querschultern (40, 42) mit einem Winkel (Q) von ungefähr 45º schneiden.

9. Holzbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin die Schneidkante (30) einen Neigungswinkel besitzt, der sich entlang der Querschulter erstreckt mit einem Winkel von ungefähr 15º bezüglich einer Ebene quer zur Ebene der Schaufel.

10. Verfahren zum Herstellen eines Holzbohrers (10) unter Verwendung eines progressiven Übertragungsstempels, umfassend folgende Schritte:

a) Ebenen eines Kopfrohlings (3) aus Kohlenstoffstahl, um ein Paar paralleler gegenüberstehender Flächen (11, 13) zu bilden, wobei jede Fläche eine Ebene definiert,

b) Nachschneiden des geebneten Rohlings (3), um eine Schaufel zu bilden, welche ein Paar äußerer Seiten (24, 26) besitzt, die im wesentlichen parallel zur Längsachse des Holzbohrers (10) sind und Bilden eines Vorderendes, das ein Paar von Schneidkanten (62, 64) besitzt, welche mit den äußeren Seiten (24, 26) verbunden sind, Formen eines Paars Querschultern (40, 42), welche mit den Schneidkanten verbunden sind, wobei die Querschultern zusammenlaufen, um einen Mittelpunkt (48) zu bilden, der axial von den Querschultern (40, 42) hervorsteht, wobei der Mittelpunkt Mittelseiten (50, 52) und eine Spitze (58) besitzt, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

c) Schmieden eines durchgehenden Hakenwinkels entlang des Vorderendes der Schaufels durch gleichzeitiges Biegen und Überkreuzen des Vorderendes der Schaufel auf gegenüberliegenden Seiten der Längsache mit einem stumpfen Winkel in gleiche und gegenüberliegende Richtungen, um einen durchgehenden Haken (30) zu bilden, der sich von jeder der äußeren Seiten (24, 26) erstreckt und sich in der Mittelspitze (58) der Schaufel 812) überkreuzt; der sich über die Seitenschneidkanten (62, 64), die Querschultern (40, 42) und entlang jeder Mittelseite (50, 52) des Mittelpunkts (48) erstreckt, wobei das Vorderende der Schaufel sich nach vorne oder auswärts in Richtung der Schneidbewegung erstreckt über die Ebene der Schaufel auf jeder Schaufelseite hinaus;

d) Wärmebehandeln des Holzbohrers (10);

e) Anlassen der Schaufel (12), welche einen durchgehenden Hakenwinkel besitzt;

f) Schleifen einer durchgehenden abgeschrägten Schneidkante (34) entlang des Vorderendes des durchgehenden Hakens und

g) Unterschneiden der abgeschrägten äußeren Schneidkanten (28, 29) entlang der äußeren Seiten (24, 26) der Schaufeln.