DE8337365U1 - Bohrer fuer handbohrmaschinen - Google Patents

Description

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Patentanwälte ■ LangeStraBe61 ■ D-7000Stuttgart 1 tePmEu^aMhinPa^

beim Europaischen Patentamt

23.Dezember 1983 Reg.-Nr. 126 701

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Firma GEBRÜDER HELLER GMBH WERKZEUGFABRIK, Uphuser Heerstr. 102, 2807 Achim-Uphusen

Bohrer für Handbohrmaschinen.

Die bekannten Handbohrmaschinen kann man in drei Gruppen unterteilen, und zwar in Bohrhammer, Schlagbohrmaschinen und einfache Bohrmaschinen, deren praktische Bedeutung in der angegebenen Reihenfolge abnimmt.

Unter einem Bohrhammer versteht man eine Bohrmaschine, bei der der Bohrer in einer Werkzeugaufnahme oder in einem Futter axial beweglich aber für eine übertragung der Drehbewegung der Aufnahme bzw. des Futters auf den Bohrer formschlüssig gehalten ist. Im Bohrhammer ist ein auch Döpper genannter Schlagbolzen vorgesehen, der axial hin und her bewegt wird und dazu vorgesehen ist, auf das hintere Ende des Einspannschaftes des in der Aufnahme bzw. im Futter des Bohrhammers eingespannten Bohrers Schläge auszuüben.

Tefefon (0711)2963Ί Oa 29 72 95 .Postscrie\&&itigaK(BL£%8010e7p) 7211-700 Telefonische Auskünfte und Aufträge sind Telex 722312 (patwo d) .Öetrtscne Baiih Staftgart fa|f6q07bq70) 1428630 nurnach schriftScherBestäSgung venämCch.

Bei Schiagbohrmaschineη ist das Futter mit einer axial beweglichen Spindel verbunden, auf die während des Bohrens Schläge ausgeübt werden, so daß sich das Putter mit dem in ihm fest eingespannten Bohrer axial hin und her bewegt.

In den einfachen Bohrmaschinen wird dem Bohrer lediglich eine Drehbewegung erteilt/ so daß der in der Bohrmaschine eingespannte und sich drehende Bohrer in die Bohrung hineingedrückt werden muß.

Bei den handelsüblichen Bohrhämmern haben die Werkzeugaufnahmen einen unveränderlichen Durchmesser, so daß die Bohrer für verschiedene Bohrungsdurchmesser immer einen Einspannschaft mit gleichem Durchmesser besitzen müssen, was die Herstellung der Bohrer sehr verteuert.

Demgegenüber haben die Schlagbohrmaschinen und die einfachen Bohrmaschinen Dreibackenfutter, bei denen die Futter an verschiedene Durchmesser von Einspaimschäften angepaßt werden können, so daß bei den in diesen Maschinen verwendeten Bohrern die Durchmesser der zylindrischen Flächen des Bohrerschaftes und des Einspannschaftes im wesentlichen gleich groß sind.

Durch die DE-OS 31 18 691 ist ein Bohrhammer bekannt, bei dem zum Einspannen der Bohrer auch ein Mehrbackenfutter, z.B. ein Dreibackenfutter, verwendet werden kann, so daß es möglich ist, auch bei diesen Bohrhämmern Bohrer zu verwenden, bei denen die Durchmesser des Bohrerschaftes uiäd des Einspannschaftes im wesentlichen gleich groß sind.

Für die formschlüssige übertragung des Drehmomentes von der Werkzeugaufnahme oder vom Futter auf den Bohrer ist es bei Bohrhämmern bekannt, im Einspannschaft des Bohrers sich axial erstreckende Rillen vorzusehen, in die Mitnehmertfeile

des Futters eingreifen, damit der Bohrer, der für uie Übertragung der Schläge an die Bohrstelle in der Werkzeugaufnahme bzw. im Futter begrenzt axial beweglich gehalten ist.! durch den Eingriff der Mitnehmerteile in die Rillen bei der Drehung des Futters formschlüssig mitgenommen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen einfach herstellbaren Bohrer zu schaffen, der in allen Handbohrmaschinen verwendbar ist.

Im DE-GM 81 32 988 ist eine Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagen. Danach ist die im Einspannschaft vorgesehene Rille durch mindestens einen Steg in Längsabschnitte unterteilt, dessen Rücken der Kontur des Einspannschaftes entspricht. Durch diesen Steg werde eine Auflagemöglichkeit für die Backen des Spannfutters einer Schlagbohrmaschine geschaffen, so daß ein achsrichtiges, sicheres Festlegen des Bohrers in Schlagbohrmaschinen gewährleistet sei.

Diese Lösung hat aber den Nachteil, daß sie nicht berücksichtigt, daß die Backen der üblicherweise in Schlagbohrmaschinen verwendeten Mehrbackenfutter beim Einstellen auf verschiedene Durchmesser des Einspannschaftes eines Bohrers sich in verschiedenen axialen Stellungen befinden und somit am Einspannschaft des Bohrers in verschiedenen Abständen von seinem hinteren Ende angreifen. Das hat zur Folge, daß bei einigen Bohrern mit bestimmten Durchmessern die Möglichkeit besteht, daß die Einspannbacke einer Schlagbohrmaschine nur am Steg und nicht auf der weiteren Oberfläche des Einspannschaftes anliegt. Dadurch hat der Bohrer in diesen praktisch unvermeidlichen Fällen im Einspannfutter keinen festen Sitz.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein der Lösung nach dem DE-GM 81 32 988 entgegengesetzter Weg beschritten. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, die Rillen im Einspännechaft des Bohrers so

auszubilden, daß die Backen eines Mehrbackenfutters einer

Schlagbohrmaschine oder einer einfachen Bohrmaschine ebenso i;

wie die Mitnehmerteile eines Bohrhammers in die Rillen Ii

eingreifen. l··

Diese Lösung besteht gemäß der Erfindung in der Kombination ;' der folgenden Merkmale: f

a) daß der Einspannschaft auf mindestens drei symmetrisch angeordneten Mantellinien je eine einzige, über ihre ganze Länge ununterbrochene Rille für den Eingriff der Backen eines Mehrbackenfutters hat,

b) daß mindestens eine dieser drei Rillen an ihrem hinteren Ende geschlossen ist,

c) daß die Randkanten der vorderen Enden aller Rillen mindestens bis zu einer Stelle reichen, die 40 mm von der hinteren Stirnfläche des Einspannschaftes entfernt ist, und

d) daß die Randkante des geschlossenen hinteren Endes der Rille von der hinteren Stirnfläche des Einspannschaftes einen Abstand von höchstens 5 mm hat.

Durch das Merkmal b) wird erreicht, daß die Bohrer bei Bohrhämmern trotz der möglichen Axialverschiebung nicht aus dem Futter herausgestoßen werden können, so lange der Bohrer im Futter eingespannt ist.

Durch das Merkmal a) in Verbindung mit den Merkmalen c) und

d) wird erreicht, daß in die Rillen nicht nur die Mitnehmer ^:

des Futters von Bohrhämmern, sondern auch die Backen der Mehrbackenfutter von Schlagbohrmaschinen und einfachen Bohrmaschinen eingreifen können. Dadurch ist ein sehr fester Sitz der Bohrer in Schlagbohrmaschinen und einfachen Bohrmaschinen ebenso gewährleistet wie bei Bohrhämmern. Durch das Merkmal a) wird darüber hinaus der \torteil erreicht, daß dadurch für die übertragung des Drehmomentes von Futter auf den Bohrer bei allen Handbohrmaschinen optimale Verhältnisse geschaffen werden.

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Hierbei schafft das Merkmal b) die Möglichkeit, einen Bohrer, der sich in dem von ihm gebohrten Bohrloch festgesetzt hat, mittels der noch laufenden Bohrmaschine aus der Bohrung herauszuziehen, da das geschlossene Ende der Rille ein Herausziehen des Bohrers aus dem Futter auch bei Schlagbohrmaschinen und einfachen Bohrmaschinen verhindert, was sonst sehr leicht der Fall sein kann, wenn sich z.B. das Futter unter dem Einfluß der Schläge etwas geöffnet hat oder der Bohrer sich in der Bohrung festgefressen hat.

Anstelle von nur drei Rillen können auf η Gruppen von drei symmetrisch angeordneten Mantellinien des Einspannschaftes Rillen angeordnet sein. Hierbei kann η eine beliebig große ganze Zahl sein, die im Falle von nur drei Rillen 1, sonst aber größer als 1 ist. Damit bei jeder Drehstellung des Bohrers in einem Dreibackenfutter mindestens eine Backe in eine am hinteren Ende geschlossene Rille eingreift, kann vorgesehen sein, daß mindestens η Mantellinien, deren Winkelabstände voneinander von 120° verschieden sind, an ihren hinteren Enden geschlossen sind. Ist η größer als 1, kann nach einem Verschleiß der Rillen einer Dreiergruppe eine andere Dreiergruppe verwendet werden. Außerdem wird das Einspannen des Bohrers erleichtert, da für das Eingreifen der Backen in die Rillen der Bohrer nach dem Einstecken in das Futter nur maximal um einen Winkel von weniger als 60° gedreht werden muß.

Bei den herkömmlichen Dreibackenfuttern in Cchlagbohrmaschinen und in einfachen Bohrmaschinen sind die Backen als Keilstümpfe ausgebildet, deren Seitliche Flächen einen Winkel von 120° miteinander einschließen. Um eine genaue zentrische Lage des Bohrers in einem Dreibackenfutter sicherzustellen, ist bei einer vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, daß die äußeren Ränder der Rillenflanken eben sind und mit der in der Mitte zwischen den Rillenflächen verlaufenden gedachten Diametralebene Winkel von etwa 60° bilden, und daß die Abstände der durch die Schnittlinien der Rillenflanken und der zylindrischen Fläche des Einspannschaftes gebildeten Rillenkanten bei allen

»II III)

Rillen gleich groß sind. Dadurch wird erreicht, daß die in die Rillen eingreifenden Backen der Dreibackenfutter mit ihren Seitenflächen voll an den Flanken der Rillen anliegen und gleich tief in die Rillen eingreifen, so daß eine zentrische Lage des Bohrerschaftes im Futter gewährleistet ist. Im Falle, daß in Zukunft die Backen der Mehrbackenfutter von Handbohrmaschinen eine andere Form haben sollten, kann die Rillenform beim Herstellen der Bohrer ohne Schwierigkeiten der Backenform angepaßt werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigen-.

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Fohrers;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II in Fig. 1;

Fig. 3 den Ausschnitt III aus Fig. 2 in vergrößerter Darstellung;

Fig. 4 einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt

eines abgewandelten Ausführungsbeispiels.

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Der in Fig. 1 dargestellte Bohrer weist einen Einspannschaft und einen Bohrerschaft 12 auf. Der Bohrerschaft 12 ist mit zwei Spanabführnuten 13 versehen und trägt an seinem vorderen Ende eine Schneidplatte 14.

Der Einspannschaft 11 ist, wie das aus Fig. 2 ersichtlich ist, mit drei achssymmetrisch angeordneten Rillen 15 versehen, die, wie das Fig. 1 zeigt, am vorderen und am hinteren Ende 21 bzw. 17 geschlossen sind.

Wie das aus Fig. 1 ersichtlich ist, besteht der dort dargestellte Bohrer aus einem Stück und ist aus einem vorzugsweise zylindrischen Rohling hergestellt. Im Falle spanlosen Einformens der Spanabführnuten 13 vergrößert sich etwas der Durchmesser des Bohrerschaftes 12 gegenüber dem Durchmesser des Einspannschaftes. Dadurch ergeben sich für Bohrer mit den in der folgenden Tabelle angegebenen Nenndurchmessern der zu bohrenden Bohrung die in dieser Tabelle angegebenen Durchmesserbereiche des Einspannschaftes:

Nenndurchmesser der Bohrung

mm

6,5

13

14

Durchmesserbereich des Einspannschaftes

mm

3,5 bis 5

4,5 bis 6

5,0 bis 6,5

5,3 bis 7

(5,2 bis 8

7.7 bis 10

8.8 bis 12 9 bis 13 9,5 bis 14

Bei allen in der obigen Tabelle angeführten Bohrern beträgt der Abstand 16 des hinteren Endes 17 der Rille 15 von der hinteren Stirnfläche 18 höchstens 5 mm, vorzugsweise weniger als 3,5 mm. Der Abstand 19 des vorderen Endes 21 der Rille 15 von der hinteren Stirnfläche 18 beträgt bei allen Bohrern mindestens 40 mm, vorzugsweise mindestens 45 mm.

Die äußeren Ränder 22 (siehe Fig. 3) der Flanken der Rillen 15 sind eben und bilden mit der in der Mitte zwischen den Rillenflanken verlaufenden gedachten Diametralebene 2 3 Winkel von etwa 60°. Weiterhin ist der Abstand 24 der Randkanten 25 der Rillen bei allen Rillen gleich groß, so daß in alle drei Rillen eines Bohrers die Backen eines Dreibackenfutters gleich tief eingreifen, die handelsüblich die Form eines abgestumpften Keiles haben, dessen Seitenflächen miteinander einen Winkel von 12o° und damit mit der dazwischenliegenden mittleren Diametralebene je einen Winkel von 60° bilden.

Wie das in Fig. 3 gestrichelt dargestellt ist, kann die Oberfläche des Einspannschaftes 11 eine wulstartige überhöhung 20 der zylindrischen Oberfläche 26 des Einspannschaftes 11 aufweisen. Diese überhöhung 20 kann z.B. beim spanlosen Einformen der Rillen 15 aus dem beim Einformen verdrängten Material gebildet werden und setzt die äußeren Rillenränder 22 im wesentlichen fort, so daß dadurch die beim Bohren den Bohrer auf Drehung mitnehmende Anlagefläche mit der jeweiligen Backe des Futters vergrößert wird. Dies ist bei dünnen Bohrern von besonderem Vorteil, da dadurch die den Mitnehmerschaft schwächende Rillentiefe verringert werden kann, ohne die Mitnahme des Bohrers zu beexnträchtigen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Gruppen von je drei symmetrisch angeordneten Rillen 27, 28 einerseits und 29, 30 andererseits vorgesehen. Zwei Rillen 28 und 30 sind tiefer als die übrigen Rillen 27 und 29, was bei der Verwendung des Bohrers in einen» Bohrhammer von Vorteil sein kann, wenn das Futter des Bohrhammers für den Eingriff in die tieferen Rillen 28 und 30 besondere Mitnehmer hat. Wie das aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist der Winkel-

vpn abstand zwischen den Rillen 28 und 30 verschieden/, nämlich größer als 120°. Dadurch wird erreicht, daß die Rillen 28 und 30 verschiedenen Dreiergruppen von symmetrisch angeordneten Rillen angehören.

Die Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit zwei Dreiergruppen von Rillen. Die Anzahl der Dreiergruppen kann jedoch beliebig groß sein. Es ist auch nicht notwendig, daß die Dreiergruppen zueinander symmetrisch angeordnet sind, wie das in Fig. 4 dargestellt ist.

Bei den dargestellten Beispielen sind alle Rillen 15 an ihren vorderen und hinteren Enden 21 bzw. 18 geschlossen. Es genügt jedoch, wenn von jeder Dreiergruppe von Rillen 15 oder 27, 28 oder 29, 30 nur je eine Rille am hinteren Ende geschlossen ist, z.B. eine der Rillen 15, und bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 vorzugsweise die Rillen 28 und 30.

Bei einem weiteren nicht dargestellten Ausführungsbeispiel können die Rillen 15, 27, 28, 29 oder 30 einzeln oder alle bis zur Spanabführnut 13 durchgeführt sein.

Grundsätzlich soll die Rillenform nach Möglichkeit der Form der Backen des Futters der Bohrmaschinen angepaßt werden, so daß eine Flächenberührung zwischen den Backen und den Rillen-

wänden gewährleistet ist. Gegebenenfalls kann die Rillenwwid im Querschnitt kreisförmig gebogen sein. Auch können z.B. die äußeren Ränder 22 der Rillenflanken einer Rille miteinander einen Winkel bilden, der verschieden von 120° und z.B. nur etwa 90° beträgt.

- 11 / Ansprüche

Claims (9)

- 11 Schutzansprüche

1. Bohrer für Handbohrmaschinen, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale:

a) daß der Einspannschaft (11) auf mindestens drei symmetrisch angeordneten Manteliinien je eine einzige, über ihre ganze Länge ununterbrochene Rille (.15) für den Eingriff der Backen eines Mehrbackenfutters hat,

b) «iaß mindestens eine dieser Rillen (15) an ihrem hinteren Ende (17) geschlossen ist,

c) daß die Randkanten (25) der vorderen Enden (21) aller RiI-len (15) mindestens bis zu einer Stelle reichen, die 40 mm von der hinteren Stirnfläche (IS) des Einspannschaftes (11) entfernt ist, und

d) daß die Randkanten (25) des geschlossenen hinteren Endes (17) der Rille (15) von der hinteren Stirnfläche (18) des Einspannschaftes (11) einen Abstand von höchstens 5mm hat.

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen Flächen des Bohrerschaftes (12y und des Einspannschaftes (11) im wesentlichen die gleichen Durchmesser haben.

3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (19) der Randkante (25) des vorderen Endes (2.1) der Rillen (15) von der hinteren Stirnfläche (18) des Einspannschaftes (11) mindestens 45 mm beträgt.

4. Bohrer nach einem der Ansprüche: 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (16) der Randkante (25) des hinteren Endes (17) der Rille (15) von der hinteren Stirnfläche (18) des Einspannschaftes (11) kleiner als 3,5 mm ist.,

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- 12 -

5. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf η Gruppen von je drei symmetrisch angeordneten Mantellinien des Einspannschaftes Rillen (27, 28; 29, 30) angeordnet sind, wo η eine ganze Zahl ist, die größer als eins ist, und daß mindestens η Rillen (15), deren Winkelabstände voneinander von 120° verschieden sind, an ihrem hinteren Ende (17) geschlossen sind.

6. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenwände im Querschnitt kreisförmig gebogen sind.

7. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Ränder (22) der Rillenflanken eben sind und mit der in der Mitte zwischen den RiI-l.enflanken verlaufenden gedachten Diametralebene (23) Winkel von etwa 60° oder 30° bilden, und daß die Abstände der Rillenkanten (25) einer Rille voneinander bei allen Rillen (15) gleich groß sind.

8. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Einspannschaftes (11) mindestens an der beim Bohren voreilenden Seite der Rillen (15) eine den äußeren Rillenrand (22) im wesentlichen fortsetzende wulstartige Überhöhung (20) der zylindrischen Oberfläche (26) des Einspannschaftes aufweist.

9. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser dar zylindrischen Fläche (26) des Einspannschaftes (11) eines Bohrers zum Bohren

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einer Bohrung mit dem im folgenden genannten Nenndurchmesser in dem im folgenden angegebenen Durchmesserbereich liegt:

Nenndurchmesser Durchmesserbereich

der Bohrung des Einspannschaftes (11)

nun nun

5 3,5 bis 5

6 4,5 bis 6 6,5 5,0 bis 6,5

7 5,3 bis 7

8 6,2 bis 8

10 7,7 bis 10

12 8,8 bis 12

13 9 bis 13 14 9,5 bis 14