DE8710810U1 - Profilbohrer für Fußboden-Verbundwerkstoffplatten - Google Patents

Description

Profi!bohrer für Fußboden-VerbufHwerkstoffplatten

Die Erfindunq betrifft eine Bohrvorrichtung, insbes. für Fußboden-Verbundwerkstoffplatten, mit einem Bohrkopf mit auf einem Hohlzylinder stirnseitiq kranzFörmiq anqeordneten meißelförmiqen Zähnen , die in Bohr-Meißelschnetden auslaufen, und mit einem andernends des Hohlzylinders befestigten Einspannschaft.

Es ist bekannt, für das Bohren von Ausnehmunqen mit mehreren Zentimetern Durchmesser in Holz-, Metall- oder Verbundwerkstoff-Platten einen Bohrkopf einzusetzen, der auf seinem Umfanq verteilte Bohrmeißelschneiden träqt. Diese bekannten Bohrkopfe dienen zur Herstellunq von Durchbrüchen nur eines bestimmten Durchmesser^ in das zu bearbeitende Material. Sofern in der Tiefe des Materials seitliche Ansätze oder Absätze erforderlich sind, sind zur deren Einbringung nacheinander qetrennte Bohrvorqänqe mit Bohreren und Senkern unterschiedlicher Durchmesser notwendig, wobei . |

jeweils zumindest ein Werkzeugwechsel und u.U. eine erneute WerkstückeinspannUnq erforderlich ist, sofern mehrere |

Werkstücke in gleicher Art -jeweils chorgenweise rait den verschiedenen Werkzeugen bearbeitet werden, wobei jeweils eine Abweichung in der Lage der Bohrerachsen zueinander auftritt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bohrvorrichtung zu _t

offenbaren, die eine Koachsialität von einer Bohrung und von § Senkungen unterschiedlicher Durchmesser und Tiefe erbringt und die Einbringung derartiger Bohrungen und Senkungen jeweils in einem Arbeitsgang und mit einem Bohrwerkzeug ertnögl icht.

Die Lösunq der Aufgabe besteht darin, daß bezüglich der Böhrmeißelschneiden gegen die Bohrrichtung zurückversetzt und dts Zähne seitlich überragend an dem Bohrkopf stirnseitiq kranzförmig Serik-Meißel schneiden befestigt sind.

Eine vorteilhafte Verwendung der Bohrvorrichtung ist die Herstellung von Profilbohrungen in Fußbodenplatten, die einen umlaufenden Absatz aufweisen, so daß in diese Platten entsprechend außenseitiq profilierte Einsätze aus Kunststoff eingepreßt werden können, die damit eine feste Auflage auf dem umlaufenden Absatz haben und mit ihrer oberen Endfläche glatt mit der Plattenoberfläche abschließen. Dies hat insbes. bei Fußbodenolatten für das Einsetzen von Klimatisierungsdurchlässen oder Kabelanschlüssen den Vorteil, daß weder ein störender Überstand noch eine Ausbrechqefahr an der Kante entsteht. Zur Vereinfachung der Einführung des Kunststoffeinsatzes in die Platte sind die Wandungen der Bohrung mit einer gerinqen Neiqunq konish verjüngt ausgeführt, indem die seitlichen Meißelshneiden entsprechend leicht anqeschrägt sind. Annähernd die gleiche Konizität ist auch als Ausformschrägen in den Spritz-Werkzeugen des Kunststoffeinsatzes vorteilhaft vorgesehen, so daß das Spritzwerkzeuq relativ einfach gestaltet werden kann und die Ausformung sehr einfach ist.

In einer bevorzugten Ausführung hat der Kunststoffeinsatz auch innen einen Absatz, der dem äußeren Ansatz, etwa um die Wandstärke höhenversetzt, entspricht. Dieser innere Absatz dient der Abstützung von Einsätzen, z.B. zur Luftverteilung, die somit ebenso wie der Minsatz selbst bündig und ohne äußeren Auflaqerand in den Fußboden eingelassen werden können.

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Der erfindunqsqemäße kombinierte Böhr-Senkkopf ist ki"stenqünstiqer als die entsprechenden Einzelwerkzeuge zusammen. Der Bohr-SenkköpF wird vorteilhaft in einer Bohrvorrichtung mit automatischer Tiefensteuerung des Bohrvorschubes eingesetzt. Da die Meißelschneiden nur wertige Millimeter breit und somit schmal im Verhältnis zum Bohrüngsdurchmesser sind, fällt nur ein entsprechend geringer Anteil von Spanabfall an, und der übrige Abfall ist ein massiver gestufter Zylinder, der sich leicht entsorgen läßt.

Bei geeigneter Meißelform mit angestellten Meißelspitzen und geeigneter Hartmetallbestückung der Spitzen ist ein problemloses Bearbeiten von Fußbodenplatten auch aus HolEspanmaterial, das mit einem PVC-Fußbodenbelaq beschichtet ist, möglich. Sofern die Fußbodenplatten mit einer Blechunterschicht im Verbund hergestellt sind, werden die Blechplatten zweckmäßig vor dem Verkleben mit der Holzspanplatte mit etwas größerem Durchmesser an den entsprechenden Stellen, an denen später Bohrungen eingebracht werden sollen, ausgestanzt, so daß bei einer Abweichung der Lage der Bohrung zur Lage der Ausstanzung die Meißelshneiden nicht das Blech berühren und dadurch nicht unzulässig belastet werden. Der Bohrkopf wird zweckmäßig in der Bohrvorrichtung von einem Schutzmantel umgeben, der mit einer Spanabsauqunq verbunden sit.

In den Fiquren 1 bis 5 ist eine Ausführunq einer Bohrvorrichtung und eine damit hergestellte Fußbodenplatte dargestellt.

Pig. 1 zeigt einen Ausschnitt einer Bohrvorrichtung in

Seitenansicht, teilweise geschnitten; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch eine Fuiiboderipl atte mit eingebrachter Bohrung und in einer Bildhälfte

mit eingebrachtem Kunststoffeinsatz&iacgr; Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer Abwicklung einer Radi alDroiektion auf die äußere Mantelfläche einäs

Bohr-Senkkopfes, gem. Fig. 1; Fig. 4 zeigt eine Hälfte einer Ansicht des Böhr-Senkköpfes stirnseitigt

Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt der Bohrmeißel des SchneidSenkkopfes im axial-radialen Schnitt V-V.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführung eines Bohr-Senkkopfes (1), wobei deren hintere Hälfte weitgehend herausgebrochen ist, um die Übersichtlichkeit zu erhöhen. Der Bohrkopf (1) ist mit seinem Schaft (10) in einer Antriebsvorrichtung - nicht dargestellt - eingespannt, die ihn zum Bohren jeweils mit einem gesteuerten Senkvorschub (SV) absenkt, bis der einstellbare Tiefentaster (2) mit seinem Sensor die Oberfläche des in Erarbeitung befindliche Werkstücks ertastet, durch dessen demgemäße Meldung eine Steuervorrichtung (ST) die Senkbewegung des Senkvorschubes (SV)ieweils reversiert. Der Bohrkopf (1) ist von einem höhenverschiebiichen oder elastischen Mantel (3) mit Luftzuführungen (30) umgeben, der mit einer Spanabsaugvorrichtung väfuuriden ist.

An dem Schaft (10) ist der Bohr-Senkkopf (1) mit einem Kragen (15) angeschraubt, der sich mit einem Konus (14) bis etwa auf den Außendurchmesser eines hohlen Zylinders (13*- nach unten mit etwa 45 Grad erweitert. Aus dem Zylindesr (13) sind bis in den Konus (14) verlaufend durch &ngr;i .aschief zur Bohrkopfachse verlaufende Einfräsungen (20) Zähne (21,

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23) herausqearbeitet, deren stirnseitiqen Meißelnchneiden (31, 33) zum einen Teil auf einem tiefer qeleqenen Tnnenring und zum anderen Teil auf einem in einem Abstand (A) höher geleqenen Außenrinq lieqen. Diese Zähne (21, 23) haben einen Schneidwinkel (W1 ), der mit etwa 70 Grad entgegen der Drehrichtung verläuft, und einen Rücken, der in einem Winkel (W2, W3) von etwa 10 bzw. 30 Grad der Vorschubrichtunq entgegen gerichtet ansteigt. Es sind jeweils sechs Zähne (21, 23) auf dem äußeren und inneren Zahnkranz angeordnet, wobei der innere Zahnkranz einen Bohrkopf und der äußere einen darumgelagerten Senkkopf bilden.

Die Zahnschneiden sind jeweils mit Plättchen (41, 43) aus Hartmetall oder gehärtetem Stahl armiert. Die Armierungs-Plättchen (41, 43) haben vorteilhaft einen geringen seitlichen Überstand, z.B. von 1 mm Breite bei einer Zahnbreite von 4 mm, so daß sich eine Plättchenbreite von irmm ergibt. Die Länge der Plättchen (41, 43) braucht sich vorteilhaft bei relativ langen Zähnen (21, 23) nur über einen Teil vor deren Länge, z.B. über 8 bis 10 mm, erstrecken zu erstrecken, so daß nur eine relativ geringe Menge Hartmetall benötigt wird.

Es ist im gegebenen Anwendungsfnl1 vorgesehen, daß die Außenkontur der Hohrunq und Senkung eine leichte Konizität aufweist. Deshalb sind din Außpnf1anken der Plättchen (41, 43) um einen entsprechenden Neigungswinkel (W5) - Fig. 5 von weniqen Winkelgraden abgeschrägt. Ebenso können auch die unteren oder inneren Kantpn der Meißelplättchen (41, 43) bei Vorgabe entRDrechender Anstellwinkel sc-iräq qestaltet sein. Let/Hich ergib»· die äußere Kontur des Bohrkoofes bei Verlängerung <ier äußprstnn Frkpunkte qeqen die Senkrichtung die innere Kontur (54) einer Bohrung mit Senkungen in einem Werkstück (5).

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Die Ausqestaltunq einer kombinierten Bohrunq und Senkung mit der Vorrichtunq in einer Fußbodenplatte (5) zeiqt Fig. 2. Die Fußbodenplatte (5) ist im Verbund mit einem Kunststoffbelaq (51) und einer Blechunterschichtung (52) ausgestattet. Die Unterschichtung ist im Bereich der Bohrung mit einem Sicherheitszuschlag für Toleranzen mit einer Ausstanzung (53) versehen. Die Ausnehmung hat in einer Tiefe (T), die durch die Senktiefe bei der Bearbeitung bestimmt ist, einen umlaufenden Absatz (55). Tn der rechten Bildhälfte ist ein muffenartiger Kunststoffeinsatz (64, 66) in der Bohrung dargestellt. Dieser ist mit Preßpassung eingesetzt und findet eine Stütze auf dem Absatz (55) mit einem komplementären Versatz. Die Außenwände des Kunststoffeinsatzes (64, 66) sind mit Formschrägen (N1, N2) versehen, die in etwa dem teilweise konischen inneren Konturverlauf der Wände der Bohrung und Senkung entsprechen. Dem äußeren Versatz in der Wandung entspricht ein innerer Absatz (65), der etwa um die Wandstärke des Kunststoffeinsatzes axial dazu versetzt angeordnet ist und zur Stützung von Einsätzen in die Muffe weiterer Art dient, die völliqe Achsendeckung der inneren Bohrung und der äußeren Senkuna und die genaue Tiefensteuerung der Senkung ermölgichen das oaßgenaue Einpressen mit gutem Sitz auf der gesamten Mantelfläche und ein glattes Abschließen des Kunst stoff ei ns-it/es mil Her Rnrtonoberf 1 äche bei festem Sitz auf dem Absatz (55). Die rest &ogr; seitliche Stützung des Absatzes (55) durch den Preßsitz des Kunststoffringes (66) gibt dem Absatz (55) die erwünschte hohe Stütz- und Ausbruchfestlqkeit. Dio Formschräqen (NI, N2) und die entsprechenden Schrägen der Bohrunqswandung ermöglichen ein leichtes Einführen des Kunststoffeinsät/es (64, 66) über den ersten Tiefenberich, worauf ein einfacher Preßvorgang den Kunststöffeinsatz in die endgültige, bündige Lage verbringt.

Fiq. 3 zeiqt eine Abwicklung einer Radial projektion auf die äußere Mantelfläche des Bohr-Senkkopfes nach Fig. 1 und zwar den Kegel (14) und den daran anschließenden zylindrischen Teil, aus dem die Zähne (21, 23) durch die Ausfräsunqen (20) herausgearbeitet sind. Diese ist bis durch den Kegel (14) herausqeführt und hat eine Weite, die etwa der halben Zahnbreite entspricht, so daß eine gute Spanausbrinqung erreicht wird. Die beiden Meißelvorderflächen (31, 33) J ^eqen in der gleichen Ebene, die radial gerichtet ist. Der Schneidwinkel (W1) und die rückwärtigen Winkel (W2, W3) der Zahnrücken sind gut erkennbar dargestellt. Das Längenverhältnis der Meißelplättchen (41, 43) zur Zahnlänge von etwa 1/2 bis 173 ist zu erkennen.

Fiq. 4 zeiqt eine stirnseitiqe Ansicht des Bohr-Senkkopfes (&igr;). Die radiale Tiefe der Ausfräsungen (20), die etwa um eine radiale Zahnbreite tiefer als die radiale Ausdehnung der beiden Zähne (21, 23) zusammen mit den Meißelplättchen (41, 43) ist, ist sichtbar. Auch sind die seitlichen Überstände (42, 44) der Meißelplättchen (41, 43) über die radiale Zahbreite dargestellt, und die qleichmäßige Verteilung der sechs Zahnpaare auf dem Umfang ist zu erkennen. Beide genannte Ausgestaltungen dienen dem Räumen der Bohrspäne insbes. auch jeweils in einer Endstellung der Einsenkung in ein Werkstück, dessen Dicke annähernd der Länqe der Zähne entsprechen kann.

Je nach Größe einer vorqeqebenen Bohrunq und einer qeqebenen Zahl von zu erzeugenden Absätzen und deren geforderten Breiten und evtl. einer geforderten besonderen Ausgestaltung der Neiaunq oder Kontur der Wandungen der Bohrunq und Senkunqen , sowie nach der Art des zu bearbeitenden Materials sind die Gestalt und Zahl der Zahnkränze an einem Bohrkopf

und deren Zähnezahl auf dem Umfanq entsprechend auszulegen sowie die Konturen der Meißelplättchen zu gestalten.

Es ist in Fällen, in denen nur geringe Absatzbreite verlangt wird, möglich, nur einen Zahnkranz vorzugsehen und mit Absätzen versehene Meißelplättchen, die also in Stufen Meißelspitzen tragen, daran zu befestigen.

Claims (10)

Schutzanspräche

1. Bohrvorrichtung mit einem Bohrkopf (1) mit auf einem Hohlzylinder (13) stirnseitig kranzförmig angeordneten meißelförmiqen Zähnen (21) die in Bohr-Meißelschneiden (31, 41) auslaufen, und mit einem andernends des Hohlzylinders befestigtem Einspannschaft (10),

dadurch gekennzeichnet, daß gegen die Bohrmeißelschneiden (31, 41) in Bohrrichtung zurückversetzt und die Zähne (21, 23) seitlich überragend an dem Bohrkopf (1) stirnseitig kranzförmig Senk-Meißelschneiden (33, 43) befestigt sind.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Senk-MeiAelschneiden (33, 43) mit den Bohr-Meißelschneiden (31, 41) mit einem Schneidwinkel (W1) von etwa 70 Grad entgegen der Drehrichtung ansteigen und jeweils ir einer radialen Ebene liegen.

3. Bohrvorrichtu -,q nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne (21, 23) jeweils eine Rückflanke haben, die gegen die Senkrichtung des Borkopfes (1) mit einem Winkel von etwa 10 bis 30 Grad entgeqen der Drehrichtung des Bohrkopfes (1) verlaufen.

4. Bohrvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Zähnen (21, 23) Ausnshmungen (20) eingebracht sind, deran Breite etwa der halben Umfangserstreckunq der Zähne (21, 23) entspricht und die radial tiefer als die radiale Erstreckung der Zähne (21, 23) sind und die in Richtung des Schneidwinkels (WI), vollständig den Hohlzylinder (13) und eine Deckplatte (14) durchlaufen.

5. Bohrvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Meißelschneiden (31, 33) Meißelplättchen (41, 43) aus Hartmetall oder gehärtetem Stahl befestigt sind.

6., Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelplättchen (41, 43) die Zähne (21, 23&Iacgr; um einen Bruchteil der Breite des jeweiligen Zahnes (21, 23), z.B. um 1 mm bei 4 mm der radialen Zahbreite, überrage..

7. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelplättchen (41, 43) ^r-ich nur über einen Teil der Tiefe der Zähne (21, 23) erstrecken.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißelplättchen (41, 43) eine äußere Konturgestaltung, vorzugsweise eine Verjüngung der Außenkontur in Bohrrichtung um einen Neigungswinkel (W5) von einigen Winkelgraden, aufweisen.

y. Bohrvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10) in ein Bohrantriebswerk eingespannt ist und mit einem Senkdntrieb (SA) verbunden ist, der durch einen Tiefentaster (2) steuerbar ist, der ebenfalls mit dem Senkantrieb (SA) verbunden ist und dessen Tastorgan auf die Lage einer Oberfläche (50) eines Bohrobiektes (5, 51) in Bohrrichtung einstellbar ist.

10. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (1) von einem vorzugsweise in der Senkrichtung verschiebl ichen , Mantel (3) mit Luft<?i ntri f föff nungen (30) umgeben ist, der mit einer Absaugvorrichtung verbindbar ist.