EP1319483A2 - Zylinderkopfbohrer oder ähnliches Werkzeug mit Hartmetallschneiden - Google Patents

Zylinderkopfbohrer oder ähnliches Werkzeug mit Hartmetallschneiden Download PDF

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EP1319483A2 EP02027397A EP02027397A EP1319483A2 EP 1319483 A2 EP1319483 A2 EP 1319483A2 EP 02027397 A EP02027397 A EP 02027397A EP 02027397 A EP02027397 A EP 02027397A EP 1319483 A2 EP1319483 A2 EP 1319483A2
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    • Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9098—Having peripherally spaced cutting edges with means to retain Tool to support

Definitions

  • the invention relates to a cylinder head drill with carbide cutting edges.
  • Carbide cutting are desirable or necessary because drilling e.g. in the manufacture of Furniture parts, usually made in resin-bonded particle board, so that Tools made of tool steels without carbide cutting are only unsatisfactory Reach service life.
  • the object of the invention is therefore a cylinder head drill or a similar tool To be trained so that it is inexpensive in quantities with the least possible effort is producible, but achieves the necessary precision.
  • the concept according to the invention thus consists of the entire head of the cylinder head drill or tool made of hard metal, namely by injection molding using hard metal powder mixed with a wax as a plasticizer, and sintering the injection molded green blank while the stem is molded Head support part is made of tool steel.
  • the carbide head and the Head support part of the shaft are with interlocking interlocking elements trained both centering the head with respect to the shaft when Placing the head on the shaft as well as a positive connection in the circumferential direction manufacture so that on the one hand also the correct rotational position of the head with respect to the shaft is ensured during assembly as well as when using the cylinder head drill the head is positively carried along by the shaft.
  • the connection of head and shaft by soldering or welding can then be done without any special Effort.
  • the cylinder head drill according to the invention consists of a shaft 1 (FIG. 1) and a head 2 placed thereon (FIGS. 2 and 3).
  • the shaft 1 consists of a shaft part 11 with a molded-on front Head support part 12, which comprises two radial arms 13, which are approximately disc-shaped.
  • the head support part 12 has two axial surface projections on its upper end face 14 15, namely one on each radial arm 13.
  • the head support part 12 instructs a central countersink 16 on its end face 14.
  • the shaft part 11 is cylindrical in the usual way and serves to clamp the Cylinder head drill.
  • the shaft 1 is made entirely of tool steel.
  • the head 2 which is made in one piece and overall from hard metal is, namely by injection molding with a serving as a plasticizer and binder Wax mixed carbide powder, and sintering the blank thus produced, whereby the wax is driven out completely.
  • the head 2 has a central drilling centering tip 21 on its upper side, further two of them opposite approximately radially extending main cutting edges 22 and two to each roughly 23 pre-cut for a circumferential pre-cut on.
  • This cutting configuration is basically common in itself.
  • the head On its underside (Fig. 3), the head has a central pin 24 which in the central countersink 16 of the shaft 1 fits.
  • the head 2 On the undersides of it two diametrically opposed disk sector areas, on which the Cutting edges 22, 23 are formed, each with a recess 25 in the form of a flat Provide depression. These shallow depressions 25 are each exactly complementary to the surface projections 15 of the head support part 12 of the shaft 1 are formed.
  • the head 2 can thus be placed on the head support part 12 of the shaft 1, the Pin 24 engages on the underside of the head as a centering pin in the countersink 16 of the shaft and the surface projections 15 on the head support part 12 of the shaft 1 into the flat ones Engage recesses 25 on the underside of the head.
  • This will refer to the head the shaft is positioned exactly in the center and in the correct rotational position and can be done in a simple Process to be welded or soldered to the shaft without the need for devices necessary to establish and maintain the exact relative positioning are.
  • this positive connection enables the transmission of the working torque from the shaft to the head so that this power transmission does not have the Solder or weld connection must be transferred.

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Abstract

Zylinderkopfbohrer oder ähnliches Werkzeug, wobei ein Schaft (1) mit einem Kopfträgerteil (12) und ein Kopf (2) aus Hartmetall als gesonderte Teile ausgebildet, mit miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementen (15, 16, 24, 25) zur Zentrierung und drehpositionsmäßigen Positionierung versehen und stoffschlüssig miteinander verbunden sind.
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft einen Zylinderkopfbohrer mit Hartmetallschneiden. Hartmetallschneiden sind wünschenswert bzw. erforderlich, da Bohrungen, z.B. bei der Fertigung von Möbelteilen, meist in kunstharzgebundenen Pressspanplatten hergestellt werden, so dass Werkzeuge aus Werkzeugstählen ohne Hartmetallschneiden nur eine unbefriedigende Standzeit erreichen.
Die Ausbildung eines Zylinderkopfbohrers mit Hartmetallschneiden ist allerdings eine aufwendige Angelegenheit, da sowohl eine Bohrspitze erforderlich ist, als auch sich über die ganze Stirnfläche erstreckende sowie auch am Umfang wirkende Schneiden notwendig sind, um saubere zylindrische Senkbohrungen herzustellen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Zylinderkopfbohrer oder ein ähnliches Werkzeug so auszubilden, dass er in Stückzahlen mit möglichst geringem Aufwand kostengünstig herstellbar ist, aber die notwendige Präzision erreicht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 angegebene Anordnung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Konzept besteht also darin, den gesamten Kopf des Zylinderkopfbohrers bzw. Werkzeugs aus Hartmetall herzustellen, und zwar im Spritzgussverfahren unter Verwendung von mit einem Wachs als Plastifizierer versetztem Hartmetallpulver, und Sintern des spritzgegossenen grünen Rohlings, während der Schaft mit einem angeformten Kopfträgerteil aus Werkzeugstahl hergestellt wird. Der Hartmetallkopf und der Kopfträgerteil des Schafts sind dabei mit miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementen ausgebildet, die sowohl ein Zentrieren des Kopfs mit Bezug auf den Schaft beim Aufsetzen des Kopfs auf den Schaft als auch eine Formschlussverbindung in Umfangsrichtung herstellen, so dass zum einen auch die richtige Drehposition des Kopfs mit Bezug auf den Schaft beim Zusammensetzen sichergestellt wird als auch im Einsatz des Zylinderkopfbohrers eine formschlüssige Mitnahme des Kopfs durch den Schaft erfolgt. Die Verbindung von Kopf und Schaft durch Löten oder Schweißen kann dann ohne besonderen Aufwand erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den anliegenden Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden mehr im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1
den Schaft mit Kopfträgerteil in perspektivi-scher Darstellung,
Fig. 2
den Kopf in perspektivischer Darstellung auf seine Oberseite gesehen, und
Fig. 3
den Kopf in perspektivischer Darstellung auf eine Unterseite gesehen.
Der erfindungsgemäße Zylinderkopfbohrer besteht aus einem Schaft 1 (Fig. 1) und einem darauf aufgesetzten Kopf 2 (Fig. 2 und 3).
Wie Fig. 1 zeigt, besteht der Schaft 1 aus einem Schaftteil 11 mit vorne angeformtem Kopfträgerteil 12, der zwei etwa scheibensektorartig ausgebildete Radialarme 13 umfaßt. Der Kopfträgerteil 12 weist an seiner oberen Stirnfläche 14 zwei axiale Flächenvorsprünge 15 auf, nämlich einen an jedem Radialarm 13. Außerdem weist der Kopfträgerteil 12 an seiner Stirnfläche 14 eine zentrische Ansenkung 16 auf.
Der Schaftteil 11 ist in üblicher Weise zylindrisch geformt und dient zum Einspannen des Zylinderkopfbohrers.
Der Schaft 1 ist insgesamt aus Werkzeugstahl gefertigt.
Die Fig. 2 und 3 zeigen den Kopf 2, der einstückig und insgesamt aus Hartmetall hergestellt ist, nämlich durch Spritzgießen aus mit einem als Plastifizierer und Bindemittel dienenden Wachs vermischtem Hartmetallpulver, und Sintern des so hergestellten Rohlings, wobei das Wachs vollständig ausgetrieben wird.
Der Kopf 2 weist an seiner Oberseite eine mittige Bohrzentrierspitze 21, weiter zwei davon gegenüberliegend etwa radial verlaufende Hauptschneiden 22 und zwei dazu jeweils um etwa 90 Grad versetzt angeordnete Vorschneiden 23 für einen umfangsmäßigen Vorschnitt auf. Diese Schneidenkonfiguration ist grundsätzlich an sich üblich.
An seiner Unterseite (Fig. 3) weist der Kopf einen zentrischen Zapfen 24 auf, der in die zentrische Ansenkung 16 des Schafts 1 paßt. Weiter ist der Kopf 2 an den Unterseiten seiner beiden diametral gegenüberliegenden Plattensektorbereiche, an denen oberseitig die Schneiden 22, 23 gebildet sind, mit jeweils einer Aussparung 25 in Gestalt einer flachen Vertiefung versehen. Diese flachen Vertiefungen 25 sind jeweils genau komplementär zu den Flächenvorsprüngen 15 des Kopfträgerteils 12 des Schafts 1 ausgebildet.
Der Kopf 2 kann also auf den Kopfträgerteil 12 des Schafts 1 aufgesetzt werden, wobei der Zapfen 24 an der Kopfunterseite als Zentrierzapfen in die Ansenkung 16 des Schafts eingreift und die Flächenvorsprünge 15 auf dem Kopfträgerteil 12 des Schafts 1 in die flachen Vertiefungen 25 an der Kopfunterseite eingreifen. Dadurch wird der Kopf mit Bezug auf den Schaft exakt zentrisch und drehpositionsrichtig positioniert und kann in einem einfachen Vorgang mit dem Schaft verschweißt oder verlötet werden, ohne dass dafür Vorrichtungen zum Herstellen und Aufrechterhalten der exakten relativen Positionierung notwendig sind. Außerdem ermöglicht diese Formschlussverbindung die Übertragung des Arbeitsdrehmoments vom Schaft auf den Kopf, so dass diese Kraftübertragung nicht über die Löt- oder Schweißverbindung übertragen werden muß.
Es versteht sich, dass hinsichtlich der exakten Form von Kopfträgerteil des Schafts und des Kopfs selbst vielerlei Modifikationen denkbar sind und auch die Konfiguration der miteinander zusammenwirkenden Formschlusselemente im Rahmen des zweckmäßigen relativ beliebig gewählt werden kann.
Die Anwendung dieses Bauprinzips ist auch nicht auf Zylinderkopfbohrer beschränkt, sondern kann in gleicher Weise bei ähnlichen Schneidwerkzeugen Anwendung finden, die aus einem bohrenden oder fräsenden Kopf und einem Schaft zum Einspannen bestehen.

Claims (4)

  1. Zylinderkopfbohrer oder ähnliches Werkzeug, das einen mit Hartmetallschneiden, (22, 23) versehenen Kopf (2) und einen Schaft (1) zum Einspannen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Schaft (1) und Kopf (2) als gesonderte, stoffschlüssig miteinander verbundene Bauteile ausgebildet sind,
    wobei der Kopf (2) vollständig als Sinterkörper aus Hartmetall ausgebildet ist,
    dass weiter der Schaft (1) mit einem Kopfträgerteil (12) ausgebildet ist, auf welches der Kopf (2) stirnseitig aufgesetzt ist,
    und dass der Kopfträgerteil (12) des Schafts (1) und der Kopf (2) mit miteinander zusammenwirkenden Formschlusselementen (15, 16, 24, 25) versehen sind, die den Kopf mit Bezug auf den Schaft sowohl zentrieren (16, 24) als auch drehpositionsmäßig positionieren (15, 25).
  2. Zylinderkopfbohrer bzw. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formschlußelemente zum Zentrieren einen Zentrierzapfen (24) am einen der Teile Schaft (1) und Kopf (2) und eine Senkbohrung (16) am jeweils anderen Teil aufweisen.
  3. Zylinderkopfbohrer bzw. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Formschlusselemente zur drehpositionsmäßigen Positionierung miteinander zusammenwirkende Flächenvorsprünge 15 und dazu komplementäre flache Vertiefungen (25) an den beiden Teilen Schafft (1) und Kopf (2) aufweisen, die zueinander komplementär ausgebildet sind.
  4. Zylinderkopfbohrer bzw. Werkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaftträgerteil (12) des Schafts (1) plattenartige Elemente (13) aufweist, an denen die Flächenvorsprünge (15) gebildet sind, und dass die komplementären flachen Vertiefungen (25) an der Kopfunterseite gebildet sind.
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