EP3941671A1 - Mehrfach verwendbare führungsplatte und bohrwerkzeug mit auswechselbarer führungsplatte - Google Patents

Mehrfach verwendbare führungsplatte und bohrwerkzeug mit auswechselbarer führungsplatte

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Publication number
EP3941671A1
EP3941671A1 EP20712251.6A EP20712251A EP3941671A1 EP 3941671 A1 EP3941671 A1 EP 3941671A1 EP 20712251 A EP20712251 A EP 20712251A EP 3941671 A1 EP3941671 A1 EP 3941671A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide plate
drilling tool
turning
turning guide
longitudinal axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20712251.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen DEEG
Patrick Kammerer
Stefan PIRAMOVSKY
Philipp JAKOB
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Botek Praezisionsbohrtechnik GmbH
Original Assignee
Botek Praezisionsbohrtechnik GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Botek Praezisionsbohrtechnik GmbH filed Critical Botek Praezisionsbohrtechnik GmbH
Publication of EP3941671A1 publication Critical patent/EP3941671A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • B23B51/06—Drills with lubricating or cooling equipment
    • B23B51/063—Deep hole drills, e.g. ejector drills
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2251/00—Details of tools for drilling machines
    • B23B2251/56—Guiding pads

Definitions

  • the invention relates to a drilling tool with at least one exchangeable guide plate (hereinafter also referred to as "reversible guide plate”) for cutting
  • Drilling tools with reversible guide plates are available in a wide variety of designs. Exemplary and not conclusive are BTA drill heads, ejector drill heads, One-lip deep drilling tools and two-lip deep drilling tools called.
  • the invention can be used with all designs of drilling tools. To simplify the language, only drilling tools are mentioned below; This means all types of drilling tools.
  • Drilling tools typically include a clamping end, a shank, and a drill head. Clamping, shank and
  • Drill heads can be made from one piece. It is also possible to solder, screw or otherwise connect the clamping end and / or the drill head to the shaft. Then the drilling tool consists of several interconnected components.
  • the invention also relates to the geometric
  • Parallel planes Two planes are parallel if they are the same distance from each other at every point. Planes that are not spaced apart are therefore not parallel planes.
  • the adjective "parallel” thus implies a distance between the levels.
  • Figures denotes the points of which can be brought into congruence about a point S by a plane rotation through an angle phi. If the angle phi is equal to 180 °, then one speaks of a central symmetry. In the
  • the angle phi is equal to or less than 120 °.
  • the point S is called Central point; he lies in the turning guide plate according to the invention in the longitudinal axis of the
  • WO 2014 104431 A1 describes turning guide plates with a cuboid outer contour. At this
  • WO 2012 172537 A1 and WO 2014 104432 A1 describe relatively filigree turning guide plates with only two
  • Turning guide plate can be turned by 180 °. If both guide surfaces are worn on one side, the reversing guide plate can be rotated 180 ° around its longitudinal axis.
  • the invention is based on the object of a
  • Reversible guide plate can be introduced into the drilling tool.
  • the reversible guide plate should also be able to be used with drilling tools with a small drilling diameter.
  • the "turning" and replacement of the turning guide plate should be easy and reliable even under the conditions of industrial large-scale production.
  • this object is achieved by a
  • Reversible guide plate for use in a drilling tool, the reversible guide plate having a support surface, several guide surfaces and a central fastening bore, the reversible guide plate being rotationally symmetrical with respect to a longitudinal axis of the fastening bore, the bearing surface being flat.
  • Turning guide plate has two sides, an "underside”, which is designed as a flat support surface and one of the
  • the guide surfaces (there are usually three or four) take up all or almost all of the top of the turning guide plate. They can be separated from one another by narrow, radially extending depressions. These radially extending depressions serve to separate the guide surfaces from one another, similar to an undercut.
  • Drilling tool so that there is a very direct and therefore very resilient transmission of normal forces between the active guide surface and the drilling tool.
  • Reversing guide plate has these two sides and a central fastening hole, a support surface and several guide surfaces being formed on each side, the reversing guide plate being rotationally symmetrical
  • Support surface is formed, it is possible to form several guide surfaces and a support surface on each side of the reversing guide plate.
  • the flat support surface on the "underside" of a turning guide plate is active when a guide surface on the opposite
  • the offset is equal to 60 °. With four guide surfaces on each side, the offset is equal to 45 °.
  • Reversible guide plates require very little space because of their plate-shaped structure and the good utilization of the upper side, so that the reversible guide plates according to the invention can be used for drills with relatively small drilling diameters, for example 15 mm.
  • the turning guide plate according to the invention has, in a preferred embodiment, an outer contour in the form of a hexagon or octagon.
  • an outer contour in the form of a hexagon or octagon in the first embodiment according to Figure 1 so turning guide plates with three or four
  • Guide surfaces can be realized on one side.
  • six or eight guide surfaces can be implemented on a turning guide plate. So that the respectively active guide surface can optimally transfer the normal forces to the bore wall, it is provided that a longitudinal axis of the depressions and a radius beam directed from the central point to the corners of the outer contour have an angle different from 0 °
  • this angle is usually equal to 60 °.
  • the outer contour is the angle equal to 45 °.
  • the bore wall and the reversible guide plates are created, but the contact is realized exclusively in the area of the "active" guide surface. This ensures optimal power transmission between the bore and the guide surface guaranteed. This has a positive effect on the quality of the holes and the service life of the drilling tool.
  • the guide surfaces according to the invention are generally curved.
  • the guide surfaces are preferred as
  • Cylindrical surfaces formed, with a diameter of this cylinder surface is slightly smaller than the diameter of the hole, for the production of which the drilling tool and the reversing guide plate are used.
  • the longitudinal axis of the cylinder surface of the turning guide plate and the longitudinal axis of the bore to be machined are not coaxial, but are slightly relative to one another
  • the distance between the named longitudinal axes can, for example, be one (1) millimeter, but also several
  • the bearing surface for the reversible guide plate and the axis of the drilling tool enclose an angle of 3 ° to 15 °.
  • the lower limit of this angle is 0 °.
  • a normal vector of the support surface and the axis of the drilling tool enclose an angle of 75 ° to 87 °. The angle is such that only one
  • Longitudinal axis of the cylindrical active guide surface of the reversible guide plate and the longitudinal axis of the drilling tool, as described above, include an angle beta which is greater than or equal to 0 °.
  • Turning guide plate according to the invention can deactivate a worn guide surface by turning the turning guide plate through an angle Phi of 120 ° or 90 ° and replace it with a new, unused guide surface.
  • Turning guide plates have only two guide surfaces on an upper side, which is arranged opposite the support surface, so that it is necessary to turn the guide plate by 180 °.
  • the turning guide plates according to the invention are made of a hard material, e.g. B. sintered carbide, cermet or ceramic, which is still with an additional hard material, e.g. B. sintered carbide, cermet or ceramic, which is still with an additional hard material, e.g. B. sintered carbide, cermet or ceramic, which is still with an additional hard material, e.g. B. sintered carbide, cermet or ceramic, which is still with an additional
  • Hard material layer can be provided to extend the service life.
  • a worn reversing guide plate can, if one of the guide surfaces is worn, be rotated and turned so that an unused one
  • Reversing guide plate can be replaced.
  • the turning guide plate on which the invention is based is used in a drilling tool with at least one exchangeable guide plate comprising a shank, with at least one recess for receiving a turning guide plate according to one of the preceding claims being provided in the drill head and / or in the shank, and that in the or the recesses have a central threaded hole.
  • a turning guide plate according to the invention can be fastened in the recess and, if necessary, by loosening the
  • Fixing screw can be turned or turned.
  • “Turning” in connection with the invention means that the turning guide plate is rotated by the angle Phi about a longitudinal axis of the central bore, so that a worn guide surface is deactivated and replaced by an unused guide surface.
  • the at least one recess is complementary to the outer contour of the Turning guide plates is formed. This means that there is a form-fitting connection between
  • a base of the recess is flat. It has also proven to be advantageous in the alternative embodiment
  • Recesses of the turning guide plate are formed.
  • an upper side of the ribs is also a flat surface, around the contact surface between the turning guide plate and
  • Guide surfaces serve as a support surface in the insert seat.
  • the transmission of radial forces from the drilling tool to the bore can be further improved in the alternative embodiment according to claim 2 if a web is arranged orthogonally to one of the ribs and that an upper side of the web and the upper side of the ribs lie in one plane. This bridge supports the
  • one of the ribs is shorter than the other ribs.
  • the underside of the intermediate plate then rests on a flat support surface of the drilling tool and its upper side provides a support surface for the insert.
  • This variant is advantageous in terms of production. If ribs or webs are damaged on the top, the damaged intermediate plate can easily be replaced.
  • FIG. 1 a boring head with a first one
  • Figure 3 shows a boring head with a second
  • FIG. 4 shows a detail from FIG. 3; Figure 5 a) and b) the intermediate plate according to the invention in two views;
  • FIG. 6 shows a representation of the second embodiment of a reversing guide plate 31 with six guide surfaces in different views; and
  • FIG. 7 shows a drawing boring head with the invention
  • the invention relates to a reversible guide plate and an associated drilling tool.
  • the invention is not limited to specific types of drilling tools. All drills, drilling tools and drilling heads with exchangeable guide plates or guide strips can be equipped with the reversible guide plates according to the invention.
  • the invention is suitable for use in BTA drill heads, in ejector drill heads, but also in single-lip drills and double-lip drills.
  • the invention can, in particular, also be used on drilling tools for encasing bores.
  • the invention can be used on all drilling tools with guide plates or strips. Because the invention relates to the guide plates or guide strips of drilling tools, the
  • FIG. 1 a boring head is shown in isometric view.
  • the boring head comprises a drill head 1 and a cutting plate 5, which in a suitably shaped
  • Bag is fastened by means of a fastening screw 7.
  • three are distributed over the circumference at the front end of the drill head 1
  • Turning guide plates 3 arranged.
  • One of the guide plates is shown in an exploded view in such a way that a recess 9 for receiving the reversing guide plate 3 is visible.
  • the recess 9 has a flat base surface 11. Approximately in the middle of the base 11 is a
  • Reversing guide plate 3 is fixed in recess 9 and pressed against base surface 11.
  • the internal thread 13 can be positioned somewhat out of the middle, so that when the screw 15 is tightened, the turning guide plate 3 is pressed laterally against a wall of the recess 9.
  • FIG. 2a top view
  • FIG. 2b isometric view
  • FIG. 2c side view
  • the turning guide plate 3 is constructed in a rotationally symmetrical manner.
  • a central point S lies in a longitudinal axis
  • central mounting hole 17 which is designed as a stepped hole. Because the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a countersunk head, the upper part of the screw 15 (see Figure 1) has a counter
  • Mounting hole 17 designed as a truncated cone.
  • the reversing guide plate 3 is assigned an underside and an upper side opposite the underside.
  • the underside is the side of the turning guide plate 3, which in the installed state on the base 11 of the
  • Guide surfaces 19 three radially extending depressions 21 available.
  • the guide surfaces 19 therefore do not merge directly into one another. This simplifies the production of the curved guide surfaces 19.
  • a configuration without a recess between the guide surfaces 19 is also possible.
  • the guide surfaces 19 have the shape of a cylinder, the longitudinal axis of which
  • the underside is the support surface 23 of the turning guide plate 3 in the recess 9.
  • Turning guide plate 3 has a hexagonal base, although this embodiment is not a regular hexagon with six edges of equal length
  • this angle is slightly smaller than 30 °.
  • Depressions 21 are arranged rotationally symmetrically, the longitudinal axes 27 of two depressions 21 are each arranged rotated by an angle Phi of 120 ° to one another. This means that by turning the turning guide plate 3 by 120 ° in the recess, a worn guide surface 19 can be replaced by an unused guide surface 19.
  • the guide surface is active when the turning guide plate 3 is inserted into the recess 9 and the screw 15 is tightened. As soon as this guide surface 19.1 is worn out, the screw 15 is loosened, the reversing guide plate 3 is moved out of the recess 9 and rotated by 120 °,
  • Guide surfaces 19 is active. This process can be repeated twice until all three guide surfaces 19
  • chamfers 28 are formed on the outer edges of the guide surfaces 19. These bevels 28 prevent the guide surfaces 19 from breaking out and serve as lead-in chamfers when entering the hole produced or a tapping guide in order to prevent tilting.
  • a longitudinal axis of the fastening bore 17 is denoted by 29.
  • the recess 9 has a shape that corresponds to the hexagonal outer contour of the turning guide plate 3
  • Turning guide plate 3 takes place flat and not linear in the area of the edges.
  • the recess 9 is open on the end face of the drill head 1. This makes it easier to insert and remove the reversing guide plate 3 from the recess. Otherwise it would often be difficult to remove the reversing guide plate 3, which is inserted into the recess 9 with little play, from the recess 9.
  • FIG. 3 a drill head similar to that in FIG. 1 is shown. In the figure 3 is a second
  • the turning guide plate 31 and the intermediate piece 33 can alternatively to the
  • FIG. 1 An important difference between the reversing guide plate 31 and the reversing guide plate 3 is that a total of six guide surfaces are formed here; three on the top and three on the bottom.
  • the turning guide plate 31 has a
  • the top and bottom of the reversing guide plate 31 are shaped the same. However, the recesses 21 of the top and the recesses 21 and the
  • Guide surfaces 19 on the underside (not visible) of the turning guide plate 31 are arranged rotated by 60 ° (corresponding to an angle phi / 2) with respect to one another.
  • the recesses 21 are T-shaped at their radially outer end.
  • the cross member of this “T” runs parallel to an edge of the turning guide plate 31.
  • One of the cross members is identified in FIG.
  • the base surfaces of the T-shaped depressions 21 are flat, that is to say they lie in a common plane and form a support surface 37 which, together with the intermediate piece 33
  • the intermediate piece 33 is shown in a view from (FIG. 5a) above and a side view (FIG. 5b).
  • the intermediate piece 33 also has a hexagonal contour and a through hole 39 in the middle. According to the number of recesses 21 in the reversing guide plate 31, three ribs 41 are on one
  • Ribs 41.1 are shorter than the two other ribs 41. Orthogonal to this short rib 41.1 is a web 43 along the edge or the edge of the intermediate piece 33. As can be seen from the side view in Figure 5b, the upper sides 42 of the ribs 41 and the
  • the web 43 is positioned at the front end of the drill head 1.
  • the guide surface 19 located there is active when the drill head is used. Over the traverse 35 and the web 43, the radial forces to be transmitted from the drill head 1 to the bore are transmitted in the best possible way and by the shortest route.
  • the web 43 thus ensures that the active
  • Guide surface 19 is best supported, although the contact area between the reversing guide plate 31 and the intermediate piece 33 is smaller than the contact area between the bottom 23 of the reversing guide plate 3 and the
  • Embodiment just as resilient The main advantage of the embodiment according to the second embodiment of a reversing guide plate 31 can be seen in the fact that it has twice as many guide surfaces; with a hexagonal outer contour, there are six guide surfaces. If the
  • Outer contour of the reversible guide plate is octagonal, then even eight guide surfaces can be in one
  • Turning guide plate can be integrated.
  • a turning guide plate 31 according to the second embodiment is shown in different views in detail. This results in the geometry of the turning guide plate according to the invention very well.
  • FIG. 7 a further drill head 1 is shown as an example, in which the reversing guide plates 3 or 31 can be used.
  • Reference character list

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

Es wird eine Wendeführungsplatte und ein zugehöriges Bohrwerkzeug beschrieben, bei dem die Wendeführungsplatten sehr kleine Abmessungen aufweisen und trotz dieser kleinen Abmessungen eine Vielzahl von Führungsflächen aufweisen. Dadurch kann die erfindungsgemäße Wendeführungsplatte lange eingesetzt werden und auch bei Bohrwerkzeugen mit kleinem Bohrdurchmesser.

Description

Titel: Mehrfach verwendbare Führungsplatte und
Bohrwerkzeug mit auswechselbarer Führungsplatte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit mindestens einer auswechselbaren Führungsplatte (nachfolgend auch als "Wendeführungsplatte" bezeichnet) zur spanabhebenden
Bearbeitung auf Bohrmaschinen, Drehmaschinen,
Bearbeitungszentren und anderen Werkzeugmaschinen sowie die zugehörige Führungsplatte.
Bohrwerkzeuge mit Wendeführungsplatte gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen. Beispielhaft und nicht abschließend seien BTA-Bohrköpfe, Ejektor-Bohrköpfen, Einlippen-Tiefbohrwerkzeuge und Zweilippen- Tiefbohrwerkzeuge genannt.
Die Erfindung ist bei allen Ausführungen von Bohrwerkzeugen einsetzbar. Nachfolgend ist zur sprachlichen Vereinfachung nur von Bohrwerkzeugen die Rede; gemeint sind damit alle Ausführungen von Bohrwerkzeugen.
Bohrwerkzeuge umfassen in der Regel ein Einspannende, einen Schaft und einen Bohrkopf. Einspannende, Schaft und
Bohrkopf können aus einem Stück hergestellt werden. Es ist ebenso möglich, das Einspannende und/oder den Bohrkopf an dem Schaft anzulöten, anzuschrauben oder auf andere Weise mit dem Schaft zu verbinden. Dann besteht das Bohrwerkzeug aus mehreren miteinander verbundenen Bauteilen.
Tiefbohrwerkzeuge zeichnet aus, dass mit ihnen tiefe
Bohrungen mit einem Längen-Durchmesser-Verhältnis L/D > 10 erzeugt werden können. Längen-Durchmesser-Verhältnisse L/D > 100 sind realisierbar. Diese Tiefbohrwerkzeuge sind in der Regel einschneidige Werkzeuge. Dadurch wirken während des Zerspanvorgangs asymmetrische Querkräfte auf das Werkzeug. Das erfordert eine Führung des Bohrwerkzeugs beim Anbohren über eine Bohrbuchse oder eine Pilotbohrung, ermöglicht aber zugleich, dass sich das Werkzeug über Führungsflächen im Bereich des Bohrkopfs am vorderen Ende des Werkzeugs in der zuvor erzeugten Bohrung mit hoher Präzision führt. Dadurch werden die großen Bohrtiefen bei geringem Verlauf, das heißt geringer Abweichung der
Bohrungsmittelachse von der linearen Sollbahn, ermöglicht. Zudem glätten die Führungsflächen die erzeugte Bohrungswand aufgrund der wirkenden Querkräfte, indem sie kleine
Erhebungen und/oder Riefen der Bohrung einebnen.
Die Erfindung betrifft weiterhin die geometrische
Ausgestaltung der Wendeführungsplatte und des Plattensitzes im Bohrwerkzeug für die Wendeführungsplatte, um eine formschlüssige und einfach lösbare Verbindung zwischen der Wendeführungsplatte und dem Bohrwerkzeug zu realisieren.
Zur Beschreibung der erfindungsgemäßen Verbindung zwischen Wendeführungsplatte und Bohrwerkzeug werden verschiedene Begriffe aus der Geometrie verwandt, die nachfolgend kurz definiert werden sollen. Diese Definitionen entsprechen den üblichen mathematischen Definitionen, wie sie
beispielsweise im "Großen Handbuch der Mathematik",
Herausgeber W. Geliert, Dr . H. Küstner, Dr . M. Hellwich und H. Kästner, oder in "Wikipedia" zu finden sind.
Parallele Ebenen: Zwei Ebenen sind parallel, wenn sie an jeder Stelle den gleichen Abstand zueinander haben. Ebenen, die keinen Abstand zueinander haben, sind daher keinen parallelen Ebenen. Das Adjektiv "parallel" impliziert somit einen Abstand der Ebenen voneinander.
Radiale Symmetrie: Als drehsymmetrisch werden solche
Figuren bezeichnet, deren Punkte durch eine ebene Drehung um einen Winkel phi um einen Punkt S zur Deckung gebracht werden können. Wenn der Winkel phi gleich 180° ist, dann spricht man von einer Zentralsymmetrie. Bei der
erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte ist der Winkel phi gleich oder kleiner 120°. Den Punkt S nennt man Zentralpunkt; er liegt bei der erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte in der Längsachse der
Befestigungsbohrung .
Aus der WO 2012 172537 Al, der WO 2014 104432 Al und der WO 2014 104431 Al sind Wendeführungsplatten und Bohrwerkzeuge mit lösbar befestigten Wendeführungsplatten bekannt.
Die WO 2014 104431 Al beschreibt Wendeführungsplatten mit einer quaderförmigen Außenkontur. Bei dieser
Wendeführungsplatte sind die Auflagefläche und die
Führungsflächen orthogonal zueinander angeordnet. Aufgrund dieser Geometrie kann sie nur bei Werkzeugen mit relativ großem Bohrdurchmesser eingesetzt werden.
Die WO 2012 172537 Al und die WO 2014 104432 Al beschreiben relativ filigrane Wendeführungsplatten mit nur zwei
Führungsflächen auf einer Seite. Bei diesen Konstruktionen ist, wegen der filigranen Bauweise, die Kraftübertragung zwischen Bohrwerkzeug und Wendeführungsplatte limitiert. Wenn eine Führungsfläche verschlissen ist, muss die
Wendeführungsplatte um 180° gewendet werden. Sind beide Führungsflächen auf einer Seite verschlissen, kann die Wendeführungsplatte um ihre Längsachse um 180° gedreht werden .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Wendeführungsplatte sowie ein Bohrwerkzeug mit einer
Wendeführungsplatte bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere soll die Wendeführungsplatte mit hoher Wiederholgenauigkeit im Bohrwerkzeug befestigt werden; es sollen große Führungskräfte zuverlässig und prozesssicher von der
Wendeführungsplatte in das Bohrwerkzeug eingeleitet werden können. Schließlich soll die Wendeführungsplatte auch bei Bohrwerkzeugen mit kleinem Bohrdurchmesser einsetzbar sein. Das "Wenden" und Auswechseln der Wendeführungsplatte soll auch unter den Bedingungen der industriellen Großserien fertigung einfach und zuverlässig möglich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
Wendeführungsplatte zur Verwendung in einem Bohrwerkzeug, wobei die Wendeführungsplatte eine Auflagefläche, mehrere Führungsflächen und eine zentrale Befestigungsbohrung aufweist, wobei die Wendeführungsplatte drehsymmetrisch bezüglich einer Längsachse der Befestigungsbohrung ist, wobei die Auflagefläche eben ist.
Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Wendeführungsplatte hat zwei Seiten, eine "Unterseite", die als ebene Auflagefläche ausgebildet ist und eine der
"Unterseite" gegenüberliegende "Oberseite", an der mehrere Führungsflächen vorgesehen sind.
Die Führungsflächen (in der Regel sind es drei oder vier) nehmen die gesamte oder fast die gesamte Oberseite der Wendeführungsplatte ein. Sie können durch schmale radial verlaufende Vertiefungen voneinander getrennt sein. Diese radial verlaufenden Vertiefungen dienen dazu, ähnlich einem Freistich, die Führungsflächen voneinander abzusetzen.
Dadurch wird das Schleifen der gekrümmten Führungsflächen erleichtert . Weil die Führungsflächen (nahezu) die gesamte Oberseite der Wendeführungsplatte einnehmen, können die
Wendeführungsplatten relativ kompakt ausgeführt werden. Sie sind daher sehr robust und extrem belastbar und können auch bei Bohrwerkzeugen mit kleinen Bohrdurchmessern eingesetzt werden. Während des Bohrens werden die auf die jeweils aktive Führungsfläche wirkenden Normalkräfte direkt auf die Auflagefläche der Wendeführungsplatte übertragen. Diese wiederum liegt in einer ebenen Ausnehmung eines
Bohrwerkzeugs auf, so dass eine sehr direkte und damit sehr belastbare Übertragung der Normalkräfte zwischen der aktiven Führungsfläche und dem Bohrwerkzeug erfolgt.
Dadurch wird das Bohrwerkzeug sehr gut in der Bohrung geführt. Daraus resultieren sehr gute geometrische
Eigenschaften der Bohrung und sehr gute Standzeiten der Schneide (n) des Bohrwerkzeugs.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der
Wendeführungsplatte weist diese zwei Seiten und eine zentrale Befestigungsbohrung auf, wobei auf jeder Seite eine Auflagefläche und mehrere Führungsflächen ausgebildet sind, wobei die Wendeführungsplatte drehsymmetrisch
bezüglich einer Längsachse der Befestigungsbohrung ist, wobei die Führungsflächen auf einer Seite der
Wendeführungsplatte nur durch eine radial verlaufende
Vertiefung voneinander getrennt sind und wobei ein Grund dieser Vertiefung als ebene Auflagefläche ausgebildet ist.
Weil bei dieser Ausführungsform beide Seiten identisch ausgebildet sind, ist die Unterscheidung zwischen Ober- und Unterseite nur durch die Einbaulage der Wendeführungsplatte im Bohrwerkzeug bzw. funktional möglich.
Dadurch, dass der Grund der Vertiefungen als ebene
Auflagefläche ausgebildet ist, ist es möglich, auf jeder Seite der Wendeführungsplatte mehrere Führungsflächen und eine Auflagefläche auszubilden. Die ebene Auflagefläche an der "Unterseite" einer Wendeführungsplatte ist dann aktiv, wenn eine Führungsfläche auf der gegenüberliegenden
"Oberseite" das Bohrwerkzeug in der Bohrung führt. Wenn alle Führungsflächen einer Seite der Wendeführungsplatte verschlissen sind, dann wird die Wendeführungsplatte so gedreht, dass "Oberseite" und "Unterseite" ihre Positionen tauschen. Dadurch kann die Zahl der Führungsflächen und in Folge dessen auch die Einsatzdauer der Wendeführungsplatte verdoppelt werden!
Die Führungsflächen und die Vertiefungen der Oberseite sowie die Führungsflächen und die Vertiefungen der
Unterseite sind zueinander versetzt; bei drei
Führungsflächen je Seite ist der Versatz gleich 60°. Bei vier Führungsflächen je Seite ist der Versatz gleich 45°.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Vertiefungen zwischen den Führungsflächen an ihren radial äußeren Enden T-förmig ausgebildet sind. Dann nämlich ist es möglich, die auf die jeweils aktive Führungsfläche wirkenden
Normalkräfte über die dadurch optimierte Auflagefläche auf der Unterseite noch besser auf das Bohrwerkzeug zu
übertragen und, bei gleichen geometrischen Abmessungen, die Belastbarkeit der Wendeführungsplatte weiter zu erhöhen. Beide Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Wendeführungsplatte benötigen wegen ihres plattenförmigen Aufbaus und der guten Ausnutzung der Oberseite sehr wenig Platz, so dass die erfindungsgemäßen Wendeführungsplatten bei Bohrern mit relativ kleinen Bohrdurchmessern, von beispielsweise 15 mm, einsetzbar ist.
Die erfindungsgemäße Wendeführungsplatte hat in bevorzugter Ausgestaltung eine Außenkontur in Form eines Sechsecks oder Achtecks. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 können damit Wendeführungsplatten mit drei oder vier
Führungsflächen auf einer Seite realisiert werden. Bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 2 können sechs bzw. acht Führungsflächen an einer Wendeführungsplatte realisiert werden . Damit die jeweils aktive Führungsfläche die Normalkräfte optimal auf die Bohrungswandung übertragen kann, ist vorgesehen, dass eine Längsachse der Vertiefungen und ein vom Zentralpunkt zu den Ecken der Außenkontur gerichteter Radiusstrahl einen von 0° verschiedenen Winkel
einschließen. Bei einer sechseckigen Außenkontur ist dieser Winkel in der Regel gleich 60°. Bei einer achteckigen
Außenkontur ist der Winkel gleich 45°.
Dies führt dazu, dass im Bereich der Vertiefungen zwischen den Führungsflächen kein Kontakt zwischen der
Bohrungswandung und den Wendeführungsplatten entsteht, sondern der Kontakt ausschließlich im Bereich der "aktiven" Führungsfläche realisiert wird. Dadurch wird eine optimale Kraftübertragung zwischen Bohrung und Führungsfläche gewährleistet. Das wirkt sich positiv auf die Qualität der Bohrungen und die Standzeit des Bohrwerkzeugs aus.
Die erfindungsgemäßen Führungsflächen sind in der Regel gekrümmt. Bevorzugt sind die Führungsflächen als
Zylinderflächen ausgebildet, wobei ein Durchmesser dieser Zylinderfläche etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung, zu deren Herstellung das Bohrwerkzeug und die Wendeführungsplatte eingesetzt werden. Anders ausgedrückt: Die Längsachse der Zylinderfläche der Wendeführungsplatte und die Längsachse der zu bearbeitenden Bohrung verlaufen nicht koaxial, sondern sind geringfügig zueinander
beabstandet. Der Abstand der genannten Längsachsen kann beispielsweise ein (1) Millimeter, aber auch mehrere
Millimeter betragen. In erfindungsgemäßer Weiterbildung des Bohrwerkzeugs schließen die Auflagefläche für die Wendeführungsplatte und die Achse des Bohrwerkzeugs einen Winkel von 3° bis 15° ein. Die untere Grenze dieses Winkels liegt bei 0°. Anders ausgedrückt: ein Normalenvektor der Auflagefläche und die Achse des Bohrwerkzeugs schließen einen Winkel von 75° bis 87° ein. Der Winkel ist so bemessen, dass nur eine
Führungsfläche der Wendeführungsplatte in Kontakt mit der Bohrung in dem Werkstück kommt. Diese Führungsfläche ist dann "aktiv"; die anderen Führungsflächen sind inaktiv. Die Neigung der Auflagefläche ist so bemessen, dass die
Längsachse der zylinderförmigen aktiven Führungsfläche der Wendeführungsplatte und die Längsachse des Bohrwerkzeugs, wie zuvor beschrieben, einen Winkel beta einschließen, der größer oder gleich 0° ist.
Aufgrund der drehsymmetrischen Gestaltung der
erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte kann durch Wenden der Wendeführungsplatte um einen Winkel Phi von 120° oder von 90° eine verschlissene Führungsfläche deaktiviert und durch eine neue, unverbrauchte Führungsfläche ersetzt werden.
Die aus dem Stand der Technik bekannten
Wendeführungsplatten haben nur zwei Führungsflächen auf einer Oberseite, die der Auflagefläche gegenüberliegend angeordnet ist, so dass ein Wenden der Führungsplatte um 180° erforderlich ist. Bei der erfindungsgemäßen
Wendeführungsplatte ist der Winkel Phi kleiner und
dementsprechend ist die Zahl der Führungsflächen größer.
Das verbessert die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte .
Die erfindungsgemäßen Wendeführungsplatten bestehen aus einem harten Material, z. B. Sinter-Hartmetall, Cermet oder Keramik, welches noch mit einer zusätzlichen
HartstoffSchicht zur Verlängerung der Lebensdauer versehen sein kann. Eine verschlissene Wendeführungsplatte kann, wenn eine der Führungsflächen verschlissen ist, gedreht und gewendet werden, so dass eine noch unbenutzte
Führungsfläche aktiviert wird. Erst wenn alle
Führungsflächen verschlissen sind, muss die
Wendeführungsplatte gegen eine neue, unverbrauchte
Wendeführungsplatte ausgetauscht werden. Die der Erfindung zugrundeliegende Wendeführungsplatte wird bei einem Bohrwerkzeug mit mindestens einer auswechselbaren Führungsplatte, umfassend einen Schaft, eingesetzt, wobei in dem Bohrkopf und/oder in dem Schaft mindestens eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Wendeführungsplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist, und dass in der oder den Ausnehmungen eine zentrale Gewindebohrung vorhanden ist. Mit Hilfe der zentralen Gewindebohrung kann eine erfindungsgemäße Wendeführungsplatte in der Ausnehmung befestigt werden und bei Bedarf durch Lösen der
Befestigungsschraube gedreht oder gewendet werden.
"Wenden" im Zusammenhang mit der Erfindung meint, dass die Wendeführungsplatte um den Winkel Phi um eine Längsachse der Mittelbohrung rotiert wird, so dass eine verschlissene Führungsfläche deaktiviert und durch eine unverbrauchte Führungsfläche ersetzt wird.
"Drehen" bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung, dass bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 die
"Oberseite" und die "Unterseite" einer Wendeführungsplatte ihre Positionen und Funktionen tauschen.
Um ein optimales Tragbild zu erreichen, schließen die
Längsachse der Zylinderfläche der aktiven Führungsfläche und die Längsachse des Bohrwerkzeugs einen Winkel beta ein, der größer oder gleich 0° ist. Dieser Winkel kann zum
Beispiel 0° < beta < 2° betragen.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die mindestens eine Ausnehmung komplementär zu der Außenkontur der Wendeführungsplatten ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass eine formschlüssige Verbindung zwischen
Wendeführungsplatten und Ausnehmungen gewährleistet ist. Um die radial wirkenden Kräfte von dem Bohrwerkzeug optimal auf die aktive Führungsfläche und von dort auf die
Bohrungswandung übertragen zu können, ist vorgesehen, dass ein Grund der Ausnehmung eben ist. Es hat sich bei der alternativen Ausführungsform weiter als vorteilhaft
erwiesen, wenn in der Ausnehmung in radialer Richtung verlaufende Rippen ausgebildet sind, und diese Rippen komplementär zu den in radialer Richtung verlaufenden
Vertiefungen der Wendeführungsplatte ausgebildet sind.
Dadurch ist es möglich, den ebenen Grund der Vertiefungen in den Wendeführungsplatten gemäß Anspruch 2 als
Auflagefläche zu nutzen. Es empfiehlt sich in diesem Fall, dass eine Oberseite der Rippen auch eine ebene Fläche ist, um die Kontaktfläche zwischen Wendeführungsplatte und
Rippen zu maximieren.
Das Aufliegen und Stützen der Wendeführungsplatte über die Vertiefungen stellt zudem sicher, dass der radiale Abstand der aktiven Führungsfläche zur Werkzeuglängsachse über die komplette Nutzungsdauer einer Wendeführungsplatte konstant bleibt. Würde die Wendeführungsplatte nicht über die
Vertiefungen sondern die Oberfläche der Führungsflächen auf der "Unterseite" im Plattensitz anliegen, würde sich dieses Maß ändern, sobald die Wendeführungsplatte gedreht wird, und dann bereits eingesetzte und verschlissene
Führungsflächen als Auflagefläche im Plattensitz dienen. Die Übertragung von Radialkräften vom Bohrwerkzeug auf die Bohrung kann bei der alternativen Ausführungsform gemäß Anspruch 2 weiter verbessert werden, wenn orthogonal zu einer der Rippen ein Steg angeordnet ist, und dass eine Oberseite des Stegs und die Oberseite der Rippen in einer Ebene liegen. Dieser Steg unterstützt die
Wendeführungsplatte im Bereich der aktiven Führungsfläche und erhöht dadurch die Belastbarkeit und Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte. Um Platz für den Steg zu schaffen ist es in besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eine der Rippen kürzer als die anderen Rippen ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht eine Zwischenplatte vor, die auf ihrer Unterseite eben ist und auf deren
Oberseite die Rippen und Stege ausgebildet sind. Die
Zwischenplatte liegt dann mit ihrer Unterseite auf einer ebenen Auflagefläche des Bohrwerkzeugs auf und stellt mit ihrer Oberseite eine Auflagefläche für die Wendeplatte bereit. Diese Variante ist fertigungstechnisch vorteilhaft. Im Falle einer Beschädigung von Rippen oder Stegen an der Oberseite, kann die beschädigte Zwischenplatte leicht ausgewechselt werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren
Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein .
Zeichnung
Es zeigen: Figur 1 einen Aufbohrkopf mit einem ersten
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte in Explosionsdarstellung;
Figur 2 a) , b) und c) das erste Ausführungsbeispiel einer Wendeführungsplatte in verschiedenen Ansichten;
Figur 3 einen Aufbohrkopf mit einem zweiten
Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte in Explosionsdarstellung;
Figur 4 ein Detail aus der Figur 3; Figur 5 a) und b) die erfindungsgemäße Zwischenplatte in zwei Ansichten;
Figur 6 eine Darstellung der zweiten Ausführungsform einer Wendeführungsplatte 31 mit sechs Führungsflächen in verschiedenen Ansichten; und Figur 7 ein Ziehaufbohrkopf mit erfindungsgemäßen
Wendeführungsplatten . Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Wie bereits eingangs erwähnt betrifft die Erfindung eine Wendeführungsplatte und ein zugehöriges Bohrwerkzeug. Die Erfindung ist nicht auf bestimmte Typen von Bohrwerkzeugen beschränkt. Alle Bohrer, Bohrwerkzeuge und Bohrköpfe mit auswechselbaren Führungsplatten oder Führungsleisten können mit den erfindungsgemäßen Wendeführungsplatten ausgerüstet werden. Insbesondere ist die Erfindung geeignet zum Einsatz bei BTA-Bohrköpfen, bei Ejektor-Bohrköpfen, aber auch bei Einlippen-Bohrern und Zweilippen-Bohrern . Die Erfindung kann insbesondere auch eingesetzt werden an Bohrwerkzeugen zum Auskesseln von Bohrungen. Kurz gesagt: Die Erfindung kann an allen Bohrwerkzeugen mit Führungsplatten oder - leisten eingesetzt werden. Weil die Erfindung die Führungsplatten oder Führungsleisten von Bohrwerkzeugen betrifft, wird auf die
Schneidengeometrie und andere nicht erfindungswesentliche Details der Bohrwerkzeuge nicht eingegangen. Im
Zusammenhang mit der Erfindung ist lediglich von Bedeutung, dass ein Bohrkopf vorhanden ist, der eine oder mehrere
Aufnahmen für die erfindungsgemäßen Wendeführungsplatten aufweist .
In der Figur 1 ist ein Aufbohrkopf in einer Isometrie dargestellt. Der Aufbohrkopf umfasst einen Bohrkopf 1 sowie eine Schneidplatte 5, die in einer geeignet geformten
Tasche mit Hilfe einer Befestigungsschraube 7 befestigt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an dem vorderen Ende des Bohrkopfs 1 über den Umfang verteilt drei Wendeführungsplatten 3 angeordnet. Eine der Führungsplatten ist in einer Explosionsdarstellung so dargestellt, dass eine Ausnehmung 9 zur Aufnahme der Wendeführungsplatte 3 sichtbar ist. Die Ausnehmung 9 weist eine ebene Grundfläche 11 auf. Etwa in der Mitte der Grundfläche 11 ist ein
Innengewinde 13 vorgesehen. Mit Hilfe einer Schraube 15, die in das Innengewinde 13 eingedreht wird, wird die
Wendeführungsplatte 3 in der Ausnehmung 9 fixiert und gegen die Grundfläche 11 gepresst. Das Innengewinde 13 kann etwas aus der Mitte positioniert werden, so dass beim Anziehen der Schraube 15 die Wendeführungsplatte 3 seitlich gegen eine Wand der Ausnehmung 9 gedrückt wird.
In der Figur 2 ist die Wendeführungsplatte 3 in drei verschiedenen Ansichten (Figur 2a: Draufsicht; Figur 2b: Isometrie; Figur 2c: Seitenansicht) dargestellt. Anhand dieser Ansichten wird nun nachfolgend die Geometrie bzw. Form eines ersten Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte 3 erläutert.
Wie man aus der Ansicht von oben (Figur 2a) erkennen kann, ist die Wendeführungsplatte 3 drehsymmetrisch aufgebaut.
Ein Zentralpunkt S liegt in einer Längsachse einer
zentralen Befestigungsbohrung 17, die als Stufenbohrung ausgeführt ist. Weil die Schraube 15 (siehe Figur 1) einen Senkkopf aufweist, ist der obere Teil der
Befestigungsbohrung 17 als Kegelstumpf ausgebildet.
Im Zusammenhang mit der Erfindung wird zur sprachlichen Vereinfachung der Wendeführungsplatte 3 eine Unterseite und eine der Unterseite gegenüberliegende Oberseite zugeordnet. Die Unterseite ist die Seite der Wendeführungsplatte 3, die in eingebautem Zustand auf der Grundfläche 11 der
Ausnehmung 9 aufliegt. An der Oberseite sind bei diesem Ausführungsbeispiel drei annähernd dreieckige
Führungsflächen 19 ausgebildet. Wie man aus der Draufsicht (Figur 2a) und der Isometrie (Figur 2b) gut erkennen kann, sind in diesem Ausführungsbeispiel zwischen den
Führungsflächen 19 drei radial verlaufende Vertiefungen 21 vorhanden. Daher gehen die Führungsflächen 19 nicht direkt ineinander über. Das erleichtert die Herstellung der gekrümmten Führungsflächen 19. Es ist jedoch auch eine Ausgestaltung ohne Vertiefung zwischen den Führungsflächen 19 möglich.
Die Führungsflächen 19 haben in diesem Ausführungsbeispiel die Form eines Zylinders, wobei die Längsachse dieser
Zylinderflächen nicht parallel zur Unterseite der
Wendeführungsplatte 3 verlaufen, sondern nach innen, d.h. zur Befestigungsbohrung 17 hin, leicht ansteigen. Die
Unterseite ist die Auflagefläche 23 der Wendeführungsplatte 3 in der Ausnehmung 9.
Aus der Draufsicht wird weiter deutlich, dass die
Wendeführungsplatte 3 eine sechseckige Grundfläche hat, wobei es sich bei diesem Ausführungsbeispiel nicht um ein regelmäßiges Sechseck mit sechs gleichlangen Kanten
handelt. Es gibt drei längere Kanten und drei kürzere
Kanten, um zu verhindern, dass die Wendeführungsplatte 3 falsch eingebaut wird. Die Vertiefungen 21 laufen auf die Mitte der kürzeren Kanten zu. Man kann diesen Sachverhalt auch so beschreiben, dass ein Radius R vom Zentralpunkt S zu einer Kante 25 der Wendeführungsplatte 3 mit einer
Längsachse 27 einer Vertiefung 21 einen Winkel
einschließt, der von Null verschieden ist. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser Winkel etwas kleiner als 30 ° .
Weil bei dem in der Figur 2 dargestellten
Ausführungsbeispiel drei Führungsflächen 19 und drei
Vertiefungen 21 drehsymmetrisch angeordnet sind, sind die Längsachsen 27 von zwei Vertiefungen 21 jeweils um einen Winkel Phi von 120° verdreht zueinander angeordnet. Dies bedeutet, dass durch Wenden der Wendeführungsplatte 3 um 120° in der Ausnehmung eine verschlissene Führungsfläche 19 durch eine unverbrauchte Führungsfläche 19 ersetzt werden kann.
Dieser Sachverhalt wird etwas deutlicher, wenn man sich die Figur 1 betrachtet. Die dort mit 19.1 bezeichnete
Führungsfläche ist aktiv, wenn die Wendeführungsplatte 3 in die Ausnehmung 9 eingesetzt und die Schraube 15 angezogen wird. Sobald diese Führungsfläche 19.1 verschlissen ist, wird die Schraube 15 gelöst, die Wendeführungsplatte 3 wird aus der Ausnehmung 9 bewegt und um 120° rotiert,
anschließend wieder in die Ausnehmung 9 eingesetzt und mit der Schraube 15 befestigt. Dann ist die Führungsfläche 19.1 nicht mehr aktiv und eine der beiden anderen
Führungsflächen 19 ist aktiv. Dieser Vorgang kann zweimal wiederholt werden, bis alle drei Führungsflächen 19
verschlissen sind. Dann ist die Wendeführungsplatte 3 nicht mehr zu gebrauchen und muss durch eine neue
Wendeführungsplatte 3 ersetzt werden.
Wie man aus der Figur 2 entnehmen kann, sind an den äußeren Kanten der Führungsflächen 19 Fasen 28 ausgebildet. Diese Fasen 28 verhindern ein Ausbrechen der Führungsflächen 19 und dienen als Einführungsfasen beim Eintritt in die erzeugte Bohrung oder eine Anbohrführung, um ein Verkanten zu verhindern.
Eine Längsachse der Befestigungsbohrung 17 ist mit 29 bezeichnet .
Wenn man nun auf die Figur 1 zurückkommt, dann wird deutlich, dass die Ausnehmung 9 eine Form hat, die der sechseckigen Außenkontur der Wendeführungsplatte 3
entspricht. An den Ecken sind jeweils Freistiche
ausgefräst. Dadurch ist sichergestellt, dass es nicht zu einem Verklemmen zwischen den Kanten der
Wendeführungsplatte 3 und den komplementären Ecken der Ausnehmung 9 kommt. Außerdem ist sichergestellt, dass die Kraftübertragung zwischen dem Bohrkopf 1 und der
Wendeführungsplatte 3 flächig und nicht linienförmig im Bereich der Kanten erfolgt.
An der Stirnseite des Bohrkopfs 1 ist die Ausnehmung 9 offen. Dies erleichtert das Einsetzen und Herausnehmen der Wendeführungsplatte 3 aus der Ausnehmung. Andernfalls wäre es oftmals nur schwer möglich, die Wendeführungsplatte 3, die ja mit geringem Spiel in die Ausnehmung 9 eingesetzt wird, aus der Ausnehmung 9 herauszunehmen. In der Figur 3 ist ein ähnlicher Bohrkopf wie in der Figur 1 dargestellt. In der Figur 3 ist ein zweites
Ausführungsbeispiel einer Wendeführungsplatte 31 in
Verbindung mit einem Zwischenstück 33 in
Explosionsdarstellung dargestellt. Die Wendeführungsplatte 31 und das Zwischenstück 33 können alternativ zu der
Wendeführungsplatte 3 gemäß der Figuren 1 und 2 verwendet werden. Ein wichtiger Unterschied der Wendeführungsplatte 31 zu der Wendeführungsplatte 3 besteht darin, dass hier insgesamt sechs Führungsflächen ausgebildet sind; drei auf der Oberseite und drei auf der Unterseite.
In der Figur 4 ist das Detail X aus der Figur 3 vergrößert dargestellt. Die Wendeführungsplatte 31 hat eine
Außenkontur in Form eines regelmäßigen Sechsecks, so dass alle sechs Kanten gleich lang sind.
Die Oberseite und die Unterseite der Wendeführungsplatte 31 sind gleich geformt. Allerdings sind die Vertiefungen 21 der Oberseite und die Vertiefungen 21 und die
Führungsflächen 19 auf der Unterseite (nicht sichtbar) der Wendeführungsplatte 31 um 60° (entsprechend einem Winkel phi/2) verdreht zueinander angeordnet.
Aus dem Detail X wird deutlich, dass die Vertiefungen 21 an ihrem radial äußeren Ende T-förmig ausgebildet sind. Die Quertraverse dieses "T" verläuft parallel zu einer Kante der Wendeführungsplatte 31. Eine der Traversen ist in der Figur 4 mit dem Bezugszeichen 35 gekennzeichnet. Die Grundflächen der T-förmigen Vertiefungen 21 sind eben, d.h. sie liegen in einer gemeinsamen Ebene und bilden eine Auflagefläche 37, die mit dem Zwischenstück 33
zusammenwirkt . In der Figur 5 ist das Zwischenstück 33 in einer Ansicht von (Fig. 5a) oben und einer Seitenansicht (Fig. 5b) dargestellt. Das Zwischenstück 33 hat ebenfalls eine sechseckige Kontur und eine Durchgangsbohrung 39 in der Mitte. Entsprechend der Zahl der Vertiefungen 21 in der Wendeführungsplatte 31 sind drei Rippen 41 an einer
Oberseite des Zwischenstücks 33 ausgebildet. Eine der
Rippen 41.1 ist kürzer als die beiden anderen Rippen 41. Orthogonal zu dieser kurzen Rippe 41.1 ist ein Steg 43 entlang der Kante oder dem Rand des Zwischenstücks 33 ausgebildet. Wie man aus der Seitenansicht in der Figur 5b sieht, sind die Oberseiten 42 der Rippen 41 und die
Oberseite des Stegs 43 in einer Ebene angeordnet. Sie bilden die Widerlager für die Auflageflächen 37 am Grund der Vertiefungen 21 der Wendeführungsplatte 31. Eine der Vertiefungen 21 liegt mit ihrer T-förmigen
Traverse 35 auf dem Steg 43 auf, so dass die dort
befindliche "aktive" Führungsfläche 31 auf der Oberseite optimal unterstützt wird.
Wie sich aus den Figuren 3 und 4 ergibt, wird das
Zwischenstück 33 am besten so in die Ausnehmung 9
eingesetzt, dass der Steg 43 am vorderen Ende des Bohrkopfs 1 positioniert ist. Die dort befindliche Führungsfläche 19 ist beim Einsatz des Bohrkopfs aktiv. Über die Traverse 35 und den Steg 43 werden die vom Bohrkopf 1 auf die Bohrung zu übertragenden Radialkräfte bestmöglich und auf kürzestem Weg übertragen.
Der Steg 43 sorgt somit dafür, dass die aktive
Führungsfläche 19 bestmöglich unterstützt wird, obwohl die Kontaktfläche zwischen der Wendeführungsplatte 31 und dem Zwischenstück 33 kleiner ist als die Kontaktfläche zwischen der Unterseite 23 der Wendeführungsplatte 3 und der
Grundfläche 11 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Trotzdem ist die Wendeführungsplatte 31 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel genauso belastbar. Der Hauptvorteil der Ausführungsform gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel einer Wendeführungsplatte 31 ist darin zu sehen, dass sie doppelt so viele Führungsflächen aufweist; bei einer sechseckigen Außenkontur sind das sechs Führungsflächen. Wenn die
Außenkontur der Wendeführungsplatte achteckig ist, dann können sogar acht Führungsflächen in eine
Wendeführungsplatte integriert werden.
In der Figur 6 ist eine Wendeführungsplatte 31 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in verschiedenen Ansichten im Detail dargestellt. Daraus ergibt sich die Geometrie der erfindungsgemäßen Wendeführungsplatte sehr gut.
In der Figur 7 ist beispielhaft ein weiterer Bohrkopf 1 dargestellt, bei dem die Wendeführungsplatten 3 oder 31 zum Einsatz kommen können. Bezugs zeichenliste
I Bohrkopf
3 Wendeführungsplatte
5 Schneidplatte
7 Befestigungsschraube
9 Ausnehmung
II Grundfläche
13 Innengewinde
15 Schraube
17 Befestigungsbohrung (Stufenbohrung)
19 Führungsfläche
21 Vertiefung
23 Unterseite der Wendeführungsplatte
25 Ecke der Wendeführungsplatte
27 Längsachse der Vertiefung 21
28 Fase
29 Längsachse der Befestigungsbohrung 17
31 Wendeführungsplatte
33 Zwischenstück
35 Traverse
37 Auflagefläche (am Grund der der Vertiefungen 21) 39 Bohrung
41 Rippe
42 Oberseite von Rippe 41 und Steg 43
43 Steg

Claims

Patentansprüche
1. Wendeführungsplatte zur Verwendung in einem
Bohrwerkzeug, wobei die Wendeführungsplatte (3) eine Auflagefläche (23), mehrere Führungsflächen (19, 19.1) und eine zentrale Befestigungsbohrung (17) aufweist, wobei die Wendeführungsplatte (3) drehsymmetrisch bezüglich einer Längsachse (29) der
Befestigungsbohrung (17) ist, und wobei die
Auflagefläche (23) eben ist.
2. Wendeführungsplatte zur Verwendung in einem
Bohrwerkzeug, wobei die Wendeführungsplatte (31) zwei Seiten und eine zentrale Befestigungsbohrung (17) aufweist, wobei auf jeder Seite eine Auflagefläche (37) und mehrere Führungsflächen (19) ausgebildet sind, wobei die Wendeführungsplatte (31)
drehsymmetrisch bezüglich einer Längsachse (29) der Befestigungsbohrung (17) ist, wobei die
Führungsflächen (19) auf einer Seite der
Wendeführungsplatte (31) nur durch radial verlaufende Vertiefungen (21) voneinander getrennt sind, und wobei eine Grundfläche dieser Vertiefungen (21) als ebene Auflagefläche (37) ausgebildet ist.
3. Wendeführungsplatte nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (21) an ihren radial äußeren Enden T-förmig ausgebildet sind.
4. Wendeführungsplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Außenkontur der Wendeführungsplatte (3, 31) die Form eines Sechsecks oder eines Achtecks hat.
5. Wendeführungsplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längsachse (27) der Vertiefungen (21) und ein vom Zentralpunkt (S) zu den Ecken der Außenkontur (25) gerichteter Radius-Strahl (R) einen von null Grad verschiedenen Winkel
einschließen .
6. Wendeführungsplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
Führungsflächen (19.1, 19) gekrümmt sind.
7. Wendeführungsplatte nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet, dass die Führungsflächen (19.1, 19) als Zylinderflächen ausgebildet sind, und dass eine Längsachse der Zylinderfläche in unmittelbarer Nähe der Längsachse des Bohrwerkzeugs verläuft.
8. Wendeführungsplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse einer Führungsfläche (19, 19.1) und die Auflagefläche (23) einen Winkel von 3° bis 15° einschließen.
9. Wendeführungsplatte nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede
Führungsfläche (19, 19.1) durch Wenden um einen Winkel Phi von 120° oder 90° zur Deckung mit einer anderen Führungsfläche (19, 19.1) auf einer der Auflagefläche (23, 37) gegenüberliegenden Seite der
Wendeführungsplatte (3, 31) gebracht werden kann.
10. Bohrwerkzeug mit mindestens einer auswechselbaren
Führungsplatte umfassend einen Schaft, ein
Einspannende, einen Bohrkopf mit mindestens einer Schneide und einer Längsachse, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Bohrkopf (1) und/oder in dem Schaft mindestens eine Ausnehmung (9) zur Aufnahme einer Wendeführungsplatte (3, 31) nach einem der
vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist, und dass in der oder den Ausnehmungen (9) eine mindestens
annähernd zentrale Gewindebohrung mit einem
Innengewinde (13) vorhanden ist.
11. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Ausnehmung (9) komplementär zu einer Außenkontur der Wendeführungsplatten (3, 31) ausgebildet ist.
12. Bohrwerkzeug nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass die Längsachse der Zylinderfläche einer Wendeführungsplatte (3, 31) und die Längsachse des Bohrwerkzeugs (1) einen Winkel kleiner oder gleich 2°, bevorzugt kleiner oder gleich 1°, einschließen.
13. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundfläche (11) der mindestens einen Ausnehmung (9) eben ist, und dass in der Ausnehmung (9) ein Zwischenstück (33) angeordnet ist, dass eine Außenkontur des Zwischenstücks (33) der Außenkontur einer Wendeführungsplatte (31) entspricht, dass eine Unterseite des Zwischenstücks (33) eben ist.
14. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass in der mindestens einen Ausnehmung (9) oder auf der Oberseite des
Zwischenstücks (33) in radialer Richtung verlaufende Rippen (41) ausgebildet sind, und dass diese Rippen (41) komplementär zu den in radialer Richtung
verlaufenden Vertiefungen (21) der Wendeführungsplatte (31) ausgebildet sind.
15. Bohrwerkzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Oberseite (42) der Rippen (41) eben ist.
16. Bohrwerkzeug nach Anspruch 14 oder 15, dadurch
gekennzeichnet, dass orthogonal zu einer der Rippen (41) ein Steg (43) angeordnet ist, und dass eine
Oberseite (42) des Stegs (43) und die Oberseiten (42) der Rippen (41) in einer Ebene liegen.
17. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass eine der Rippen (41) kürzer als die anderen Rippen (41) ist.
18. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass der Auflagefläche der Wendeführungsplatte (31) und die Achse des
Bohrwerkzeugs einen Winkel von 3° bis 15°
einschließen .
19. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Einlippen- Tieflochbohrer oder ein Zweilippen-Tieflochbohrer ist.
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