WO2001064407A1 - Bohrer, insbesondere forstnerbohrer oder kunstbohrer - Google Patents

Bohrer, insbesondere forstnerbohrer oder kunstbohrer Download PDF

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G15/00—Boring or turning tools; Augers

Definitions

  • Drills especially Forstner drills or artificial drills
  • the invention relates to a drill, in particular Forstner drill or artificial drill, with a drill shank and a cutting head which has a central mandrel from which a first and a second end cutting edge extend radially outward in the opposite direction of attack, with the circumferential ends of the first and the second end cutting edge is adjoined in each case by a hollow cylinder segment-like wall which delimits the circumference of the cutting head and has a peripheral cutting edge which, at its end remote from the front cutting edge, delimits a chip space which opens to the other end cutting edge and penetrates the drilling head.
  • Drill bits of this type are mass-produced products that are intended for use in hand, column, dowel or row drilling machines and are produced and sold in large quantities. It can be used to drill holes with a relatively large diameter in a wide variety of materials, from plastic-coated chipboard, glued wood panels to acrylic panels and other base materials.
  • the disadvantage of previously known drills lies in the relatively high drilling forces or torques that have to be applied by the drilling machines, since the end cutting edges and the peripheral cutting edges with their straight edges have to overcome a high material resistance.
  • peripheral edges of such known drills tend to overheat due to the high load during the drilling process, which is evident from a blue tarnish. This can result in permanent damage to the drill.
  • circumferential cutting edges with a tooth-like design have been used. However, these cause the drill to be guided improperly and the borehole is torn out.
  • the object of the invention is to provide a drill of the type mentioned, with the help of which the efficiency of the energy used for a bore to be drilled can be increased or with which bores can be carried out using low drilling forces, the material load on the drill being kept relatively low becomes.
  • the two peripheral cutting edges have, at least partially along their course, undulating depressions and elevations.
  • the constant friction occurring in known circumferential cutting edges within the drilling material is reduced to a more or less punctiform friction, thereby avoiding permanent rubbing. In this way, a lower torque of the drilling machine is required to drill a hole, which is why the drill penetrates much easier, for example, into the wood.
  • the wave-shaped depressions and elevations are formed by serrated edges.
  • the invention further relates to a method for producing a drill, in particular a Forstner drill or an artificial drill.
  • the object of the invention is to enable automated machining of the peripheral cutting edges of a drill in a technically simple and precise manner.
  • the drill shaft is ground and then the elevations and depressions are hard-milled with a hard milling cutter, in particular with the formation of a serrated edge. In this way, a very precise design of the peripheral cutting edges can be achieved.
  • Fig.l is an end view of an embodiment of the drill according to the invention.
  • FIG. 2 shows a side view of the drill according to Fig.l
  • FIG. 3 shows a view rotated by 90 ° with respect to the illustration in FIG
  • Figure 4 shows a detail of the view shown in Figure 3.
  • Fig.l and Fig.2 show a Forstner bit, which is composed essentially of a drill shaft 2, which is used for clamping in a drill chuck, and a cutting head 4.
  • the cutting head 4 has a protruding central dome 1, from which a first and a second end cutting edge 100, 100 'extend radially outward in the opposite direction of attack.
  • the central mandrel is pointed in a pyramid-like manner, as a result of which the drill can be placed precisely on a marking for a borehole.
  • the mandrel 1 penetrates so far into the material to be drilled that the drill is prevented from slipping when the drilling machine is started up.
  • a hollow cylinder segment-like wall 10 which delimits the circumference of the cutting head 4, adjoins a peripheral cutting edge 8, one at the end of which is removed from the end cutting edge Front cutting edge opening, the chip head penetrating chip space 7 limited.
  • a surface 12 that slopes down toward the adjacent wall 10 runs from the end cutting edges 100, 100 ′.
  • the two circumferential cutting edges 8 have undulating depressions 13 and elevations 14 along their course. These can also run only along partial areas of the peripheral cutting edges 8.
  • the wave-shaped depressions 13 and elevations 14 are preferably formed by serrated edges.
  • the invention can be applied to a Forstner bit, an artificial bit or a similar wood bit.
  • the drill according to the invention is manufactured in the following sections.

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Abstract

Bohrer, insbesondere Forstnerbohrer oder Kunstbohrer, mit einem Bohrschaft (2) und einem Schneidkopf (4), welcher einen zentralen Dorn (1) aufweist, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide (100, 100') radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach aussen erstrecken, wobei an den umfangseitigen Enden der ersten und der zweiten Stirnschneide (100, 100') jeweils eine den Umfang des Schneidkopfes (4) begrenzende, hohlzylindersegmentartige Wand (10) mit einer Umfangschneide (8) anschliesst, die an ihrem von der Stirnschneide (100, 100') entfernten Ende einen jeweils zur anderen Stirnschneide sich öffnenden, den Bohrkopf durchdringenden Spanraum (7) begrenzt, und wobei die beiden Umfangschneiden (8) zumindest teilweise entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen (13) und Erhebungen (14) aufweisen.

Description

Bohrer, insbesondere Forstnerbohrer oder Kunstbohrer
Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere Forstnerbohrer oder Kunstbohrer, mit einem Bohrschaft und einem Schneidkopf, welcher einen zentralen Dorn aufweist, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach außen erstrecken, wobei an den umfangseitigen Enden der ersten und der zweiten Stirnschneide jeweils eine den Umfang des Schneidkopfes begrenzende, hohlzylindersegment-artige Wand mit einer Umfangschneide anschließt, die an ihrem von der Stirnschneide entfernten Ende einen jeweils zur anderen Stirnschneide sich öffnenden, den Bohrkopf durchdringenden Spanraum begrenzt.
Bohrer dieser Art sind Massenprodukte, die für den Einsatz in Hand-, Ständer- , Dübel- oder Reihenbohrmaschinen vorgesehen sind und in großer Stückzahl produziert und vertrieben werden. Es können damit Bohrungen mit relativ großem Durchmesser in verschiedensten Materialien, von kunststoffbeschichteten Spanfaserplatten, verleimten Holzplatten bis zu Acrylglasplatten und anderen Grundwerkstoffen gebohrt werden. Der Nachteil bisher bekannter Bohrer liegt in den relativ hohen Bohrkräften bzw. Drehmomenten, die von den Bohrmaschinen aufgebracht werden müssen, da die Stirnschneiden und die Umfangschneiden mit ihren geraden Kanten einen hohen Materialwiderstand überwinden müssen.
Die Umfangschneiden solcher bekannten Bohrer neigen dazu, sich aufgrund der hohen Belastung während des Bohrvorganges zu überhitzen, was durch ein Blau- Anlaufen ersichtlich wird. Es kann dadurch zu einer dauerhaften Schädigung des Bohrers kommen. Zur Vermeidung dieses Uberhitzungseffektes sind Umfangschneiden mit zahnähnlicher Ausbildung eingesetzt worden. Diese verursachen jedoch eine unsaubere Führung des Bohrers und es kommt zum Ausreißen des Bohrloches.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bohrer der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe der Wirkungsgrad der für eine durchzuführende Bohrung aufgewandten Energie erhöht werden kann bzw. mit dem Bohrungen unter Anwendung geringer Bohrkräfte ausgeführt werden können, wobei die Materialbelastung des Bohrers relativ gering gehalten wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die beiden Umfangschneiden zumindest teilweise entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen und Erhebungen aufweisen.
Durch die wellenförmig gestalteten Umfangschneiden, die als gezogene Vorschneider wirken, wird die bei bekannten Umfangschneiden auftretende ständige Reibung innerhalb des Bohrmaterials auf eine mehr oder wenige punktförmige Reibung herabgesetzt und dadurch ein permanentes Reiben vermieden. Auf diese Weise ist ein geringeres Drehmoment der Bohrmaschine für das Ausführen einer Bohrung erforderlich, weswegen der Bohrer wesentlich leichter z.B. in das Holz eindringt. In weiterer Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die wellenförmigen Vertiefungen und Erhebungen durch Wellenschliff gebildet sind.
Durch die Ausbildung eines Wellenschliffes auf der Umfangschneide wird eine sehr saubere Schnittführung des Bohrers gewährleistet und ein Ausreißen der Bohrung vermieden.
Weiters betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bohrers, insbesondere eines Forstnerbohrers oder eines Kunstbohrers.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatisierte Bearbeitung der Umfangschneiden eines Bohrers auf technisch einfache und präzise Weise zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in die Umfangschneiden des gehärteten Bohrkopfes entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen und Erhebungen hartgefräst werden.
Nach dem Härten des Bohrer-Rohlings wird der Bohrschaft geschliffen und anschließend werden die Erhebungen und Vertiefungen, insbesondere unter Ausbildung eines Wellenschliffes, mit einem Hartfräser hartgefräst. Auf diese Weise kann eine sehr genaue Gestaltung der Umfangschneiden erreicht werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels eingehend erläutert. Es zeigt dabei
Fig.l eine Stirnansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers;
Fig.2 eine Seitenansicht des Bohrers gemäß Fig.l;
Fig.3 eine gegenüber der Darstellung in Fig.2 um 90° gedrehte Ansicht und
Fig.4 ein Detail der in Fig.3 gezeigten Ansicht.
Fig.l und Fig.2 zeigen einen Forstnerbohrer, der sich im wesentlichen aus einem Bohrschaft 2, der zum Einspannen in ein Bohrfutter dient, und aus einem Schneidkopf 4 zusammensetzt. Der Schneidkopf 4 weist einen vorstehenden zentralen Dom 1 auf, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide 100, 100' radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach außen erstrecken. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l ist der zentrale Dorn pyramidenartig zugespitzt, wodurch ein präzises Aufsetzen des Bohrers auf eine Markierung für ein Bohrloch ermöglicht wird. Dabei dringt der Dorn 1 soweit in das zu bohrende Material ein, daß ein Verrutschen des Bohrers bei Inbetriebnahme der Bohrmaschine verhindert wird.
An den umf angsei ti gen Enden der ersten und der zweiten Stirnschneide 100, 100' schließt jeweils eine den Umfang des Schneidkopfes 4 begrenzende, hohlzylindersegment- artige Wand 10 mit einer Umfangschneide 8 an, die an ihrem von der Stirnschneide entfernten Ende einen jeweils zur anderen Stirnschneide sich öffnenden, den Bohrkopf durchdringenden Spanraum 7 begrenzt. Von den Stirnschneiden 100, 100' verläuft eine jeweils zur anschließenden Wand 10 hin abfallende Fläche 12. Um eine Überhitzung der Umfangschneiden 8 zu vermeiden, ist vorgesehen, daß die beiden Umfangschneiden 8 entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen 13 und Erhebungen 14 aufweisen. Diese können auch nur entlang von Teilbereichen der Umfangschneiden 8 verlaufen.
Vorzugsweise sind die wellenförmigen Vertiefungen 13 und Erhebungen 14 durch Wellenschliff gebildet sind.
Die Erfindung kann auf einen Forstnerbohrer, einen Kunstbohrer oder einen ähnlichen Holzbohrer angewandt werden.
Die Herstellung des erfindungsgemäßen Bohrers geht in folgenden Schirtten vor sich.
1) Schmieden des Rohlings, gegebenenfalls Brünieren
2) Härten
3) Schleifen des Bohrschafts
4) Hartfräsen der Erhebungen/Vertiefungen bzw. des Wellenschliffes aus dem gehärteten Bohrkopf.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Bohrer, insbesondere Forstnerbohrer oder Kunstbohrer, mit einem Bohrschaft und einem Schneidkopf, welcher einen zentralen Dorn aufweist, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach außen erstrecken, wobei an den umfangseitigen Enden der ersten und der zweiten Stirnschneide jeweils eine den Umfang des Schneidkopfes begrenzende, hohlzylindersegment-artige Wand mit einer Umfangschneide anschließt, die an ihrem von der Stirnschneide entfernten Ende einen jeweils zur anderen Stirnschneide sich öffnenden, den Bohrkopf durchdringenden Spanraum begrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Umfangschneiden (8) zumindest teilweise entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen (13) und Erhebungen (14) aufweisen.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die wellenförmigen Vertiefungen (13) und Erhebungen (14) durch Wellenschliff gebildet sind.
3. Verfahren zur Herstellung eines Bohrers, insbesondere eines Forstnerbohrers oder eines Kunstbohrers, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umfangschneiden (8) des gehärteten Bohrkopfes entlang ihres Verlaufes wellenförmige Vertiefungen (13) und Erhebungen (14) hartgefräst werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die Umfangschneiden (8) ein Wellenschliff hartgefräst wird.
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