CH492503A - Spiralbohrer - Google Patents

Description

  Spiralbohrer    Die Erfindung bezieht sich auf einen Spiralbohrer  mit einem an der Bohrerspitze durch eine haftende  Verbindung befestigten Schneidkopf gleichen Quer  schnittes aus Hartmetall, wobei der Bohrer und der  Schneidkopf an ihren einander zugewandten Stirnseiten  in Drehrichtung formschlüssig ineinandergreifende Glie  der aufweisen.  



  Die haftende Verbindung kann beispielsweise eine  Lötung sein umd die formschlüssigen Glieder können  z. B. als Klauenkupplungsteile ausgebildet sein.  



  Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen  Spiralbohrer dieser Art so auszubilden, dass bei genauer  Ausrichtung des Schneidkopfes gegenüber dem Bohrer  eine feste Verbindung zwischen diesen beiden Teilen  gewährleistet ist.  



  Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch ge  löst, dass zur Zentrierung des Schneidkopfes gegenüber  dem Bohrer an einem dieser beiden Teile ein in deren  Achse liegender, zum freien Ende hin etwa gleich  mässig verjüngter Zentrierzapfen vorgesehen ist, der in  eine ihm entsprechende Zentrierausnehmung des ande  ren Teiles eingreift, wobei die Mantelflächen des Zen  trierzapfens und der Zentrierausnehmung in die Anlage  flächen der formschlüssig ineinandergreifenden Glieder  übergehen.  



  Durch diese erfindungsgemässe Ausbildung ist eine  lötgerechte Konstruktion bei einfachem und stabilem  Aufbau und genauer Zentrierung der beiden Teile zu  einander geschaffen. Das Lot kann auch zwischen die  zur Zentrierung aneinander anliegenden Mantelflächen  gelangen, so dass über den ganzen Bohrerquerschnitt  eine feste und äusserst gleichmässige Befestigung ge  geben ist. Durch die verjüngte Ausbildung des Zentrier  zapfens ergibt sich keine ins Gewicht fallende Quer  schnittsschwächung des Bohrers bzw. der Bohrerspitze,  so dass auch Bohrer von äusserst kleinem     Durchmesser     in der     erfindungsgemässen    Weise ausgebildet werden  können. Die verjüngte Ausbildung des Zentrierzapfens    gewährleistet auch ein selbsttätiges :ausrichten der Boh  rerspitze gegenüber dem Bohrer.  



  Die Erfindung wird im folgenden anhand des ir  den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele  näher erläutert. Es sind dargestellt in  Fig. 1 ein erfindungsgemässer Spiralbohrer in An  sicht,  Fig. 2 die Bohrerspitzc des Spiralbohrers nach  Fig. I jedoch mit abgehobenem Schneidkopf,  Fig. 3 eine Axialansicht auf das Klauenkupplungs  teil des Schneidkopfes,  Fig. 4 eine Axialansicht auf das Klauenkupplungs  teil des Bohrers.  



  Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen, weist ein erfindungs  gemässer Spiralbohrer 1 an seinem dem nicht nähe  dargestellten Bohrerschaft abgewandten Ende einer  Schneidkopf 2 auf, dessen Querschnitt genau dem  jenigen des mit zwei sich gegenüberliegenden Wendel  nuten 3, 4 versehenen Bohrers 1 entspricht, wobei dies  Wendelnuten 3, 4 stetig in diejenigen des Schneid  kopfes 2 übergehen. Der aus Hartmetall bestehend  Schneidkopf 2 ist durch in bekannter Weise angeschlif  fene Flächen 5 mit Bohrerschneiden 6 versehen.  



  Wie die Fig. 1 bis 4 ferner zeigen, greifen der  Schneidkopf 2 und der Bohrer 1 über eine selbst  zentrierende Klauenkupplung 7 derart ineinander, da@.  sie in Drehrichtung Pfeil 8 formschlüssig miteinande  verbunden sind.    Die Klauenkupplungsteile 9 bzw. 10 des Bohrers 1  und des Schneidkopfes 2 sind jeweils an deren ein  ander zugewandten Stirnseiten vorgesehen und derar  komplementär ausgebildet, dass ihre einander zugeordne  ten Flächen parallel zueinander liegen und ganzflächig  aneinander anliegen können.

   Jedes Klauenkupplungstei  9 bzw. 10 weist zwei sich etwa diametral gegenüber  liegende, vorstehende Klauen 11 bzw. 12 auf, die je  weils mit einer Mitnahmefläche 13 bzw. 14 verseher  sind, welche derart     parallel    zur     Bohrerachse    verläuft  dass die     Bohrerachse        in    den Ebenen dieser Mitnahme      flächen 13 bzw. 14 liegt und ein grosses Drehmoment  übertragen werden kann; die Mitnahmeflächen 13 bzw.  14 sind also in bezug auf die Bohrerachse als Radial  flächen ausgebildet.

   Die Mitnahmeflächen 13, 14 sind  jeweils bis zur Umfangsfläche 15 des Spiralbohrers ge  führt und enden in einem Abstand von der Bohrer  achse, der grösser ist als die Hälfte des schwächsten  Querschnittes des Bohrers, also grösser als die Hälfte  der Bohrerkernstärke, so dass der schwächste Quer  schnitt des Spiralbohrers durch die Klauenkupplungen  keine Schwächung erfährt, Wie die Fig. 3 und 4 deut  lich zeigen, liegen die Mitnahmeflächen 13, 14 etwa  in der zwischen den Bohrerwendnuten 3, 4 liegenden,  axialen Symmetrieebene 16 des Spiralbohrers.  



  Jede Mitnahmefläche 13 bzw. 14 jedes Klauen  kupplungsteiles 9 bzw. 10 ist der in Bohrerdrehrich  tung zeigenden Schnitt- bzw. Führungskante 17 der  zugeordneten Bohrerwendel 18 zugewandt.  



  An dem Schneidkopf 2 liegen die Klauen 12 an  der Seite der zugeordneten Bohrerwendel 18, welche  die Schnitt- bzw. Führungskante 17 aufweist, während  die Klaueneingriffsausnehmungen 19 in Drehrichtung  Pfeil 8 dahinter vorgesehen sind. Die Bodenflächen 20  dieser Klaueneingriffsausnehmungen 19 für die Klauen  1 1 des Bohrers 1 haben Mantellinien 21, die auf einem  koaxial zur Bohrerachse liegenden und sich zur Boh  rerspitze erweiternden Kegel liegen, der einen Kegel  winkel von etwa 90  hat. Die Stirnfläche 22 der Klauen  11 des Bohrers 1 sind komplementär kegelig ausge  bildet, derart, dass sie nach Art eines koaxial zum  Spiralbohrer liegenden Innenkonus' Mantellinien 23 auf  weisen, die parallel zu den zugeordneten Mantellinien  21 des Schneidkopfes 2 liegen.

   Durch die ineinander  greifenden Kegelflächen 20, 22 des Schneidkopfes 2  und des Bohrers 1 wird der Schneidkopf 2 gegenüber  dem Bohrer 1 einwandfrei zentriert. Ferner haben die  Mitnahmeflächen 13 bzw. 14 des Bohrers 1 und des  Schneidkopfes 2 durch die ineinandergreifenden Kegel  flächen jeweils die Form eines rechtwinkligen Drei  eckes; die Hypothenuse der dreieckförmigen Mitnahme  fläche 13 des Bohrers 1 wird durch die entsprechende  äusserste Mantellinie 23 der Stirnfläche 22 der Klaue  11 gebildet, während eine im Winkel dazu liegende  Dreieckseite 24 durch die Bohrerumfangsfläche 15 und  die dritte Dreieckseite durch die Bodenfläche 25 der  Klaueneingriffsausnehmung 26 am Klauenkupplungsteil  9 für die Klaue 12 des Schneidkopfes 2 gebildet wird;

    entsprechend wird die Hypothenuse jeder     dreieckförmi-          gen    Mitnahmefläche 14 des Schneidkopfes 2 durch die  entsprechende äusserste Mantellinie 21 der Bodenfläche  20 der Klaueneingriffsausnehmung 19 gebildet, wäh  rend eine im Winkel dazu liegende Seite 27 durch den  Bohrerumfang 15 und die dritte Dreieckseite durch die  Stirnfläche 28 der Klaue 12 gebildet wird. Die durch die  verschiedenen Flächen gebildeten Winkel sind verhält  nismässig stumpf.  



  Die Stirnflächen 28 der Klauen (2 des Schneidkopfes  2 liegen bei dem in Fig. ( bis 4 dargestellten Ausfüh  rungsbeispiel in einer zur Bohrerachse senkrechten  Ebene, wobei die Bodenflächen 25 der     Klaueneingriffs-          ausnehmungen    26 des Bohrers 1 in einer entsprechen  den Ebene liegen. Dadurch schneiden diese Flächen  28, 25 die Schnitt- bzw. Führungskanten 17 der Boh  rerwendel 18 in einem verhältnismässig stumpfen Win  kel. Es ist jedoch auch denkbar, die in Fig. 1 strich  punktiert angedeutete Anordnung der ineinandergreifen  den Flächen der Klauenkupplungsteile zu wählen. Bei    dieser Anordnung haben die Bodenflächen 25a bzw.

    20a der Klaueneingriffsausnehmungen des Bohrers 1  und des Schneidkopfes 2 sowie die zugeordneten Stirn  flächen der Klauen zur Bohrerachse eine Steigung der  art, dass der Schneidkopf 2 unter seiner Gewichtskraft  derart zum Bohrer 1 verdreht wird, dass die     Mitnahme-          flähen    13, 14 aufeinander zu bewegt werden; dies  wird dadurch erreicht, dass die entsprechenden Flächen  20a, 25a entgegen der vorbestimmten Drehrichtung des  Spiralbohrers in Umfangsrichtung zu dessen hinteren  Ende, vorzugsweise unter einem kleinen Winkel schräg  verlaufen.

   Ferner ist es möglich - wie in Fig. 1 strich  punktiert angedeutet - die aneinander anliegenden Mit  nahmeflächen 13a, 14a der Klauenkupplungsteile des  Bohrers und des Schneidkopfes derart geneigt zur Boh  rerachse vorzusehen, dass der Schneidkopf bei der nor  malerweise beim Arbeiten mit dem Bohrer auftretenden  Drehbelastung einer Kraftkomponente zum Bohrerschaft  hin ausgesetzt ist; dies wird dadurch erreicht, dass die  aneinander anliegenden Mitnahmeflächen 13a, 14a vor  zugsweise unter einem kleinen Winkel zum hinteren  Bohrerende hin entgegen der vorbestimmten Drehrich  tung des Bohrers geneigt zu dessen Achse verlaufen.  



  Wie die Fig. 2 bis 4 ferner zeigen, ist in der  Achse des Spiralbohrers an dem Schneidkopf 2 zur  weiteren Verbesserung der Zentrierwirkung ein vor  stehender Zentrierkegel 29 vorgesehen, der mit den  kegeligen Bodenflächen 20 der     Klaueneinoriffsausneh-          mungen    19 des Schneidkopfes 2 gemeinsame Mantel  linien 21 aufweist. Der Durchmesser 30 des Zentrier  kegels 29, gemessen in der Ebene der Stirnflächen 28  der Klauen 12 des Schneidkopfes 2, ist grösser als die  Kernstärke 31, d. h. der schwächste Querschnitt des  Spiralbohrers.  



  Dem Zentrierkegel 29 ist eine entsprechende kegelige  Zentrierausnehmung 35 am Bohrer 1 zugeordnet, die  mit den Stirnflächen 22 der Klauen 11 gemeinsame  Mantellinien aufweist.  



  Wie die Fig. 1 und 3 ferner zeigen, ist der Um  fangswinkel 32 der Stirnfläche 28 der Klaue 12 des  Schneidkopfes 2 grösser als der entsprechende Umfangs  winkel 33 der Bodenfläche 20 der     Klaueneingriffsaus-          nehmung    19, so dass also die Klaue 12 an ihrer Wurzel  einen verhältnismässig starken Querschnitt und eine hohe  Abscherfestigkeit hat. Anderseits ist der Umfangswinkel  32 der Klaue 12 bzw. der entsprechende Umfangswinkel  der Bodenfläche 25 der Klaueneingriffsausnehmung 26  des Bohrers 1 etwa gleich dem in der gleichen Ebene  gemessenen Umfangswinkel 34 der Wurzel der Klaue  11 des Bohrers 1, so dass auch diese Klaue 11 eine  verhältnismässig grosse Abscherfestigkeit hat.  



  Die einstückig mit dem Bohrer 1 bzw. dem Schneid  kopf 2 ausgebildeten Klauenkupplungsteile 9, 10 kön  nen in einfacher Weise durch Fräsen und/oder Schleifen  hergestellt werden.  



  Um bei der Anordnung des Schneidkopfes auf dem  Bohrer vor dem Festlöten nicht besonders darauf achten  zu müssen, wie der     Schneidkopf    richtig angeordnet wer  den muss, sind die     ineinandergreifenden    Profile des       Schneidkopfes    und des Bohrers so ausgebildet, dass sie  auf Umschlag ineinander passen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Spiralbohrer mit einem an der Bohrerspitze durch eine haftende Verbindung befestigten Schneidkopf glei chen Querschnittes aus Hartmetall, wobei der Bohrer und der Schneidkopf an ihren einander zugewandten Stirnseiten in Drehrichtung formschlüssig ineinander greifende Glieder aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zentrierung des Schneidkopfes (2) gegenüber dem Bohrer (1) an einem dieser beiden Teile ein in deren Achse liegender, zum freien Ende hin etwa gleich mässig verjüngter Zentrierzapfen (20 bzw. 29) vorge sehen ist, der in eine ihm entsprechende Zentrieraus- nehmung (22 bzw.

   35) des andern Teiles eingreift, wo bei die Mantelflächen des Zentrierzapfens und der Zen- trierausnehmung in die Anlageflächen (14, 13 bzw. 25, 28) der formschlüssig ineinandergreifenden Glieder (11, 12) übergehen. UNTERANSPRÜCHE 1. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zentrierzapfen kegelige Mantel flächen (20, 21) aufweist. 2. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zentrierzapfen einstückig mit dem zugeordneten Formschlussglied (I1 bzw. 12) ausgebildet ist. 3. Spiralbohrer nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die ineinandergreifenden Formschluss glieder (11, 12) die Mantelflächen (22 bzw. 20) des Zentrierzapfens bzw. der Zentrierausnehmung bilden. 4.

   Spiralbohrer nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stirnflächen (22) der Klauen (11) des einen Formschlussgliedes, vorzugsweise desjenigen des Bohrers (1), nach Art eines Innenkonus kegelig ausgebildet sind, und dass die Bodenflächen (20) der Klaueneingriffsausnehmungen (19) des anderen Form schlussgliedes (10) nach Art eines Aussenkonus ent sprechend kegelig ausgebildet sind. 5. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Zentrierzapfen (29) in Achs richtung über das zugeordnete Formschlussglied (12) vorsteht. 6. Spiralbohrer nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der vorstehende Teil gemeinsame Mantellinien (21) mit den kegeligen Flächen (20) des zugeordneten Formschlussgliedes (12) aufweist. 7.

   Spiralbohrer nach Unteranspruch 5 oder 6, da durch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (30) des vorstehenden Zentrierzapfens (29) in der Ebene der Stirnfläche (28) des zugeordneten Formschlussgliedes (12) grösser als die kleinste Querschnittsbreite (31) des Bohrers bzw. grösser als die Kernstärke des Bohrers ist. B. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Kegelwinkel des Zentrierzapfens zwischen 75 und 120 , vorzugsweise 90 , beträgt. 9. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Umfangswinkel (32) der Klaue (12) des Schneidkopfes (2) an der Klauenstirnseite grö sser als der entsprechende Umfangswinkel (33) der Bo denfläche (20) der benachbarten Klaueneingriffsausneh- mung (19) ist. 10.

   Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch g= kennzeichnet, dass der Umfangswinkel (32) der Klaue (12) des Schneidkopfes (2) an der Klauenstirnseite etwa gleich dem in derselben Ebene liegenden Umfangswin kel (34) der Wurzel der Klaue (11) des Bohrers (1) ist. 11. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine der Anzahl der Bohrerspan nuten (3, 4) entsprechende Anzahl von Klauen an je dem Klauenkupplungsteil (9 bzw. 10), vorzugsweise je weils zwei sich diametral gegenüberliegende Klauen (11 bzw. 12), vorgesehen sind. 12. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Mitnahmeflächen (13, 14) der Klauenkupplung (7) etwa in der zwischen den Bohrer spannuten (3, 4) liegenden, axialen Symmetrieebene des Bohrers vorgesehen sind. 13.

   Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Stirnflächen (28) der Klauen (12) eines Klauenkupplungsteiles (10), vorzugsweise desjeni gen des Schneidkopfes (2), sowie die zugeordneten Bo denflächen (25) der Klaueneingriffsausnehmung (26) des anderen Kupplungsteiles (9) etwa in einer zur Achsc des Bohrers senkrechten Ebene liegen. 14. Spiralbohrer nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass der Schneidkopf (2) auf Umschlag an dem Bohrer (1) passend ausgebildet ist.