DE102011076890A1 - drill - Google Patents
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Abstract
Ein Bohrer enthält einen beispielsweise durch Fließpressen hergestellten Bohrerschaft mit einem an seinem einen Ende angeformten Einspannabschnitt in Form eines Sechskants mit oder ohne Vertiefungen. An dem gegenüberliegenden freien Stirnende des Bohrerschafts ist ein getrennt hergestellter Bohrkopf aus Hartmetall in einer Weise befestigt, dass in Drehrichtung des Bohrers ein Formschluss zwischen dem Bohrerschaft und dem Bohrkopf besteht. Der Formschluss kann auf unterschiedliche Weisen hergestellt werden. Beispielsweise können in Nuten des Bohrkopfs angeordnete über die dem Bohrerschaft zugewandte Stirnseite des Bohrkopfs vorspringende Zapfen vorhanden sein, die in die entsprechenden Nuten des Bohrerschafts eingreifen.A drill contains a drill shaft, produced for example by extrusion, with a clamping section in the form of a hexagon with or without depressions formed on one end. On the opposite free end of the drill shank, a separately manufactured drill head made of hard metal is attached in such a way that there is a positive fit between the drill shank and the drill head in the direction of rotation of the drill. The form fit can be produced in different ways. For example, there can be pegs which are arranged in grooves of the drill head and project beyond the end face of the drill head facing the drill shank and which engage in the corresponding grooves of the drill shank.
Description
Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere einen Spiralbohrer.The invention relates to a drill, in particular a twist drill.
Spiralbohrer haben einen Bohrerschaft, der schräg zur Längsachse verlaufende Nuten zur Spanabfuhr aufweist. An dem einen Ende des Bohrerschafts ist ein Einspannende ausgebildet, das an die üblichen Werkzeugaufnahmen angepasst ist. An dem gegenüberliegenden Ende des Bohrerschafts ist ein Bohrkopf ausgebildet, der Bohrschneiden aufweist und die eigentliche Bohrarbeit übernimmt.Twist drills have a drill shank which has slots for chip removal running obliquely to the longitudinal axis. At the one end of the drill shank a clamping end is formed, which is adapted to the usual tool holders. At the opposite end of the drill shank a drill head is formed, which has drill bits and takes over the actual drilling work.
Klassische Bohrer dieser Art sind aus einem Stück Metall hergestellt. Bei Gesteinsbohrern ist das Einfügen eines Schneidplättchens bekannt.Classic drills of this type are made of one piece of metal. For rock drills, the insertion of a cutting tip is known.
Es ist ebenfalls bekannt, einen Bohrer zweiteilig auszubilden, mit einem aus Stahl bestehenden Bohrerschaft und einem aus Hartmetall bestehenden Bohrkopf. Die Nuten des Bohrerschafts können durch ein spanendes Verfahren oder durch Walzen hergestellt werden. Am Ende des Bohrers ist ein nur spanabhebend herzustellendes Einspannende ausgebildet (
Ebenfalls bekannt ist es, einen Bohrerschaft mit wendelförmigen Nuten durch ein Fließpressen herzustellen (
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Bohrer zu schaffen, der sich kostengünstig herstellen lässt und dennoch gute Arbeitsergebnisse liefert.The invention is based on the object to provide a drill that can be produced inexpensively and still delivers good work results.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Bohrer mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vor. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.To solve this problem, the invention proposes a drill with the features mentioned in
Der von der Erfindung vorgeschlagene Bohrer enthält also einen Bohrerschaft mit Nuten. An dem einen Ende dieses Schafts wird ein Einspannende ausgebildet. Damit ist durch ein relativ wenig aufwändiges Verfahren der Bohrerschaft mit seinem Einspannende hergestellt. Der Bohrkopf, der eine kompliziertere Form aufweist, wird getrennt hergestellt und anschließend mit dem dem Einspannende des Bohrerschafts abgewandten Ende verbunden. Dabei erfolgt in Umfangsrichtung, d. h. in der Richtung, in der beim Bohren die größeren Kräfte auftreten, ein Formschluss. In Axialrichtung kann ein Kraftschluss ausreichen, da hier Kräfte allenfalls in Druckrichtung auftreten.The proposed by the invention drill thus contains a drill shank with grooves. At the one end of this shaft a clamping end is formed. This is produced by a relatively inexpensive process of the drill shank with its clamping end. The drill head, which has a more complicated shape, is manufactured separately and then connected to the end facing away from the chuck end of the drill shank. It takes place in the circumferential direction, d. H. in the direction in which the larger forces occur during drilling, a positive connection. In the axial direction, a frictional connection can be sufficient, since forces occur at most in the compression direction.
Bohrer mit solchen wendelförmig angeordneten Nuten werden häufig als Spiralbohrer bezeichnet, obwohl es sich bei der Form der Nuten nicht um eine Spiralform handelt.Drills having such helical grooves are often referred to as twist drills, although the shape of the grooves is not a spiral shape.
Die Herstellung des Bohrerschafts mit den Nuten kann auf unterschiedliche Arten geschehen, sowohl durch spanende Bearbeitung als auch durch Rollwalzen.The production of the drill shank with the grooves can be done in different ways, both by machining and by rolling rollers.
Auch das Ausbilden und Anordnen des Einspannendes kann durch spanende oder auch spanlose Bearbeitung geschehen.The forming and arranging the clamping end can be done by cutting or non-cutting machining.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bohrerschaft eine ebene Endfläche aufweist. Der eingangs erwähnte Formschluss in Drehrichtung kann daher an einer anderen Stelle erfolgen. Die ebene Endfläche des Bohrerschafts und die mit ihr zusammenwirkende ebene Gegenfläche des Bohrkopfs dienen dazu, die beim Bohren erforderliche Andrückkraft so auf den Bohrkopf zu übertragen, dass dieser seine Orientierung gegenüber der Drehachse des Bohrers beibehält.In a further development of the invention can be provided that the drill shank has a flat end surface. The initially mentioned positive connection in the direction of rotation can therefore be done at another location. The flat end face of the drill shank and cooperating with it flat counter surface of the drill head serve to transfer the pressing force required during drilling on the drill head, that this maintains its orientation relative to the axis of rotation of the drill.
In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bohrerschaft einen Endabschnitt aufweist, in dem sein Aussehen, seine Anordnung und/oder sein Querschnitt gegenüber dem Rest des Bohrerschafts geändert ist. Vorzugsweise erfolgt in diesem Endbereich die erwähnte in Drehrichtung formschlüssige Sicherung des Bohrkopfs gegenüber dem Bohrerschaft.In a further development of the invention can be provided that the drill shank has an end portion in which its appearance, its arrangement and / or its cross section is changed relative to the rest of the drill shank. Preferably, in said end region, the mentioned in the direction of rotation positive locking of the drill head relative to the drill shank.
Eine Möglichkeit, wie der Endabschnitt ausgebildet sein kann, besteht erfindungsgemäß in Weiterbildung darin, dass der Endabschnitt gegenüber dem Rest des Bohrerschafts eine geänderte Form aufweist.One way in which the end portion may be formed according to the invention in a further development is that the end portion relative to the rest of the drill shank has a modified shape.
Eine weitere von der Erfindung vorgeschlagene Möglichkeit besteht darin, dass der Endabschnitt zwar die gleiche Form aufweist wie der Bohrerschaft vor dem Endabschnitt, die Form aber gegenüber dem Bohrerschaft verkleinert oder unterschiedlich angeordnet ist. So ist es beispielsweise denkbar, dass der Endabschnitt eine geometrisch ähnliche aber verkleinerte Querschnittsform aufweist wie der vorherige Teil des Bohrerschafts.Another possibility proposed by the invention is that although the end section has the same shape as the drill shank in front of the end section, the shape is smaller or differently arranged relative to the drill shank. For example, it is conceivable that the end portion has a geometrically similar but reduced cross-sectional shape as the previous part of the drill shank.
Es ist auch möglich, dass der Endabschnitt die gleiche Querschnittsform aufweist, diese aber anders orientiert ist. Wenn beispielsweise der Bohrerschaft gewendelt ist, so ist denkbar, dass der Endabschnitt nicht mehr gewendelt ist, sondern in Axialrichtung geradlinig verläuft. Dabei gehen die Wendelnuten in die Nuten des Endabschnitts über.It is also possible that the end portion has the same cross-sectional shape, but this is oriented differently. If, for example, the drill shank is coiled, then it is conceivable that the end section is no longer coiled, but extends in a straight line in the axial direction. The spiral grooves pass into the grooves of the end section.
Es sind erfindungsgemäß auch Kombinationen dieser Möglichkeiten vorgesehen.There are also provided combinations of these possibilities according to the invention.
Es wurde bereits erwähnt, dass Bohrer Nuten, insbesondere wendelförmig angeordnete Nuten aufweisen, die zur Spanabfuhr dienen. Da die Späne am Bohrkopf entstehen, hat vorzugsweise der Bohrkopf ebenfalls solche Nuten, die in die Nuten des Bohrerschafts übergehen.It has already been mentioned that drills have grooves, in particular helically arranged grooves, which serve for chip evacuation. Since the chips are formed on the drill head, preferably has the Drilling head also such grooves, which merge into the grooves of the drill shank.
Eine von der Erfindung vorgeschlagene Möglichkeit, wie ein Formschluss in Drehrichtung verwirklicht werden kann, besteht darin, dass der Bohrkopf über seine Trennfläche zum Bohrerschaft vorstehende, in Nuten des Bohrerschafts eingreifende Vorsprünge aufweist. Falls beispielsweise der Bohrerschaft vier wendelförmigen Nuten aufweist, oder auch vier geradlinig angeordneten Nuten, kann der Bohrkopf ebenfalls vier Vorsprünge aufweisen, die in die Nuten im Bereich des Endabschnitt des Bohrerschafts eingreifen. Falls die Nuten im Bohrerschaft wendelförmig sind, sind die Vorsprünge dieser Wendelform angepasst.One proposed by the invention way, as a positive connection in the direction of rotation can be realized, is that the drill head has over its parting surface to the drill shank projecting, engaging in grooves of the drill shank projections. For example, if the drill shank has four helical grooves, or even four grooves arranged in a straight line, the drill head may also have four projections which engage in the grooves in the region of the end portion of the drill shank. If the grooves in the drill shank are helical, the projections of this helical shape are adapted.
Es sind auch andere Zahlen von Nuten bzw. Vorsprüngen möglich, vorzugsweise zwischen zwei und sechs Nuten und Vorsprünge.There are also other numbers of grooves or projections possible, preferably between two and six grooves and projections.
Eine weitere von der Erfindung vorgeschlagene Möglichkeit zur Ausgestaltung des Formschlusses in Drehrichtung kann darin liegen, dass der Bohrkopf als Kappe ausgebildet ist, die auf das Ende des Bohrerschafts aufgesetzt ist. Die Kappe hat eine Querschnittsform, die der Querschnittsform des Endbereichs des Bohrerschafts entspricht, insbesondere des Endabschnitts des Bohrerschafts.Another proposed by the invention possibility for the design of the positive connection in the direction of rotation may be that the drill head is designed as a cap which is placed on the end of the drill shank. The cap has a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the end portion of the drill shank, particularly the end portion of the drill shank.
Der Außendurchmesser des Bohrkopfs kann dem Außendurchmesser des Bohrerschafts gleich sein, wenn der Endbereich einen kleineren Querschnitt aufweist als der Bohrerschaft vor dem Endbereich. Dann kann die Kappe diese Differenz überbrücken.The outer diameter of the drill head may be equal to the outer diameter of the drill shank when the end portion has a smaller cross-section than the drill shank in front of the end portion. Then the cap can bridge this difference.
Es ist aber auch denkbar, dass der Außendurchmesser des Bohrkopfs um die doppelte Wandstärke der Kappe größer ist als der Außendurchmesser des Bohrerschafts.But it is also conceivable that the outer diameter of the drill head to twice the wall thickness of the cap is greater than the outer diameter of the drill shank.
Eine nochmals weitere Möglichkeit zur formschlüssigen Verbindung in Drehrichtung kann darin bestehen, dass der Bohrer an der an sich vorzugsweise ebenen Stirnseite des Bohrerschafts einen mehreckigen Zapfen aufweist, der in eine komplementär ausgebildete Ausnehmung in der dem Bohrerschaft zugewandten Stirnfläche des Bohrkopfs eingreift.Yet another possibility for the positive connection in the direction of rotation may consist in that the drill has a polygonal pin on the preferably flat front side of the drill shank, which engages in a complementary recess in the end face of the drill head facing the drill shank.
Beispielsweise kann dieser Zapfen die Querschnittsform eines regelmäßigen Sechsecks aufweisen.For example, this pin may have the cross-sectional shape of a regular hexagon.
Erfindungsgemäß kann der Bohrerschaft zwischen zwei und sechs Nuten, insbesondere vier Nuten und eine gleiche Zahl von Rippen aufweisen.According to the invention, the drill shank can have between two and six grooves, in particular four grooves and an equal number of ribs.
Es wurde bereits erwähnt, dass der Bohrerschaft aus einem Material besteht, das weniger hart ist, um die Herstellung durch das Fließpressen zu ermöglichen. Der Bohrerschaft selbst bewirkt an dem eigentlichen Bohrvorgang nicht mit, weswegen eine geringere Härte ausreicht. Erfindungsgemäß kann jedoch der Bohrkopf aus Hartmetall bestehenden. Der Bohrkopf selbst ist in Axialrichtung des Bohrers sehr klein, so dass der Aufwand für die Herstellung und Bearbeitung des Bohrkopfs im Verhältnis zu einer Herstellung des gesamten Bohrers aus Hartmetall gering ist.It has already been mentioned that the drill stem is made of a material that is less hard to allow production by extrusion. The drill shank itself does not contribute to the actual drilling process, which is why a lower hardness is sufficient. According to the invention, however, the drill head made of hard metal existing. The drill head itself is very small in the axial direction of the drill, so that the cost for the production and processing of the drill head in relation to a production of the entire drill bit made of hard metal is low.
Die Verbindung, die den Bohrkopf an dem Bohrerschaft dauerhaft festhält, kann durch Schweißen, Löten, Kleben oder dergleichen geschehen.The connection, which permanently holds the drill head to the drill shank, can be done by welding, soldering, gluing or the like.
Das Einspannende kann erfindungsgemäß einen mehreckigen, insbesondere sechseckigen Querschnitt aufweisen. Es ist auch möglich, dass das Einspannende SDS Form aufweist.The clamping end can according to the invention have a polygonal, in particular hexagonal, cross section. It is also possible that the chucking end has SDS shape.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Bohrerschaft durch Fließpressen hergestellt ist. Es wird zu diesem Zweck ein Material verwendet, das sich durch Fließpressen verformen lässt.In a further development of the invention can be provided that the drill shaft is made by extrusion. It is used for this purpose, a material that can be deformed by extrusion.
In nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Einspannende am Ende des Schafts angeformt wird, also durch einen Vorgang ohne das Entstehen von Spänen.In yet another embodiment of the invention can be provided that the clamping end is formed at the end of the shaft, ie by a process without the formation of chips.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the claims and the abstract, the wording of which is incorporated by reference into the content of the description, the following description of preferred embodiments of the invention and with reference to the drawing. Hereby show:
Der in
Der Bohrerschaft
Für das dem Einspannende
Ähnlich wie der Bohrerschaft
Der Bohrer wird dadurch fertig gestellt, dass der Bohrkopf
Der
Die perspektivische Darstellung der
Bei der Ausführungsform der
Die Ausführungsform, die in den
Der Bohrkopf
Bei der in den
Die Ausführungsform nach
Bei der Ausführungsform der
Die
Die folgenden
Der Endbereich
Die
Die
Die
Die
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