DE102019135404A1 - Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze - Google Patents

Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze Download PDF

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Abstract

Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze (3), bestehend aus einem Schaft (1), einem Führungsbereich (2) und der angrenzenden, stufenstrukturierten Schneidspitze (3), deren Stufenstruktur von zwei sich um eine Bohrerachse (0) windende Spannuten (5) unterbrochen ist, wobei die stufenstrukturierte Schneidspitze (3) eine Bohrerspitze (3.1) mit einem Radius (ro), an der ein Paar erste Hauptschneiden (4.1) ausgebildet ist, und eine Vielzahl von koaxial angeordneten Schneidstufen (3.2) aufweist, die jeweils einen konischen Stufenabschnitt (3.2.1), in dem jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) ausgebildet ist, und einen zylindrischen Stufenabschnitt (3.2.2) aufweisen, wobei die zylindrischen Stufenabschnitte (3.2.2) zum Schaft (1) hin einen zunehmend größeren Radius (ra- rm) aufweisen, wobei die Differenz jeweils eines der Radien mit einem nächsten der Radien (Δr) so gewählt ist, dass mit dem Paar der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden (4.2a- 4.2m) auf einer gedachten, zur Bohrerachse (0) senkrecht angeordneten Ebene (E) bei Rotation um die Bohrerachse (0) jeweils eine zur Bohrerachse (0) koaxiale Ringfläche (Aa- Am) überstrichen wird und die Ringflächen (Aa- Am) einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, sodass beim Bohren mit jedem Paar der weiteren Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze, der ein auswechselbares Zubehörteil für eine Bohrmaschine darstellt und gattungsgemäß aus der EP 3 305 447 A1 bekannt ist.
  • Zu aus dem Stand der Technik bekannten Bohrern gehören Spiralbohrer und Stufenbohrer, die für unterschiedliche Anwendungen vorgesehen sind.
  • Mit Spiralbohrern können Löcher jeweils eines vorbestimmten Durchmessers durch Materialien gebohrt werden, die eine Materialdicke kleiner der Länge des Führungsbereiches (Länge des Spiralbohrers abzüglich eines Schaftbereiches) des Spiralbohrers aufweisen. Der eigentliche Schneidvorgang erfolgt hier durch zwei an der Bohrerspitze des Bohrers ausgebildete Hauptschneiden, die sich von einer die Bohrerachse kreuzenden Querschneide bis hin zur Bohrerumfangsfläche erstrecken und an die sich entlang des Führungsbereiches zwei sich um die Bohrerachse windende Spannuten anschließen. Während des gesamten Bohrvorganges werden gleiche Materialmengen geschnitten, wofür ein entsprechendes Drehmoment aufgebracht werden muss. Je größer der Durchmesser eines zu durchbohrenden Loches ist, desto länger sind die Schneiden und desto größer ist der Schneiddruck auf die Schneiden und desto kleiner muss die Schneidgeschwindigkeit gewählt werden.
  • Stufenbohrer werden eingesetzt, um Löcher durch dünnwandiges Material zu bohren oder Löcher in einem dünnwandigen Material aufzubohren. Da eine typische Länge für einen Bohrer wesentlich größer ist als die Dicke des zu durchbohrenden dünnwandigen Materials, ergibt sich die Möglichkeit, dass über die Bohrerlänge mehrere Schneidstufen ausgebildet sind, mit denen schrittweise jeweils ein zunehmend größeres Loch gebohrt werden kann.
  • Stufenbohrer weisen entlang einer Bohrerachse grundsätzlich einen Schaft und einen Schneidkopf auf, der unmittelbar an den Schaft oder mittelbar über ein Übergangsstück mit dem Schaft verbunden ist. Der Schneidkopf weist eine Schneidspitze mit einem Paar erster Hauptschneiden und einer Vielzahl von Schneidstufen auf. Die Schneidstufen sind koaxial zur Bohrerachse angeordnet und weisen beginnend an der Schneidspitze bis hin zum Schaft gestuft einen zunehmend größeren Durchmesser auf. Die Schneidstufen müssen dabei jeweils eine Stufenhöhe aufweisen, die größer ist, als das zu durchbohrende Material dick ist, damit Durchgangslöcher mit einem jeweiligen Durchmesser gebohrt werden können. Die Schneidstufen weisen immer einen zylindrischen Stufenabschnitt, der hier jeweils die Funktion eines Führungsbereiches übernimmt, und einen konischen Stufenabschnitt, der zwei benachbarte zylindrische Stufenabschnitte miteinander verbindet und an dem sich jeweils weitere Paare von Hauptschneiden befinden, auf.
  • Das heißt, je dicker das zu durchbohrende Material ist, desto weniger Schneidstufen kann ein dafür geeigneter Stufenbohrer aufweisen. Damit nach dem Herstellen eines Bohrloches mit einem gewünschten Durchmesser sicher vermieden wird, dass die Hauptschneiden der nächsten Schneidstufe bereits in den Eingriff kommen, ist die Stufenhöhe wenigstens geringfügig höher, als das zu durchbohrende Material dick ist. Zum Abtransport der entstehenden Bohrspäne erstrecken sich über die gesamte Länge des Schneidkopfes zwei Spannuten. Funktionsfähig wäre der Stufenbohrer auch mit nur einer Spannut. Es gäbe dann pro Schneidstufe auch nur eine Hauptschneide oder mehr als zwei Spannuten. Diese können grundsätzlich parallel zur Bohrerachse verlaufen oder aber sich vorteilhaft, wie bei Spiralbohrern, um die Bohrerachse winden.
  • In der DE 200 15 550 U1 ist ein Stufenbohrer offenbart, der die Merkmale eines Stufenbohrers aufweist, wie er allgemein als Stand der Technik beschrieben wurde, und der sich dadurch auszeichnen soll, dass er zylindrische Abschnitte aufweist, die eine unterschiedliche axiale Länge aufweisen. Als ein zu lösendes Problem wird hier angegeben, dass zum einen die zu bohrenden Löcher dazu dienen, dass beispielsweise ein Gewindebolzen durch sie gesteckt und mittels einer Gegenmutter in einem Blechteil fixiert wird, und zum anderen eine selbstschneidende Schraube in das Durchgangsloch eingeschraubt wird. Die beiden Befestigungsarten werden in der Regel alternativ verwendet, in Abhängigkeit von der Materialdicke. Um alternativ Löcher für beide Verbindungsarten zu bohren, wird hier vorgeschlagen, den Stufenbohrer mit abwechselnd langen Schneidstufen auszuführen.
  • Aus der DE 203 03 656 U1 ist ein Stufenbohrer bekannt, mit Schneidstufen, umfassend jeweils eine oder auch mehrere ineinander übergehende konische Stufenabschnitte sowie einen zylindrischen Stufenabschnitt. Sowohl die konischen Stufenabschnitte als auch die zylindrischen Stufenabschnitte können für die einzelnen Schneidstufen eine gleiche, aber auch eine unterschiedliche Länge in axialer Richtung aufweisen. Insbesondere ist angegeben, dass die zylindrischen Stufenabschnitte abwechselnd eine kleinere und eine größere axiale Länge aufweisen können. Dabei soll vorteilhafterweise die Länge der kürzeren Abschnitte ≤ 3 mm und die Länge der längeren Stufenabschnitte ≥ 3 mm und ≤ 6 mm sein und mit einem zylindrischen Stufenabschnitt mit kleinerer axialer Länge hinter der Schneidspitze begonnen werden. Mehrere ineinander übergehende konische Stufenabschnitte pro Schneidstufe führen dazu, dass schmalere Späne entstehen, die sich über die Spannuten besser abtransportieren lassen.
  • Es lässt sich für Stufenbohrer zusammenfassen, dass die einzelnen Schneidstufen eine axiale Länge aufweisen, die dadurch bestimmt ist, wie dick das zu bohrende Material ist, und dass die Durchmesserdifferenzen aneinander grenzender Schneidstufen davon bestimmt sind, welche Lochdurchmesser mit dem Stufenbohrer gebohrt werden sollen.
  • Aus der eingangs genannten EP 3 305 447 A1 ist ein Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze bekannt, der sowohl Merkmale eines klassischen Spiralbohrers, aber auch eines Stufenbohrers in sich vereint. Ein solcher Spiralbohrer mit stufenstrukturierter Schneidspitze enthält einen Schaftbereich, wie alle Bohrer, einen Führungsbereich, wie Spiralbohrer, und eine stufenstrukturierte Schneidspitze mit Bohrerspitze, ähnlich einem Schneidkopf eines Stufenbohrers.
  • Entlang der Schneidspitze sind, einer Bohrerspitze, an der sich ein erstes Paar Hauptschneiden befindet, koaxial nachgeordnet, mehrere Schneidstufen vorhanden, die jeweils einen konischen Stufenabschnitt und einen zylindrischen Stufenabschnitt aufweisen, wobei der Durchmesser der zylindrischen Stufenabschnitte zum Schaft hin zunimmt. Die Schneidstufen sind durch zwei Spannuten unterbrochen, die sich von der Bohrerspitze bis hin zum Schaft entlang des Führungsbereiches um die Bohrerachse winden. Die Kanten entlang der Spannuten sind entsprechend den Schneidstufen gestuft und bilden die Vielzahl von weiteren Hauptschneiden (hier erste Schneiden) an den konischen Stufenabschnitten und Nebenschneiden (hier zweite Schneiden) an den zylindrischen Stufenabschnitten. Die Haupt- und die Nebenschneiden weisen somit eine stufenähnliche Struktur auf, wobei die Hauptschneiden und die Nebenschneiden jeweils einen Winkel zwischen 90° und 140° miteinander einschließen. Die Hauptschneiden sollen bevorzugt parallel zueinander verlaufen, womit sie jeweils einen gleichen Winkel mit der Bohrerachse einschließen.
  • Um ein Bohrloch gleich dem Durchmesser eines Spiralbohrers zu schneiden, ist die dort vorhandene Hauptschneide quasi in eine Vielzahl von Hauptschneiden aufgeteilt. Das ansonsten auf nur die eine Hauptschneide wirkende Moment ist hier auf die Vielzahl entsprechend kürzerer Hauptschneiden aufgeteilt. Entsprechend ist es vorteilhaft, möglichst viele und dafür kürzere Hauptschneiden zu haben. Die axiale Länge der zylindrischen Stufenabschnitte ergibt sich hier durch die Anarbeitung der weiteren Hauptschneiden an den Bohrergrundkörper im Bereich des Schneidkopfes, der wie in 1 der vorgenannten EP 3 305 447 A1 dargestellt, einen spitzen Flankenwinkel einer umhüllenden Umfangsfläche aufweist. Indem in diesen Grundkörper zueinander parallele Nuten eingebracht werden, entstehen die Schneidstufen mit den konischen und den zylindrischen Stufenabschnitten. Die zylindrischen Stufenabschnitte können grundsätzlich auch von einer Zylinderform abweichen, da sie im Unterschied zu den Stufenbohrern keine Führungsfunktion haben. Es ist angegeben, dass die Hauptschneiden eine gleiche oder eine graduell ansteigende Höhe aufweisen können.
  • Wie bereits erwähnt, ist ein Vorteil in einem solchen aus der vorgenannten EP 3 305 447 A1 bekannten Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze darin zu finden, dass das auf den Bohrer wirkende Moment auf die einzelnen Hauptschneiden aufgeteilt wird. Der Schneiddruck, insbesondere auf die Ecken der Hauptschneide, wird somit vergleichsweise geringer, was zu einem geringeren Verschleiß und einer längeren Standzeit führt. Die Drehzahl zum Bohren eines Loches mit einem gleichen Durchmesser kann im Vergleich zu einem Spiralbohrer wesentlich erhöht werden, was den Bohrvorgang beschleunigt. Auf die einzelnen Hauptschneiden geringer wirkende Schneidkräfte führen außerdem zu einer geringeren Reibung und damit zu einer langsameren Erhitzung, was wiederum die Anforderungen an eine Kühlung reduziert.
  • Zu den Hauptschneiden lässt sich aus der vorgenannten EP 3 305 447 A1 entnehmen, dass diese vorteilhaft parallel und entweder eine gleiche Höhe oder eine graduell zum Schaft hin ansteigende Höhe aufweisen. Worin insbesondere der Vorteil einer ansteigenden Höhe der Hauptschneiden in Richtung des Schaftes begründet sein könnte, ist nicht angegeben. Sowohl Hauptschneiden gleicher Höhe als auch Hauptschneiden, deren Höhe zum Schaft hin zunehmen, führen zu einem unterschiedlichen Spanvolumen, das mit den einzelnen Schneidstufen erzeugt wird.
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird für einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze alternativ mit den Merkmalen des Anspruches 1 oder Anspruches 2 gelöst.
  • Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze, bestehend aus einem Schaft, einem Führungsbereich und der angrenzenden, stufenstrukturierten Schneidspitze. Die Stufenstruktur der Schneidspitze wird von zwei sich um eine Bohrerachse windende Spannuten unterbrochen. Die stufenstrukturierte Schneidspitze ist eine Bohrerspitze mit einem Radius, an der ein Paar erste Hauptschneiden ausgebildet ist und die eine Vielzahl von koaxial angeordneten Schneidstufen aufweist. Diese Schneidstufen weisen jeweils einen konischen Stufenabschnitt, in dem jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden ausgebildet ist, und einen zylindrischen Stufenabschnitt auf, wobei die zylindrischen Stufenabschnitte zum Schaft hin einen zunehmend größeren Radius aufweisen. Die Differenz jeweils eines der Radien mit einem nächsten der Radien ist so gewählt ist, dass mit dem Paar der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden auf einer gedachten, zur Bohrerachse senkrecht angeordneten Ebene bei Rotation um die Bohrerachse jeweils eine zur Bohrerachse koaxiale Ringfläche überstrichen wird. Die Ringflächen weisen einen gleichen Flächeninhalt auf, sodass beim Bohren mit jedem Paar der weiteren Hauptschneiden ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird.
  • Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze, bestehend aus einem Schaft und der daran unmittelbar oder mittelbar angrenzenden stufenstrukturierten Schneidspitze. Diese Stufenstruktur wird von zwei sich um eine Bohrerachse windende Spannuten unterbrochen ist. Die stufenstrukturierte Schneidspitze besteht aus einer Bohrerspitze mit einem Radius, an der ein Paar erste Hauptschneiden ausgebildet sind, und einer Vielzahl von koaxial angeordneten Schneidstufen. Die Schneidstufen weisen jeweils einen konischen Stufenabschnitt, in dem jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden ausgebildet ist, und einen zylindrischen Stufenabschnitt auf, wobei die zylindrischen Stufenabschnitte zum Schaft hin einen zunehmend größeren Radius aufweisen.
  • Die Differenz jeweils eines der Radien mit einem übernächsten der Radien ist so gewählt, dass mit den beiden Paaren der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden auf einer gedachten, zur Bohrerachse senkrecht angeordneten Ebene bei Rotation um die Bohrerachse jeweils eine zur Bohrerachse koaxiale Ringfläche überstrichen wird. Die Ringflächen weisen paarweise in Summe einen gleichen Flächeninhalt auf, sodass beim Bohren mit zwei benachbarten Paaren der weiteren Hauptschneiden in Summe jeweils ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird.
  • Aufgrund dessen, dass die Ringflächen paarweise in Summe einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, sodass beim Bohren mit zwei benachbarten Paaren der weiteren Hauptschneiden in Summe jeweils ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird, ergeben sich Vorteile hinsichtlich der Bohrungsqualität, vorallem unter dem Gesichtspunkt Maßhaltigkeit und Rundheit.
  • Aufgrund dieser Ausgestaltung ist der Anteil der kleinen ersten Stufendurchmesser an der Führung des Bohrers im Bauteil größer, sodass dadurch ebenfalls eine bezüglich Maßhaltigkeit und Rundheit bessere Bohrungsqualität erreicht wird. Dies gilt insbesondere für Bohrer mit sehr guten Selbstzentrierungseigenschaften. Bei solchen Bohrern zentriert sich der kleine Anbohrdurchmesser sehr gut und der Anteil dieses kleinen Anbohrdurchmessers an der Führung des Bohrers ist in der Bohrung durch die gleich lange oder vorne längere Stufenlänge größer im Vergleich zu den nachfolgenden Stufenlängen mit größerem Durchmesser, wodurch eine bessere Bohrungsqualität erreicht wird.
  • Ausführungen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert. Hierzu zeigen:
    • 1a-1c einen Spiralbohrer mit stufenstrukturierter Schneidspitze gemäß dem Stand der Technik in verschiedenen Ansichten,
    • 2a - 2b eine erste Ausführung eines erfindungsgemäßen Spiralbohrers mit stufenstrukturierter Schneidspitze in verschiedenen Ansichten und
    • 3a - 3b eine zweite Ausführung eines erfindungsgemäßen Spiralbohrers mit stufenstrukturierter Schneidspitze in verschiedenen Ansichten.
  • Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze 3 (nachfolgend Bohrer), wie in 2a - 2b und 3a - 3b dargestellt. Er weist, gleich aus dem Stand der Technik bekannter Bohrer, wie an einem Beispiel in den 1a -1c gezeigt, einen Schaft 1 auf, mittels dessen der Bohrer in ein Bohrfutter einer Bohrmaschine eingespannt werden kann. An den Schaft 1 angrenzend schließt sich in Richtung einer Bohrerachse 0 ein Führungsbereich 2 an, der eine Länge in Richtung der Bohrerachse 0 aufweist, die größer der Dicke des zu bohrenden Materials ist. An den Führungsbereich 2 schließt sich die stufenstrukturierte Schneidspitze 3 (nachfolgend Schneidspitze 3) an, deren Stufenstruktur von zwei sich um die Bohrerachse 0 windende Spannuten 5 unterbrochen ist. Ihr maximaler Außendurchmesser entspricht dem Außendurchmesser des Führungsbereiches 2. Die stufenstrukturierte Schneidspitze 3 weist eine Bohrerspitze 3.1 auf, an der ein Paar erste Hauptschneiden 4.1 ausgebildet ist. Die ersten Hauptschneiden 4.1 stehen über eine Querschneide, die die Bohrerachse 0 kreuzt, miteinander in Verbindung. Da der Lochdurchmesser der mit dem Bohrer bohrbaren Bohrlöcher durch eine Vielzahl von Hauptschneiden hergestellt wird, kann der Radius ro der Bohrerspitze 3.1 klein und die ersten Hauptschneiden 4.1 können kurz ausgeführt sein, womit auch die Querschneide filigran ausgeführt sein kann, was eine gute Zentrierung des Bohrers erlaubt. An die Bohrerspitze 3.1 schließt sich eine beliebige Vielzahl von Schneidstufen 3 an, jeweils durch einen konischen Stufenabschnitt 3.1 und einen zylindrischen Stufenabschnitt 3.2 gebildet. Die erste Schneidstufe 3 ist in den Zeichnungen mit a, die letzte mit m gekennzeichnet, wobei die letzte Schneidstufe 3 in den Führungsbereich 2 übergeht. In den konischen Stufenabschnitten 3.1 ist jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden 4.2a - 4.2m ausgebildet. Die zylindrischen Stufenabschnitte 3.2 weisen zum Schaft 1 hin einen zunehmend größeren Radius ra - rm auf. Da mit diesem Bohrer nicht wie mit einem Stufenbohrer Bohrlöcher unterschiedlicher Durchmesser gebohrt werden, sondern Löcher mit einem gleichen Durchmesser, der dem Durchmesser der letzten Schneidstufe 3 entspricht, ist es grundsätzlich nicht wichtig, welchen Durchmesser die einzelnen Schneidstufen 3 haben, so lange diese in Richtung zum Schaft 1 hin größer werden. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, die Durchmesser so zu wählen, dass zur Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik durch die einzelnen Schneidstufen 3 wenigstens annähernd gleiche Spanvolumina erzeugt werden. In 1c ist gezeigt, wie sich die Flächeninhalte einer Ringfläche Aa - Am, bearbeitet durch eine der ersten Schneidstufen 3 bzw. eine der letzten Schneidstufen 3 zum Schaft 1 hin, unterscheiden, wenn, wie im Stand der Technik als vorteilhaft angegeben, die Hauptschneiden parallel zueinander verlaufen und eine gleiche Höhe aufweisen. 1b zeigt eine Draufsicht auf einen solchen aus dem Stand der Technik bekannten Bohrer in Richtung zum Schaft 1 hin.
  • Es ist erfindungswesentlich, dass jeweils die Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2, siehe 2a - 2b, oder jeweils zwei benachbarte Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 gemeinsam, siehe 3a - 3b, beim Bohren eine Ringfläche Aa - Am mit einem gleichen Flächeninhalt überstreichen, womit sie über die Tiefe des entstehenden Bohrloches ein gleiches Spanvolumen abtragen.
  • Damit das abgetragene Spanvolumen zweier benachbarter Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 gleich ist, ist die Differenz der Radien Δr zwischen jeweils zwei benachbarten zylindrischen Stufenabschnitten 3.2 bzw. dem Radius ro der Bohrerspitze 3.1 und dem Radius des ersten der konischen Stufenabschnitte 3.1a, oder mit anderen Worten einem der Radien mit einem nächsten der Radien so gewählt, dass mit dem Paar der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden 4.2a - 4.2m auf einer gedachten, zur Bohrerachse 0 senkrecht angeordneten Ebene E bei Rotation um die Bohrerachse 0 jeweils eine zur Bohrachse 0 koaxiale Ringfläche Aa - Am überstrichen wird und die Ringflächen Aa - Am einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, mit anderen Worten, dass die Projektion der weiteren Hauptschneiden 4.2 jeweils Ringflächen Aa - Am gleicher Flächeninhalte überstreichen (siehe hierzu 2a - 2b). Die Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 können jeweils eine gleiche Länge aufweisen und unterschiedliche Schneidwinkel α mit der Bohrerachse 0 einschließen oder eine unterschiedliche Länge aufweisen und gleiche Schneidwinkel mit der Bohrerachse 0 einschließen. Die Länge Ia - Il der zylindrischen Stufenabschnitte 3.2, die für die Funktion des Bohrers grundsätzlich beliebig sein kann, ergibt sich dabei in beiden Alternativen zwangsläufig.
  • Bei einer großen Anzahl von Schneidstufen 3 sind die Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 jeweils kurz, womit auch die Änderung der Spanvolumina zweier aneinandergrenzender Schneidstufen 3 geringer ist als bei längeren weiteren Hauptschneiden 4.2. Daher kommt man auch bereits in den Genuss der Erfindungsidee, wenn nicht durch jedes der Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 ein gleiches Spanvolumen, sondern letztendlich über alle Paare der weiteren Hauptschneiden 4.2 ein ähnliches Spanvolumen abgetragen wird. Praktisch entsteht ein ähnliches Spanvolumen z. B., wenn, wie in den 3a - 3c gezeigt, die Differenz eines der Radien mit einem übernächsten der Radien Δr so gewählt ist, dass mit den beiden Paaren der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden 4.2a - 4.2m ) auf einer gedachten, zur Bohrerachse 0 senkrecht angeordneten Ebene E bei Rotation um die Bohrerachse 0 jeweils eine zur Bohrachse 0 koaxiale Ringfläche Aa- Am überstrichen wird und die Ringflächen Aa - Am paarweise in Summe einen gleichen Flächeninhalt aufweisen.
  • Indem das Spanvolumen für die Schneidstufen 3 gleich oder wenigstens ähnlich ist, ist die Dichte der über die Spannuten 5 abgeführten Späne nach einem vollständigen Eindringen der Schneidspitze 3 in ein Werkstück in den Spannuten 5 homogener als bei einem Bohrer gemäß dem Stand der Technik, was z. B. ein Absaugen des Spanvolumens erleichtert.
  • Bezugszeichenliste
  • 0
    Bohrerachse
    1
    Schaft
    2
    Führungsbereich
    3
    (stufenstrukturierte) Schneidspitze
    3.1
    Bohrerspitze
    3.2(a - 3.2m)
    Schneidstufe
    3.2.1(a- 3.2.1m)
    konischer Stufenabschnitt
    3.2.2(a - 3.2.2m)
    zylindrischer Stufenabschnitt
    4.1
    erste Hauptschneide
    4.2(a - 4.2m)
    weitere Hauptschneiden
    5
    Spannut
    Ia - I1
    Länge eines zylindrischen Stufenabschnittes 3.2
    ra - rm
    Radius eines zylindrischen Stufenabschnittes 3.2
    Δr(ora - Δrl rm)
    Differenz benachbarter Radien
    ro
    Radius der Bohrerspitze 3.1
    E
    gedachte Ebene
    Aa - Am
    Ringfläche
    α
    Schneidwinkel
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 3305447 A1 [0001, 0010, 0012, 0013, 0014]
    • DE 20015550 U1 [0007]
    • DE 20303656 U1 [0008]

Claims (2)

  1. Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze (3), bestehend aus einem Schaft (1), einem Führungsbereich (2) und der angrenzenden, stufenstrukturierten Schneidspitze (3), deren Stufenstruktur von zwei sich um eine Bohrerachse (0) windende Spannuten (5) unterbrochen ist, wobei die stufenstrukturierte Schneidspitze (3) eine Bohrerspitze (3.1) mit einem Radius (ro), an der ein Paar erste Hauptschneiden (4.1) ausgebildet ist, und eine Vielzahl von koaxial angeordneten Schneidstufen (3.2) aufweist, die jeweils einen konischen Stufenabschnitt (3.2.1), in dem jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) ausgebildet ist, und einen zylindrischen Stufenabschnitt (3.2.2) aufweisen, wobei die zylindrischen Stufenabschnitte (3.2.2) zum Schaft (1) hin einen zunehmend größeren Radius (ra - rm) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz jeweils eines der Radien mit einem nächsten der Radien (Δr) so gewählt ist, dass mit dem Paar der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) auf einer gedachten, zur Bohrerachse (0) senkrecht angeordneten Ebene (E) bei Rotation um die Bohrerachse (0) jeweils eine zur Bohrerachse (0) koaxiale Ringfläche (Aa - Am) überstrichen wird und die Ringflächen (Aa - Am) einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, sodass beim Bohren mit jedem Paar der weiteren Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird.
  2. Spiralbohrer mit einer stufenstrukturierten Schneidspitze (3), bestehend aus einem Schaft (1) und der daran unmittelbar oder mittelbar angrenzenden stufenstrukturierten Schneidspitze (3), deren Stufenstruktur von zwei sich um eine Bohrerachse (0) windende Spannuten (5) unterbrochen ist, wobei die stufenstrukturierte Schneidspitze (3) eine Bohrerspitze (3.1) mit einem Radius (ro), an der ein Paar erste Hauptschneiden (4.1) ausgebildet sind, und eine Vielzahl von koaxial angeordneten Schneidstufen (3.2) aufweist, die jeweils einen konischen Stufenabschnitt (3.2.1), in dem jeweils ein Paar weiterer Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) ausgebildet ist, und einen zylindrischen Stufenabschnitt (3.2.2) aufweisen, wobei die zylindrischen Stufenabschnitte (3.2.2) zum Schaft (1) hin einen zunehmend größeren Radius (ra - rm) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz jeweils eines der Radien mit einem übernächsten der Radien (Δr) so gewählt ist, dass mit den beiden Paaren der dazwischen angeordneten weiteren Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) auf einer gedachten, zur Bohrerachse (0) senkrecht angeordneten Ebene (E) bei Rotation um die Bohrerachse (0) jeweils eine zur Bohrerachse (0) koaxiale Ringfläche (Aa - Am) überstrichen wird und die Ringflächen (Aa - Am) paarweise in Summe einen gleichen Flächeninhalt aufweisen, sodass beim Bohren mit zwei benachbarten Paaren der weiteren Hauptschneiden (4.2a - 4.2m) in Summe jeweils ein gleiches Spanvolumen abgetragen wird.
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