DE2129088C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines schraubenlinienförmigen Bohrer-Grundkörpers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines schraubenlinienförmigen Bohrer-Grundkörpers aus Stahldraht durch Wickeln. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit einem stationären ersten Haltekopf für den Draht und mit einem drehbaren zweiten Haltekopf, der in Richtung der gemeinsamen Längsachse der Halteköpfe verschiebbar ist und in dem freie Drahtenden festklemmbar sind.

Aus der US-PS 7 70 480 ist es bekannt, Bohrer-Grundkörper in der Weise herzustellen, daß ein Stahldraht auf einen Stab schraubenlinienförmig aufgewickelt wird. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch gewissen Einschränkungen unterworfen, insbesondere bezüglich der Herstellung von Bohrer-Grundkörpern mit einem Durchmesser unter etwa 18 bis 20 mm, und zwar deswegen, weil es schwierig ist, einen Draht um einen Stab zu wickeln, dessen Durchmesser erheblich kleiner ist als der Durchmesser des zu wickelnden Drahtes. Um den beim Wickeln auftretenden Kräften widerstehen zu können, muß nämlich der als Wickeldorn verwendete Stab einen Durchmesser aufweisen, der gleich groß wie bzw. nicht wesentlich kleiner ist als der Durchmesser des Wickeldrahts, Damit aber erhält die beim Wickeln gebildete axiale öffnung einen Durchmesser, der etwa ebenso groß ist wie der des Stabes. Insbesondere bei Bohrer-Grundkörpern eines kleineren Durchmessers als etwa 12 bis 15 mm hat sich

ι ο jedoch gezeigt, daß die Eigenschaften des Bohrers durch eine derart große axiale Öffnung erheblich beeinträchtigt werden, wobei noch hinzukommt, daß bei Bohrern noch kleineren Durchmessers durch eine derartige zentrale öffnung die Drehfestigkeit beträchtlich ab-

'-5 nimmt Versuche haben ergeben, daß ein Bohrer aus hochqualitativem Federstahldraht und einem Außeadurchmesser von etwa 5 mm nur dann eine befriedigende Drehfestigkeit aufweist wenn er überhaupt keine axiale öffnung besitzt

Andererseits jedoch erbringt die Herstellung von Bohrer-Grundkörpern aus gewickeltem Federstahldra'nt gegenüber dem Fräsverfahren auch erhebliche Vorteile, insbesondere bezüglich der Herstellungskosten und bezüglich der Möglichkeit den Bohrer während des Bohrens zu biegen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, das eingangs erwähnte Verfahren zum Herstellen eines schraubenlinienförmigen Bbhrer-Grundkörpers aus Stahldraht durch Wickeln in der Weise zu verbessern, daß der hergestellte Grundkörper eine axiale Mittelöffnung beliebig kleinen Durchmessers bzw. überhaupt keine axiale Mittelöffnung aufweist

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 angegebenen

Merkmale gelöst

Dadurch, daß zwei oder mehrere Stahldrähte umeinander gewickelt werden, wirken die Kräfte, die die Verformung des Drahts herbeiführen, einander entgegen, wodurch keine Notsvendigkeit besteht, einen mittigen Dorn zum Aufwickek des Drahtes auf denselben vorzusehen. Auf diese Weise ist es dann möglich, einen Bohrer-Grundkörper ohne jegliche axiale Mittelöffnung herzustellen.

In manchen Fällen ist es jedoch erwünscht, Bohrer-

körper herzustellen, die zwar eine axiale Mittelöffnung besitzen, wobei deren Durchmesser jedoch erheblich kleiner sein soll als der Durchmesser des Wickeldrahtes. In diesem Fall können gemäß Anspruch 2 die schraubenförmig umeinander gewickelten Drähte gleichzeitig gemeinsam um einen geraden Kerndraht gewickelt werden, wobei dessen Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser der zu wickelnden Drähte ist. Einen derart dünnen Kerndraht zu verwenden ist dabei deshalb möglich, weil während des Wickeins im wesentlichen keinerlei Seitenkräfte auf den Kerndraht einwirken.

Aufgabe der Erfindung ist ferner die Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des erwähnten Verfahrens. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ausgegangen von einer bekannten Vorrichtung nach der DE-OS 14 77 008 zum Verdrillen von Drähten, die einen stationären ersten Haltekopf für den Draht und einen drehbaren zweiten Haltekopf aufweist, der in Richtung der gemeinsamen Längsachse der Halteköpfe verschiebbar ist und in dem freie Drahtenden festklemmbar sind. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Vorrichtung der vorstehend genannten Ausbildung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 3 angegebenen

Merkmale gelöst Mit einer so gestalteten Vorrichtung ist es dann möglich, das erfindungsgemäße Verfahren in wirtschaftlicher Weise schnell und exakt durchzuführen. Eine vorrichtungstechnische Ausgestaltung enthält der Anspruch 4.

Pje Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fi g. 1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

F ig. 2 eine Abwandlungsform der Vorrichtung von ι ο Fig. 1,

F i g. 3 einen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Holzbohrerund

Fig.4 einen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellten Betonbohrer.

Wesentlich bei der Herstellung des Bohrer-Grundkörpers ist, daß die umeinander gewickelten Drähte derart gewickelt sind, daß sie über die ganze Länge des gebildeten schraubenlinienförmigen Grundkörpers exakt die gleiche Steigung aufweisen, selbst dann, wenn die Grundkörper eine vergleichsweise große Länge besitzen. Dies wird mit den Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 sichergestellt wobei Fig. 1 de wesentlichen Teile einer Vorrichtung zum gleichzeitigen Herstellen von zwei Bohrer-Grundkörpern zeigt, während Fig.2 die wesentlichen Teile einer Vorrichtung darstellt mit welcher in einem Zug ein einziger Grundkörper mit Hilfe eines schraubenförmigen Dorns, der seinerseits nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt worden ist gefertigt werden kann

Die Vorrichtung nach F i g. 1 weist einen aus zwei gleichen Backen 29 bestehenden stationären ersten Haltekopf zur Führung der Drähte vor dem Wickeln derselben auf. Jede Backe 29 besitzt einen Führungskanal 30, so daß dann, wenn die Backen aneinandergelegt werden, zwei Führungen für Drähte 21 und 22 entstehen, die an einer Stirnwand des durch die beiden Backen 29 gebildeten Kopfs münden, und zwar gegenseitig etwas verschoben. Weiterhin ist ein Kanal 31 vorgesehen, der sich axial zur Richtung des herzustellenden Bohrer-Grundkörpers erstreckt und zur Führung eines — ggfs. vorzusehenden — Kerndrahtes 20 dient Ein solcher Kerndraht 20 wird dann verwendet wenn Grundkörper mit einer axialen Mittelöffnung hergestellt werden sollen.

Die Führungskanäle 30 erstrecken sich unter einem Winkel a gegen die Längsachse, and die Wahl dieses Winkels a bestimmt die Steigung des herzustellenden schraubenlinienförmigen Körpers,. Der WinkeJ a kann unter Berücksichtigung der gewünschten Steigung experimentell oder /echnerisch bestimmt werden. Zweckmäßigerweise ist der Winkel a so zu wählen, daß die Wicklungsdichte so groß wie möglich ist, wobei der Steigungswinkel bei dieser maximalen Wicklungsdichte von der Dicke des gegebenenfalls verwendeten Kerndrahts 20 abhängig ist und bei Abwesenheit eines Kerndrahts lediglich durch die Zahl der gleichzeitig umeinandergewickelten Drähte bestimmt wird.

Anstelle des gleichzeitigen Wickeins von nur zwei Drähten, gegebenenfalls unter Verwendung eines Kerndrahts, ist es auch möglich, drei Wickeldrähte vorzusehen, wobei dann drei Backen mit drei Führungskanälen 30 anzuordnen sind, die jeweils um 120° gegeneinander versetzt sind. Im allgemeinen genügen aber zwei Wickeldrähte.

Weiterhin v/eist die Vorrichtung nach F i g. 1 einen zweiten Haltekopf 33 auf, der drehbar und in Achsrichtung des ils bildenden Grundkörpers verschiebbar ist Der Haltekopf 33 besitzt einen Klemmblock 34 zum Einspannen der freien Enden der Drähte 21 und 22 und gegebenenfalls des freien Endes des Kerndrahts 20. Durch Drehen des Haltekopfs 33 unter gleichzeitigem Verschieben desselben in axialer Richtung weg vom ersten Haltekopf mit den Backen 29 werden die Drähte 21 und 22 umeinander und gegebenenfalls gemeinsam um den Kerndraht 20 gewickelt

Führungsblöcke 35 mit Nuten 36 dienen — bei Bedarf — dazu, nach Herstellung einiger Windungen diese zu führen, was dadurch geschieht daß die Führungsblöcke 35 gegen die bereits hergestellten Windungen gepreßt werden.

F i g. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bohrer-Grundkörpers mit axialer öffnung unter Verwendung eines Dorndrahts bzw. Kemdrahts 40, der seinerseits in einem früheren Verfahren gemäß F i g. 1 hergestellt worden ist, wobei jedoch im Gegensatz zu F i g. 1 Drähte mit voneinander geringfügig abweichendem Durchmesser verwendet worden sind und wobei dann der eine der beiden hergestellten Bohrer-Grundkörper eine axiale Mittelöffnung bekommt der zweite dagegen einen mittig durchgehenden Kern aufweist und somit die Form des in F i g. 2 gezeigten Kemdrahts 40 hat Für die Herstellung des Domdrahts bzw. Kerndrahts 40 ist es zweckmäßig, einen nicht gehärteten, hochqualitativen Stahl zu verwenden, der durch die Verformung eine größere Härte erhält, als sie der zugehörige, auf den Kerndraht 40 aufzuwickelnde Draht 41 besitzt

Das Wickeln des Drahtes 41 gemäß F i g. 2 erfolgt grundsätzlich in derselben Weise, wie in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß der Kerndraht 40 durch eine Bohrung in der Backe 49 in axialer Richtung hindurchgezogen wird. Durch die Form des Kemdrahts 40 wird erreicht, daß — obwohl die Dicke des Kemdrahts 40 sich nicht wesentlich von derjenigen des Wickeldrahts 41 unterscheidet — die für die Wicklung wirksame Fläche des Kemdrahts 40 der axialen Kernerstreckung entspricht so daß dem "ohrer-Grundkörper aus dem Draht 41 eine axiale Mittelöffnung gegeben werden kann, deren Durchmesser beliebig kleiner ist als der Durchmesser des Wickeldrahts 41.

Um einen Bohrer mit zufriedenstellenden Spanungseigenschaften zu erhalten, wird der Grundkörper an seiner Außenseite zylindrisch geschliffen, vorzugsweise mittels sogenannter Centeriess-Schleifer, so daß die Außenwand des Bohrers in Form eines schraubenlinienförmigen, zylindrischen Bandes verläuft. Um optimale Spanungseigenschaften beim Bohren in Holz zu erreichen, ist es zweckmäßig, an der Außenseite des Gmndkörpers zwischen 0,2 und 0,4 des Drahtdurchmessers abzuschleifen, weil bei einem geringeren oder größeren Abschliff vom Drahtdurchmesser eine exakte Abförderung der Bohrspäne nicht mehr gewährleistet ist.

F i g. 3 zeigt einen aus einem kreisrunden Draht 51 aus hochqualitativc m Federstahl hergestellten Bohrer, der durch Wickeln des Drahtes 51 zum Grundkörper 52, durch dessen Abschleifen sowie schließlich durch Schleifen einer radialen Schneide 53 sowie einer Randschneide 54 und Anbringen einer Ziehschraubenspitze 55 hergestellt worden ist. An der der Schraubenspitze 55 entgegengesetzten Seite des Bolzens setzt sich der schraubenförmige Körper in einem radial abgewinkelten Teil 56 fort, der zusammen mit einem nochmals

abgewinkelten Teil 57 und einem nicht gezeigten Griff eine Bohrerkurbel bildet. Diese Ausbildung ist besonders günstig beim Bohren nahe benachbart von Ecken.

Fig.4 schließlich zeigt eine Ausführung eines Bohrers, der aus zwei umeinandergewickelten Drähten 62 und 63 besteht und eine Hartmetallschneide 61 aufweist, die in eine konische Bohrung 60 eingelötet ist. Auch dieser Bohrer, der insbesondere für das. Bohren in Beton bestimmt ist, kann dicht an Wandecken herangebracht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche;

1. Verfahren zum Herstellen eines sehraubenlinienförmigen Bohrer-Grundkörpers aus Stahldraht durch Wickeln, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Stahldrähte mit im wesentlichen gleichem Durchmesser schraubenlinienförmig umeinander gewickelt werden und daß anschließend die Drahtschrauben zur Bildung je eines eine Vielzahl von Windungen aufweisenden Bohrer-Grundkörpers voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenlinienförmig umeinander gewickelten Drähte gleichzeitig gemeinsam um einen geraden Kerndraht gewickelt werden, wobei dessen Durchmesser kleiner als der größte Durchmesser der zu wickelnden Drähte ist

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem stationären ersten Haltekopf für den Draht und mit einem drehbaren zweiten ^jltekopf, der in Richtung der gemeinsamen Längsachse der Haiteköpfe verschiebbar ist und in dem freie Drahtenden festklemmbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Haltekopf aus einer der Zahl der zu wickelnden Drähte (21,22) entsprechenden Anzahl von Backen (29) besteht, die unter gleichen Winkelabständen um die Längsachse herum angeordnet sind und die je einen Führungskanal (30) für einen der Drähte (21; 22) aufweisen, wobei die Führungskanäle (30) sich von einer gemeinsamen Öffnung in der dem zweiten Haltekopf (33) zugewandten Stirnseite der Backen (29) aus jeweils unter einem positiven bzw. negativen Winkel (a) gegen die Längsachse erstrecken, und daß die vom zweiten Haltekopf (33) erfaßten Drähte (21, 22) bei seiner im einstellbaren Verhältnis zueinander erfolgenden Dreh- und Längsbewegung aus den Führungskanälen (30) herausziehbar und umeinander wickelbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem ersten Haltekopf quer zur Längsachse verstellbare Führungsblöcke (35) nachgeordnet sind, die auf ihren einander zugekehrten Seiten den Drahtwindungen entsprechende Nuten (36) aufweisen.