DE2329137C3 - Spiralbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Spiralbohrer mit zwei um 180° zueinander versetzten Spannuten und einer durch Löten befestigten Hartmetallspitze gleichen Querschnitts, wobei zwischen Bohrerkörper und Hartrnetallspitze eine formschiüssige Verbindungsfläche vorgesehen ist.

Ein derartiger Bohrer ist aus der österreichischen Patentschrift 286 064 bekannt. Bei diesem bekannten Bohrer sind der Bohrerkörper und die Hartmetallspitze mit Mitnehmerflächen versehen sowie mit einem Zentrierkegel. damit im zusammengebauten Zustand Bohrerkörper und HartmetaHspitze an den Mitnehmerflächen genau ausgerichtet sind. Nach dem Zusammenlölen von Bohrerkörper und Hartmetallspilze ergibt sich am Umfang eine Lötlinie, welche in etwa eine Z-Form aufweist.

Bei den bekannten Spiralbohrern besteht jedoch die Gefahr, daß auf Grund von Spänen oder Splittern u. dgl., welche beim Bohren entstehen, die Lötschichl bzw. die Schweißschicht, welche die beiden Verbindungsflächen des Bohrerkörpers und der Bohrerspitze miteinander verbinden, abgeschliffen und abgerieben wird. Die Verbindung zwischen dem Bohrerkörper und der Bohrerspitze, welche daher durch derartige Löt- bzw. Schweißschichten hergestellt sind, haben keine ausreichend hohe Lebensdauer.

Aufgabe der Erfindung ist es, zu vermeiden, daß sich die zwischen Bohrer und Bohrungswand befindlichen Bohrerspäne entlang der Lötverbindungslinien, bewegen und dabei die Lötschicht abreiben.

Diese Aufgabe wird bei einem Spiralbohrer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindungsfläche in an sich bekannter Weise am Bohrerkörper als V-förmiger Vorsprung und an der Hartmetallspilze als entsprechende V-förmige Ausnehmung ausgebildet ist. wobei die Verbindungsfläche ausgehend von den Schneidrücken sich über den gesamten Bohrerdurchmesscr erstreckt.

Eine V-förmige Verbindungsfläche zwischen Bohrerkörper und Hartmetallspitze ist zwar aus der deutschen Patentschrift 286 943 bekannt, jedoch handelt es sich beim bekannten Bohrer nicht um eine Lötverbindung, sondern der Bohrerkörper und die Hartmetallspitze hei der Erfindung, daß die Lötlinie vorieiwaii «ι »-■> oci uci in···" &.

der Löts^hicht mit der Bohrerspitze und Bohrerkorpcr verbunden sind, so verläuft, daß sie von den zwischen Bohrer und Bohrungswand befindlichen Bohrspanen nicht in Mitleidenschaft gezogen werden.

An Hand der Figuren soll die Erfindung naher erläutert werden. Es zeigt .

F i g 1 eine Seitenansicht eines Teiles eines herkömmlichen Spiralbohrers mit einer Bohrerspitze aus

Hartmetall. .

F i g 2 eine teilweise Ansicht in vergrößertem Maß stab einer Teilfläche A des Spiralbohrers in der F i g. 1, wobei die Späne und ihre Bewegung entlang dem Schneidrücken und der Verbindungsschicht gezeigt

sind, _ .. . ,

F i g 3 eine Seitenansicht eines Teiles einer bevorzugten Ausführungsform einer Bohrer>pitze für einen erfinuungsgemäßen Spiralbohrer. ..,,.,

F i g. 4 das eine Ende der Bohrerspitze in der I ι g. 3, F ι g 5 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform des Spiralbohrers gemäß der Erfindung mit einer Bohrerspitze, wie sie in den F i g. 3 und 4 darge

stellt isi und .

F i g 6 in vergrößertem Maßstab eine Tcilansicht B des in der F i g. 5 dargestellten Spiralbohrers, wobei die Späne und ihre Bewegungsrichtung bei Bohrarbeiten verdeutlicht sind.

In den F i g. 3 und 4 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Hartmetallspitze 1 dargestellt, welche in Verbindung mit einem Spiralbohrer gemäß der Erfindung verwendet werden kann. Die Hartmetallspuze 1 hat einen Querschnitt ähnlich dem Bohrerkörper eines herkömmlichen Spiralbohrers und ist an ihrer Umiangsfläche mit zwei wendeiförmigen Spannuten G, welche unter einem Winkel von 180° zueinander versetzt angeordnet sind, versehen. Außerdem weist die Bohrerspitze eine Fase L und einen Schneidrücken R zwischen den wendeiförmigen Spannuten auf. Bei der dargestellten Ausführungsform besitzt die Hartmetallspitze eine Länge I, welche etwa das 1- bis 5fache des Durchmessers r beträgt. Eine Verbindungsfläche 5 der Hartmetallspitze 1 wird mit einem Bohrerkörper 2 verbunden, der die gleiche Steigung aufweist wie die Boh rerspitze. Diese Verbindungsfläche 5 ist als V-förmige Ausnehmung ausgebildet und erstreckt sich über den Querschnitt der Hartnietallspitze hin. und zwar von einem Schneidrücken R bis zum diametral gegenüberliegenden Schneidrücken R. Die beiden Flächen, welche die V-förmige Ausnehmung 5 bilden, laufen an der Spitze des V zusammen und bilden hierbei einen Winkel λ, der bevorzugt innerhalb des Bereiches 120 bis 150° liegt.

In der F i g. 5 ist eine Verbindungsfläche 5' des Bohrerkörpers 2, der aus Stahl besteht und an welchem die Verbindungsfläche 5 der Hartmcuillspitze 1 anliegt, als V-förmiger Vorsprung ausgebildet. Die Harimetallspitze und der Bohrerkörper sind miteinander an diesen Flächen verbunden. Der V-förmige Querschnitt des Vorsprungs 5' entspricht dem V-förmigen Querschnitt

der Ausnehmung 5 an der Hartmetallspitze 1. Der Vorsprung 5' wird von zwei gegenüberliegenden Flächen gebildet, welche zur Spitze des V zusammenlaufen und den gleichen Winkel λ bilden, den die beiden Flächen der V-förmigen Ausnehmung 5 eit schließen. Es entsteht somit am Bohrerkörper eine Verbindungsfläche S', welche beim Verbinden von der Verbindungsfläche 5 aufgenommen wird. Die Hartmetallspiue 1 ui.d der Bohrerkörper 2 werden an den Verbindungsflächen 5 und 5' miteinander verlötet bzw. miteinander verschweißt, wobei die Spannuten G, die Fasen L und die Schneidrücken R der Bohrerspitze mit den entsprechenden Teilen des Bohrerkörpers ausgerichtet sind. Die Hanlötschicht zwischen den Verbindungsflächen 5 und 5' liegt bevorzugt im Bereich von 0,01 bis 0,2 mm. Wenn die Hartmetallspitze und der Bohrerkörper 1 unJ 2 in der soeben beschriebenen Weise miteinander verbunden sind, bilden die Spannuten G and die Fasen L der Bohrerspilze die Verlängerungen der entsprechenden Teile des Bohrerkörpers.

Wenn der Spiralbohrer in Richtung des Pfeiles D in der F i g. 5 gedreht wird, um eine bestimmte Bohrarbeit durchzuführen, werden Späne 4 erzeugt, die vom Werkstück abfallen und zwischen dem nicht dargestellten Werkstück und dem Schneidrücken R entlang dem Schneidrücken R in Richtung des Pfeiles E in der F i g. 6 bewegt werden. Da jedoch die Verbindung zwischen der Hartmetallspitze und dem Bohrerkörper 1 und 2 V-förmig ist. was auch an den Seitenflächvti der Schneidrucken zu sehen ist, bewegen sich die Späne 4 entlang der Schneidrücken R. ohne daß sie auf die Lötschicht bzw. die Verbindungsstelle eine reibende bzw. abschleifende Wirkung ausüben, bzw. es wird die Möglichkeit verringert, daß die Späne 4 bei ihrer Bewegung eine abreibende bzw. abschleifende Wirkung auf die Verbindungsschicht bzw. Lölschicht ausüben. Da außerdem die Verbindungsflächen 5, 5' an der Bohrerspitze und am Bohrerkörper V-förmig ausgebildet sind, wird auf mechanische Weise vermieden, daß eine relative Verdrehung der Bohrerspitze gegenüber dem Bohrerkörper erfolgt. Die Verbindung /wischen der Bohorspitze und dem Bohrerkörper ist daher äußerst fest, - > daß ein Abdrehen der Bohrerspitze v. n Bohrerkörper vermieden wird.

Da der Winkel β in der F i g. b, welcher von einer der Flächen, die die Verbindungsfläche 5' bilden und der Spanfläche der Spannut des Bohrerkörpers 2 gebildet wird, einen großen Wert, beispielsweise 90" oder mehr, aufweist, besitzt der Vorsprungteil des Bohrerkörpers aus Stahl eine große Wärmekapazität, «vodurch eine lokale Oxidation des Stahlkörpers beim Löten bzw. beim Schweißen wesentlich verringert werden kann. Auch hierdurch wird gewährleistet, daß die Lötung bzw. Schweißung eine genügend hohe Festigkeit aufweist. Wenn andererseits die Verbindungsfläche 5 an der Hartmetallspitze als V-förmiger Vorsprung ausgebildet ist und die Verbindungsfläche 5' am Bohrerkörper eine V-förmige Ausnehmung aufweist, ergibt sich eine Anordnung ähnlich der in der F i g. 5, wobei jedoch beim Zusammenfügen der Bohrerspitze und des Bohrerkörpers an inren Verbindungsflächen der Winkel ß, wie er im vorstehenden definiert worden ist, einen wesentlich geringeren Wert aufweist. Es bildet sich dann nämlich ein spitzer Winkel, weshalb dann die Gefahr der Oxidation des Bohrerkörpers an der spitzen Kante auf Grund der lokalen Überhitzung wächst und die Verbindungsfestigkeil an der Schweiß- bzw. Lot stelle des Bohrers demzufolge wesentlich reduziert ist.

In den F i g. 1 und 2 ist eine herkömmliche Ausführungsform dargesiellt, die ebenfalls einen Bohrerkörper 2 und eine Hartmetallspilze 1 aufweist, die an gegenüberliegenden Verbindungsflächen 3' und 3 zusammengelötet sind. Beim Bohren bewegt sich zumindest ein Teil der Späne 4 zwischen dem Bohrer und der Bohrungswand entlang der Verbindung zwischen der Bohrerspitze und dem Bohrerkörper auf dem Schneidrükken R in Richtung des Pfeiles C. wie es in der Γ i g. 2 dargestellt ist, wobei die Verbindungsschicht abgeschliffen wird. Da die Verbindungsflächen 3 und 3' der Bohrerspitze 1 und des Bohrerkörpers 2 flach ausgebildet sind, greifen an der Verbindungsstelle die Bohrerspitze und der Bohrerkörper nicht ineinander ein, so daß eine relative Verdrehung der beiden gegeneinander nicht ausgeschlossen ist. Die Festigkeit der Verbindung ist daher relativ gering.

Die in den F 1 g. 1 und 5 dargestellten Hartmetall-Spiralbohrer wurden zum Bohren von Bohrungen in graues Gußeisen verwendet. Bei jeder Bohrarbeit wurden in das Probtwerkstüek 400 Bohrungen eingebracht, welche eine Tiefe von 50 mm aufwiesen. Die Gesamtbohrlänge betrug demnach 20 m. Nach jeder Bohrarbeit wurden die Lötschichten bzw. Verbindiingsschichten zwischen den Bohrerspitzen und Bohrorkörpern untersucht. Beim herkömmlichen Spiralbohrer war die Hartlotschicht im wesentlichen durch die Spane abgerieben und es zeigten sich Risse von 0.2 bis 0.3 mm Tiefe. Diese Risse wdren in die äußere Oberfläche an den Stellen der hervorstehenden Teile und in deren Nachbarschaft an der Verbindungslinie zwischen der Bohrerspitze und dem Bohrerkörper vorhanden. Andererseits war die Hartlötschicht beim Spiralbohrer gemäß der Erfindung durch die Späne kaum abgeschliffen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Spiralbohrer mit zwei um 180° zueinander versetzten Spannuten und einer durch Löten befestiglen Hartmetallspitze gleichen Querschnitts, wobei zwischen Bohrerkörper und Hartmetallspitze eine formschlüssige Verbindungsfläche vorgesehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsfläche (5. 5') in an sich bekannter Weise am Bohrerkörpeir (2) als V-förmiger Vorsprung (5') und

an der HartmelaHspitze (I) als entsprechende V-förmige Ausnehmung. [5) ausgebildet ist, wobei die Verbindungsteile (5. 5'), ausgehend von den Schneidrücken (RX sich über den gesamten Bohrerdurchmesser erstreckt.

2. Spiralbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen den beiden aufeinander zulaufenden Flächen des V-förmigen Vorsprungs (5') und der V-förmigen Ausnehmung (5) in einem Bereich von 120 bis 150° liegt.

werden durch einen Zapfen zusammengehalten Ferner Streckt ssch der keilförmige Zuschnitt am Bohrerkörper und der keilförmige Einschnitt an der Hartmeiallspitze von einer Spannut zur anderen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann der Winkel zwischen den beiden aufeinander zulaufenden Flächen des V-förmigen Vorsprungs und der V-förmigen Ausnehmung in einem Bereich von