| JP2001300807 | DRILL |
| JP3914686 | CUTTING TOOL, AND MANUFACTURING METHOD AND DEVICE FOR THE SAME |
| JP2001138113 | METHOD OF PROCESSING HEAT-RESISTING CAST STEEL HOLE |
Krenzer, Ulrich (Cadolzburger Strasse 16 Zirndorf, D-90513, DE)
| 1. | Bohrer mit einem Bohrerschaft (1) und einem daran lösbar fixierten, den Spit zenbereich des Bohrers bildenden Schneideinsatz und wenigstens einer im Boh rerschaft (1) angeordneten und sich in den Schneideinsatz (2) hinein fortsetzen den Spannut (3), wobei der Schneideinsatz mit einer sich rechtwinklig zur Mittel längsachse (8) des Bohrers erstreckenden Anlagefläche (6) an der Stirnflä che (7) des Bohrerschaftes (1) anliegt und sich mit einem zentral aus der Anla gefläche (6) vorstehenden Fixierzapfen (9) in eine komplementär dazu ausge staltete Aufnahmeausnehmung (10) in der Stirnfläche (7) des Bohrerschaftes (1) hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Umfangsabschnitt (13) des Fixierzapfens (9) einen ersten Längsabschnitt (15) aufweist, der mit einer vom Bohrerschaft (1) wegweisenden, im Bohrdrehsinn (18) zur Bohrerspitze (5) hin ansteigenden und mit einer Ge genfläche (19) an der Innenwandung (14) der Aufnahmeausnehmung (10) zu sammenwirkende Schraubenfläche (16) in einen zweiten Längsabschnitt (17) übergeht. |
| 2. | Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der zweite Längsabschnitt (17) zu seinem Freiende hin verjüngt. |
| 3. | Bohrer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen ersten, das Freiende bildenden Zapfenabschnitt (22) mit zylindrischer Umfangsfläche und einem sich bis zur Schraubenfläche (16) erstreckenden zweiten Abschnitt (21) mit konischer Umfangsfläche. |
| 4. | Bohrer nach Anspruch 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch einen von der Stirnfläche (7) des Bohrerschaftes (1) vorstehenden, in eine im Wesentlichen komplementär gestaltete Ausnehmung in der Anlagefläche (6) des Schneideinsatzes (2) hineinragenden Drehanschtag (25). |
| 5. | Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenfläche (16) mit der Bohrerlängsachse (8) einen Winkel (oc) von 90° bis 45° bildet. |
| 6. | Bohrer nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Winkel (oc) von 60°. |
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bohrer mit einer alternativen Fixierung des Schneidkopfes vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch einen Bohrer mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelost.
Der Schneidkopf liegt mit einer Anlagefläche an der Stirnfläche des Bohrerschaftes an und erstreckt sich mit einem zentral aus der Anlagefläche vorstehenden Fixierzapfen in eine dazu komplementär ausgestaltete Aufnahmeausnehmung in der Stirnseite des Bohrerschaftes hinein. Der jeweils mit der Innenwandung der Ausnehmung zusam- menwirkende Umfangsbereich des Fixierzapfens weist zwei Längsabschnitte auf, näm- lich einen ersten Längsabschnitt, der mit einer zur Bohrerspitze weisenden, im Bohrer- drehsinn ansteigenden und mit einer Gegenfläche an der Innenwandung der Aufnah- meausnehmung zusammenwirkenden Schraubenfläche in einen zweiten Längsab- schnitt übergeht. Bei einer derartigen Ausgestaltung lasst sich der Bohrkopf einfach mit seinem Fixierzapfen in die Aufnahmeausnehmung einsetzen und gegen den Bohrer- drehsinn fixieren. Dabei wird die Schraubenfläche auf die Gegenfläche der Aufnah- meausnehmung aufgeschoben und der Schneidkopf mit seiner Anlagefläche auf die Stirnfläche des Bohrerschaftes gepresst. Diese Fixierung wird bei im Betrieb befindli- chen Bohrer noch verstärkt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform verjüngt sich der zweite Längsabschnitt des Fixierzapfens zu seinem Freiende hin. Im gleichen Maß verengt sich die Aufnahmeaus- nehmung zu ihrem Boden hin. Dementsprechend stärker und stabiler können die die Aufnahmeausnehmung umgrenzenden Schaftwände in diesem Bereich sein. Der Werkzeugschaft ist somit hinsichtlich einer quer zur Bohrerlängsachse auf den Schneidkopf einwirkenden Kraft stabiler als dies bei einer sich etwa schwalben- schwanzförmig zu ihrem Boden hin erweiternden Aufnahmeausnehmung der Fall wäre.
Eine besonders stabile Aufnahme und Zentrierung des Fixierzapfens in der Aufnah- meausnehmung ist dann gewährleistet, wenn das Freiende des Fixierzapfens mit einer zylindrischen Umfangsfläche und der sich daran anschließend und sich bis zur Schrau- benfläche erstreckende Bereich mit einer konischen Umfangsfläche ausgestattet ist.
Um die axiale Verspannung zwischen Schneideinsatz und Werkzeugschaft zu begren- zen und um für den Schneideinsatz eine definierte Endiage zu schaffen, ist bei einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass aus der Stirnfläche des Bohrerschaftes ein Drehanschlag vorsteht, der in eine komplementär gestaltete Ausnehmung in der Anlagefläche des Schneideinsatzes hineinragt. Weiterhin erstrecken sich die Anlageflä- che des Bohrkopfes und die Stirnfläche des Werkzeugschaftes vorzugsweise jeweils rechtwinklig zur Bohrerlängsachse. Die Schraubenfläche kann mit der Bohrerlängsach- se einen Winkel von 90° bilden. Vorzugsweise ist die Schraubenfläche jedoch schräg angeordnet und bildet einen Winkel, der < 90° und > 45° ist. Vorzugsweise beträgt der Winkel 60°. Durch die Schragstellung der Schraubenfläche wird der Schneideinsatz zusätzlich zur axialen Verspannung mit einer zur Mittellängsachse des Bohrers hin ge- richteten, ihn zentrierenden Kraft beaufschlagt.
Die Erfindung wird nun anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten AusShrungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen : Fig. 1 den oberen Abschnitt eines Bohrers mit drei Spannuten und dementspre- chend einem dreischneidigen Schneideinsatz in Seitenansicht, Fig. 2 die Seitenansicht des Schneideinsatzes nach Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Schneideinsatz in Richtung des Pfeiles III in Fig.
2,
Fig. 4 die Seitenansicht eines Bohrerschaftes nach Fig. 1 mit entferntem Schneideinsatz, Fig. 5 eine Draufsicht auf die Stirnseite des Werkzeugschaft in Richtung des Pfeiles 5 in Fig. 4, Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines Schneideinsatzes in Längsschnitt- darstellung, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines Schneideinsatzes in Längsschnitt- darstellung, Fig. 8 die Seitenansicht des oberen Bereiches eines Bohrers mit zweischneidi- gem Schneideinsatz, Fig. 9 den oberen Längsabschnitt des Bohrers mit herausgenommenem Schneideinsatz in Seitenansicht, Fig. 10 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles X in Fig. 9, Fig. 11 einen zweischneidigen Schneideinsatz in Seitenansicht, und Fig. 12 eine Draufsicht in Richtung des Pfeiles XII in Fig. 11.
Die in den Abbildungen gezeigten Bohrer setzen sich aus einem Bohrerschaft 1 und einem Schneideinsatz 2 zusammen. Der Schneideinsatz 2a bei dem Bohrer gemäß Fig. 1 bis 5 ist dreischneidig. Dementsprechend sind im Bohrerschaft 1 insgesamt drei Spannuten 3 vorhanden, die sich mit Spannutabschnitten 3a in den Schneideinsatz 2a hinein fortsetzen. Der Schneideinsatz weist drei Hauptschneiden 4 auf, die-wie insbe- sondere der Draufsicht nach Fig. 3 zu entnehmen ist-etwa sternförmig angeordnet sind und in der Bohrerspitze 5 zusammenlaufen. Die Dreischneidigkeit des Schneidein- satzes bringt es mit sich, dass dieser, ebenfalls in der Draufsicht nach Fig. 3 betrachtet, etwa die Form eines dreizackigen Sternes aufweist.
Der Schneideinsatz 2a weist eine ebene Anlagefläche 6 auf, die an der Stirnfläche 7 des Bohrerschaftes 1 plan anliegt. Die Anlagefläche 6 und die Stirnfläche 7 erstrecken sich rechtwinklig zur Mittellängsachse 8 des Bohrers. An die Anlagefläche 6 ist ein zen- traler Fixierzapfen 9 angeformt, der sich in Richtung der Mittellängsachse 8 erstreckt.
Der Fixierzapfen 9 liegt im Montagezustand in einer komplementär ausgestalteten Auf- nahmeausnehmung 10 im Bohrerschaft 1 ein und ist dort durch axial wirksame Hinter- schnitte fixiert. Die Aufnahmeausnehmung10 mündet mit seitlichen, sich bis in die
Stirnfläche 7 erstreckenden Öffnungen 11 in die Spannuten 3. Im Montagezustand nach Fig. 1 fluchten die die Spannutabschnitte 3a und die Spannut 3 des Bohrerschaf- tes 1 bildenden Spanflächenbereiche miteinander, wobei sie lediglich durch die Trenn- fuge 12 zwischen Schneideinsatz 2a und Bohrerschaft 1 unterbrochen sind.
Die Spannutabschnitte 3a unterteilen den Fixierzapfen 9 in drei Umfangsabschnitte 13, die mit den Innenwandungen 14 der Aufnahmeausnehmung 10 zusammenwirken. Der Fixierzapfen 9 weist einen ersten Längsabschnitt 15 auf, der mit einer zur Bohrerspit- ze 5 weisenden und wie eine Radialschulter vom Umfangsabschnitt 13 abstehenden Schraubenfläche 16 in einen zweiten Längsabschnitt 17 übergeht. Die Schraubenflä- che 16 steigt im Bohrerdrehsinn 18 zur Bohrerspitze 5 hin an und wirkt mit einer kom- plementär ausgestalteten Gegenfläche 19 an den Innenwandungen 14 derAufnah- meausnehmung 10 zusammen. Zum Fixieren des Schneideinsatzes am Bohrerschaft 1 wird dieser mit dem Fixierzapfen 9 in die Aufnahmeausnehmung 10 so eingesetzt, dass seine Umfangsabschnitte 13 im Bereich der Öffnungen 11 angeordnet sind. Durch eine Drehung entgegen dem Bohrerdrehsinn 18 gelangen die Schraubenflächen 16 unter die Gegenflächen 19 an die Innenwandungen 14, wodurch der Schneideinsatz in Richtung des Pfeiles 20 mit seiner Anlagefläche 6 an die Stirnfläche 7 gepresst wird.
Die mit den Innenwandungen 14 zusammenwirkende Fläche des zweiten Längsab- schnittes 17 kann eine Zylinderteilfläche sein, wie in Fig. 6 dargestellt. Bei dem Ausfüh- rungsbeispiel nach Fig. 7 verjüngt sich der zweite Längsabschnitt 17 zum Bohrerschaft hin konisch. Besonders bevorzugt ist jedoch die Ausgestaltung nach Fig. 2, bei der sich an die Schraubenfläche 16 ein konischer Abschnitt 21 anschließt, der in einem zylindri- schen Abschnitt 22 übergeht. Der zylindrische Abschnitt 22 bewirkt eine Zentrierung des Schneideinsatzes 2a in der Aufnahmeausnehmung 10. Der Durchmesser des zy- lindrischen Abschnitts 22 kann gegenüber den sich spitzenwärts daran anschlieRenden und die für die axiale Verspannung notwendigen Schraubenflächen 16 tragenden Ab- schnitten mit einem relativ kleinen Durchmesser ausgestaltet sein. Dementsprechend kann auch der mit dem zylindrischen Abschnitt 22 zusammenwirkende Bereich 23 der Aufnahmeausnehmung 10 einen geringen Innendurchmesser aufweisen. Dies bedeutet wiederum eine größere Wandstärke 24 im Bereich 23 und damit eine erhöhte Stabilität.
Gerade in dem Bereich 23 wirken sich aufgrund der Hebelwirkung verstärkt aus. Die
größere Wandstärke 24 in diesem Bereich gewährleistet jedoch eine erhöhte Stabilität des Bohrerschaftes 1.
Die Schraubenflächen 16 am Fixierzapfen 9 eines Schneideinsatzes 2 können grund- sätzlich mit der Mittellangsachse 8 des Bohrers bzw. des Schneideinsatzes einen Win- kel von 90° bilden. Bevorzugt ist jedoch, dass die Schraubenflächen 16 schräg ange- ordnet sind und mit der Mittellängsachse 8 einen Winkel a bilden, der < 90° und > 45° ist.
In Fig. 8 bis 12 ist ein Bohrer mit zwei Spannuten und dementsprechend mit zwei- schneidigem Schneideinsatz 2b gezeigt. Die Ausgestaltung des Fixierzapfens 9 und der Aufnahmeausnehmung 10 dieser Bohrer entspricht jener der oben beschriebenen Boh- rer. Unterschiedlich ist, dass aus der Stirnfläche 7a des Bohrerschaftes 1 zwei Drehan- schiäge 25 vorstehen. Die Drehanschläge 25 liegen sich diametral gegenüber und sind mit vier Flächen im Wesentlichen keilförmig ausgebildet. Ihre Außenfläche 26 wird von der Umfangsfläche des Bohrerschaftes 1 gebildet. Ihre Innenfläche 27 wirkt mit einer komplementär gestalteten Gegenfläche 28 zusammen, die Teil der Wandung einer den Drehanschlag 25 aufnehmenden Ausnehmung 29 in der Anlagefläche 6 des Schnei- deinsatzes 2b ist. Weiterhin weisen die Drehanschläge zwei Schrägflächen auf, wobei die eine Schrägfläche 30 in Richtung des Bohrerdrehsinns 18 weist und jeweils in eine Stirnfläche 7a übergeht. Die andere Schrägfläche 31 weist gegen den Bohrerdreh- sinn 18 und ist eine Teilfläche der die Spannut 3 bildenden Spanfläche 32. Die Schräg- fläche 30 wirkt mit einer von der Wandung der Ausnehmung 29 gebildeten Schrägflä- che 33 als Gegen-Anschlagfläche zusammen.
Bezugszeichenliste 1 Bohrerschaft 2 Schneideinsatz 3 Spannut 3a Spannutabschnitt 4 Hauptschneide 5 Bohrerspitze 6 Anlagefläche 7 Stirnfläche 8Mittellängsachse 9 Fixierzapfen 10 Aufnahmeausnehmung 11Öffnung 12 Trennfuge 13 Umfangsabschnitt 14 Innenwand 15 erster Längsabschnitt 16 Schraubenfläche 17 zweiter Längsabschnitt 18 Bohrdrehsinn 19Gegenfläche 20 Pfeil 21 konischer Abschnitt 22 zylindrischer Abschnitt 23 Bereich 24 Wandstärke 25 Drehanschlag 26 Außenfläche 27 Innenfläche 28 Gegenfläche 29 Ausnehmung 30 Schrägfläche 31 Schrägfläche 32 Spanfläche 33 Schrägfläche oc Winkel
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