DE19844363A1 - Bohrwerkzeug mit Spanleiteinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug (1) mit einer Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c), welche den Transport der Späne möglichst ohne Berührung der Bohrungswandung ermöglicht. Dieses wird erreicht, indem entweder im Bereich der Spannut (3a, 3b) ein schuhförmiges oder ein zylindrisches Element angebracht wird. Um die Verstopfung der Spannut (3a, 3b) mit Spänen zu verhindern, ist optional mindestens eine gerichtete Zusatzspülbohrung vorgesehen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit minde­ stens einer Schneidmittelbohrung und mindestens ei­ ner Spannut gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru­ ches 1.

Aus dem Stand der Technik sind vielfach Bohrwerk­ zeuge bekannt. Am Verbreitesten ist sicherlich der Wendelbohrer. Dieser schneidet über seine je zwei Haupt- und Nebenschneiden in seinem Stirnbereich das zu bohrende Material und führt es über die wen­ delförmigen Spannuten aus dem Bohrbereich ab.

Ein anderes Bohrwerkzeug ist beispielsweise aus dem "Taschenbuch für Maschinenbau" (kurz DUBBEL ge­ nannt) 14. Auflage Seite 995 bekannt. Dort wird ein Tieflochbohrer in Form eines Einlippenbohrers be­ schrieben. Dieser weist je eine geradlinige, achs­ parallele Spannut und eine Kühlmittelbohrung auf. Da das Kühlmittel meistens nicht nur zum Kühlen dient, sondern auch das Zerspanen begünstigende Be­ standteile enthält, soll im Folgenden allgemeiner vom Schneidmittel gesprochen werden. In der zitier­ ten Textstelle wird hervorgehoben, daß der Schneid­ mittelstrom auch zum Transport der Späne aus dem Bohrloch dient. Dieses wird als Abhilfe für die Bohrunterbrechungen wegen des Ausspänens und des damit verbundenen zeitaufwendigen Zurückziehens des Werkzeuges angesehen. Die Spannut des obigen Tief­ lochbohrers ist in ihrem Bereich zur Bohrungswan­ dung hin offen.

Aus dem Stand der Technik resultiert deshalb der Nachteil, daß sich Späne im Keilbereich zwischen der einen Spannutfläche und der ihr relativ entge­ genlaufenden Bohrungswandung festsetzen können, so daß zum einen das Ausspänen nach wie vor erforder­ lich ist, beziehungsweise zum anderen Verschleiß­ marken am Bohrwerkzeug entstehen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Bohrwerkzeug zu entwickeln, bei dem ein Verkeilen der Bohrspäne zwischen Spannutfläche und Bohrungswandung weitest­ gehend vermieden wird.

Die Aufgabe wird durch ein Bohrwerkzeug mit Span­ leiteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspru­ ches 1 gelöst.

Das zu lösende Hauptproblem bestand vor allem dar­ in, die Transportbewegung der Späne längs der Bohr­ werkzeugachse von der Bohrungswandung fernzuhalten, ohne dabei den Querschnitt der Spannut wesentlich zu verringern. Der Anmelder hat erkannt, das eine dem Bohrwerkzeug zugeordnete dünnwandige Span­ leiteinrichtung erfolgreich einsetzbar ist. Zudem ist weiterhin von Vorteil, daß diese Spanleitein­ richtung nicht den gesamten radialen Umfangsbereich der Spannut umfassen muß.

Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, daß selbst bei dem eingangs schon erwähnten - viel­ leicht sogar schon seit mehr als einhundert Jahren gebräuchlichen Wendelbohrer -, trotz der schon im­ mer bestehenden Problematik des Späneverkeilens, bisher keine derartige Spanleiteinrichtung ermit­ telt werden konnte.

Die Erfindung sieht vor, daß die Spanleiteinrich­ tung vom Grunde her aus einem - auf den sogenannten Schneidteil des Bohrwerkzeugschaftes aufge­ steckten - dünnwandigen Rohr besteht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfinderischen Grundgedankens besteht zudem darin, daß das besagte Rohr in Segmente geteilt wird, wobei mindestens ein Segment oder Segmente als schuhförmige Spanleitein­ richtung(-en) im wesentlichen achsparallel am Bohrwerkzeugschaft, der oder den Spannuten zugeord­ net, lösbar oder fest angeordnet werden; diese be­ sagten Segmente können auch bei der Herstellung des Bohrwerkzeuges am besagten Schneidteil des Bohr­ werkzeugschaftes direkt erzeugt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist auch, daß zumindest die dem Spänetransport zuge­ wandte Oberfläche der Spanleiteinrichtung ver­ schleißfest ausgestaltet ist.

Im Fall eines frühzeitigen Verschleißes der dem Bohrwerkzeug zugeordneten Spanleiteinrichtung bei extremen Fertigungsbedingungen, kann durch die er­ finderische Gestaltung des Bohrwerkzeuges problem­ los ein Austausch verschlissener Teile der Span­ leiteinrichtung vorgenommen werden.

Neben der Lösung der gestellten Aufgabe ergibt sich ein weiterer Vorteil derart, daß diese dem Bohr­ werkzeug zugeordnete neue Spanleiteinrichtung(-en) auch an anderen, z. B vorhandenen, Bohrwerkzeugen nachgerüstet werden kann.

Wie vorstehend schon beschrieben, besitzen Hochlei­ stungs-Bohrwerkzeuge (wie z. B. Tieflochbohrer) Boh­ rungen zum Transport des Schneidmittels zu ihrer Stirnseite. Der Staudruck des Schneidmittels am Bo­ den dieser Bohrung(-en) bewirkt ein mehr oder we­ niger zufrieden stellendes Herausspülen der Späne aus dem Bohrloch. Der Erfinder hat weiterhin er­ kannt, daß durch Anbringen weiterer - vorzugsweise bezogen auf die Stirnseite des Bohrwerkzeuges rück­ wärts gerichteter - Zusatzspülbohrungen, die vor­ zugsweise mit der zentralen Schneidmittelbohrung in Verbindung stehen, sich eine Verbesserung des Spä­ netransportes in dem Bohrloch erzielen läßt, insbe­ sondere durch Beschleunigung des Herausspülens der Späne.

Damit die Spanleiteinrichtung nicht an der Boh­ rungswandung schleift, ist ein Abstand - vorzugs­ weise von 0,1 bis 0,35 Millimeter - zwischen beiden vorgesehen.

Die Erfindung wird folgend anhand von schematisch in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigen die

Fig. 1 eine stirnseitige Ansicht des erfindungs­ gemäßen Bohrwerkzeuges mit schuhförmigen Spanleiteinrichtungen; die

Fig. 2 eine stirnseitige Ansicht des erfindungs­ gemäßen Bohrwerkzeuges mit einer zylin­ drischen Spanleiteinrichtung und die

Fig. 3 ein Bohrwerkzeug gemäß Fig. 2, jedoch in anderer Ansicht und mit weiteren erfin­ dungsgemäßen Zusatzspülbohrungen.

Die Fig. 1 zeigt das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug 1 mit Schneidplättchen 8 und 9 im stirnseitigen Be­ reich des Bohrwerkzeuges 1, einer zentralen Schneidmittelbohrung 2, dem Schaft 6 nebst Schneidteil 6a und den Spannuten 3a und 3b. Das Schneidplättchen 9 schneidet den Kernbereich des Bohrloches. Damit dieses Plättchen 9 auf dem Schneidteil 6a angebracht werden kann, hat dieser im Bereich der Spannut 3b eine Abschrägung 12 mit einer Kante 11. Das Schneidplättchen 8 schneidet den Randbereich der Bohrung 13. Mittels am Schaft 6, vorzugsweise an dessen Schneidteil 6a durch Schraubung lösbar befestigter Spanleiteinrichtungen 4b und 4c werden die Späne von der Wandung der Boh­ rung 13 ferngehalten. Über die Schneidmittelbohrung 2 wird Schneidmittel in die Schneidmittel-Zweig­ kanäle 10a und 10b gepreßt. Diese Zweigkanäle enden an der Stirnseite des Bohrwerkzeuges 1. Dadurch wird der Schneidbereich gekühlt und/oder ge­ schmiert.

Diese Zweigkanäle versorgen aber auch die Zusatz­ spülbohrungen 7a und 7d; durch den Druck der durch diese Zusatzspülbohrungen 7a und 7d gezielt gelei­ teten Schneidmittelstrahlen werden die Späne in dem Bohrloch beschleunigt aus diesem heraus in Richtung zur Einspannstelle des Bohrwerkzeuges transpor­ tiert.

Der Abstand zwischen Schaftdurchmesser und Bohrung 13 wurde hier in Fig. 1 aus Gründen der Anschaulich­ keit stark vergrößert dargestellt.

Das in der Fig. 2 gezeigte Bohrwerkzeug 1 ist in gleicher Weise wie in der Fig. 1 gezeigt aufge­ baut, jedoch mit dem Unterschied, daß hier statt der schuhförmigen Spanleiteinrichtungen 4b und 4c eine zylindrische Spanleiteinrichtung 4a vorhanden ist. Diese umschließt die beiden Spannuten 3a und 3b und den Schaft 6. Für das Funktionieren des er­ findungsgemäßen Bohrwerkzeuges 1 genügt ein dünn­ wandiges Rohr, welches je nach Anwendungsfall nicht fest auf den Schaft 6 aufgepreßt, fest aufgepreßt oder lösbar mit dem Schaft 6 verbunden ist.

In die Fig. 3 wird das erfindungsgemäße Bohrwerk­ zeug 1 in seiner Längserstreckung gezeigt. Als Spanleiteinrichtung 4a dient hier ein besagtes Rohr. Der Durchmesser des Schaftes 6 wurde zur An­ bringung des Rohres 4a abgeschliffen oder abge­ dreht. Nach aufstecken der Spanleiteinrichtung 4a kann das Schneidplättchen 8 wieder montiert werden. Der Schaft- und der Spanleiteinrichtungs- Außendurchmesser sind im wesentlichen gleich. Deut­ lich ist in der Fig. 3 auch die Anordnung der Zu­ satzspülbohrungen zu sehen. Über die Schneidmittel­ bohrung 2 wird Schneidmittel in die Schneidmittel- Zweigkanäle gedrückt, die im Stirnbereich des Bohr­ werkzeuges enden. Von diesen Zweigkanälen 10a und 10b zweigen wiederum Zusatzspülbohrungen 7a und 7d ab. Durch den Staudruck im stirnseitigen Bohrbe­ reich werden auch die Zusatzspülbohrungen 7a und 7d versorgt. Über die Länge der Spannuten 3a und 3b sind weitere, ebenfalls in die Spannuten mündende Zusatzspülbohrungen 7b, 7c, 7e, 7f angeordnet. Zur weiteren Beschleunigung des Spänetransportes sind die Zusatzspülbohrungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f ra­ dial und rückwärts, d. h. zur Einspannstelle des Bohrwerkzeuges 1 hin geneigt, ausgerichtet. Die Anzahl der Zusatzspülbohrungen 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f kann, je nach Einsatzfall des Bohrwerkzeuges, variieren.

Weitere Gestaltungsmerkmale der Erfindung ergeben sich, soweit sie vorstehend noch nicht beschrieben sind, aus den Zeichnungen.

Bezugszeichenliste

1

Bohrwerkzeug

2

Schneidmittelbohrung

3

a Spannut

3

b Spannut

4

a Spanleiteinrichtung

4

b Spanleiteinrichtung

4

c Spanleiteinrichtung

5

Bohrwerkzeuglängsachse

6

Schaft des Bohrwerkzeuges

6

a Schneidteil

7

a Zusatzspülbohrung

7

b Zusatzspülbohrung

7

c Zusatzspülbohrung

7

d Zusatzspülbohrung

7

e Zusatzspülbohrung

7

f Zusatzspülbohrung

8

Schneidplättchen

9

Schneidplättchen

10

a Schneidmittel-Zweigkanal

10

b Schneidmittel-Zweigkanal

11

Kante in Spannute

3

b

12

Schrägfläche in Spannute

3

b

13

Bohrungsdurchmesser

Claims (10)

1. Bohrwerkzeug (1) mit einem ein Schneidteil (6a) und mindestens eine Spannut (3a, 3b) auf­ weisenden Schaft (6) sowie mindestens einer stirnseitigen, vorzugsweise auswechselbaren Schneide (8; 9), dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Spannut (3a, 3b) mit einer sich zur Bohrwerkzeuglängsachse (5) im wesent­ lichen parallel erstreckenden Spanleiteinrich­ tung (4a, 4b, 4c) versehen ist.

2. Bohrwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) minde­ stens einen von mehreren Teilbereichen des Bohrwerkzeug-Umfanges überdeckt.

3. Bohrwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) den größten Teil des Bohrwerkzeug-Umfanges des Schneidteiles (6a) überdeckt.

4. Bohrwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) lösbar befestigt ist.

5. Bohrwerkzeug (1) nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) minde­ stens einseitig, der Spannut (3a, 3b) zugewandt eine verschleißfeste Oberfläche aufweist.

6. Bohrwerkzeug (1) nach mindestens einem der An­ sprüche 1, 2, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) aus mindestens einem an dem Schneidteil (6a) des Bohrwerkzeuges (1) lösbar befestigten, schuhför­ mig ausgebildeten Element (4a, 4b) besteht.

7. Bohrwerkzeug (1) nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) aus einem auf das Schneidteil (6a) des Bohrwerkzeu­ ges (1) aufsteckbaren, zylindrischen Element (4a) besteht.

8. Bohrwerkzeug (1) nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand zwischen der konvex geformten Oberfläche der Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) und der Bohrungswandung besteht, der vorzugs­ weise zwischen 0,1 bis 0,35 mm liegt.

9. Bohrwerkzeug (1) nach mindestens einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanleiteinrichtung (4a, 4b, 4c) zudem mindestens eine in eine Spannut (3a, 3b) mün­ dende Zusatzspülbohrung (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) umfaßt.

10. Bohrwerkzeug (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zusatzspülbohrung (7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f) radial und rückwärts gerichtet, d. h. in Richtung zur Einspannstelle des Bohr­ werkzeuges (1) hin geneigt angeordnet ist.