DE102008049029B4

DE102008049029B4 - Gewindebohrer

Info

Publication number: DE102008049029B4
Application number: DE102008049029A
Authority: DE
Inventors: Klaus Peter Völkel
Original assignee: VOELKEL GmbH; Volkel GmbH
Current assignee: VOELKEL GmbH; Volkel GmbH
Priority date: 2008-09-25
Filing date: 2008-09-25
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2028-09-26
Also published as: DE102008049029A1; EP2331282A1; US20110176880A1; US8944728B2; CN102223979A; WO2010034455A1

Abstract

Gewindebohrer (1) mit einem Schaft (100), der einen vorderen und einen hinteren Schneidabschnitt (2.1, 2.2) aufweist, die durch einen Antriebsabschnitt (3) voneinander beabstandet sind, wobei der Antriebsabschnitt (3) eine Kontur aufweist, deren Querschnitt komplementär zu aufsetzbaren Werkzeugen ist, die am Antriebsabschnitt (3) zum Zwecke der Drehmomentübertragung angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass als ergänzende Antriebsmöglichkeit zur Aufbringung eines für die Schnittkraft am Gewindebohrer notwendigen Drehmoments von Hand sowohl am Bohrerkopf als auch an der Bohrerspitze jeweils in die Stirnseite (4) des Schafts (100) eine im Querschnitt unrunde Ausnehmung (5) eingebracht ist, die sich mit ihrem Negativquerschnitt (6) in Axialrichtung erstreckt und zur Aufnahme eines von Hand antreibbaren Formschlussantriebs mit zur Ausnehmung (5) korrespondierendem Positivquerschnitt vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gewindebohrer nach Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Aus der DE 1676426 U ist ein Gewindebohrer nach Oberbegriff des Hauptanspruchs bekannt, der zwischen zwei Schneidabschnitten einen für beide Schneidabschnitte zuständigen Antriebsabschnitt aufweist. Zur Verminderung der Bruchgefahr ist der Durchmesser des Antriebsabschnitts größer als der Außendurchmesser der Gewinde. Die Schnittkräfte werden demnach über den groß dimensionierten Antriebsabschnitt in der Gewindebohrung eingeleitet.
Aus der US PS 2,335,741 ist ein Gewindebohrer bekannt, der zusätzlich zum Außenantrieb einen Innenantrieb erhält, um ein abgebrochenen Bohrerstumpf herausdrehen zu können.
In der DE 91 14 307 wird ein Gewindebohrer gezeigt, bei dem der Antriebsabschnitt als Sechskant ausgebildet ist. Hierdurch kann ein derartiger Gewindebohrer ohne weiteres in ein übliches Bohrmaschinenspannfutter eingesetzt werden und darüber hinaus auch mit handelsüblichen Handschraubmaschinen für Bits verwendet werden. Hierzu weist der Sechskantzapfen Haltekerben auf, so dass ein derartiger Gewindebohrer in der Innensechskant-Aufnahme einer besagten Handbohrmaschine arretierbar ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Gewindebohrer so zu gestalten, dass die Antriebsmöglichkeiten am Gewindebohrer zum Aufbringen der Schnittkräfte erweitert oder sogar verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.
Wesentlich ist, dass in die beiden Stirnseiten des Schafts eine unrunde Ausnehmung eingebracht ist. Unrund heißt, dass die freie Drehbewegung eines mit korrespondierendem Positivquerschnitt ausgestatteten Zapfens in der Ausnehmung verhindert wird.
Weiterhin wesentlich ist, dass sich die Ausnehmung mit ihrem Negativquerschnitt in Axialrichtung des Gewindebohrers erstreckt und zur Aufnahme eines Formschlussantriebs mit zur Ausnehmung korrespondierenden Positivquerschnitt geeignet ist.
Hierdurch lässt sich beispielsweise ein einfacher rechtwinklig gebogener Steckschlüssel mit zur Ausnehmung korrespondierendem Querschnitt in eine der Stirnseiten des Gewindebohrers stecken. Erfindungsgemäß wird also am Gewindebohrer die Möglichkeit geschaffen, mit besonders einfach gestalteten Werkzeugen das für die Schnittkraft am Gewindebohrer erforderliche Drehmoment von Hand aufzubringen.
Die Erfindung hat erkannt, dass bei zunehmender Größe des zu schneidenden Gewindes die Handhabung von entsprechenden Windeisen „klobiger” wird. Erfindungsgemäß kann ein verhältnismäßig großes Windeisen durch einen wesentlich kleineren Steckschlüssel ersetzt werden, um den Gewindebohrer antreiben zu können. Der Hebelarm eines wie oben beschriebenen Steckschlüssels kann hierbei beispielsweise einfach durch einen Rohraufsatz erweitert werden.
Windeisen können beispielsweise bei unzugänglichen Werkstücken oft nur schwer verwendet werden, wenn die Arme des Windeisens zum Beispiel beim Schneiden des Gewindes mit den Werkstückkanten kollidieren.
Ein erfindungsgemäß ausgeführter Gewindebohrer kann hier einfacher z. B. mittels eines Steckschlüssels angetrieben werden. Ergänzend hierzu ist bei derartig schwierigen Arbeitsverhältnissen am Werkstück auch denkbar, dass eine Knarre mit einem entsprechend ausgeführten Aufsatz in die Stirnseite des Gewindebohrers gesteckt werden kann. So können beispielsweise mit einer Knarre Gewinde an schwer zugänglichen Stellen von Maschinen in einfacher Weise nachgeschnitten werden, ohne dass Montagearbeiten ausgeführt werden müssten.
Auch der Einsatz einer doppelarmigen Knarre kann vorteilhafter Weise leicht als Alternative zu einem Windeisen Verwendung finden, insbesondere zum Schneiden von besonders großen Gewinden.
Weiterhin hat die Erfindung erkannt, dass der erfindungsgemäß an den Stirnseiten des Gewindebohrers zugängliche Innenantrieb völlig ausreichend ist, um mit einem entsprechenden Werkzeug ein Drehmoment zum Gewindeschneiden zu erzeugen.
Daher kann der Antriebsabschnitt auch als Schneidabschnitt gestaltet sein, so dass die gesamte Länge des Gewindebohrers zum Schneiden von Gewinden genutzt werden kann.
Um den erfindungsgemäßen Formschlussantrieb vorteilhaft weiterzubilden ist denkbar, dass die Ausnehmung beispielsweise der Arretierungsfunktion einer Innensechskant-Aufnahme einer Handschraubmaschine nachgebildet ist, so dass zum Beispiel entsprechend mit Haltekerben ausgeführte Steckschlüssel oder Knarrenaufsätze in ihrer Gebrauchsstellung mit dem Gewindebohrer sicher verbunden sind.
Insgesamt betrachtet bietet die Erfindung zum einen für die konstruktive Gestaltung von Gewindebohrern erweiterte Möglichkeiten und zum anderen wird der Gebrauchswert von erfindungsgemäßen Gewindebohrern erhöht.
Als Negativquerschnitt können beispielsweise quadratische, elliptische oder sternförmige Querschnitte dienen, so lange der korrespondierende positive Querschnitt des Formschlussantriebs in seiner Gebrauchsstellung um die Längsachse des Gewindebohrers zumindestens in einer Drehrichtung formschlüssig in den Negativquerschnitt der Ausnehmung eingreift.
Vorzugsweise bildet der Negativquerschnitt einen Polygonzug. In einer bevorzugten Ausführungsvariante bildet der Polygonzug einen Sechskant oder einen quadratischen Vierkant.
Eine sechskantförmige Ausnehmung bietet den wesentlichen Vorteil, dass handelsübliche Werkzeuge wie z. B. Steckschlüssel für Schrauben mit Innensechskant am erfindungsgemäßen Gewindebohrer zur Drehmomentübertragung verwendet werden können.
Die Ausnehmung kann als ein Paar von Sacklöchern oder in einer bevorzugten Variante auch als Durchgangsloch ausgebildet sein, hierbei der besondere Vorteil besteht, dass der erfindungsgemäße Gewindebohrer an seinem Bohrerkopf wie auch an seiner Bohrerspitze angetrieben werden kann.
Jedenfalls weist der Gewindebohrer einen vorderen und einen hinteren Schneidabschnitt auf.
Für eine Ausführungsvariante wird insbesondere vorgesehen, dass der vordere Schneidabschnitt zum Vorschneiden und der hintere Schneidabschnitt zum Fertigschneiden von Gewinden geeignet ist.
Der Gewindebohrer ist so beispielsweise als Handgewindebohrer einsetzbar. Zudem erhält der Gewindebohrer durch einen derartig ausgeführten hinteren Schneidabschnitt einen Führungszapfen.
Um die Führungseigenschaften des als Fertigschneider konzipierten hinteren Schneidabschnitt weiter zu verbessern wird vorgeschlagen, dass der hintere Schneidabschnitt zumindest an seinem dem vorderen Schneidabschnitt abgewandten Ende ein im Querschnitt vollständiges Gewindeprofil aufweist.
Wesentlich ist auch, dass die Schneidabschnitte durch einen Antriebsabschnitt voneinander beabstandet sind.
Denkbar hierzu wäre, dass die Außenkontur des Antriebsabschnitts in seinem Querschnitt komplementär zu Werkzeugen ist, die zum Zwecke der Drehmomentübertragung an äußeren Konturen angreifen können.
Diese an sich bekannte Antriebsmöglichkeit an Gewindebohrern wird durch den erfindungsgemäßen Formschlussantrieb um eine weitere Antriebsmöglichkeit ergänzt, so dass der Gebrauchswert eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers erhöht wird.
Zudem kann der Gewindebohrer durch Einsatz eines in Längsrichtung des Gewindebohrers mittig angesetzten Werkzeugs und eines am Formschlussantrieb angesetzten Werkzeugs vorteilhaft am Werkstück ausgerichtet werden.
Vorzugsweise ist der Antriebsabschnitt im Querschnitt als Sechskant ausgebildet. Ein erfindungsgemäßer Gewindebohrer ist so beispielsweise auch mit handelsüblichen Maulschlüsseln antreibbar.
Vorzugsweise ist der Gewindebohrer zum Schneiden von metrischen Gewinden bestimmt, wobei ein erfindungsgemäßer Gewindebohrer auch ohne weiteres für Whitworth-Gasgewinde sowie für alle anderen Gewindeformen geeignet ist, wie z. B. zum Schneiden von Bewegungsgewinden, Rundgewinden, Gewinden in Zoll oder herstellerspezifischen Sondergewinden.
Vorzugsweise ist der Gewindebohrer zum Schneiden von Gewindegrößen ab M12 bestimmt.
Weiterhin besteht der Gewindebohrer vorzugsweise aus HSS-Stahl.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigen:
1a Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers im Vollschnitt;
1b die Draufsicht des Gewindebohrers gem. 1a;
1c eine Unteransicht gem. 1a;
2a eine weitere Teilansicht eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers in Vorderansicht, gezeigt ist lediglich einer von zwei Schneidabschnitten;
2b die Draufsicht des Gewindebohrers gem. 2a;
3a eine weitere Teilansicht der Erfindung in Vorderansicht, gezeigt ist lediglich einer von zwei Schneidabschnitten;
3b eine Draufsicht des Gewindebohrers gem. 3a;
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Gewindebohrers im Vollschnitt;
5 eine erfindungsgemäße Antriebsmöglichkeit am Gewindebohrer zur Drehmomentübertragung.
Sofern im Folgenden nichts anderes gesagt ist, gilt die folgende Beschreibung stets für alle Figuren.
Die Figuren zeigen einen erfindungsgemäßen Gewindebohrer 1 mit einem Schaft 100, der aus einem vorderen Schneidabschnitt 2.1 besteht und mit einem Antriebsabschnitt 3 versehen ist, auf der ein hinterer Schneidabschnitt 2.2 folgt.
Wesentlich ist, dass in die Stirnseite 4 des Schafts 100 eine im Querschnitt unrunde Ausnehmung 5 eingebracht ist. Die Ausnehmung 5 erstreckt sich mit ihrem Negativquerschnitt 6 in Axialrichtung des Gewindebohrers 1. Der unrunde Querschnitt der Ausnehmung 5 gewährleistet, dass die freie Drehbewegung eines mit korrespondierendem Positivquerschnitt ausgestatteten Zapfens in der Ausnehmung 5 verhindert wird.
Weiterhin wesentlich ist, dass die Ausnehmung 5 zur Aufnahme eines Formschlussantriebs mit zur Ausnehmung 5 korrespondierenden Positivquerschnitt geeignet ist. Dies wird insbesondere in 5 dargestellt.
Die insbesondere in 5 gezeigte vorteilhafte Antriebsmöglichkeit des Gewindebohrers 1 erfolgt mittels einer zweiarmigen Werkzeugratsche 11, wobei hier zumindest ein Hebelarm 12 der Werkzeugratsche 11 abschraubbar ist. Die Werkzeugnuss 13 der Werkzeugratsche 11 besitzt einen Querschnitt, der zum Querschnitt der Ausnehmung 5 komplementär ist.
Erfindungsgemäß wird hierdurch die Möglichkeit geschaffen, in die Stirnseite 4 des Gewindebohrers 1 den Arbeitszapfen eines Werkzeugs stecken zu können, mit einem zur Ausnehmung 5 korrespondierenden Positivquerschnitt, so dass eine Drehmomentübertragung am Gewindebohrer 1 möglich ist.
Des weiteren wird insbesondere durch 5 deutlich, dass ein erfindungsgemäß ausgeführter Gewindebohrer 1 einen hohen Gebrauchswert aufweist. Hierzu ist beispielsweise denkbar, dass der Gewindebohrer 1 bei schwer zugänglichen Bereichen an Maschinen zum Zwecke des Nachschneidens von Gewinden leicht angesetzt und mittels einer einarmigen Werkzeugratsche bequem angetrieben werden kann.
Insbesondere 1b, 2b und 1c zeigen, dass der Negativquerschnitt 6 einen Polygonzug bildet. Ergänzend hierzu zeigt insbesondere 3b, dass sich der Negativquerschnitt 6 auch aus zusammengesetzten Kurvenformen ergeben kann.
Zur Ausformung des Negativquerschnitts 6 ist hierbei wesentlich, dass bei eingesetztem Formschlussantrieb der korrespondierende Positivquerschnitt zumindest in einer Drehrichtung formschlüssig in den Negativquerschnitt 6 der Ausnehmung 5 eingreift.
Hierzu wäre beispielsweise für den Negativquerschnitt 6 ein Stern- oder Wellenprofil wie z. B. ein Torxprofil denkbar.
Weiterhin zeigen die 1b, 2b und 1c, dass der Polygonzug einen Sechskant 7 bildet. Hierdurch lassen sich vorteilhafter Weise besonders einfache Werkzeuge wie z. B. Steckschlüssel für Schrauben mit Innensechskant als Antriebsmöglichkeit für den Gewindebohrer 1 verwenden.
Ohne dass Qualitätsverluste auftreten, kann mit einem erfindungsgemäßen Gewindebohrer 1 ein Gewinde von Hand geschnitten werden, ohne dass ein Windeisen verwendet werden muss.
Insbesondere die 1a und 4 zeigen, dass die Ausnehmung 5 ein Durchgangsloch 8 ist. In dieser gezeigten bevorzugten Ausführungsvariante kann der Gewindebohrer 1 an seinem Bohrerkopf sowie an seiner Bohrerspitze angetrieben werden.
Ergänzend hierzu ist weiterhin vorstellbar, dass die Ausnehmung 5 als ein Paar von Sacklöchern ausgebildet ist.
Weiterhin zeigen die 1a und 4, dass der Gewindebohrer 1 einen vorderen und einen hinteren Schneidabschnitt 2.1 sowie 2.2 aufweist.
Wobei die 1a und 4 unterschiedliche Ausführungsformen des Gewindebohrers 1 zeigen. In 1 weisen beide Schneidabschnitte 2.1 und 2.2 den gleichen Nenndurchmesser D auf. Im Falle des in 4 gezeigten Gewindebohrers 1 weist der Schneidabschnitt 2.2 einen Nenndurchmesser D2 auf, welcher größer ist, als der Nenndurchmesser D1 des Schneidabschnitts 2.1
Weiterhin zeigt insbesondere 4 hierzu, dass der vordere Schneidabschnitt 2.1 zum Vorschneiden und der hintere Schneidabschnitt 2.2. zum Fertigschneiden von Gewinden geeignet ist.
Hierzu ist ebenfalls denkbar, dass der vordere und der hintere Schneidabschnitt 2.1; 2.2 zum Schneiden von voneinander verschiedenen Gewindearten und/oder Gewindegrößen geeignet ist.
Derartige Konstellationen von voneinander verschiedenen Schneidabschnitten 2.1; 2.2 könnten wie folgt aussehen: M24/M25 × 1,5 oder G½/M22 usw.
Weiterhin kann jeder Schneidabschnitt 2.1; 2.2 auch ohne weiteres als Endschneider vorgesehen sein.
Der vordere Schneidabschnitt weist hier einen langen Anschnitt wie ein Vorschneider auf und der hintere Schneidabschnitt kann als Führungszapfen im Gewinde dienen.
Um die Führungseigenschaften eines derartigen Schneidabschnitts 2 garantieren zu können ist vorgesehen, dass der hintere Schneidabschnitt 2.2 zumindest an seinem dem vorderen Schneidabschnitt 2.1 abgewandten Ende 9 ein im Querschnitt vollständiges Gewindeprofil aufweist.
Weiterhin zeigen die Figuren, dass zusätzlich zu den Schneidabschnitten 2.1 und 2.2 noch ein Antriebsabschnitt 3 vorgesehen ist.
Ergänzend hierzu zeigen insbesondere die 1a und 4, dass die Schneidabschnitte 2.1 und 2.2 durch den Antriebsabschnitt 3 voneinander beabstandet sind.
Weiterhin zeigen die Figuren, dass der Antriebsabschnitt 3 derart profiliert ist, dass Werkzeuge an den äußeren Konturen zum Zwecke einer Drehmomentübertragung ansetzbar sind. Ergänzend zum erfindungsgemäßen Formschlussantrieb wird hierdurch der Gebrauchswert des Gewindebohrers 1 weiter gesteigert.
Ergänzend hierzu zeigen die Figuren, dass der Antriebsabschnitt 3 im Querschnitt als Sechskant 10 ausgebildet ist. Ein Anwendungsbeispiel zu dieser Ausführungsform wäre, den Gewindebohrer 1 mit einem Maulschlüssel und einen Innensechskantschlüssel in Schneidposition zu bringen und zu verwenden.
Weiterhin zeigen insbesondere die 2a und 3a eine weitere Ausführungsform des Gewindebohrers 1. Hierbei weist der Gewindebohrer 1 einen vorderen Schneidabschnitt 2 und einen hinteren Antriebsabschnitt 3 auf.
Im Gegensatz zu Gewindebohrern 1 aus dem Stand der Technik, weist der Gewindebohrer 1 insbesondere an seinem Bohrerkopf mehrere Möglichkeiten auf, um dort ein Drehmoment mit entsprechenden Werkzeugen aufbringen zu können.
Der erfindungsgemäße Gewindebohrer 1 ist insbesondere zum Schneiden von metrischen Gewinden bestimmt, wobei der Gewindebohrer 1 auch ohne weiteres zum Schneiden von allen Gewindearten wie z. B. Whitworth-Gasgewinden, Bewegungsgewinden, Rundgewinden, Feingewinden oder herstellerspezifischen Sondergewinden konzipiert werden kann.
Weiterhin ist der erfindungsgemäße Gewindebohrer 1 insbesondere zum Schneiden von Gewindegrößen ab M12 bestimmt. Aber auch Gewindegrößen unterhalb von M12 können mit dem erfindungsgemäßen Gewindebohrer 1 geschnitten werden.
Der Gewindebohrer 1 besteht insbesondere aus HSS.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen.

Claims

Gewindebohrer (1) mit einem Schaft (100), der einen vorderen und einen hinteren Schneidabschnitt (2.1, 2.2) aufweist, die durch einen Antriebsabschnitt (3) voneinander beabstandet sind, wobei der Antriebsabschnitt (3) eine Kontur aufweist, deren Querschnitt komplementär zu aufsetzbaren Werkzeugen ist, die am Antriebsabschnitt (3) zum Zwecke der Drehmomentübertragung angreifen, dadurch gekennzeichnet, dass als ergänzende Antriebsmöglichkeit zur Aufbringung eines für die Schnittkraft am Gewindebohrer notwendigen Drehmoments von Hand sowohl am Bohrerkopf als auch an der Bohrerspitze jeweils in die Stirnseite (4) des Schafts (100) eine im Querschnitt unrunde Ausnehmung (5) eingebracht ist, die sich mit ihrem Negativquerschnitt (6) in Axialrichtung erstreckt und zur Aufnahme eines von Hand antreibbaren Formschlussantriebs mit zur Ausnehmung (5) korrespondierendem Positivquerschnitt vorgesehen ist.
Gewindebohrer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Negativquerschnitt (6) einen Polygonzug bildet.
Gewindebohrer (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Polygonzug ein Sechskant (7) ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) als Sackloch ausgebildet ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (5) ein Durchgangsloch (8) ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere und der hintere Schneidabschnitt (2.1, 2.2) zum Schneiden von voneinander verschiedenen Gewindearten und/oder Gewindegrößen konzipiert ist.
Gewindebohrer (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Schneidabschnitt (2.1) zum Vorschneiden und der hintere Schneidabschnitt (2.2) zum Fertigschneiden von Gewinden vorgesehen ist.
Gewindebohrer (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der hintere Schneidabschnitt (2.2) zumindestens an seinem von dem vorderen Schneidabschnitt (2.1) abgewandten Ende (9) ein im Querschnitt vollständiges Gewindeprofil aufweist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsabschnitt (3) im Querschnitt als Sechskant (10) ausgebildet ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebohrer (1) zum Schneiden von Gewinden in Zoll bestimmt ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebohrer (1) zum Schneiden von herstellerspezifischen Sondergewinden bestimmt ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebohrer (1) zum Schneiden von metrischen Gewinden bestimmt ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebohrer (1) zum Schneiden von Gewindegrößen ab M12 bestimmt ist.
Gewindebohrer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindebohrer (1) aus HSS-Stahl besteht.