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Die Erfindung betrifft einen Bohrer
zum Einbringen von Bohrungen in insbesondere aus Holz bestehende
Werkstücke,
mit einem Bohrkopf, an dessen beim Betrieb dem Werkstück zugewandter
Stirnseite Hauptschneiden angeordnet sind, die im wesentlichen in
einer quer zur axialen Richtung des Bohrers stehenden Querebene
verlaufen und beim Betrieb am momentanen Bohrungsboden spanabhebend
angreifen.
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Bohrer dieser Art werden vor allem
für einen verhältnismäßig großen Durchmesser
aufweisende Bohrungen in Holz verwendet, wie sie beispielsweise im
Zimmereigewerbe in Balken eingebracht werden.
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Bei der Anwendung wird die normalerweise mit
der Hand zu haltende Bohrmaschine, an der der Bohrer befestigt worden
ist, in axialer Richtung des Bohrers und somit der herzustellenden
Bohrung gegen das Werkstück
gedrückt,
so dass sich die um die Bohrerachse rotierenden Hauptschneiden in
das Werkstückmaterial
einschneiden und dieses spanförmig
abtragen. Dabei weisen derartige Bohrer regelmäßig eine Zentrierspitze oder
bei größerem Durchmesser
einen stirnseitig vorstehenden Zentrierbolzen auf, der in einer
zuvor in das Werkstück
eingebrachten Zentrierbohrung geführt wird.
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Aufgrund des spanabhebenden Eingreifens der
Hauptschneiden in den Bohrungsboden zieht sich der Bohrer sozusagen
von selbst in das Werkstückmaterial.
Dies kann, vor allem wenn die Bedienungsperson noch eine Axialkraft
ausübt,
zu unkontrollierten Schlägen
und Stößen und
einem Festfressen des Bohrers führen.
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Ferner durchbricht der Bohrer, hat
er im Falle einer Durchgangsbohrung die andere Seite des Werkstücks nahezu
erreicht, häufig
das Werkstückmaterial,
so dass es zu einem unschönen
Ausreißen des
Materials an der Bohrungsmündung
kommt.
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Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer der eingangs genannten Art zu
schaffen, mit dem ein sicheres und gleichmäßiges Bohren möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass der Bohrkopf Mittel zur Spandickenbegrenzung aufweist, die
eine stirnseitige Stützfläche zum
Abstützen
des Bohrers am Bohrungs boden bilden.
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Auf diese Weise können sich die Hauptschneiden
nicht unkontrolliert tief in das Werkstückmaterial einschneiden. Der
Bohrer stützt
sich vielmehr beim Erreichen einer vorbestimmten Spandicke mit der
Stützfläche am Bohrungsboden
ab, so dass er an einem tiefer gehenden Einschneiden gehindert wird.
Diese Stützfläche lässt sich
auf verschiedene Weise realisieren. Dabei ist bei einer zweckmäßigen Ausführungsform
vorgesehen, dass die Mittel zur Spandickenbegrenzung im Bereich
jeder Hauptschneide ein mit Bezug auf die Rotationsrichtung hinter
der Hauptschneide angeordnetes Spandicken-Begrenzungselement enthalten.
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Eine besonders zweckmäßige Maßnahme besteht
darin, dass die Mittel zur Spandickenbegrenzung verstellbar am Bohrkopf
angeordnet sind, so dass die Spandicke veränderbar und/oder ein Einstellen
der Stützfläche bei
einem Nachschleifen der Hauptschneiden möglich ist. In diesem Falle
ist zweckmäßigerweise
vorgesehen, dass die Spandicken-Begrenzungselemente jeweils von
einem Spanbegrenzerbolzen gebildet werden, der am Bohrkopf in seiner
Längsrichtung
verstellbar und in der jeweiligen Längslage feststellbar angeordnet
ist und mit seiner Stirnseite die Stützfläche bildet.
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Die Mittel zur Spandickenbegrenzung
können
entfernbar am Bohrkopf angeordnet sein, so dass sie zum Nachschleifen
der Hauptschneiden weggenommen werden können. Anschließend werden
sie wieder angebracht und dabei auf den die gewünschte Spandicke ergebenden
Abstand zu den Hauptschneiden eingestellt. Hierzu kann den Mitteln zur
Spandickenbegrenzung eine Einstelllehre zu ihrem Einstellen bezüglich der
Hauptschneiden zugeordnet sein. Diese Einstelllehre kann eine Einstellfläche bilden,
an die der Bohrkopf mit seinen Hauptschneiden in axialer Richtung
anlegbar ist und gegen die die Mittel zur Spandickenbegrenzung mit
ihrer Stützfläche zur
Anlage gebracht werden können,
so dass die Spandickenbegrenzungsmittel relativ zu den Hauptschneiden
ihre die gewünschte
Spandicke ergebende Lage einnehmen.
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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung
sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nun anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:
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1 einen
erfindungsgemäßen Bohrer
in einer Seitenansicht, in der die Hauptschneiden parallel zur Zeichenebene
verlaufen, gemäß Pfeil
I in 3,
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2 den
gleichen Bohrer in einer um 90° gedrehten
Seitenan sicht gemäß Pfeil
II in 3,
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3 den
Bohrer nach den 1 und 2 in Stirnansicht gemäß Pfeil
III in 1,
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4 und 5 einen der Spanbegrenzerbolzen in
gesonderter Darstellung in zwei um 90° gegeneinander verdrehten Seitenansichten
und
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6 eine
der 2 entsprechende
Seitenansicht des Bohrers, wobei der Zentrierbolzen entfernt ist,
zusammen mit einer Einstelllehre zum Einstellen der Mittel zur Spandickenbegrenzung
bei nachgeschliffenen Hauptschneiden, wobei die Einstellehre mit
ausgezogenen Linien in vom Bohrkopf entfernter Lage und strichpunktiert
in ihrer Gebrauchslage angedeutet ist.
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Der aus der Zeichnung hervorgehende
Bohrer 1 ist zum Einbringen von Bohrungen in insbesondere
aus Holz bestehende Werkstücke
gedacht. Er weist in üblicher
Weise einen Bohrerschaft 2 auf, mit dem der Bohrer 1 an
einer Bohrmaschine befestigt werden kann, so dass er bei eingeschalteter
Bohrmaschine um die Bohrerachse 3 rotiert. Bei der Bohrmaschine
kann es sich sowohl um eine stationäre Maschine als auch um eine
Handbohrmaschine handeln.
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Der Bohrer 1 weist ferner
einen an den Bohrerschaft 2 ange setzten Bohrkopf 4 auf.
Der Bohrkopf 4 hat eine im wesentlichen zylindrische Außengestalt.
An seiner beim Betrieb dem nicht dargestellten Werkstück zugewandten
und somit dem Bohrerschaft 2 entgegengesetzten Stirnseite 5 sind
an dem Bohrkopf 4 mehrere Schneiden angeordnet. Zwei dieser
Schneiden dienen als Vorschneiden 6,7, die am
Umfang des Bohrkopfes 4 an zwei einander diametral gegenüberliegenden
Stellen angeordnet sind, so dass sie bei rotierendem Bohrer 1 eine
Kreislinie in das Werkstückmaterial
eingraben. Die weitere Ausgestaltung der Vorschneiden 6,7 ist
in vorliegendem Zusammenhang nicht weiter von Belang.
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Ferner sind an der Bohrkopf-Stirnseite 5 zwei Hauptschneiden 8,9 vorhanden,
die um 180° versetzt zueinander
angeordnet sind. Die beiden Vorschneiden 6,7 befinden
sich um 90° verdreht
zwischen den Hauptschneiden 8,9. Die Hauptschneiden 8,9 verlaufen
zumindest im wesentlichen in einer quer zur axialen Richtung 3 des
Bohrers 1 stehenden Querebene 10 und greifen beim-Betrieb
der Bohrmaschine am momentanen Boden der Werkstückbohrung spanabhebend an.
Aus 3 ist ferner ersichtlich,
dass die beiden Hauptschneiden 8,9 linear und
dabei mit einem Versatz parallel zur radialen Richtung des Bohrers
verlaufen.
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Es könnte auch eine andere Anzahl
als zwei Hauptschneiden vorgesehen sein.
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Des weiteren ist am Bohrkopf 4 ein
vor seine Stirnseite 5 vorstehender Zentrierbolzen 11 angeordnet,
der in einer Zentrierbohrung 12 des Bohrkopfes 4 entfernbar
gelagert ist. Die Zentrierbohrung 12 ist nur in 6, in der der Zentrierbolzen 11 entnommen ist,
gestrichelt angedeutet. Bei der Montage wird der Zentrierbolzen 11 in
die Zentrierbohrung 12 ein Stück weit eingesteckt und dann
fixiert. Hierzu dient eine von außen her zugängliche Fixierschraube 13 am Bohrkopf 4,
die in radialer Richtung in den Bohrkopfkörper eingeschraubt ist und
gegen den Zentrierbolzen 11 wirkt, so dass dieser in der
Zentrierbohrung 12 verspannt wird.
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Die Hauptschneiden 8,9 erstrecken
sich vom Umfang der Zentrierbohrung 12 weg nach außen.
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Bevor der Bohrer 1 am Werkstück zur Anwendung
gelangt, wird in das Werkstück
eine im Durchmesser dem Zentrierbolzen 11 entsprechende Führungsbohrung
gebohrt, in die anschließend
der Zentrierbolzen 11 eingesetzt wird, so dass der Bohrer 1 bei
seiner Anwendung im Werkstück
geführt
wird.
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Die beiden Vorschneiden 6,7 sind
in axialer Richtung mit Bezug auf die Hauptschneiden 8,9 um einen
kleinen Betrag vorversetzt, so dass sie vor den Hauptschneiden am
Werkstückc
angreifen und den Bohrungsumfang definieren.
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In Rotationsrichtung 14 vor
den beiden Hauptschneiden 8,9 weist der Bohrkopf 4 jeweils
eine vom Umfang bis nach innen etwa in den Bereich des Bohrerschaftes 2 reichende
Ausnehmung 15 auf, durch den die vom Werkstück abgetragenen
Späne nach
hinten durch den bereits gebohrten Bohrungsabschnitt hindurch nach
außen
gefördert
werden. Der Bohrkopf 4 weist einen größeren Durchmesser als der Bohrerschaft 2 auf,
so dass die Ausnehmungen 5 an der der Stirnseite 5 entgegengesetzten Bohrkopf-Rückseite 16 offen
sind und die Späne nach
hinten hin aus dem Bohrkopf austreten können.
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Die beiden Hauptschneiden 8,9 werden
von zwei spitzwinkelig zueinander stehenden Freiflächen 17,18 begrenzt.
Dabei erstreckt sich von jeder Hauptschneide 8,9 einerseits
eine in Rotationsrichtung 14 frei liegende, in Seitenansicht
des Bohrkopfes 4 unter Bildung eines spitzen Winkels mit
der Querebene 10 entgegen der Rotationsrichtung 14 geneigte,
erste Freifläche 17 und
andererseits eine stirnseitig frei liegende, in Seitenansicht des
Bohrkopfes 4 entgegen der Rotationsrichtung 14 abfallende,
zweite Freifläche 18 weg.
Die zweite Freifläche 18 ist
ebenfalls zur Querebene 10 geneigt angeordnet, so dass
die beiden Hauptschneiden 8,9, sieht man von dem
Zentrierbolzen 11 und den Vorschneiden 6,7 ab,
die an der Stirnseite des Bohrkopfes 4 am weitesten vorne angeordneten
Bohrkopf stellen bilden. In Seitenansicht ergeben die beiden Freiflächen 17,18 eine
keilartige Gestalt mit der jeweiligen Hauptschneide 8,9 an
der Keilspitze.
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Die erste Freifläche 17 bildet eine
Wand der jeweiligen Ausnehmung 15 des Bohrkopfes 4,
durch die die Späne
abgeführt
werden. Die am Bohrungsboden abgeschälten Werkstückspäne gleiten auf der jeweiligen
ersten Freifläche 17 nach
hinten.
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Die Hauptschneiden 8,9 schneiden
sich beim Bohren in den Bohrungsboden ein, wobei die Einschneidtiefe
die Dicke der sich ergebenden Späne
bestimmt. Dabei darf die Einschneidtiefe nicht zu groß sein,
da sich der Bohrer sonst im Werkstückmaterial sozusagen festfressen
kann.
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Um ein zu tiefes Eindringen der Hauptschneiden 8,9 in
den Bohrungsboden zu vermeiden, weist der Bohrkopf 4 Mittel
zur Spandickenbegrenzung auf, die eine stirnseitige Stützfläche 19 zum
Abstützen
des Bohrers am Bohrungsboden bilden. Auf diese Weise gelangt der
Bohrkopf 4 mit der Stützfläche 19 zur
Anlage am momentanen Bohrungsboden, wenn die Spandicke einen bestimmten
Wert erreicht hat, der durch die axiale Lage der Stützfläche 19 relativ
zu den Hauptschneiden 8,9 bestimmt wird. Die Hauptschneiden 8,9 können selbst
beim Ausüben
einer großen
Kraft der Bedienungsperson in axialer Richtung auf die Bohrmaschine
nicht weiter in das Werkstückmaterial
eindringen, so dass der Bohrvorgang gleichmäßig abläuft.
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Die Mittel zur Spandickenbegrenzung
enthalten im Bereich jeder Hauptschneide 8,9 ein
mit Bezug auf die Rotationsrichtung
14 hinter der betreffenden
Hauptschneide 8,9 angeordnetes Spandicken-Begrenzungselement 20,
so dass im Falle von zwei Hauptschneiden zwei solche Spandicken-Begrenzungselemente 20 mit
jeweils einer Stützfläche 19 vorhanden
sind.
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Um die Spandicke verändern oder
die Stützfläche 19 im
Falle eines Nachschleifens der Hauptschneiden 8,9 auf
die nachgeschliffenen Hauptschneiden einstellen zu können, sind
die Mittel zur Spandickenbegrenzung verstellbar am Bohrkopf 4 angeordnet.
Bei dieser Verstellung verändert
sich der axiale Abstand zwischen der Stützfläche 19 und der Querebene 10.
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Die genannten Spandicken-Begrenzungselemente 20 werden
beim Ausführungsbeispiel
jeweils von einem Spanbegrenzerbolzen 21 gebildet, der
am Bohrkopf 4 in seiner Längsrichtung verstellbar und
in der jeweiligen Längslage
feststellbar angeordnet ist und mit seiner Stirnseite die Stützfläche 19 darstellt. Dabei
ist der jeweilige Spanbegrenzerbolzen 21 in einer Lagerbohrung 22 des
Bohrkopfes 4 gelagert und mittels einer von außen her
zugänglichen
Klemmschraube 23 in der Lagerbohrung festklemmbar. Die Klemmschraube 23 ist
bis zu dem jeweiligen Spannbegrenzerbolzen 21 in den Bohrkopfkörper eingeschraubt
und greift am Spanbegrenzerbolzen 21 an. Die Lagerbohrung 22 mündet am
zylindrischen Umfang des Bohrkopfes 4 nach außen. Die
Klemmschraube 23 ist in der Lagerbohrung 22 vertieft
angeordnet.
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Beim zweckmäßigen Ausführungsbeispiel erstrecken sich
die jeweilige Lagerbohrung 22 und der zugehörige Spanbegrenzerbolzen 21 in
Seitenansicht des Bohrkopfes 4 im wesentlichen parallel zur
betreffenden ersten Freifläche 17 (siehe
insbesondere 2). Dies
könnte
prinzipiell jedoch auch anders sein.
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Die Lagerbohrungen 22 durchziehen
den Bohrkopf 4 von der Stirnseite 5 bis zur Rückseite 16, so
dass die Spanbegrenzerbolzen 21 von hinten her eingesetzt
werden können.
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Die Mittel zur Spandickenbegrenzung,
d.h. beim Ausführungsbeispiel
die Spanbegrenzerbolzen 21, sind entfernbar am Bohrkopf 4 angeordnet.
Auf diese Weise können
die Hauptschneiden 8,9 bei entfernten Spanbegrenzerbolzen 21 nachgeschliffen werden.
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Um das Einstellen der Spanbegrenzerbolzen 21 und
damit der Stützflächen 19 bezüglich der Hauptschneiden 8,9 zu
erleichtern, ist den Spanbegrenzerbolzen 21 eine Einstelllehre 24 zugeordnet. Diese
Einstelllehre 24 bildet eine Einstellfläche 25, an die der
Bohrkopf 4 mit seinen Hauptschneiden 8,9 in axialer
Richtung anlegbar ist. Ferner können
die Spannbegrenzerbolzen 21 mit ihrer Stützfläche 19 zur
Anlage gegen die Einstellfläche 25 gebracht
werden, so dass die Spanbegrenzerbolzen 21 eine durch die
Einstellfläche
25 vorgegebene Relativlage zu den Hauptschneiden 8,9 einnehmen.
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Je nach der Gestalt und Orientierung
der Stützfläche 19 der Spanbegrenzerbolzen 21 kann
die Einstellfläche 25 über die
Hauptschneiden 8,9 und die Stützflächen 19 hinweg plan
oder gestuft sein.
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Beim Ausführungsbeispiel ist die Einstellfläche 25 durchgehend
plan. Dies bedeutet, dass die Spanbegrenzerbolzen 21 auf
die die Hauptschneiden 8,9 enthaltende Querebene 10 eingestellt
werden. In diesem Falle darf die die Stützfläche 19 bildende Stirnseite
des Spanbegrenzerbolzens 21 jedoch nicht insgesamt in der
Querebene 10 liegen, da sich die betreffende Hauptschneide,
die der zugewandten Stützfläche 19 unmittelbar
benachbart ist, sonst nicht in das Werkstückmaterial einschneiden könnte. Daher
ist die die Stützfläche 19 bildende
Stirnseite des jeweiligen Spanbegrenzerbolzens 21 mit Bezug
auf die die Hauptschneiden 8,9 enthaltende Querebene 10 in
Seitenansicht des Bohrkopfes 4 schräg und dabei zur jeweiligen
Hauptschneide 8,9 hin abfallend ausgebildet (siehe 2). Auf diese Weise liegt
nur die der jeweiligen Hauptschneide entgegengesetzte Umfangspartie
der Stirnseite des Spanbegrenzerbolzens in der Querebene 10,
während
der restliche Bereich der jeweiligen Stützfläche 19 mit axialem
Abstand zur Hauptschneide 8,9 angeordnet ist.
Beim Betrieb, wenn die Bedienungsperson die Bohrmaschine gegen das
Werkstück
drückt,
können
sich die Spanbegrenzerbolzen 21 mit ihrer Stützfläche 19, ausgehend
von der der jeweiligen Hauptschneide entgegengesetzten Randpartie,etwas
in das Werkstückmaterial
eindrücken,
bis man eine flächige Abstützung erhält.
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Wäre
die Stirnseite der Spanbegrenzerbolzen dagegen beispielsweise parallel
zur Querebene 10, müsste
die Einstellfläche 25 in
den Hauptschneiden und den Stützflächen zugeordnete
Teilflächen unterteilt
sein, die in axialer Richtung versetzt zueinander sind.
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Die Einstellehre 24 weist
einen in die Zentrierbohrung 12 des Bohrkopfes 4 passenden
und in die Zentrierbohrung steckbaren Lagerbolzen 26 auf. Dabei
kann die Einstelllehre 24 insgesamt von einem die Einstellfläche 25 bildenden
Plattenkörper 27 und dem
von diesem hochstehenden Lagerbolzen 26 gebildet werden.
Bei der Anwendung der Einstelllehre 24 wird sie mit ihrem
Lagerbolzen 26 in die Zentrierbohrung 12 eingesteckt,
bis ihr Plattenkörper
mit seiner Einstellfläche 25 an
den Hauptschneiden 8,9 anliegt. Sodann werden
die Spanbegrenzerbolzen 21 gegen die Einstellfläche 25 bewegt
und dann fixiert.