DE20003898U1

DE20003898U1 - drill

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Publication number: DE20003898U1
Application number: DE20003898U
Authority: DE
Original assignee: Johann Eberhard GmbH
Current assignee: Johann Eberhard GmbH
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-07-12
Anticipated expiration: 2010-03-04

Description

BESCHREIBUNGDESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere Forstnerbohrer oder Kunstbohrer, mit einem Bohrschaft und einem Schneidkopf, welcher einen zentralen Dorn aufweist, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach außen erstrecken.The invention relates to a drill, in particular a Forstner drill or a synthetic drill, with a drill shaft and a cutting head which has a central mandrel from which a first and a second cutting edge extend radially outwards in opposite directions of approach.

Bohrer dieser Art sind Massenprodukte, die für den Einsatz in Hand-, Ständer-, Dübel- oder Reihenbohrmaschinen vorgesehen sind und in großer Stückzahl produziert und vertrieben werden. Es können damit Bohrungen mit relativ großem Durchmesser in verschiedensten Materialien, von kunststoffbeschichteten Spanfaserplatten, verleimten Holzplatten bis zu Acrylglasplatten und anderen Grundwerkstoffen gebohrt werden. Der Nachteil bisher bekannter Bohrer liegt in den relativ hohen Bohrkräften bzw. Drehmomenten, die von den Bohrmaschinen aufgebracht werden müssen, da die Stirnschneiden mit ihren geraden Kanten einen hohen Materialwiderstand überwinden müssen.Drills of this type are mass products that are intended for use in hand-held, column, dowel or row drilling machines and are produced and sold in large quantities. They can be used to drill holes with a relatively large diameter in a wide variety of materials, from plastic-coated chipboards, glued wood panels to acrylic glass panels and other base materials. The disadvantage of previously known drills is the relatively high drilling forces or torques that must be applied by the drilling machines, since the front cutting edges with their straight edges have to overcome a high material resistance.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bohrer der eingangs genannten Art anzugeben, mit dessen Hilfe der Wirkungsgrad der für eine durchzuführende Bohrung aufgewandten Energie erhöht werden kann bzw. mit dem Bohrungen unter Anwendung geringer Bohrkräfte ausgeführt werden können.The object of the invention is to provide a drill of the type mentioned at the outset, with the aid of which the efficiency of the energy used to drill a hole can be increased or with which holes can be drilled using low drilling forces.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die erste und die zweite Stirnschneide entlang ihrer radialen Erstreckung abwechselnd mit Vertiefungen und Erhebungen versehen sind, wobei relativ zum zentralen Dorn in radialer Richtung gesehen an den Stellen der Vertiefungen der ersten Stirnschneide die Erhebungen der zweiten Schneide bzw. an den Stellen der Erhebungen der ersten Stirnschneide die Vertiefungen der zweiten Schneide angeordnet sind.According to the invention, this is achieved in that the first and the second front cutting edge are provided with depressions and elevations alternately along their radial extension, wherein, viewed in the radial direction relative to the central mandrel, the elevations of the second cutting edge are arranged at the locations of the depressions of the first front cutting edge and the depressions of the second cutting edge are arranged at the locations of the elevations of the first front cutting edge.

Durch die zueinander versetzten Erhebungen und Vertiefungen auf den gegenüberliegenden Stirnschneiden wird die aufzuwendende Schneidkraft aufgeteilt, wobei die Erhebungen jeder Stirnschneide um den zentralen Dorn herum konzentrische, kreisförmige Schneidbahnen verursachen, während durch die versetzte Anordnung der Erhebungen und Vertiefungen der jeweils anderen Stirnschneide genau die dazwischenliegenden Schneidbahnen hervorgerufen werden, sodaß insgesamt ein ebener Bohrgrund entsteht, jede Stirnschneide aber nur eine Hälfte der gesamten Schneidearbeit leistet. Auf diese Weise kann die zu verrichtende B ohr arbeit mit geringerer Bohrkraft bzw. mit geringerem Drehmoment vorgenommen werden.The offset elevations and depressions on the opposite cutting edges divide the cutting force required, with the elevations on each cutting edge causing concentric, circular cutting paths around the central mandrel, while the offset arrangement of the elevations and depressions on the other cutting edge causes the cutting paths in between, so that overall a flat drilling base is created, but each cutting edge only performs half of the total cutting work. In this way, the drilling work to be carried out can be carried out with less drilling force or with less torque.

In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Erhebungen und die Vertiefungen durch Spanbrecherschliff, Wellenschliff oder ähnlichen Verzahnungen gebildet sein. Durch die versetzte Anordnung der Erhebungen und Vertiefungen auf den beiden Stirnschneiden kommt es sowohl beim Wellenschliff als auch beim Spanbrecherschliff zu dem erwünschten Effekt der Verringerung der Bohrkraft. Je nach Material kann durch die Veränderung der Anordnung von Erhebungen und Vertiefungen eine bestmögliche Schnittleistung erbracht werden. Weiters können gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung zwei am Außenumfang um 90° versetzt zu der ersten und zweiten Stirnschneide angeordneteIn a further development of the invention, the elevations and depressions can be formed by chip breaker grinding, serrated grinding or similar toothing. The offset arrangement of the elevations and depressions on the two front cutting edges results in the desired effect of reducing the drilling force with both serrated grinding and chip breaker grinding. Depending on the material, the best possible cutting performance can be achieved by changing the arrangement of elevations and depressions. Furthermore, according to a further embodiment of the invention, two

Stabschneiden vorgesehen sein, wodurch die Zentrierung des Bohrers während des Bohrvorganges unterstützt und ein exakter Bohrver lauf garantiert wird Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den beigeschlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele eingehend erläutert. Es zeigt dabei Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers; Fig.2 eine weitere Seitenansicht des Bohrers gemäß Fig.l; Fig.3 eine Stirnansicht des Bohrers gemäß Fig.l;Bar cutting edges can be provided, which supports the centering of the drill during the drilling process and guarantees an exact drilling process. The invention is explained in detail below with reference to the exemplary embodiments shown in the accompanying drawings. Fig. 1 shows a side view of an embodiment of the drill according to the invention; Fig. 2 shows a further side view of the drill according to Fig. 1; Fig. 3 shows a front view of the drill according to Fig. 1;

Fig.4 ein Detail der Ansicht gemäß Fig.l;Fig.4 a detail of the view according to Fig.l;

Fig.5 ein Detail der Ansicht gemäß Fig.2;Fig.5 a detail of the view according to Fig.2;

Fig.6 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers; Fig.7 eine weitere Seitenansicht des Bohrers gemäß Fig.6; Fig.8 eine Stirnansicht des Bohrers gemäß Fig.6;Fig.6 is a side view of a further embodiment of the drill according to the invention; Fig.7 is a further side view of the drill according to Fig.6; Fig.8 is a front view of the drill according to Fig.6;

Fig.9 ein Detail der Ansicht gemäß Fig.8;Fig.9 a detail of the view according to Fig.8;

Fig. 10 ein Detail der Ansicht gemäß Fig.6;Fig. 10 is a detail of the view according to Fig.6;

Fig.l 1 ein Detail der Ansicht gemäß Fig.7;Fig.l 1 is a detail of the view according to Fig.7;

Fig. 12 und 13 eine schematische Ansicht des Verlaufs der Stirnschneiden und Fig. 14 und 15 eine schematische Ansicht des Verlaufs einer weiteren Variante der Stirnschneiden.Fig. 12 and 13 a schematic view of the course of the front cutting edges and Fig. 14 and 15 a schematic view of the course of a further variant of the front cutting edges.

Fig.l zeigt einen Forstnerbohrer, der sich im wesentlichen aus einem Bohrschaft 2, der zum Einspannen in ein Bohrfutter dient, und aus einem Schneidkopf 4 zusammensetzt. Der Schneidkopf 4 weist einen vorstehenden zentralen Dorn 1 auf, von dem aus sich eine erste und eine zweite Stirnschneide 100, 100' radial in zueinander entgegengesetzter Anstellrichtung nach außen erstrecken (Fig.3). Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l ist der zentrale Dorn pyramidenartig zugespitzt, wodurch ein präzises Aufsetzen des Bohrers auf eine Markierung für ein Bohrloch ermöglicht wird. Dabei dringt der Dorn 1 soweit in das zu bohrende Material ein, daß ein Verrutschen des Bohrers bei Inbetriebnahme der Bohrmaschine verhindert wird. Die Form des Doms 1 ist in den Fig.4 und 5 im Detail dargestellt, sie ist im Rahmen der Erfindung aber keiner Einschränkung unterworfen. Wie aus Fig.3 zu ersehen, ist der Schneidkopf 4 im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet, ist aber in zwei getrennte Sektoren unterteilt, die einerseits durch die gegenüberliegenden Stirnschneiden 100, 100' und andererseits durch um einen spitzen Winkel versetzte, strukturierte Sektorengrenzen 3 begrenzt sind. Eine äußere Sektoren wand 8 ist jeweils an ihrem oberen Ende mit einer Einkerbung 7 versehen.Fig. 1 shows a Forstner bit which essentially consists of a drill shaft 2, which is used for clamping in a drill chuck, and a cutting head 4. The cutting head 4 has a protruding central mandrel 1, from which a first and a second front cutting edge 100, 100' extend radially outwards in opposite directions (Fig. 3). In the embodiment according to Fig. 1, the central mandrel is tapered in the shape of a pyramid, which enables the drill to be placed precisely on a marking for a drill hole. The mandrel 1 penetrates the material to be drilled to such an extent that the drill is prevented from slipping when the drilling machine is started up. The shape of the mandrel 1 is shown in detail in Figs. 4 and 5, but is not subject to any restrictions within the scope of the invention. As can be seen from Fig.3, the cutting head 4 is essentially hollow-cylindrical, but is divided into two separate sectors which are delimited on the one hand by the opposing front cutting edges 100, 100' and on the other hand by structured sector boundaries 3 offset by an acute angle. An outer sector wall 8 is provided with a notch 7 at its upper end.

In den Fig. 12 und 13 ist eine vergrößerte Darstellung des Verlaufs der Stirnschneiden 100, 100' gezeigt, welche zum besseren Verständnis untereinander abgebildet sind, sodaß die Abfolge von Erhebungen und Vertiefungen besser verdeutlicht wird. Die Darstellung zeigt dabei nur ein Schnittbild der Schneidflächen, auf welchen die Vertiefungen und Erhebungen flächig ausgebildet sind, wie in Fig.3 durch Schraffierung angedeutet ist.In Fig. 12 and 13 an enlarged representation of the course of the front cutting edges 100, 100' is shown, which are shown one below the other for better understanding, so that the sequence of elevations and depressions is better illustrated. The representation only shows a sectional view of the cutting surfaces on which the depressions and elevations are formed flat, as indicated by hatching in Fig. 3.

Um die erforderliche Bohrkraft zu reduzieren, ist nun erfindungsgemäß vorgesehen, daß die erste und die zweite Stirnschneide 100, 100' entlang ihrer radialen Erstreckung abwechselnd mit Vertiefungen 13, 14 und Erhebungen 13', 14' versehen sind, wobei relativ zum zentralen Dorn 1 in radialer Richtung gesehen an den Stellen der Vertiefungen 13 der erstenIn order to reduce the required drilling force, the invention now provides that the first and second front cutting edges 100, 100' are provided with depressions 13, 14 and elevations 13', 14' alternately along their radial extension, wherein, relative to the central mandrel 1, in the radial direction, at the locations of the depressions 13 of the first

Stirnschneide 100 die Erhebungen 14' der zweiten Schneide 100' bzw. an den Stellen der Erhebungen 13' der ersten Stirnschneide 100 die Vertiefungen 14 der zweiten Schneide 100' angeordnet sind.Front cutting edge 100, the elevations 14' of the second cutting edge 100' or at the locations of the elevations 13' of the first front cutting edge 100, the depressions 14 of the second cutting edge 100' are arranged.

Damit schneidet während jeder Rotation des Bohrers die erste Stirnschneide 100 an jenen Radien des Schneidkopfes 4 in das zu bohrende Material, an denen die zweite Stirnschneide 100'nicht schneidet und umgekehrt. Fig. 12 und 13 zeigen Wellenschliff während bei der alternativen Ausführung der Stirnschneiden 100, 100' gemäß Fig. 14 und 15 die Erhebungen 13', 14' und Vertiefungen 13, 14 durch einen Spanbrecherschliff gebildet sind. Diese können aber auch durch andere gegeneinander versetzte Verzahnungen ersetzt werden. Durch diese Anordnung der Vertiefungen und Erhebungen schneidet die eine Stirnschneide mit ihren Erhebungen immer an den radialen Stellen, die von der jeweils anderen Stirnschneide mit deren Vertiefungen überstrichen wird.This means that during each rotation of the drill, the first cutting edge 100 cuts into the material to be drilled at those radii of the cutting head 4 where the second cutting edge 100' does not cut and vice versa. Fig. 12 and 13 show serrated grinding, while in the alternative design of the cutting edges 100, 100' according to Fig. 14 and 15, the elevations 13', 14' and depressions 13, 14 are formed by a chip breaker grind. However, these can also be replaced by other toothings offset from one another. Due to this arrangement of the depressions and elevations, one cutting edge with its elevations always cuts at the radial points that are covered by the other cutting edge with its depressions.

Während im Ausführungsbeispiel gemäß Fig.l bis 5 die Stirnschneiden 100, 100' des Schneidkopfes 4 einstückig mit diesem verbunden bzw. Teil desselben sind, sind die Stirnschneiden 10, 10' des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 6 bis 11, der in seiner Gestaltung einem Kunstbohrer entspricht, separat ausgeführt und mit dem Schneidkopf 4 verschweißt. Der Dorn 1 steht wieder entlang der Mittelachse des Bohrschafts 2 vom Schneidkopf 4 ab, der in stirnseitiger Ansicht nach Fig.8 zwei voneinander getrennte Vollmaterial-Sektoren aufweist, wobei an jeweils einer Sektorengrenze die Schneidmesser 10, 10' angebracht sind, die auf diese Weise während der Schneidrotationsbewegung abgestützt sind. Erfindungsgemäß sind wiederum die erste und die zweite Stirnschneide 10, 10' entlang ihrer radialen Erstreckung abwechselnd mit Vertiefungen 13, 14 und Erhebungen 13', 14' versehen, wobei relativ zum zentralen Dorn 1 in radialer Richtung gesehen an den Stellen der Vertiefungen 13 der ersten Stirnschneide 10 die Erhebungen 14' der zweiten Schneide 10' bzw. an den Stellen der Erhebungen 13' der ersten Stirnschneide 10 die Vertiefungen 14 der zweiten Schneide 10' angeordnet sind.While in the embodiment according to Fig. 1 to 5 the front cutting edges 100, 100' of the cutting head 4 are integrally connected to it or are part of it, the front cutting edges 10, 10' of the embodiment according to Fig. 6 to 11, which corresponds in its design to an artificial drill, are designed separately and welded to the cutting head 4. The mandrel 1 again protrudes along the center axis of the drill shaft 2 from the cutting head 4, which in the front view according to Fig. 8 has two separate solid material sectors, with the cutting blades 10, 10' being attached to each sector boundary, which are supported in this way during the cutting rotation movement. According to the invention, the first and second front cutting edges 10, 10' are again provided with depressions 13, 14 and elevations 13', 14' along their radial extension, wherein, viewed in the radial direction relative to the central mandrel 1, the elevations 14' of the second cutting edge 10' are arranged at the locations of the depressions 13 of the first front cutting edge 10, and the depressions 14 of the second cutting edge 10' are arranged at the locations of the elevations 13' of the first front cutting edge 10.

Zwei der möglichen Verzahnungen sind in Fig. 12, 13 und Fig. 14, 15 gezeigt. Das erfindungsgemäße Prinzip der versetzten Erhebungen und Vertiefungen läßt sich aber in beliebigen Schliffmustern verwirklichen.Two of the possible toothings are shown in Fig. 12, 13 and Fig. 14, 15. The inventive principle of offset elevations and depressions can, however, be implemented in any grinding pattern.

Zu Verbesserung des zentrierten Laufes des Bohrers sind zwei am Außenumfang um 90° versetzt zu der ersten und zweiten Stirnschneide 10, 10' angeordnete Stabschneiden 9 vorgesehen , die während des Bohrvorganges an der Außenberandung des jeweiligen Bohrloches ihre Schneidwirkung entfalten.
Fig.9, 10 und 11 zeigen Details der Umgebung des Doms 1.To improve the centered running of the drill, two bar cutting edges 9 are provided on the outer circumference, offset by 90° to the first and second front cutting edges 10, 10', which develop their cutting effect on the outer edge of the respective drill hole during the drilling process.
Fig.9, 10 and 11 show details of the surroundings of the cathedral 1.

Claims

1. Drill, in particular a Forstner drill or a synthetic drill, with a drill shaft and a cutting head which has a central dome from which a first and a second front cutting edge extend radially outwards in an opposite direction of approach, characterized in that the first and the second front cutting edge ( 10 , 10 '; 100 , 100 ') are provided along their radial extension alternately with depressions ( 13 , 14 ) and elevations (13', M'), wherein relative to the central dome ( 1 ) in the radial direction, at the locations of the depressions ( 13 ) of the first front cutting edge ( 10 , 100 ), the elevations ( 14 ') of the second cutting edge ( 10 ', 100 ') or at the locations of the elevations (1Y) of the first front cutting edge ( 10 , 100 ), the depressions ( 14 ) of the second cutting edge ( 10 ', 100 ').

2. Drill according to claim 1, characterized in that the elevations (13, 0') and the depressions ( 14 , 14 ') are formed by chip-breaking grinding, serrated grinding or similar toothing.

3. Drill according to claim 1 or 2, characterized in that two bar cutting edges ( 9 ) are provided on the outer circumference offset by 90° to the first and second end cutting edges ( 10 , 10 ').