DE69001917T2

DE69001917T2 - Fraeswerkzeug zur verwendung in bohrloechern und schneidelement dafuer.

Info

Publication number: DE69001917T2
Application number: DE90301967T
Authority: DE
Inventors: Michael Claude Neff
Original assignee: Smith International Inc
Current assignee: Smith International Inc
Priority date: 1989-02-24
Filing date: 1990-02-23
Publication date: 1993-11-04
Anticipated expiration: 2010-02-24
Also published as: NO179805B; NO900845D0; US5070952A; IE900541L; EP0385673A1; ATE90769T1; IE63413B1; GB8904251D0; CA2010796C; DE69001917D1; NO900845L; CA2010796A1; NO179805C; EP0385673B1

Description

Ausgangssituation der Erfindung

(a) Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fräswerkzeug zur Verwendung in Bohrlöchern und einen Fräser dafür zum Innenrundschneiden von rohrförmigen Teilen.

(b) Beschreibung des Standes der Technik

Fräswerkzeuge zur Verwendung in Bohrlöchern sind z.B. in der EP-A-0231989 gut bekannt und können aus einem rohrförmigen Körper bestehen, durch den sich eine axiale Öffnung für den Umlauf von Kühlflüssigkeit erstreckt und eine Mehrzahl von äquiperipheralen Schlitzen in der Außenfläche des Körpers angeordnet sind. In jedem dieser Schlitze befindet sich ein gelenkig angebrachtes Fräsmesser, wobei eine Vorrichtung vorgesehen ist, um jedes der Fräsmesser vom Körper radial nach außen zu bewegen. Jedes der Fräsmesser hat eine Außenseite in der Richtung der Drehung des Werkzeugs, die mit einem Schneidmaterial besetzt ist. Der Besatz kann aus zerkleinerten Spänen von Wolframcarbid gebildet werden, die wahllos auf der Oberfläche des Messers verteilt sind. Das im Zusammenhang mit zerkleinertem Wolframcarbid auftretende Problem besteht darin, daß sie wegen ihrer unregelmäßigen Form und Größe auf der Messeroberfläche schwer zu halten sind und eine solche Unregelmäßigkeit der Form darüber hinaus in bezug auf die abspanende Konfiguration und Geschwindigkeit des Eindringens zu einem nicht vorhersagbaren Verhalten führt. Dieses Problem wurde durch die Verwendung von Elementen aus Wolfgramcarbid mit einem kreisrunden oder rechteckigen Querschnitt behoben, wobei die Wolframcarbidelemente auf das Blatt hartgelötet, gelötet oder geschweißt wurden. Es wurde mit Vorteil festgestellt, daß bei Verwendung von Wolframcarbidelementen mit einer regelmäßigen Form diese auf dem Messer sowohl in radialer als auch in axialer Längsrichtung des Messers in einer regelmäßigen Formation angeordnet werden können, so daß jedes Element einen stumpfen Spanwinkel gewährt, d.h. im Gebrauch jedes Messer in bezug auf die vertikale Richtung des Messers, die es im Gebrauch in der Richtung der Rotation annimmt nach unten und hinten abgewinkelt ist.
Von den bekannten Fräsern mit regelmäßiger Form ist bekannt, daß sie mit einem Spanbrecher ausgestattet sind, d.h. einem Vorsprung, welcher die Länge des Spans begrenzt, der von der Schneidkante des Elements geschnitten wurde. Diese bekannten Elemente weisen jedoch lediglich einen Spanbrecher auf, so daß sich, wenn dieser abgenutzt ist, die Leistung des Werkzeugs verschlechtert, bis das nächste Element mit einem neuen Spanbrecher exponiert ist.
Es wird davon ausgegangen, daß die Vorrichtung eines Spanbrechers zur Überwindung des als "Nestbildung" bekannten Phänomens äußerst wünschenswert ist, d.h. lange Spiralen eines Spans, die aus einem bearbeiteten rohrförmigen Teil geschnitten wurden und eine verknäulte Masse bilden, welche den Fluß des Schlammes um ein Werkzeug behindert und die Geschwindigkeit der Eindringung des Werkzeugs herabsetzt. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fräswerkzeug und Fräser dafür zu schaffen, bei welchen die vorgenannten Probleme wesentlich gemildert werden.

Zusammenfassung den Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fräser für Fräswerkzeuge zur Verwendung in Bohrlöchern geschaffen, wobei das Werkzeug um eine Längsachse drehbar ist, der Fräser ein Messer mit einer Schneidfläche aufweist, die Schneidfläche von einer Mehrzahl von Schneidelementen gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidelement eine Mehrzahl vorstehender Schneidkanten aufweist, die jede zueinander in der Richtung der Längsachse versetzt und durch eine Aussparung beabstandet sind, wodurch sich in der Anwendung der Span von einer der Schneidkanten entlang der Aussparung nach oben bewegt und danach abgebrochen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich die Schneidfläche in einer allgemein radialen Richtung quer zur vorgesehenen Drehrichtung des Werkzeugs, wobei die Schneidkanten ebenfalls allgemein radial verlaufen. Es wird angenommen, daß Abspanungen in der Bewegung unter der Zentrifugalkraft zu der äußeren radialen Kante eines Messers unterstützt werden, wenn jedes Schneidelement vorzugsweise einen stumpfen Abspanwinkel aufweist, d.h. deren radiale äußere Kante rückwärts zu einem Radius zu der Längsrichtung in bezug auf eine radiale Innenkante des Elements winkelförmig in dem Bereich von 1º bis 10º und vorzugsweise 5º angeordnet und die Schneidkanten damit planar sind.
Vorzugsweise ist jedes Schneidelement auf dem Messer schräggestellt in einem Winkel zu einer radialen Richtung angeordnet, die senkrecht zur Längsachse ist (nachfolgend bezeichnet als "Anstellwinkel"), wobei die Elemente in Längsrichtung übereinander so angeordnet sind, daß die Elemente eine durchgehende Schneidfläche gewähren. Vorteilhaft liegt der Anstellwinkel im Bereich von 1º ... 15º und bevorzugt 10º.
Praktischerweise ist jedes der Schneidelemente ein diskretes Teil, von denen jedes an dem Fräsmesser beispielsweise durch Hartlöten oder Löten oder Schweißen befestigt ist. Vorteilhaft fluchten die Schneidelemente von ungeradzahligen, sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen und die geradzahligen, sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen, wobei die geradzahligen Reihen in einer radialen Richtung um die Hälfte der radialen Länge eines Schneidelements gegenüber den ungeradzahligen Reihen versetzt sind.
Vorteilhaft ist jedes Schneidelement so angeordnet, daß es einen stumpfen Spanwinkel in bezug auf die Ebene der Längsachse bildet, welcher Winkel im Bereich von 1º ... 20º und vorzugsweise im Bereich von 7º ... 10º liegen kann.
Vorzugsweise ist jedes der Schneidelemente über einer planaren Führungsfläche des Messers befestigt, wobei jedes Element eine vordere Schneidfläche aufweist, die in bezug auf seine hintere Seite schräggestellt ist, wobei die hintere Seite so an dem Messer angrenzt, daß die vordere Schneidfläche mit dem stumpfen, axialen Spanwinkel versehen wird. Wahlweise hat jedes Schneidelement parallele Vorderseiten und Rückseiten, wobei die Führungsfläche des Messers einen darin gebildeten, im allgemeinen radialen Schlitz aufweist, der in Richtung zur Längsachse schräggestellt ist, um die Vorderseite des Schneidelements mit einem stumpfen, axialen Spanwinkel zu versehen. In einer weiteren wahlweisen Anordnung hat jedes Schneidelement parallele Vorderseiten und Rückseiten, wobei die Führungsfläche des Messers in deren Längsrichtung treppenförmig ausgebildet ist und ihr in Längsrichtung vorstehender Teil schräggestellt ist, wodurch, wenn die auf ihren Teilen angeordneten Schneidelemente sich in Längsrichtung erstrecken, eine Führungsfläche des Schneidelements einen stumpfen, axialen Spanwinkel bildet. In einer weiteren wahlweisen Form hat jedes Schneidelement parallele Vorderseiten und Rückseiten, wobei die Rückseite an einer Führungsseite des Messers befestigt ist und das Messer in bezug auf die Längsachse schräggestellt ist, um den stumpfen, axialen Spanwinkel zu gewähren.
Vorteilhaft sind an jedem Schneidelement 4 Schneidkanten vorgesehen, wobei jede der Schneidkanten vorzugsweise einen Spanwinkel im Bereich von 0º ... 40º, vorteilhaft 3º ... 12º, und einen Schneidenrückenwinkel im Bereich von 0º ... 35º, vorzugsweise 3º ... 15º, aufweist.
Praktischerweise haben die Schneidelemente einen vierseitigen Querschnitt und vorteilhaft ein Quadrat. Vorzugsweise erstrecken sich die Schneidelemente sowohl in einer radialen Richtung als auch Längsrichtung über die Führungsfläche des Messers.
Vorteilhaft überragt die Schneidkante eine Aussparung im Bereich von 0,025 mm ... 1,5 mm (0,001 inch ... 0,060 inch), vorzugsweise 0,076 mm ... 0,38 mm (0,003 inch ... 0,015 inch).
Vorteilhaft wird jedes Schneidelement aus Wolframcarbid mit einem Kobaltgehalt im Bereich von 7 % ... 20 % mit einem Härtegrad von P 10 bis P 60 nach Europäischem ISO-Standard hergestellt.
Vorzugsweise wird jedes Messer um den Umfang eines Werkzeugkörpers angeordnet und an diesem Körper drehbar angebracht.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung wird nun anhand der Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Querschnitt in Längsrichtung durch bin drehbares Fräswerkzeug mit dem erfindungsgemäßen Fräser;
Fig. 2 eine Seitenansicht eines Fräsers entsprechend der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht in Richtung der Pfeillinie A von Fig. 2 als eine Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4A eine perspektivische Ansicht eines Details des in Fig. 3 gezeigten Schneidelements;
Fig. 4B und 4C zueinander senkrechtstehende Ansichten des in Fig. 4A gezeigten Schneidelements;
Fig. 5A, 5B und 5C jeweils weitere Ausführungsformen der Erfindung, bei denen Schneidelemente an ein Messer befestigt sind, um einen stumpfen, axialen Spanwinkel zu gewähren;
Fig. 6A ... 6C Details eines Schneidelements des in den Ausführungsformen von Fig. 5B und 5C verwendeten Typs;
Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht des Schneidelements der vorliegenden Erfindung und
Fig. 8A, 8B und 8C jeweils in schematischer Darstellung verschiedene Winkel, die einem Schneidelement gegeben werden können.
In den Figuren sind gleiche Teile durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Das in Fig. 1 gezeigte, drehbare Fräswerkzeug zur Verwendung in Bohrlöchern (auch genannt Innenrundfräsen) hat einen Körper 1 mit kreisförmigem Querschnitt und für den Umlauf von Flüssigkeit dadurch axiale Durchgänge 2, wobei die oberen und unteren Enden des Körpers jeweils eine Schraube 3 mit Innengewinde zum Anschluß des Körpers an eine Bohrreihe bzw. anderen Vorrichtung aufweisen. Der Körper kann 3 bis 12, vorzugsweise 6, äquiperipheral beabstandete Längsschlitze 4 an seinem äußeren Umfang aufweisen. Drei axiale Langfräser 5, die durch drei axiale Kurzfräser 6 beabstandet sind, sind jeweils auf einem entsprechenden Bolzen 7 in jedem der Schlitze 4 angebracht, wobei eine von dem durch umlaufende Flüssigkeit betätigten Kolben 9 geführte entsprechende Nocke 8 auf die Fräser 5, 6 einwirkt, so daß der Fräser drehbar von dem Körper 1 radial in eine Schneidposition (der Fräser 5 ist lediglich radial ausgestreckt dargestellt) radial wegbewegt werden kann.
Der Kolben 9 ist durch eine Druckfeder 10 vorgespannt. Im Betrieb ist das Werkzeug 1 um eine Längsachse 97 drehbar.
Einer der Fräser 5 ist im Detail in Fig. 2, 3, 4 und 5A dargestellt und hat ein in Längsrichtung verlaufendes Messer 100, wobei das obere Ende (entsprechend der Darstellung in Fig. 2) mit einem kreisrunden Loch 11 versehen ist, durch das der Bolzen 7 angeordnet ist. Das Messer 100 hat einen schmalerwerdenden Abschnitt 12, in dem sich das Loch 11 befindet, und verbreitert sich zum Hauptabschnitt 13, einer radialen Innenseite 14, entlang der die Nocke 8 reibt, die an die Rippe 15 mit nahezu rechteckigem Querschnitt angelenkt ist. Der untere Teil des Messers 100 besitzt einen L-förmigen Ausschnitt, um bei Gebrauch eine untere Kante 16 zu gewähren.
Über einer Führungsfläche 17 des Messers, d.h. in Vorwärtsrichtung zur Drehung des Werkzeugs, befindet sich eine Mehrzahl von Schneidelementen, die jeweils in Fig. 4A ... 4C dargestellt sind, wobei die Elemente an dem Messer mit Hilfe einer einfachen, an sich bekannten Maßnahme befestigt sind, wie beispielsweise durch Hartlöten, Schweißen oder Löten. Die Schneidelemente sind in radialen Reihen 21, 22, 23 angeordnet, wobei die unteren drei Reihen 21 jeweils aus vier Schneidelementen bestehen, die untereinander seitlich angrenzend angeordnet sind, die Reihe 22 drei seitlich aneinander angrenzende Elemente aufweist und Reihe 23 zwei seitlich aneinander angrenzende Elemente aufweist. Jede der Reihen 21, 22, 23 ist übereinander in einer Längsrichtung angeordnet. In der Ausführungsform nach Fig. 2, 3 und 4 sind die Elemente 20 zueinander in Längsrichtung durch einen Abschnitt des Messers 24 etwas beabstandet. Jede dieser Reihen ist in bezug auf eine angrenzende Reihe so versetzt, daß ungeradzahlige Reihen beginnend von der unteren Kante 16 und in Längsrichtung nach oben fortschreitend untereinander ausgerichtet angeordnet sind und die geradzahligen Reihen untereinander ausgerichtet angeordnet sind, wobei die ungeradzahligen Reihen gegenüber den geradzahligen Reihen um die Hälfte der radialen Länge eines Schneidelements versetzt sind und dadurch ein "Mauerwerksmuster" bilden. In der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist das Element an dem radial am weitesten außen befindlichen Ende jeder Reihe so angeordnet, daß die untere radiale Außenecke mit einer schräglaufenden Kante 25 des Messers ausgerichtet ist, obgleich davon ausgegangen wird, daß eine derartige Bedingung für die Anwendbarkeit der Erfindung nicht benötigt wird. Es wird ebenfalls davon ausgegangen, daß es nicht notwendig ist, obgleich äußerst wünschenswert, die Schneidelemente in jeder Reihe in einer radial aneinander angrenzende Beziehung zu bringen.
Jedes Schneidelement hat eine Mehrzahl von vorstehenden Schneidkanten 30, die sich jeweils radial erstrecken und in Längsrichtung axial von einer angrenzenden Kante beabstandet sind, wobei jede Schneidkante durch eine Aussparung 31 von der anderen beabstandet ist. In der momentan bevorzugten Ausführungsform sind vier Schneidkanten 30 vorgesehen. Jede der schneidkanten der benachbarten Elemente 20 ist untereinander in einer radialen Richtung ausgerichtet, wobei jede der Reihen der Schneidelemente 20 zu einer Richtung schräggestellt ist, die senkrecht zur Längsachse verläuft, d.h. einen Anstellwinkel LA hat, der im Bereich von 1º ... 15º und vorzugsweise 10 Grad liegt.
Zum besseren Verständnis der hierin verwendeten Begriffe wird auf Fig. 8A, 8B und 8C Bezug genommen, bei welchen die Längsachse 97 des Werkzeugs als Bezug genommen wird und die Richtung der Drehung des Werkzeugs durch die Pfeillinie R dargestellt wird und der Radius des Werkzeugs senkrecht zur Achse 97 durch die Linie 100 gezeigt wird. In Fig. 8A hat das Element 20 eine vordere Seite 41, die nach unten und hinten in bezug auf die Richtung der Drehung R und in bezug auf die Längsachse 97 schräggestellt angeordnet ist, um einen stumpfen, axialen Spanwinkel RA in bezug auf die Ebene der Längsachse zu schaffen, welcher Winkel im Bereich von 1º ... 20º und vorzugsweise im Bereich von 7º ... 10º liegt. In Fig. 8A hat der durch das Schneidelement geschaffene Spanwinkel vordere und hintere Seiten, die zueinander schräggestellt sind, während in Fig. 8B die vorderen und hinteren Seiten des Schneidelements parallel sind und das Element als Ganzes axial schräggestellt ist. Die Schaffung eines solchen stumpfen, axialen Spanwinkels gewährt eine verbesserte Schneidleistung. Eine weitere Verbesserung der Schneidleistung wird erzielt, indem die radiale Außenkante des Elements 20 nach unten in bezug auf den Radius 100 schräggestellt wird, um den erwähnten Anstellwinkel LA zu gewähren. Es wird angenommen, daß die Entfernung der Abspanungen unterstützt wird, wenn sie in der Lage sind, sich unter der zentrifugalkraft zur radialen äußeren Kante des Messers zu bewegen, so daß die Schneidelemente mit einem stumpfen, radialen Spanwinkel RR entsprechend Fig. 8C versehen werden können, bei dem es sich um einen Winkel handelt, der von dem jeweiligen Schneidelement mit einer nach hinten zum Radius 100 in bezug auf die radiale innere Kante des Elements 20 im Winkel versetzten radialen äußeren Kante gebildet wird. Ein derartiger radialer Spanwinkel kann im Bereich von 1º ... 10º und vorzugsweise von 5º liegen. In Fig. 8B und 8C wurden die Schneidkanten der Einfachheit wegen nicht gezeigt.
Bezug nehmend auf Fig. 3 hat jedes der Schneidelemente 20 eine vordere Schneidfläche 41, welche die Schneidkanten 30 und Aussparungen 31 sowie eine hintere Seite 42 enthält, die an dem Messer anstößt, wobei die vorderen und hinteren Flächen zueinander schräggestellt sind, um die vorderfläche 41 mit stumpfem, axialen Spanwinkel RA zu gewähren. In der Ausführungsform von Fig. 3 sind die Elemente 20 im Inneren der von der Führungsfläche 17 des Messers gebildeten Schlitze angeordnet, wobei die Schlitze sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung konstante Tiefe aufweisen und der stumpfe, axiale Spanwinkel von den zueinander schräggestellten, vorderen bzw. hinteren Flächen 41 bzw. 42 des Schneidelements 20 geschaffen wird.
Ein derartiges Schneidelement 20 ist in Fig. 4A bis 4C dargestellt, wobei jedes Schneidelement 20 einen rechteckigen Querschnitt mit einer Länge L und einer Höhe H von 9,5 mm (0,375 inch) und eine Tiefe D von 4,8 mm aufweist und der Abstand h zwischen den jeweiligen Schneidkanten 30 3,2 mm (0,094 inch) beträgt. Wie in Fig. 7 gezeigt, hat jede der Schneidkanten 30 einen axialen Spanwinkel re im Bereich von 0º ... 40º, vorzugsweise 3º ... 12º, und einen Schneidenrückenwinkel (La) im Bereich von 0º ... 35º, vorzugsweise 3º ... 15º. Die Schneidkante 30 ragt aus der Aussparung um die Distanz d im Bereich von 0,025 mm ... 1,5 mm (0,001 inch ... 0,060 inch), vorzugsweise um 0,076 mm ... 0,38 mm (0,003 inch ... 0,015 inch) vor. Damit hat die Aussparung 31 einen stumpfen Spanwinkel- Abschnitt 32 und einen weiteren, ebenen Abschnitt 33, der zu einer angrenzenden Schneidkante 30 verläuft.
Obgleich die Länge und Höhe der Elemente 20 der bevorzugten Ausführungsform gleich sind, wird davon ausgegangen, daß sie für die Anwendbarkeit der Erfindung nicht erforderlich sind. Die Schneidelemente werden jeweils aus Wolframcarbid mit einem Kobaltgehalt im Bereich von 7 % ... 20 % und einem Härtegrad von P10 bis P60 nach Europäischem ISO-Standard hergestellt, wie beispielsweise das Wolframcarbid der Güte HS6 von der Cutting & Wear Resistant Developments Ltd., Rotherham, England.
Bei der Anwendung des Werkzeugs werden, wenn es in ein Bohrloch auf einer Bohrreihe abgesenkt wird, die Messer 5 in ihren entsprechenden Schlitzen 4 ausgespart. Wenn das Werkzeug die Position erreicht, in der mit dem Fräsen eingesetzt werden soll, wird durch die Bohrreihe Flüssigkeit abgepumpt, an der das Werkzeug 1 angebracht ist, so daß Kolben 9 und Nocke 8 aktiviert werden, um die Messer 5 gegen die Spannung der Feder 10 in eine Fräsposition radial nach außen zu bewegen. Das Werkzeug 1 wird sodann durch die Führungsfläche 41 der Schneidelemente zur Aufnahme des Fräsens gedreht. Die Tiefe d und Distanz h der schneidkanten 30 in Verbindung mit der Form der Aussparung 31 sind so angeordnet, um eine im allgemeinen c-förmige Spanabhebung mit einer Dicke von 0,38 mm ... 0,05 mm (0,15 inch ... 0,020 inch) zu gewähren
Die Erfindung wurde bis hierher in bezug auf eine Ausführungsform beschrieben, jedoch werden weitere mögliche, nicht als Einschränkung zu verstehende Ausführungsformen beschrieben, während andere Ausführungsformen der Erfindung für den Fachmann offensichtlich sind. Das in Fig. 5A gezeigte Messer hat radial angeordnete und axial aneinander angrenzende Schneidelemente, so daß die Abschnitte des Messer 24 zwischen jedem Schneidelement nicht mehr länger da sind. Die verwendeten Schneidelemente 20 sind ähnlich denjenigen, wie sie in Fig. 4A ... 4C gezeigt wurden, so daß die Messer 5 parallele führende und nachfolgende Flächen haben und der stumpfe, axiale Spanwinkel RA durch die schräggestellten vorderen bzw. hinteren Flächen 41 bzw. 42 der Elemente 20 gewährt wird. Das in Fig. 5B gezeigte Messer hat Schneidelemente 120 mit parallelen vorderen bzw. hinteren Flächen 143 bzw. 144, so daß die Führungsfläche 17 des Messers 5 eine treppenförmige Aüsbildung auf ihrer Oberfläche hat, um den stumpfen, axialen Spanwinkel RA zu gewähren. In Fig. 5C wird wiederum das Schneidelement 120 verwendet, jedoch wird der stumpfe, axiale Spanwinkel RA durch gchrägstellen des Messers 5 relativ zur Achse 97 gewährt. Eine Ausführungsform der Schneidelemente 120 ist in Fig. 6A ... 6C dargestellt.
Obgleich der erfindungsgemäße Fräser im Zusammenhang mit einem Werkzeug beschrieben wurde, um einen Zapfen drehbare Messer hat, wird davon ausgegangen, daß der Fräser auch mit einem Werkzeug mit festangeordnetem Messer verwendet werden kann.
Obgleich in einer veranschaulichenden Ausführungsform vier Schneidkanten beschrieben wurden, könnten je nach den individuellen Anforderungen mehr oder weniger Schneidkanten verwenden werden. Obgleich die Schneidelemente in der bevorzugten Ausführungsform einen vierseitigen Querschnitt in Richtung der Drehung des Werkzeugs haben, könnten andere Formen verwendet werden, wie beispielsweise dreieckige oder hexagonale Formen.
Die vorliegende Erfindung hat die Vorteile, daß, wenn eine Schneidkante abgenutzt ist, sofort eine neue Schneidkante exponiert wird, und indem die Schneidelemente auf der Führungsfläche des Messers in einer versetzten Form (Mauerwerk) vorgesehen werden, so eine durchgehende Schneidkante in einer radialen Richtung des Messers geschaffen wird. Der Fräser der vorliegenden Erfindung gewährt daher scharfe Schneidkanten, die kontinuierlich exponiert werden, um ein wirksames Fräsen zu gewähren, wobei die von dem Werkzeug geschnittenen Abspanungen (Späne) von gleichmäßig kleiner Größe und Form sind, was zu einem wirksameren Bohrlochputzen führt und eine gleichbleibendere Geschwindigkeit des Eindringens des Werkzeugs, das den Fräser verkörpert, zur Folge hat.

Claims

1. Fräser für Fräswerkzeug zur Verwendung in Bohrlöchern, wobei das Werkzeug um eine Längsachse (97) drehbar ist, der Fräser (5) ein Messer (100) mit einer Schneidfläche (17) aufweist, die Schneidfläche von einer Mehrzahl von Schneidelementen (20) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schneidelement eine Mehrzahl vorstehender Schneidkanten (30) aufweist, die jede zueinander in der Richtung der Längsachse versetzt und durch eine Aussparung (31) beabstandet sind, wodurch sich in der Anwendung der Span von einer der Schneidkanten entlang der Aussparung nach oben bewegt und danach abgebrochen wird.

2. Fräser nach Anspruch 1, bei welchem sich die Schneidfläche (17) in einer allgemein radialen Richtung quer zur vorgesehenen Drehrichtung des Werkzeugs erstreckt und die Schneidkanten (30) ebenfalls allgemein radial verlaufen.

3. Fräser nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem jedes Schneidelement (20) einen stumpfen radialen Spanwinkel (RR) aufweist.

4. Fräser nach Anspruch 3, bei welchem der stumpfe radiale Spanwinkel (RR) 5º beträgt und die Schneidkanten (30) damit planar sind.

5. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes Schneidelement (20) auf dem Messer (100) in einem Anschnittwinkel (LA) im Bereich von 1º ... 15º angeordnet ist.

6. Fräser nach Anspruch 5, bei welchem der Anschnittwinkel (LA) 10º beträgt.

7. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes Schneidelement (20) ein diskretes Teil ist, von denen jedes auf dem Fräsmesser (100) entweder durch Hartlöten oder Löten oder Schweißen befestigt ist.

8. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Schneidelemente (20) von ungeradzahligen, sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen fluchten und geradzahligen, sich in Längsrichtung erstreckenden Reihen fluchten und die geradzahligen Reihen in einer radialen Richtung um die Hälfte der radialen Länge eines Schneidelements gegenüber den ungeradzahligen Reihen versetzt sind.

9. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes Schneidelement (20) zur Erzeugung eines stumpfen axialen Spanwinkels (RA) in Bezug auf die Ebene der Längsachse angeordnet ist, welcher Winkel im Bereich von 1º ... 20º liegt.

10. Fräser nach Anspruch 9, bei welchem jedes Schneidelement (20) zur Erzeugung eines stumpfen axialen Spanwinkels (RA) in Bezug auf die Ebene der Längsachse angeordnet ist, welcher Winkel im Bereich von 7º ... 10º liegt.

11. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes der Schneidelemente (20) über einer planaren Führungsfläche (17) des Messers befestigt ist und jedes Element eine vordere Schneidfläche (41) aufweist, die in Bezug auf seine hintere Seite (42) schräggestellt ist, wobei die hintere Seite so an dem Messer angrenzt, daß die vordere Schneidfläche mit dem stumpfen axialen Spanwinkel (RA) versehen ist.

12. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, bei welchem jedes Schneidelement (120) parallele Vorderseiten (143) und parallele Rückseiten (144) und die Führungsfläche (17) des Messers einen darin gebildeten, im allgemeinen radialen Schlitz aufweist, der in Richtung zur Längsachse schräggestellt ist, um die Vorderseite des Schneidelements mit einem stumpfen axialen Spanwinkel (RA) zu versehen.

13. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, bei welchem jedes Schneidelement (120) parallele Vorderseiten (143) und parallele Rückseiten (144) aufweist und die Führungsfläche (17) des Messers in deren Längsrichtung treppenförmig ausgebildet ist (Fig. 5 B), wobei ihr in Längsrichtung vorstehender Teil schräggestellt ist, wodurch, wenn die auf ihren Teilen angeordneten Schneidelemente sich in Längsrichtung erstrecken, die Führungsfläche (41) des Schneidelements einen stumpfen axialen Spanwinkel (RA) bildet.

14. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, bei welchem jedes Schneidelement (120) parallele Vorderseiten (143) und parallele Rückseiten (144) aufweist, wobei die Rückseite an einer Führungsseite des Messers (5) befestigt ist und das Messer in Bezug auf die Längsachse schräggestellt ist, um den stumpfen axialen Spanwinkel (RA) zu gewähren.

15. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem an jedem Schneidelement vier Schneidkanten (30) vorgesehen sind.

16. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jede der Schneidkanten (30) in Bezug auf die Längsachse einen axialen Spanwinkel (re) im Bereich von 0º ... 40º und einen Schneidenrückenwinkel (La) in Bezug eine Senkrechte im Bereich von 0º ... 35º aufweist.

17. Fräser nach Anspruch 16 bei welchem jede der Schneidkanten (30) einen Spanwinkel (re) im Bereich von 3º ... 12º und einen Schneidenrückenwinkel (La) im Bereich von 3º ... 15º aufweist.

18. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Schneidelemente (20) jeweils einen vierseitigen Querschnitt aufweisen.

19. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem sich die Schneidelemente (20) sowohl in einer radialen als auch in einer Längsrichtung über die Führungsfläche (17) des Messers erstrecken.

20. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Schneidkante (30) von die Aussparung (31) im Bereich von 0,025 ... 1,5 mm (0,001 ... 0,060 inch) hervorsteht.

21. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Schneidkante (30) von die Aussparung (31) im Bereich von 0,076 ... 0,38 mm (0,003 ... 0,015 inch) hervorsteht.

22. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes Schneidelement (20) aus Wolframcarbid mit einem Kobaltgehalt im Bereich von 7 % ... 20 % und mit einem Härtegrad von P10 bis P60 nach Europäischem ISO-Standard hergestellt wird.

23. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem jedes Messer (100) um den Umfang eines Werkzeugkörpers (1) angeordnet und an diesem Körper jedes Messer drehbar (7) angebracht ist.

24. Fräser nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit einem Fräswerkzeug zur Verwendung in Bohrlöchern, wobei das Werkzeug umfaßt: einen Körper (1) mit der Längsachse (97), eine Mehrzahl drehbar angebrachter, peripheral um den Körper beabstandeter Messer (100), Schlitzvorrichtung (4) zur Aufnahme jedes Messers in einem zurückgezogenen Zustand des Messers sowie Vorrichtung zum radialen Ausstrecken jedes Messers.