DE8433275U1

DE8433275U1 - Bohrwerkzeug

Info

Publication number: DE8433275U1
Application number: DE19848433275
Authority: DE
Original assignee: Hawera Probst GmbH
Current assignee: Robert Bosch Power Tools GmbH
Priority date: 1984-11-14
Filing date: 1984-11-14
Publication date: 1986-03-27

Description

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Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit vorzugsweise drei am Umfang symmetrisch angeordneten Nuten in die die Backen eines Mehrbackenfütters eines Bohrhammers oder einer Schlagbohrmaschine eingreifen.

Aus der DE-OS 28 42 783 (Bosch) ist ein Mehrbackenfutter bekannt geworden, welches Werkzeuge sowohl für den Einsatz im Bohrhammerbetrieb als auch herkömmliche Bohrwerkzeuge von Schlagbohrmaschinen aufnehmen kann. Der Unterschied liegt vornehmlich darin, daß das Werkzeug im Bohrhammerbetrieb axial frei beweglich sein muß um die unmittelbar auf den Werkzeugschaft aufgebrachten Stöße zu übertragen. Die Nuten im Einspannschaft des Werkzeugs dienen dabei als formschlüssige Mitnahme zur Erzeugung der Drehbewegung*

Demgegenüber werden Bohrwerkzeuge mit rein zylindrischem Schaft, d. h. ohne Nuten, durch dieses Mehrbackenfutter kraftschlüssig gespannt. Es können demnach in einem Mehrbackenfutter sowohl Werkzeuge für den Hammerbohreinsatz mit formschlüssiger Mitnahme als auch Werkzeuge mit zylindrischem Schaft und kraftschlüssiger Mitnahme verwendet werden.

In dieser Of f enlegungsschirif t ist weiterhin angegeben, daß -auch der Durchmesser des Schaftes des Hammerbohrers infolge des Mehrbackenfutters unterschiedliche Durchmesser aufweisen kann, so daß an sich auch Hammerbohrer mit über die ganze Werkzeuglänge gleichbleibenden Durchmesser und entsprechend eingeformten Nuten

verwendet wexaen können, Sä sieh SäS Backenfutter ΗΠ jedön Durch= messer des Hammerbohrwerkzeugs anpassen kann.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster GM 83 37 365 (Heller) ist es weiterhin bekannt, daß die Bohrwerkzeuge im it über die ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser derart mit Muten versehen werden, daß diese sowohl in Mehrbackenfutter von Bohrhämmern als auch in Mehrbackenfutter von Schlagbohrmaschinen verwendet werden können, d. h. die für Hammerbohrmaschinen konzepierten Werkzeuge mit Mitnahmenuten sollen gleichzeitig zur Verwendung in Schlagbohrmaschinen geeignet sein, wobei das Mehrbackenfutter der Schlagbohrmaschine kraftschlüssig in die Nuten des Werkzeugs eingreifen.

Gegenüber dem früheren System der Schaftaufnahme von Bohrhämmern mit einheitlichem Aufnahmeschaft, d. h. Bohrer mit unter28 42 783 nunmehr auch Bohrwerkzeuge mit gleichbleibend zylindrischen Durchmesser verwendet werden. So ist es beispielsweise bei einem Bohrer mit einem Durchmesser von 5 mm nicht erforderlich, einen Einheits-Einspannschaft von 10 mm vorzusehen. Hier werden erhebliche Materialkosten und Herstellungskosten eingespart.

Nachdem darüberhinaus Bohrhämmer, als auch Schlagbohrmaschinen mit Mehrbackenfutter ausgeführt sind, erscheint es zweckmäßig,

schiedlichen Durchmessern weisen alle den gleichen Aufnahmeschaft „ auf, können mit den Bohrhämmern mit Mehrbackenfutter nach der QS

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für beide Mäschinenärteh einheitliche Werkzeuge zu verwenden. Da für den Einsatz im Bohrhammer wegen der axialen Beweglichkeit Mitnahmenuteri erforderlich sind, müssen diese grundsätzlich vorgesehen sein. Dabei erhebt sich lediglich die Präge, ob das Mehrbackenfutter einer Schlagbohrmaschine ebenfalls in diese Nuten eingreift (GM 83 37 365), oder aber am restlichen zylindrischen Schaft gemäß GM 81 32 988 (Hilti).

Die in Bohrwerkzeugen mit durchgehend zylindrischem Durchmesser im spanabhebenden Verfahren hergestellten Nuten haben jedoch den Nachteil, daß der Querschnitt des Schaftdurchmessers, insbesondere bei Werkzeugen mit kleinem Durchmesser, durch die eingebrachten Nuten ggf. stärk geschwächt ist, so daß es zum Bruch im Werkzeugschaft kommen kann.

Weiterer Nachteil der bekannten werkzeuge ist es, daß die Nuten für den Einsatz im Bohrhammerbetrieb nicht bei allen Bohrerdurchmesser geeignet sind zum kraftschlüssigen Spannen von Mehrbackenfutter von Schlagbohrmaschinen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Bohrwerkzeug zu schaffen, welches gegenüber den Bohrwerkzeugen mit gleichbleibendem Durchmesser und eingefrästen Nuten eine erhöhte «Festigkeit ^aufweist. Äüfgabewist es weiterhin, ein- Bohrwerkzeug zu schaffen, welches für alle Durchmesserberexche sowohl für den

j Einsatz im Bohrhammerbetrieb als auch im Schlagbohrmaschinenbetrieb geeignet ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 und insbesondere dädüifch gelost, daß die Nuten in den Einspannschaft eines Bohrwerkzeugs mit zunächst über die ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser derart durch Umformen eingebracht sind, daß die Qüerscbnittsflache des Schafts im Bereich der Nuten vor und nach f dem Umformvorgang nahezu gleich bleibt.

Did Erfindung hat gegenüber den bekannten Bohrwerkzeugen den

₍ Vorteil, daß keine wesentliche Schwächung des Querschnitts des I
|| Bohrerschaftes dadurch eintritt, daß Nuten in den Bohrerschft

eingebracht sind₅ da das im Umformprozeß verdrängte Material in den Außendurchmesser fließt und ein homogenes Gefüge bestehenbleibt. Der Schaftquerschnitt des zylindrischen Ausgangsmaterials bleibt deshalb weitgehend gleich. Der Außendurchmesser des Schaftes erhöht sich durch das zusätzliche aus dem Bereich der Nuten nach außen gedruckte Material.

Die erhöhte Festigkeit ergibt sich demnach sowohl aus dem .nicht wesentlich geschwächten Querschnitt, dessen Gesamtquerschnittsdurchmesser vergrößert wird, was darüber hinaus zu einer besseren

Drehmomentübertragung insbesondere auch im Zusammenhang mit Anspruch 6 führt, als auch durch den Umformprozeß als solchen, da ein umgeformtes Werkzeug bessere Festigkeitswerte aufweist als ein entsprechend gefrästes Werkzeug, infolge des homogenen und verdichteten Gefüges.

Der Umformprozeß kann durch Schmieden, Fliespressen, Kaltver- |

formung usw. geschehen. Damit keine Längenausdehnung beim Um- 1 formprozeß eintritt, ist ein entsprechendes Umformwerkzeug vor- || gesehen. f

Gemäß der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Unteranspruch 2 werden die Nuten am Schaftende hin geschlossen. Diese an sich bekannte Maßnahme dient zur Verriegelung des Bohrers. Hierdurch wird im Hammerbohrbetrieb ein Herausrutschen des Bohrwerkzeugs aus dem Backenfutter vermieden, da es in axialer Richtung frei beweglich ist. Beim Einsatz des Bohrwerkzeugs in Schlagbohrmaschinen ist dieses Verriegelungsende an sich nicht notwendig, da das Mehrbackenfutter kraftschlüssig in die für Bohrhammer- und Schlagbohrmaschinenbetrieb gemeinsamen Nuten des Bohrwerkzeugs eingreift (Alternative s. Anspruch 6).

Gemäß der Ausgestaltung nach Unteranspruch 3 werden die Nuten in einer Länge von wenigstens 30 mm ausgebildet, damit sowohl ein Mehrbackenfutter eines Bohrhammers als auch ein Mehrbackenfutter einer Schlagbohrmaschine bei jedem Durchmesser des Bohrers in die Nut eingreifen kann.

Gemäß der Ausgestaltung der Erfindung nach dem Nebenanspruch 4 werden die Nuten wiederum durch einen Umformvorgang in den Schaft eingebracht. Hierbei wird das geschlossene Ende der Nuten jedoch dadurch erzielt/ daß duifch ein nachträgliches Aufstauchen des |

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Endes eine Verdickung des Endbereichs eintritt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die so gebildete axiale Verriegelungstiefe einen Wert aufweist, der ca. dem 1,1-fachen der Nuttiefe entspricht.

Eine weitere alternative Ausführungsform ist im Nebenanspruch aufgeführt. Nach dem GM 81 32 988 (Hilti) ist es in bestimmten Fällen nicht zweckmäßig, die Mitnahmenuten im Bohrwerkzeug für den Einsatz im Bohrhammerbetrieb gleichzeitig für den Betrieb mit der Schlagbohrmaschine zu verwenden, da die Mehrbackenfutter unterschiedlich aufgebaut sind. Außerdem ist es nachteilig, wenn eine rein kraftschlüssige Einspannung im Mehrbackenfutter der Schlagbohrmaschine auf einem kleinen Durchmesserkreis erfolgt.

Demzufolge sieht die Alternativlösung der Erfindung gemäß dem Nebenanspruch 6 vor, daß im äußeren Bereich der durch die Nuten gebildeten Stege weitere Längsnuten für den seperaten Eingriff der Backen von Schlagbohrmaschinen vorgesehen sind. Hierbei können die jeweiligen Nuten den speziellen Gegebenheiten des jeweiligen Maschinentyps angepaßt werden. Der äußere Durchmesserkreis der Nuten für die Schlagbohrmaschine hat darüber hinaus den Vorteil, daß eine bessere kraftschlüssige Drehmomentsübertragung insbesondere bei Bohrern mit kleinem Durchmesser möglich ist.

Vorteilhafte und zweckmäßige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Be

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Schreibung näher erläutert. Die

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrwerkzeugs, die

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie I-I in Fig. 1.

Fig. 3 ein alternatives Ausführungsbeispiel.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrer 10 besteht aus einem Schneidschaft mit Schneidwendel 11 und einem Einspannschaft 12. Vor dem Einbringen der drei am Umfang symmetrisch angeordneten Nuten weist das Bohrwerkzeug einen über die ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser D, auf. In der Fig. 2 ist die zugehörige Querschnittsfläche F, durch den Kreis 14 gekennzeichnet.

Der beispielsweise im Schmiedeverfahren durchgeführte Umformprozeß zur Herstellung der Nuten 13 geschieht nun dadurch, daß das aus den Nuten herausgedrängte Material nicht dia Länge des Bohrerschaftes beeinflußt, sondern in dessen Außendurchmesser gedrängt wird. Hierdurch ergibt sich eine Durchmessererweiterung auf den Durchmesser D₂. Die durch den neuen Durchmesser D₂

gebildete Fläche F₂ (gestrichelt in Fig. 2) mit den entsprechenden Ausnehmungen (Nuten 13) ist dann etwa gleich groß wie die ursprüngliche Fläche F,, gebildet durch den Durchmesser D,. Durch den Umformprozeß tritt demnach keine wesentliche Querschnittsschwächung des Bohrwerkzeugs im Schaftbereich ein. Der Ümformprozeß hat außerdem den Vorteil, daß die Kraftlinien innerhalb des Werkzeugschaftes nicht geschnitten werden, sondern

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durch den ümformprozeß eine Verfestigung eintritt. Die Belastbarkeit eines derartigen Bohrers ist deshalb ohne erhöhten Materialaufwand erheblich höher, als bei einem Bohrwerkzeug mit durchgehendem Querschnitt und herausgefrästen Nuten.

Die Nuten 13 sind am Schaftende 15 durch einen Verriegelungssteg 16 verschlossen, damit diese beim Einsatz im Bohrhammer nicht herausgleiten können. Die Verriegelungstiefe t, weist vorteilhafterweise eignen Wert auf, der etwa gleich groß ist als die Tiefe t~ der eingeformten Nuten. Vorzugsweise beträgt die Verriegelungstiefe t·, das 1,1-fache der Nuttiefe t₂·

Sofern es beim Bohrwerkzeug nicht entscheidend auf die Festigkeit ankommt, beispielsweise bei Bohrern mit größeren Durchmessern, können die Nuten auch derart eingeformt werden, daß der Durchmesser D, in etwa gleich bleibt, d. h. das Material durch Verlängerung des Schafts verdrängt wird. Maßgeblich ist dabei die Einbringung der Nut durch Umformtechnik wie Schmieden oder Fließpressen.

Hierbei können die Nuten wirtschaftlich durch Fließpressen zunächst mit offenem Schaftende hergestellt und nachträglich durch einen Stauchungsprozeß verschlossen werden. Da würde sich eine Vergrößerung des Schaftdurchmessers nur in dem hinteren Bereich des Verriegelungsendes 16 ergeben.

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Gemäß der Älternativiösüng der Erfindung nach Fig* 3 Werden die Stege 17 zWisähen den Mitnehmernuteri 13 für den Einsatz im Bohrhammeiibetrieb dazu verwendet, daß weitere seperate Nuten ode£ Aussparungen 18 speziell zum kraftschlüssigen Einspannen in ein Mehrbackenfutter für Schlagbohrmaschine durch Umformen eingebracht werden. Diese Ausnehmungen dienen der Zentrierung der Backen und können deshalb nur leicht gewölbt ausgebildet sein. Eine bessere Drehmomentübertragung durch einen äußeren Durchmesserkreis 19 sowie eine schonende Entlastung der Mitnehmernuten 13 wird hierdurch gewährleistete

Claims

'■ ' . . PATENTANWÄLTE -C DIPL.-ING. EBERHARD EISEjJeP'Jdr.-ing. HERBERTOTTEN Zugelassene Vertretfeh beim Europäischen Patentamt Goetheplatz 7 7980 Ravensburg Telefon (O751) 3003U.3004 Telete^7511O2 jnventl Anmelderin: HAWERA Probst GmbH + Co. Schützenstraße 77 7980 Ravensburg amtl. Bez.: "Bohrwerkzeug" ANSPRÜCHE

1. Bohrwerkzeug mit wenigstens drei am umfang symmetrisch angeordneten Nuten zum Eingriff der Backen eines Mehrbackenfutters eines Bohrhammers und/oder einer Schlagbohrmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten (13) in den Einspannschaft (12) eines Werkzeugs (10) mit zunächst über die. ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser (D,) derart durch Umformen eingebracht sind, daß die Größe der Querschnittsflächen des Schafts im Bereich der Nuten vor (F,) und nach (F₂) dem ümformvorgang nahezu gleichbleiben.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Nuten (13) zum Schaftende hin (16) geschlossen ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten eine Länge von wenigstens 30 mm aufweisen.

4. Bohrwerkzeug insbesondere nach Anspruch 1, mit vorzugsweise drei am Umfang symmetrisch angeordnete Nuten in die die Backen eines Mehrbackenfutters eines Bohrhammers oder einer Schlagbohrmaschine eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten in den Einspannschaft eines Werkzeugs mit über die ganze Länge gleichbleibenden Durchmesser (D,) derart durch Umformen eingebracht sind, daß entweder die Querschnittsflächen vor und nach dem Umformprozeß in ihrer Größe nahezu gleichbleiben oder eine Querschnittsverkleinerung mit einer Längung üvs Einspann-Schafts (12) eintritt und daß das zunächst offene Ende der Nuten durch nachträgliches Aufstauchen A.es Endes verriegelt wird.

5. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das aufgestauchte Verriegelungsende (16) eine axiale Verriegelungstiefe (t-, ) aufweist, die dem 1,1-fachen der Nutentiefe (tj) entspricht.

6. Bohrwerkzeug insbesondere nach Anspruch 1, mit vorzugsweise drei am Umfang symmetrisch angeordneten Mitnehmernuten für den Eingriff eines Mehrbackenfutters eines Bohrhammers, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenstegen (17) zwischen den Mitnehmernuten (13) weitere Nuten oder Ausnehmungen (18) angeordnet sind, die zur kraftschlüssigen Aufnahme der Backen von Schlagbohrmaschinen dienen, wobei der tiefste Punkt dieser Ausnehmungen (18) auf einem Teilkreis (19) liegt, dessen Durchmesser D-größer ist, als der Durchmesser D. des Teilkreises (21), der die tiefsten Punkte der Mitnehmerhüten (13) begrenzt.

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