[0001] Die Erfindung betrifft einen Bohrer, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. von
Anspruch 11.
[0002] Es sind seit langem Bohrer bekannt, bei denen ein Hartmetallkörper im Bohrkopf eingesetzt
ist. Derartige Bohrer eignen sich besonders für Gestein und Mauerwerk. Der Hartmetallkörper
ist typischerweise in einer Nut des Bohrkopfs eingesetzt, meist eingelötet, welche
Nut zur Bohrerspitze hin offen ist.
[0003] Derartige Bohrer haben beim Bohren von Stein oder Beton im Vergleich zu reinen Stahlbohrern
eine deutlich höhrere Standzeit und werden daher in großem Umfang eingesetzt. Die
Bohrmehlabfuhr wird typischerweise durch Bohrerwendeln geleistet, ist aber manchmal
nicht ausreichend.
[0004] Daher sind sogenannte Absaugbohrer bekannt geworden, die eine zentrale Absaugbohrung
aufweisen, welche an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. Das entstehende Bohrmehl
soll bei diesen Bohrern durch den Bohrer hindurch entfernt werden.
[0005] Auch von diesen Bohrern sind zahlreiche Ausgestaltungen bekannt geworden; als Beispiel
sei die
DE 29 48 665 A1 erwähnt. Derartige Absaugbohrer bieten eine bessere Bohrmehl-Förderleistung als Bohrer
ohne zentrale Absaugbohrung. Überraschend ist jedoch die Standzeit meist geringer,
und zwar offenbar unabhängig davon, wie die Hartmetallplatte gewählt wird.
[0006] Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 bzw. Anspruch 11 zu schaffen, der hinsichtlich der Standzeit verbessert
ist.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 bzw. Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0008] Überraschend ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Lösung eine deutlich verbesserte
Standzeit. Während die Absaugleistung gegenüber bekannten Absaugbohrern gleich groß
ist oder gegebenenfalls nach Auslegung verbessert werden kann, werden erfindungsgemäß
durch das Stützelement offenbar Vibrationen und Resonanzschwingungen in dem Hartmetallkörper
verhindert, so dass dieser typischerweise recht spröde Körper deutlich weniger zu
Brüchen neigt, was die Standzeit signifikant verbessert.
[0009] Das erfindungsgemäße Stützelement stützt gleichsam nach der Art einer Brücke den
Hartmetallkörper zentral, also an der Stelle, an der die Absaugbohrung besteht, ab.
Auch wenn das Stützelement selbst aus Stahl besteht und insofern eine geringere Härte
als der Hartmetallkörper aufweist, erfüllt es die Stützfunktion, insbesondere dann,
wenn eine zusätzliche Lötverbindung zwischen dem Stützelement und dem Hartmentallkörper
besteht.
[0010] Diese Lötverbindung nimmt die zentralen Schläge, die durch die Schlagwirkung des
Bohrers auf die Zentralspitze und die Hauptschneide des Hartmetallkörpers ausgeübt
werden, zentral auf, und leitet sie an das Stützelement weiter. Das Stützelement selbst
wird so insbesondere zentral belastet, kann aber durch die beidseitige Abstützung
diese Last gut aufnehmen und verteilen.
[0011] Insofern ist die geringere Härte und größere Nachgebigkeit des Stützelements im Vergleich
mit dem Hartmentallkörper sogar von besonderem Vorteil, da das Stützelement selbst
dann nicht zu Brüchen neigt.
[0012] Aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften zwischen Stützelement und Hartmetallkörper
werden Resonanzen reduziert, auch das zwischengeschaltete Lot wirkt insofern dämpfend.
[0013] Erfindungsgemäß werden mit dem Stützelement insofern insbesondere Biegeschwingungen
des Hartmetallkörpers in Axialrichtung unterbunden. Günstig ist es insofern, dass
sich die Tochterbohrungen, in denen die Absaugbohrung mündet, unbeeinträchtigt von
dem Stützelement nach Belieben des Kunden in die Stirnfläche des Bohrers oder aber
auch seitlich erstrecken können. In vorteilhafter Ausgestaltung ist es insofern vorgesehen,
dass das Stützelement hinsichtlich seiner radialen Dicke an den Hartmetallkörper angepasst
ist und insbesondere etwa gleich ist.
[0014] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Stützelement
in einer Präzisionsbohrung aufgenommen ist, und zwar per Presspassung. Die ausgeübte
Presskraft kann 1000 Newton betragen, aber beispielsweise auch 20 Kilonewton. Auch
bei einer Presspassung fließt das Lot, dass für das Einlöten des Hartmetallkörpers
verwendet wird, in die Grenzfläche zwischen Stützelement und Bohrerkopf, was der besseren
Aufnahme und Abstützung zu Gute kommt.
[0015] Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf einen Bohrer mit lediglich einem Hartmetallkörper,
der sich quer über den Bohrkopf erstreckt, einen sogenannten Zweischneider, beschränkt.
Viel mehr lässt sich die erfindungsgemäße Lösung auch bei einem sogenannten Mehrschneider
einsetzen, beispielsweise einem Dreischneider, der einen sternförmigen Hartmetallkörper
aufweist, oder bei einem Vielschneider mit einem kreuzförmigen Hartmetallkörper. Hier
erstreckt sich dann das Stützelement entsprechend der Form des Hartmetallkörpers aus
Sicht der Bohrerspitze betrachtet unterhalb des Hartmetallkörpers und je stets oberhalb
der zentralen Absaugbohrung. Günstigerweise lässt sich die Erfindung auch bei einem
Mehrschneider mit Hauptschneidplatte und sich quer hierzu erstreckende Nebenschneidplatten
einsetzen, wobei dann das Stützelement sich unter der Hauptschneidplatte erstreckt.
[0016] Das Stützelement kann sich bevorzugt in einer nach vorne offenen Nut des Bohrkopfs
quer über dieses hinweg, also von einer Seite des Bohrkopfs zur anderen Seite, erstrecken.
Diese Nut kann so bemessen sein, dass sich in ihr zugleich oberhalb des Stützelements
der Hartmetallkörper erstreckt. Alternativ kann das Stützelement selbst eine Nut aufweisen,
die den Hartmetallkörper aufnimmt.
[0017] Wesentlich ist jedenfalls die rückwärtige Abstützung des Hartmetallkörpers im zentralen
Bereich und die Ausgestaltung des Stützelements als Brücke.
[0018] Bevorzugt hat das Stützelement eine gleich bleibende Ausgestaltung, von der Querschnittsfläche
her betrachtet über seinen Verlauf quer über den Bohrkopf hinweg. Es ist aber auch
möglich, nach der Art eines Unterzugs einer Brücke eine zentrale Ausbauchung zur Absaugbohrung
hin vorzusehen, um insofern die Materialbeanspruchung noch weiter zu reduzieren.
[0019] In bevorzugter Ausgestaltung erstrecken sich die Tochterbohrungen in Mehrfachanordnung
seitlich neben dem Stützelement, bevorzugt zur Stirnfläche des Bohrkopfs hin. Beispielsweise
können zwei oder vier Tochterbohrungen mit einem aufsummierten Querschnitt vorgesehen
sein, der im Wesentlichen dem Querschnitt der Absaugbohrung entspricht. Die Tochterbohrungen
enden dann bevorzugt an unterschiedlichen axialien Stellen. Dies reduziert die Kerbwirkung
der Tochterbohrungen an ihrem Ende. Zudem werden die Verwirbelungen der Luftströmung
reduziert, die Luftströmung wird laminarer. Derartige Tochter-Absaugbohrungen lassen
sich beispielsweise ohne Weiteres durch Funkenerosion realisieren.
[0020] Die Anordnung und Ausgestaltung der Tochterbohrungen ist nicht auf die koaxiale Ausrichtung
beschränkt. Beispielsweise können die Tochterbohrungen auch voneinander divergieren;
in diesem Fall ist es bevorzugt, dass ihre Schrägstellungswinkel unterschiedlich zueinander
sind, so dass sie auch bei Mündung an der gleichen radialen Stelle in der Stirnfläche
des Bohrkopfs an unterschiedlicher axialer Höhe in der Absaugbohrung enden.
[0021] In besonders bevorzugter Ausgestaltung ist es vorgesehen, an der Mantelfläche des
Bohrers Zuluftkanäle vorzusehen. Die Zuluftkanäle erstrecken sich mit hohlkeligem
Querschnitt bevorzugt achsparallel, oder auch spiralig. Sie verringern den Strömungswiderstand
im Bohrloch, da die Zufuhr von Zuluft erleichtert wird, so dass der Strömungswirkungsgrad
insgesamt verbessert wird. Die Zuluftkanäle enden bevorzugt ebenfalls in der Stirnfläche,
an einer Stelle, die von der Mündung der Tochterbohrungen derart beabstandet ist,
dass die Absaugung von Bohrklein und Bohrmehl optimiert ist.
[0022] Bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Bohrers ist es bevorzugt, in einem "Bottom-up"-Verfahren
zu arbeiten. Bevorzugt wird zunächst das zentrale Langloch gebohrt. Für die Aufnahme
des erfindungsgemäßen Stützelements kann bei Bedarf eine zusätzliche Präzisionsbohrung
vorgenommen werden; dies ist jedoch fakultativ. Das Stützelement wird hieran anschließend
kalt eingepresst, nachdem der Aufnahmebereich für das Stützelement erstellt ist. Wenn
das Stützelement die Hartmetallplatte lediglich abstützt, wird sie hieran anschließend
eingesetzt; wenn eine U-förmige Aufnahme des Hartmentallplattenkörpers vorgesehen
ist, wird die entsprechende Nut nun gefräst, und jedenfalls hieran anschließend der
Hartmetallkörper eingesetzt.
[0023] Hieran anschließend wird die Hartmetallplatte eingelötet, dabei läuft das Lot auch
in den Pressspalt für das Stützelement.
[0024] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der
Bohrer ein Zweischneider oder Mehrschneider ist und der Hartmetallkörper eine Hauptschneide
des Bohrers bildet, wobei sich gegebenenfalls weitere Hartmetallkörper unter Bildung
von Nebenschneiden quer zu dem Hauptschneiden-Hartmetallkörper erstrecken.
[0025] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
dass mindestens eine Tochterbohrung mindestens teilweise in einer Stirnfläche des
Bohrers mündet.
[0026] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
dass das Stützelement den Hartmetallkörper an seiner der Bohrerspitze gegenüber liegenden
Seite abstützt, über die gesamte Erstreckung des Hartmetallkörpers durch den Bohrkopf
hindurch.
[0027] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen,
dass das Stützelement den Hartmetallkörper aufnimmt. Die Aufnahme kann in beliebiger
geeigneter weise erfolgen, insbesondere in einer im Wesentlichen U-förmigen Nut.
[0028] Erfindungsgemäß besonders günstig ist es, dass das Stützelement durch die ausgeübten
Presskräfte und/oder die Lötung gehalten ist und seinerseits den Hartmetallkörper
abstützt. Die Presskraft kommt dadurch zustande, dass das Stützelement in eine enstprechende
und geeignet geformte Ausnehmung in dem Bohrkopf eingebracht wird. Wenn die Ausnehmung
eine Nut ist, ist es günstig, diese mit Innenradien auszugestalten, um eine möglichst
geringe Kerbwirkung zu erzielen.
[0029] Ferner ist es günstig, dass der Hartmetallkörper ohnehin in den Bohrkopf eingelötet
werden muss. Hierzu wird Lot benötigt, und aufgrund der Kapillarwirkung läuft das
Lot gleichsam automatisch in die Grenzschicht zwischen Ausnehmung und Stützelement
hinein, sodass sich insofern eine sichere Verankerung ergibt.
[0030] In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Länge des Stützelements, das insofern dann
stiftförmig ausgebildet ist, gleich groß wie der Durchmesser des Bohrkopfes, oder
kleiner als dieser.
[0031] In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass das Stützelement
als Stift ausgebildet ist, der in die Absaugbohrung hineinpasst. Der Stift wird dort
eingepresst und eingelötet und unterstützt den Hartmetallkörper gerade an der Stelle,
an der er die größte Unterstützung benötigt, nämlich mittig.
[0032] Dem steht nicht entgegen, dass die Absaugbohrung ihre Saugwirkung entfalten kann,
da die Abzweigungen zu den Tochterbohrungen dann bevorzugt weiter rückwärtig vorgesehen
sind, also vom Stützelement aus gesehen in Richtung Bohrerschaft.
[0033] In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist es vorgesehen, das Stützelement mit
mindestens einen Absatz zu versehen, der formschlüssig gegenüber einem entsprechenden
Absatz in dem Bohrkopf an der Stelle ist, in oder an der das Stützelement aufgenommen
ist. Diese Lösung ist günstig zur Abstützung der axialen Kräfte, die während des Schlagbohrens
auf das Stützelement über den Hartmetallkörper eingeleitet werden.
[0034] Der Absatz entspricht in seiner Form bevorzugt einem Absatz im Bohrkopf und ist für
die Anlage an diesem bestimmt. Der Absatz erstreckt sich ferner bevorzugt mit einem
Winkel zur Bohrachse, der zwischen 0 und 90 Grad beträgt und insbesondere kleiner
als 0 und größer als 90 Grad ist.
[0035] Ein entsprechender Absatz kann auch eine Schrägfläche sein, mit einem beliebigen
geeigneten Winkel gegenüber der Bohrerachse, beispielsweise mit einem Winkel von 45
Grad. Es können auch mehrere Absätze vorgesehen sein, auch Absätze mit unterschiedlichen
Winkeln.
[0036] In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist es vorgesehen, das Stützelement mit
einer rückwärtigen Hohlkehle zu versehen. Die Stützfähigkeit des Stützelements ist
hierdurch nicht geschmälert, insbesondere dann, wenn das Stützelement hauptsächlich
durch die Presskraft und/oder die Lotverbindung mit dem Bohrkopf verbunden ist und
überwiegend in der Absaugbohrung steckt.
[0037] Auch, wenn das Stützelement eine größere Erstreckung und/oder einen größeren Durchmesser
als die Absaugbohrung hat, kann eine rückwärtige Ausnehmung in dem Stützelement günstig
sein. Die Ausnehmung hat in diesem Fall bevorzugt den Durchmesser der Absaugbohrung
und endet in einer konkaven Stirnfläche.
[0038] In beiden Fällen wird das Gewicht des Bohrers insgesamt reduziert, was der Zunahme
der Schlagenergie zugute kommt.
[0039] In einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist es vorgesehen, den Schrägstellungswinkel
der Tochterbohrungen, also den Winkel, mit dem sich die Tochterbohrungen zur Bohrachse
erstrecken, konstant zu wählen. Um dennoch einen unterschiedlichen Auftreffpunkt zwischen
Bohrerachse und Tochterbohrachse zu erzeugen, erfolgt ein radialer Versatz der Tochterbohrungen.
Insofern erstreckt sich dann eine Tochterbohrung radial etwas weiter außen als eine
andere Tochterbohrung. Dies führt zu einem Abstand zwischen den Schnittpunkten der
Achsen, der für die Vermeidung und Reduktion der Kerbwirkungen günstig ist.
[0040] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass mindestens
ein Kanal auf einer Mantelfläche des Bohrers vorgesehen ist, der sich zum Bohrkopf
hin erstreckt und insbesondere in der Stirnfläche des Bohrers mündet und als Zuluftkanal
ausgebildet ist.
[0041] Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen.
[0042] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Schnittansicht eines Teils eines erfindungsgemäßen Bohrers in einer
Ausführungsform;
- Fig. 2
- die Ausführungsform gemäß Fig. 1, jedoch in einer Seitenansicht des Bohrkopfs und
um 90° versetzt;
- Fig. 3
- eine Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig.1 und Fig. 2;
- Fig. 4
- eine Schnittansicht entsprechend Fig. 1, jedoch in einer modifizierten Ausführungsform;
- Fig. 5
- eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 4, in der Darstellung gemäß Fig.
2;
- Fig. 6
- eine Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 4 und Fig. 5; und
- Fig. 7
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht;
- Fig. 7A
- eine schematische Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 7;
- Fig. 8
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht;
- Fig. 8A
- eine Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 8;
- Fig. 9
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht;
- Fig. 9A
- eine schematische Stirnansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 9;
- Fig. 10
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht;
- Fig. 11
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht;
- Fig. 12
- eine Schnittansicht durch eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers,
unter Darstellung der Tochter-Absaugkanäle; und
- Fig. 13
- eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers, ebenfalls in einer schematischen
Schnittansicht.
[0043] Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform eines Bohrers 10 zeigt einen Bohrkopf
12 mit einem Hartmetallkörper 14, der sich nach der Art eines Zweischneiders quer
über den Bohrkopf erstreckt und in an sich bekannter Weise diesen überragt.
[0044] Es ist eine zentrale Absaugbohrung 16 vorgesehen, die an eine Unterdruckquelle angeschlossen
ist, im Bereich des Schafts des Bohrers 10, was hier nicht dargestellt ist und in
beliebiger bekannter Weise ausgeführt sein kann.
[0045] Die Absaugbohrung 16 mündet in Tochter-Absaugbohrungen, von denen eine Tochter-Absaugbohrung
18 in Fig. 1 dargestellt ist.
[0046] Durch die Realisierung der Absaugbohrung 16 ist der Bohrer 10 innen hohl.
[0047] Erfindungsgemäß erstreckt sich ein Stützelement 20 nach der Art einer Brücke quer
über den Bohrer 10, oder genauer gesagt, über den Bohrkopf 12 hinweg. Auf dem Stützelement
20 liegt der Hartmetallkörper 14 flächig auf, und zwar so, dass er über seine gesamte
rückwärtige Fläche 22 auf dem Stützelement 20 abgestützt ist. Er überdeckt die zentrale
Absaugbohrung in der Dicke des Hartmetallkörpers 14 vollständig, wobei die Absaugbohrung
16 jedoch einen größeren Durchmesser hat als die Dicke oder Stärke des Hartmetallkörpers
14 und des Stützelements 20 aufweist, so dass die Anbringung von Tochterbohrungen
18 möglich ist.
[0048] Das Stützelement 20 ist radial auswärts, also radial außerhalb der Absaugbohrung
16, auf dem Bohrkopf 12 flächig abgestützt. Diese Ausgestaltung erlaubt eine maximale
Flächenausnutzung, so dass der Flächendruck durch die eingeleiteten Schläge, der über
das Stützelement 20 auf das "Fleisch" des Bohrkopfs 12 abgeleitet wird, so gering
wie möglich ist.
[0049] Aus Fig. 2 ist ersichtlich, in welcher Weise sich das Stützelement 20 unterhalb des
Hartmetallkörpers 14 erstreckt. Die Nut 24 für die Aufnahme des Hartmetallkörpers
14 und des Stützelements 20 ist vollständig von diesen beiden ausgefüllt. Am Nutengrund
26 erstreckt sich zunächst das Stützelement 20, und auf diesem der Hartmetallkörper
14. Die aus Fig. 2 ersichtliche Dicke oder Stärke von Hartmetallkörper 14 und Stützelement
20 sind gleich, und das Stützelement 20 ist in dieser Ausführungsform als Quader ausgebildet.
[0050] Bei dieser Ausführungsform sind in an sich bekannter Weise auch Nebenschneidplatten
30 und 32 radial außen an einer Stirnfläche 34, jedoch gegenüber dem Hartmetallkörper
14 um 90° versetzt, angeordnet und in entsprechend geformten Nuten des Bohrkopfs 12
aufgenommen.
[0051] Aus Fig. 3 ist ersichtlich, wie die Stirnfläche 34 des Bohrers 10 gemäß Fig. 1 und
Fig. 2 aussieht. Gleiche Bezugszeichen weisen hier wie auch in den weiteren Figuren
auf gleiche Teile hin. Radial außerhalb der Absaugbohrung 16 ist die Tochterbohrung
18 realisiert, die in der Stirnfläche 34 mündet. Auch wenn hier die zentrale Absaugbohrung
16 ebenfalls in der Stirnfläche 34 mündend dargestellt ist, versteht es sich, dass
anstelle dessen auch ausschließlich die Tochterbohrungen 18 dort enden können. Auch
wenn hier lediglich eine Tochterbohrung 18 dargestellt ist, versteht es sich, dass
anstelle dessen auch eine beliebige Mehrzahl, beispielsweise vier Tochterbohrungen
realisiert sein können.
[0052] Aus Fig. 4 und Fig. 5 ist ersichtlich, in welcher Weise das Stützelement 20 auch
realisiert sein kann. In dieser Ausführungsform ist es als Stift mit kreisrundem Querschnitt
realisiert. Eine derartige Lösung reduziert die Kerbwirkung, wie sie bei einer rechteckigen
Nut in den Nutenecken entstehen, wobei die Flächenpressung jedoch etwas vergrößert
ist. Auch hier gilt, dass der Harmetallkörper 14 insbesondere im zentralen Bereich
von dem Stützelement 20 abgestützt ist.
[0053] Aus Fig. 6 ist ersichtlich, dass sich das Stützelement 20 etwas durch den Bohrkopf
12 hindurch erstreckt, jedoch vor dem radialen Ende des Hartmetallkörpers endet. Das
Stützelement 20 ist in den Bohrkopf eingepresst, und zwar so, dass es symetrisch zum
Bohrkopf gelagert ist.
[0054] Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers. Hier wie
in den weiteren Abbildungen entsprechen gleiche Teile gleichen Bezugszeichen und bedürfen
insofern keiner weiteren Erläuterung. Bei dieser Lösung ist das Stützelement 20 in
der Absaugbohrung 16, die auch als Absaugkanal angesehen werden kann, aufgenommen.
Das Stützelement ist zylinderförmig und hat in dieser Ausführungsform eine Höhe, die
etwa zwei Drittel der maximalen Höhe des Kapitalkörpers 14 entspricht. Anstelledessen
kann das Stützelement 20 aber auch kürzer, beispielsweise halb so lang wie die Höhe
des Hartmetallkörpers 14, sein, oder auch länger, beispielsweise zwei oder drei mal
so lang wie die Höhe des Hartmetallkörpers 14.
[0055] Das Stützelement 20 ist in dieser Ausführungsform mit einer erheblichen Presskraft
eingepresst die Presskraft kann gleichgroß oder höher wie die Presskraft sein, mit
der die Hartmetallplatte eingebracht wird. Es ist auch möglich, den Hartmetallkörper
14 der auch als Hartmetallplatte bezeichnet werden kann, lediglich lose einzusetzen,
also ohne Presskraft, wobei dann der Durchmesser des Stützelements etwas größer, beispielsweise
um 0,2mm, als der Durchmesser des Hartmetallkörpers 14 sein kann.
[0056] Zusätzlich wird das Stützelement 20 bevorzugt mindestens teilweise mit Lot versehen,
das eine sichere Verbindung zwischen der Seitenwand der Absaugbohrung 16 und dem Stützelement
20 herstellt.
[0057] Bei dieser Ausführungsform hat das Stützelement insofern keine radiale Abstützung,
aber eine Abstützung an Flanken der Absaugbohrung 16. Die Absaugbohrung 16 ist insofern
als Nut anzusehen, die die Abstützung des Stützelements 20 an ihren Flanken bewirkt.
[0058] Der Hartmetallkörper ist auch bei dieser Lösung an seinem Nutengrund abgestützt,
der sich außerhalb der Absaugbohrung 16 erstreckt. Die Abstützung erfolgt entweder
unmittelbar oder mittelbar; mittelbar dann, wenn sich das Lot auch zwischen der rückwärtigen
Fläche des Hartmetallkörpers 14 dort und dem Nutengrund erstreckt.
[0059] Fig. 7A zeigt eine Stirnansicht der Bohrerspitze der Ausführungsform gemäß Fig. 7.
Aus Gründen der einfachen Darstellung sind die Mündungen der Tochterkanäle der Absaugbohrung
16 nicht dargestellt.
[0060] Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist aus Fig. 8 ersichtlich. Bei dieser
Lösung ist der Hartmetallkörper 14 in einer Zusatznut 42 in dem Stützelement 20 aufgenommen.
Das Stützelement hat auch bei dieser Lösung den gleichen Durchmesser wie die Absaugbohrung
und einen Schlitz mit Abmessungen, der den Abmessungen des Hartmetallkörpers entspricht.
Bei dieser Lösung ist der Hartmetallkörper in seiner Dicke kleiner als der Durchmesser
der Absaugbohrung beziehungsweise des Absaugkanals 16, und das Stützelement 20 ist
wiederum wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 in die Absaugbohrung eingepresst
und bevorzugt dort verlötet.
[0061] Die Ausführungsform gemäß Fig. 8A, entspricht insofern der Ausführungsform gemäß
Fig. 8. Es ist ersichtlich, dass das Stützelement 20 die Stirnfläche 48 erreicht und
auf dieser sichtbar ist.
[0062] Eine weitere Ausführungsform, die der Ausführungsform gemäß Fig. 8, ist aus Fig.
9 ersichtlich. Auch dort weist das Stützelement 20 eine Zusatznut 42 auf, die sich
durch seinen gesamten Durchmesser hindurch erstreckt. Der Hartmetallkörper 14 ist
wiederum in dieser Zusatznut 42 aufgenommen und dort sowohl rückwärtig als auch seitlich
abgestützt. Bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser des Stützelements 30 größer
als der Durchmesser des Absaugkanals 16.
[0063] Das Stützelement 20 ist in dem Bohrkopf 12 dergestalt aufgenommen, das über Absätze
44 und 46 der Durchmesser des Stützelements 20 von hinten nach vorne zunimmt. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Stützelement auf der Höhe des Hartmetallkörpers
14 bis zu dem Nebenschneidplatten 30 und 32. Es versteht sich, dass in einer demgegenüber
modifizierten Ausgestaltung das Stützelement sich auch mit einem etwas geringerem
Durchmesser erstrecken kann und vor dem Nebenschneidplatten 30 und 32 endet.
[0064] Das Stützelement 20 ist auch bei dieser Ausführungsform im wesentlichen zylinderförmig,
jedoch mit Schrägflächen. Eine Stirnfläche 48 des Bohrers wird zum großen Teil von
dem Stützelement 20 eingenommen und ist in an sich bekannter Weise konisch.
[0065] Wie auch bei Absaugbohrern üblich ist es bei dem erfindungsgemäßen Bohrer 10 vorgesehen,
ohne Bohrmehl-Abfuhrnuten außen an dem Bohrer auszukommen. Die Bohrmehl-Abfuhr erfolgt
vielmehr innen durch den Bohrer hindurch über die Absaugbohrung 16. Die Zuluft zu
dem Bohrkopf 12 erfolgt über den Spalt, der sich zwischen dem Bohrloch des Bohrers
und dem Aussendurchmesser 50 des Bohrers ergibt; in an sich bekannter Weise ist dieser
geringer als die Länge des Hartmetallkörpers 14 quer durch den Bohrer hindurch, der
das Bohrloch erzeugt.
[0066] Wie aus Fig. 9 ersichtlich ist, sind die Absätze 44 und 46 je schräg. In der dargestellten
Ausführungsform hat der Absatz 46, der der rückwärtige Absatz ist, eine Flächennormale
52, die sich in einem Winkel von 45 Grad zu der Bohrachse 54 erstreckt. Der Winkel
der entsprechenden Flächennormalen des Absatzes 44 ist größer, im Beispielsfalle 55
Grad.
[0067] Es versteht sich, dass sowohl die radiale Erstreckung der Absätze 44 und 46 als auch
deren Winkel in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassbar ist. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel ist die radiale Erstreckung des Absatzes 46 größer als die radiale
Erstreckung des Absatzes 44 und beträgt etwa den halben Durchmesser der Absaugbohrung,
während die radiale Erstreckung des weiter vorne liegenden Absatzes 44 etwa ein Fünftel
des radialen Durchmessers der Absaugbohrung 16 beträgt.
[0068] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9A, die der Ausführungsform gemäß Fig. 9 entspricht,
sind sowohl das Stützelement 20 als auch der Hartmetallkörper 14 ersichtlich, und
es ist auch ersichtlich, dass der Hartmetallkörper 14 in einer Nut in dem Stützelement
20 aufgenommen ist.
[0069] Aus Fig. 10 ist eine weitere Ausführungsform des Stützelements 20 ersichtlich. Der
Durchmesser des Stützelements 20 ist wiederum gleich wie der Durchmesser der Absaugbohrung
16, entsprechend den Ausführungsformen gemäß den Fig. 7 und 8. Das Stützelement 20
ist eingepresst und gegebenenfalls zusätzlich eingelötet. Das Stützelement 20 stützt
den mittleren Bereich des Hartmetallkörpers 14 ab und endet hierzu an der rückwärtigen
Fläche 22 des Stützelements 14.
[0070] Das Stützelement 20 weist in dieser Ausführungsform eine konkave Rückfläche 56 auf.
Diese erstreckt sich kalottenförmig über den gesamten Durchmesser des im übrigen zylindrischen
Stützelementkörpers und bildet insofern eine konkave Stirnfläche der Absaugbohrung
16.
[0071] Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 ist der Hartmetallkörper 14 auf dem Bohrer
10 im übrigen stumpf aufgeschweißt. Der Hartmetallkörper 14 ist bevorzugt ein Vollhartmetallkopf,
der in an sich bekannter Weise beispielsweise als Dreischneider oder als Vierschneider
ausgebildet sein kann und entsprechend geformte Schneiden hat.
[0072] Auch die Ausführungsform gemäß Fig. 11 zeigt einen stumpf aufgeschweißten Hartmetallkörper
14 auf dem Bohrer 10 im übrigen. Bei dieser Ausführungsform ist der Durchmesser des
im wesentlichen zylinderförmigen Stützelement 20 größer als der Durchmesser der Absaugbohrung
16. Auch hier endet die Absaugbohrung 16 in einer kalottenförmigen Rückfläche 56 des
Stützelements 20. Der Außendurchmesser der kalottenförmigen Stirnfläche 56 entspricht
dem Innendurchmesser der Absaugbohrung 16. Die kalottenförmige Rückfläche 56 ist gegenüber
dem Absatz 46, an dem das Stützelement 20 endet, nach vorne verlagert, also zur Bohrerspitze
hin. Dementsprechend ist in dem Stützelement 20 eine rückwärtige Ausnehmung 58 vorgesehen,
den Durchmesser ebenfalls dem Durchmesser des Absaugkanals 16 entspricht. Alternativ
kann der Hartmetallkörper auch aufgelötet sein.
[0073] Es versteht sich, dass die genaue Ausgestaltung des Stützelements in beliebiger Weise
an die Erfordernisse anpassbar ist.
[0074] Eine Ausführungsform von zwei Tochterbohrungen 18 und 19 ist aus Fig. 12 ersichtlich.
Die Tochterbohrungen 18 und 19 enden an unterschiedlichen axialen Stellen, entsprechend
dem Abstand a, in der zentralen Absaugbohrung 16. Hierdurch und durch die runde Ausgestaltung
des Endes der Tochterbohrungen 18 und 19 ist die Kerbwirkung an dieser Stelle deutlich
verringert. Wie ersichtlich ist, erstrecken sie sich ohne Beeinträchtigungen dieser
an dem Stützelement 20 und dem Hartmetallkörper 14 entlang; und
[0075] Aus Fig. 13 ist eine weiter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrers 10 ersichtlich.
Die Tochterbohrungen 18 und 19 erstrecken sich auch bei dieser Ausführungsform schräg
zur Bohrerachse 54. Der Winkel der Achsen 60 und 62 zur Achse 54 des Bohrers 10 ist
je gleich: Um dennoch einen axialen Versatz oder Abstand a zwischen den Schnittpunkten
der Achsen mit der Bohrerachse 54 zu erzielen, ist die Tochterbohrung 18 mit ihrer
Mündung gegenüber der Mündung der Tochterbohrung 19 an der Bohrerspitze etwas nach
radial einwärts versetzt. Durch diesen Versatz erstreckt sich die Tochterbohrung 19
etwas länger und insofern nach rückwärts verlagert gegenüber der Tochterbohrung 18.
[0076] Der Übergang der Tochterbohrung 18 zur Absaugbohrung 16 ist so gewählt, dass das
Stützelement 20 jedenfalls nicht in die Tochterbohrung 18 hineinragt; insofern stellt
das Stützelement kein Strömungshindernis dar. Dies gilt natürlich in gleicher Weise
für die Tochterbohrung 19, deren Übergang zur Absaugbohrung 16 dem gegenüber nach
rückwärts versetzt ist.
[0077] Die Ausgestaltung des Stützelements 20 entspricht im wesentlichen der Ausgestaltung
gemäß der Ausführungsform nach Fig. 8. Auch hier ist eine Zusatznut 42 vorgesehen
in der sich der Hartmetallkörper 14 erstreckt und welcher Hartmetallkörper 14 zugleich
die Zusatznut 42 ausfüllt.
1. Bohrer, mit einem Hartmetallkörper, der in mindestens einer Nut eines Bohrkopfes eingesetzt
ist, welche Nut zur Bohrerspitze hin offen ist, welche Nut von mindestens einem Teil
des Hartmetallkörpers ausgefüllt ist und insbesondere über eine Lotverbindung den
Hartmetallkörper führt, wobei der Hartmetallkörper, gegebenenfalls über Lot, an dem
Nutengrund mindestens indirekt abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer (10) eine Absaugbohrung (16) aufweist und dass sich ein Stützelement (20)
für den Hartmetallkörper (14) quer über die Absaugbohrung (16) hinweg, insbesondere
durch den Bohrkopf (12) hindurch, erstreckt, über welches Stützelement (20) der Hartmetallkörper
(14), insbesondere am Nutengrund (26), abgestützt ist, und/oder an den Nutenflanken.
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) sich von einer Seite des Bohrkopfes durch diesen hindurch zur
anderen Seite des Bohrkopfes erstreckt und insofern den Bohrkopf durchtritt.
3. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) ein geometrisches Profil mit einem vorgegebenen Querschnitt
aufweist, beispielsweise einem Rechteckquerschnitt, einem Kreisquerschnitt, einem
ovalen Querschnitt oder einem Trapezquerschnitt.
4. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) über seine Erstreckung betrachtet im Wesentlichen konstante
Abweichungen aufweist, insbesondere mit einer maximalen Abweichung von 20 % der Querschnittsfläche,
bevorzugt von weniger als 2 % der Querschnittsfläche.
5. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) in die Nut (24) in einer im Wesentlichen spielfreien Passung,
insbesondere mit einer Presspassung, eingesetzt ist.
6. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) in dem Bohrkopf (12) eingelötet ist, insbesondere mit dem gleichen
Lot, mit dem der Hartmentallkörper (14) eingelötet ist.
7. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Absaugbohrung (16) in mindestens einer Tochterbohrung (18, 19) mündet,
die sich mindestens teilweise seitlich neben dem Stützelement (20) erstreckt oder
durch das Stützelement hindurch.
8. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) den Hartmetallkörper (14) in einer Nut aufnimmt (24).
9. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Tochterbohrungen (18, 19) vorgesehen sind, die in der zentralen Absaugbohrung
(16) münden und insbesondere eine unterschiedliche Länge aufweisen, so dass sie an
unterschiedlichen axialen Positionen der Absaugbohrung (16) münden.
10. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (20) mindestens einen Absatz (44, 46) aufweist.
11. Bohrer, mit einem Hartmetallkörper, wobei der Hartmetallkörper, an dem Bohrer mindestens
indirekt, also über eine Lot- oder Schweißverbindung angebracht und abgestützt ist,
dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrer eine Absaugbohrung aufweist und dass sich ein Stützelement (20) für den
Hartmetallkörper (14) quer über die Absaugbohrung (16) hinweg erstreckt und diese
insofern überbrückt, welches Stützelement (20) den Hartmetallkörper (14) rückwärtig
abstützt, insbesondere über eine Pressverbindung und / oder Lotverbindung zwischen
dem Stützelement (20) und dem Bohrkopf (12), insbesondere der Absaugbohrung (16).