EP3213895A1 - Drill with cylindrical head - Google Patents
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- EP3213895A1 EP3213895A1 EP17000345.3A EP17000345A EP3213895A1 EP 3213895 A1 EP3213895 A1 EP 3213895A1 EP 17000345 A EP17000345 A EP 17000345A EP 3213895 A1 EP3213895 A1 EP 3213895A1
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- grooves
- drill
- cylinder head
- groove
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
- B27G15/00—Boring or turning tools; Augers
Definitions
- the invention initially relates to a cylinder head drill, as it is further outlined in the preamble of claim 1.
- the starting point for the invention is therefore a cylinder head drill with a clamping shaft and with a drill head which comprises a centering tip and an outer jacket wall with at least substantially cylindrical outer surface, and wherein between the centering tip and the outer surface at least one main cutting edge is arranged substantially extends radially, wherein the drill head at least one subsequent to the free surface of the main cutting, circumferentially open, the drill head obliquely penetrating and the shell wall interrupting chip channel is arranged, and wherein the outer surface is provided with a plurality of grooves.
- the drill diameter is a multiple of the shell height for a relatively thick and short cylinder head drill.
- the centering tip and the outer lateral surface already ensure a straight bore of a relatively large bore diameter.
- the US 6,354,733 B1 shows a wood drill, which has at its two narrow and wing-like outer surfaces a plurality of circumferential grooves.
- the US 4 134 706 A shows a wood drill bit similar construction with two approximately radial main cutting edges and two Vortex. On its outer surface, it has some helical circumferential grooves.
- the US 3,180,379 A. shows a slot drill with a single radial cutting edge, which is also provided on its outside with helically encircling grooves.
- the invention treated in the first-mentioned invention has proven to be excellent.
- the invention aims to build on this.
- the invention is based on the desire to develop the cylinder head drill so that when drilling inevitable even occurring on the relatively large shell wall process heat is significantly reduced in order to improve the cutting performance both quantitatively and qualitatively.
- a particularly prominent pattern results on the outer surface of the drill head when a plurality of grooves or helical and with opposite slope so that they intersect. Their slope may preferably be the same, but also different.
- the recesses mentioned there bulges are relatively wide and while also serve to loosen the outer surface, but in particular to form a drill collar with multiple precutting. For this they either run axially or they have a relatively large pitch, namely significantly larger than the diameter of the cylinder head drill.
- the inventive, namely intersecting grooves or grooves serve initially only the purpose of quasi crumbling the outer surface as much as possible in order to effectively increase this.
- the invention can thus also with a cylinder head drill simple or older type, as it is often and described for example in the second-mentioned document, are used with advantage.
- the feature "narrow" for the groove-shaped grooves is here variable and to be seen in relation to the diameter of the cylinder head drill.
- the width of a groove depending on the outer diameter, 0.5 mm to 2.0 mm: the larger the diameter of the drill, the wider - and possibly deeper - may be the groove.
- the invention initially requires only a cylinder head drill with a jacket wall and a single main cutting edge. However, it is preferably used in a cylinder head drill with two to four main cutting edges.
- the invention can also be realized in very different ways.
- at least one groove or groove-of many next to it-can run in the same axial plane, which greatly simplifies production.
- At least one groove or groove preferably runs slightly helically. Slightly helical should mean here that the slope is relatively low, which means that the slope is at least as small as possible to the diameter of the drill, which will be discussed in more detail below.
- such a groove or groove can run clockwise. Then, when turning the drill, an axial moment in the direction of the centering tip, quasi a pull-in torque is generated.
- the cross section of the grooves or grooves may be formed in different ways, in particular part-circular, semicircular, V-shaped or U-shaped. Again, by choosing or combining different in shape and / or size cross-sections a special pattern on the cylinder head drill can be generated, which can also serve to identify the manufacturer or supplier.
- the dimensions of the grooves in relation to the other dimensions of the cylinder head drill play an essential role.
- the ratio of outer diameter of the cylinder head bit to pitch of a groove be 8 to 30 to 1, depending on the size of the diameter.
- the pitch of a groove can be in particular 1 to 3.5 mm. Examples: For a diameter of 8 mm the pitch is 1 mm, for a diameter of 30 mm 2 mm and for a diameter of 60 mm 3.5 mm.
- the depth of the grooves or grooves increases the outer surface in a positive manner, on the other hand, it must not unduly weaken the shell wall.
- the ratio of outer diameter of the cylinder head drill to the depth of a groove should be 80 to 160 to 1.
- the expert will always refrain from a greater depth of a groove or groove when he sees the stability of the cylinder drill threatened by excessive removal of material.
- grooves or grooves can be introduced with different width and / or depth: For example, in places with more "meat” in the shell wall, as in her foot, to the clamping shaft out, and in particular a relatively large cylinder head drill with a relatively thick jacket wall, such as over 40 mm or even 100 mm in diameter, a deeper and possibly wider groove or groove are introduced without weakening the drill head in an excessive manner.
- a plurality of axial grooves and / or at least one spiral groove be arranged on the part-annular end surface of the drill head, which adjoins the previously considered outer surface in the direction of the clamping shaft.
- the invention provides the person skilled in a wealth of possibilities to the hand, a cylinder head drill quite simple or even of the aforementioned special design, namely with drill collar, so that the total on the drill head and especially on the shell wall during drilling inevitably resulting heat as quickly as possible and very effectively dissipated.
- the design according to the invention therefore leads to a reduction in the development of heat, to a longer service life of the cylinder head drill and to an improved quality of the produced Drilling.
- the in the Fig. 1 to 1 c shown cylinder head drill 101 is composed of a clamping shaft 102 and a substantially cup-shaped head 103 in principle, which includes a slightly projecting in the drill axis XX centering tip 104 and an outer shell wall 105 having a substantially cylindrical outer surface 106. Between the centering tip 104 and the outer surface 106 extend approximately radially two main cutting edges 107. In the drill head 103 close to each main cutting edge 107 two open spaces 108, which in turn pass into two chip channels 109.
- the chip channels 109 penetrate the drill head 103 obliquely from the main cutting edges 107, except for the adjoining round part of the clamping shaft 102. In this way, the chip channels 109 interrupt the jacket wall 105 into the foot part 110, so that both the jacket wall 105 and the drill head 103 so that its outer surface 106 - as well as the foot part 110 are divided into two sections.
- a total of eight obliquely axially extending and rounded in the bottom grooves 111 are introduced, which are referred to in the art as bulges and serve to form Vortex 112, which together form a split drill collar 113.
- the width BN of the grooves 111 is here on average about 6 mm, the depth TN varies here between 0 - in the foot - and ca.1 mm in the area of Vortex 112.
- the diameter D of the cylinder head drill 101 is here 50 mm.
- the number of precutting 112 can vary and in particular is adapted to the respective diameter of the cylinder head drill.
- narrow grooves 114 are introduced on the split outer surface 106, which run tangentially around the outer surface 106 or coaxial with the drill axis X - X and thereby intersect the grooves 111.
- the grooves 114 here consist of a first upper groove 114.1, in the same axial plane and a groove 114.2, which runs down in a spiral and clockwise so that it surrounds the outer surface 106 several times.
- the width B of a groove 114, 114.1 and 114.2 is here, at this diameter D, about 1.6 mm, the depth T about 0.6 mm and the slope S about 3.5 mm.
- the cross-section Q is part-circular with a radius R of about 1.2 mm. Due to the very large fracture of the outer surface 106 - namely by the oblique-axial grooves 111 on the one hand and by the grooves 111 crossing tangential grooves 114 on the other hand - the original outer surface is reduced to less than half, but the effective outer surface through the additional side walls of Grooves 111 and grooves 114 significantly increased.
- Fig. 1a to 1c show the cylinder head drill 101 after Fig. 1 in other views to better illustrate its spatial structure.
- Fig. 2 is a cylinder head drill 101 b shown as he Fig. 1 underlying.
- first upper groove 114.1 also extends in the same axial plane, below, however, six parallel, right-handed, helical grooves 114.3 are arranged, which intersect the grooves 111.
- Fig. 3 is a cylinder head drill 101d shown as he Fig. 1 underlying.
- the first uppermost groove 114.1 extends in the same axial plane, below which, however, eight parallel and slightly spaced, right-handed helical grooves 114.4 are arranged, which intersect with eight correspondingly formed and arranged, but left-handed helical grooves 114.4.
- the slope S is here formed slightly larger than in the preceding embodiments with a direction of rotation.
- a cylinder head drill 101e is shown, which is essentially the Fig. 1 corresponds, but has the simpler form of a so-called.
- Forstner drill Here is no drill collar with pre-cutting exists, since the grooves 111 was omitted here, as in principle the DE 41 15 030 C1 shows how he is the Fig. 2 underlying.
- the grooves 114.1 and 114.4 extend as to the Fig. 3 explained. It will especially the diamond pattern resulting crossing course of the grooves 114.4 clearly.
- Fig. 5 is a cylinder head drill 101f shown as he Fig. 1 underlying.
- the first uppermost groove 114.1 extends in the same axial plane, but below it eight grooves 114.5 are arranged, which run parallel to each other and at a slight distance from each other and form clockwise helices. All grooves 114.1 and 114.5 intersect the eight grooves 111.
- Fig. 6 is a cylinder head drill 101g shown as he Fig. 4 underlying.
- the grooves 114.1 and 114.5 extend as to the Fig. 5 explained and partially intersect.
- a drill head 113 of another cylinder head drill 101 h according to the invention which is approximately in accordance with the structure Fig. 1 equivalent.
- the grooves 114 intersect the grooves 111.
- the foot surface 115 so the two-part surface between the outer surface 106 and the round part of the clamping shaft 102, also provided with grooves 116.
- any rounding 115 lying between the outer surface 106 and the angularly adjoining base surface 115 to be provided with grooves 116.
- These grooves 116 may be either concentric with the drill axis X - X extending grooves or consist of one or more spirally extending grooves. Again, these grooves 116 may correspond or resemble the described grooves 114 on the outer surface 106 in shape and extent.
- these grooves 116 may also be formed much deeper and / or wider. Especially since the foot surface 115 has no guiding function as the outer surface 106, but here also serves to dissipate the frictional heat generated on the casing wall 105 and the drill collar 113.
Abstract
Ausgehend von einem Zylinderkopfbohrer (101) mit einem Einspannschaft (102) und mit einem Bohrkopf (103), der eine Zentrierspitze (104) und eine äußere Mantelwand (105) mit zumindest im Wesentlichen zylindrischer Außenfläche (106) umfasst, und bei dem zwischen der Zentrierspitze (104) und der Außenfläche (106) zumindest eine Hauptschneide (107) angeordnet ist, die sich im Wesentlichen radial erstreckt, wobei im Bohrkopf (103) zumindest ein sich an die Freifläche (108) der Hauptschneide (107) anschließender, zum Umfang hin offener, den Bohrkopf (103) schräg durchdringender und die Mantelwand (105) unterbrechender Spankanal (109) angeordnet ist und wobei die Außenfläche (106) mit einer Vielzahl von Nuten (111, Rillen 114) versehen ist, wird zur Senkung der Prozesswärme vorgeschlagen, dass zumindest zwei Nuten (111, Rillen 114) sich kreuzen. Hierdurch wird die Außenfläche (106) sehr zerklüftet, so dass für die Kühlung eine wesentlich größere Kontaktfläche zur Verfügung steht.Starting from a cylinder head drill (101) with a clamping shaft (102) and with a drill head (103), which comprises a centering tip (104) and an outer jacket wall (105) with at least substantially cylindrical outer surface (106), and between Centering tip (104) and the outer surface (106) at least one main cutting edge (107) is arranged, which extends substantially radially, wherein in the drill head (103) at least one of the free surface (108) of the main cutting edge (107) subsequent to the periphery open, the drill head (103) obliquely penetrating and the shell wall (105) interrupting chip channel (109) is arranged and wherein the outer surface (106) having a plurality of grooves (111, grooves 114) is provided to reduce the process heat in that at least two grooves (111, grooves 114) intersect. As a result, the outer surface (106) is very rugged, so that a much larger contact area is available for cooling.
Description
Die Erfindung betrifft zunächst einen Zylinderkopfbohrer, wie er in der Präambel des Patentanspruchs 1 näher umrissen ist.The invention initially relates to a cylinder head drill, as it is further outlined in the preamble of claim 1.
Ausgangspunkt für die Erfindung ist somit ein Zylinderkopfbohrer mit einem Einspannschaft und mit einem Bohrkopf, der eine Zentrierspitze und eine äußere Mantelwand mit zumindest im Wesentlichen zylindrischer Außenfläche umfasst, und bei dem zwischen der Zentrierspitze und der Außenfläche zumindest eine Hauptschneide angeordnet ist, die sich im Wesentlichen radial erstreckt, wobei im Bohrkopf zumindest ein sich an die Freifläche der Hauptschneide anschließender, zum Umfang hin offener, den Bohrkopf schräg durchdringender und die Mantelwand unterbrechender Spankanal angeordnet ist, und wobei die Außenfläche mit einer Vielzahl von Nuten versehen ist.The starting point for the invention is therefore a cylinder head drill with a clamping shaft and with a drill head which comprises a centering tip and an outer jacket wall with at least substantially cylindrical outer surface, and wherein between the centering tip and the outer surface at least one main cutting edge is arranged substantially extends radially, wherein the drill head at least one subsequent to the free surface of the main cutting, circumferentially open, the drill head obliquely penetrating and the shell wall interrupting chip channel is arranged, and wherein the outer surface is provided with a plurality of grooves.
Ein derartiger, mit zwei Hauptschneiden versehener Zylinderkopfbohrer ist bekannt, zum Ersten durch die Patentschrift der Anmelderin
In den genannten Schriften ist die dortige Problemlage bei Zylinderkopfbohrern ausführlich erläutert, so dass auf eine detaillierte Wiederholung hier verzichtet werden kann. Insbesondere bei der erstgenannten Schrift,
Aus dem Stand der Technik sind auch schon schmale, außenliegende Rillen bei Bohrern anderer Bauart bekannt. So sind durch die
Im Gegensatz zu den relativ langen und schlanken Spiralbohrern oder auch Langlochbohrern beträgt bei einem relativ dicken und kurzen Zylinderkopfbohrer der Bohrerdurchmesser ein Mehrfaches der Mantelhöhe. Beim Zylinderkopfbohrer sorgen schon die Zentrierspitze und die äußere Mantelfläche für eine geradlinige Bohrung eines relativ großen Bohrdurchmessers. Aus der
Aber auch bei Holzbohrern ähnlicher Bauart sind schon Rillen bekannt, die an der Außenfläche umlaufen: Die
Die
Die
Insbesondere die in der erstgenannten Schrift behandelte Erfindung hat sich hervorragend bewährt. Hieran will die Erfindung anknüpfen.In particular, the invention treated in the first-mentioned invention has proven to be excellent. The invention aims to build on this.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung das Bestreben zu Grunde, den Zylinderkopfbohrer so weiter zu entwickeln, dass die beim Bohren zwangsläufige auch an der relativ großflächigen Mantelwand auftretende Prozesswärme deutlich vermindert wird, um die Zerspanungsleistung sowohl quantitativ als auch qualitativ zu verbessern.Based on this prior art, the invention is based on the desire to develop the cylinder head drill so that when drilling inevitable even occurring on the relatively large shell wall process heat is significantly reduced in order to improve the cutting performance both quantitatively and qualitatively.
Ausgehend von einem Zylinderkopfbohrer der eingangs genannten Art wird folglich vorgeschlagen, dass zumindest zwei Nuten sich kreuzen.Based on a cylinder head drill of the type mentioned is therefore proposed that at least two grooves intersect.
Ein besonders markantes Muster ergibt sich auf der Außenfläche des Bohrkopfes, wenn mehrere Nuten bzw. Rillen wendelförmig und mit gegenläufiger Steigung so verlaufen, dass sie sich kreuzen. Deren Steigung kann vorzugsweise gleich, aber auch unterschiedlich sein.A particularly prominent pattern results on the outer surface of the drill head when a plurality of grooves or helical and with opposite slope so that they intersect. Their slope may preferably be the same, but also different.
Beim zuerst genannten Stand der Technik sind die dort Ausbuchtungen genannten Nuten relativ breit und dienen zwar auch der Auflockerung der Außenfläche, jedoch insbesondere zur Bildung eines Bohrkranzes mit mehreren Vorschneiden. Hierzu verlaufen sie entweder axial oder sie haben eine relativ große Steigung, nämlich erheblich größer als der Durchmesser des Zylinderkopfbohrers. Die erfindungsgemäßen, nämlich sich kreuzenden Nuten bzw. Rillen dienen zunächst allein dem Zweck, die Außenfläche so weit wie möglich quasi zu zerklüften, um diese dadurch effektiv zu vergrößern.In the first-mentioned prior art, the recesses mentioned there bulges are relatively wide and while also serve to loosen the outer surface, but in particular to form a drill collar with multiple precutting. For this they either run axially or they have a relatively large pitch, namely significantly larger than the diameter of the cylinder head drill. The inventive, namely intersecting grooves or grooves serve initially only the purpose of quasi crumbling the outer surface as much as possible in order to effectively increase this.
Durch die Ausbildung von sich kreuzenden Nuten, vorzugsweise zum Teil in Form von relativ schmalen - und gegebenenfalls auch tiefen - Rillen, kann eine Vielzahl von Nuten in die Außenfläche eingebracht werden. Hierdurch wird die tatsächliche Außenfläche durch die zusätzlichen Seitenflächen der Nuten bzw. Rillen einerseits deutlich vergrößert, andererseits bleiben die Stabilität der Mantelwand, ihre Führungshöhe und damit ihre Führungsfunktion voll erhalten; denn die Mantelwand wird durch die vorzugsweise schmalen Rillen nur geringfügig geschwächt. Durch die nun quasi nach innen vergrößerte Außenfläche wird die äußere Kontaktfläche mit der zu bohrenden Materialwand vermindert und kann die an der Mantelwand entstehende Reibungswärme besser an die die Außenfläche umgebende Luft, nämlich auch in den Nuten bzw. Rillen, abgegeben werden.By the formation of intersecting grooves, preferably partly in the form of relatively narrow - and possibly also deep - grooves, a plurality of grooves can be introduced into the outer surface. As a result, the actual outer surface is on the one hand significantly increased by the additional side surfaces of the grooves or grooves on the other hand, the stability of the shell wall, their leadership and thus their leadership function remain fully preserved; because the shell wall is only slightly weakened by the preferably narrow grooves. By now virtually enlarged inward outer surface, the outer contact surface is reduced with the material wall to be drilled and the frictional heat generated on the shell wall better on the outer surface surrounding air, namely in the grooves or grooves are delivered.
Die Erfindung kann somit auch bei einem Zylinderkopfbohrer einfacher oder älterer Bauart, wie sie vielfach und beispielsweise in der zweitgenannten Schrift beschrieben ist, mit Vorteil eingesetzt werden.The invention can thus also with a cylinder head drill simple or older type, as it is often and described for example in the second-mentioned document, are used with advantage.
Das Merkmal "schmal" für die rillenförmigen Nuten ist hier variabel und in Relation zum Durchmesser des Zylinderkopfbohrers zu sehen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Breite einer Rille, in Abhängigkeit vom Außendurchmesser, 0,5 mm bis 2,0 mm beträgt: Je größer der Bohrerdurchmesser ist, desto breiter - und evtl. tiefer - kann die Rille sein.The feature "narrow" for the groove-shaped grooves is here variable and to be seen in relation to the diameter of the cylinder head drill. In particular, it can be provided that the width of a groove, depending on the outer diameter, 0.5 mm to 2.0 mm: the larger the diameter of the drill, the wider - and possibly deeper - may be the groove.
Die Erfindung setzt zunächst nur einen Zylinderkopfbohrer mit einer Mantelwand und einer einzigen Hauptschneide voraus. Sie wird jedoch vorzugsweise bei einem Zylinderkopfbohrer mit zwei bis vier Hauptschneiden eingesetzt.The invention initially requires only a cylinder head drill with a jacket wall and a single main cutting edge. However, it is preferably used in a cylinder head drill with two to four main cutting edges.
Die Erfindung kann zudem in sehr unterschiedlicher Weise verwirklicht werden. So kann in einer ersten Ausführung zumindest eine Nut bzw. Rille - von vielen daneben - in der selben axialen Ebene verlaufen, was die Herstellung sehr vereinfacht.The invention can also be realized in very different ways. Thus, in a first embodiment, at least one groove or groove-of many next to it-can run in the same axial plane, which greatly simplifies production.
Es kann jedoch auch im Rahmen der Erfindung vorgesehen sein, dass zumindest eine Nut bzw. Rille vorzugsweise leicht wendelförmig verläuft. Leicht wendelförmig soll hier bedeuten, dass die Steigung relativ gering ist, was bedeutet, dass die Steigung zumindest möglichst kleiner ist als der Bohrerdurchmesser, worauf unten noch näher eingegangen werden wird.However, it can also be provided within the scope of the invention that at least one groove or groove preferably runs slightly helically. Slightly helical should mean here that the slope is relatively low, which means that the slope is at least as small as possible to the diameter of the drill, which will be discussed in more detail below.
Hierbei kann eine solche Nut bzw. Rille rechtsdrehend verlaufen. Dann wird beim Drehen des Bohrers ein axiales Moment in Richtung der Zentrierspitze, quasi ein Einzugsmoment erzeugt.In this case, such a groove or groove can run clockwise. Then, when turning the drill, an axial moment in the direction of the centering tip, quasi a pull-in torque is generated.
Es kann auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei Nuten bzw. Rillen wendelförmig und parallel zueinander verlaufen. So kann der vorgenannte positive Effekt noch verstärkt werden.It can also be provided that at least two grooves or grooves extend helically and parallel to one another. Thus, the aforementioned positive effect can be reinforced.
Es hat sich erweisen, dass es im Sinne der Erfindung vorteilhaft ist, wenn zumindest die Hälfte der Außenfläche durch die Nuten bzw. Rillen unterbrochen ist. Denn dann ergeben sich sowohl eine erhöhte Wärmeabfuhr als auch eine gute Führung.It has been found that it is advantageous for the purposes of the invention if at least half of the outer surface is interrupted by the grooves or grooves. Because then results both an increased heat dissipation and a good leadership.
Der Querschnitt der Nuten oder Rillen kann in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein, insbesondere teilkreisförmig, halbkreisförmig, V-förmig oder U-förmig. Auch hier kann durch die Wahl oder Kombination von in Form und / oder Größe unterschiedlichen Querschnitten ein besonderes Muster auf dem Zylinderkopfbohrer erzeugt werden, das auch zur Kennzeichnung des Herstellers oder Anbieters dienen kann.The cross section of the grooves or grooves may be formed in different ways, in particular part-circular, semicircular, V-shaped or U-shaped. Again, by choosing or combining different in shape and / or size cross-sections a special pattern on the cylinder head drill can be generated, which can also serve to identify the manufacturer or supplier.
Alle vorgenannten Ausführungen können schon bei einem relativ einfachen Zylinderkopfbohrer verwirklicht werden, nämlich wenn eine glatte Außenfläche zur Verfügung steht, wie z. B. bei der oben zweitgenannten Schrift,
Es hat sich gezeigt, dass die Abmessungen der Rillen in Bezug auf die übrigen Abmessungen des Zylinderkopfbohrers eine wesentliche Rolle spielen. So wird bei einer geringen Steigung vorgeschlagen, dass das Verhältnis von Außendurchmesser des Zylinderkopfbohrers zur Steigung einer Rille, je nach der Größe des Durchmessers, 8 bis 30 zu 1 beträgt.It has been found that the dimensions of the grooves in relation to the other dimensions of the cylinder head drill play an essential role. Thus, at a low pitch, it is suggested that the ratio of outer diameter of the cylinder head bit to pitch of a groove be 8 to 30 to 1, depending on the size of the diameter.
Die Steigung einer Rille kann insbesondere 1 bis 3,5 mm betragen. Beispiele: Bei einem Durchmesser von 8 mm beträgt die Steigung 1 mm, bei einem Durchmesser von 30 mm 2 mm und bei einem Durchmesser von 60 mm 3,5 mm.The pitch of a groove can be in particular 1 to 3.5 mm. Examples: For a diameter of 8 mm the pitch is 1 mm, for a diameter of 30 mm 2 mm and for a diameter of 60 mm 3.5 mm.
Einerseits vergrößert die Tiefe der Nuten bzw. Rillen die Außenfläche in positiver Weise, andererseits darf sie die Mantelwand nicht übermäßig schwächen. Je größer der Durchmesser des Zylinderkopfbohrers ist, desto tiefer kann eine Nut bzw. Rille sein. Es hat sich als sehr günstig erwiesen, wenn die Tiefe einer Rille, in Abhängigkeit des Durchmessers, vorzugsweise 0,1 mm bis 0,65 mm beträgt. Vorzugsweise soll das Verhältnis von Außendurchmesser des Zylinderkopfbohrers zur Tiefe einer Rille 80 bis 160 zu 1 betragen. Im übrigen wird der Fachmann auf eine größere Tiefe einer Nut oder Rille immer dann verzichten, wenn er durch übermäßge Wegnahme von Werkstoff die Stabilität des Zylinderbohrers bedroht sieht.On the one hand, the depth of the grooves or grooves increases the outer surface in a positive manner, on the other hand, it must not unduly weaken the shell wall. The larger the diameter of the cylinder head drill, the deeper can be a groove or groove. It has proved to be very favorable if the depth of a groove, depending on the diameter, is preferably 0.1 mm to 0.65 mm. Preferably, the ratio of outer diameter of the cylinder head drill to the depth of a groove should be 80 to 160 to 1. Moreover, the expert will always refrain from a greater depth of a groove or groove when he sees the stability of the cylinder drill threatened by excessive removal of material.
Je nach Ausbildung der Geometrie des Bohrkopfes können somit auch Nuten bzw. Rillen mit unterschiedlicher Breite und / oder Tiefe eingebracht sein: Zum Beispiel kann an Stellen mit mehr "Fleisch" in der Mantelwand, wie in ihrem Fußbereich, zum Einspannschaft hin, und insbesondere bei einem relativ großen Zylinderkopfbohrer mit relativ dicker Mantelwand, wie über 40 mm oder sogar 100 mm Durchmesser, eine tiefere und eventuell auch breitere Nut bzw. Rille eingebracht werden, ohne den Bohrkopf in übermäßiger Weise zu schwächen.Depending on the design of the geometry of the drill head thus grooves or grooves can be introduced with different width and / or depth: For example, in places with more "meat" in the shell wall, as in her foot, to the clamping shaft out, and in particular a relatively large cylinder head drill with a relatively thick jacket wall, such as over 40 mm or even 100 mm in diameter, a deeper and possibly wider groove or groove are introduced without weakening the drill head in an excessive manner.
Schließlich wird zur weiteren Verbesserung der Kühlung des Bohrkopfes vorgeschlagen, dass auch an der teilkreisringförmigen Fußfläche des Bohrkopfes, die sich an die bisher betrachtete Außenfläche in Richtung des Einspannschaftes anschließt, mehrere axiale Rillen und / oder zumindest eine spiralförmige Rille angeordnet sind bzw. ist. Auch hier ist die relativ schmale Breite und eventuelle Tiefe der Rille bzw. Rillen von den schon geschilderten Verhältnissen abhängig und vom Fachmann einzuordnen.Finally, in order to further improve the cooling of the drill head, it is proposed that a plurality of axial grooves and / or at least one spiral groove be arranged on the part-annular end surface of the drill head, which adjoins the previously considered outer surface in the direction of the clamping shaft. Again, the relatively narrow width and possible depth of the groove or grooves of the already described conditions dependent and classified by the expert.
Die Erfindung gibt dem Fachmann eine Fülle von Möglichkeiten an die Hand, einen Zylinderkopfbohrer ganz einfacher oder auch der eingangs genannten speziellen Bauart, nämlich mit Bohrkranz, so auszubilden, dass die am Bohrkopf insgesamt und insbesondere an der Mantelwand beim Bohren zwangsläufig entstehende Wärme schnellstmöglich und sehr effektiv abgeführt wird. Die erfindungsgemäße Gestaltung führt daher zu einer Senkung der Wärmeentwicklung, zu einer längeren Standzeit des Zylinderkopfbohrers und zu einer verbesserten Qualität der erzeugten Bohrung. Darüber hinaus ergibt sich die Möglichkeit, dem Zylinderkopfbohrer ein markantes, eigenständiges und ansehnliches Äußeres zu geben.The invention provides the person skilled in a wealth of possibilities to the hand, a cylinder head drill quite simple or even of the aforementioned special design, namely with drill collar, so that the total on the drill head and especially on the shell wall during drilling inevitably resulting heat as quickly as possible and very effectively dissipated. The design according to the invention therefore leads to a reduction in the development of heat, to a longer service life of the cylinder head drill and to an improved quality of the produced Drilling. In addition, there is the possibility to give the cylinder head drill a striking, independent and handsome exterior.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, die nun näher beschrieben werden.
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Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform als Weiterbildung des Zylinderkopfbohrers nach derDE 197 02 423 B4 -
Fig. 1 a zeigt den Zylinderkopfbohrer nachFig. 1 in einer anderen Perspektive. -
Fig. 1 b zeigt den Zylinderkopfbohrer nachFig. 1 a in der Seitenansicht. -
Fig. 1 c zeigt den Zylinderkopfbohrer nachFig. 1 a in Stirnansicht. -
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform, ähnlich derFig. 1 , mit einer Rille in derselben Ebene und mit sechs parallelen, wendelförmigen Rillen, die acht schräg-axiale Nuten schneiden. -
Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform, ähnlich derFig. 1 , mit einer Rille in derselben Ebene und mit acht rechtsdrehenden Rillen, die acht linksdrehende Rillen kreuzen. -
Fig. 4 zeigt eine vierte Ausführungsform, als Weiterbildung des Zylinderkopfbohrers nachDE 41 15 030 C1 Fig. 3 . -
Fig. 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform, ähnlich derFig. 1 , mit einer Rille in derselben Ebene und mit acht rechtsdrehenden Rillen, wobei die Rillen die acht Nuten schneiden. -
Fig. 6 zeigt eine sechste Ausführungsform, ähnlich derFig. 4 , mit sich kreuzenden Rillen, ähnlich wie inFig. 5 . -
Fig. 7 zeigt einen Bohrkopf eines weiteren Zylinderkopfbohrers, ähnlich wieFig. 5 , jedoch mit weiteren Rillen im Fußbereich.
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Fig. 1 shows a first embodiment as a development of the cylinder head drill according to theDE 197 02 423 B4 -
Fig. 1 a shows the cylinder head drillFig. 1 in a different perspective. -
Fig. 1 b shows the cylinder head drillFig. 1 a in the side view. -
Fig. 1 c shows the cylinder head drillFig. 1 a in front view. -
Fig. 2 shows a second embodiment, similar to theFig. 1 , with a groove in the same plane and with six parallel helical grooves intersecting eight oblique-axial grooves. -
Fig. 3 shows a third embodiment, similar toFig. 1 with a groove in the same plane and eight right-hand grooves that intersect eight left-handed grooves. -
Fig. 4 shows a fourth embodiment, as a further development of the cylinder head drillDE 41 15 030 C1 Fig. 3 , -
Fig. 5 shows a fifth embodiment, similar toFig. 1 with one groove in the same plane and eight right-hand grooves, with the grooves intersecting the eight grooves. -
Fig. 6 shows a sixth embodiment, similar toFig. 4 , with intersecting grooves, similar to inFig. 5 , -
Fig. 7 shows a drill head of another cylinder head drill, similar toFig. 5 , but with more grooves in the foot area.
Der in den
Die Spankanäle 109 durchdringen den Bohrkopf 103 von den Hauptschneiden 107 ausgehend schräg bis auf den sich anschließenden runden Teil des Einspannschaftes 102. Hierdurch unterbrechen die Spankanäle 109 die Mantelwand 105 bis in den Fußteil 110 hinein, so dass am Bohrkopf 103 sowohl die Mantelwand 105 - und damit ihre Außenfläche 106 - als auch der Fußteil 110 in zwei Abschnitte geteilt sind.The
An der Außenfläche 106 sind insgesamt acht schräg-axial verlaufende und im Grund abgerundete Nuten 111 eingebracht, die im Stand der Technik als Ausbuchtungen bezeichnet sind und zur Bildung von Vorschneiden 112 dienen, die zusammen einen geteilten Bohrkranz 113 bilden. Die Breite BN der Nuten 111 beträgt hier im Mittel ca. 6 mm, die Tiefe TN schwankt hier zwischen 0 - im Fußbereich - und ca.1 mm im Bereich der Vorschneiden 112. Der Durchmesser D des Zylinderkopfbohrers 101 beträgt hier 50 mm. Die Anzahl der Vorschneiden 112 kann variieren und ist insbesondere dem jeweiligen Durchmesser des Zylinderkopfbohrers anzupassen.On the outer surface 106 a total of eight obliquely axially extending and rounded in the
Zusätzlich zu den schrägen Nuten 111 sind an der geteilten Außenfläche 106 schmale Rillen 114 eingebracht, die tangential um die Außenfläche 106 bzw. koaxial zur Bohrerachse X - X verlaufen und dabei die Nuten 111 schneiden.. Die Rillen 114 bestehen hier aus einer ersten oberen Rille 114.1, die in derselben axialen Ebene umläuft, und aus einer Rille 114.2, die wendelförmig und rechtsdrehend so nach unten verläuft, dass sie die Außenfläche 106 mehrmals umrundet.In addition to the
Die Breite B einer Rille 114, 114.1 und 114.2 beträgt hier, bei diesem Durchmesser D, etwa 1,6 mm, die Tiefe T etwa 0,6 mm und die Steigung S etwa 3,5 mm. Der Querschnitt Q ist teilkreisförmig mit einem Radius R von etwa 1,2 mm. Durch die sehr große Zerklüftung der Außenfläche 106 - nämlich durch die schräg-axialen Nuten 111 einerseits und durch die die Nuten 111 kreuzenden tangentialen Rillen 114 andererseits - ist die ursprüngliche Außenfläche auf weniger als die Hälfte vermindert, aber die effektive Außenfläche durch die zusätzlichen Seitenwände der Nuten 111 und Rillen 114 erheblich vergrößert.The width B of a groove 114, 114.1 and 114.2 is here, at this diameter D, about 1.6 mm, the depth T about 0.6 mm and the slope S about 3.5 mm. The cross-section Q is part-circular with a radius R of about 1.2 mm. Due to the very large fracture of the outer surface 106 - namely by the oblique-
Die
In
In
In
In
In
In
Diese Rillen 116 können entweder konzentrisch zur Bohrerachse X - X verlaufende Rillen sein oder aus einer oder mehreren spiralförmig verlaufenden Rillen bestehen. Auch hier können diese Rillen 116 in Form und Ausmaß den beschriebenen Rillen 114 an der Außenfläche 106 entsprechen oder ähneln.These
Falls die Dicke von Wand 105 oder Fuß 110 - die auch vom Durchmesser des Bohrkopfes 113 abhängt - es zulässt, können diese Rillen 116 auch wesentlich tiefer und / oder breiter ausgebildet sein. Zumal die Fußfläche 115 keine Führungsfunktion hat wie die Außenfläche 106, jedoch hier auch zur Abführung der an der Mantelwand 105 bzw. am Bohrkranz 113 entstehenden Reibungswärme dient.If the thickness of
- 101101
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- 101b101b
- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
- 101d101d
- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
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- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
- 101f101f
- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
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- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
- 101h101h
- ZylinderkopfbohrerCylinder head drills
- 102102
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- 103103
- Bohrkopfwellhead
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- Zentrierspitzecentering
- 105105
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- Außenflächeouter surface
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- Hauptschneidemain cutting edge
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- Fußteilfootboard
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- Rillegroove
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