CH652446A5

CH652446A5 - Core cutter

Info

Publication number: CH652446A5
Application number: CH14881A
Authority: CH
Inventors: Karl Dr-Ing Wanner; Wilbert Reibetanz; Hans-Peter Dohse; Otto Baumann
Original assignee: Bosch Gmbh Robert
Priority date: 1980-02-05
Filing date: 1981-01-12
Publication date: 1985-11-15
Also published as: DE3004077A1; DE3004077C2

Description

Die Erfindung geht aus von einer Bohrkrone nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs. Eine solche Bohrkrone ist beispielsweise aus der DE-OS 2 602 238 bekannt. Bei dieser bekannten Bohrkrone ist der Zentrierbohrer in die koaxiale Bohrung im Schaftteil eingeschraubt. Diese Bohrkrone arbeitet an sich zufriedenstellend. Es hat sich aber gezeigt, dass der Bohrfortschritt je nach dem Durchmesser der Bohrkrone erheblich gesteigert werden kann, wenn zum Bohren nach dem Anbohren der Zentrierbohrer aus dem Werkzeug entfernt wird. Dann kann die volle Schlagenergie von den Hartmetallschneiden des ringförmigen Schneidenträgers des Kronenteils auf das Gestein übertragen werden. Dies gilt natürlich auch für die bekannte Bohrkrone. Allerdings hat sie den Nachteil, dass sich bei ihr der Zentrierbohrer wegen seiner Schraubverbindung nur relativ umständlich und zeitaufwendig aus seiner Aufnahmebohrung herausnehmen lässt. Ausserdem kann der Fall eintreten, dass sich die Gewindeverbindung nach dem Anbohren nur schwer lösen lässt. Dies kommt daher, dass die Gewindeverbindung in der Regel über ihre ganze Länge sowohl der Führung des Zentrierbohrers im Schaftteil, als auch der Drehmoment- und Axialschlagübertragung dient. Es ist einleuchtend, dass hierbei leicht Verspannungen zwischen den zu verbindenden Teilen hervorgerufen werden können. Hinzu kommt noch die relativ starke Verschmutzungsanfälligkeit des und die Ausbildung von Passungsrost im Gewinde; dies gilt besonders, wenn bei herausgenommenem Zentrierbohrer durch die Aufnahmebohrung der Bohrstaub abgesaugt wird. Ausserdem hat sich gezeigt, dass derartige Gewindeverbindungen bruchgefährdet sind. The invention relates to a drill bit according to the type of the independent claim. Such a drill bit is known for example from DE-OS 2 602 238. In this known drill bit, the center drill is screwed into the coaxial bore in the shaft part. This core bit works satisfactorily. However, it has been shown that the drilling progress can be increased considerably depending on the diameter of the drill bit if the center drill is removed from the tool after drilling. The full impact energy can then be transferred from the hard metal cutting edges of the ring-shaped cutting edge support of the crown part to the rock. Of course, this also applies to the well-known drill bit. However, it has the disadvantage that because of its screw connection, the center drill can only be removed from its mounting hole in a relatively cumbersome and time-consuming manner. In addition, it can happen that the threaded connection is difficult to loosen after drilling. This is due to the fact that the threaded connection generally serves both for guiding the centering drill in the shaft part and for transmitting torque and axial impact over its entire length. It is obvious that this can easily cause tension between the parts to be connected. Added to this is the relatively high susceptibility to soiling and the formation of fretting corrosion in the thread; this applies in particular if, with the center drill removed, the drilling dust is extracted through the receiving bore. It has also been shown that such threaded connections are at risk of breakage.

Eine erfindungsgemäss aufgebaute Bohrkrone mit den kennzeichnenden Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass der Zentrierbohrer durch eine leicht - in der Regel heisst das von Hand -lösbare Verbindung befestigt ist. Die Führung des Zentrierbohrers in seiner Aufnahmebohrung ist dabei wegen der Ver-schmutzungsunanfälligkeit von glatten zylindrischen Wandungen noch verbessert. A drill bit constructed in accordance with the invention with the characterizing features of the independent patent claim has the advantage that the center drill is fastened by a connection which is easily detachable, generally by hand. The guidance of the center drill in its mounting hole is improved because of the dirt-free susceptibility of smooth cylindrical walls.

Durch die in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch beanspruchten Bohrkrone möglich. Besonders vorteilhaft ist für die Entlastung des Führungsstücks, dass einerseits sich der Zentrierbohrer über eine Schulter axial am Schaftteil abstützt, die in Richtung auf die Werkzeugspitze gesehen, vor dem Führungsstück angeordnet ist, andererseits dass das Drehmoment vom Schaftteil auf den Zentrierbohrer durch eine Schaftkupplung, vorzugsweise mit ebenen Mitnehmerflächen übertragen wird, welche in Richtung auf die Werkzeugspitze gesehen, vor dem Führungsstück angeordnet ist. The measures listed in the dependent claims allow advantageous refinements and improvements of the drill bit claimed in the independent claim. It is particularly advantageous for the relief of the guide piece that, on the one hand, the centering drill is axially supported on the shaft part via a shoulder, which is arranged in front of the guide piece as seen in the direction of the tool tip, and, on the other hand, that the torque from the shaft part to the centering drill is preferably by a shaft coupling is transmitted with flat driver surfaces, which is seen in the direction of the tool tip, is arranged in front of the guide piece.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bohrkrone mit Saugkopf, Fig. 2 und 3 ein Führungsstück eines Zentrierbohrers in zwei Ansichten, Fig. 4 und 5 einen Haltezapfen eines Schaftteils der Bohrkrone in zwei Ansichten, Fig. 6 ein zweites Ausführungsbeispiel der Bohrkrone und Fig. 7 ein drittes Ausführungsbeispiel der Bohrkrone. Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. 1 shows a first exemplary embodiment of a drill bit with a suction head, FIGS. 2 and 3 a guide piece of a centering drill in two views, FIGS. 4 and 5 a holding pin of a shaft part of the drill bit in two views, FIG. 6 shows a second exemplary embodiment of the drill bit and Fig. 7 shows a third embodiment of the drill bit.

In Fig. 1 der Zeichnung ist eine Bohrkrone dargestellt, welche im wesentlichen aus drei Teilen, einem Schaftteil 1, einem Kronenteil 2 und einem konzentrisch im Kronenteil 2 angeordneten Zentrierbohrer 3 besteht. In die Spitze des Zentrierbohrers 3 ist ein Hartmetallschneidplättchen 4 eingelötet. In Fig. 1 of the drawing, a drill bit is shown, which essentially consists of three parts, a shaft part 1, a crown part 2 and a center drill 3 arranged concentrically in the crown part 2. A hard metal cutting tip 4 is soldered into the tip of the center drill 3.

Das Schaftteil 1 hat ein an eine Werkzeugaufnahme einer Handwerkzeugmaschine angepasstes Einsteckende 5, The shaft part 1 has an insertion end 5 which is adapted to a tool holder of a hand power tool,

welches beispielsweise in Form einer Keilwelle ausgestaltet ist. Über dieses Einsteckende 5 werden dem Schaftteil 1 von der Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine Axialschläge und ein Drehmoment als Arbeitsbewegungen übertragen. Auf der der Werkzeugaufnahme abgewandten Seite ist das Schaftteil 1 lösbar mit dem Kronenteil 2 verbunden. Dazu weist das Schaftteil 1 einen von einer Ringschulter 6 axial begrenzten zylindrischen Haltezapfen 7 auf. Der Halte2 which is designed, for example, in the form of a spline. Via this insertion end 5, the shaft part 1 is transmitted from the tool holder of the hand-held power tool axial shocks and a torque as working movements. On the side facing away from the tool holder, the shaft part 1 is detachably connected to the crown part 2. For this purpose, the shaft part 1 has a cylindrical holding pin 7 which is axially delimited by an annular shoulder 6. The stop2

5 5

10 10th

IS IS

20 20th

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zapfen 7 greift in eine entsprechend lange Aufnahmebohrung 8 mit ebenfalls zylindrischer Wandung des an der Ringschulter 6 anliegenden Kronenteils 2 ein. Wie insbesondere aus Fig. 1 erkenntlich ist, hat das Kronenteil 2 wegen der relativ grossen axialen Länge des Haltezapfens 7 bzw. der Aufnahmebohrung 8 eine sehr gute radiale Führung bezüglich des Schaftteils 1. pin 7 engages in a correspondingly long receiving bore 8 with a likewise cylindrical wall of the crown part 2 lying against the annular shoulder 6. As can be seen in particular from FIG. 1, the crown part 2 has very good radial guidance with respect to the shaft part 1 because of the relatively large axial length of the holding pin 7 or the receiving bore 8.

Das Kronenteil 2 hat eine hohlzylindrische Wandung 9, welche an ihrer Stirnseite mit ebenfalls als Hartmetall-plättchen ausgestalteten Schneiden 10 versehen ist. Die Aus-senseite der Wandung 9 des Kronenteils 2 weist in herkömmlicher Art und Weise eine wendelartig verlaufende Nut auf. The crown part 2 has a hollow cylindrical wall 9, which is provided on its end face with cutting edges 10 which are also designed as hard metal plates. The outer side of the wall 9 of the crown part 2 has a helically extending groove in a conventional manner.

Im Haltezapfen 7 und an der Innenwandung der Aufnahmebohrung 8 des Kronenteils 2 ist jeweils eine Wendelnut mit halbkreisförmigem Querschnitt angeordnet, die einander derart zugeordnet sind, dass sie sich zu einem einzigen Kreisquerschnitt ergänzen. Diese wendeiförmige Ausnehmung ist von einem Drahtwendeleinsatz 12 ausgefüllt. Auf diese Art und Weise sind das Schaftteil 1 und das Kronenteil gewindeähnlich miteinander verbunden. Dabei wird das Kronenteil 2 so weit auf den Haltezapfen 7 heraufgedreht, bis die hintere Stirnseite der Wandung 9 des Kronenteils 2 an der Ringschulter 6 des Schaftteils 1 anschlägt. So können Axialschläge vom Schaftteil 1 verlustlos auf das Kronenteil 2 bzw. zu den Hartmetallschneiden 10 übertragen werden. A helical groove with a semicircular cross section is arranged in the holding pin 7 and on the inner wall of the receiving bore 8 of the crown part 2, which are assigned to one another in such a way that they complement one another to form a single circular cross section. This helical recess is filled by a wire helix insert 12. In this way, the shaft part 1 and the crown part are connected to one another in a thread-like manner. The crown part 2 is rotated up to the holding pin 7 until the rear end face of the wall 9 of the crown part 2 strikes the annular shoulder 6 of the shaft part 1. Axial impacts can thus be transmitted without loss from the shaft part 1 to the crown part 2 or to the hard metal cutting edges 10.

Der im Innern des Kronenteils 2 koaxial angeordnete Zentrierbohrer 3 ragt mit seiner Hartmetallschneiden tragenden Spitze ca. zehn bis zwanzig Millimeter aus dem Kronenteil hervor. Das der Spitze abgewandte Ende des Zentrierbohrers hat ein zylindrisches Führungsstück 13, welches in eine koaxial im Haltezapfen 7 des Schaftteils 1 verlaufende Bohrung 14 eingeführt ist. Die Länge des Führungsstücks 13 entspricht bei den hier dargestellten Ausführungsbeispielen in etwa der Länge des Haltezapfens 7. Dadurch wird eine ähnlich gute radiale Führung des Zentrierbohres 3 bezüglich des Schaftteils 1 erreicht wie beim Kronenteil 2. Zur Sicherung gegen Herausfallen aus der Bohrung 14 ist in einer zugeordneten Ringnut am Führungsstück 13 ein beim Einführen in die Bohrung 14 des Haltezapfens 7 im Durchmesser elastisch verformbarer Federring 15 als Sicherungselement angeordnet. The center drill 3, which is arranged coaxially in the interior of the crown part 2, protrudes with its carbide-tipped tip about ten to twenty millimeters from the crown part. The end of the center drill facing away from the tip has a cylindrical guide piece 13 which is inserted into a bore 14 which runs coaxially in the holding pin 7 of the shaft part 1. In the exemplary embodiments shown here, the length of the guide piece 13 corresponds approximately to the length of the holding pin 7. This results in a similarly good radial guidance of the centering hole 3 with respect to the shaft part 1 as with the crown part 2. To prevent it from falling out of the bore 14, one is in one assigned ring groove on the guide piece 13, a spring ring 15 which is elastically deformable in diameter when inserted into the bore 14 of the holding pin 7 as a securing element.

Der Zentrierbohrer 3 stützt sich über eine Schulter 16 axial an zugeordneten Stirnanschlägen 17 am Schaftteil 1 ab. An dieser Stelle erfolgt die Schlagübertragung vom Schaftteil 1 auf den Zentrierbohrer 3. The centering drill 3 is supported axially via a shoulder 16 on associated end stops 17 on the shaft part 1. At this point, the impact is transmitted from the shaft part 1 to the center drill 3.

In Richtung auf die Spitze des Zentrierbohrers zu gesehen hinter der hier ringförmig angedrehten Schulter 16 sind am Schaft des Zentrierbohrers 3 zwei zueinander parallel verlaufende ebene Mitnehmerflächen 18 angefräst. Diese Mitnehmerflächen 18 kommen bei in die Bohrung 14 eingesetztem Zentrierbohrer 3 zwischen zwei zugeordneten ebenen Flächen 19 im Haltezapfen 7 zu liegen (Fig. 1). Zur Bildung der Flächen 19 und der Stirnanschläge 17 ist das Schaftteil 1 in seinem vordersten Bereich, d.h. in seinem Haltezapfen 7 geschlitzt. Die Breite des Schlitzes 20 muss natürlich der Schlüsselweite21 der beiden Mitnehmerflächen 18 entsprechen. In the direction of the tip of the center drill, seen behind the shoulder 16, which is turned on in an annular manner here, two flat driver surfaces 18 running parallel to one another are milled on the shaft of the center drill 3. When the center drill 3 is inserted into the bore 14, these driver surfaces 18 come to lie between two assigned flat surfaces 19 in the holding pin 7 (FIG. 1). To form the surfaces 19 and the end stops 17, the shaft part 1 is in its foremost region, i.e. slotted in its retaining pin 7. The width of the slot 20 must of course correspond to the width across flats 21 of the two driving surfaces 18.

Auf diese Weise ist das Führungsstück 13 des Zentrierboh652446 In this way, the guide piece 13 of the centering drill 652446

rers vollkommen von der Übertragung der Werkzeugbewegung - Axialschläge und Drehmoment - auf den Zentrierbohrer entlastet. So kann also, da eine Verformung durch die Werkzeugbewegung nahezu ausgeschlossen ist, eine relativ enge Passung zwischen Führungsstück 13 und Bohrung 14 gewählt werden. Trotzdem lässt sich der Zentrierbohrer 3 leicht von Hand in die Bohrung 14 einführen, zur Drehmitnahme arretieren und nach dem Anbohren wieder entfernen. rers completely relieved of the transfer of tool movement - axial shocks and torque - to the center drill. Thus, since deformation due to tool movement is almost impossible, a relatively close fit between guide piece 13 and bore 14 can be selected. Nevertheless, the center drill 3 can be easily inserted into the bore 14 by hand, locked for rotary driving and removed again after the drilling.

Der Zentrierbohrer 3 weist einen als zentrale Bohrung ausgebildeten Absaugekanal 22 auf. Dieser Absaugekanal mündet an der Spitze des Zentrierbohrers 3 nahe seiner Hartmetallschneiden 4 aus. Das andere Ende des Absaugekanals 22 mündet in die Bohrung 14 im Schaftteil 1. Das innere Ende dieser Bohrung 14 ist über eine Querbohrung 23, die sich beidseitig in einen auf der zylindrischen Aussenfläche des Schaftteils 1 drehbar angeordneten Saugkopf 24 öffnet, mit einer in der Zeichnung nur schematisch angedeuteten Unterdruckquelle verbunden. Diese Unterdruckquelle kann z.B. als Staubsauger 25 ausgebildet sein. The center drill 3 has a suction channel 22 designed as a central bore. This suction channel opens at the tip of the center drill 3 near its hard metal cutting edges 4. The other end of the suction channel 22 opens into the bore 14 in the shaft part 1. The inner end of this bore 14 is via a transverse bore 23, which opens on both sides in a suction head 24 rotatably arranged on the cylindrical outer surface of the shaft part 1, with one in the drawing connected only schematically indicated vacuum source. This vacuum source can e.g. be designed as a vacuum cleaner 25.

Zum Arbeiten wird die Bohrkrone beispielsweise in eine Werkzeugaufnahme einer Handwerkzeugmaschine beispielsweise eines Bohrhammers eingesteckt. Auf das Schaftteil 1 werden die Arbeitsbewegungen: Axialschläge und Drehmoment - übertragen. Zum Anbohren wird der Zentrierbohrer 3 in die Bohrung 14 der Bohrkrone eingesteckt. Der Zentrierbohrer wird auf das zu bearbeitende Gestein gesetzt, wobei der Antrieb der Handwerkzeugmaschine so lange eingeschaltet bleibt, bis der Zentrierbohrer sich im zu bearbeitenden Stein eine Führungsbohrung gebohrt hat und die Hartmetallschneiden 10 des Kronenteils 2 der Bohrkrone eine wenige Millimeter tiefe kreisförmige Nut in das Gestein gebohrt haben. Darauf wird die Handwerkzeugmaschine zurückgezogen und nach Ausschalten seines Antriebes wird der Zentrierbohrer 2 von Hand aus der Bohrkrone entfernt. Danach wird die Bohrkrone wieder in die Ringnut im Gestein eingesetzt. Beim Weiterbohren saugt nun das Gebläse den anfallenden Bohrstaub in das Innere des Kronenteils 2 und von dort wird der Bohrstaub über die Bohrung 14 letztlich in den Staubsauger 25 gesaugt. To work, the drill bit is inserted, for example, into a tool holder of a hand-held power tool, for example a hammer drill. The working movements: axial shocks and torque - are transmitted to the shaft part 1. For drilling, the center drill 3 is inserted into the hole 14 in the drill bit. The center drill is placed on the rock to be machined, with the drive of the hand tool remaining switched on until the center drill has drilled a guide hole in the stone to be machined and the hard metal cutting edges 10 of the crown part 2 of the drill bit have a circular groove a few millimeters deep into the rock have bored. The handheld power tool is then withdrawn and, after switching off its drive, the center drill 2 is removed from the drill bit by hand. The core bit is then reinserted into the ring groove in the rock. When drilling continues, the blower sucks the drilling dust into the interior of the crown part 2 and from there the drilling dust is ultimately sucked into the vacuum cleaner 25 via the hole 14.

In Fig. 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Bohrkrone dargestellt. Diese unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass der Zentrierbohrer 3 anstelle des Federrings 15 als Sicherungselement einen Toleranzring 35 in einer zugeordneten Ringnut trägt. Auch der Toleranzring hat wie der Federring des ersten Ausführungsbeispiels eine unrunde Form. Er wird beim Einführen des Führungsstücks 33 in die Bohrung 14 elastisch verformt und sichert so den Zentrierbohrer gegen Herausfallen. 6 shows a second exemplary embodiment of a drill bit. This differs from the first exemplary embodiment in that the centering drill 3 carries a tolerance ring 35 in an associated annular groove instead of the spring ring 15 as a securing element. Like the spring ring of the first exemplary embodiment, the tolerance ring also has a non-circular shape. It is elastically deformed when the guide piece 33 is inserted into the bore 14 and thus secures the center drill against falling out.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel einer Bohrkrone ist auf die Anordnung des Absaugekanals 22 im Zentrierbohrer verzichtet worden. Beim Arbeiten mit dieser etwas vereinfachten Ausführungsform kann also das beim Anbohren mit dem Zentrierbohrer anfallende Bohrmehl nicht abgesaugt werden. Nach Herausnahme des Zentrierbohres arbeitet diese Bohrkrone in genau gleicher Art und Weise wie die vorher beschriebenen Ausführungsbeispiele. In the third exemplary embodiment of a drill bit shown in FIG. 7, the arrangement of the suction channel 22 in the centering drill has been dispensed with. When working with this somewhat simplified embodiment, the drilling dust produced when drilling with the centering drill cannot be extracted. After removing the centering drill, this drill bit works in exactly the same way as the previously described exemplary embodiments.

3 3rd

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B B

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

652446 PATENT CLAIMS

1.Bore bit for dust-extracting operation, consisting of a shaft part, one side of which has an insertion end adapted to a tool holder of a hand-held power tool, the other side of which is releasably connected to a crown part, the hollow cylindrical wall of which is equipped with cutting edges on its end face, and one in one coaxial bore in the shaft part detachably held centering drill, the bore being connected to a negative pressure source via a transverse bore opening at the shaft part, characterized in that the centering drill (3) is a cylindrical guide piece in the bore (14) which is stress-free from axial impact and torque transmission ( 13.33).

2. Drill bit according to claim 1, characterized in that the center drill (3) is supported axially on a preferably annularly turned shoulder (16) on an associated end stop (17) on the shaft part (1), which seen in the direction of the tool support before Guide piece (13, 33) is arranged.

3. Drill bit according to claim 1 or 2, characterized in that the torque is transmitted from the shaft part (1) to the centering drill (3) by a shaft coupling (18, 19), which is seen in the direction of the tool tip in front of the guide piece (13, 33) is arranged.

4. Drill bit according to claim 3, characterized in that the shaft coupling consists of flat driver surfaces (18) of the center drill (3) and associated surfaces (19) on the holding pin (7) of the shaft part (1).

5. Drill bit according to claim 2, 3 and 4, characterized in that the shoulder (16) for axial support and the shaft coupling (18, 19) are arranged in the same axial area.

6. Drill bit according to claim 4, characterized in that the shaft part (1) is provided with a slot (20) in the foremost region (retaining pin 7) of the bore (14) to form the surfaces (19) and the end stops (17), while the center drill (3) has two parallel driver surfaces (18) of corresponding wrench size (21).

7. Drill bit according to one of the preceding claims, characterized in that in order to prevent it falling out in an associated annular groove on the guide piece, a spring ring (15) or tolerance ring (35) which is elastically deformable when inserted into the bore (14) of the retaining pin (7). is arranged.

8. Drill bit according to one of the preceding claims, characterized in that in the centering drill (3) is formed as a central bore suction channel (22) which opens at its tip near the cutting edge.

9. A drill bit according to claim 1, characterized in that the shaft part (1) has a cylindrical retaining pin (7) which is axially delimited by an annular shoulder (6) and which is in a correspondingly long receiving bore (8) of the crown part resting on the annular shoulder (6) (2) engages, semi-circular helical grooves (11, 11 ') being arranged in the holding pin (7) and in the crown part (2), which complement one another to form a circular cross section which is filled by a wire helix insert (12).