DE102008053276A1 - Drill bit for use in drilling fixture for superimposing drills, has circular base body forming circular cutting surface, which is provided with cutting elements partially formed as point cuts and as surface cuts - Google Patents

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Abstract

The bit has a circular base body (1) forming a circular cutting surface (2), which is provided with cutting elements. The cutting elements are partially formed as point cuts (3) and as surface cuts (4), where the surface cuts form a circular cutting edge. Additional cutting elements are located on a peripheral side of the base body, where the additional cutting elements are partially formed as the point cuts and as the surface cuts. The surface cuts are formed with straight cutting edges aligned in a longitudinal-axial direction.

Description

Beim Überlagerungsbohren, das insbesondere für Erd- und Gesteinsbohrungen durchgeführt wird, wird mit zwei koaxialen Bohrgestängen gearbeitet. Das Innengestänge trägt hierbei einen Bohrkopf und das Außengestänge eine den Bohrkopf umgebende (Ring-)Bohrkrone. Beide Gestänge werden drehend vorgetrieben, wobei auf das Innengestänge zusätzlich Schläge ausgeübt werden können. Diese Schläge können entweder durch einen außerhalb des Bohrlochs am rückwärtigen Ende des Innengestänges vorgesehenen Außenhammer erzeugt werden oder von einem Imlochhammer, der in der Nähe des Bohrkopfs in den Innengestängestrang integriert ist.When overlay drilling, especially for earth and rock drilling, is working with two coaxial drill pipes. The inner rod in this case carries a drill head and the outer rod a (ring) drill bit surrounding the drill head. Both rods are driven in rotation, in addition to the inner rod Blows can be exercised. These blows can either through an outside of the borehole at the rear end of the inner linkage provided external hammer or be generated by a Im Lochhammer, which is near the drill head in the Innengestängestrang is integrated.

Die Bohrkronen weisen regelmäßig einen ringförmigen Grundkörper auf, der rückseitig mit entsprechenden Befestigungsmitteln (z. B. einem Gewinde) zur Befestigung an dem Außengestänge versehen ist. Stirnseitig bildet der ringförmige Grundkörper der Bohrkrone eine (ringförmige) Schneidfläche aus, die, zur Verbesserung der Scheidwirkung, mit Schneidelementen versetzt sein kann. Entsprechende Bohrkronen sind beispielsweise aus der DE 41 14 457 C1 und aus der DE 42 11 048 C1 bekannt. Die bei diesen Bohrkronen verwendeten Hartmetall-Schneidelemente sind als Punktschneiden ausgebildet, d. h. sie weisen eine punktförmige Kontaktfläche für einen Kontakt mit dem vor der Bohrkrone befindlichen Bohrgrund auf. Bei der Verwendung dieser bekannten Bohrkronen hat sich deren Bohrwirkung häufig als nicht ausreichend herausgestellt.The drill bits regularly have an annular base body, which is provided at the rear with corresponding fastening means (eg a thread) for attachment to the outer rod. The end face of the annular body of the drill bit forms an (annular) cutting surface, which can be offset with cutting elements to improve the separation effect. Corresponding drill bits are for example from the DE 41 14 457 C1 and from the DE 42 11 048 C1 known. The carbide cutting elements used in these drill bits are designed as point cutting, ie they have a point-shaped contact surface for contact with the drill bit located in front of the drill bit. When using these known drill bits whose drilling effect has often been found to be insufficient.

Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine insbesondere hinsichtlich der Bohrwirkung verbesserte Bohrkrone anzugeben.outgoing From this prior art, the invention was therefore the task underlying, improved in particular with regard to the drilling action Specify drill bit.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Schutzanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Bohrkrone sind Gegenstand der abhängigen Schutzansprüche und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.These Task is by the subject of the independent protection claim solved. Advantageous embodiments of the drill bit according to the invention are the subject of the dependent claims and will be apparent from the following description of the invention.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei einer Bohrkrone, die einen ringförmigen Grundkörper aufweist, der eine ringförmige Schneidfläche ausbildet, die mit Schneidelementen versehen ist, diese Schneidelemente teilweise als Punktschneiden und teilweise als Flächenschneiden auszubilden.According to the invention provided with a drill bit, which is an annular Basic body having an annular cutting surface formed, which is provided with cutting elements, these cutting elements partly as point cutting and partly as surface cutting train.

Unter „Punktschneiden” werden erfindungsgemäß Schneidelemente verstanden, die aufgrund ihrer Form eine punkt- bzw. flächenförmige Kontaktfläche mit dem Bohrgrund ausbilden. „Flächenschneiden” weisen dagegen eine größere, von einer Schneidkante begrenzte Kontaktfläche auf.Under "point cutting" will be According to the invention understood cutting elements, the due to their shape a point or sheet-shaped Form contact surface with the drilling ground. Pointing "area cutting" however, a larger, limited by a cutting edge Contact surface on.

Durch die erfindungsgemäße Kombination unterschiedlicher Schneidelemente, die ihrerseits jeweils unterschiedliche Schneidwirkungen auf den Baugrund ausüben, kann eine erheblich verbesserte Bohrwirkung erzielt werden.By the inventive combination of different Cutting elements, in turn, each have different cutting effects Exercising on the ground can significantly improve drilling performance be achieved.

Für eine weitere Verbesserung der Bohrwirkung kann zudem vorgesehen sein, dass die Flächenschneiden eine ringförmige und insbesondere eine kreisförmige Schneidkante ausbilden.For a further improvement of the drilling action can also be provided be that the area cutting an annular and in particular form a circular cutting edge.

In einer weiterhin verbesserten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrkrone kann zudem vorgesehen sein, dass zusätzlich oder alternativ umfangsseitig auf dem Grundkörper Schneidelemente angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind diese Schneidelemente ebenfalls teilweise als Punkt- und teilweise als Flächenschneiden ausgebildet. Durch die zusätzliche Anordnung von Schneidelementen umfangsseitig auf dem Grundkörper kann ein besonders gutes Freischneiden der Bohrkrone erzielt werden.In a further improved embodiment of the invention Drill bit can also be provided that additional or alternatively circumferentially arranged on the base body cutting elements are. Particularly preferably, these cutting elements are also partially designed as a point and partially as a surface cutting. By the additional arrangement of cutting elements circumferentially on the body can be a particularly good cut the drill bit can be achieved.

Als vorteilhaft hat sich herausgestellt, die umfangsseitig auf dem Grundkörper ausgebildeten Flächenschneiden mit in längsaxialer Richtung ausgerichteten und vorzugsweise geraden Schneidkanten auszubilden. Unter „längsaxial” wird erfindungsgemäß eine Ausrichtung in Richtung der Längsachse der Bohrkrone verstanden.When advantageous has been found, the peripherally on the body trained surface cutting with in longitudinal axial Direction aligned and preferably straight cutting edges form. Under "longitudinal axial" according to the invention a Orientation in the direction of the longitudinal axis of the drill bit understood.

Für eine weitere Verbesserung der Bohrwirkung der erfindungsgemäßen Bohrkrone kann zudem vorgesehen sein, dass zumindest einige der Schneidelemente bei einer Rotation der Bohrkrone um deren Längsachse unterschiedliche Schneidbahnen, ausbilden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine möglichst große Fläche des Bohrgrunds von den Schneidkanten bearbeitet wird.For a further improvement of the drilling action of the invention Drill bit may also be provided that at least some of the cutting elements during a rotation of the drill bit about its longitudinal axis different Cutting tracks, train. This can ensure that the largest possible area of the bottom of the cutting edges is processed.

Eine bevorzugte Möglichkeit, unterschiedliche Schneidbahnen insbesondere bei Punktschneiden zu erreichen, kann daran liegen, diese mit unterschiedlichen Winkeln bezüglich der Fläche, auf der sie angeordnet sind, auszubilden. Beispielsweise bei kegelförmigen Punktschneiden (hierunter sollen auch Kegel mit gekrümmter Mantelfläche und/oder abgerundeter Spitze fallen) können unterschiedliche Winkel zwischen der Kegelachse und der jeweiligen Grundfläche vorgesehen sein. Entsprechende Flächenschneiden können beispielsweise als schiefer Zylinder ausgeführt sein.A preferred way different cutting paths in particular to achieve point cutting, it may be because these with different angles with respect to the area, on which they are arranged to train. For example, in conical Point cutting (here are also cones with curved Lateral surface and / or rounded tip) different angles between the cone axis and the respective base be provided. Appropriate surface cutting can For example, be designed as a slanted cylinder.

In einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bohrkrone können die Schneidelemente weiterhin zumindest teilweise unterschiedliche Bauhöhen aufweisen. Unter „Bauhöhe” wird der Abstand des von dem jeweiligen Schneidelement ausgebildeten Schneidpunkts bzw. der Schneidfläche zu der Fläche, auf der dieses Schneidelement angeordnet ist, verstanden. Durch diese Ausgestaltung der erfin dungsgemäßen Bohrkrone kann ein Stufenschneideeffekt erzielt werden, durch den die Bohrwirkung der erfindungsgemäßen Bohrkrone weiter verbessert werden kann.In a further preferred embodiment of the drill bit according to the invention, the cutting elements can continue to have at least partially different heights. "Construction height" is the distance of the formed by the respective cutting element cutting point or the cutting surface to the surface on which this Schnei delement is arranged, understood. By this embodiment of the inventions to the invention drill bit, a step cutting effect can be achieved by the drilling effect of the drill bit according to the invention can be further improved.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann zudem vorgesehen sein, die Schneidelemente und insbesondere die Punktschneiden unterschiedlich groß auszubilden. Dadurch können unterschiedliche Anpressdrücke auf den Bohrgrund erzeugt werden.In an advantageous embodiment of the present invention can also be provided, the cutting elements and in particular make the point cutting differently sized. Thereby can have different contact pressures on the Drilling ground are generated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The Invention will now be described with reference to a drawing Embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 eine erfindungsgemäße Bohrkrone in einer isometrischen Ansicht. 1 a drill bit according to the invention in an isometric view.

Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bohrkrone in einer isometrischen Darstellung. Die Bohrkrone weist einen ringförmigen Grundkörper 1 auf, der an seiner Vorderseite eine ebenfalls ringförmige Schneidfläche 2 ausbildet. In diese Schneidfläche sind eine Vielzahl von Hartmetall-Schneidelementen integriert, die erfindungsgemäß teilweise als Punktschneiden 3 und teilweise als Flächenschneiden 4 ausgebildet sind.The 1 shows a drill bit according to the invention in an isometric view. The drill bit has an annular base body 1 on, at its front a likewise annular cutting surface 2 formed. In this cutting surface a plurality of carbide cutting elements are integrated, which according to the invention partly as point cutting 3 and partly as surface cutting 4 are formed.

Die erfindungsgemäße Bohrkrone ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass auch umfangsseitig, d. h. auf der Außenfläche des ringförmigen Grundkörpers 1, Schneidelemente vorgesehen sind, die ebenfalls teilweise als Punktschneiden 3 und teilweise als Flächenschneiden 4 ausgebildet sind. Die umfangsseitig angeordneten Flächenschneiden 4 werden durch zwei benachbarte, längsaxial ausgerichtete Nuten 5 ausgebildet, die in Richtung des rückseitigen Endes des ringförmigen Grundkörpers 1 auslaufend ausgebildet sind.The drill bit according to the invention is further characterized in that also peripherally, ie on the outer surface of the annular base body 1 , Cutting elements are provided, which also partially as a point cutting 3 and partly as surface cutting 4 are formed. The circumferentially arranged surface cutting 4 are by two adjacent, longitudinally axially aligned grooves 5 formed in the direction of the rear end of the annular body 1 are formed expiring.

Die dargestellte erfindungsgemäße Bohrkrone zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die Schneidelemente teilweise unterschiedlich groß sind. Gut erkennbar sind insbesondere kleine und große Punktschneiden 3.The illustrated drill bit according to the invention is further distinguished by the fact that the cutting elements are sometimes of different sizes. Especially recognizable are small and large point cutting edges 3 ,

Weiterhin sind die Schneidelemente so ausgebildet, dass diese teilweise unterschiedliche Schneidbahnen ausbilden. Dies ist in der 1 beispielsweise anhand der in die Schneidfläche 2 des Grundkörpers 1 integrierten Flächenschneiden 4 erkennbar, deren radialer Abstand von der Längsachse des Grundkörpers 1 teilweise unterschiedlich ist, so dass diese bei einer Rotation des Grundkörpers um die Längsachse Schneidbahnen mit unterschiedlichen Durchmessern ausbilden.Furthermore, the cutting elements are formed so that they form partially different cutting paths. This is in the 1 for example, based on the in the cutting surface 2 of the basic body 1 integrated surface cutting 4 recognizable, whose radial distance from the longitudinal axis of the body 1 is partially different, so that they form at a rotation of the body about the longitudinal axis cutting paths with different diameters.

Bei der in der 1 dargestellten Bohrkrone ist vorgesehen, die unterschiedlichen Schneidbahnen bei den Punktschneiden 3 dadurch zu erzielen, dass diese teilweise winkelig bezüglich der Fläche, auf der diese angeordnet sind, ausgebildet sind. In der 1 gut erkennbar ist beispielsweise die schräge Ausrichtung der großen Punktschneiden 3, die in die ringförmige Schneidfläche des Grundkörpers 1 integriert sind.When in the 1 shown drill bit is provided, the different cutting paths at the point cutting 3 in that they are partially angularly formed with respect to the surface on which they are arranged. In the 1 For example, the oblique orientation of the large point cutting edges is easily recognizable 3 placed in the annular cutting surface of the main body 1 are integrated.

Im rückseitigen Bereich des Grundkörpers 1 ist in dessen Außenfläche zudem noch ein Rundgewinde 6 eingebracht, das dazu vorgesehen ist, die Bohrkrone mit einem Außengestänge einer Bohrvorrichtung zum Überlagerungsbohren (nicht dargestellt) zu verschrauben.In the back area of the main body 1 is in its outer surface also a round thread 6 introduced, which is intended to screw the drill bit with an outer rod of a drilling device for overlay drilling (not shown).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4114457 C1 [0002] - DE 4114457 C1 [0002]
  • - DE 4211048 C1 [0002] - DE 4211048 C1 [0002]

Claims (9)

Bohrkrone, insbesondere zur Verwendung in einer Bohrvorrichtung zum Überlagerungsbohren, mit einem ringförmigen Grundkörper (1), der eine ringförmige Schneidfläche (2) ausbildet, die mit Schneidelementen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente teilweise als Punktschneiden (3) und teilweise als Flächenschneiden (4) ausgebildet sind.Drill bit, in particular for use in a drilling device for overlay drilling, with an annular base body ( 1 ), which has an annular cutting surface ( 2 ), which is provided with cutting elements, characterized in that the cutting elements partly as point cutting ( 3 ) and partly as surface cutting ( 4 ) are formed. Bohrkrone gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenschneiden (4) eine ringförmige Schneidkante ausbilden.Drill bit according to claim 1, characterized in that the surface cutting edges ( 4 ) form an annular cutting edge. Bohrkrone gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass umfangsseitig auf dem Grundkörper (1) zusätzliche Schneidelemente angeordnet sind.Drill bit according to claim 1 or 2, characterized in that peripherally on the base body ( 1 ) additional cutting elements are arranged. Bohrkrone gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzlichen Schneidelemente teilweise als Punktschneiden (3) und teilweise als Flächenschneiden (4) ausgebildet sind.Drill bit according to claim 3, characterized in that the additional cutting elements partly as point cutting ( 3 ) and partly as surface cutting ( 4 ) are formed. Bohrkrone gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenschneiden (4) mit geraden, in längsaxialer Richtung ausgerichteten Schneidkanten ausgebildet sind.Drill bit according to claim 4, characterized in that the surface cutting edges ( 4 ) are formed with straight, aligned in the longitudinal axial direction cutting edges. Bohrkrone gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente zumindest teilweise unterschiedliche Schneidbahnen ausbilden.Drill bit according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting elements at least partially form different cutting paths. Bohrkrone gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Punktschneiden (3) zumindest teilweise unterschiedliche Winkel bezüglich der Fläche, auf der sie angeordnet sind, ausbilden.Drill bit according to claim 6, characterized in that the axes of the point cutting edges ( 3 ) form at least partially different angles with respect to the surface on which they are arranged. Bohrkrone gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente zumindest teilweise unterschiedliche Bauhöhen aufweisen.Drill bit according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting elements at least partially have different heights. Bohrkrone gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidelemente unterschiedliche Größen aufweisen.Drill bit according to one of the preceding claims, characterized in that the cutting elements different Have sizes.
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