DE102009023299A1 - Drill e.g. hammer drill, for stones, has spiral coils clamping shell surface and extending spirally around core, where core exhibits bend and reverse bend running within shell surface - Google Patents

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Abstract

The drill (10) has spiral coils (12) clamping a shell surface and extending spirally around a core (18). The core exhibits a bend (20) and a reverse bend (22) in a side view, where the bends run within the shell surface. The core extends spirally or helically, and the bend and reverse bend of the core are symmetrical to each other. An inclination of the core is equal to/larger/ smaller than an inclination of the spiral coils. A cladding curve (16) runs cylindrically, and a cutting plate or a cutter head rebounds opposite to a cladding curve.

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 bzw. 10.The The invention relates to a drill according to the preamble of claim 1 or 10.

Derartige Bohrer werden gern für Hammerbohrer oder Bohrhämmer eingesetzt, wobei typischerweise die Bohrerspitze mit einer Schneidplatte, die auch als Kopf ausgebildet sein kann, bestückt ist. Die Schneidplatte oder der Schneidkopf, die typischerweise aus Hartmetall bestehen, überragen eine Hüllkurve oder -fläche einer Wendel, die über den Verlauf des Bohrers hinweg ausgebildet ist und die der Führung des Bohrers im Bohrloch, aber auch der Erzeugung von Bohrmehlabfuhrnuten dient.such Drills are often used for hammer drills or rotary hammers used, wherein typically the drill bit with a cutting plate, the can also be designed as a head is equipped. The Cutting tip or cutting head, typically made of carbide exist, surmount an envelope or surface a coil formed over the course of the drill is and the drill's guide downhole, as well the production of Bohrmehlabfuhrnuten serves.

Bei derartigen Bohrern muss über einen Schlagbolzen, der in dem Bohrhammer auf den Schaft des Bohrers schlägt, eine erhebliche Energie über den Kern und die Wendel des Bohrers übertragen werden, um die erwünschte Hammerwirkung an der Schneidplatte oder dem Schneidkopf sicherzustellen. Der Wirkungsgrad des Bohrers, also die Bohrleistung im Verhältnis zur eingebrachten elektrischen oder Schlagleistung, hängt stark von der Energieübertragung über den Kern und Wendel des Bohrers ab.at such drills must have a firing pin, which in beats the hammer on the shank of the drill, one transfer considerable energy via the core and the helix of the drill be to the desired hammer action on the cutting plate or to ensure the cutting head. The efficiency of the drill, So the drilling power in relation to the introduced electrical or impact performance, depends heavily on the energy transfer the core and helix of the drill off.

Daher hat man versucht, mit einem möglichst großen Kerndurchmesser zu arbeiten, was sich jedoch als nachteilig herausgestellt hat, denn dann neigt der Bohrer dazu, sich in dem erzeugten Bohrloch festzufressen, da der für die Bohrmehlabfuhr zur Verfügung gestellte Querschnitt unzureichend ist. Dies gilt im besonderem Maße, wenn nach unten gebohrt wird, während beim Über-Kopf-Bohren das erzeugte Bohrmehl auf Grund der Schwerkraft dazu neigt, leichter das Bohrloch zu verlassen.Therefore you tried, with the largest possible core diameter to work, which has proved to be disadvantageous, because then the drill tends to get into the hole that has been created festzufressen, as the available for the dredging Asked cross section is insufficient. This applies in particular Dimensions when drilled down, while overhead drilling the generated drilling dust tends to be lighter due to gravity to leave the borehole.

Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, für die Art der Bohrposition unterschiedliche Bohrer bereitzustellen, also für das Über-Kopf-Bohren mit größerem Kerndurchmesser. Dies hat sich jedoch als unpraktikabel herausgestellt, zumal dann der betreffende Handwerker stets einen mehrfachen Bohrersatz mit sich führen müsste.It has already been proposed for the type of Drilling position to provide different drill, so for Overhead drilling with larger core diameter. This has turned out to be impractical, especially since then the craftsman concerned always with a multiple drill set would have to lead.

Ferner ist es auch einmal vorgeschlagen worden, die Steigung der Bohrwendel über den Verlauf des Bohrers sich ändern zu lassen, um so Schwingungen des Bohrers zu unter drücken. Derartige Bohrer sind jedoch mit den gängigen Maschinen nicht vernünftig herzustellen, so dass sie sich nicht durchgesetzt haben.Further It has also been suggested once, the slope of the drill spiral over to change the course of the drill, so vibrations of the drill. However, such drills are not reasonable to make with common machines, so that they did not prevail.

Ferner sind sog. Schlangenbohrer bekannt, wozu beispielhaft auf die DE-PS 278 479 zu verweisen ist, die sich durch ein spiralig umlaufendes Wendelblech auszeichnen, das auf einem Kern aufgelötet ist, wobei der Bohrerdurchmesser sich typischerweise von der Spitze des Bohrers ausgehend ändert. Diese Bohrer sind als Schlagbohrer oder gar für Bohrhämmer im Grunde nicht geeignet, sondern eher für Erde oder weicheres Gestein, wie sich beispielweise aus der DE-PS 321 291 ergibt.Furthermore, so-called. Snake drill are known, including for example on the DE-PS 278 479 to be referred to, which are characterized by a spirally revolving coil plate which is soldered to a core, wherein the drill diameter typically changes starting from the tip of the drill. These drills are not suitable as a hammer drill or even for rotary hammers basically, but rather for earth or softer rock, such as from the DE-PS 321 291 results.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer, insbesondere für Gestein, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der eine verbesserte Weiterleitung der eingebrachten Energie auf die Spitze des Bohrers ermöglicht, ohne dass die Gefahr des Verstopfens durch gefördertes Bohrmehl bestände.In contrast, the invention has the object, a drill, in particular for rocks, according to the preamble of Claim 1, which provides an improved routing of the introduced Energy to the tip of the drill allows without the risk of clogging by funded drilling flour stock.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 bzw. 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.These The object is achieved by claim 1 or 10 solved. Advantageous developments emerge from the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Bohrer zeichnet sich durch einen besonders gestalteten Kern aus, der es ermöglicht, die eingebrachte Schlagenergie besonders vorteilhaft weiterzuleiten. Typischerweise verläuft der Wendelkern in einer gleichen oder ähnlichen Wellenlänge wie die Stoßwelle oder dessen Vielfache oder Bruchteile bei Bohrhämmern. Die Stoßwelle wird daher durch den Kern trotz dessen geringen Durchmessers unterstützt und überraschend ergibt sich ein verbesserter Bohrwirkungsgrad. Hinzukommt, dass durch den vergleichsweise geringen Materialeinsatz der Bohrer leichter ist, so dass durch Beschleunigen und Abbremsen des Bohrers weniger Energie verbraucht wird.Of the The drill according to the invention is characterized by a specially designed core that allows the forward introduced impact energy particularly advantageous. Typically, the spiral core runs in a same or similar wavelength as the shock wave or its multiples or fractions in rotary hammers. The shock wave is therefore through the core despite its small diameter supported and surprisingly results in an improved Drilling efficiency. In addition, due to the comparatively low use of materials the drill is lighter, so by accelerating and decelerating the drill consumes less energy.

Durch eine vergleichsweise große Steigung der Wendel von beispielsweise dem dreifachen Bohrerdurchmesser lässt sich die Bohrmehlabfuhr verbessern und beschleunigen. Zudem ist durch die bevorzugte Ausgestaltung der Wendel mit einer zylindrischen Hüllkurve die Reibung an der Wandung des Bohrlochs gering, insbesondere dann, wie es an sich bekannter Weise die Hüllkurve gegenüber der Hüllkurve der Schneidplatte oder des Schneidkopfs zurückspringt.By a comparatively large pitch of the helix of, for example the threefold diameter of the drills allows the removal of the dripping powder improve and accelerate. In addition, by the preferred embodiment the helix with a cylindrical envelope the friction low on the wall of the borehole, in particular then, as on known manner, the envelope over the Envelope of the insert or the cutting head springs back.

Die erfindungsgemäße Biegung des Kerns kann grundsätzlich so vorgesehen sein, dass an einer Stelle der Kern gebogen ist – aber innerhalb der Hüllkurve verbleibt – und an einer anderen Stelle eine Biegung in entgegengesetztem Sinne ausgebildet ist, je in der Seitenansicht betrachtet. Eine Kernwendel verläuft zwar dreidimensional betrachtet stets gelichsinnig, in der Seitenansicht folgen jedoch Biegungen und Gegenbiegungen aufeinander. Es ist auch bevorzugt, dass sich mehrere Biegungen und Gegenbiegungen aneinander anschließen, und besonders bevorzugt so, dass die Biegungen in Seitenansicht sinusförmig verlaufen, so dass eine Periode entsteht.The Bending of the core according to the invention can in principle be provided so that at one point the core is bent - but within the envelope remains - and at one another point formed a bend in the opposite direction is, as viewed in the side view. A core coil runs Although viewed three-dimensionally always in a consistent manner, in the side view However, bends and counterbends follow each other. It is also preferred that several bends and bends against each other connect, and more preferably so that the bends in side view sinusoidal, leaving a period arises.

Es ist jedoch auch möglich, die Hüllkurve mit mindestens einem Bogen auszustatten, also einer Biegung des Rückens der Wendel in Seitenansicht des Bohrers betrachtet. Dieser Bogen, der gerade bei einer zweiläufigen Wendel eine symmetrische Abstützung im Bohrloch ermöglicht, erlaubt es, die übrigen Bereiche des Wendelrückens noch weiter zurückspringen zu lassen, so dass trotz Abstützung im Bohrloch die Reibflächen zur Bohrlochwandung hin noch geringer sind.However, it is also possible to provide the envelope with at least one sheet, so one Bend of the back of the helix viewed in side view of the drill. This arc, which allows a symmetrical support in the borehole, especially in the case of a double helix, makes it possible for the remaining regions of the helix spine to spring back even further, so that despite the support in the borehole, the friction surfaces towards the borehole wall are even lower.

Es versteht sich, dass insofern auch mehrere Bögen geschaffen werden können.It It is understood that in this respect also created several bows can be.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass der Kern mindestens eine Biegung und eine Gegenbiegung aufweist. Biegung und Gegenbiegung schließen sich bevorzugt aneinander an und entsprechen einer durch ihre Periode bevorzugt etwa der Wellenlänge der Stoßwelle. Bei längeren Bohrern sind natürlich mehrere Biegungen aneinander angeschlossen, so dass sich ein spiraliger oder wendelförmiger Verlauf des Bohrkerns selbst ergibt.According to the invention it provided that the core has at least one bend and one counter bend having. Bending and counterbending are preferred to each other and correspond to one preferred by their period about the wavelength of the shockwave. For longer Drills are of course connected to each other several bends, so that a spiral or helical course of the core itself.

Der Bohrkern verbleibt in seinem Verlauf jedoch stets deutlich innerhalb der Hüllkurve, so dass die Bohrmehlabfuhrnut stets eine deutlich größere Tiefe als Null aufweist.Of the Core remains in its course, however, always within the envelope so that the Bohrmehlabfuhrnut always a has significantly greater depth than zero.

Die Rückenbreite der Wendel kann in beliebiger Weise ausgestaltet sein. Sie kann über den Verlauf des Bohrers gleich sein oder sich ändern.The Spine width of the helix can be configured in any desired manner be. It can be the same over the course of the drill or change.

Ferner ist es auch möglich, anstelle der bevorzugten zwei Wendeln eine oder drei oder sogar mehrere Wendeln zu verwenden.Further It is also possible, instead of the preferred two coils to use one or three or even several coils.

In der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist anstelle einer Biegung ein Knick vorgesehen. Der Knick erlaubt eine rasche Richtungsumkehr des Kernes zur Bereitstellung einer verbesserten Aufnahme der ausgeübten Schlagkräfte, wobei es auch möglich ist, mit lediglich einer Richtungsumkehr auszukommen, um die erfindungsgemäße schwingungsoptimierte Energieweiterleitung zu ermöglichen. Der Knick kann auch mit einer Biegung – dann also der Gegenbiegung kombiniert werden.In The embodiment according to claim 10 is instead a bend provided a bend. The kink allows a quick Direction reversal of the core to provide an improved Recording the applied impact forces, taking it is also possible to get by with only one direction reversal, to the invention vibration-optimized To enable energy forwarding. The kink can too with one bend - then combined with the opposite bend become.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung.Further Advantages, details and features will be apparent from the following Description of several embodiments of the invention based on the drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers, bei der die Steigung des Kerns gleich der Steigung der Wendel ist; 1 shows an embodiment of a drill according to the invention, in which the pitch of the core is equal to the pitch of the helix;

2 die Ausführungsform gemäß 1 in schattierter perspektivischer Darstellung; 2 the embodiment according to 1 in shaded perspective view;

3 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers, wobei die Steigung des Kerns größer als die Steigung der Wendel ist; und 3 a further embodiment of a drill according to the invention, wherein the pitch of the core is greater than the pitch of the helix; and

4 eine schattierte perspektivische Darstellung der Ausführungsform gemäß 3. 4 a shaded perspective view of the embodiment according to 3 ,

Die in 1 schematisch dargestellte Form eines Bohrers 10 weist eine zweiläufige Wendel 12 auf, die an ihrem Rücken 14 eine Hüllkurve 16 aufspannt, die in dem dargestellten Beispiel zylindrisch ist. Der Bohrer 10 weist eine Schneidplatte an der Bohrerspitze auf, die nicht dargestellt ist.In the 1 schematically illustrated form of a drill 10 has a double helix 12 on, on her back 14 an envelope 16 spans, which is cylindrical in the illustrated example. The drill 10 has a cutting plate on the drill bit, which is not shown.

Der Bohrer weist ferner einen Kern 18 auf, der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gewendelt ist oder sich spiralig erstreckt. Der Kerndurchmesser beträgt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa die Hälfte des Durchmessers der Hüllkurve, wobei dieses Maß in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassbar ist.The drill also has a core 18 which is coiled or spirally extending in the illustrated embodiment. The core diameter is in the illustrated embodiment about half the diameter of the envelope, which measure is adaptable to the needs in a wide range.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht die Steigung der Wendel 12 der Steigung des Kerns 18. Der Kern 18 bildet insofern eine Biegung 20 und eine Gegenbiegung 22 aus, die über den Verlauf des Bohrers mehrfach sich wiederholen und aneinander abwechseln.In the illustrated embodiment, the slope corresponds to the helix 12 the slope of the core 18 , The core 18 forms a bend in this respect 20 and a back bend 22 which repeat over the course of the drill several times and alternate with each other.

Wie in dem linken Bereich in 1 dargestellt ist, weist der Kern 18 insofern stets eine Exzentrizität E auf, die je stets größer Null ist und beispielsweis 1/15 bis 1/3, bevorzugt etwa 1/8 des Bohrerdurchmessers, beträgt.As in the left area in 1 is shown, the core points 18 insofar always an eccentricity E, which is ever greater than zero and for example 1/15 to 1/3, preferably about 1/8 of the drill diameter is.

In 1 unten ist der Bohrer in einer um 90° gedrehten Position dargestellt, woraus sich die Wendelform des Kerns ersehen lässt.In 1 Below, the drill is shown in a rotated position by 90 °, from which the helical shape of the core can be seen.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Bohrers in der Ausführungsform gemäß 1. Der spiralige Verlauf des Kerns 18 ist ersichtlich, und es ist auch ersichtlich, dass die Tiefe der Bohrmehlabfuhrnut 24 zwar schwankt, aber stets deutlich größer als Null ist. 2 shows a perspective view of the drill according to the invention in the embodiment according to 1 , The spiral course of the core 18 is apparent and it can also be seen that the depth of the Bohrmehlabfuhrnut 24 Although fluctuates, but always significantly greater than zero.

Erfindungsgemäß wirken die Wendel 12 wie Förderschnecken, die aber überströmbar sind, bedingt durch das Rücksprungmaß der Hüllkurve 16 gegenüber der Schneidplatte. Hierdurch wird die Verstopfungsneigung ebenfalls reduziert.According to the invention, the helix act 12 like screw conveyors, which are overflowable, due to the Rücksprungmaß the envelope 16 opposite the cutting plate. As a result, the constipation tendency is also reduced.

Aus 3 ist eine modifizierte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Bohrers ersichtlich. Hier ist die Steigung des wendelförmigen Kerns 18 deutlich größer als die Steigung der Wendel 12, wobei diese Ausführungsform dann zum Tragen kommt, wenn die Stoßwelle des Bohrhammers eine deutlich andere Wellenlänge als die Periode der Wendel 12 aufweist. Die Steigung des Kerns 18 wird nämlich bevorzugt an die Stoßwelle des Bohrhammers angepasst, während die Steigung der Wendel 12 zur Optimierung der Förderwirkung des Bohrmehls eingestellt ist.Out 3 shows a modified embodiment of a drill according to the invention. Here is the pitch of the helical core 18 significantly larger than the pitch of the helix 12 This embodiment comes into play when the shock wave of the hammer drill a significantly different wavelength than the period of the helix 12 having. The slope of the core 18 will be be preferably adapted to the shock wave of the hammer, while the slope of the helix 12 is set to optimize the conveying effect of the drilling dust.

Dies ist auch aus 4 ersichtlich, die eine periodische Darstellung der Ausführungsform des Bohrers 10 in 3 ist.This is also out 4 a periodic representation of the embodiment of the drill 10 in 3 is.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 278479 [0007] - DE 278479 [0007]
  • - DE 321291 [0007] - DE 321291 [0007]

Claims (10)

Bohrer mit einer oder mehreren Wendeln, die eine Hüllfläche aufspannt oder aufspannen und sich spiralig um einen Kern erstreckt ode erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (18) in der Seitenansicht mindestens eine Biegung (20) und mindestens eine Gegenbiegung (22) aufweist, die innerhalb der Hüllfläche verlaufen.Drill having one or more helices, which spans or spans an envelope surface and spirally extends around a core, characterized in that the core ( 18 ) in the side view at least one bend ( 20 ) and at least one opposite bend ( 22 ) which extend within the envelope surface. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (18) sich spiralig oder wendelförmig erstreckt.Drill according to claim 1, characterized in that the core ( 18 ) extends spirally or helically. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (18) sich wellenförmig erstreckt.Drill according to claim 1, characterized in that the core ( 18 ) extends undulating. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegung (20) und die Gegenbiegung (22) des Kerns (18) zueinander symmetrisch sind und eine Periode bilden.Drill according to one of the preceding claims, characterized in that the bend ( 20 ) and the opposite bend ( 22 ) of the core ( 18 ) are symmetrical to one another and form a period. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Kerns (18) gleich der Steigung der Wendel (12) ist.Drill according to one of the preceding claims, characterized in that the pitch of the core ( 18 ) equal to the pitch of the helix ( 12 ). Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Kerns (18) größer als die Steigung der Wendel (12) ist.Drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pitch of the core ( 18 ) greater than the pitch of the helix ( 12 ). Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Kerns (18) kleiner als die Steigung der Wendel (12) ist.Drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pitch of the core ( 18 ) smaller than the pitch of the helix ( 12 ). Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkurve (16) zylindrisch verläuft und gegenüber einer Hüllkurve einer Schneidplatte oder eines Schneidkopfes zurückspringt.Drill according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope ( 16 ) is cylindrical and rebounds against an envelope of a cutting plate or a cutting head. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllkurve (16) der Wendel (12) eine Mehrzahl von Bäuchen ausbildet, deren maximaler Außendurchmesser kleiner oder gleich dem Außendurchmesser der Hüllkurve einer Schneidplatte ist.Drill according to one of claims 1 to 7, characterized in that the envelope ( 16 ) the helix ( 12 ) forms a plurality of bellies whose maximum outer diameter is less than or equal to the outer diameter of the envelope of an insert. Bohrer mit einer oder mehreren Wendeln, die eine Hüllfläche aufspannt oder aufspannen und sich spiralig um einen Kern erstreckt ode erstrecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (18) in der Seitenansicht mindestens einen Knick und/oder eine Biegung (20) und mindestens einen Gegenknick und/oder mindestens eine Gegenbiegung (22) aufweist, die innerhalb der Hüllfläche verlaufen.Drill having one or more helices, which spans or spans an envelope surface and spirally extends around a core, characterized in that the core ( 18 ) in the side view at least one kink and / or a bend ( 20 ) and at least one counterbending and / or at least one counterbending ( 22 ) which extend within the envelope surface.
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