DE102017219444A1 - drilling - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, das sich entlang einer Längsachse erstreckt, umfassend einen Bohrkopf, einen Anschlussbereich zur Verbindung des Bohrwerkzeugs mit einer Absaugvorrichtung, einen Schaftbereich, der zwischen dem Bohrkopf und dem Anschlussbereich angeordnet ist und zumindest einen Transportkanal, der sich entlang des Schaftbereichs erstreckt. Es wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug zumindest einen sich von dem Transportkanal unterscheidenden Zustromkanal aufweist, der als eine Ausnehmung im Schaftbereich und/oder im Bohrkopf ausgebildet ist.The invention relates to a drilling tool which extends along a longitudinal axis, comprising a drill head, a connection area for connecting the drilling tool with a suction device, a shank area which is arranged between the drill head and the connection area and at least one transport channel which extends along the shaft area , It is proposed that the drilling tool has at least one inflow channel which differs from the transport channel and which is formed as a recess in the shank region and / or in the drill head.
Description
Stand der TechnikState of the art
In der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, das sich entlang einer Längsachse erstreckt, umfassend einen Bohrkopf, einen Anschlussbereich zur Verbindung des Bohrwerkzeugs mit einer Absaugvorrichtung, einen Schaftbereich, der zwischen dem Bohrkopf und dem Anschlussbereich angeordnet ist und zumindest einen Transportkanal, der sich entlang des Schaftbereichs erstreckt. Es wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug zumindest einen sich von dem Transportkanal unterscheidenden Zustromkanal aufweist, der als eine Ausnehmung im Schaftbereich und/oder im Bohrkopf ausgebildet ist. Vorteilhaft kann dadurch die Luftführung im Bereich des Bohrkopfs verbessert werden.The invention relates to a drilling tool which extends along a longitudinal axis, comprising a drill head, a connection area for connecting the drilling tool with a suction device, a shank area which is arranged between the drill head and the connection area and at least one transport channel which extends along the shaft area , It is proposed that the drilling tool has at least one inflow channel which differs from the transport channel and which is formed as a recess in the shank region and / or in the drill head. Advantageously, this improves the air flow in the region of the drill head.
Das Bohrwerkzeug ist insbesondere als ein Gesteinsbohrer ausgebildet, der für einen Bohrhammer vorgesehen ist. An seinem dem Bohrkopf abgewandten Ende weist das Bohrwerkzeug vorteilhaft ein Einsteckende auf, das zur Kopplung mit einer Handwerkzeugmaschine, wie beispielsweise einem Bohrhammer oder einer Schlagbohrmaschine ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Bohrwerkzeug im Bereich des Einsteckendes derart ausgebildet, dass das Bohrwerkzeug mit einer Werkzeugaufnahme der Handwerkzeugmaschine koppelbar ist. Beispielhaft kann das Bohrwerkzeug im Bereich des Einsteckendes als spezielle Nuten ausgebildete Formschlusselemente aufweisen, die eine SDS-plus-Schnittstelle oder eine SDS-max-Schnittstelle bilden. Zur Bearbeitung eines Werkstücks wird das Bohrwerkzeug mittels des Bohrhammers in einen rotierenden sowie linear oszillierenden bzw. schlagenden Zustand versetzt. Das Bohrwerkzeug dringt während der Bearbeitung in Vorschubrichtung des Bohrwerkzeugs in das Werkstück ein. Die Vorschubrichtung des Bohrwerkzeugs verläuft koaxial zur Längsachse und von dem Einsteckende in Richtung des Bohrkopfs. Die Längsachse des Bohrwerkzeugs entspricht insbesondere einer Arbeits- oder Rotationsachse des Bohrwerkzeugs. Unter einem Bohrkopf soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Bereich des Bohrwerkzeugs verstanden werden, der zumindest einen Schneidkörper aufweist. Der Schneidkörper weist zumindest ein Schneidelement auf, das als ein Hauptschneidelement oder als ein Nebenschneidelement ausgebildet sein kann. Die Schneidelemente sind insbesondere aus einem Hartmetall ausgebildet. Vorzugsweise weisen die Schneidelemente eine höhere Härte auf, als das Schaftelement. Jedes Schneidelement weist zumindest eine Schneidkante auf. Die Schneidkante entspricht der Schnittgeraden einer Spanfläche und einer Freifläche des Schneidelements. Vorzugsweise weist jedes Schneidelement eine einzelne Schneidkante auf. Alternativ kann das Schneidelement auch mehrere Schneidkanten aufweisen, die insbesondere ineinander übergehen. Der Bohrkopf kann ein Teilstück des Transportkanals aufweisen, wobei das Teilstück des Transportkanals des Bohrkopfs vorzugsweise einen sich von dem Transportkanal im Schaftbereich unterscheidenden Strömungsparameter aufweist. Bei dem Strömungsparameter kann es sich beispielsweise um einen Strömungsquerschnitt, eine Strömungsgeschwindigkeit, eine Strömungsrichtung bezüglich der Längsachse oder dergleichen handeln. Der Transportkanal ist insbesondere dazu ausgebildet, ein Fluid, vorzugsweise einen Luftstrom, innerhalb des Bohrwerkzeugs zu transportieren. Der Transportkanal kann sich im Schaftbereich zentrisch und damit koaxial zu der Längsachse des Bohrwerkzeugs erstrecken. Ergänzend oder alternativ ist auch denkbar, dass sich der Transportkanal im Schaftbereich exzentrisch und damit insbesondere beabstandet von der Längsachse erstreckt. Der Transportkanal kann beispielsweise als zentrische oder exzentrische Bohrung in dem Schaftelement ausgebildet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass das Bohrwerkzeug im Schaftbereich zumindest zweiteilig ausgebildet ist, und der Transportkanal radial zwischen dem Schaftelement und einem den Transportkanal schließenden Hülsenelement oder Abdeckelement angeordnet ist. Es ist beispielhaft denkbar, dass das Schaftelement zumindest eine radial außenliegende Nut aufweist, die sich geradlinig und parallel zur Längsachse oder spiralförmig um die Längsachse erstreckt. Die Nut kann einzeln durch jeweils ein einzelnes Abdeckelement radial geschlossen werden. Alternativ kann die Nut auch durch ein einzelnes Hülsenelement abgedeckt werden, wobei durch das Hülsenelement insbesondere auch mehrere außenliegende Nuten radial geschlossen werden können. Das Hülsenelement ist insbesondere als eine röhrenförmige und längliche Hülle ausgebildet, die um das Schaftelement herum angeordnet ist. Insbesondere verlaufen das Schaftelement und das Hülsenelement im Schaftbereich im Wesentlichen parallel zueinander. Das Hülsenelement kann geschlossen oder teilweise geöffnet ausgebildet sein. Unter einem geschlossenen Hülsenelement soll dabei ein Hülsenelement verstanden werden, das das Schaftelement zumindest im Schaftbereich vollständig umschließt. Unter einem teilweise geöffneten Hülsenelement soll ein Hülsenelement verstanden werden, das das Schaftelement im Schaftbereich in Umfangsrichtung um zumindest 180° umgreift. Eine Mantelfläche des Hülsenelements kann eben, mit einem gleichmäßigen radialen Abstand zur Längsachse oder uneben mit einem ungleichmäßigen, insbesondere periodisch variierenden radialen Abstand zur Längsachse ausgebildet sein. Das Hülsenelement kann aus einem metallischen Werkstoff oder aus einem kunststoffhaltigen Werkstoff bestehen. Vorzugsweise bestehen das Schaftelement und das Hülsenelement aus dem gleichen Werkstoff, um den Verbindungsprozess zu verbessern. Es ist allerdings ebenfalls denkbar, dass Schaftelement und das Hülsenelement aus unterschiedlichen Werkstoffen, insbesondere unterschiedlichen metallischen Werkstoffen, vorzugsweise metallischen und kunststoffhaltigen Werkstoffen auszubilden. Der Transportkanal ist bevorzugt zur Absaugung von Bohrklein innerhalb eines Bohrlochs während eines Bohrvorgangs vorgesehen. Das Bohrklein wird vorzugsweise entgegen der Vorschubrichtung des Bohrwerkzeugs transportiert. Der Transportkanal ist in Umfangsrichtung im Wesentlichen geschlossen ausgebildet. Der Zustromkanal ist insbesondere dazu ausgebildet, ein Fluid in Vorschubrichtung des Bohrwerkzeugs zum Bohrkopf zu führen. Der Zustromkanal ist vorzugsweise in Umfangsrichtung teilweise geschlossen beziehungsweise offen ausgebildet. Insbesondere ist die Ausnehmung, die den Zustromkanal bildet, zwischen einer den Schaftbereich und/oder den Bohrkopf umschreibenden Hüllkurve und einer Mantelfläche des Schaftbereichs und/oder des Bohrkopfs angeordnet. Der Transportkanal weist eine Ansaugöffnung und eine Absaugöffnung auf, deren Abstand der Länge des Transportkanals entspricht. Über die Ansaugöffnung kann das Bohrklein in den Transportkanal eintreten. Vorzugsweise umfasst der Bohrkopf zumindest eine Ansaugöffnung. Insbesondere kann die Ansaugöffnung durch den Schneidkörper gebildet sein. Die Ansaugöffnungen können einen zylindrischen Querschnitt aufweisen. Es ist auch denkbar, dass die Ansaugöffnungen einen an den Transportkanal angepassten Querschnitt aufweisen, der im Wesentlichen deckungsgleich mit dem Querschnitt des Transportkanals ausgebildet ist.The drilling tool is designed in particular as a rock drill, which is provided for a hammer drill. At its end facing away from the drill head, the drilling tool advantageously has an insertion end, which is designed for coupling to a hand tool machine, such as a hammer drill or a percussion drill. Preferably, the drilling tool is designed in the region of the insertion end such that the drilling tool can be coupled to a tool receptacle of the hand tool machine. By way of example, the drilling tool can have form-locking elements designed as special grooves in the region of the insertion end, which form an SDS-plus interface or an SDS-max interface. For machining a workpiece, the drilling tool is set by means of the hammer drill in a rotating and linear oscillating or beating state. The drilling tool penetrates into the workpiece during machining in the feed direction of the drilling tool. The feed direction of the drilling tool runs coaxially to the longitudinal axis and from the insertion end in the direction of the drill head. The longitudinal axis of the drilling tool corresponds in particular to a working or rotational axis of the drilling tool. In this context, a drill head is to be understood as meaning, in particular, a region of the drilling tool which has at least one cutting body. The cutting body has at least one cutting element, which may be formed as a main cutting element or as a secondary cutting element. The cutting elements are formed in particular from a hard metal. Preferably, the cutting elements have a higher hardness than the shaft element. Each cutting element has at least one cutting edge. The cutting edge corresponds to the cutting line of a chip surface and an open surface of the cutting element. Preferably, each cutting element has a single cutting edge. Alternatively, the cutting element may also have a plurality of cutting edges, which merge in particular. The drill head may comprise a portion of the transport channel, wherein the portion of the transport channel of the drill head preferably has a different from the transport channel in the shaft region flow parameters. The flow parameter may be, for example, a flow cross-section, a flow velocity, a flow direction with respect to the longitudinal axis or the like. The transport channel is in particular designed to transport a fluid, preferably an air stream, within the drilling tool. The transport channel may extend centrally in the shaft region and thus coaxially with the longitudinal axis of the drilling tool. Additionally or alternatively, it is also conceivable that the transport channel extends eccentrically in the shaft region and thus in particular spaced from the longitudinal axis. The transport channel may be formed, for example, as a centric or eccentric bore in the shaft member. Alternatively, it is also conceivable that the drilling tool is formed at least in two parts in the shaft region, and the transport channel is arranged radially between the shaft member and a sleeve member or cover element closing the transport channel. By way of example, it is conceivable that the shaft element has at least one radially outer groove which extends in a straight line and parallel to the longitudinal axis or spirally around the longitudinal axis. The groove can be individually closed radially by a respective cover. Alternatively, the groove can also be covered by a single sleeve element, wherein in particular a plurality of external grooves can be closed radially by the sleeve member. In particular, the sleeve member is formed as a tubular and elongate sheath disposed about the shaft member. In particular, the shaft element and the sleeve element extend substantially parallel to one another in the shaft region. The sleeve member may be closed or partially open. Under a closed sleeve element while a sleeve element be understood that completely surrounds the shaft member at least in the shaft region. A partially open sleeve element is to be understood as a sleeve element which surrounds the shaft element in the shaft region in the circumferential direction by at least 180 °. A lateral surface of the sleeve element can be flat, with a uniform radial distance to the longitudinal axis or uneven with a non-uniform, in particular periodically varying radial distance from the longitudinal axis. The sleeve element may consist of a metallic material or of a plastic-containing material. Preferably, the shaft member and the sleeve member are made of the same material to enhance the bonding process. However, it is likewise conceivable for the shaft element and the sleeve element to be formed from different materials, in particular different metallic materials, preferably metallic and plastics-containing materials. The transport channel is preferably provided for the extraction of cuttings within a borehole during a drilling operation. The drill cuttings are preferably transported counter to the feed direction of the drilling tool. The transport channel is formed substantially closed in the circumferential direction. The inflow channel is in particular designed to guide a fluid in the feed direction of the drilling tool to the drill head. The inflow channel is preferably partially closed or open in the circumferential direction. In particular, the recess forming the inflow channel is arranged between an envelope circumscribing the shank region and / or the drill head and a lateral surface of the shank region and / or of the drill head. The transport channel has a suction opening and a suction opening, whose distance corresponds to the length of the transport channel. The drill cuttings can enter the transport channel via the intake opening. Preferably, the drill head comprises at least one suction opening. In particular, the suction opening may be formed by the cutting body. The suction openings may have a cylindrical cross-section. It is also conceivable that the suction openings have a cross section adapted to the transport channel, which is formed substantially congruent with the cross section of the transport channel.
Die Ansaugöffnung und die Absaugöffnung können im Wesentlichen parallel zueinander, vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zueinander angeordnet sein. Insbesondere weist der Schneidkörper zumindest zwei Schneidelemente, vorzugsweise zumindest drei Schneidelemente, bevorzugt zumindest vier Schneidelemente, auf. Die Verbindung des Schneidkörpers mit dem Bohrwerkzeug erfolgt insbesondere über eine stoffschlüssige Verbindung. Vorzugsweise ist der Bohrkopf als ein Vollhartmetallkopf ausgebildet ist, wobei ein einzelner Schneidkörper mit zumindest einem Schneidelement über eine stumpfe Fläche mit dem Schaftelement und/oder dem Hülsenelement verbunden ist, bevorzugt über eine Schweißverbindung verbunden ist. Alternativ ist auch denkbar, dass das Bohrwerkzeug Einschnitte aufweist, in die der zumindest eine Schneidkörper eingesetzt ist, insbesondere mittels einer Lötverbindung verbunden ist. Die Schweißverbindung unterscheidet sich in diesem Kontext von der Lötverbindung insbesondere dadurch, dass bei der Schweißverbindung ein teilweises Aufschmelzen der zu verbindenden Bauteile erfolgt. Der Anschlussbereich weist insbesondere zumindest ein Verbindungselement auf, das dazu ausgebildet ist, das Bohrwerkzeug mit einem Absaugadapter zu verbinden. Vorzugsweise ist der Absaugadapter im verbundenen Zustand teilweise beweglich zu dem Bohrwerkzeug ausgebildet. Insbesondere ist der Absaugadapter im Wesentlichen axial unbeweglich auf dem Bohrwerkzeug und drehbar um das Bohrwerkzeug gelagert, so dass der Absaugadapter axial auf dem Bohrwerkzeug im Wesentlichen fixiert ist und das Bohrwerkzeug innerhalb des Absaugadapters rotieren kann. Insbesondere ist der Absaugadapter am Bohrwerkzeug mit Spiel fixiert. Die Absaugöffnung ist insbesondere im Anschlussbereich angeordnet. Der Transportkanal ist teilweise im Anschlussbereich angeordnet. Insbesondere endet der Transportkanal im Anschlussbereich.The suction opening and the suction opening may be arranged substantially parallel to one another, preferably substantially perpendicular to one another. In particular, the cutting body has at least two cutting elements, preferably at least three cutting elements, preferably at least four cutting elements. The connection of the cutting body with the drilling tool takes place in particular via a cohesive connection. Preferably, the drill head is designed as a solid carbide head, wherein a single cutting body is connected to at least one cutting element via a blunt surface with the shaft member and / or the sleeve member, preferably connected via a welded joint. Alternatively, it is also conceivable that the drilling tool has incisions, in which the at least one cutting body is inserted, in particular by means of a solder joint is connected. In this context, the welded connection differs from the soldered connection in that a partial melting of the components to be connected takes place in the welded connection. In particular, the connection region has at least one connecting element which is designed to connect the drilling tool to a suction adapter. Preferably, the suction adapter is partially movable in the connected state to the drilling tool. In particular, the suction adapter is substantially axially immovable on the drilling tool and rotatably supported around the drilling tool, so that the suction adapter is axially fixed on the drilling tool substantially and the drilling tool can rotate within the suction adapter. In particular, the suction adapter is fixed to the drilling tool with play. The suction opening is arranged in particular in the connection area. The transport channel is partially arranged in the connection area. In particular, the transport channel ends in the connection area.
Das Schaftelement ist vorzugsweise stoffschlüssig mit dem Bohrkopf, insbesondere mit dem Schneidkörper, verbunden. Vorzugsweise schneidet das Schaftelement die Längsachse des Bohrwerkzeugs. Das Schaftelement liegt insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig axial an dem Bohrkopf bzw. an dem Schneidkörper an. Das Schaftelement ist insbesondere zur Übertragung eines Schlagimpulses von der Handwerkzeugmaschine auf den Bohrkopf ausgebildet. Das Schaftelement besteht aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem Stahl.The shaft element is preferably materially connected to the drill head, in particular to the cutting body. Preferably, the shaft member cuts the longitudinal axis of the drilling tool. The shaft element lies in particular at least partially, preferably completely axially on the drill head or on the cutting body. The shaft element is designed in particular for transmitting a shock pulse from the power tool to the drill head. The shaft element consists of a metallic material, in particular of a steel.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Zustromkanal an dem dem Bohrkopf zugewandten Ende des Schaftbereichs angeordnet ist. Insbesondere übersteigt eine Länge des Zustromkanals eine Breite und/oder eine Tiefe des Zustromkanals. Vorteilhaft kann dadurch die Luftströmung im Bereich des Bohrkopfs weiter optimiert werden. Insbesondere beträgt die Länge der den Zustromkanal bildenden Ausnehmung zumindest die doppelte Breite der Ausnehmung. Vorzugsweise ist die Länge der Ausnehmung größer als die Breite, welche wiederum größer ist als die Tiefe der Ausnehmung. Bevorzugt vergrößert sich die Breite der Ausnehmung in Richtung des Bohrkopfs stetig.Furthermore, it is proposed that the inflow channel is arranged at the end of the shank region facing the drill head. In particular, a length of the inflow channel exceeds a width and / or a depth of the inflow channel. Advantageously, the air flow in the region of the drill head can thereby be further optimized. In particular, the length of the recess forming the inflow channel is at least twice the width of the recess. Preferably, the length of the recess is greater than the width, which in turn is greater than the depth of the recess. Preferably, the width of the recess in the direction of the drill head increases steadily.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass der Zustromkanal im Wesentlichen bündig in den Bohrkopf übergeht, insbesondere im Wesentlichen bündig mit einem Schneidkörper des Bohrkopfs abschließt. Vorteilhaft kann dadurch die Fläche des Zustromkanals vergrößert beziehungsweise maximiert werden.Furthermore, it is proposed that the inflow channel be substantially flush in the drill head merges, in particular substantially flush with a cutting body of the drill head completes. Advantageously, the area of the inflow channel can thereby be increased or maximized.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Ansaugöffnung und der Zustromkanal in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind und sich radial überlappen. Insbesondere schneidet eine Ebene, die auf der Längsachse des Bohrwerkzeugs liegt, zumindest einen Zustromkanal und eine dem Zustromkanal zugeordnete Ansaugöffnung, insbesondere eine dem Zustromkanal nächstliegende Ansaugöffnung. Vorteilhaft kann dadurch die Absaugeffizienz verbessert werden. Ergänzend oder alternativ können die Ansaugöffnung und der Zustromkanal zumindest teilweise, insbesondere vollständig, in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sein. Insbesondere sind die Ansaugöffnung und der Zustromkanal zumindest teilweise axial und/oder radial voneinander beabstandet.In addition, it is proposed that the suction opening and the inflow channel are spaced apart in the circumferential direction and overlap radially. In particular, a plane lying on the longitudinal axis of the drilling tool intersects at least one inflow channel and an intake opening assigned to the inflow channel, in particular a suction opening closest to the inflow channel. Advantageously, the suction efficiency can thereby be improved. Additionally or alternatively, the suction opening and the inflow channel can be at least partially, in particular completely, circumferentially spaced from each other. In particular, the suction opening and the inflow channel are at least partially axially and / or radially spaced from each other.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in Umfangsrichtung zwischen dem Transportkanal und dem Zustromkanal zumindest ein Schneidelement des Schneidkörpers angeordnet ist. Insbesondere ist das Schneidelement als ein Nebenschneidelement ausgebildet, wobei das Nebenschneidelement einen axialen Abstand zu einer Spitze des Schneidkörpers aufweist, der um zumindest 25 %, insbesondere um zumindest 50 %, vorzugsweise um zumindest 100 %, größer ist, als der Abstand eines Hauptschneidelements zur Spitze. Vorteilhaft kann dadurch der Luftstrom über das Nebenschneidelement von dem Zustromkanal zu der ihm zugeordneten und/oder nächstliegenden Ansaugöffnung strömen. Unter einem Abstand soll in diesem Zusammenhang insbesondere der Abstand der Spitze des Bohrwerkzeugs zu der Schneidkante des Hauptschneidelements bzw. des Nebenschneidelements entlang der Längsachse verstanden werden. Der Abstand der Schneidkanten von der Spitze kann dabei als ein minimaler oder als ein maximaler Abstand der Schneidkanten von der Spitze verstanden werden. Es ist auch denkbar, den Abstand der Schneidkanten von der Spitze über eine mittlere Höhe bzw. einen mittleren Abstand der Schneidkanten zu bestimmen. Zudem ist denkbar, dass bei Schneidelementen mit mehr als einer Schneidkante lediglich die längste Schneidkante berücksichtigt wird. Bevorzugt ist der axiale Abstand der Nebenschneide von der Hauptschneide größer, als die Eindringtiefe des Bohrwerkzeugs pro Schlag in das Werkstück bzw. größer als die Schlagamplitude.Furthermore, it is proposed that at least one cutting element of the cutting body is arranged in the circumferential direction between the transport channel and the inflow channel. In particular, the cutting element is designed as a secondary cutting element, wherein the secondary cutting element has an axial distance to a tip of the cutting body, which is at least 25%, in particular by at least 50%, preferably at least 100%, greater than the distance of a main cutting element to the tip , Advantageously, the air flow can thereby flow via the secondary cutting element from the inflow channel to its associated and / or nearest intake opening. In this context, a distance should, in particular, be understood to mean the distance of the tip of the drilling tool to the cutting edge of the main cutting element or of the secondary cutting element along the longitudinal axis. The distance of the cutting edges from the tip can be understood as a minimum or as a maximum distance of the cutting edges of the tip. It is also conceivable to determine the distance of the cutting edges from the tip over a mean height or a mean distance of the cutting edges. In addition, it is conceivable that in cutting elements with more than one cutting edge only the longest cutting edge is taken into account. Preferably, the axial distance of the minor cutting edge from the main cutting edge is greater than the penetration depth of the drilling tool per stroke into the workpiece or larger than the impact amplitude.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Schneidelement radial außen und/oder innen unterbrochen ist. Vorteilhaft kann dadurch stets eine ununterbrochene Strömung von dem Zustromkanal in die Ansaugöffnung realisiert werden. Die Schneidelemente werden insbesondere durch Leerräume unterbrochen. Ein radial innenliegender Leerraum grenzt seitlich an zumindest zwei insbesondere gegenüberliegenden Schneidelementen an. Ein radial außenliegender Leerraum grenzt seitlich an einem Schneidelement sowie einer den Bohrkopf, insbesondere den Schneidkörper, umschreibenden Hüllkurve an. Insbesondere entspricht die Fläche des Leerraums zumindest 30 % der Querschnittsfläche der Ansaugöffnung, vorzugsweise zumindest 60 % der Querschnittsfläche der Ansaugöffnung, bevorzugt zumindest 90 % der Querschnittsfläche der Ansaugöffnung.Furthermore, it is proposed that the cutting element is interrupted radially outside and / or inside. Advantageously, an uninterrupted flow from the inflow channel into the intake opening can thus always be realized. The cutting elements are interrupted in particular by voids. A radially inner empty space adjoins laterally on at least two, in particular opposite cutting elements. A radially outer empty space adjoins the side of a cutting element and an envelope surrounding the drill head, in particular the cutting body. In particular, the area of the void corresponds to at least 30% of the cross-sectional area of the intake opening, preferably at least 60% of the cross-sectional area of the intake opening, preferably at least 90% of the cross-sectional area of the intake opening.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Zustromkanal mit jeweils zumindest zwei Transportkanälen in Wirkverbindung steht.Furthermore, it is proposed that the inflow channel is in operative connection with at least two transport channels.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Schneideelemente des Schneidkörpers derart unterbrochen sind, das zwischen den Schneidelementen ein durchgehender Strömungskanal gebildet wird. Vorteilhaft kann dadurch die Luftströmung während des Bohrvorgangs effizienter gestaltet werden, indem auch bei Kontakt des Bohrwerkzeugs mit dem Bohrlochgrund eine Luftströmung ermöglicht wird. Der durchgehende Strömungskanal erstreckt sich insbesondere im Wesentlichen kreisförmig um die Längsachse des Bohrwerkzeugs herum. Alternativ sind auch andere Führungen des Luftstroms, wie beispielsweise im Wesentlichen ovalfömig um die Längsachse des Bohrwerkzeugs herum, denkbar.In addition, it is proposed that the cutting elements of the cutting body are interrupted in such a way that a continuous flow channel is formed between the cutting elements. Advantageously, the air flow during the drilling process can thereby be made more efficient by allowing an air flow even when the drilling tool makes contact with the bottom of the borehole. The continuous flow channel extends in particular in a substantially circular manner around the longitudinal axis of the drilling tool. Alternatively, other guides of the air flow, such as substantially ovalfömig around the longitudinal axis of the drilling tool around, conceivable.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass ein Verhältnis zwischen einer Zustromfläche, durch die sich ein Luftstrom in Richtung des Bohrkopfs bewegt, und einer Absaugfläche im Schaftbereich, durch die sich der Luftstrom in entgegengesetzter Richtung bewegt, in einem Bereich zwischen 0,7 und 1,3 liegt, insbesondere in einem Bereich zwischen 0,8 und 1,2 liegt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,9 und 1,1 liegt, bevorzugt im Wesentlichen
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug in Umfangsrichtung benachbart zu dem Zustromkanal zumindest ein Strömungselement aufweist, das dazu ausgebildet ist, den Strömungswiderstand lokal zu erhöhen. Vorteilhaft kann dadurch der Anteil der Luft, der sich über den Zustromkanal in Richtung des Bohrkopfs bewegt, vergrößert werden. Die Strömungselemente können einstückig mit dem Schaftbereich, insbesondere dem Schaftelement oder dem Hülsenelement, oder einstückig mit dem Schneidkörper ausgebildet sein. Das Strömungselement kann beispielsweise als eine wulstförmige Verdickung ausgebildet sein. Alternativ ist auch denkbar, dass das Strömungselement als ein Diffusorelement ausgebildet ist, wie beispielsweise zumindest einer in Umfangsrichtung verlaufende Rille, die dazu ausgebildet ist, die Strömung lokal zu verzögern. Vorzugsweise weist das Diffusorelement einen Öffnungswinkel von 60° bis 120°, insbesondere im Wesentlichen 90° auf.Furthermore, it is proposed that the drilling tool has, in the circumferential direction adjacent to the inflow channel, at least one flow element which is designed to locally increase the flow resistance. Advantageously, thereby the proportion of the air, which moves over the inflow channel in the direction of the drill head, can be increased. The flow elements can be made in one piece be formed with the shaft region, in particular the shaft member or the sleeve member, or integrally with the cutting body. The flow element may be formed, for example, as a bead-shaped thickening. Alternatively, it is also conceivable that the flow element is formed as a diffuser element, such as, for example, at least one circumferentially extending groove, which is designed to delay the flow locally. Preferably, the diffuser element has an opening angle of 60 ° to 120 °, in particular substantially 90 °.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Nebenschneidelement einen Spanwinkel
Alternativ oder zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug ein mehrteiliges Schaftelement aufweist, das zumindest zwei Schaftteile umfasst. Vorteilhaft kann durch die Ausbildung des Schaftelements aus mehreren Schaftteilen ein besonders kostengünstiges Bohrwerkzeug mit optimierten Transportkanälen realisiert werden. Insbesondere ist jedes der Schaftteile zur Übertragung eines Schlagimpulses von der Handwerkzeugmaschine auf den Bohrkopf ausgebildet. Insbesondere weist der Bohrkopf einen Schneidkörper auf, der an zumindest zwei Schaftteilen befestigt ist. Vorzugsweise liegt jedes Schaftteil axial an zumindest einem Schneidkörper an. Bevorzugt weist jedes Schaftteil einen Einschnitt oder eine stumpfe stirnseitige Fügefläche zur Verbindung mit einem Schneidkörper auf. Die Einschnitte bzw. die stumpfen stirnseitigen Fügeflächen der Schaftteile können dabei ineinander übergehen, sodass ein gemeinsamer Einschnitt bzw. eine gemeinsame stumpfe stirnseitige Fügefläche gebildet wird. Vorzugsweise bestehen die Schaftelemente aus dem gleichen Material.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Schaftteile mittels einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere mittels einer stoff- und formschlüssigen Verbindung, miteinander verbunden sind. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders robuste Verbindung zwischen den Schaftteilen realisiert werden. Die stoffschlüssige Verbindung kann beispielhaft als eine Klebeverbindung, eine Lötverbindung oder eine Schweißverbindung ausgebildet sein. Die formschlüssige Verbindung kann durch korrespondierende Formschlusselemente, wie beispielsweise eine Verzahnung oder Noppenelemente und Muldenelemente realisiert werden. Die Formschlusselemente können insbesondere am Anfang oder am Ende der Schaftteile angeordnet sein. Vorteilhaft kann durch die zusätzlichen Formschlusselemente der Fügeprozess vereinfacht werden, indem ein seitliches Verrutschen der Schaftteile zueinander verhindert wird. Alternativ ist auch ein reiner Formschluss zur Verbindung der Schaftteile denkbar.Alternatively or additionally, it is proposed that the drilling tool has a multi-part shaft element which comprises at least two shaft parts. Advantageously, a particularly cost-effective drilling tool with optimized transport channels can be realized by the formation of the shaft member of a plurality of shaft parts. In particular, each of the shaft parts is designed to transmit a shock pulse from the power tool to the drill head. In particular, the drill head has a cutting body which is fastened to at least two shank parts. Preferably, each shaft part abuts axially on at least one cutting body. Each shaft part preferably has an incision or a blunt end-side joining surface for connection to a cutting body. The incisions or the blunt end-side joining surfaces of the shaft parts can merge into one another, so that a common incision or a common blunt end-side joining surface is formed. Preferably, the shaft members are made of the same material.
Furthermore, it is proposed that the shaft parts are connected to each other by means of a material connection, in particular by means of a material and positive connection. Advantageously, thereby a particularly robust connection between the shaft parts can be realized. The cohesive connection may be formed by way of example as an adhesive bond, a solder joint or a welded joint. The positive connection can be realized by corresponding form-fitting elements, such as a toothing or nub elements and trough elements. The form-locking elements can be arranged in particular at the beginning or at the end of the shaft parts. Advantageously, the joining process can be simplified by the additional positive locking elements by lateral slipping of the shaft parts is prevented from each other. Alternatively, a pure positive connection for connecting the shaft parts is conceivable.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Schaftteile entlang einer Fügefläche miteinander verbunden sind, die sich zumindest durch den gesamten Schaftbereich erstreckt. Insbesondere bildet jedes der Schaftteile einen Teil einer Mantelfläche des Schaftelements. Vorzugsweise erstreckt sich die Fügefläche entlang der gesamten Länge des Schaftelements und/oder der Schaftteile. Bevorzugt erstreckt sich die Fügefläche von einem dem Bohrkopf abgewandten Ende des Bohrwerkzeugs bis zum Bohrkopf.Furthermore, it is proposed that the shaft parts are connected to one another along a joining surface which extends at least through the entire shaft region. In particular, each of the shaft parts forms part of a lateral surface of the shaft element. Preferably, the joining surface extends along the entire length of the shaft element and / or the shaft parts. Preferably, the joining surface extends from an end of the drilling tool facing away from the drill head to the drill head.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Fügefläche zumindest teilweise als eine Ebene ausgebildet ist, die insbesondere durch die Längsachse verläuft. Vorteilhaft kann dadurch eine besonders große Fügefläche realisiert werden.In addition, it is proposed that the joining surface is at least partially formed as a plane extending in particular through the longitudinal axis. Advantageously, a particularly large joint surface can be realized thereby.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zumindest eines der Schaftteile zumindest eine Nut aufweist, die in der Fügefläche angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch auf konstruktiv einfache Weise ein Transportkanal innerhalb des Bohrwerkzeugs bzw. innerhalb des Schaftelements realisiert werden. Insbesondere ist die Nut beabstandet zu der Mantelfläche des Schaftelements angeordnet. Die Nut kann geradlinig, schräg, wellenförmig, oder eine andere Form entlang ihrer Längserstreckung aufweisen.Furthermore, it is proposed that at least one of the shaft parts has at least one groove which is arranged in the joining surface. Advantageously, this can be realized in a structurally simple manner, a transport channel within the drilling tool or within the shaft member. In particular, the groove is arranged at a distance from the lateral surface of the shaft element. The groove may be rectilinear, oblique, wavy, or other shape along its longitudinal extent.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Schaftelement zweiteilig aus einem ersten Schaftteil und einem zweiten Schaftteil ausgebildet ist. Insbesondere weist das erste und das zweite Schaftteil jeweils zumindest eine Nut auf, die im verbundenen Zustand gemeinsam den Transportkanal bilden. Insbesondere sind die beiden Schaftteile spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet.Furthermore, it is proposed that the shaft element is formed in two parts from a first shaft part and a second shaft part. In particular, the first and the second shaft part each have at least one groove, which together form the transport channel in the connected state. In particular, the two shaft parts are mirror-symmetrical to one another.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der zumindest eine Transportkanal zumindest eine Bypassöffnung aufweist, die zwischen der Ansaugöffnung und der Absaugöffnung angeordnet ist. Vorteilhaft kann dadurch der Luftvolumenstrom im Transportkanal vergrößert werden, was insbesondere Verstopfungen entgegenwirkt. Die Bypassbohrung kann als eine Querbohrung ausgebildet sein, die sich senkrecht oder schräg zu der Längsachse des Bohrwerkzeugs erstreckt. Die Bypassöffnung kann im Bereich des Bohrkopfs und/oder im Schaftbereich angeordnet sein. Insbesondere ist die Bypassöffnung in der Nähe des dem Bohrkopf zugewandten Endes des Schaftbereichs angeordnet. Vorzugsweise ist die Bypsassöffnung am Ende eines Teilstücks des Schaftbereichs angeordnet, in welchem der Außendurchmesser konstant ist. Bevorzugt ist die Bypassöffnung vor einer Aufweitung des Außendurchmessers des Bohrwerkzeugs angeordnet. Insbesondere ist die Bypassöffnung vor einer Verjüngung bzw. Verkleinerung der Zustromfläche angeordnet. Der Transportkanal kann mehrere Bypassöffnungen aufweisen, die in Umfangsrichtung nebeneinander und/oder axial hintereinander angeordnet sind.Alternatively or additionally, it is proposed that the at least one transport channel has at least one bypass opening which is arranged between the suction opening and the suction opening. Advantageously, thereby the air flow in the transport channel can be increased, which counteracts in particular blockages. The bypass bore may be formed as a transverse bore extending perpendicularly or obliquely to the longitudinal axis of the drilling tool. The bypass opening can be arranged in the region of the drill head and / or in the shaft region. In particular, the bypass opening is arranged in the vicinity of the drill head facing the end of the shaft portion. Preferably, the Bypsassöffnung is disposed at the end of a portion of the shaft portion in which the outer diameter is constant. Preferably, the bypass opening is arranged in front of a widening of the outer diameter of the drilling tool. In particular, the bypass opening is in front of a Rejuvenation or reduction of the inflow surface arranged. The transport channel may have a plurality of bypass openings, which are arranged in the circumferential direction next to one another and / or axially one behind the other.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Bohrwerkzeug zumindest zwei Transportkanäle aufweist, wobei jeder Transportkanal zumindest eine Bypassöffnung aufweist. Vorteilhaft kann dadurch der Luftvolumenstrom in jedem Transportkanal vergrößert werden.In addition, it is proposed that the drilling tool has at least two transport channels, wherein each transport channel has at least one bypass opening. Advantageously, thereby the air flow in each transport channel can be increased.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Bypassöffnung derart angeordnet ist, dass ein Volumenstrom innerhalb des Transportkanals um einen konstanten Faktor erhöht ist. Unter einem konstanten Faktor soll dabei insbesondere verstanden werden, dass der über die Bypassöffnung bereitgestellte Luftvolumenstrom unabhängig von der Schlagposition des Bohrwerkzeugs ist. Vorteilhaft wird der Transportkanal dadurch stets mit Frischluft versorgt.Furthermore, it is proposed that the bypass opening is arranged such that a volume flow within the transport channel is increased by a constant factor. In this case, a constant factor is to be understood in particular as meaning that the air volume flow provided via the bypass opening is independent of the impact position of the drilling tool. Advantageously, the transport channel is thus always supplied with fresh air.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Querschnittsfläche des Transportkanals im Schaftbereich größer ist als im Bereich der Ansaugöffnung. Insbesondere liegt ein Verhältnis zwischen der Differenz, die durch die Querschnittsfläche des Transportkanals und der Querschnittsfläche der Ansaugöffnung gebildet wird, und einer Querschnittsfläche der Bypassöffnung zwischen 0,7 und 1,3, vorzugsweise zwischen 0,85 und 1,15. Bevorzugt entspricht die Differenz im Wesentlichen dem Querschnitt der Bypassöffnung.Furthermore, it is proposed that the cross-sectional area of the transport channel in the shaft region is greater than in the region of the intake opening. In particular, a ratio between the difference formed by the cross-sectional area of the transport channel and the cross-sectional area of the suction port and a cross-sectional area of the bypass opening is between 0.7 and 1.3, preferably between 0.85 and 1.15. Preferably, the difference substantially corresponds to the cross section of the bypass opening.
Alternativ wird vorgeschlagen, dass sich die Querschnittsfläche des Transportkanals verändert. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass sich die Querschnittsfläche des Transportkanals entgegen einer Vorschubrichtung vergrößert. Vorteilhaft kann dadurch der Transport von Bohrklein im Transportkanal verbessert und Verstopfungen unterbunden werden.Alternatively, it is proposed that the cross-sectional area of the transport channel changes. In particular, it is proposed that the cross-sectional area of the transport channel increases counter to a feed direction. Advantageously, the transport of cuttings in the transport channel can thereby be improved and blockages prevented.
Zudem wird vorgeschlagen, dass sich die Querschnittsfläche im Wesentlichen stetig oder gleichmäßig vergrößert. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass sich die Querschnittsfläche stetig und gleichmäßig entgegen der Vorschubrichtung vergrößert und somit eine konusförmige Form annimmt. Insbesondere vergrößert sich die Querschnittsfläche des Transportkanals um zumindest 50 % entgegen der Vorschubrichtung, vorzugsweise um zumindest 100 % entgegen der Vorschubrichtung, bevorzugt um zumindest 250 % entgegen der Vorschubrichtung. Insbesondere vergrößert sich die Querschnittsfläche des Transportkanals stetig um zumindest 0,005 cm2 pro cm Erstreckung entgegen der Vorschubrichtung, vorzugsweise um zumindest 0,01 cm2 pro cm Erstreckung entgegen der Vorschubrichtung.In addition, it is proposed that the cross-sectional area increases substantially steadily or evenly. In particular, it is proposed that the cross-sectional area increases steadily and uniformly counter to the feed direction and thus assumes a conical shape. In particular, the cross-sectional area of the transport channel increases by at least 50% counter to the feed direction, preferably by at least 100% counter to the feed direction, preferably by at least 250% counter to the feed direction. In particular, the cross-sectional area of the transport channel increases continuously by at least 0.005 cm 2 per cm extension against the feed direction, preferably by at least 0.01 cm 2 per cm extension against the feed direction.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass sich die Querschnittsfläche zumindest in einem Bereich sprunghaft ändert. Vorteilhaft kann dadurch eine Vergrößerung des Querschnitts des Transportkanals im Schaftbereich konstruktiv einfach realisiert werden. Es ist beispielhaft denkbar, dass der Transportkanal im Schaftbereich durch zumindest zwei Bohrungen mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen realisiert wird.Furthermore, it is proposed that the cross-sectional area changes abruptly, at least in one area. Advantageously, thereby an enlargement of the cross section of the transport channel in the shaft region can be realized structurally simple. By way of example, it is conceivable that the transport channel in the shaft region is realized by at least two bores with different diameters and lengths.
Figurenlistelist of figures
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Bezugszeichen von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung, die sich im Wesentlichen entsprechen, werden mit derselben Zahl und mit einem die Ausführungsform kennzeichnenden Buchstaben versehen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations. Reference numerals of features of different embodiments of the invention which substantially correspond to each other are given the same number and a letter characterizing the embodiment.
Es zeigen:
-
1 eine schematische Ansicht eines Werkzeugsystems; -
2 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Bohrwerkzeug; -
3a eine perspektivische Ansicht eines Bohrkopfs des Bohrwerkzeugs gemäß2 ; -
3b eine Draufsicht des Bohrkopfs gemäß3a ; -
3c eine Seitenansicht des Bohrkopfs gemäß3a ; -
3d eine um 90° gedrehte Seitensicht des Bohrkopfs gemäß3c ; -
4a eine perspektivische Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
4b eine perspektivisch Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
4c eine perspektivisch Ansicht einer zusätzlichen alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
5a eine perspektivische Ansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
5b einen Längsschnitt des Bohrkopfs gemäß5a ; -
6 eine Explosionszeichnung eines Schaftelements einer weiteren alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
7 eine Explosionszeichnung eines Schaftelements einer zusätzlichen alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs; -
8a einen Längsschnitt einer alternativen Ausführungsform des Bohrwerkzeugs mit einer Bypassöffnung; -
8b ein Diagramm mit dem Druckverlauf am Bohrkopf während des Bohrvorgangs; -
9 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Bohrwerkzeugs.
-
1 a schematic view of a tool system; -
2 a longitudinal section through an inventive drilling tool; -
3a a perspective view of a drill head of the drilling tool according to2 ; -
3b a plan view of the drill head according to3a ; -
3c a side view of the drill head according to3a ; -
3d a rotated by 90 ° side view of the drill head according to3c ; -
4a a perspective view of an alternative embodiment of the drilling tool; -
4b a perspective view of another alternative embodiment of the drilling tool; -
4c a perspective view of an additional alternative embodiment of the drilling tool; -
5a a perspective view of another alternative embodiment of the drilling tool; -
5b a longitudinal section of the drill head according to5a ; -
6 an exploded view of a shaft member of another alternative embodiment of the drilling tool; -
7 an exploded view of a shaft member of an additional alternative embodiment of the drilling tool; -
8a a longitudinal section of an alternative embodiment of the drilling tool with a bypass opening; -
8b a diagram with the pressure course at the drill head during the drilling process; -
9 a longitudinal section through a further embodiment of the drilling tool.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In
Das Bohrwerkzeug
Der Absaugadapter
Der Bohrkopf
Das Schaftelement
Die Absaugöffnung
Die Ansaugöffnung
Das Bohrwerkzeug
Insbesondere liegt die Summe der Mittelpunktswinkel über 30°, vorzugsweise über 60°, bevorzugt über 90°.In particular, the sum of the midpoint angles is above 30 °, preferably above 60 °, preferably above 90 °.
Des Weiteren weist der Schneidkörper
Der Zustromkanal
Die Leerräume
In
In
In
In
Das Hülsenelement
Um sicherzustellen, dass stets genügend Luft über die Zustromkanäle
Da die Luft in dieser Ausführungsform aus dem Zustromkanal
In
Das Bohrwerkzeug
In
An dem dem Einsteckende
In
In
Das Bohrwerkzeug
Um einen konstanteren Druckverlauf im Transportkanal
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified |