DE1758823C

DE1758823C - Core drill

Info

Publication number: DE1758823C
Authority: DE
Inventors: Leonard I Princeton Phaal Cornelius Holden Mass Smith (V St A )
Original assignee: Norton Co , Worcester, Mass (VStA)
Publication date: 1971-08-26

Description

Die Erfindung betrifft einen Kernbohrer mit einem Antriebsschaft und einem damit verbundenen hohlzylindrischen Kernschneider, dessen Wand perforiert ist.The invention relates to a core drill with a drive shaft and an associated hollow cylindrical core cutter, the wall of which is perforated.

Derartige Kernbohrer mit perforierter Kernschneiderwand sind bereits bekannt. Die Perforationen in der Kernschneiderwand dienen der Ermöglichung oder Verbesserung einer Spülmittelströmung durch den hohlzylindrischen Kernschneider, durch die Bohrklein weggeführt und das Werkzeug zugleich gekühlt wird. Diese Maßnahmen sind für einen störungsfreien Betrieb mit hoher Leistung wesentlich. Ferner ist zur Erzielung einer verbesserten Schneidwirkung bereits bekannt, diamantimprägnierte Bohrer herzustellen, bei denen das Schneidwerkzeug aus einer Mischung aus Bindemittel und Diamantkörner gebildet und das so geformte Werkzeug unter Erhärtung des Bindemittels gebrannt wird. Bei diesen Bohrwerkzeugen sind die Diamantschleifkörner gleichmäßig im massiven Körper des Schneidwerkzeugs verteilt. Dabei ist die Zirkulation der Spül- und Kühlflüssigkeit zu den Schneidflächen behindert.Such core drills with a perforated core cutter wall are already known. The perforations in the core cutter wall enable or improve a flow of detergent through the hollow cylindrical core cutter, through which drill cuttings are carried away and the tool is cooled at the same time. These measures are essential for trouble-free, high-performance operation. Furthermore, in order to achieve an improved cutting effect, it is already known to produce diamond-impregnated drills in which the cutting tool is formed from a mixture of binder and diamond grains and the tool thus formed is burned while the binder hardens. With these drilling tools, the diamond abrasive grains are evenly distributed in the solid body of the cutting tool. The circulation of the rinsing and cooling liquid to the cutting surfaces is hindered.

Es ist ferner ein Kernbohrer mit einem massiven Schneidkörper bekannt, der Diamantschleifkörner aufweist, die in ziemlich großem Abstand zueinander aufweisenden Schichten angeordnet sind, um eine den imprägnierten Schneidwerkzeugen entsprechende im wesentlichen dreidimensionale Anordnung der Diamantschleifkörner zu erhalten. Bei dieser Ausführung sind jedoch vergleichsweise wenig Diamantschleifkörner am Schneidende des Werkzeugs wirksam.Furthermore, a core drill with a solid cutting body is known which has diamond abrasive grains which are arranged at a relatively large distance from one another in order to obtain an essentially three-dimensional arrangement of the diamond abrasive grains corresponding to the impregnated cutting tools. In this embodiment, however, comparatively few diamond abrasive grains are effective at the cutting end of the tool.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Kernbohrer zu schaffen, der mit Diamantschleifkörnern arbeitet, eine einwandfreie Zirkulation der Spül- und Kühlflüssigkeit ermöglicht und außerdem die Diamantschleifkörner in einer solchen Anordnung aufweist, dass jeweils eine Vielzahl von Diamantschleifkörnern am Schneidende wirksam sind.The invention is based on the object of creating a core drill that works with diamond abrasive grains, enables perfect circulation of the rinsing and cooling liquid and also has the diamond abrasive grains in such an arrangement that a large number of diamond abrasive grains are effective at the cutting end.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einem Kernbohrer der eingangs genannten Art mit perforierter Kernschneiderwand aus und ist dadurch gekennzeichnet, dass am Schneidende des Kernschneiders an sich bekannte Diamantschleifkörner an allen Flächen der perforierten Wand fest anhaftend angebracht sind.To solve this problem, the invention is based on a core drill of the type mentioned with a perforated core cutter wall and is characterized in that at the cutting end of the core cutter known diamond abrasive grains are firmly attached to all surfaces of the perforated wall.

Bei dieser Ausführung ist durch die Öffnungen in der Kernschneiderwand eine ausreichende Flüssigkeitszirkulation sichergestellt. Die Anordnung der Diamantschleifkörner an allen Flächen der perforierten Wand führt dazu, dass die Diamantschleifkörner auch an den zum Schneidende weisenden Umgrenzungsflächen der Perforationsöffnungen vorhanden sind. Auf diese Weise ist dafür gesorgt, dass stets an der Schneidkante eine ausreichende Zahl von Diamantkörnern wirksam ist, die sowohl in axialer wie in radialer Richtung vorstehen. Dabei sind die Perforationsöffnungen so groß, dass die innerhalb der Öffnungen angeordneten Diamantschleifkörner die Zirkulationsströmung durch die Öffnungen nicht hindern. Das Anbringen der Diamantschleifkörner kann beispielsweise durch Elektroplattieren erfolgen, wobei eine wesentliche Verstopfung der Perforationsöffnungen verhindert ist. Zugleich wird eine im wesentlichen dreidimensionale Verteilung der Diamantschleifkörner erhalten, die sowohl in axialer wie in radialer Richtung gegenüber der Kernschneiderwand bzw. den Umgrenzungsflächen der Perforationsöffnungen vorspringen.In this design, the openings in the core cutter wall ensure sufficient fluid circulation. The arrangement of the diamond abrasive grains on all surfaces of the perforated wall means that the diamond abrasive grains are also present on the boundary surfaces of the perforation openings facing the cutting end. In this way it is ensured that a sufficient number of diamond grains are always effective on the cutting edge, which protrude in both the axial and radial directions. The perforation openings are so large that the diamond abrasive grains arranged within the openings do not hinder the circulation flow through the openings. The diamond abrasive grains can be attached, for example, by electroplating, which prevents the perforation openings from being substantially clogged. At the same time, an essentially three-dimensional distribution of the diamond abrasive grains is obtained, which protrude both in the axial and in the radial direction with respect to the core cutter wall or the boundary surfaces of the perforation openings.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kernbohrers ergeben sich aus den Unteransprüchen.Appropriate refinements and developments of the core drill according to the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand einer schematischen Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to a schematic drawing of several exemplary embodiments. In the drawing shows

Fig. 1 eine Ausführungsform mit einem geflochtenen zylindrischen Bauteil mit damit verbundenen Schleifkörnern in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht;1 shows an embodiment with a braided cylindrical component with abrasive grains connected to it in a partially sectioned side view;

Fig. 2 eine andere perforierte Tragkonstruktion für Schleifkörner in einer vergrößerten Teilsicht;2 shows another perforated support structure for abrasive grains in an enlarged partial view;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform eines perforierten zylindrischen Kernbohrertragteils mit Schleifkörnern;3 shows a further embodiment of a perforated cylindrical core drill support part with abrasive grains;

Fig. 4 ein der Fig. 1 entsprechendes geflochtenes zylindrisches Schleifkernteil, das in einem abweichenden Tragschaft montiert ist;4 shows a braided cylindrical abrasive core part corresponding to FIG. 1, which is mounted in a different support shaft;

Fig. 5 eine weitere Ausführung eines Kernschneidteils und Antriebsanordnung für ein geflochtenes oder anderes dünnes perforiertes Schleifkorntragteil;5 shows a further embodiment of a core cutting part and drive arrangement for a braided or other thin perforated abrasive grain carrier part;

Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 in Fig. 5; und6 shows a section along line 6-6 in FIG. 5; and

Fig. 7 ein Drahtstück eines charakteristischen geflochtenen Kernschneidteils in einer vergrößerten Ansicht, wobei die allgemein gleichförmige Verteilung der Diamantteilchen um den Drahtumfang gezeigt ist.Figure 7 is an enlarged view of a length of wire of a characteristic braided core cutting part showing the generally uniform distribution of diamond particles around the wire circumference.

Gemäß Fig. 1 umfasst ein erfindungsgemäßer Kernbohrer einen Schaft 10, der für eine Verbindung mit einem Antrieb vorgesehen ist, und einen sich axial erstreckenden hohlen Kernschneider 11, der fest am Schaft 10 befestigt ist. Der hier gezeigte Kernschneider 11 besteht aus Drahtgeflecht mit Drähten 12, die allgemein unter rechten Winkeln zu Drähten 13 verlaufen, wobei sowohl die Drähte 12 wie die Drähte 13 an dem zylindrischen Endstück 14 befestigt sind, das aus einem Stück mit dem Schaft 10 besteht. Dabei verlaufen die Drähte 12, 13 etwa unter 45° zu einer Linie parallel zur Drehachse des Werkzeugs. Ein Ring 15 ist über die Drähte 12 und 13 gepasst, die am Endstück 14 des Schaftes 10 aufsitzen. Der Schaft 10 weist einen Kanal 10a auf, der sich axial durch ihn erstreckt und mit der Mitte des hohlen Kerns in Verbindung steht, der an seinem Ende befestigt ist. Der Kern steht in fester Verbindung mit dem Schaft 10, wie es später näher beschrieben wird.According to FIG. 1, a core drill according to the invention comprises a shank 10, which is provided for connection to a drive, and an axially extending hollow core cutter 11 which is fixedly attached to the shank 10. The core cutter 11 shown here consists of wire mesh with wires 12 which run generally at right angles to wires 13, both the wires 12 and the wires 13 being attached to the cylindrical end piece 14, which is made in one piece with the shaft 10. The wires 12, 13 run approximately at 45 ° to a line parallel to the axis of rotation of the tool. A ring 15 is fitted over the wires 12 and 13 that seat on the end piece 14 of the shaft 10. The shaft 10 has a channel 10a extending axially through it and communicating with the center of the hollow core attached to its end. The core is firmly connected to the shaft 10, as will be described in more detail later.

Die Drähte 12 und 13 sind am freien Ende des Drahtgeflechtkernschneiders 11 mit Diamantteilchen 16 bedeckt und bilden das Arbeitsende des Werkzeugs. Die diamantbesetzte Fläche kann wie gewünscht ausgeführt werden, und die Teilchen 16 haften an allen Seiten eines jeden der Drähte 12 und 13, wie es am besten aus Fig. 7 zu ersehen ist. Die Teilchen können durch Elektroplattieren aufgebracht oder in anderer Weise mit dem Draht verbunden werden.The wires 12 and 13 are covered with diamond particles 16 at the free end of the wire mesh core cutter 11 and form the working end of the tool. The diamond-studded surface can be made as desired and the particles 16 adhere to all sides of each of the wires 12 and 13, as best seen in FIG. The particles can be electroplated or otherwise bonded to the wire.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Drahtgeflecht des zylindrischen Kerns 7 Maschen je Zentimeter Geflechtbreite auf, aber es können Siebe von 1,5 bis 236 Maschen je Zentimeter Geflechtbreite verwendet werden. Das Siebmaterial sollte derart sein, dass es nach der Formung zu einem Zylinder und der Befestigung an dem Schaft steif genug ist, um Verwerfungen zu widerstehen, wenn es dem stirnseitigen Druck ausgesetzt wird. Bei dem einleitenden Zusammenbau der Teile des Kernbohrers wird das zylindrische Drahtteil rei- bungsschlüssig auf das zylindrische Endstück 14 am Ende des Schaftes 10 aufgesetzt, und bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird ein Drahtgewebe aus rostfreiem Stahl verwendet, so dass das zylindrische Teil, der Ring 15 und die Diamantteilchen alle gleichzeitig zu einer einheitlichen Konstruktion zusammengelötet bzw. miteinander verbunden werden können.In a preferred embodiment of the invention, the wire mesh of the cylindrical core has 7 meshes per centimeter of mesh width, but screens of 1.5 to 236 meshes per centimeter of mesh width can be used. The screen material should be such that, once formed into a cylinder and attached to the shaft, it is stiff enough to withstand distortion when subjected to face pressure. During the preliminary assembly of the parts of the core drill, the cylindrical wire part is placed with a fit on the cylindrical end piece 14 at the end of the shaft 10, and in the embodiment of the invention described here, a wire mesh made of stainless steel is used, so that the cylindrical part, the ring 15 and the diamond particles are all simultaneously soldered together to form a unitary construction. can be connected to each other.

Um eine derartige Verbindung des Drahtzylinders mit dem Schaft und der Diamantteilchen mit den Drähten zu erreichen, wird eine Mischung aus Lotpulver hergestellt, und dann werden die Diamantteilchen zugegeben, nachdem die Bindemittelmischung vorläufig an den Drähten anhaftet. Die metallische Bindemittelzusammensetzung besteht vorzugsweise aus einer Mischung von Teilchen mit einer Größe von weniger als 0,15 mm Sieböffnungsweite; eine typische Mischung enthält etwa 18 Gewichtsprozent und 17 Gewichtsprozent Titan, während der Rest Kupfer ist. Es können jedoch auch andere Lote verwendet werden, welche die Eigenschaft haben, sowohl die Drähte wie die Diamantteilchen zu benetzen. Die Bindemittelmischung wird dadurch vorläufig zum Anhaften an den Drähten gebracht, dass das freiliegende Ende des Drahtzylinders in ein flüssiges Bad aus geeignetem Silikonöl eingetaucht wird, worauf die Bindemittelmischung auf den ganzen ölbedeckten Bereich des Drahtgeflechts gestreut bzw. aufgegeben wird, der sich über den Schaft 10 hinaus erstreckt, wobei sichergestellt wird, dass die gesamte Oberfläche der Drähte gleichmäßig bedeckt wird. Das Silikonöl befeuchtet die besondere Mischung und sickert durch die freiliegende Oberfläche des Pulvers, so dass Diamantteilchen der gewünschten Korngröße anschließend auf den Bereich des zylindrischen Drahtkerns aufgesiebt bzw. aufgebracht werden können, um vorläufig auf dem Abschnitt des Werkzeugs festgehalten zu werden, der das Arbeitsende des Kernbohrers bildet. Bei einem Kern von etwa 1,27 cm Durchmesser wurden Diamantteilchen mit einer Größe von 0,15 mm Sieböffnungsweite verwendet, es können jedoch auch größere oder kleinere Teilchen verwendet werden. Diamantteilchen einer Größe von mehr als 0,4 mm Sieböffnungsweite sind schwierig fest genug mit dem Draht zu verbinden, um ein brauchbares Werkzeug herzustellen, und es besteht keine wirkliche Grenze für die untere Größe der zu verwendenden Teilchen. Es wurde festgestellt, dass ein Siebvorgang zur Erzielung einer gleichmäßigen Verteilung am besten geeignet ist. Ein typisches Verteilungsmuster für Diamantteilchen ist in Fig. 7 dargestellt.In order to achieve such a connection of the wire cylinder to the shaft and the diamond particles to the wires, a mixture of solder powder is prepared, and then the diamond particles are added after the binder mixture is preliminarily adhered to the wires. The metallic binder composition preferably consists of a mixture of particles with a size of less than 0.15 mm sieve opening; a typical mixture contains about 18 weight percent and 17 weight percent titanium with the remainder being copper. However, other solders can also be used which have the property of wetting both the wires and the diamond particles. The binder mixture is provisionally made to adhere to the wires in that the exposed end of the wire cylinder is immersed in a liquid bath of suitable silicone oil, whereupon the binder mixture is scattered or applied to the entire oil-covered area of the wire mesh that extends over the shaft 10 extending out, ensuring that the entire surface of the wires is evenly covered. The silicone oil moistens the special mixture and seeps through the exposed surface of the powder, so that diamond particles of the desired grain size can then be sieved or applied to the area of the cylindrical wire core in order to be temporarily held on the section of the tool that is the working end of the Core drill forms. With a core about 1.27 cm in diameter, diamond particles with a size of 0.15 mm sieve aperture were used, but larger or smaller particles can also be used. Diamond particles larger than 0.4 mm sieve aperture are difficult to bond to the wire firmly enough to make a useful tool, and there is no real limit to the lower size of the particles that can be used. It has been found that sieving is best for achieving an even distribution. A typical distribution pattern for diamond particles is shown in FIG.

Vorzugsweise wird nach dem Bedecken des Drahtgeflechts mit dem Lotpulver und Diamantteilchen ein zweiter Überzug aus Lotpulver zugefügt, um die Diamantteilchen zu bedecken. Gleichfalls wird zusätzlich Lotpulver in dem Bereich des zylindrischen Elements nahe der Verbindungsstelle des Zylinders 14 und des Ringes 15 aufgebracht, so dass das auf der Schulter des Schaftteils angeordnete Drahtsieb fest mit dem Schaft und dem Ring 15 verlötet wird, wenn das Lot wie nachfolgend beschrieben gebrannt bzw. erhitzt wird.Preferably, after covering the wire mesh with the solder powder and diamond particles, a second coating of solder powder is added to cover the diamond particles. Likewise, additional solder powder is applied in the area of the cylindrical element near the connection point of the cylinder 14 and the ring 15, so that the wire screen arranged on the shoulder of the shaft part is firmly soldered to the shaft and the ring 15 when the solder is burned as described below or is heated.

Wenn eine Schaft-, Kern- und Ringanordnung in der vorbeschriebenen Weise hergestellt ist, wird das Werkzeug unter Vakuum auf eine Temperatur im Bereich von etwa 900°C erhitzt, die hoch genug ist, um das Lot zum Schmelzen zu bringen. Beim Schmelzen benetzt das Lot sowohl die Drähte aus rostfreiem Stahl wie die Diamantteilchen und bildet eine einheitliche Konstruktion aus Draht, Bindemittel und Diamantteilchen, wie in Fig. 7 gezeigt. Gleichfalls fließt unter Kapillarwirkung geschmolzenes Lot an den Drähten entlang in den zwischen der Schulter 14 und dem Ring 15 gebildeten Schlitz und füllt die Hohlräume, so dass der Kern und der Ring fest mit dem Schaft verlötet werden.When a shaft, core and ring assembly is made in the manner described above, the tool is heated under vacuum to a temperature in the range of about 900 ° C, which is high enough to melt the solder. As it melts, the solder wets both the stainless steel wires and the diamond particles and forms a unitary construction of the wire, binder and diamond particles, as shown in FIG. Likewise, under capillary action, molten solder flows along the wires into the slot formed between the shoulder 14 and the ring 15 and fills the cavities, so that the core and the ring are firmly soldered to the shaft.

Während der vorbeschriebenen Herstellung des Werkzeugs wird vorzugsweise so vorgegangen, dass die Öffnungen in dem Drahtgeflecht offen bleiben. Die richtige Auswahl der Menge an Silikonöl, Lotpulver und Diamantteilchen führt zu einer gleichmäßigen Verteilung des Bindemittels und der Schleifkörner über die Oberfläche der Drähte, ohne dass die Öffnungen in dem Drahtgeflecht verstopft werden. Es sei auch bemerkt, dass das Lot, die Überschneidungen der Drahtkonstruktion zementiert, wodurch der Kernschneider eine weitere Versteifung erfährt.During the production of the tool as described above, the procedure is preferably such that the openings in the wire mesh remain open. The correct selection of the amount of silicone oil, solder powder and diamond particles results in an even distribution of the binder and the abrasive grains over the surface of the wires without clogging the openings in the wire mesh. It should also be noted that the solder cements the intersections of the wire construction, which further stiffens the core cutter.

Es können auch andere Verfahren angewandt werden, um die Vereinigung eines derartigen Kernbohrers zu erreichen, beispielsweise ein andere Verschweißung oder mechanische Verbindung des Kerns mit dem Schaft oder die Verwendung eines Elektroplattierverfahrens zum Verbinden der Schleifkörner mit dem Kernschneider. Abänderungen bei der Montage des Kerns sind möglich. Beispielsweise kann der Drahtkernteil als flaches Teil geformt sein, das auf einem Teil seiner Breite in der vorbeschriebenen Weise aufgelötete Diamanten aufweist. Der ebene Drahtstreifen kann dann in die gewünschten Längen geschnitten werden, die in eine zylindrische Form gebracht und durch Löten oder andere bekannte Techniken bleibend mit dem Schaft verbunden werden.Other methods can also be used to achieve the union of such a core drill, for example another welding or mechanical connection of the core to the shank or the use of an electroplating process to connect the abrasive grains to the core cutter. Changes to the assembly of the core are possible. For example, the wire core part can be shaped as a flat part which has diamonds soldered on in the manner described above over part of its width. The planar wire strip can then be cut into the desired lengths, formed into a cylindrical shape and permanently attached to the shaft by soldering or other known techniques.

Andere Kernformen können durch Perforieren ebener oder zylindrischer Bleche hergestellt werden. Wenn ein festes Blech für einen Kern verwendet wird, können die Perforationen jede gewünschte Form aufweisen. Fig. 2 zeigt ein solches Element 22 mit kreisförmigen Öffnungen 20 und Fig. 3 einen Kern 23 mit rautenförmigen Öffnungen 21. Bei diesen und anderen Formen von Kernteilen ist es wesentlich, dass in dem Lochmuster in der Wand des zylindrischen Teils die Öffnungen sich überlappen, so dass beim Verschließ des Kerns während des Betriebs immer eine Anzahl von teilweise ausgebildeten Öffnungen am Arbeitsende des Kernbohrers zu einem Zweck freiliegt, der auf Grund der nachfolgenden Ausführungen deutlich werden wird. Diese Lochanordnung ist an den unteren Enden der in Fig. 2 und 3 gezeigten Kernschneider leicht zu erkennen, wo die Teilöffnungen am äußersten Ende des Schneiders die nächste Reihe von vollständigen Öffnungen im Kernschneider überlappen.Other core shapes can be made by perforating flat or cylindrical sheets. If a solid sheet metal is used for a core, the perforations can be of any desired shape. Fig. 2 shows such an element 22 with circular openings 20 and Fig. 3 shows a core 23 with diamond-shaped openings 21. In these and other forms of core parts it is essential that the openings overlap in the hole pattern in the wall of the cylindrical part, so that when the core is closed during operation, a number of partially formed openings are always exposed at the working end of the core drill for a purpose which will become clear on the basis of the following explanations. This arrangement of holes is easily seen at the lower ends of the core cutters shown in Figures 2 and 3, where the partial openings at the extreme end of the cutter overlap the next row of full openings in the core cutter.

Solche Kernschneider können aus rostfreiem Stahl oder anderen Ausgangsblechen hergestellt werden, die im Hinblick auf den während des Betriebs auftretenden Stirndruck eine genügende Steifigkeit aufweisen. Ein sowohl mit den Diamanten oder anderen Schleifteilchen wie mit dem Metall des Kerns verträgliches geeignetes Lot kann für die Verbindung der Schleifteilchen mit dem Arbeitsende eines derartigen Kernschneiders verwendet werden. Wenn Kernschneider aus rostfreiem Stahl und Diamanten verwendet werden, kann das vorbeschriebene Bindeverfahren mit einem Lot durchgeführt werden, das Titan, Niob und Zirkonium enthält, die sich als wirksam zur Benetzung von Diamantschleifkörnern erwiesen haben. Es wurde festgestellt, dass ein Lot mit wenigstens 5 % Titan, wobei der Rest der Mischung aus Kupfer und Zinn besteht, völlig genügt. Das zur Verwendung mit Diamantteilchen ausgewählte Lot sollte vorzugsweise einen Schmelzpunkt unter 1000°C haben, um die Graphitumwandlung der Diamantkörner herabzusetzen, und sollte doch hart genug sein, um ein Schmieren während des Betriebs des Kernbohrers zu verhindern. Es ist gleichfalls wichtig, dass das Lot nicht derart brüchig ist, dass es während der normalen Wirkung des Werkzeugs abbröckelt.Such core cutters can be made of stainless steel or other starting sheets which have sufficient rigidity with regard to the face pressure occurring during operation. A suitable solder compatible with both the diamond or other abrasive particles and the metal of the core can be used to bond the abrasive particles to the working end of such a core cutter. If stainless steel core cutters and diamonds are used, the bonding process described above can be carried out with a solder, the titanium, niobium and zirconium, which have been found to be effective in wetting diamond abrasive grains. It has been found that a solder with at least 5% titanium, with the remainder of the mixture consisting of copper and tin, is completely sufficient. The solder selected for use with diamond particles should preferably have a melting point below 1000 ° C in order to reduce the graphite transformation of the diamond grains and yet should be hard enough to prevent smearing during operation of the core drill. It is also important that the solder not be so brittle that it will crumble during normal operation of the tool.

Es ist ersichtlich, dass mit den in Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Konstruktionen ein Kernschneider jeder gewünschten Länge gebildet werden kann. Gleichfalls können Schleifteilchen über eine beliebige Länge des Kernschneiders an der Oberfläche des Kerns angebracht werden. Die Steifigkeit des Kerns kann in Abhängigkeit von dem vorher bestimmten Druck gewählt werden, der bei der Ausführung des Kernschneidvorgangs angewendet werden muss.It can be seen that with the constructions illustrated in Figures 1, 2 and 3, a core cutter of any desired length can be formed. Likewise, abrasive particles can be attached to the surface of the core over any length of the core cutter. The rigidity of the core can be chosen depending on the predetermined pressure that must be applied in carrying out the core cutting process.

Die Schleifteilchen bei all diesen Werkzeugen sind mit allen Seiten der Öffnungen in dem Kernschneider verbunden. Die Drahtelemente gemäß Fig. 1 wurden bereits beschrieben, und die Beladung aller Teile aller Wandbereiche der Öffnungen sowohl an der Innenseite wie an der Außenseite des Ausgangskerns 22 und 23 gemäß Fig. 2 und 3 führt zu einer dreidimensionalen Verteilung der Schleifteilchen 16 am Arbeitsende eines Kernbohrers. Wenn der Kernschneider während des Betriebs einen Verschleiß erfährt, werden nachfolgende Abschnitte des an den Wänden der Öffnungen des Kernschneiders anhaftenden Schleifmittels am Arbeitsende des Werkzeugs freigelegt, so dass eine kontinuierliche Schleifwirkung erhalten wird. Aus diesem Grunde ist es wichtig, dass Drahtgeflecht gemäß Fig. 1 mit der 45°-Anordnung oder ein sich überlappendes Öffnungsmuster verwendet wird, welches die in Fig. 2 und 3 gezeigten Kernschneider bildet. Das Verbinden des Schleifmittels mit allen Wandflächen der Drähte oder Öffnungen in den verschiedenen Kernschneiderformen führt zu einem Werkzeug, das eine freie Schneidwirkung auf allen Seiten und ein bleibendes scharfes Arbeitsende aufweist, und zwar durch die tatsächlich dreidimensionale Verteilung des Schleifmittels über die gesamte Masse des Schneidendes des Werkzeugs. In diesem Zusammenhang sollten die Drahtgröße und der verbleibende feste Werkstoff in den Kernschneider gemäß Fig. 2 und 3 so ausgeführt bzw. geformt sein, dass eine möglichst geringe Querschnittsfläche oder nichtschleifend wirkende Tragfläche an der Arbeitsstirnfläche des Kernbohrers, z.B. die Arbeitsfläche 12 in Fig. 7, freiliegt, wenn diese Fläche in axialer Richtung verschlissen wird. Die dreidimensionale Verteilung der Schleifkörner jedoch umgibt diese unbedeckten Flächen am Arbeitsende des Werkzeugs, wodurch die Reibwirkung dieser kleinen nichtschleifend wirkenden Tragflächen herabgesetzt wird, und dieses sowie die Gegenwart des unter der Schneidwirkung der umgebenden Schleifteilchen Abgespannten bzw. Abgeschliffenen ermöglicht es, einem Teil des Abschliffs seinen Weg unter der unbedeckten Fläche hindurchzufinden, wodurch diese eine leichte Erosion hinter der Ebene der untersten Schleifteilchen 16 an der Außenseite des Drahtes oder des festen Werkstoffs erfährt, und daraus resultiert die freie Schneidwirkung des Werkzeugs.The abrasive particles in all of these tools are bonded to all sides of the openings in the core cutter. The wire elements according to FIG. 1 have already been described, and the loading of all parts of all wall areas of the openings both on the inside and on the outside of the output core 22 and 23 according to FIGS. 2 and 3 leads to a three-dimensional distribution of the abrasive particles 16 at the working end of a core drill . If the core cutter experiences wear during operation, subsequent portions of the abrasive adhering to the walls of the openings of the core cutter are exposed at the working end of the tool, so that a continuous grinding effect is obtained. For this reason, it is important that the wire mesh shown in FIG. 1 is used with the 45 ° arrangement or an overlapping opening pattern which forms the core cutters shown in FIGS. 2 and 3. Joining the abrasive to all of the wall surfaces of the wires or openings in the various core cutter shapes results in a tool that has a free cutting action on all sides and a consistently sharp working end thanks to the actual three-dimensional distribution of the abrasive over the entire mass of the cutting end of the Tool. In this context, the wire size and the remaining solid material in the core cutter according to FIGS. 2 and 3 should be designed or shaped in such a way that the smallest possible cross-sectional area or a non-abrasive supporting surface on the working face of the core drill, e.g. the working surface 12 in FIG. 7 , is exposed when this surface is worn in the axial direction. The three-dimensional distribution of the abrasive grains, however, surrounds these uncovered surfaces at the working end of the tool, whereby the friction effect of these small, non-abrasive bearing surfaces is reduced, and this, as well as the presence of the abrasive or ground under the cutting action of the surrounding abrasive particles, enables part of the abrasion to take place Finding way under the uncovered surface, causing it to experience slight erosion behind the plane of the lowermost abrasive particles 16 on the outside of the wire or solid material, and this results in the free cutting action of the tool.

Andere erfindungsgemäße Kernbohrerausführungen sind in Fig. 4, 5 und 6 gezeigt. Gemäß Fig. 4 ist ein Schaftteil 30 vorgesehen, das die Form eines einfachen Rohrstücks haben kann, das mit einem Schlitz 31 am einen Ende versehen ist, um einen Kernschneider 11 aufzunehmen, der für ein Festlöten in dem Schlitz vorgesehen ist. In Fig. 5 und 6 ist ein zylindrischer Schaft 35 mit einer Mehrzahl von Schlitzen 36 vorgesehen, die sich von einem Ende in Längsrichtung an der Wand entlang erstrecken. Ein Kernschneider in Form eines Siebes 37 ist in die einander benachbarten Schlitze eingeführt und erstreckt sich über das Ende des Schaftes hinaus, wobei das unbefestigte Ende des Siebes das Kernschneidende bildet, das auf allen Seiten mit Schleifkörnern 38 bedeckt ist. Der Kern 37 kann mit dem Ende des Schaftes 35 verlötet oder auf andere Weise befestigt sein, um einen einheitlichen Kernbohrer zu bilden, der ein etwas breiteres Schnittmuster aufweist, und zwar wegen des Durchschlängelns bzw. Durchwindens des Siebes durch die Schlitze 36 von der Innenseite zur Außenseite des Schaftes 35.Other core drill designs according to the invention are shown in FIGS. According to Fig. 4, a shank part 30 is provided which can be in the form of a simple piece of pipe which is provided with a slot 31 at one end to receive a core cutter 11 which is intended for soldering in the slot. In Figures 5 and 6, a cylindrical shaft 35 is provided with a plurality of slots 36 which extend longitudinally from one end along the wall. A core cutter in the form of a sieve 37 is inserted into the adjacent slots and extends beyond the end of the shaft, the unsecured end of the sieve forming the core cutting end which is covered on all sides with abrasive grains 38. The core 37 may be soldered or otherwise attached to the end of the shaft 35 to form a unitary core drill having a slightly wider cutting pattern because of the threading of the screen through the slots 36 from the inside to the Outside of shaft 35.

Bei der Verwendung der vorbeschriebenen Werkzeuge kann eine Spülflüssigkeit auf einer Seite des Werkzeugs nach unten geführt werden, um sowohl das Werkzeug zu kühlen als auch den Abschliff durch den vorgesehenen Rückströmkanal abzufördern, der beim Schneidvorgang anfällt. Bei Verwendung des in Fig. 1 gezeigten Werkzeugs kann Flüssigkeit unter Druck durch die Mittelöffnung 10a des Schaftes 10 nach unten gepumpt werden, die dann in den inneren Bereich des Kernschneiders 11 einfließt. Die Flüssigkeit fließt durch die Öffnungen in dem Drahtgeflecht, um das Kernschneidwerkzeug zu Kühlen und den Abschliff fortzuspülen, der durch das Schneid- oder Arbeitsende des Werkzeugs erzeugt wird. Die anderen gezeigten Ausführungsformen von Kernbohrern können in ähnlicher Weise gekühlt und von Abschliff freigespült werden.When using the tools described above, a rinsing liquid can be fed down on one side of the tool in order to both cool the tool and to convey away the abrasion through the provided return flow channel, which occurs during the cutting process. When using the tool shown in FIG. 1, liquid can be pumped down through the central opening 10a of the shaft 10 under pressure, which then flows into the inner region of the core cutter 11. The fluid flows through the openings in the wire mesh to cool the core cutting tool and to wash away any debris created by the cutting or working end of the tool. The other shown embodiments of core drills can be cooled in a similar manner and flushed free of abrasion.

Eine Abänderung wird als zweckmäßig angesehen, bei welcher mehrere Lagen von Siebgeflecht in eine zylindrische oder andere Form gebracht werden, die für ein rotierendes Schneiden geeignet ist, um an einem massiven Schaft befestigt zu werden. Eine solche Konstruktion ermöglicht die Herstellung eines Kernbohrers, dessen Arbeitsende eine Verteilung von Schleifteilchen auf allen Flächen aller übereinanderliegenden Drähte am Arbeitsende des Werkzeugs trägt, was ziemlich genau einer dreidimensionalen Verteilung von Schleifteilchen entspricht, wie sie bei den bekannten massiven Werkzeugtypen vorhanden ist. Mit dieser Schlichtkonstruktion bleiben jedoch alle Vorteile erhalten, die sich bei Verwendung des porösen Siebs oder der perforierten Kernkonstruktion im Hinblick auf eine einfache Bauweise bei äußerster Ausnutzung und Verwendung einer Spül- und Kühlflüssigkeit in dem fertig gestellten Werkzeug ergeben.A modification is believed useful in which multiple layers of screen mesh are formed into a cylindrical or other shape suitable for rotary cutting to be attached to a solid shaft. Such a construction enables the production of a core drill, the working end of which carries a distribution of abrasive particles on all surfaces of all superposed wires at the working end of the tool, which corresponds very closely to a three-dimensional distribution of abrasive particles as it is present in the known solid types of tools. With this plain construction, however, all advantages are retained that result from using the porous screen or the perforated core construction with regard to a simple construction with extreme utilization and use of a rinsing and cooling liquid in the finished tool.

Allgemein werden die Diamanten oder andere Schleifteilchen entsprechend der Größe der Siebmaschen oder der Öffnungen der Bleche, wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, ausgewählt. Die feineren Körner werden bei feineren Maschen oder Öffnungen verwendet, und die gröberen Körner bei weiter geöffneten Maschen oder größeren Öffnungen. Jedoch ist es in machen Fällen, in denen der Kernbohrer für Fälle bestimmt ist, die eine große Schneidfläche erfordern, vorteilhaft, feinere Schleifteilchen zu verwenden, die mit einem Geflecht von größerer Maschenöffnung oder mit einem Kernteil mit relativ großen Öffnungen verbunden sind. Eine solche weitmaschige oder große Öffnungen aufweisende Konstruktion mit feineren anhaftenden Schleifteilchen ermöglicht die Durchspülung des Werkzeugs mit einem relativ größeren Spülflüssigkeitsstrom während des Kernschneidvorgangs, und dieses ist nützlich, um das größere Abschliffvolumen zu entfernen und das Werkzeug während des Betriebs wirksamer zu kühlen.Generally, the diamonds or other abrasive particles will be selected according to the size of the meshes or openings of the sheets as shown in Figs. The finer grains are used for finer meshes or openings, and the coarser grains for wider meshes or larger openings. However, it is in some cases where the core drill for cases which require a large cutting surface, it is advantageous to use finer abrasive particles connected with a braid of larger mesh size or with a core part with relatively large openings. Such a wide mesh or large apertured construction with finer adherent abrasive particles allows the tool to be flushed with a relatively larger flow of flushing fluid during the core cutting operation, and this is useful in removing the larger volume of debris and more effectively cooling the tool during operation.

Entsprechend dieser Lehre hergestellte Werkzeuge kommen für eine weite Skala von Kernschneidvorgängen in Frage. Metall, Stein, Glas und ähnliche Materialien können wirkungsvoller mit den hier beschriebenen Kernbohrwerkzeugen bearbeitet werden, die Kernschneider aus rostfreiem Stahl mit daran anhaftenden Diamantkörnern aufweisen, wenn man den Vergleich mit ähnlichen Kernschneidverfahren zieht, die mit den bekannten Diamantwerkzeugen ausgeführt werden, die derzeit für solche Vorgänge verwendet werden. Für andere schwer zu schneidende Werkstoffe kann ein Kernschneider aus einer anderen Zusammensetzung zweckmäßig sein, beispielsweise kann eine Siebkonstruktion aus einer Kupferlegierung mit einer Diamantschleifmittelbedeckung sich als zweckmäßiger zum Schneiden von Carbiden und anderen zäheren Metalllegierungen erweisen.Tools made in accordance with this teaching can be used for a wide range of core cutting operations. Metal, stone, glass, and similar materials can be more effectively machined with the core drilling tools described herein that have stainless steel core cutters with diamond grits adhered to them when compared to similar core cutting processes performed with the known diamond tools currently used for such Operations are used. For other difficult-to-cut materials, a core cutter of a different composition may be useful, for example a copper alloy screen construction with a diamond abrasive coating may be more useful for cutting carbides and other tougher metal alloys.

Claims

1. Core drill with a drive shaft and an associated hollow cylindrical core cutter, the wall of which is perforated, characterized in that at the cutting end of the core cutter (11, 22, 23, 37) known diamond abrasive grains (16) firmly adhering to all surfaces of the perforated wall are attached.

2. Core drill according to claim 1, characterized in that the shank (10, 30, 35) has a continuous channel (10a) which is in communication with the interior of the cylindrical core cutter (11, 22, 23, 37).

3. Core drill according to claim 1 or 2 for use with a rotary drive, characterized in that the core storage (11, 37) consists of a wire mesh which is connected to the shaft (10, 35) in such a way that all wires (12, 13 ) of the mesh screen have an angle of 45 ° to the axis of rotation.

4. Core drill according to claims 1 to 3, characterized in that the core cutter (11, 37) consists of a braid of stainless steel wires, and diamond abrasive grains (16) are soldered onto the surfaces of the wires at the cutting end of the core cutter.

5. Core drill according to claim 1 or 2 for use with a rotary drive, characterized in that the core cutter (22, 23) consists of a perforated sheet, the openings (20, 21) of which form such a uniform pattern at least in the region of the cutting edge of the core cutter so that a number of the openings overlap in each plane perpendicular to the axis of rotation.

6. Core drill according to claims 1 to 4, characterized in that the core cutter (11, 37) consists of a plurality of wire mesh layers, and the diamond abrasive grains (16) at the cutting end of the core cutter with all surfaces of all wires (12, 13) of the layers are connected or arrested.

7. Core drill according to claims 1 to 6, characterized in that the shaft (10) on the side facing the core cutter (11) has a cylindrical part (14) with a shoulder which is designed as a seat for the core cutter, a ring (15) surrounds the section of the core cutter seated on the shoulder, and there is a soldered connection between the core cutter and the ring with the shoulder and the diamond abrasive grains (16) and the core cutter.

8. Core drill according to claims 1 to 6, characterized in that the shaft (30) is designed as a hollow cylinder and in its one end face an annular slot (31) for receiving one end of the core cutter (11), and a soldered connection between the Core cutter and the shank having the slot as well as the diamond abrasive grains (16) and the core cutter.

9. Core drill according to claims 1 to 6, characterized in that the shank (35) has a small wall thickness and at one end has an even number of slots which extend at right angles to its end face along the cylinder circumference, the core cutter (37 ) is looped through and supported by the slots (36) so that part of the core cutter circumference extends outside the slots, and a soldered connection between the slot-engaging portions of the core cutter and the shank and the diamond abrasive grains (16) and the core cutter consists.

10. Core drill according to claims 1 to 4 with a core cutter made of mesh, characterized in that the size of the diamond abrasive grains (16) correspond to the mesh size of the mesh in such a way that a finer mesh is assigned a finer grain size and an open mesh is assigned a coarser grain size .

11. Core drill according to claim 10, characterized in that diamond abrasive grains (16) with a size of about 0.15 mm sieve opening width are assigned to a braid made of stainless steel wire with about 7 meshes per centimeter.

12. Core drill according to claims 1 to 4 with a core cutter made of mesh, characterized in that the core cutter (11; 37) is made from a wire mesh with 1.5 to 236 wires (12; 13) per centimeter of width.

13. Core drill according to claim 12, characterized in that the size range of the diamond abrasive grains is between 0.4 and 0.044 mm sieve opening width.

14. Core drill according to claim 13, characterized in that the shank (10, 30), the wire mesh, the abrasive grains (16) and the overlaps of the screen mesh are soldered to one another.