DE2358447C2

DE2358447C2 - Rock drill bits for rotary percussion drills

Info

Publication number: DE2358447C2
Application number: DE19732358447
Authority: DE
Inventors: Otto 8130 Starnberg; Bail Martin 8136 Percha Böhm
Original assignee: Werkzeugbau Gmbh, 8130 Starnberg
Filing date: 1973-11-23
Publication date: 1976-12-23

Description

das Verhältnis der Bohrmehlnutenbreite (n) zur Rückenbreite (Q der Führungsstege des Bohrerschafts 2 :1 bis 5 :1 und das Verhältnis der Nutentiefe (T) zu dem Nenndurchmesser (D) 0,12 für den kleinsten bis 0,25 für den größten Nenndurchmesser istthe ratio of the drill dust groove width (n) to the back width (Q of the guide webs of the drill shank 2: 1 to 5: 1 and the ratio of the groove depth (T) to the nominal diameter (D) 0.12 for the smallest to 0.25 for the largest nominal diameter is

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bohrmehlnut (4a, Ab) im Bereich (t)der Bohrschneide eine um etwa '/3 verminderte Nutentiefe {7? aufweist2. Rock drill according to claim 1, characterized in that each drill dust groove (4a, Ab) in the area (t) of the drill bit has a groove depth reduced by about 1/3 {7? having

3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmehlnutenbreite (n) vom Schneidende (3) zum Einspannende (2) des Bohrers (1) hin stetig geringfügig zu- und die Ruckenbreite (Q der Führungsstege entsprechend abnimmt3. Rock drill according to claim 1 or 2, characterized in that the drill dust groove width (s) from the cutting end (3) to the clamping end (2) of the drill (1) steadily increases slightly and the back width (Q of the guide webs decreases accordingly

4. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß der Kern des Bohrerschafts über die gesamte Länge oder eine Teillänge des Bohrerschafts in Richtung vom S ()4. Rock drill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the core of the Drill shank over the entire length or part of the length of the drill shank in the direction of S ()

verwendet wird. Anders ist jedoch die ebenfalls bekannte zweigängJge.-Ausführung· des gleichen Bohrers zu bewerten, deren Bohrmehlnuten verhältnismäßig eng und zu den Flanken hin stark ausgerundet sind, so daß dessen Einsatz an Hochleistungsbohrmaschinen nicht möglich istis used. However, the two-thread design of the same drill, which is also known, is different to evaluate whose drill dust grooves are relatively narrow and strongly rounded towards the flanks, so that its use on high-performance drilling machines is not possible

Um die bei den bekannten Bohrern großer Durchmesser angestrebte hohe Förderleistung der Bohrmehlnuten auch für Bohrer kleineren Durchmessers erzielen ίο zu können, waren zahlreiche, die wesentlichsten Bohrerdaten variierende Versuche erforderlich. Diese Ver- : suche hatte^das Ziel, im Durchmesser kleine Bohrer zu schaffen, die für eine Verwendung an modernen, leistungsstarken Drehschlagbohrmaschinen uneingeschränkt in Frage kommen, nachdem sich bei den be kannten Bohrern kleiner Durchmesser gezeigt hat daß deren Bohrmefelkapazität dem bei Hochleistungsschlagbohrmaschinen möglichen Bohrfortschritt nicht gerecht wird. Wenn aber an der Bohrerschneide mehr Bohrmehl abgetragen wird als die Bohrmehlnuten wegfördern können, ergibt sich in den Bohrmehlnuten ein Bohrmehlstau. Die Folgen sind eine Verlangsamung des Bohrfortschritts, eventuell Bohrmaschinenstillstand, Erwärmung, starke Torsionsbelastung des Bohrers, eventuell Bohrerbruch, Verpuffung des Bohrmehls' beim Zurückziehen des Bohrers.In order to be able to achieve the high conveying capacity of the drill dust flutes, which is aimed at with the known drills of large diameter, also for drills of smaller diameter, numerous tests, varying the most important drill data, were necessary. The aim of these experiments was to create drills with a small diameter which can be used without restriction on modern, powerful rotary percussion drills, after the known drills with small diameters have shown that their drill bit capacity corresponds to the drilling progress possible with high-performance percussion drills does not do justice. If, however, more drill dust is removed from the drill cutting edge than the drill dust grooves can convey away, a drill dust jam results in the drill dust grooves. The consequences are a slowdown in drilling progress, possibly the drilling machine standstill, heating, strong torsional stress on the drill, possibly broken drill bits, deflagration of the drill dust when the drill is withdrawn.

Erst auf Grund einer langen Versuchsreihe gelang es, unter Berücksichtigung unterschiedlicher Kriterien, diejenige Kombination solcher Kriterien herauszufinden, durch deren Anwendung in optimaler Weise die Aufgabe gelöst wird, das durch eine scharfe und verschleißfeste Bohrerschneide und starkem axialen Schlag der Maschine und unter Zugrundelegung von Bohrern mit Nenndurchmessern von höchstens 12 mm flld BhhlIt was only on the basis of a long series of experiments that taking into account different criteria to find out that combination of such criteria through their application in an optimal way the Task is solved by a sharp and wear-resistant drill bit and strong axial Impact of the machine and based on drills with a nominal diameter of no more than 12 mm flld Bhhl

„ ."J ......Vuuiu IU IVI^IIiUIIg VUIII DUIIICIII Il"." J ...... Vuuiu IU IVI ^ IIiUIIg VUIII DUIIICIII Il

schneidende (3) zum Einspannende (2) des Bohrers 35 anfallende Bohrmehl ohne Stau wegzufördern bei (1) hin im Durchmesser stetig geringfügig zu- und gleichzeitiger Erzielung einer ganz erheblichen'Leiaie Nutentiefe (^entsprechend abnimmtcutting (3) for the clamping end (2) of the drill 35 to convey away drilling dust without jamming (1) towards the diameter steadily increasing and at the same time achieving a very considerable depth of the groove (^ decreases accordingly

5. Gesteinsbohrer nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet daß der Bohrmehlnutenquerschnitt vom Schneidende (3) zum Einspannende5. Rock drill according to claims 3 and 4, characterized in that the drill dust flute cross-section from the cutting end (3) to the clamping end

qschnitt vom Schneidende (3) zum Einspann (2) des Bohrers (1) stetig geringfügig zunimmtThe section from the cutting end (3) to the clamping (2) of the drill bit (1) increases slightly

stungssteigerung.performance increase.

Fin erfindungsgemäß verbesserter Bohrer ist dadurch gekennzeichnet, daßFin improved drill according to the invention is characterized in that

der Steigungswinkel jeder Bohrmehlnut = 40°, das Verhältnis der Bohrmehlnutenbreite zur Rückenbreite der Führungsstege des Bohrerschafts 2:1 bis 5:1 undthe pitch angle of each drill dust groove = 40 °, the ratio of the drill dust groove width to the back width of the guide webs of the drill shank 2: 1 to 5: 1 and

das Verhältnis der Nutenbreite zu dem Nenndurchmesser 0,12 für den kleinsten bis 0,25 für den größten Nenndurchmesser ist.the ratio of the groove width to the nominal diameter 0.12 for the smallest to 0.25 for the largest Nominal diameter is.

Der Verhältniswert Bohrmehlnutenbreite zu Rükkenbreite von 2:1 ist hinsichtlich der erstrebten Vergrößerung der Bohrmehlförderkapazität noch nicht optimal, hingegen besteht beim Verhältniswert 5 :1 und darüber die Gefahr des zu schnellen Abriebs der schmalen Führungsstege. Besonders vorteilhaft sind demnach dazwischenliegende Werte. Bei der Festlegung dieser Abmessungen kommt es ganz wesentlich auf die Erzielung eines möglichst großen Querschnitts der Bohrmehlnuten an, wobei neben der Nutentiefe die Nutenbreite den entscheidenden Faktor bildetThe ratio of drill dust flute width to back width of 2: 1 is not yet optimal with regard to the desired increase in drill dust conveying capacity, whereas the ratio 5: 1 and on top of this, the risk of the narrow guide webs being worn too quickly. Are particularly advantageous therefore intermediate values. The determination of these dimensions is very important to achieve the largest possible cross-section of the drill dust grooves, in addition to the groove depth Groove width is the decisive factor

Da die vergrößerten Schlagleistungen moderner Bohrmaschinen den Bohrer im Bereich des Schneidendes und die Lötung der Schneide besonders beanspru chen, ist es von Bedeutung, daß jede Bohrmehlnut im Bereich des Schneidendes eine um etwa '/3 verminder-' te Nutentiefe aufweistSince the increased impact performance of modern drills puts particular strain on the drill in the area of the cutting end and the soldering of the cutting edge it is important that each drill dust groove in the area of the cutting end is reduced by about 1/3 te groove depth

Dadurch wird eine Schwächung des Schneidendes in diesem kritischen Bereich vermieden. Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß dieThis avoids weakening the cutting end in this critical area. According to a further proposal of the invention it is provided that the

r»_i i-i » — - - - -r »_i i-i» - - - - -

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer bis maximal 12 mm Nenndurchmesser für Drehschlagbohrmaschinen, mit einer Bohrschneide und mehreren in den Bohrerschaft eingeschnittenen Bohrmehlnuten, deren jeweilige Grundfläche im wesentlichen achsparallel verläuft und mit Ausrundungen zu ihren angrenzenden seitlichen Flanken versehen ist, deren Radius kleiner ist als die Nutentiefe.The invention relates to a rock drill up to a maximum of 12 mm nominal diameter for rotary percussion drills, with a drill bit and several in the Drill shank incised drill dust grooves, the respective base area of which is essentially axially parallel runs and is provided with fillets to their adjacent lateral flanks, the radius of which is smaller than the groove depth.

Bohrer dieser Art mit großem Nenndurchmesser, etwa ab 14 mm, und entsprechend kleiner Steigung etwa bis 35° sind bekannt (DAS 20 59 232).Drills of this type with a large nominal diameter, from around 14 mm, and a correspondingly small pitch around 35 ° are known (DAS 20 59 232).

Bei Bohrern mit ähnlich großen Nenndurchmessern und der genannten Steigung ist es auch bekannt (schweizerische Patentschrift 5 25 753), die zwischen den Abfuhrnuten verbleibenden Teile der Bohrermantelfläche zur Vermeidung der Wandreibung als schmale Führungsstege auszubilden.It is also known for drills with similarly large nominal diameters and the pitch mentioned (Swiss Patent 5 25 753), the remaining parts of the drill jacket surface between the discharge grooves are narrow to avoid wall friction To train guide bars.

Bei einem bekannten Gesteinsbohrer (deutsche Patentschrift 8 32 379) mit nur einer Bohrmehlnut ergeben sich infolge der verhältnismäßig großen Bohrmehlnutenbreiten keine Probleme bei der Wegschaffung des icrcn vorscniag der Erfindung ist vorgesehen, daß die anfallenden Bohrmehis, falls der Bohrer bestimmungs- Bohrmehlnutenbreite vom Schneidende zum Einspanngemäß nicht gerade an Hochleistungsbohrmaschinen ende des Bohrers hin stetig geringfügig zunimmt, wobeiIn a known rock drill (German Patent 8 32 379) with only one drill dust groove, due to the relatively large drill dust groove widths, there are no problems in removing the icrcn vorscniag of the invention, it is provided that the accruing Bohrmehis, if the drill determined drilling dust flute width from the cutting end to the clamping according to not just at high-performance drilling machines at the end of the drill steadily increases slightly, wherein

die Rückenbreite der Führungsstege entsprechend abnimmt Durch diese Maßnahme findet das in der Bohrmehlnut aufsteigende Bohrmehl einen zunehmend größeren Raum, wodurch die lose Schichtung des Bohrmehls mit zunehmendem Förderweg aufrechterhalten s werden kann.the back width of the guide bars decreases accordingly As a result of this measure, the drilling dust rising in the drilling dust groove finds an increasingly larger one Space, eliminating the loose stratification of the cuttings s can be maintained with increasing conveying distance.

Zur Verbesserung der Stabilität des Bohrers kann vorgesehen sein, daß der Kern des Bohrerschafts über die gesamte Länge oder über eine Teilläi.ge des Bohrerschafts in Richtung vom Kopfende zum Einspannende fies Bohrers hin im Durchmesser stetig geringfügig zunimmt, wobei die Nutentiefe entsprechend abnimmt Bei der Verwirklichung dieses Merkmals ist bei der Bemessung der Bohrmehlnutenbreite zu berücksichtigen, daß deren Querschnitt insgesamt gleichbleibt oder sich vom Schneidende zum Einspannende des Bohrers hin. stetig geringfügig vergrößertTo improve the stability of the drill it can be provided that the core of the drill shaft over the entire length or part of the length of the drill shaft in the direction from the head end to the clamping end of the nasty drill bit steadily slightly in diameter increases, with the groove depth correspondingly decreasing the width of the drill dust flute to take into account that their cross-section remains the same or changes from the cutting end to the clamping end of the drill. steadily increased slightly

Einzelheiten der Erfindung sind der Beschreibung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigtDetails of the invention can be found in the description. In the drawing shows

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Bohrers und F i g. 2 einen axialen Teilschnitt durch den Bohrer.F i g. 1 shows a side view of a drill and FIG. 2 shows an axial partial section through the drill.

Die F i g.2 zeigt den in F i g. 1 dargestellten Bohrer in einem etwa dreifach vergrößertem Profilschnitt Der Bohrer 1 ist in F i g. 1 in seiner Länge verkürzt dargestellt Im oberen Teil der F i g. 1 ist das Einspannende 2 2s und am unteren Ende das Schneidende 3 gezeichnet Außerdem sind die unter dem Steigungswinkel δ ansteigenden Bohrmehlnuten 4a und 46 erkennbar; es handelt sich also um einen zweigängigen Bohrerschaft Die aus besonders hartem und verschleißfestem Material bestehende Bohrerschneide 5 ist im Schneidende des Bohrerschafts eingelötet Im Bereich der die Bohrerschneide enthaltenden Länge 1 des Bohrers ist die Nutentiefe der Bohrmehlnuten etwa um '/3 reduziert Die Länge t beträgt vorzugsweise die 1- bis 2-fache Schneidplattenhöhe.F i g.2 shows the in F i g. 1 shown in a profile section enlarged approximately three times. The drill 1 is shown in FIG. 1 shown shortened in length In the upper part of FIG. 1 shows the clamping end 2 2s and the cutting end 3 at the lower end. In addition, the drill dust flutes 4a and 46 , which rise at the pitch angle δ, can be seen; Thus it is a two-start drill shank The consists of particularly hard and wear-resistant material cutting edge 5 is soldered in the area of the cutting edge containing length 1 of the drill in the cutting end of the drill shank is the groove depth of the drilling dust grooves approximately '/ 3 is reduced t the length is preferably 1 to 2 times the insert height.

Die Maße des Bohrers laut dem gezeichneten Ausführungsbeispiel betragen jeweils etwa: Nenndurchmesser D = 12 mm; Schaftdurchmesser d = 11 mm; Steigung δ = 45°; mittlere Nutenbreite π = 11 mm; mittlere Stegbreite f = 2J5 mm; Nutentiefe T = 2,3 mm; Flankenradius R = 1 mm.The dimensions of the drill according to the illustrated embodiment are each approximately: nominal diameter D = 12 mm; Shaft diameter d = 11 mm; Slope δ = 45 °; mean groove width π = 11 mm; mean web width f = 2J5 mm; Groove depth T = 2.3 mm; Flank radius R = 1 mm.

In F i g. 2 ist außerdem noch die Verjüngung des Bohrerkerns in Richtung auf das Schneidende zu eingezeichnet wobei der Kern konisch verläuft Der Konuswinkel γ beträgt etwa 1° bis 2°. Infolge der schwach konischen Ausbildung des Bohrerkerns ist eine geringfügige Zunahme der Nutentiefe T vom Einspannende zur Schneide des Bohrers festzustellen. In umgekehrter Richtung, nämlich vom Kopf zum Einspannende des Bohrers hin, vergrößert sich die Nutenbreite η allmählich derart, daß m gröber ist als m und m größer als n\. Ähnliches gilt für die Stegbreite f, die sich umgekehrt vom Kopfende zum Einspannende hin zunehmend verkleinert, d. h_M h ist kleiner als /2 und h ist kleiner als /i.In Fig. 2 also shows the tapering of the drill core in the direction of the cutting end, the core running conically. The cone angle γ is approximately 1 ° to 2 °. As a result of the slightly conical design of the drill core, there is a slight increase in the groove depth T from the clamping end to the cutting edge of the drill. In the opposite direction, namely from the head to the clamping end of the drill, the groove width η gradually increases in such a way that m is coarser than m and m is greater than n \. The same applies to the web width f, which, conversely, decreases increasingly from the head end to the clamping end, i.e. h _M h is less than / 2 and h is less than / i.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

■ «» ■ • s claims:

1. Gesteinsbohrer bis maximal 12 mm Nenndurchmesser für Drehschlagbohrmaschinen, mit einer Bohrschneide und mehreren in den Bohrerschaft eingeschnittenen Bohrmehlnuten, deren jeweilige Grundfläche im wesentlichen achsparallel verläuft und mit Ausrundungen zu ihren angrenzenden seitlichen Flanken versehen ist, deren Radius kleiner isj ,als die. Nutentiefe, dadurch gekennzeichnet, daß * · * * ;1. Rock drill up to a maximum of 12 mm nominal diameter for rotary percussion drills, with a drill bit and several drill dust grooves cut into the drill shank, the respective base area of which is essentially axially parallel runs and is provided with fillets to their adjacent lateral flanks, the radius of which smaller isj than that. Groove depth, characterized in that * · * *;

der Steigungswinkel (ό) jeder Bohrmelilnutthe pitch angle (ό) of each Bohrmelilnut