DE686029C - Mehrfluegeliger Drehbohrer mit Schneidentraegern aus Hertmetall - Google Patents

Description

• Mehrflügeliger Drehbohrer mit Schneiderträgern aus Hartmetall Mit Hartmetall bestückte Werkzeuge; insbesondere Bohrwerkzeuge, sind für die verschiedensten Anwendungsgebiete bekannt. Bei Werkzeugen dieser Art ist es üblich, daß die Schneiden in einem gewissen Winkel zur Mittelachse verlaufen und sich in der Achse selbst zur Bildung der Spitze treffen. Unabhängig von der Ausbildung der Schneiden, die man bereits seit langem aus Hartmetall hergestellt hat, ergibt sich beim Schneidvorgang die Eigentümlichkeit, daß "die Spitze des Werkzeugs, die sog. Seele, an dem spanabhebenden Vorgang kaum teilnimmt, weil die Geschwindigkeit des Werkzeugs an dieser Stelle Null oder praktisch gleich Null ist. Dies -hat zur Folge, daß die Seele den zu bearbeitenden Werkstoff wegdrückt oder wegquetscht, so daß an dieser Stelle das Werkzeug starkem Verschleiß unterworfen ist. Es ist :daher bereits vorgeschlagen worden, - die Plättchen derart einzusetzen, daß sie nicht bis zur Mittelachse reichen, so daß eine axiale, bis zu einer gewissen Tiefe reichende Bohrung entsteht. Für die Bearbeitung zäher Werkstoffe ist diese Maßnahme naturgemäß überhaupt nicht anwendbar, und für sprödere Werkstoffe, wie etwa Gesteine o. dgl., ist sie nicht besonders vorteilhaft. Andere Vorschläge gehen somit dahin, die Seele aus Schnelldrehstahl oder aus dem Werkstoff des Schaftes herzustellen. Dies hat den Nachteil, daß der Verschleiß, der, wie oben ausgeführt, an der Seele entsteht, von einem Werkstoff aufgenommen werden muß, der hierzu noch ungeeigneter ist als das hochschneidhaltige Hartmetall.
• Eine weitere Schwierigkeit, die bei den bekannten Werkzeugen auftritt, ist die, daß ein Zentrieren des Werkzeugs beim Bohren schwer oder gar nicht möglicht ist, insbesondere dann, wenn es sich um spröde Werkstoffe, wie Gesteine, h2eramische Stoffe u. ,dgl., handelt. InSonderheit war es bisher unmöglich, Beton der unter Verwendung mehr öder wenig=" groben Kieses hergestellt war, in wirtschic -licher Weise mit Bohrlöchern zu versehren Zum Bohren von Gesteinen sind andererseii bereits sog. Diamantbohrkronen vorgeschlagen worden, so beispielsweise bei der Erdölbohrung. Diese bestehen aus :einem Ring oder einer Halbkugel, die mit Diamanten besetzt ist, und als Fassung für die Diamanten hat in diesen Fällen auch schon Hartmetall gedient. Der Schneidvorgang bei Werkzeugen dieser Art beruht ausschließlich auf dem Vorhandensein der Diamanten. Sie lassen aber nur ,außerordentlich geringe Vorschübe und Schnittgesehwindigkeiten -zu, und außerdem besteht der Nachteil, daß die Diamanten sich infolge der starken Beanspruchung, alsbald aus ihrer --Fassung läsen, und lediglich noch als Diam:antbort sich an dem nunmehr zu einem Mahlvorgang gewordenen Bohren beteiligen.
• Zweck der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten-zu-beseitigen und-ein--Werkzeug 'anzugeben, mit welchem in wirtschaftlicher Weise mit großem Vorschub und vergleichsweise hohen Schnittgeschwindigkeiten, insbesondere sprödere Werkstoffe, wie Gesteine aller Härten, keramische Werkstoffe, Zement, Beton, wobei letzterer unter Verwendung ganz groben Kieses hergestellt sein kann, bearbeitet werden können. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, auf ;einen Stahlschaft geeigneten Durchmessers ein oder mehrere Hartmet;allplättchen derart einzusetzen, daß sie auf jeder--Seite der Achse eingreifende Schneiden bilden. 'wähnend:- die Seele frei bleibt und in geeigneter Weisse hohl ausgebildet wird. Dieser Hohlraum dient erfindungsgemäß zur Aufnahme -eines Körpers, der aus in '- Hartmetall gefaßten Diamanten besteht. Die Wahl der Zusammensetzung des Hartmetalls hängt von den -Eigenschaften des zu bearbeitenden Werkstoffes ab.
• Ein Bohrer, der- gemäß der Erfindung aus Hartmetällsehneidflügeln und einer mit Diamanten bestückten Seele besteht, bietet den Vorteil, daß auch bei der außerordentlich geringen Schnittgeschwindigkeit, die in der nächsten Nähe der Achse beobachtet wird, ein Angriff durch die Diamanten .erfolgt, so da ß das Werkzeug beim Bohrvorgang stets leicht zentriert wird. Beim Bohren von Werkstoffen,- die bezüglich Härte und Sprödigkeit inhomogen sind; wie beispielsweiseBeton mit großen: Kieseln u. dgl., bildet die gewissermaßen vorbohrende Seele eine Führung für das-Werkzeug und stellt ein einwandfreies Arbeiten der später-zum-Eingriff gelangenden Schneidflügel sicher, und zwar auch dann, wenn beispielsweise im Beton .ein Kiesel nur ngeschnitten wird.
• Y^s:a.
• a Im nachfolgenden wird der Erfindungs--,£ danke an Hand einer beispielsweisen Austikrung näher erläutert, die in den beiliegen-@n Zeichnungen dargestellt ist Abh. i zeigt einen Bohrer gemäß der Erfindung von oben.
• Abb: z ist eine Seitenansicht der Abb: i, teilweise im Schnitt.
• Abb.3 und 4 sind entsprechende Darstellungen einer weiteren Ausführungsform.
• Auf dem Schaft ist in an sich bekannter Weise meinem Schlitz o. dgl. ein Hartmetallplättchen i versenkt, .das, wie aus Abb. i ersichtlich, zwei Schneidflügel ia und ib bildet. Die Seele des Bohrers besteht aus einem Hartmetallkörper z, der mit Diamanten bestückt ist, die mehr oder weniger regelmäßig aus der Oberfläche dieses Körpers herausragen.
• Während in. den beiliegenden Zeichnungen ein Werkzeug dargestellt ist, das mit zwei Hartmetallflügeln ausgerüstet ist; besteht ohne weiteres- die Möglichkeit, das Plättchen so auszubiden; daß vier oder mehr Flügel entstehen. Es ist ferner nicht unbedingt erforderlich, daß die Flügel alle aus einem Stückbestehen: - Es -ist viehmehr auch eine Anordnung möglich, bei der die Flügel aus einzelnen Plättchen bestehen. Die Verbindung der Plättchen mit dein Schaft erfolgt in an sich bekannter Weise durch Löten.
• Das Hartmetall, das für die Flügel verwendet wird, muß, wie an sich bekannt, bezüglich seiner Zähigkeit und Härte in Anpassung an den zu bearbeitenden Werkstoff gewählt werden, und da die Bohrer gemäß der Erfindung vorzugsweise zum Bohren außerordentlich spröder Werkstoffe, wie Gesteine, keramische Massen, Beton usw. gedacht sind, wird ein Hartmetall gewählt, das einen vergleichsweise hohen Zähriietallgehalt besitzt, während der- Rest' des Werkstoffes in bekannter Weise aus Carbiden der Metalle Wolfram, Molybdän, Titan, Tantal, Niob besteht. Als Zähmetall wird in ;an sich bekannter Weise Eisen, Nickel oder Kobalt gewählt. Vorzugsweise soll dieser Zähmsetallgehalt mindestens io% der .Gesamtmenge betragen. Der Hartmetallkörper, der zur Aufnahme der Diamanten- dient, wird zweckmäßigerweise aus dem Werkstoff hergestellt, aus dem auch die Platt= chen mit Flügeln- bestehen. An sich besteht die Möglichkeit, in Vereinfachung der Erzeugung die mit Diamanten bestückte Seele zugleich mit den Plättchen herzustellen. Indessen :empfiehlt es sich, diamantbestückte Hartmetallseele und Plättchen getrennt für sich zu. erzeugen und erst im Werkzeug durch_ Lötung zu verbinden. Der die Seele des Werkzeugs bildende Hartinetallkörper ist lediglicheine Fassung für die Diamantsplitter, die so angeordnet werden, daß sie mit einem wesentlichen Teil ihrer Oberfläche aus der Bettungsmasse herausragen. Die Größe der Diamanten ist so zu wählen, daß sie, je für sich genommen, ein vergleichsweise kleines Einzelschneidwerkzeug darstellen. Indessen sind solche, an sich bekannte Körper weniger geeignet, denen der Diamant in Form von Diamartstaub zugesetzt wird, so daß ein homogener, aus Carbiden, Hilfsmetall und Diainantpartikelchen bestehender Körper .entsteht, weil die Diamanten als Einzelschneidwerkzeuge aus der Hartmetallbettungsmasse herausragen müssen, um im Sinne der Erfindung den Angriff des Werkzeugs .auch an den Stellen zu gewährleisten, an deren die Schnittgeschwindigkeit außerordentlich geringe Größe annimmt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHt: i. Mehrflügeliger Drehbohrer, insbe sondere zum Herstellen von Sprengbohrlöchern, mit Schneiderträgern aus Hartmetall, dadurch gekennzeichnet, d:aß zwischen den Schneiden in der Längsachse des Bohrkopfes :ein mit Schneiddiamanten bestückter Hartmetallkörper (2@ vorgesehen ist. a. Bohrer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden an einem .einstückigen und mehrflügeligen Metallkörper vorgesehen sind, der in der Mitte eine Aussparung zur Aufnahme des diamantbestückten Körpers besitzt. 3. Bohrer nach Anspruch i oder a dadurch gekennzeichnet, daß der Schneiderträger aus Hartmetall und der mit Diamanten bestückte Hartmetallkörper gleiche Zusammensetzung besitzen.