DE710794C

DE710794C - Hollow drill for metal

Info

Publication number: DE710794C
Application number: DEB181354D
Authority: DE
Inventors: Friedrich Gilch
Original assignee: Gebrueder Boehringer GmbH
Current assignee: MAG IAS GmbH Eislingen
Priority date: 1938-01-06
Filing date: 1938-01-06
Publication date: 1941-09-22

Description

Hohlbohrer für Metall Zur Herstellung von Bohrungen verhältnismäßig großen Durchmessers verwendet man Hohlbohrer. Da diese im Bohrloch einen Kern stehenlassen und den Werkstoff nur in dem auszubohrenden Ringraum zerspanen, führen sie zu einer wesentlichen Ersparnis an Werkstoff und Zerspanungsarbeit im Vergleich zur Verwendung von Vollbohrern.Hollow drills for metal For making holes in proportion large diameter, hollow drills are used. Because these leave a core in the borehole and machining the material only in the annulus to be drilled out, they lead to a substantial savings in material and machining work compared to use of solid drills.

Indessen bietet die Beseitigung der Späne gewisse Schwierigkeiten. Denn diese müssen durch die verhältnismäßig engen Spalten abgeführt werden, die sich zwischen dem hohlen Bohrerschaft und den Wandungen der im Querschnitt ringförmigen Bohrung ergeben.However, the removal of the chips presents certain difficulties. Because these must be carried away through the relatively narrow gaps that between the hollow drill shaft and the walls of the ring-shaped in cross-section Bore result.

Das Ziel der Erfindung ist es, diese Schwierigkeiten durch wirksame Zuführung eines Spülmittels zum Bohrkopf zu vermeiden.The aim of the invention is to overcome these difficulties effectively Avoid feeding a flushing agent to the drill head.

Bei bekannten Hohlbohrern hat man das Spülmittel dein inneren Hohlraum des Bohrers zugeführt. Es muß dann durch den engen Ringspalt hindurchfließen, der sich zwischen den Innenwandungen des Bohrerschaftes und dem stehengebliebenen Kern bildet. In diesem. Spalt gelangt dann das Spülmittel zum Bohrkopf, um dort die Späne nach dem Außendurchmesser hin herauszuspülen. Eine wirksame Spülung läßt sich aber auf diesem Wege nicht erreichen, weil bei Eintritt des Kühlmittels in die hohle Bohrstange .durch die Querschnittsvergrößerung der Druck stark sinkt und infolgedessen auch an den Schneiden des Bohrkopfes zu gering ist.In known hollow drills, the detergent is used in the inner cavity fed to the drill. It must then flow through the narrow annular gap that between the inner walls of the drill shaft and the remaining core forms. In this. The flushing agent then reaches the drill head with a gap to remove the chips flush out towards the outside diameter. An effective rinse can, however not achieved this way, because when the coolant enters the hollow Boring bar .due to the increase in cross-section, the pressure drops sharply and as a result is also too low on the cutting edge of the drill head.

Dieser nachteilige Druckabfall des Spülmittels würde auch nicht vermieden, sondenz eher noch vergrößert werden, wenn man- in der Wandung des Hohlbohrers Kanäle ausbohren würde, die von dem mittleren . Hohlraum abzweigen und zu den Schneiden führen, wie dies für hohle Spitzbohrer zum Herstellen langer enger Bohrungen bekanntgeworden ist.This disadvantageous pressure drop in the detergent would also not be avoided, probe tends to be enlarged if there are channels in the wall of the hollow drill would bore out that of the middle one. cavity branch off and lead to the cutting edges, as is the case for hollow pointed drills for making longer narrow ones Drilling has become known.

Es sind auch Hohlbohrer mit nur einer Schneide bekannt, der das Kühlwasser durch Röhren zugeführt wird. Erfahrungsgemäß werden hierbei diese Röhren durch die sich zwischen der Bohrung und dem Kern anhäufenden Späne verbogen und leicht zerstört. Auch lassen sich die Kühlröhren bei Hohlbohrern mit mehreren Schneiden nicht unterbringen. Schließlich muß die Bohrerschaftwandung stark gehalten werden, damit der Durchmesser des Kerns nicht so groß wird, daß er die Anordnung der Kühlröhren behindert. Erfindungsgemäß ist nun der hohle Schaft des Bohrers doppelwandig aus starr miteinander verbundenen Wänden gebildet, und sein Zwischenraum dient der Kühlmittelzuführung zu den Bohrkopfschneiden.There are also known hollow drills with only one cutting edge, which the cooling water is fed through tubes. Experience has shown that these tubes are The chips accumulating between the bore and the core are bent and easily destroyed. The cooling tubes cannot be accommodated in hollow drills with several cutting edges. Finally, the drill shaft wall must be kept strong so that the diameter of the core does not become so large that it obstructs the arrangement of the cooling tubes. According to the invention is now the hollow shaft of the drill double-walled from rigidly interconnected Walls formed, and its space is used to supply coolant to the cutter head.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wird der Schaft von gleichmistig ineinanderliegenden Rohren gebildet, zwischen deren Enden Abstandsbuchsen eingeschoben sind.In a preferred embodiment of the subject matter of the invention the shaft is formed by tubes lying evenly one inside the other, between which Ends of spacer sleeves are inserted.

Zweckmäßig dient die eine Abstandsbuchse zum Befestigen des Bohrkopfes. Zu diesem Zweck ragt sie über das Ende der Rohre hinaus und ist mit Längsbohrungen versehen, die von dem Hohlraum der Bohrerschaftwandung aus zu einem Ringraum führen. Dieser Ringraum wird von der Buchse und dem Bohrkopf gebildet und steht in Verbindung mit Längsbohrungen des Bohrkopfes. Das Spülmittel tritt daher von dem Innenraum der hohlen Wandung des Bohrerschaftes durch die Längsbohrungen der Buchse hindurch in den Ringraum und gelangt von diesem aus durch die Längsbohrungen des Bohrkopfes zu Mündungen, die in unmittelbarer Nähe der Schneiden liegen und auf diese gerichtet sind. Die aus diesen Mündungen mit vollem Druck austretenden Strahlen des Spülmittels können daher die Späne in besonders wirksamer Weise fortspülen. Der mit den Spänen untermischte Spülmittelstrom fließt dann außen an dem Bohrerschaft entlang nach der Mündung der Bohrung ab.The one spacer bushing is expediently used to fasten the drill head. For this purpose, it protrudes beyond the end of the tubes and is longitudinally bored provided, which lead from the cavity of the drill shaft wall to an annular space. This annular space is formed by the bushing and the drill head and is in communication with longitudinal bores of the drill head. The detergent therefore emerges from the interior the hollow wall of the drill shaft through the longitudinal bores of the socket into the annular space and from there it passes through the longitudinal bores of the drill head to mouths that are in the immediate vicinity of the cutting edges and directed towards them are. The jets of detergent emerging from these mouths at full pressure can therefore wash away the chips in a particularly effective manner. The one with the chips The mixed-in flushing agent stream then flows along the outside of the drill shank the mouth of the hole.

Zur Zuführung des Spülmittels ist das innere Rohr mit Löchern versehen, die mit Bohrungen im Einspannschaft in Verbindung stehen und das Spülmittel daher vom Einspannschaft in die hohle Wandung des Bohrerschaftes überleiten.The inner tube is provided with holes for supplying the detergent, which are connected to bores in the clamping shaft and therefore the detergent Transfer from the clamping shank into the hollow wall of the drill shank.

Zweckmäßig werden die Rohre und eine oder beide Abstandsbuchsen in bekannter Weise mit Kupplungsklauen versehen, um das Drehmoment bei feststehendem Werkzeug mit der erforderlichen Sicherheit aufnehmen bzw. bei umlaufendem Bohrwerkzeug von der Bohrspindel über den Einspannschaft auf die hohle Wandung des Bohrerschaftes und von dieser auf den Bohrkopf überleiten zu können. Wird der doppelwandige Bohrerschaft sehr lang, so empfiehlt es sich, die ineinanderliegenden Rohre in bekannter Weise durch zwischen ihnen liegende, unterbrochene oder schraubenförmige Zwischenstücke gegeneinander abzustützen.The tubes and one or both spacer sleeves are expediently in known manner provided with clutch claws to the torque when stationary Pick up the tool with the necessary security or with the drilling tool rotating from the drill spindle via the clamping shank onto the hollow wall of the drill shank and to be able to transfer from this to the drill head. Will the double-walled drill shank very long, so it is advisable to use the nested tubes in a known manner through interrupted or helical spacers lying between them support against each other.

Bei Hohlgesteinsbohrern ist es bekannt, den Schaft aus ineinandergesteckten Rohren zu bilden, durch deren Zwischenräume das Spülmittel den Bohrkopfschneiden zugeführt wird. Hierbei sind die Rohre jedoch nicht starr miteinander verbunden; vielmehr steht das innere Rohr fest, während das äußere umläuft und die Bohrkrone antreibt. Die besondere Flüssigkeitszuführung dient nicht dazu, die Schneiden zu kühlen, sondern soll verhindern, daß der in das innere Rohr eintretende Gesteinskern durch die Spülung zerstört wird.In hollow rock drills, it is known to make the shaft from nested To form tubes through the spaces between which the flushing agent cuts the drill head is fed. Here, however, the pipes are not rigidly connected to one another; rather, the inner tube is fixed, while the outer one and the drill bit revolve drives. The special liquid supply does not serve to close the cutting edges cool, but is intended to prevent the rock core entering the inner tube is destroyed by the flush.

Eine bevorzugte Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen veranschaulicht. In diesem zeigen Fig. i einen Längsschnitt durch dein Hohlbohrer unter Fortlassung des mittleren Teiles seines Schaftes, Fig.2 die Stirnansicht der zum Befestigen des Bohrkopfes dienenden Buchse, Fig. 3 den Längsschnitt durch diese Buchse, Fig. 4. die Stirnansicht des Bohrkopfes, Fig. 5 den Schnitt nach der Linie 5-6 der Fig. 4, Fig. 6 den Schnitt nach der Linie 6-6 der F- 4, Fig. 7 eine Teilansicht der Fig. i und Fig.8 eine der Fig.4 entsprechende An- j sicht des Bohrkopfes mit eingesetzten Messern.A preferred embodiment of the subject matter of the invention is shown in illustrated in the drawings. In this Fig. I show a longitudinal section through your hollow drill with the omission of the middle part of its shaft, Fig.2 the Front view of the bushing used to fasten the drill head, FIG. 3 the longitudinal section through this bushing, FIG. 4. the end view of the drill head, FIG. 5 the section along the line 5-6 of Fig. 4, Fig. 6 shows the section along the line 6-6 of F- 4, Fig. 7 shows a partial view of FIG. 1 and FIG. 8 shows a view corresponding to FIG of the drill head with the knives inserted.

Der hohle Schaft des Bohrers ist doppelwandig ausgebildet. Er besteht aus zwei ineinanderliegenden Rohren i o, i i, zwischen denen ein Zwischenraum 12 frei bleibt, der zur Zuführung des Spülmittels zum Bohrkopf dient. Zwischen den Enden der Rohre Io und i i sind Abstandsbuchsen eingeschoben, von denen die eine, 13, zum Befestigen des Bohrkopfes 26 und die andere, 15, zum Anschluß des Schaftes an den Einspannschaft 16 dient.The hollow shaft of the drill is double-walled. He exists of two tubes i o, i i lying one inside the other, between which a space 12 remains free, which is used to supply the flushing agent to the drill head. Between Ends of the tubes Io and i i spacer sleeves are inserted, one of which, 13, for attaching the drill head 26 and the other, 15, for connecting the shank on the clamping shaft 16 is used.

Die Buchse 13 ist i11 Fig. 2 und 3 für sich allein herausgezeichnet dargestellt. Sie hat einen sich im Querschnitt verjüngenden kegülförmigen Ansatz 17, der finit äußeren und inneren schnigen Banden 18, i9 in einen z@-lindrischen Teil 2o größerer Wandstärke übergeht. Wie Fig. i zeigt, sind die Rohre io und i i über den Ansatz i; übergeschoben und an den Bunden 18 und io mit der Buchse verschweißt. Der Ansatz 17 hat vier rechteckige Ausschnitte 21, von deren Grund aus parallele Bohrungen 22 verlaufen, die in vier Gruppen zu je drei ineinander übergehend angeordnet sind, wie dies Fig.2 erkennen läßt. Diese Bohrungen treten an einem inneren Bund 23 des Teiles 2o nach innen aus (vgl. Fig. 3). Der Teil 2 o ist außerdem an seinem Umfang mit vier sich in der Längsrichtung .erstreckenden Vorsprüngen 24 und mit einem Innengewinde 25 zum Einschrauben des Bohrkopfes 26 versehen.The socket 13 is shown in FIGS. 2 and 3 by itself shown. It has a conical approach that tapers in cross section 17, the finite outer and inner beautiful bands 18, i9 in a z @ -indrician Part 2o greater wall thickness passes. As Fig. I shows, the tubes are io and i i via approach i; pushed over and on the collars 18 and io with the socket welded. The approach 17 has four rectangular cutouts 21, from the bottom of which are parallel Bores 22 run, which are arranged in four groups of three merging into one another are, as can be seen in Fig.2. These holes occur on an inner collar 23 of the part 2o inwards (see. Fig. 3). Part 2 o is also on his Circumference with four in the longitudinal direction .erstreckenden projections 24 and with an internal thread 25 for screwing in the drill head 26.

Dieser ist in den zig. 4 bis 6 für sich allein leerausgezeichnet veranschaulicht und mit 26 bezeichnet. Er besteht aus einer Buchse von gleichbleibendem Innendurchmesser und einem sich stufenweise verjüngenden Außendurchmesser. Die mittlere Stufe 27 ist mit einem Gewinde versehen, das in das Gewinde 25 der Buchse B eingeschraubt wird-Die letzte Stufe 28 legt sich dann an die Innenfläche 29 der. Buchse 13 und bildet zusammen mit dem Bund 3o des Bohrkopfes deal in Fig. i bei 31 gezeigten Ringraum, in den die Bohrungen 22 der Buchse 13 münden.This one is in the tens. 4 to 6 illustrated by themselves as being empty and denoted by 26. It consists of a bushing with a constant internal diameter and a stepwise tapered outer diameter. The middle level 27 is provided with a thread which is screwed into the thread 25 of the socket B. will-The last step 28 then lies on the inner surface 29 of the. Socket 13 and forms together with the collar 3o of the drill head deal in Fig. i at 31 shown annular space, into which the bores 22 of the socket 13 open.

Von dem Bund 3o aus verlaufen in der Längsrichtung des Bohrkopfes 26 Bohrungen 32, und zwar in vier Gruppen zu je fünf (vgl. Fig.4).From the collar 3o run in the longitudinal direction of the drill head 26 holes 32, in four groups of five each (see. Fig.4).

Zwischen diesen Bohrungen liegen am linken Ende - des Bohrkopfes 26 vier Ausschnitte 33 zur Aufnahme der Bohrmesser 34 (Fig. i und S). Entsprechend den Leisten 24 der Buchse 13 ist auch der Bohrkopf 26 mit Vorsprüngen 35 versehen, so. daß sich verhältnismäßig breite Paßflächen 36 zur Aufnahme der Messer 34 ergeben. Zwischen diesen Vorsprüngen ist die Stirnfläche des Bohrkopfes 26 abgeschrägt, wie bei 37 veranschaulicht.Between these holes are located at the left end - of the drill head 26 four cutouts 33 for receiving the drill knife 34 (Fig. i and S). Corresponding the strips 24 of the socket 13, the drill head 26 is also provided with projections 35, so. that there are relatively wide mating surfaces 36 for receiving the knife 34. Between these projections, the end face of the drill head 26 is beveled, as illustrated at 37.

Das dem Zwischenraum 12 in der später zu erläuternden Weise zugeführte Spülmittel, z. B. Druckwasser, fließt also- durch die Bohrungen 22 der Buchse 13 dem Ringraum 31 zu, strömt von hier aus durch die Bohrungen 32 des Bohrkopfes 26, durch deren Mündungen es in scharfem Strahl austritt und unmittelbar auf die Stellen trifft, .an denen die Spanbildung erfolgt. Die Späne werden daher fortgespült und fließen mit dem Strom an der Außenfläche des Bohrers in dessen Längsrichtung der Mündung der Bohrung zu. Die Breite der Messer 24 ist so bemessen, daß der Bohrer sich hinreichend frei schneidet, um den für diese Strömung erfoderlichen Querschnitt freizulegen. In Fig.4 ist der Durchmesser der Bohrung durch den Kreis 38 angedeutet. Hier sieht man, daß insbesondere zwischen den Vorsprüngen 35 und 24 ein genügender Strömungsquerschnitt für das Spülmittel und die Späne frei bleibt. Die Buchse 15 liegt über ihre ganze Länge hin zwischen den Rohren Io und i i und ist mit diesen durch Schrauben 39 verbunden, die durch Schraubenlöcher der Rohre und der Buchse hindurchgehen und in Gewindebohrungen des Einspannschaftes 16 eingeschraubt sind, auf deren Ende der hohle Bohrerschaft aufgeschoben ist.The detergent supplied to the intermediate space 12 in the manner to be explained later, e.g. B. pressurized water, so flows through the bores 22 of the socket 13 to the annular space 31, flows from here through the bores 32 of the drill head 26, through the mouths of which it emerges in a sharp jet and directly hits the points Chip formation takes place. The chips are therefore washed away and flow with the current on the outer surface of the drill in its longitudinal direction towards the mouth of the bore. The width of the knife 24 is dimensioned so that the drill cuts itself sufficiently freely to expose the cross section required for this flow. The diameter of the bore is indicated by the circle 38 in FIG. Here you can see that a sufficient flow cross-section for the detergent and the chips remains free, in particular between the projections 35 and 24. The bushing 15 lies over its entire length between the tubes Io and ii and is connected to them by screws 39 which pass through screw holes in the tubes and the bushing and are screwed into threaded bores of the clamping shank 16, onto the end of which the hollow drill shank is pushed .

Der Einspannschaft 16 hat eine Längsbohrung 4o, der das Spülmittel zugeführt wird. Von dieser Bohrung zweigen Querbohrungen-41 ab, die mit Löchern 42 des Rohres 11 in Verbindung stehen. Die Löcher 42 sitzen dicht vor der Buchse 15, so daß das der Bohrung 4o zugeführte Spülmittel durch die Bohrungen 41 und die Löcher 42 hindurch in den -Zwischenraum 12 des Bohrerschaftes eintreten kann.The clamping shaft 16 has a longitudinal bore 4o, which the detergent is fed. Cross bores 41 branch off from this bore, with holes 42 of the tube 11 are in communication. The holes 42 sit close to the socket 15, so that the rinsing agent supplied to the bore 4o through the bores 41 and the Holes 42 can enter into the intermediate space 12 of the drill shaft.

Da die Schrauben 39 zur Aufnahme des Drehmoments bei festem Bohrwerkzeug bzw. zu dessen Übertragung. ,auf den Bohrerschaft bei umlaufendem Werkzeug nicht ausreichen würden, sind die Rohre i o, i i und die Abstandsbuchsen 15 zur Bildung von Kupplungsklauen mit zwei gegenüberliegenden rechteckigen Ausschnitten 43 (Fig. 7) versehen, in- die entsprechende Kupplungszähne 44 einer Buchse 45 hineinragen. Diese Buchse ist auf dem Einspannschaft 16 durch zwei gegenüberliegende Keile 46 befestigt und überträgt daher das Drehmoment vom Einspannschaft gleichmäßig auf die beiden Rohre Io und i i.Since the screws 39 to absorb the torque with a fixed drilling tool or for its transmission. , on the drill shank when the tool is rotating would be sufficient, the tubes i o, i i and the spacer sleeves 15 for formation of coupling claws with two opposite rectangular cutouts 43 (Fig. 7), into which the corresponding coupling teeth 44 of a socket 45 protrude. This bushing is on the clamping shaft 16 by two opposing wedges 46 fastened and therefore transmits the torque from the clamping shaft evenly the two tubes Io and i i.

Wird der Bohrer sehr lang ausgeführt, so empfiehlt es sich, die Rohre Io und i i durch unterbrochene oder schraubenförmige Zwischenstücke gegeneinander abzustützen,- die in dem Zwischenraum 12 angeordnet werden. Auf diese Weise wird die Festigkeit des Böhrerschaftes gegen Biegungs- und Drehbeanspruchungen wesentlich erhöht.If the drill is very long, it is advisable to use the pipes Io and i i against each other by interrupted or helical spacers - which are arranged in the intermediate space 12. That way will the strength of the Bore Shank against bending and torsional loads is essential elevated.

Claims

1 '. \ T 13 \ -r t \ N S 1' 1: I; C: 11 1 #: i. Hollow drill bits for metal, characterized in that the hollow shaft is double-walled from rigidly with one another connected walls is formed and its space to the detergent supply serves the cutter head.

2. Hollow drill according to claim i, characterized in that that the shaft is formed by tubes (i o, i i) lying equidistantly one inside the other is, between the ends of which spacer sleeves (13, 15) are inserted.

3. Hollow drill according to claim i and 2, characterized in that the one spacer sleeve (13) is used to attach the drill head (26) and for this purpose projects beyond the end of the tubes (io, ii) and is provided with longitudinal bores (22) which lead from the wall cavity (12) of the shaft to an annular space (31) which is formed by the bushing (13) and the drill head (26) and is connected to longitudinal bores (32) of the drill head (26).

4. Hollow drill according to claim i to 3, characterized in that the inner tube (i i) is provided with ridges (42), those with bores (4o, 4 i) in the clamping shaft (16) for supplying the flushing agent stay in contact.