EP0349846A1 - Hohlbohrwerkzeug - Google Patents

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EP0349846A1
EP0349846A1 EP89111381A EP89111381A EP0349846A1 EP 0349846 A1 EP0349846 A1 EP 0349846A1 EP 89111381 A EP89111381 A EP 89111381A EP 89111381 A EP89111381 A EP 89111381A EP 0349846 A1 EP0349846 A1 EP 0349846A1
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EP
European Patent Office
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channels
cutting segments
drilling tool
hollow drilling
carrier body
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Eugen Dr. Magyari
Walter Ritt
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Hilti AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B28D1/02—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing
    • B28D1/04—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs
    • B28D1/041—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by sawing with circular or cylindrical saw-blades or saw-discs with cylinder saws, e.g. trepanning; saw cylinders, e.g. having their cutting rim equipped with abrasive particles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type

Definitions

  • the invention relates to a hollow drilling tool with a tubular carrier body and at its front end arranged in the feed direction, at least the outer contour of the carrier body projecting cutting segments.
  • Hollow drilling tools of the type mentioned, for example from DE-GM 8 515 322, are used in particular for drilling holes with a large cross section in rock, concrete, masonry and the like.
  • the cutting segments are provided with abrasive cutting particles, especially synthetic diamonds.
  • Drilling usually takes place with the simultaneous supply of a coolant.
  • the supply of the cooling liquid takes place with more or less high pressure and usually along the inside of the tubular support body, so that a drainage on the outside is ensured together with the drilling material.
  • the invention has for its object to provide a hollow drilling tool that allows good removal of the drill, even with less equipment.
  • the cutting segments are provided, at least on their side projecting beyond the outer contour of the carrier body, with at least one channel which is inclined to the longitudinal axis of the carrier body and is open on both sides and towards the outer contour and serves to remove the drill material.
  • the cutting segments are expediently provided on their side projecting beyond the inner contour of the carrier body with at least one channel which is inclined to the longitudinal axis of the carrier body and is open on both sides and towards the inner contour and serves to remove the drill material.
  • the cooling liquid is additionally conveyed on the inside against the bottom of the borehole.
  • the slope of the groove on the inside of the cutting segments preferably runs in the opposite direction to the groove on the outside of the segments.
  • a plurality of channels arranged parallel to one another are preferably provided on one side of the cutting segments.
  • the arrangement of several channels increases the conveying effect compared to a single channel. Since the cutting segments are worn out when the hollow drilling tool is used, the arrangement of a plurality of channels running parallel to one another ensures during the entire service life of the drilling tool that channels are available for removing the drill material from the cutting segments.
  • Good conveyance of the drilling material is advantageously achieved with channels running at an incline of 30 ° to 60 °.
  • the channels advantageously have a U-shaped cross section.
  • the U-shaped cross section of the channels can be square or rounded.
  • the depth and width of the U-shaped The cross section of the channels preferably corresponds approximately to the dimension by which the cutting segments project beyond the outer contour of the carrier body.
  • Another advantage of the channels according to the invention is that this increases the surface of the cutting segments and thus improves the heat transfer from the cutting segments to the cooling liquid. Overheating of the cutting segments can be avoided by the improved heat supply.
  • This drawing shows a hollow drilling tool according to the invention in a perspective view.
  • the hollow drilling tool essentially consists of a carrier body 1 with a front end 1a in the feed direction and a rear end 1b.
  • the rear end 1b is designed as a reduced diameter connecting piece 1c for connection to a drilling device known per se, not shown.
  • the end region adjoining the front end 1 a is formed with essentially U-shaped recesses 1 d for receiving cutting segments 2.
  • the cutting segments 2 have an outwardly directed outer side 2a and an inwardly directed inner side 2b arranged opposite this.
  • the cutting segments are provided on their outer side 2a and on their inner side 2b with channels 2c, 2d which are inclined to the longitudinal axis of the carrier body 1 and open on both sides and towards the outer contour.
  • the channels 2c, 2d are arranged parallel to each other on one side.
  • the pitch angle A of the channels 2c, 2d is approximately 45 °.
  • the direction of inclination of the channels 2c, 2d is opposite on the outside 2a and on the inside 2b.
  • the channels 2c, 2d can also be arranged only in part of the cutting segments 2 or on one side of the cutting segments 2. In the latter case, it is expedient to arrange the channels 2c on the outside 2a of the cutting segments 2.

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Abstract

Das im wesentlichen aus einem rohrförmigen Trägerkörper (1) und an dessen vorderem Ende (1a) eingesetzten Schneidsegmenten (2) bestehende Hohlbohrwerkzeug weist an der Aussenseite (2a) und an der Innenseite (2b) der Schneidsegmente (2) zur Längsachse des Trägerkörpers (1) geneigt verlaufende Kanäle (2c, 2d) auf. Die Kanäle (2c, 2d) dienen der Förderung eines fliessfähigen Kühlmittels und der Abfuhr des anfallenden Bohrgutes.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hohlbohrwerkzeug mit einem rohr­förmigen Trägerkörper und an dessen in Vorschubrichtung vor­derem Ende angeordneten, zumindest die Aussenkontur des Trä­gerkörpers überragenden Schneidsegmenten.
  • Hohlbohrwerkzeuge der genannten, beispielsweise aus dem DE-GM 8 515 322 bekannten Art werden insbesondere zum Bohren von Löchern mit grossem Querschnitt in Gestein, Beton, Mauer­werk und dergleichen verwendet. Die Schneidsegmente sind da­bei mit abrasiven Schneidpartikeln, insbesondere mit synthe­tischen Diamanten versehen.
  • Das Bohren erfolgt meist unter gleichzeitigem Zuführen einer Kühlflüssigkeit. Die Zufuhr der Kühlflüssigkeit erfolgt da­bei mit mehr oder weniger hohem Druck und meist an der Innen­seite des rohrförmigen Trägerkörpers entlang, so dass ein Abfliessen an der Aussenseite mitsamt dem Bohrgut gewähr­leistet ist. Allerdings ist es in der Praxis, insbesondere bei mobilen Bohrgeräten, nicht immer möglich, für die Kühl­flüssigkeit einen ausreichend hohen Druck für die genügende Abfuhr des Bohrgutes zur Verfügung zu stellen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hohlbohrwerk­zeug zu schaffen, das eine gute Abfuhr des Bohrgutes, auch bei geringerem apparativen Aufwand ermöglicht.
  • Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Schneidsegmente wenigstens an ihrer die Aussenkontur des Trägerkörpers überragenden Seite mit wenigstens einem zur Längsachse des Trägerkörpers geneigt verlaufenden, beidseits und zur Aussenkontur hin offenen, der Bohrgutabfuhr dienenden Kanal versehen sind.
  • Durch die Anordnung eines Kanals an der die Aussenkontur des Trägerkörpers überragenden Seite der Schneidsegmente wird die Kühlflüssigkeit samt dem Bohrgut zur Bohrlochmündung gefördert. Ein solch vorteilhaftes Fördern wird insbesondere dann erzielt, wenn die Drehrichtung des Bohrwerkzeuges dem Steigungssinn der Kanäle entspricht.
  • Die Schneidsegmente sind zweckmässigerweise an ihrer die Innenkontur des Trägerkörpers überragenden Seite mit wenig­stens einem zur Längsachse des Trägerkörpers geneigt verlau­fenden, beidseits und zur Innenkontur hin offenen, der Bohr­gutabfuhr dienenden Kanal versehen. Durch die Anordnung von wenigstens einem Kanal an der nach innen gerichteten Seite der Schneidsegmente wird die Kühlflüssigkeit zusätzlich an der Innenseite gegen den Bohrlochgrund gefördert. Die Stei­gung der Nut an der Innenseite der Schneidsegmente verläuft vorzugsweise gegensinnig zur Nut auf der Aussenseite der Segmente. Dadurch entsteht an der Innenseite der Schneid­segmente eine Förderung der Kühlflüssigkeit zum Bohrloch­tiefsten hin und an der Aussenseite der Schneidsegmente eine Förderung in Richtung der Bohrlochmündung.
  • Vorzugsweise sind auf einer Seite der Schneidsegmente meh­rere parallel zueinander angeordnete Kanäle vorgesehen. Durch die Anordnung von mehreren Kanälen wird die Förder­wirkung gegenüber einem einzelnen Kanal erhöht. Da die Schneidsegmente beim Einsatz des Hohlbohrwerkzeuges abge­nutzt werden, ist durch die Anordnung mehrerer parallel zu­einander verlaufender Kanäle während der ganzen Lebensdauer des Bohrwerkzeuges gewährleistet, dass Kanäle zur Abfuhr des Bohrgutes an den Schneidsegmenten zur Verfügung stehen.
  • Eine gute Förderung des Bohrgutes wird mit zweckmässiger­weise unter einem Steigungswinkel von 30° bis 60° verlau­fenden Kanälen erzielt.
  • Die Kanäle weisen vorteilhaft U-förmigen Querschnitt auf. Der U-förmige Querschnitt der Kanäle kann dabei eckig oder ge­rundet ausgebildet sein. Die Tiefe und Breite des U-förmigen Querschnitts der Kanäle entspricht vorzugsweise etwa dem Mass, um das die Schneidsegmente die Aussenkontur des Trä­gerkörpers überragen.
  • Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Kanäle besteht darin, dass dadurch die Oberfläche der Schneidsegmente ver­grössert und somit die Wärmeübertragung von den Schneid­segmenten an die Kühlflüssigkeit verbessert wird. Durch die verbesserte Wärmezufuhr können Ueberhitzungen der Schneidsegmente vermieden werden.
  • Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnung näher erläutert werden. Diese Zeich­nung zeigt ein erfindungsgemässes Hohlbohrwerkzeug in per­spektivischer Darstellung.
  • Das Hohlbohrwerkzeug besteht im wesentlichen aus einem Trä­gerkörper 1 mit einem in Vorschubrichtung vorderen Ende 1a und einem rückwärtigen Ende 1b. Das rückwärtige Ende 1b ist als im Durchmesser reduzierter Anschlussstutzen 1c zum Ver­binden mit einem an sich bekannten, nicht dargestellten Bohr­gerät ausgebildet. Der an das vordere Ende 1a anschliessende Endbereich ist mit im wesentlichen U-förmigen Ausnehmungen ld zur Aufnahme von Schneidsegmenten 2 ausgebildet. Die Schneidsegmente 2 weisen eine nach aussen gerichtete Aus­senseite 2a und eine dieser gegenüberliegend angeordnete, nach innen gerichtete Innenseite 2b auf. Die Schneidsegmente sind an ihrer Aussenseite 2a und an ihrer Innenseite 2b mit zur Längsachse des Trägerkörpers 1 geneigt verlaufenden, beidseits und zur Aussenkontur hin offenen Kanälen 2c, 2d versehen. Die Kanäle 2c, 2d sind auf je einer Seite parallel zueinander angeordnet. Der Steigungswinkel A der Kanäle 2c, 2d beträgt etwa 45°. Der Steigungssinn der Kanäle 2c, 2d ist an der Aussenseite 2a und an der Innenseite 2b entgegenge­setzt. Dadurch wird beim drehenden Antreiben des Hohlbohr­werkzeuges in Richtung des Pfeiles D durch die Kanäle 2d an der Innenseite 2b der Schneidsegmente eine zum vorderen Ende 1a des Trägerkörpers 1 bzw zum Bohrlochtiefsten hin wirkende Förderung eines flüssigen oder pastösen Kühl- bzw Schmier­mittels erzeugt. Die an der Aussenseite 2a angeordneten Ka­näle 2c bewirken dann eine Förderung des Kühlmittels samt dem anfallenden Bohrgut zum rückwärtigen Ende 1b des Träger­körpers 1 bzw zur Bohrlochmündung hin.
  • Die Kanäle 2c, 2d können auch nur bei einem Teil der Schneid­segmente 2 bzw auf einer Seite der Schneidsegmente 2 angeord­net werden. Im letzteren Fall ist es zweckmässig, die Kanäle 2c auf der Aussenseite 2a der Schneidsegmente 2 anzuordnen.

Claims (5)

1. Hohlbohrwerkzeug mit einem rohrförmigen Trägerkörper (1) und an dessen in Vorschubrichtung vorderem Ende (1a) angeordneten, zumindest die Aussenkontur des Trä­gerkörpers (1) überragenden Schneidsegmenten (2), dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidsegmente (2) wenigstens an ihrer die Aussenkon­tur des Trägerkörpers (1) überragenden Seite (2a) mit wenigstens einem zur Längsachse des Trägerkörpers (1) geneigt verlaufenden, beidseits und zur Aussenkontur hin offenen, der Bohrgutabfuhr dienenden Kanal (2c) versehen sind.
2. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidsegmente (2) an ihrer die Innenkontur des Trägerkörpers (1) überragenden Seite (2b) mit wenigstens einem zur Längsachse des Trägerkörpers (1) geneigt ver­laufenden, beidseits und zur Innenkontur hin offenen, der Bohrgutabfuhr dienenden Kanal (2d) versehen sind.
3. Hohlbohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, dass auf einer Seite (2a, 2b) der Schneidseg­mente (2) mehrere parallel zueinander angeordnete Kanä­le (2c, 2d) vorgesehen sind.
4. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­durch gekennzeichnet, dass die Kanäle (2c, 2d) unter einem Steigungswinkel (A) von 30° bis 60° verlaufen.
5. Hohlbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, dass die Kanäle (2c, 2d) U-för­migen Querschnitt aufweisen.
EP89111381A 1988-07-01 1989-06-22 Hohlbohrwerkzeug Expired - Lifetime EP0349846B1 (de)

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DE3822249A DE3822249A1 (de) 1988-07-01 1988-07-01 Hohlbohrwerkzeug
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EP0349846A1 true EP0349846A1 (de) 1990-01-10
EP0349846B1 EP0349846B1 (de) 1992-05-20

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