EP0477253B1 - Hohlbohrer - Google Patents

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EP0477253B1
EP0477253B1 EP90909564A EP90909564A EP0477253B1 EP 0477253 B1 EP0477253 B1 EP 0477253B1 EP 90909564 A EP90909564 A EP 90909564A EP 90909564 A EP90909564 A EP 90909564A EP 0477253 B1 EP0477253 B1 EP 0477253B1
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EP
European Patent Office
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ring
hollow drill
steel ring
cutting
drill according
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EP90909564A
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EP0477253A4 (de
EP0477253A1 (de
Inventor
Peter Hausberger
Franz Egger
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Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
Original Assignee
Tyrolit-Schleifmittelwerke Swarovski KG
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D61/00—Tools for sawing machines or sawing devices; Clamping devices for these tools
    • B23D61/02—Circular saw blades
    • B23D61/025—Details of saw blade body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/18—Wheels of special form

Definitions

  • the invention relates to a hollow drill with a carrier tube, which is provided with abrasive parts, which preferably have diamond as an abrasive grain and a metallic binder, wherein guide elements made of hard metal are provided for the lateral guidance of the hollow drill (see, for example, DE-C-2031094 ).
  • Hollow drills are widely used in construction. Openings in walls or floors that were previously obtained by chiseling are now drilled with such hollow drills. Examples of this are openings for sockets and switches, but also through-holes for laying installation pipes and cables as well as ventilation ducts. Furthermore, larger breakthroughs can be created by means of holes arranged side by side.
  • Drills with a smaller diameter are generally provided with a continuous cutting ring, while hollow drills with a larger diameter have cutting segments describing a cutting ring on their circumference.
  • the hollow drill works an annular cut in the material to be processed (brick, concrete, etc.), whereby, in contrast to previous methods, a so-called drill core is cut out of the material to be processed.
  • the cutting ring or the cutting segments slide during drilling with their outer jacket along the wall of the borehole, which is intended to guide the hollow drill.
  • this guidance is only given with new hollow drills. So it can happen that the holes made with a hollow drill have different diameters or that the drills in the wall or the ceiling are not exactly straight. Especially with long drilling distances, the hollow drills tend to run sideways because the cutting ability of the Hollow drill can be different.
  • the object of the invention is to provide a hollow drill of the type mentioned at the outset which ensures good calibration accuracy of the boreholes to be produced. This means that the drill holes drilled with the hollow drill should have exactly the same diameter even after the tool has been in use for a long time, and they should also run straight in the case of deep drill holes.
  • the abrasive parts form a cutting ring located in front of the carrier tube, and in that a steel ring designed as a calibration ring is arranged between the carrier tube and the cutting ring and has the same outside diameter as at least part of its height and part of its circumference Has cutting ring.
  • the steel ring is harder or more wear-resistant than the sintered cutting ring and therefore protects it on the outside. This leads to better running accuracy.
  • the steel ring consists of hardenable steel or a high-strength alloy, and that the steel ring is soldered or welded onto the carrier tube. This embodiment ensures that the hardenable steel ring hardens when soldered or welded onto the carrier tube.
  • Another method of making the steel ring even harder and more wear-resistant is to provide the steel ring on the outer casing with a layer of abrasive grain, which is preferably electroplated.
  • the abrasive grain in most cases diamond grain, is finer than the grain in the actual cutting ring or in the cutting segments, but is advantageously applied in a higher concentration.
  • Another embodiment of the invention provides that hard metal plates or the like are inserted into the steel ring on the outer diameter.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the cutting ring or the cutting segments are or are sintered onto the steel ring.
  • the steel ring on the outer casing is provided with a plurality of guide webs running in the axial direction or that the steel ring on the outer casing is provided with at least one helically running guide web.
  • the long guide bars prevent the drill from running sideways.
  • Another embodiment of the invention provides that the steel ring has openings that allow the flow of cooling water.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a hollow drill according to the invention with cutting segments
  • Fig. 2 shows a schematic diagram of a hollow drill according to the invention with a cutting ring
  • Fig. 3 shows an axial section through a hollow drill according to the invention
  • Fig. 4 shows a plan view a steel ring according to the invention
  • FIGS. 5 and 6 show diagrams of two further exemplary embodiments of a hollow drill according to the invention.
  • the hollow drill according to the invention consists of a carrier tube 1, a steel ring 2 and cutting segments 3 or a cutting ring 4.
  • the cutting segments 3 and the cutting ring 4 are sintered, with diamond generally being used as the abrasive grain and cobalt as the binder, which is introduced into the abrasive mixture in powder form.
  • the cutting ring 4 is provided with cooling slots 5, which allow the unhindered passage of cooling liquid from the inside of the hollow drill to the outside.
  • the cutting segments 3 or the slip ring 4 are sintered onto the steel ring 2.
  • the steel ring 2 as can be seen in particular from FIG. 3, is designed as a calibration ring and has a jacket section 6 with the same diameter as the slip ring 4 or the cutting ring formed by the cutting segments 3.
  • the diameter of the jacket 6 of the steel ring 2 and the slip ring 4 is a dimension 2a larger than the diameter DR of the carrier tube. On the one hand, this prevents the carrier tube 1 from grinding against the rock wall, while at the same time ensuring good guidance for the hollow drill.
  • the abrasion resistance of the steel ring 2 can, as already mentioned, be improved in various ways.
  • the steel ring 2 can be provided on its jacket section 6 with an electroplated layer 7 made of fine abrasive grain.
  • Another possibility to reduce the abrasion of the steel ring 2 and therefore to extend the service life of the tool is to use hard metal plates and / or diamonds distributed over the circumference on the jacket 6 of the steel ring, in the latter case the diamonds being larger than the diamonds in the Grinding layer of the cutting ring 4 or the cutting segments 3 can be selected.
  • the steel ring 2 is designed to be relatively long in relation to the diameter, as a result of which the guidance during drilling in deep boreholes is improved.
  • the steel ring 2 has axially extending guide webs 8, these guide webs determining the outer diameter of the steel ring 2, which in turn is the same as the outer diameter DS of the cutting ring 4.
  • the steel ring 2 is provided with a helical guide web 9.
  • the cutting ring 4 has oblique cooling slots 5, the inclination ⁇ of the cooling slots 5 corresponding to the slope of the helical guide web 9.
  • the steel ring 2 does not hinder the flow of the cooling liquid, it can, as shown in FIG. 4, be provided with openings 10 which allow the flow of the cooling liquid.
  • a seamless precision steel tube is generally used as the carrier tube.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlbohrer mit einem Trägerrohr, das mit abrasiven Teilen versehen ist, die vorzugsweise Diamant als Schleifkorn und ein metallisches Bindemittel aufweisen, wobei Führungselemente aus Hartmetall für die seitliche Führung des Hohlbohrers vorgesehen sind (siehe zum Beispiel DE-C-2031094).
  • Hohlbohrer finden im Bauwesen weitverbreitete Verwendung. Öffnungen in Wänden oder Böden, die früher durch Meißelarbeit erhalten wurden, werden nun mit derartigen Hohlbohrern gebohrt. Beispiele dafür sind Öffnungen für Steckdosen und Schalter aber auch durchgehenden Bohrungen zum Verlegen von Installationsrohren und Kabeln sowie Lüftungsleitungen. Weiters können mittels nebeneinander angeordneter Bohrungen größere Durchbrüche geschaffen werden.
  • Bohrer mit einem kleineren Durchmesser sind im allgemeinen mit einem durchgehenden Schneidring versehen, während Hohlbohrer mit größerem Durchmesser an ihrem Umfang einen Schnittring beschreibende Schneidsegmente aufweisen. In beiden Fällen arbeitet der Hohlbohrer einen ringförmigen Schnitt in das zu bearbeitende Material (Ziegel, Beton, etc.), wobei im Unterschied zu früheren Verfahren aus dem Bearbeitungsgut ein sogenannter Bohrkern ausgeschnitten wird.
  • Der Schneidring oder die Schneidsegmente gleiten während des Bohrens mit ihrem Außenmantel an der Wandung des Bohrloches entlang, wodurch eine Führung des Hohlbohrers gegeben sein soll. Diese Führung ist jedoch aufgrund des Verschleißes des Schneidringes bzw. der Schneidsegmente nur bei neuen Hohlbohrern gegeben. So kann es einmal dazu kommen, daß die mit einem Hohlbohrer hergestellten Bohrlöcher unterschiedliche Durchmesser aufweisen oder daß die Bohrer in der Wand oder der Decke nicht exakt gerade verlaufen. Insbesondere bei langen Bohrstrecken neigen die Hohlbohrer zum seitlichen Verlaufen, da die Schneidfähigkeit des Hohlbohrers unterschiedlich sein kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hohlbohrer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine gute Kalibrierhaltigkeit der herzustellenden Bohrlöcher gewährleistet. Das heißt, die mit dem Hohlbohrer gebohrten Bohrlöcher sollen auch nach längerer Einsatzzeit des Werkzeuges exakt gleiche Durchmesser aufweisen und sie sollen auch bei tiefen Bohrlöchern gerade verlaufen.
  • Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die abrasiven Teile einen vor dem Trägerrohr befindlichen Schneidring bilden, und daß zwischen dem Trägerrohr und dem Schneidring ein als Kalibrierring ausgebildeter Stahlring angeordnet ist, der über mindestens einen Teil seiner Höhe und einem Teil seines Umfanges gleichen Außendurchmesser wie der Schneidring aufweist.
  • Der Stahlring ist härter bzw. verschleißfester als der gesinterte Schneidring und schützt diesen daher an der Außenseite. Dadurch kommt es zu einer besseren Laufgenauigkeit.
  • Vorteilhaft ist vorgesehen, daß der Stahlring aus härtbarem Stahl oder einer hochfesten Legierung besteht, und daß der Stahlring auf das Trägerrohr aufgelötet oder aufgeschweißt ist. Durch dieses Ausführungsbeispiel wird erzielt, daß der härtbare Stahlring beim Auflöten bzw. Aufschweißen auf das Trägerrohr eine Aufhärtung erreicht.
  • Eine andere Methode den Stahlring noch härter und verschleißfester zu machen besteht darin, den Stahlring am Außenmantel mit einer vorzugsweise galvanisch aufgetragenen Schichte Schleifkorn zu versehen. Das Schleifkorn, in den meisten Fällen Diamantkorn, ist feiner als das Korn im eigentlichen Schneidring oder in den Schneidsegmenten, wird jedoch vorteilhaft in höherer Konzentration aufgetragen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß in den Stahlring am Außendurchmesser Hartmetallplättchen oder dergleichen eingesetzt sind.
  • Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der Schneidring bzw. die Schneidsegmente auf den Stahlring aufgesintert werden bzw. sind.
  • Zum Bohren tieferer Löcher ist vorteilhaft vorgesehen, daß der Stahlring am Außenmantel mit mehreren in axialer Richtung verlaufenden Führungsstegen versehen ist oder daß der Stahlring am Außenmantel mit mindestens einem wendelförmig verlaufenden Führungssteg versehen ist. Die Langen Führungsstege verhindern ein seitliches Verlaufen des Bohrers.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß der Stahlring Durchbrechungen aufweist, die den Durchfluß von Kühlwasser gestatten.
  • Besonders gute Kühlergebnisse wurden dadurch erzielt, daß der Schneidring mit einem schrägen Kühlschlitz versehen ist, dessen Neigung der Steigung des Führungssteges angepaßt ist.
  • Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Fig. der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben:
  • Fig. 1 zeigt ein schematisch gehaltenes Schaubild eines erfindungsgemäßen Hohlbohrers mit Schneidsegmenten, die Fig. 2 zeigt ein schematisch gehaltenes Schaubild eines erfindungsgemäßen Hohlbohrers mit einem Schneidring, die Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hohlbohrer, die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Stahlring und die Fig. 5 und 6 zeigen Schaubilder zweier weiterer Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Hohlbohrers.
  • Der erfindungsgemäße Hohlbohrer besteht aus einem Trägerrohr 1, einem Stahlring 2 und Schneidsegmenten 3 oder einem Schneidring 4.
  • Die Schneidsegmente 3 und der Schneidring 4 werden gesintert, wobei als Schleifkorn im allgemeinen Diamant zum Einsatz kommt und als Bindemittel Kobalt, das in Pulverform in die Schleifmischung eingebracht wird.
  • Der Schneidring 4 ist mit Kühlschlitzen 5 versehen, die den ungehinderten Durchlauf von Kühlflüssigkeit aus dem Inneren des Hohlbohrers heraus nach außen gestatten.
  • Die Schneidsegmente 3 bzw. der Schleifring 4 sind auf den Stahlring 2 aufgesintert. Der Stahlring 2 ist, wie insbesondere aus der Fig. 3 ersichtlich, als Kalibrierring ausgebildet und weist einen Mantelabschnitt 6 mit gleichem Durchmesser wie der Schleifring 4 bzw. der von den Schneidsegmenten 3 gebildete Schnittring auf.
  • Der Durchmesser des Mantels 6 des Stahlringes 2 und des Schleifringes 4 ist um ein Maß 2a größer als der Durchmesser DR des Trägerrohres. Dadurch wird einerseits verhindert, daß das Trägerrohr 1 an der Gesteinswandung schleift während gleichzeitig die gute Führung für den Hohlbohrer gewährleistet ist.
  • Die Abriebfestigkeit des Stahlringes 2 kann wie bereits erwähnt auf verschiedene Arten verbessert werden.
  • So ist es möglich für den Stahlring 2 einen härtbaren Stahl, beispielsweise 15NiCr14 zu wählen. Dieser Stahl wird, wenn der Stahlring 2 auf das Trägerrohr 1 aufgelötet wird, gehärtet.
  • Weiters kann der Stahlring 2 auf seinem Mantelabschnitt 6 mit einer aufgalvanisierten Schichte 7 aus feinem Schleifkorn versehen sein.
  • Eine weitere Möglichkeit, den Abrieb des Stahlringes 2 zu vermindern und daher die Einsatzdauer des Werkzeuges zu verlängern ist es, am Mantel 6 des Stahlringes über den Umfang verteilt Hartmetallplättchen und/oder Diamanten einzusetzen, wobei im letzteren Fall die Diamanten größer als die Diamanten in der Schleifschichte des Schneidringes 4 bzw. der Schneidsegmente 3 gewählt werden.
  • In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 5 und 6 ist der Stahlring 2 im Verhältnis zum Durchmesser relativ lange ausgebildet, wodurch die Führung während des Bohrens bei tiefen Bohrlöchern verbessert wird.
  • Der Stahlring 2 weist im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 5 axial verlaufende Führungsstege 8 auf, wobei diese Führungsstege den Außendurchmesser des Stahlringes 2 bestimmen, der wiederum gleich wie der Außendurchmesser DS des Schneidringes 4 ist.
  • Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 6 ist der Stahlring 2 mit einem wendelförmig verlaufenden Führungssteg 9 versehen. Der Schneidring 4 weist schräg verlaufende Kühlschlitze 5 auf, wobei die Neigung α der Kühlschlitze 5 der Steigung des wendelförmigen Führungssteges 9 entspricht.
  • Damit der Stahlring 2 den Durchfluß der Kühlflüssigkeit nicht behindert, kann dieser,wie in der Fig. 4 gezeigt, mit Durchbrechungen 10 versehen sein, die den Durchfluß der Kühlflüssigkeit gestatten.
  • Als Trägerrohr wird im allgemeinen ein nahtloses Präzisionsstahlrohr verwendet.

Claims (12)

  1. Hohlbohrer mit einem Trägerrohr (1), das mit abrasiven Teilen (3) versehen ist, die vorzugsweise Diamant als Schleifkorn und ein metallisches Bindemittel aufweisen, wobei Führungselemente aus Hartmetall für die seitliche Führung des Hohlbohrers vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die abrasiven Teile einen vor dem Trägerrohr (1) befindlichen Schneidring (4) bilden, und daß zwischen dem Trägerrohr (1) und dem Schneidring (4) ein als Kalibrierring ausgebildeter Stahlring (2) angeordnet ist, der über mindestens einen Teil seiner Höhe und einem Teil seines Umfanges gleichen Außendurchmesser wie der Schneidring (4) aufweist.
  2. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) aus härtbarem Stahl oder einer hochfesten Legierung besteht.
  3. Hohlbohrer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) auf das Trägerrohr (1) aufgelötet ist.
  4. Hohlbohrer nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (4) bzw. die Schneidsegmente (3) auf den Stahlring (2) aufgesintert ist bzw. sind.
  5. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stahlring (2) am Außendurchmesser Hartmetallplättchen od. dgl. eingesetzt sind.
  6. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) am Umfang mit einer Verschleißschutzschicht (7) versehen ist.
  7. Hohlbohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschleißschutzschicht (7) von galvanisch aufgetragenem Schleifkorn, vorzugsweise Diamant, gebildet wird.
  8. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Stahlring (2) aufgetragene Schleifkorn kleiner als das Schleifkorn des Schneidringes (4) bzw. der Schneidsegmente (3) ist, die Schichte (7) des Stahlringes (2) jedoch eine höhere Schleifkornkonzentration als der Schneidring (4) bzw. die Schneidsegmente (3) aufweist.
  9. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) Durchbrechungen (10) aufweist, die den Durchfluß von Kühlwasser gestatten.
  10. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) am Außenmantel mit mehreren in axialer Richtung verlaufenden Führungsstegen (8) mit gleichem ⌀ wie der Schneidring (4) versehen ist.
  11. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) am Außenmantel mit mindestens einem wendelförmig verlaufenden Führungssteg (9) versehen ist.
  12. Hohlbohrer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (4) mit einem schrägen Kühlschlitz (5) versehen ist, dessen Neigung (α) der Steigung des Führungssteges (9) angepaßt ist.
EP90909564A 1989-06-14 1990-06-13 Hohlbohrer Expired - Lifetime EP0477253B1 (de)

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AT145089 1989-06-14

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EP0477253A4 EP0477253A4 (de) 1992-07-29
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