EP1015727A1 - Drilling tool - Google Patents

Drilling tool

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EP1015727A1
EP1015727A1 EP98933556A EP98933556A EP1015727A1 EP 1015727 A1 EP1015727 A1 EP 1015727A1 EP 98933556 A EP98933556 A EP 98933556A EP 98933556 A EP98933556 A EP 98933556A EP 1015727 A1 EP1015727 A1 EP 1015727A1
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EP
European Patent Office
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drilling tool
shaft
clamping
tool according
profile bar
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EP98933556A
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German (de)
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EP1015727B1 (en
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Wolfgang Peetz
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Robert Bosch Power Tools GmbH
Original Assignee
Hawera Probst GmbH
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1015727B1 publication Critical patent/EP1015727B1/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
    • E21B10/445—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts percussion type, e.g. for masonry
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/89—Tool or Tool with support
    • Y10T408/909—Having peripherally spaced cutting edges
    • Y10T408/9095—Having peripherally spaced cutting edges with axially extending relief channel
    • Y10T408/9097—Spiral channel

Definitions

  • the invention relates to a drilling tool, in particular a rock drill according to the preamble of claim 1.
  • Drilling tools and in particular rock drills generally consist of a drill head equipped with a hard metal cutting plate, a helical shaft with a spiral conveying helix for drilling dust or drilling cuttings and a clamping shaft for inserting the drilling tool into a drive machine.
  • the spiral feed spiral of a rock drill is generally machined, possibly also without cutting (e.g. rolling rollers), in order to introduce the feed spiral grooves into the generally cylindrical starting material.
  • the main task of rock drill bits is to challenge the material loosened by the hard metal cutting edge, ie the drilling dust or cuttings, from the borehole.
  • Such cylindrical starting materials are available in various dimensions, so that a narrow gradation of drilling diameters can be produced.
  • the helical shaft has a cylindrical initial cross section, since the introduction of one or more conveying helical grooves results in uninterrupted back webs of the conveying helical groove lying on a cylindrical surface. This is intended to ensure a smooth or low-vibration bore with good guidance of the conveying helix along the conveying helix back webs.
  • the invention has for its object to provide a drilling tool and in particular a rock drill that improved compared to conventional drilling tools
  • the invention is based on the finding that an increased drilling capacity can be achieved by reducing the frictional losses and increasing the conveying capacity by replacing the cross section of the starting material for the conveying helix not with a circle, but with a preferably symmetrical polygonal profile. If you cut a conveyor helix into such a polygonal profile, the remaining back webs are composed of side-by-side surface sections, which in turn provide additional pockets for the Form drilling dust transport. This results in a significantly reduced wall friction, since the back web of the conveyor spiral does not have any surface contact, but at most a line contact. Furthermore, due to the alternating longitudinal edges of the surface sections on the back webs of the helix, there is a kind of scraper effect, which also leads to a positive drilling result.
  • the clamping shank is also designed as a polygonal polygonal profile, i. H. the complete drilling tool consists of the same polygonal profile, in which spiral feed grooves are machined. Due to the polygonal clamping shank, a form-fitting entrainment is achieved, in particular when it is received in a commercially available three-jaw chuck of an impact drill or the like, so that the drilling tool becomes unscrewed, in particular also for jaw chucks with a lower clamping force, e.g. B. by wear or the like., Is almost excluded.
  • the polygonal profile rod must have clamping surfaces which are offset by 120 ° at least in the region of the clamping shank.
  • the Clamping shank also have a cylindrical cross section in order to attach the clamping shank to the drill receptacle z. B. to adapt in hammer drills.
  • extrusion blanks are preferably used, which are equipped with a polygonal profile in the area of the conveyor helix and with a cylindrical profile in the area of the clamping shaft.
  • the clamping shaft can then be used for the respective conditions, e.g. B. be adapted in hammer drilling machines, while the helical shaft is machined with the described helix.
  • such an embodiment can be produced as an extrusion blank or forging blank by the initial shapes with a polygonal profile in the area of the helical shaft and a z.
  • the helical shaft and clamping shaft can also be connected to one another in their respective shape by a suitable welding process (e.g. friction welding process, resistance welding process, etc.).
  • a suitable welding process e.g. friction welding process, resistance welding process, etc.
  • Fig. 1 is a perspective view of a
  • FIG. 2 shows a side view of the rock drill according to FIG. 1, 2a is a plan view of the rock drill according to FIG. 2,
  • FIG. 2b is an enlarged view of FIG. 2a
  • Fig. 3 rotated the rock drill of Fig. 2 by 90 °, d. H. his side view,
  • FIG. 5 is a side view of the rock drill of FIG. 4,
  • FIG. 5a is a plan view of the rock drill of FIG. 5,
  • FIG. 5b is an enlarged view of FIG. 5a
  • FIG. 6 is a side view of the rock drill of FIG. 5,
  • Fig. 7 is an exit blank in side view
  • Fig. 7a is a plan view of the blank of Fig. 7 and
  • FIG. 8 shows a side view of the blank according to FIG. 7.
  • FIGS. 1 to 3 shows a rock drill 1 with a drill head 2, a Helical shank 3 and a clamping shank 4.
  • the drill head 2 has a commercially available, roof-shaped hard metal cutting plate 5 which, with its outer diameter D, forms the nominal drill diameter.
  • a commercially available hexagonal steel is used as the starting material for producing the rock drill 1, as is available in a wide variety of dimensions, for example in DIN 176, DIN 1015 or DIN 59110.
  • the key width s is used to determine the respective dimensions.
  • the diagonal 8 placed through the respective corner points 7 of the hexagonal profile 6 has a length of di which corresponds to the diameter of the circumference 9 through the corner points 7.
  • a conveying spiral groove 10 is machined according to the invention, the polygonal profile in the region of the back webs 11 being retained in its entirety.
  • the back webs are therefore composed of flat surface sections 12 to 17, which usually form the key surfaces of the hexagonal profile 6.
  • These surface sections 12 to 17 are interrupted by vertical longitudinal edges 7 'which run through the corner points 7 of the hexagonal cross section.
  • chip pockets 18 in the form of circular segments are formed, which are arranged between the surface sections 12 to 17 and the periphery 9 (see FIG. 2b) and form additional conveying volume.
  • the total delivery volume is formed by the space between the circumference 19 with the nominal diameter D and the corresponding surface sections 12 to 17 and the conveyor spiral grooves 10.
  • the direction of rotation is indicated by arrow 22.
  • the hard metal insert 5 is inserted into the drill head 2 such that two opposite corner points 7 delimit the insert 5 approximately on both sides.
  • the surface sections 12 to 17 therefore run as key surfaces over the entire drilling tool and thus form the characteristic conveyor helix with flattened vertical surface sections which are interrupted by the respective conveyor helical groove 10.
  • the clamping shank has a form-fitting polygonal profile, which is particularly suitable for rotation-proof use in an impact drill, for example with a three-jaw chuck.
  • FIGS. 4 to 6 An alternative embodiment of the invention is shown in FIGS. 4 to 6. The same parts are provided with the same reference numerals as described for FIGS. 1 to 3.
  • the rock drill 1 'shown in FIGS. 4 to 6 consequently again has a drill head 2, a helical shaft 3 and a clamping shaft 4.
  • the design of the helical shaft 3 with the drill head 2 is identical to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3.
  • Only the clamping shaft 4 is designed, for example, as a cylindrical clamping end 4 '.
  • FIGS. 7 and 8 can be used as a starting material for the production of a drilling tool as shown in FIGS. 7 and 8.
  • a profile can be produced in an extrusion or forging process together with a cylindrical clamping shaft 4, the cylindrical clamping shaft 4 z.
  • B. a diameter d 3 shows how ⁇ r is required to manufacture an SDS-Plus clamping end of a hammer drill.
  • the hexagonal profile 6 is in turn characterized by its width across flats s and produced in a common extrusion process or forging process together with the clamping shank.
  • the feed spiral grooves 10 are again introduced.
  • the clamping end is adapted to the drill chuck of a hammer drill as required. This can be an SDS-Plus clamping device in particular.
  • spiral shaft 3 and the cylindrical clamping shaft 4 'of the embodiment, for example according to FIGS. 4 to 6, can also be connected to one another in a suitable welding process.
  • the invention is not restricted to the exemplary embodiment shown and described. Rather, it also encompasses all professional further training within the framework of intellectual property rights claims.

Abstract

The invention relates to a drilling tool, especially a rock drill, comprising a drill head, a clamping stem and a helical stem situated in-between. The aim of the invention is to provide an economical drilling tool. To this end, the base element is a polygonal section which is provided with a helical cutting groove in the area of the helical stem.

Description

"Bohrwerkzeug""Drilling tool"
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, insbesondere einen Gesteinsbohrer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drilling tool, in particular a rock drill according to the preamble of claim 1.
Stand der Technik;State of the art;
Bohrwerkzeuge und insbesondere Gesteinsbohrer bestehen im allgemeinen aus einem mit einer Hartmetall-Schneidplatte bestückten Bohrkopf, aus einem Wendelschaft mit spiralförmiger Förderwendel für Bohrmehl bzw. Bohrklein und aus einem Einspannschaft zum Einsetzen des Bohrwerkzeugs in eine Antriebsmaschine .Drilling tools and in particular rock drills generally consist of a drill head equipped with a hard metal cutting plate, a helical shaft with a spiral conveying helix for drilling dust or drilling cuttings and a clamping shaft for inserting the drilling tool into a drive machine.
Die spiralförmige Förderwendel eines Gesteinsbohrers wird im allgemeinen spanabhebend, gegebenenfalls auch spanlos (z. B. rollwalzen) hergestellt, um die Förderwendelnuten in das im allgemeinen zylindrische Ausgangsmaterial einzubringen. Dabei hat die Förderwendel bei Gesteinsbohrern die Hauptaufgabe, das durch die Hartmetallschneide gelöste Material, d. h. das Bohrmehl oder auch Bohrklein, aus dem Bohrloch herauszufordern. Derartige zylindrische Ausgangsmaterialien stehen in vielfältigen Abmessungen zur Verfügung, so daß eine enge Abstufung von Bohrdurchmessern herstellbar sind. Bei den bekannten Bohrwerkzeugen geht man grundsätzlich davon aus, daß der Wendelschaft einen zylindrischen Ausgangsquerschnitt aufweist, da durch die Einbringung einer oder mehrerer Förderwendelnuten hierdurch ununterbrochene, auf einer Zylindermantelfläche liegende Rückenstege der Förderwendelnut entstehen. Hierdurch soll ein ruhiger bzw. vibrationsarmer Bohrungsverlauf mit einer guten Führung der Förderwendel längs der Förderwendelrückenstege gewährleistet sein.The spiral feed spiral of a rock drill is generally machined, possibly also without cutting (e.g. rolling rollers), in order to introduce the feed spiral grooves into the generally cylindrical starting material. The main task of rock drill bits is to challenge the material loosened by the hard metal cutting edge, ie the drilling dust or cuttings, from the borehole. Such cylindrical starting materials are available in various dimensions, so that a narrow gradation of drilling diameters can be produced. In the case of the known drilling tools, it is generally assumed that the helical shaft has a cylindrical initial cross section, since the introduction of one or more conveying helical grooves results in uninterrupted back webs of the conveying helical groove lying on a cylindrical surface. This is intended to ensure a smooth or low-vibration bore with good guidance of the conveying helix along the conveying helix back webs.
Aufgabe der Erfindung;Object of the invention;
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug und insbesondere ein Gesteinsbohrer zu schaffen, der gegenüber herkömmlichen Bohrwerkzeugen verbesserteThe invention has for its object to provide a drilling tool and in particular a rock drill that improved compared to conventional drilling tools
Handhabungseigenschaften aufweist bei einer zumindest mit diesen Bohrwerkzeugen ebenbürtigen Bohrleistung.Has handling properties with a drilling performance that is at least equal with these drilling tools.
Lösung der Aufgabe und Vorteile der Erfindung;Solution of the task and advantages of the invention;
Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gesteinsbohrer der einleitend bezeichnenden Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved on the basis of a rock drill of the initially characterizing type according to the invention by the characterizing features of claim 1.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Bohrwerkzeugs möglich.Advantageous further developments and improvements of the drilling tool specified in the main claim are possible due to the features listed in the subclaims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß eine erhöhte Bohrleistung durch eine Verringerung der Reibungsverluste sowie eine Erhöhung der Förderleistung dadurch erzielt werden kann, daß der Querschnitt des Ausgangsmaterials für die Förderwendel nicht kreisförmig, sondern durch ein vorzugsweise symmetrisches Polygonprofil ersetzt wird. Schneidet man in ein solches Mehrkantprofil eine Förderwendel ein, so setzen sich die verbleibenden Rückenstege zusammen aus aneinandergereihten Flächenabschnitten, die ihrerseits zusätzliche Taschen für den Bohrmehltransport bilden. Hierdurch stellt sich eine deutlich reduzierte Wandreibung ein, da der Rückensteg der Förderwendel keine Flächenberührung, sondern allenfalls eine Linienberührung aufweist. Weiterhin stellt sich durch die abwechselnd folgenden Längskanten der Flächenabschnitte an den Rückenstegen der Förderwendel eine Art Schabereffekt ein, der ebenfalls zu einem positiven Bohrergebnis führt. Es stellt sich weiterhin eine verbesserte Förderleistung für das Bohrmehl ein, da die Längskanten an den Rückenstegen als zusätzliche Förderkante oder Schiebekante wirkt, welche das Bohrmehl auch in die tieferen Nuten hineinschiebt, so daß ein Verklemmen im Bereich der Rückenstege vermieden wird. Die Abflachung der Flächenabschnitte an den Rückenstegen erhöht auch das Fördervolumen beim Bohrvorgang.The invention is based on the finding that an increased drilling capacity can be achieved by reducing the frictional losses and increasing the conveying capacity by replacing the cross section of the starting material for the conveying helix not with a circle, but with a preferably symmetrical polygonal profile. If you cut a conveyor helix into such a polygonal profile, the remaining back webs are composed of side-by-side surface sections, which in turn provide additional pockets for the Form drilling dust transport. This results in a significantly reduced wall friction, since the back web of the conveyor spiral does not have any surface contact, but at most a line contact. Furthermore, due to the alternating longitudinal edges of the surface sections on the back webs of the helix, there is a kind of scraper effect, which also leads to a positive drilling result. There is also an improved conveying capacity for the drilling dust, since the longitudinal edges on the back webs act as an additional conveying edge or sliding edge, which also pushes the drilling dust into the deeper grooves, so that jamming in the area of the back webs is avoided. The flattening of the surface sections on the back webs also increases the production volume during the drilling process.
In besonders vorteilhafter Ausführung der Erfindung wird auch der Einspannschaft als polygonzugartiges Mehrkantprofil ausgebildet, d. h. das komplette Bohrwerkzeug besteht aus dem gleichen Mehrkantprofil, in welchem Förderwendelnuten spanabhebend eingebracht sind. Durch den Mehrkant- Einspannschaft wird insbesondere bei Aufnahme in ein handelsübliches Dreibackenfutter einer Schlagbohrmaschine oder dergleichen eine formschlüssige Mitnahme bewerkstelligt, so daß ein Durchdrehen des Bohrwerkzeugs, insbesondere auch bei Backenfuttern mit geringerer Spannkraft, z. B. durch Verschleiß o. dgl., nahezu ausgeschlossen ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the clamping shank is also designed as a polygonal polygonal profile, i. H. the complete drilling tool consists of the same polygonal profile, in which spiral feed grooves are machined. Due to the polygonal clamping shank, a form-fitting entrainment is achieved, in particular when it is received in a commercially available three-jaw chuck of an impact drill or the like, so that the drilling tool becomes unscrewed, in particular also for jaw chucks with a lower clamping force, e.g. B. by wear or the like., Is almost excluded.
Es können demnach eine Vielzahl von Bohrergrößen durch handelsübliche Mehrkantprofilstäbe in verschiedenen Abmessungen hergestellt werden, indem lediglich Förderwendelnuten eingebracht werden, wobei der Einspannschaft den Vorteil der formschlüssigen Mitnahme im Mehrbackenfutter bietet. Hierfür muß der Mehrkantprofilstab zumindest im Bereich des Einspannschaftes um 120° versetzt angeordnete Spannflächen aufweisen.Accordingly, a large number of drill sizes can be produced using commercially available polygonal profile bars in various dimensions, by simply inserting spiral feed grooves, the clamping shank offering the advantage of positive entrainment in the multi-jaw chuck. For this purpose, the polygonal profile rod must have clamping surfaces which are offset by 120 ° at least in the region of the clamping shank.
In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann der Einspannschaft auch einen zylindrischen Querschnitt aufweisen, um den Einspannschaft an die Bohreraufnahme z. B. in Hammerbohrmaschinen anzupassen. Hierfür werden vorzugsweise Fließpreßrohlinge verwendet, die im Bereich der Förderwendel als Mehrkantprofil und im Bereich des Einspannschafts mit zylindrischem Profil ausgestattet sind. Der Einspannschaft kann dann an die jeweiligen Bedingungen zum Einsatz z. B. in Hammerbohrmaschinen angepaßt werden, während der Wendelschaft mit der beschriebenen Förderwendel spanabhebend hergestellt wird.In a special embodiment of the invention, the Clamping shank also have a cylindrical cross section in order to attach the clamping shank to the drill receptacle z. B. to adapt in hammer drills. For this purpose, extrusion blanks are preferably used, which are equipped with a polygonal profile in the area of the conveyor helix and with a cylindrical profile in the area of the clamping shaft. The clamping shaft can then be used for the respective conditions, e.g. B. be adapted in hammer drilling machines, while the helical shaft is machined with the described helix.
In besonderer Ausbildung kann eine solche Ausführungsform als Fließpreßrohling oder Schmiederrohling derart hergestellt werden, indem die Ausgangsformgebungen mit einem Mehrkantprofil im Bereich des Wendelschaftes und einem z. B. zylindrischen Profil im Bereich des Einspannschaftes in beliebigen Durchmesservarianten und Querschnittsformen berücksichtigt werden.In a special embodiment, such an embodiment can be produced as an extrusion blank or forging blank by the initial shapes with a polygonal profile in the area of the helical shaft and a z. B. cylindrical profile in the area of the clamping shank in any diameter variants and cross-sectional shapes.
Wendelschaft und Einspannschaft können jedoch auch in ihrer jeweiligen Formgebung durch ein geeignetes Schweißverfahren (z. B. Reibschweißverfahren, Widerstandsschweißverfahren u. ä. ) miteinander verbunden werden.However, the helical shaft and clamping shaft can also be connected to one another in their respective shape by a suitable welding process (e.g. friction welding process, resistance welding process, etc.).
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.Further details and advantages of the invention are explained in more detail in the following exemplary embodiments with reference to the drawings.
Es zeigenShow it
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einesFig. 1 is a perspective view of a
Gesteinsbohrers mit 6-Kant-Querschnitt,Rock drill bit with hexagon cross-section,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Gesteinsbohrers nach Fig. 1, Fig. 2a eine Draufsicht des Gesteinsbohrsrs nach Fig. 2,2 shows a side view of the rock drill according to FIG. 1, 2a is a plan view of the rock drill according to FIG. 2,
Fig. 2b eine vergrößerte Darstellung der Fig. 2a,2b is an enlarged view of FIG. 2a,
Fig. 2c die Ansicht auf das untere Ende des Gesteinsbohrers nach Fig. 2,2c, the view of the lower end of the rock drill according to FIG. 2,
Fig. 3 den Gesteinsbohrer nach Fig. 2 um 90° gedreht, d. h. seine Seitenansicht,Fig. 3 rotated the rock drill of Fig. 2 by 90 °, d. H. his side view,
Fig. 4 eine weitere Variante eines Gesteinsbohrers in perspektivischer Ansicht,4 shows a further variant of a rock drill in a perspective view,
Fig. 5 eine Seitenansicht des Gesteinsbohrers nach Fig. 4,5 is a side view of the rock drill of FIG. 4,
Fig. 5a eine Draufsicht des Gesteinsbohrers nach Fig. 5,5a is a plan view of the rock drill of FIG. 5,
Fig. 5b eine vergrößerte Darstellung nach Fig. 5a,5b is an enlarged view of FIG. 5a,
Fig. 6 eine Seitenansicht des Gesteinsbohrers nach Fig. 5,6 is a side view of the rock drill of FIG. 5,
Fig. 7 ein Ausgangsrohling in Seitenansicht zurFig. 7 is an exit blank in side view
Herstellung des Werkzeugs nach Fig. 5 bis 6,Production of the tool according to FIGS. 5 to 6,
Fig. 7a eine Draufsicht auf den Rohling nach Fig. 7 undFig. 7a is a plan view of the blank of Fig. 7 and
Fig. 8 eine Seitenansicht des Rohlings nach Fig. 7.8 shows a side view of the blank according to FIG. 7.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele;Description of the embodiments;
Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsbeispial zeigt einen Gesteinsbohrer 1 mit einem Bohrerkopf 2, einem Wendelschaft 3 sowie einem Einspannschaft 4. Der Bohrerkopf 2 weist eine handelsübliche, dachförmige Hartmetall-Schneidplatte 5 auf, die mit ihrem Außendurchmesser D den Bohrernenndurchmesser bildet.The first exemplary embodiment shown in FIGS. 1 to 3 shows a rock drill 1 with a drill head 2, a Helical shank 3 and a clamping shank 4. The drill head 2 has a commercially available, roof-shaped hard metal cutting plate 5 which, with its outer diameter D, forms the nominal drill diameter.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 wird als Ausgangsmaterial zur Herstellung des Gesteinsbohrers 1 ein handelsüblicher 6-Kant-Stahl verwendet, wie er beispielsweise in DIN 176, DIN 1015 oder DIN 59110 in den verschiedensten Abmessungen zur Verfügung steht. Dabei dient die Schlüsselweite s zur Bestimmung der jeweiligen Abmaße.In the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3, a commercially available hexagonal steel is used as the starting material for producing the rock drill 1, as is available in a wide variety of dimensions, for example in DIN 176, DIN 1015 or DIN 59110. The key width s is used to determine the respective dimensions.
Die durch die jeweiligen Eckpunkte 7 des 6-Kant-Profils 6 gelegte Diagonale 8 weist eine Länge von di auf, die dem Durchmesser des Umkreises 9 durch die Eckpunkte 7 entspricht.The diagonal 8 placed through the respective corner points 7 of the hexagonal profile 6 has a length of di which corresponds to the diameter of the circumference 9 through the corner points 7.
In ein solches, sich über den Einspannschaft und den Wendelschaft erstreckendes 6-Kant-Profil 6 wird erfindungsgemäß eine Förderwendelnut 10 spanabhebend eingebracht, wobei das Mehrkantprofil im Bereich der Rückenstege 11 in vollem Umfang erhalten bleibt. Die Rückenstege setzen sich demzufolge aus ebenen Flächenabschnitten 12 bis 17 zusammen, die üblicherweise die Schlüsselflächen des 6-Kant-Profils 6 bilden. Diese Flächenabschnitte 12 bis 17 werden durch senkrechte Längskanten 7' unterbrochen, die durch die Eckpunkte 7 des 6-Kant- Querschnittes verlaufen. Hierdurch entstehen zusätzlich zu den Förderwendelnuten 10 kreissegmentföπnige Spantaschen 18, die zwischen den Flächenabschnitten 12 bis 17 und dem Umkreis 9 angeordnet sind (s. Fig. 2b) und zusätzliches Fördervolumen bilden. Selbstverständlich wird das Gesamtfördervolumen durch den Zwischenraum zwischen dem Umkreis 19 mit dem Nenndurchmesser D und den entsprechenden Flächenabschnitten 12 bis 17 sowie den Förderwendelnuten 10 gebildet.In such a hexagonal profile 6, which extends over the clamping shaft and the spiral shaft 6, a conveying spiral groove 10 is machined according to the invention, the polygonal profile in the region of the back webs 11 being retained in its entirety. The back webs are therefore composed of flat surface sections 12 to 17, which usually form the key surfaces of the hexagonal profile 6. These surface sections 12 to 17 are interrupted by vertical longitudinal edges 7 'which run through the corner points 7 of the hexagonal cross section. As a result, in addition to the spiral conveyor grooves 10, chip pockets 18 in the form of circular segments are formed, which are arranged between the surface sections 12 to 17 and the periphery 9 (see FIG. 2b) and form additional conveying volume. Of course, the total delivery volume is formed by the space between the circumference 19 with the nominal diameter D and the corresponding surface sections 12 to 17 and the conveyor spiral grooves 10.
In der Draufsicht nach Fig. 2b ist beispielhaft einIn the top view according to FIG. 2b is an example
Einlaufbereich 20 in die darunterliegende Förderwendelnut 10 gezeigt, d. h. die Kopfabstützung 21 für die Hartmetallschneidplatte 5 stützt diese in Draufsicht jeweils etwa V-förmig ab. Dabei ist die Drehrichtung mit Pfeil 22 gekennzeichnet.Inlet area 20 shown in the underlying conveyor spiral groove 10, ie the head support 21 for the Tungsten carbide cutting plate 5 supports this approximately in a V-shape in plan view. The direction of rotation is indicated by arrow 22.
Wie aus Fig. 2b weiterhin ersichtlich, ist die Hartmetall- Schneidplatte 5 derart in den Bohrerkopf 2 eingesetzt, daß zwei gegenüber liegende Eckpunkte 7 die Schneidplatte 5 etwa beidseitig begrenzen.As can also be seen from FIG. 2b, the hard metal insert 5 is inserted into the drill head 2 such that two opposite corner points 7 delimit the insert 5 approximately on both sides.
Bei dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Bohrwerkzeug verlaufen demzufolge die Flächenabschnitte 12 bis 17 als Schlüsselflächen über das gesamte Bohrwerkzeug und bilden damit die charakteristische Förderwendel mit abgeflachten vertikalen Flächenabschnitten, die durch die jeweilige Förderwendelnut 10 unterbrochen sind. Weiterhin besitzt der Einspannschaft ein formschlüssiges Mehrkantprofil, welches sich insbesondere zum verdrehsicheren Einsatz in einer Schlagbohrmaschine, beispielsweise mit Dreibackenfutter, eignet.In the drilling tool shown in FIGS. 1 to 3, the surface sections 12 to 17 therefore run as key surfaces over the entire drilling tool and thus form the characteristic conveyor helix with flattened vertical surface sections which are interrupted by the respective conveyor helical groove 10. Furthermore, the clamping shank has a form-fitting polygonal profile, which is particularly suitable for rotation-proof use in an impact drill, for example with a three-jaw chuck.
Eine alternative Ausführungsform der Erfindung ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie zu Fig. 1 bis 3 beschrieben.An alternative embodiment of the invention is shown in FIGS. 4 to 6. The same parts are provided with the same reference numerals as described for FIGS. 1 to 3.
Der in den Fig. 4 bis 6 dargestellte Gesteinsbohrer 1' weist demzufolge wiederum einen Bohrerkopf 2, einen Wendelschaft 3 und einen Einspannschaft 4 auf. Die Ausbildung des Wendelschaftes 3 mit Bohrerkopf 2 ist identisch zum Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3. Lediglich der Einspannschaft 4 wird beispielsweise als zylindrisches Einspannende 4' ausgebildet.The rock drill 1 'shown in FIGS. 4 to 6 consequently again has a drill head 2, a helical shaft 3 and a clamping shaft 4. The design of the helical shaft 3 with the drill head 2 is identical to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 to 3. Only the clamping shaft 4 is designed, for example, as a cylindrical clamping end 4 '.
Als Ausgangsmaterial zur Herstellung eines Bohrwerkzeugs gemäß den Fig. 4 bis 6 kann ein Profilstab dienen, wie er in den Fig. 7 und 8 näher dargestellt ist. Ein solches Profil kann in einem Fließpreßverfahren oder einem Schmiedeverfahren gemeinsam mit einem zylindrischen Einspannschaft 4 hergestellt werden, wobei der zylindrische Einspannschaft 4 z. B. einen Durchmesser d3 aufweist, wie εr zur Herstellung eines SDS-Plus-Einspannendes einer Hammerbohrmaschine benötigt wird. Das 6-Kant-Profil 6 wird wiederum durch seine Schlüsselweite s charakterisiert und in einem gemeinsamen Fließpreßverfahren oder Schmiedeverfahren zusammen mit dem Einspannschaft hergestellt.4 to 6 can be used as a starting material for the production of a drilling tool as shown in FIGS. 7 and 8. Such a profile can be produced in an extrusion or forging process together with a cylindrical clamping shaft 4, the cylindrical clamping shaft 4 z. B. a diameter d 3 shows how εr is required to manufacture an SDS-Plus clamping end of a hammer drill. The hexagonal profile 6 is in turn characterized by its width across flats s and produced in a common extrusion process or forging process together with the clamping shank.
In einem spanabhebenden Arbeitsverfahren werden dann im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 und 5 wiederum die Förderwendelnuten 10 eingebracht. Weiterhin wird das Einspannende je nach Bedarf an das Bohrerfutter einer Hammerbohrmaschine angepaßt. Dies kann insbesondere ein SDS- Plus-Einspannende sein.In a machining process, in the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, the feed spiral grooves 10 are again introduced. Furthermore, the clamping end is adapted to the drill chuck of a hammer drill as required. This can be an SDS-Plus clamping device in particular.
In alternativer Ausführungsform können der Wendelschaft 3 und der zylindrische Einspannschaft 4 ' der Ausführung beispielsweise nach Fig. 4 bis 6 auch in einem geeigneten Schweißverfahren miteinander verbunden werden.In an alternative embodiment, the spiral shaft 3 and the cylindrical clamping shaft 4 'of the embodiment, for example according to FIGS. 4 to 6, can also be connected to one another in a suitable welding process.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. The invention is not restricted to the exemplary embodiment shown and described. Rather, it also encompasses all professional further training within the framework of intellectual property rights claims.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 Gesteinsbohrer1 rock drill
2 Bohrerkopf2 drill heads
3 Wendelschaft3 spiral shaft
4 Einspannschaft4 clamping
5 Hartmetall-Schneidplatte5 carbide insert
6 Sechskantprofil6 hexagon profile
7, 7' Eckpunkte/ Längskante7, 7 'corner points / longitudinal edge
8 Diagonale8 diagonals
9 Umkreis9 radius
10 Förderwendelnut10 conveyor helix groove
11 Rückenstege11 back stays
12 Flächenabschnitt12 surface section
13 Flächenabschnitt13 surface section
14 Flächenabschnitt14 surface section
15 Flächenabschnitt15 surface section
16 Flächenabschnitt16 surface section
17 Flächenabschnitt17 surface section
18 Spantaschen18 chip pockets
19 Umkreis19 radius
20 Einlaufbereich20 lead-in area
21 Kopfabstützung21 head support
22 Pfeil 22 arrow

Claims

Ansprüche : Expectations :
1. Bohrwerkzeug, insbesondere Gesteinsbohrer, mit einem Bohrerkopf, einem Einspannschaft und einem dazwischen liegenden Wendelschaft, in welchem eine Bohrmehlnut eingebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Ausgangsmaterial für den Wendelschaft (3) aus einem im Querschnitt vorzugsweise symmetrischen Polygon-Profilstab (6) gebildet ist, in welchen die Förderwendelnut (10) zusätzlich vorzugsweise spanabhebend eingebracht ist.1. drilling tool, in particular rock drill, with a drill head, a clamping shaft and an intermediate spiral shaft, in which a drilling dust groove is introduced, characterized in that at least the starting material for the spiral shaft (3) from a polygonal profile bar (6 ) is formed, in which the helical conveyor groove (10) is also preferably machined.
2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschaft (4) aus dem gleichen Polygon-Profilstab (6) gebildet ist wie der Wendelschaft (3).2. Drilling tool according to claim 1, characterized in that the clamping shaft (4) is formed from the same polygonal profile bar (6) as the helical shaft (3).
3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (6) zur Bildung des Einspannschafts (4) und/oder des Wendelschafts (3) aus einem symmetrischen Mehrkantprofil (6) besteht, mit wenigstens drei in ein handelsübliches Dreibackenfutter einspannbaren Spannflächen, die in einem Drehwinkel ß « 120° versetzt angeordnet sind.3. Drilling tool according to claim 1 or 2, characterized in that the profile rod (6) to form the clamping shaft (4) and / or the helical shaft (3) consists of a symmetrical polygonal profile (6) with at least three clamped in a standard three-jaw chuck Clamping surfaces that are offset at an angle of rotation ß «120 °.
4. Bohrwerkzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Profilstab (6) aus einem handelsüblichen Mehrkantprofilstab, wie 6-Kant-Profilstab oder 4-Kant-Profilstab oder 3-Kant-Profilstab oder dergleichen gebildet ist.4. Drilling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the profile bar (6) is formed from a commercially available polygonal profile bar, such as a hexagonal profile bar or a square profile bar or a triangular profile bar or the like.
5. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerkopf (2) mit einer vorzugsweise im Querschnitt des Profilstabs (6) symmetrisch angeordneten, in Seitenansicht vorzugsweise dachförmig ausgebildeten Hartmetall-Schneidplatte (5) versehen ist. 5. Drilling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the drill head (2) with a preferably in cross section of the profile bar (6) symmetrically arranged, in roof view preferably roof-shaped carbide cutting plate (5) is provided.
6. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial für das Bohrwerkzeug ( 1 , 1 * ) aus einem Fließpreßrohling oder Schmiederrohling oder ähnlichem besteht, mit einem im Querschnitt polygonartigen Mehrkantprofil ( 6 ) zumindest im Bereich des Wendelschaftes (3) und einem vorzugsweise zylindrischen oder profilierten Einspannschaft ( 4 , 4 ' ) .6. Drilling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the starting material for the drilling tool (1, 1 *) consists of an extrusion blank or forging blank or the like, with a polygonal cross-sectional profile (6) at least in the region of the helical shaft (3) and a preferably cylindrical or profiled clamping shaft (4, 4 ').
7. Bohrwerkzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschaft (4, 4*) mit dem Wendelschaft (3) über eine Schweißverbindung verbunden ist.7. Drilling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping shaft (4, 4 *) with the helical shaft (3) is connected via a welded connection.
8. Bohrwerkzeug nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspannschaft (4*) als Hammerbohrer-Einspannschaft ausgebildet ist. 8. Drilling tool according to one of the preceding claims, characterized in that the clamping shaft (4 *) is designed as a hammer drill clamping shaft.
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