WO1990015683A1 - Hohlbohrer - Google Patents

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Peter Hausberger
Franz Egger
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Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski K.G.
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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

  • Hollow drill The invention relates to a hollow drill with a carrier tube, a cutting ring or segments with preferably diamond as an abrasive grain and a metallic binder, wherein a steel ring is arranged between the cutting ring or the cutting segments and the carrier tube.
  • Hollow drills are widely used in construction. 'Openings in walls or floors which were previously obtained by chisel work 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 a cutting ring on their circumferential cutting segments. In both cases, the hollow drill works an annular one
  • the cutting ring or the cutting segments slide with their outer jacket along the wall of the borehole during the drilling, which is intended to guide the height of the hole.
  • this guidance is only available for new Holhbo rers. So it can happen that the drill holes made with a hollow drill have different diameters or that the drills in the wall or ceiling do not run exactly straight.
  • the hollow drills tend to run sideways, particularly with long drilling distances, since 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, which ensures a good Kai ibri erha Iti gke 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 a long period of use of the tool and they should also run straight even in deep drill holes.
  • the steel ring is designed as a quartz ring which has the same outer diameter as the cutting ring or the cutting ring defined by the cutting segments over at least part of its height and part of its circumference.
  • the steel ring is harder or more wear-resistant than the sintered cutting ring and therefore protects it on the
  • the steel ring is made of hardenable steel or a high-strength alloy and that the steel ring is 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 surface with a layer of abrasive grain, which is preferably galvanically applied.
  • 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 Ip lätt c or the like are used in 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 webs prevent the drill from running sideways.
  • Another exemplary embodiment of the invention provides that the steel ring has openings which 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 one Top view of 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 invention Hohlbo 'stirrer consists of a Crowroh 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 grinding mixture in powder form.
  • the Schneid ⁇ ' ng 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 and 4 are of the slip ring on the Stahl ⁇ ng '2mits intert.
  • 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. This prevents on the one hand that the carrier tube 1 grinds against the rock wall while at the same time ensuring good guidance for the hollow drill
  • the Stahl ⁇ ' may ng 2 on its jacket portion 6 with an electro-deposited layer 7 f- fine Schle be provided Körn.
  • Another way to reduce the abrasion of the steel ring 2 and therefore to prolong the service life of the tool is to use hard metal l platelets and / or diamonds on the jacket 6 of the steel ring over the circumference, the diamonds being larger than in the latter case the diamonds in the sight 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 O 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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Abstract

Ein Hohlbohrer mit einem Trägerrohr (1) und einem Schneidring (4) oder Schneidsegmenten (3), mit vorzugsweise Diamant als Schleifkorn und einem metallischen Bindemittel. Zwischen dem Schneidring (4) bzw. den Schneidsegmenten (3) und dem Trägerrohr (1) ist ein Stahlring (2) angeordnet. Der Stahlring (2) ist als Kalibrierring ausgebildet, der über mindestens einen Teil seiner Höhe und einem Teil seines Umfanges gleichen Außendurchmesser wie der Schneidring (4) bzw. der von den Schneidsegmenten (3) definierte Schnittring aufweist. Der Stahlring (2) besteht aus härtbarem Stahl oder einer hochfesten Legierung.

Description

Hohlbohrer Die Erfindung bezieht sich auf einen Hohlbohrer mit einem Trägerrohr, einem Schneidring oder S chne d Segmenten mit vorzugsweise Diamant als Schleifkorn und einem me- tallischen Bindemittel, wobei zwischen dem Schneidring bzw. den Schneid Segmenten und dem Trägerrohr ein Stahl ring angeordnet ist.
Hohlbohrer finden im Bauwesen weitverbreitete Verwendung. 'Öffnungen in Wänden oder Böden, die früher durch Meißelarbeit erhalten wurden, werden nun mit der¬ artigen Hohlbohrern gebohrt. Beispiele dafür sind Öffnungen für Steckdosen und Schalter aber auch durchgehenden Bohrunge zum Verlegen von Insta l Lat ionsroh ren 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 hrem Umfang einen Schnittring besc reibende 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 Bohr¬ loches entlang, wodurch eine Führung des Höh Iboh rers gegeben sein soll. Diese Führung ist jedoch aufgrund des Verschleißes des S chne i d r nges bzw. der Schneidsegmente nur bei neuen Holhbo rern gegeben. So kann es einmal dazu kommen, daß die mit einem Hohlbohrer hergestellten Bohrlöcher unterschiedlich Durchmesser aufweisen oder daß die Bohrer in der Wand oder der Decke nicht exakt gerade verlaufen. Insbesondere bei langen Bohrstrecken neigen die Hohlbohrer zum seitl chen Verlaufen, da die Schneidfähigkeit des Hohlbohrers unter- schiedlich sein kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Hohlbohrer der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der eine gute Kai ibri erha Iti gke der herzustellenden Bohrlöcher gewährleistet. Das heißt, die mit dem Hohlbohrer gebohrten Bohrlöcher sollen auch na längerer Einsatzzeit des Werkzeuges exakt gleiche Durchmes aufweisen und sie sollen auch be tiefen Bohrlöchern gerad ver laufen .
Dies wird erf ndungsgemäß dadurch erreicht, daß der Stahlr als Kai ibrierring ausgebildet ist, der über mindestens eine Teil seiner Höhe und einem Teil seines Umfanges gleichen Außendurchmesser wie der Schneidring bzw. der von den Schn segmenten definierte Schnittring aufweist.
Der Stahlring ist härter bzw. versc leißfester als der gesinterte Schneidring und schützt diesen daher an der
Außenseite. Dadurch kommt es zu einer besseren Laufgenauig¬ keit.
Vorteilhaft ist vorgesehen, daß der Stahlring aus härtbar Stahl oder einer hochfesten Leg erung besteht und daß der Stahlring auf das Trägerrohr aufgelötet oder aufgeschweißt ist. Durch dieses Ausführungsbe spiel wird erzielt, daß d härtbare Stahlring beim Auflöten bzw. Aufschweißen auf das Trägerrohr eine Aufhärtung erreicht.
Eine andere Methode den Stahlring noch härter und verschle fester zu machen besteht darin, den Stahlring am Außenmant m t einer vorzugsweise galvanisch aufgetragenen Schichte Schleifkorn zu versehen. Das Schleifkorn, in den meisten Fällen Diamantkorn, ist feiner als das Korn im eigentlich Schneidring oder in den Schneidsegmenten, wird jedoch vor- teilhaft in höherer Konzentration aufgetragen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß in den Stahlring am Außendurchmesser Hartmetal Ip lätt c 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 vortei lhaft vorgesehen, daß der Stahlring am Außenmantel mit mehreren in axialer Richt verlaufenden Führungsstegen versehen ist oder daß der Stahl ring am Außenmantel mit mindestens einem wendeiförmig ver¬ laufenden Führungssteg versehen ist. Die langen Führungs¬ stege verhindern e n seitl ches Verlaufen des Bohrers.
Ein weiteres Ausführungsbeisp el der Erfindung sieht vor, d 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 angepaß ist.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Fig. der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben:
Fig. 1 zeigt ein schematisch gehaltenes Schaubild eines erfindungsgemäßen Hohlbohrers mit Schnei segmenten, die Fig 2 zeigt e n schematisch gehaltenes Schaubild eines erfin- dungsgemäßen Hohlbohrers mit einem Schneidring, die Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hohlbohrer, die Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf einen erf ndungsgemäßen Stahlring und die Fig. 5 und 6 zeigen Schaubilder zweier weiterer Ausführungsbeispiele eines e r- f i ndungsgemäßen Hohlbohrers. Der erfindungsgemäße Hohlbo'hrer besteht aus einem Trägerroh 1, einem Stahlring 2 und Schneidsegmenten 3 oder einem Schneidring 4.
Die Schneidsegmente 3 und der Schneidring 4 werden gesinter wobei als Schleifkorn im allgemeinen Diamant zum Einsatz kommt und als Bindemittel Kobalt, das in Pulverform in die Schle fmischung eingebracht wird.
Der Schneidπ'ng 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 Stahlπ'ng 2 aufges intert . Der Stahlring 2 ist, wie insbe¬ sondere aus der Fig. 3 ersichtlich, als Kalibr erring aus¬ gebildet und weist einen Mantelabschnitt 6 mit gleichem Durchmesser wie der Schleifring 4 bzw. der von den Schneid¬ segmenten 3 gebi ldete Schnittring auf.
Der Durchmesser des Mantels 6 des Stahlringes 2 und des Schleifringes 4 ist um ein Maß 2a größer als der Durchmesse DR des Trägerrohres. Dadurch wird einerseits verhindert, da das Trägerrohr 1 an der Gesteinswandung schleift während glei zeitig die gute Führung für den Hohlbohrer gewährleistet is
Die Abriebfestigkeit des Stahlπ'nges 2 kann wie bereits er¬ wähnt auf verschiedene Arten verbessert werden.
So st es möglich für den Stahlr ng 2 einen härtbaren Stahl, beispielsweise 15NiCr14 zu wählen. Dieser
Stahl wird, wenn der Stahlring 2 auf das Trägerrohr 1 auf¬ gelötet wird, gehärtet.
Weiters kann der Stahlπ'ng 2 auf seinem Mantelabschnitt 6 mit einer aufgalvanisierten Schichte 7 aus feinem Schle f- körn 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 Hartmeta l Lplätt chen und/oder Diamanten ein zusetzen, wobei im letzteren Fall die Diamanten größer als die Diamanten in der Seh le i fseh chte 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. axial verlaufende Führungsstege 8 auf, wobei diese Führung stege den Außendurchmesser des Stahlringes 2 bestimmen, de wiederum gleich wie der Außendurchmesser DS des Schneidrin 4 ist.
Im Ausfüh rungsbe i sp i e l nach der Fig. 6 ist der Stahlring 2 mit einem wendeiförmig verlaufenden Führungssteg 9 versehe Der Schneidring 4 weist schräg verlaufende Kühlschlitze 5 auf, wobei die Neigung O der Kühlschlitze 5 der Steigung des wendeiförmigen Führungssteges 9 entspricht.
Damit der Stahlring 2 den Durchfluß der Küh l f lüssi gkei 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 Präzision stahlrohr verwendet.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :
Hohlbohrer mit einem Trägerrohr, einem Schneidring oder Schneidsegmenten, mit vorzugsweise Diamant als Schleif¬ kom und einem metallischen Bindemittel, wobei zwischen dem Schneidring bzw. den Schneidsegmenten und dem Trägerrohr ein Stahlring angeordnet ist, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Stahlring (2) als Kalibrierring aus¬ gebildet ist, der über mindestens einen Teil seiner Höhe und einem Teil seines Umfanges gleichen Außendurch¬ messer wie der Schneidπ'ng (4) bzw. der von den Schneid¬ segmenten (3) definierte Schnittring aufweist.
2. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlπ'ng (2) aus härtbarem Stahl oder einer hochfest 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 gekenn¬ zeichnet, daß der Schneidπ'ng (4) bzw. die Schneidseg¬ mente (3) auf den Stahlriπg (2) aufgesintert ist bzw. sind.
5. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stahlring (2) am Außendurchmesser Hartmeta l Ip lättchen od. dgl. eingesetzt sind.
6. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlring (2) am Umfang mit einer Versc leißschutz¬ schicht (7) versehen ist.
7. Hohlbohrer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versc leißschutzschicht (7) von galvanisch aufge¬ tragenem Schleifkom, vorzugsweise Diamant, gebildet wird
8. Hohlbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf den Stahlring (2) aufgetragene Schleif¬ korn kleiner als das Schleifkom des Schneidringes (4) bzw. der Schneidsegmente (3) ist, die Schichte (7) des Stahlringes (2) jedoch eine höhere Schleif¬ kornkonzentration als der Schneidring (4) bzw. die Schneidsegmente (3) aufweist.
9. Hohlbohrer nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlr ng (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 a ialer Richtung ver- laufenden Führungsstegen (8) mit gleichem 0 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 wendeiförmig verlaufenden Führungssteg (9) versehen ist.
1 . Hohlbohrer nach Anspruch 11, dadurch gekennze chnet, daß der Schneidring (4) mit einem schrägen Kühl¬ schlitz (5) versehen ist, dessen Neigung ( C der Steigung des Führungssteges (9) angepaßt ist.
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