WO2018050267A1 - Bohrkopf und bohrwerkzeug - Google Patents

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WO2018050267A1
WO2018050267A1 PCT/EP2017/000939 EP2017000939W WO2018050267A1 WO 2018050267 A1 WO2018050267 A1 WO 2018050267A1 EP 2017000939 W EP2017000939 W EP 2017000939W WO 2018050267 A1 WO2018050267 A1 WO 2018050267A1
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WO
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drill head
channel
suction
central channel
inlet
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Application number
PCT/EP2017/000939
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rolf KÖSTERS
Michael Magin
Original Assignee
Ceratizit Luxembourg S.A.R.L.
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Publication date
Application filed by Ceratizit Luxembourg S.A.R.L. filed Critical Ceratizit Luxembourg S.A.R.L.
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    • 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
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/0042—Devices for removing chips
    • B23Q11/0046—Devices for removing chips by sucking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B51/00—Tools for drilling machines
    • 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
    • B28D1/14—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor by boring or drilling
    • B28D1/146—Tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/02—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for removing or laying dust, e.g. by spraying liquids; for cooling work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2200/00—Details of cutting inserts
    • B23B2200/32—Chip breaking or chip evacuation
    • B23B2200/328—Details of chip evacuation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B2270/00—Details of turning, boring or drilling machines, processes or tools not otherwise provided for
    • B23B2270/62—Use of suction

Definitions

  • the invention relates to a drill head with at least one suction opening with the features of the preamble of claim 1 and a drilling tool.
  • Drilling tools in particular of rock drills, with integrated
  • suction drills (English, suction drills) generally have a shaft with a suction channel, which suction channel with a
  • Suction device for the resulting drilling dust (also: cuttings) is connectable. At one working end of the suction drill one or more suction openings are formed, through which drilling dust can be withdrawn through the suction channel.
  • a suction drill has a shaft with an axially extending suction channel.
  • the suction channel is usually connectable to a suction device at a remote end of the shaft.
  • the shaft can be designed as a sleeve (ie hollow rod) or as a solid rod with a bore forming the suction channel.
  • the working side is usually connected to the shaft is a cutting insert, such as a carbide plate (also: cutting plate) or a drill head with usually at least two cutting.
  • a cutting insert such as a carbide plate (also: cutting plate) or a drill head with usually at least two cutting.
  • the shank is usually made of steel, the cutting insert or the drill head made of hard metal.
  • At the working end of the suction drill are one or more
  • the suction channel is formed by a bore extending longitudinally in the shaft.
  • the suction channel opens directly into suction openings on a conically shaped end face of the shaft.
  • the cutting insert is designed as a cutting plate made of hard metal.
  • the rectangular cutting plate is inserted into a corresponding slot on the front side of the shaft.
  • EP0941794 (B1) shows a drilling tool comprising a drill head and a hollow shaft, wherein at least one suction opening is formed by the mouth of a head channel which is at least partially made of the material of the
  • Bore head is bounded and whose mouth surface is arranged at least in part in the peripheral region of the shaft and / or the drill head.
  • the suction opening is at least partially bounded by the shaft.
  • the suction openings are connected via a bore directly to the suction channel in the shaft.
  • a disadvantage of the known from the prior art solutions are comparatively long and narrow suction channels, which lead to a high pressure drop. This leads to a limitation of the suction power or
  • Object of the present invention is to provide a drill head, with which an improved drilling tool can be displayed. Also, an improved drilling tool will be specified. The object is achieved by a drill head with the features of
  • the drill head has at least one suction opening at a working end, over which cuttings can be sucked and the drill head further comprises a central channel, which is located on a remote from the working end of the drill head outlet with a
  • Suction device is connectable, wherein the suction openings are each connected via formed in the drill head inlet channels with the central channel.
  • the drill head is at its working end in engagement with a material to be machined, such as rock or concrete. This area is called a workspace.
  • a material to be machined such as rock or concrete.
  • This area is called a workspace.
  • the material cutting edges are formed on the drill head.
  • the drill head has at least two cutting edges. But it can also be more, for example, three, four or six cutting provided.
  • the drill head is made of a hard material, for example a hard metal or a cermet.
  • the drill head can be connected to a shaft to form a drilling tool.
  • the connection can be made about soldering or welding.
  • the shaft has a suction channel, via which by means of a
  • Suction the sucked from the suction cuttings can be discharged.
  • the drill head is usually not connected directly, but via the suction channel in the shaft with the suction device.
  • the invention relates to a drill head or a drilling tool for drilling in concrete, reinforced concrete, natural stone and masonry, in particular for the
  • the drill head is via a powder metallurgical production route
  • the drill head is in particular monolithic, ie manufactured in one piece.
  • the inlet channels in the drill head are connected to a central channel or open in the drill head in this, the streams are already merged into cuttings within the drill head.
  • a central channel is understood to mean a central channel, preferably in the center and parallel to a longitudinal axis of the drill head, within the drill head.
  • the central channel preferably has a larger diameter than that of an inlet channel, particularly preferably at least twice as large a diameter as that of an inlet channel.
  • suction via inlet channels are individually connected to the suction channel of the shaft. So there is no union of the inlet channels within the drill head.
  • An advantage of the invention is that the inlet channels can be kept very short and transition over a short path in a central channel with a larger diameter. This reduces the pressure loss compared to existing solutions. This increases the possible
  • Drill or a suction device with less power and as a result of lower energy consumption can be used. Another advantage is that it reduces the risk of clogging. Under
  • Transport performance of a drilling tool is understood as the removal of cuttings per time from the work area.
  • symmetry axes of the inlet channels extend substantially parallel to a central axis of the drill head. This design facilitates production via uniaxial pressing a
  • symmetry axes of the inlet channels include an angle not equal to Nüll with the axis of symmetry of the central channel.
  • the inlet channels are not parallel to the central channel, but open at an angle into it.
  • At least two suction openings consist of which respectively associated inlet channels lead to the common central channel and open into this. It is preferably provided that the cross-sectional area of at least one inlet channel of a transition region of the inlet channel in the
  • Central channel is variable towards the suction openings over the length of the inlet channel. It is particularly preferred that the cross section of at least one inlet channel from the transition region of the inlet channels in the central channel to the suction, starting from a cross section in
  • Transition region reduced to a cross section at the suction On the one hand, the taper in the direction of the suction opening becomes a
  • Inlet channel) along the length of the inlet channel can be made according to any function, such as non-linear function. Accordingly, the inlet channel may have different shape.
  • the inlet channel can, for example, in a section along the
  • Symmetry axis or longitudinal axis have a bell-shaped or funnel-shaped shape.
  • the contour of the inlet channel in a sectional view can thus be concave or convex.
  • Transition region tapers to a cross section at the suction openings according to an at least partially linear function.
  • An inlet channel may be formed, for example, of a cylindrical and a frusto-conical portion.
  • All inlet channels can be shaped identically. It is also possible to make the entrance channels different.
  • the cross section of the at least one inlet channel is constant over its length.
  • the inlet channels are purely cylindrical, so have the shape of holes. According to a variant it can be provided that at least one
  • Suction has a kidney-shaped shape.
  • the shape of the suction opening can also be rounded polygonal, circular or elliptical.
  • the shape of the suction openings on a drill head can be different. It can also be designed all the same suction openings on a drill head.
  • Suction openings of the cutting edge is so spaced or are that on the cutting edge a significantly negative rake angle of, for example -15 ° to -30 ° can be formed.
  • a significantly negative rake angle of, for example -15 ° to -30 ° can be formed.
  • this point of intersection lies within the drill head.
  • the axes of symmetry of the inlet channels have no point of intersection with the axis of symmetry of the central channel.
  • Protection is also desired for a drilling tool comprising a drill head according to at least one of the preceding claims and a shaft with a suction channel.
  • the suction channel can be connected to a suction device.
  • the suction device can be realized for example by a vacuum cleaner, which is connected via a collar to the shaft.
  • the drill head and the shank are connected to one another at the remote end of the drill head in a material-locking and / or form-fitting manner.
  • the central channel of the drill head opens into the suction channel of the shaft.
  • FIG. 2 to Fig. 12 embodiments of drill heads of the invention Fig. 13 is a schematic representation of a drilling tool of the invention.
  • Figure 1 shows a drilling tool 2 for the extraction of cuttings (a
  • suction drill so-called suction drill
  • the shaft 10 has in its interior a suction channel 1 1, which is connectable to a suction device 8 (not shown).
  • the drill head 1 has two suction openings 4. From the suction openings 4 lead inlet channels 9 in the suction channel 1 1 of the shaft 10. About the suction 4 sucked cuttings can pass in this way in the suction channel 1 1 and from there by a
  • Figure 2 shows a drill head 1 of the invention in a first
  • the drill head 1 has (in this case) two suction openings 4 at its working end 3. From the suction openings 4 lead inlet channels 9 away.
  • the inlet channels 9 open in a transition region T in a formed in the drill head 1 central channel 5.
  • the central channel 5 is connected via a remote from the working end 6 of the drill head 1 outlet opening 7 with a suction device 8 (not shown here) connectable.
  • the cross-section of at least one inlet channel 9 widens from a cross-sectional area Aout at the suction openings 4 to a cross-sectional area An in the transition area T.
  • Embodiment formed by truncated cones The inlet channels 9 have axes of symmetry SEK, which in this case are equal to the axes of rotation of the inlet channels 9 forming truncated cones.
  • the central channel 5 is formed as a substantially centrally extending in the drill head 1 channel with an axis of symmetry M. He could also be laid out eccentrically.
  • the cross-sectional area of the central channel 5 is significantly larger than a cross-sectional area of an inlet channel 9.
  • Flushing means that, in a plan view, the outer contour of an inlet channel 9 contacts the outer contour of the central channel 5 radially on the outside. Thus, there is no projection between the mouth of the inlet channel 9 and the outer contour of the central channel 5.
  • the flush junction is aerodynamically particularly advantageous.
  • the outer contour of the central channel 5 corresponds to the resulting by the penetration of the inlet channels 9 curve.
  • the outer contours of the central channel 5 and the penetration of the inlet channels 9 are identified in the figures in the plan view as dashed lines.
  • inventive design of the drill head 1 with a central channel 5 is already particularly close to work a transition to a larger overall cross-sectional area. Due to the inventive design of the drill head 1, the length of the inlet channels 9 and the pressure loss up to an orifice into a suction channel 1 of a connectable to the drill head 1 shaft 10 are kept low.
  • the drill head 1 can with a shaft 10 (not shown here) to a
  • Drilling tool 2 are added.
  • the connection of drill head 1 and shank 10 can, for example, be made blunt, or a groove is machined into the shank 10 into which the drill head 1 can be inserted.
  • FIG. 3 shows a drill head 1 of the invention in another
  • the drill head 1 has (in this case) two suction openings 4 at its working end 3. From the suction openings 4 lead inlet channels 9 away to the central channel 5.
  • the inlet channels 9 have here
  • Inlet channels 9 are indicated in the plan view as dashed lines Lier. The penetration of the inlet channels 9 takes place even before their confluence with the central channel 5.
  • Figure 4 shows a drill head 1 of the invention in another
  • the inlet channels 9 have a deviating from a truncated cone, bulged shape.
  • a larger diameter or cross-section is achieved more rapidly than with a frusto-conical shape.
  • FIG. 5 shows a drill head 1 of the invention in a further exemplary embodiment, wherein FIG. 5 a shows a cross-section and FIG. 5 b shows a plan view of the work-near end 3.
  • the inlet channels 9 have a trumpet-like shape in the direction of the central channel 5.
  • Figure 6a shows a cross section
  • Figure 6b is a plan view of the near-end 3 of the drill head 1.
  • the penetration of the inlet channels 9 takes place before their confluence in the central channel 5.
  • the confluence of the inlet channels 9 in the central channel 5 is not flush in this embodiment ,
  • FIG. 7 a shows a cross section and FIG. 7 b shows a plan view of the end 3 of the drill head 1 near the work.
  • the inlet channels 9 have a cylindrical shape with a circular
  • Inlet channels 9 also taper slightly in the direction of the inlet openings 4.
  • the symmetry axes SEK of the inlet channels 9 extend inclined to the symmetry axis of the
  • Figure 8a shows a cross section and Figure 8b is a plan view of the near-end 3 of the drill head 1. The junction of the
  • Inlet channels 9 in the central channel 5 is made flush in this embodiment, or follows the outer contour of the central channel 5 of the resultant by the penetration of the inlet channels 9 curve.
  • the inlet channels 9 a are made flush in this embodiment, or follows the outer contour of the central channel 5 of the resultant by the penetration of the inlet channels 9 curve.
  • the symmetry axes SEK of the inlet channels 9 run parallel to the symmetry axis M of the central channel 5
  • Inlet channels 9 open flush into the central channel 5. This variant can be well produced by uniaxial pressing. The confluence of the
  • Inlet channels 9 in the central channel 5 is flush in this embodiment.
  • the outer contour of the central channel 5 is composed of circular arcs corresponding to the outer contours of the inlet channels 9 and out
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a drill head 1, in which the inlet channels 9 are frustoconical and their axes of symmetry SEK are inclined to the symmetry axis M of the central channel 5.
  • the inlet channels 9 are designed such that in a projection corresponding to the plan view, the sum of the diameters of the inlet channels 9 corresponds to the diameter of the central channel 5. Thus, there remains no material web in the plane of the intersection of inlet channels 9 and the central channel 5.
  • Symmetry axis M of the central channel 5 is located within the drill head 1.
  • the confluence of the inlet channels 9 in the central channel 5 is made flush in this embodiment.
  • the outer contour of the central channel 5 follows the curve resulting from the penetration of the inlet channels 9.
  • FIGS. 11a to 11d show various views of an arrangement of a drill head 1 with a shank 10.
  • the shaft 10 has a suction channel 11, which is connectable to a suction device (not shown).
  • drill head 1 and shaft 10 are formed so that the central channel 5 has the same diameter as the suction channel 1 1, is concentric with this and flush in the
  • the drill head 1 of this embodiment has two suction openings 4. From the suction openings 4 lead inlet channels 9 to the central channel. 5
  • the drill head 1 is roof-shaped.
  • the suction openings 4 are arranged with respect to a clockwise rotation of the drill head 1 behind the cutting 12.
  • Figure 11d shows a perspective view.
  • the drill head 1 is embedded in a slot-shaped groove in the shaft 10. This allows in addition to a cohesive connection via soldering or
  • drill head 1 is made of hard metal and is preferably over
  • FIG. 12 shows a plan view of the working end 3 of a drill head 1, wherein four variants of the design of inlet openings are shown.
  • Inlet opening 4 has an elliptical shape, inlet 4 'has a kidney-shaped shape, inlet 4 "is polygonal with rounded corners (here approximately heart-shaped) and inlet 4'" is circular.
  • inlet opening 4 has an elliptical shape
  • inlet 4 ' has a kidney-shaped shape
  • the drill head 1 of the present embodiment is formed with four blades with cross-shaped blades 12.
  • the inlet openings 4 - 4 "'lie in hollows between the cutting 12th
  • Suction 4 is spaced from a cutting edge 12 or are so that at the cutting edge a significantly negative rake angle of, for example -15 ° to -30 ° can be formed.
  • the inlet opening 4 lies on the rake surface with respect to the
  • Rake angle stabilizes the cutting edge.
  • FIG. 13 schematically shows a drilling tool 2 comprising a drill head 1 and a shank 10.
  • a drilling tool 2 comprising a drill head 1 and a shank 10.
  • Inlets 4 are deducted.
  • the drilling tool 2 is connected via a sleeve 13 with a suction device 8. That of the

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Abstract

Bohrkopf (1) aus einem Hartstoff für ein Bohrwerkzeug (2), wobei der Bohrkopf (1) an einem arbeitsseitigen Ende (3) wenigstens eine Absaugöffnung (4) aufweist, über welche Bohrklein ansaugbar ist und der Bohrkopf (1) weiters einen Zentralkanal (5) aufweist, der über eine an einem arbeitsfernen Ende (6) des Bohrkopfes (1) gelegene Austrittsöffnung (7) mit einer Absaugeinrichtung (8) verbindbar ist, wobei die Absaugöffnungen (4) jeweils über im Bohrkopf (1) ausgebildete Eintrittskanäle (9) mit dem Zentralkanal (5) verbunden sind.

Description

Bohrkopf und Bohrwerkzeug
Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf mit wenigstens einer Absaugöffnung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und ein Bohrwerkzeug.
Aus dem Stand der Technik sind Vorschläge zur Gestaltung von
Bohrwerkzeugen, insbesondere von Gesteinsbohrern, mit integrierter
Möglichkeit einer Absaugung bekannt.
Diese sogenannten Saugbohrer (engl, suction drills) weisen in der Regel einen Schaft mit einem Saugkanal auf, welcher Saugkanal mit einer
Absaugeinrichtung für den entstehenden Bohrstaub (auch: Bohrklein) verbindbar ist. An einem arbeitsseitigen Ende des Saugbohrers sind eine oder mehrere Absaugöffnungen ausgebildet, durch welche Bohrstaub durch den Saugkanal abgezogen werden kann.
Die Vorteile dieser Bohrer liegen in
- einer vergleichsweise hohen Bohrgeschwindigkeit, da der den Vortrieb behindernde Staub direkt beim Entstehen abgesaugt wird
- einer Reinigung des Bohrlochs vom Bohrstaub, da insbesondere bei Verwendung chemischer Anker ist ein Entfernen des Bohrstaubs notwendig ist, um eine einwandfreie Tragfähigkeit des Ankers zu gewährleisten.
- einer vergleichsweise einfachen geometrische Gestaltung des
Bohrwerkzeuges, da keine Wendeln für den Staubtransport mehr bereitgestellt werden müssen.
In der Regel weist ein Saugbohrer einen Schaft mit einem axial verlaufenden Saugkanal auf. Der Saugkanal ist üblicherweise an einem arbeitsfernen Ende des Schaftes mit einer Absaugeinrichtung verbindbar. Der Schaft kann als Hülse (also hohler Stab) oder als massiver Stab mit einer den Saugkanal bildenden Bohrung ausgestaltet sein.
Arbeitsseitig mit dem Schaft verbunden ist in der Regel ein Schneideinsatz, etwa eine Hartmetall-Platte (auch: Schneidplatte) oder ein Bohrkopf mit üblicherweise wenigstens zwei Schneiden. Der Schaft besteht üblicherweise aus Stahl, der Schneideinsatz bzw. der Bohrkopf aus Hartmetall.
Am arbeitsseitigen Ende des Saugbohrers sind eine oder mehrere
Absaugöffnungen ausgebildet, durch welche das Bohrklein über den Saugkanal aus dem Arbeitsbereich abgezogen werden kann. Zur Gestaltung eines
Saugbohrers bestehen verschiedene Vorschläge aus dem Stand der Technik:
Bei der in der DE8025800 (U1) gezeigten Lösung ist der Saugkanal durch eine längs im Schaft verlaufende Bohrung gebildet. Der Saugkanal mündet direkt in Absaugöffnungen an einer kegelförmig ausgebildeten Stirnseite des Schaftes. Der Schneideinsatz ist als Schneidplatte aus Hartmetall ausgebildet. Die rechteckförmige Schneidplatte wird in einen entsprechenden Schlitz an der Stirnseite des Schaftes eingesetzt. Die EP0941794 (B1) zeigt ein Bohrwerkzeug umfassend einen Bohrkopf und einen hohlen Schaft, wobei wenigstens eine Absaugöffnung von der Mündung eines Kopfkanals gebildet ist, der zumindest teilweise vom Material des
Bohrkopfs berandet ist und dessen Mündungsfläche wenigstens zu einem Teil im Umfangsbereich des Schafts und/oder des Bohrkopfs angeordnet ist.
Aus der EP2572849 (A1) ist ein Bohrwerkzeug mit der Möglichkeit einer
Absaugung von Bohrklein gezeigt, wobei sich im Schaft ausgehend von einem axial verlaufenden Saugkanal ein radialer Hilfskanal als Eintrittskanal erstreckt, welcher mit dem Bohrkopf eine Absaugöffnung bildet.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen ist die Absaugöffnung zumindest teilweise vom Schaft berandet. Die Absaugöffnungen sind über eine Bohrung direkt mit dem Saugkanal im Schaft verbunden. Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen sind vergleichsweise lange und enge Saugkanäle, die zu einem hohen Druckverlust führen. Dadurch kommt es zu einer Begrenzung der Absaugleistung bzw.
müssen Leistung und Energieverbrauch der Absaugeinrichtung entsprechend angepasst werden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bohrkopf anzugeben, mit welchem ein verbessertes Bohrwerkzeug darstellbar ist. Ebenfalls soll ein verbessertes Bohrwerkzeug angeben werden. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Bohrkopf mit den Merkmalen von
Anspruch 1 und ein Bohrwerkzeug mit den Merkmalen von Anspruch 15.
Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen
angegeben. Demgemäß ist vorgesehen, dass der Bohrkopf an einem arbeitsseitigen Ende wenigstens eine Absaugöffnung aufweist, über welche Bohrklein ansaugbar ist und der Bohrkopf weiters einen Zentralkanal aufweist, der über eine an einem arbeitsfernen Ende des Bohrkopfes gelegene Austrittsöffnung mit einer
Absaugeinrichtung verbindbar ist, wobei die Absaugöffnungen jeweils über im Bohrkopf ausgebildete Eintrittskanäle mit dem Zentralkanal verbunden sind. Im Einsatz steht der Bohrkopf an seinem arbeitsseitigen Ende im Eingriff mit einem zu bearbeitendem Material, etwa Gestein oder Beton. Dieser Bereich wird als Arbeitsbereich bezeichnet. Zur Bearbeitung des Materials sind am Bohrkopf Schneiden ausgebildet. In der Regel weist der Bohrkopf wenigstens zwei Schneiden auf. Es können aber auch mehr, beispielsweise drei, vier oder sechs Schneiden vorgesehen sein.
Der Bohrkopf ist aus einem Hartstoff, beispielsweise einem Hartmetall oder einem Cermet gefertigt.
Der Bohrkopf ist mit einem Schaft zu einem Bohrwerkzeug verbindbar. Die Verbindung kann etwa über Löten oder Schweißen erfolgen.
Der Schaft weist einen Saugkanal auf, über welchen mittels einer
Absaugeinrichtung das von den Absaugöffnungen angesaugte Bohrklein abführbar ist.
Der Bohrkopf wird in der Regel nicht unmittelbar, sondern über den Saugkanal im Schaft mit der Absaugeinrichtung verbunden.
Die Erfindung ist auf einen Bohrkopf bzw. ein Bohrwerkzeug zum Bohren in Beton, Stahlbeton, Naturstein und Mauerwerk, insbesondere für das
Schlagbohren darin, gerichtet. Der Bohrkopf ist über eine pulvermetallurgische Herstellungsroute,
insbesondere mit den in der Pulvermetallurgie üblichen Formgebungsverfahren und anschließendes Sintern hergestellt. Der Bohrkopf ist insbesondere monolithisch, also einstückig gefertigt.
Indem die Eintrittskanäle im Bohrkopf mit einem Zentralkanal verbunden sind bzw. im Bohrkopf in diesen münden, werden die Ströme an Bohrklein bereits innerhalb des Bohrkopfes vereinigt.
Unter Zentralkanal wird im Rahmen dieser Anmeldung ein zentraler, bevorzugt mittig und parallel zu einer Längsachse des Bohrkopfes verlaufender Kanal innerhalb des Bohrkopfes verstanden. Der Zentralkanal weist vorzugsweise einen größeren Durchmesser als der eines Eintrittskanals auf, besonders bevorzugt einen wenigstens doppelt so großen Durchmesser wie der eines Eintrittskanals auf.
Bei aus dem Stand der Technik bekannten Bohrköpfen mit Absaugöffnungen sind Absaugöffnungen über Eintrittskanäle individuell mit dem Saugkanal des Schaftes verbunden. Es erfolgt also keine Vereinigung der Eintrittskanäle innerhalb des Bohrkopfes.
Vorteilhaft an der Erfindung ist es, dass die Eintrittskanäle besonders kurz gehalten werden können und auf kurzem Wege in einen Zentralkanal mit größerem Durchmesser übergehen. Dadurch wird der Druckverlust im Vergleich zu bestehenden Lösungen reduziert. Damit steigt die mögliche
Transportleistung eines Bohrwerkzeugs mit einem erfindungsgemäßen
Bohrkopf bzw. es kann eine Absaugeinrichtung mit geringerer Leistung und infolge mit geringerem Energieverbrauch, verwendet werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass dadurch die Verstopfungsgefahr reduziert wird. Unter
Transportleistung eines Bohrwerkzeuges wird die Abfuhr an Bohrklein pro Zeit aus dem Arbeitsbereich verstanden.
Zudem wird durch die Ausbildung eines Zentralkanals eine umfänglich gleichmäßige Wandstärke des Bohrkopfes an seinem arbeitsfernen Ende (und damit an der Fügeebene zu einem Schaft) erreicht. Im Stand der Technik mit direkt in den Saugkanal des Schaftes mündenden Eintrittskanälen treten hingegen in der Fügeebene im Querschnitt bezüglich der Längsachse des Bohrkopfes unterschiedliche Wandstärken auf. Die Erfindung bringt daher strömungstechnische, mechanische und
fügetechnische Vorteile mit sich.
Es kann vorgesehen sein, dass der Zentralkanal nicht-koaxial mit den
Eintrittskanälen verläuft. Koaxialität bedeutet übereinstimmende
Rotationsachsen. Es weisen in dieser Variante also der Zentralkanal und die Eintrittskanäle keine übereinstimmenden Rotationsachsen auf. Dies hat zum Effekt, dass die Eintrittskanäle außermittig in den Zentralkanal einmünden.
Es kann vorgesehen sein, dass Symmetrieachsen der Eintrittskanäle im Wesentlichen parallel zu einer Mittelachse des Bohrkopfs verlaufen. Diese Gestaltung erleichtert eine Herstellung über uniaxiales Pressen einer
Pulvermischung.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass Symmetrieachsen der Eintrittskanäle einen Winkel ungleich Nüll mit der Symmetrieachse des Zentralkanals einschließen. In anderen Worten sind die Eintrittskanäle nicht parallel zum Zentralkanal, sondern münden in einem Winkel in ihn ein. Mit Symmetrieachse eines Eintrittskanals bzw. des Zentralkanals ist deren Rotationsachse bzw.
Mittelachse gemeint.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Absaugöffnungen bestehen, von welchen jeweils zugeordnete Eintrittskanäle zum dem gemeinsamen Zentralkanal führen und in diesen münden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Querschnittsfläche wenigstens eines Eintrittskanals von einem Übergangsbereich des Eintrittskanals in den
Zentralkanal hin zu den Absaugöffnungen über die Länge des Eintrittskanals veränderlich ist. Besonders bevorzugt ist dabei, dass sich der Querschnitt wenigstens eines Eintrittskanals vom Übergangsbereich der Eintrittskanäle in den Zentralkanal hin zu den Absaugöffnungen ausgehend von einem Querschnitt im
Übergangsbereich zu einem Querschnitt an den Absaugöffnungen reduziert. Zum einen wird durch die Verjüngung in Richtung Absaugöffnung eine
Düsenwirkung erzielt, zum anderen wird einer Verstopfung der Eintrittskanäle entgegengewirkt.
Die Änderung der Querschnittsfläche (normal zur Symmetrieachse des
Eintrittskanals) entlang der Länge des Eintrittskanals kann nach einer beliebigen Funktion, etwa nicht-linearen Funktion erfolgen. Dementsprechend kann der Eintrittskanal unterschiedliche Gestalt aufweisen.
Der Eintrittskanal kann beispielsweise in einem Schnitt entlang der
Symmetrieachse oder Längsachse eine glocken- oder trichterförmige Gestalt haben. Die Kontur des Eintrittskanals in einer Schnittansicht kann also konkav oder konvex sein.
Auch kann vorgesehen sein, dass sich die Querschnittsfläche wenigstens eines Eintrittskanals vom Übergangsbereich der Eintrittskanäle in den Zentralkanal hin zu den Absaugöffnungen ausgehend von einem Querschnitt im
Übergangsbereich zu einem Querschnitt an den Absaugöffnungen gemäß einer zumindest abschnittsweise linearen Funktion verjüngt.
Ein Eintrittskanal kann zum Beispiel aus einem zylindrischen und einem kegelstumpfförmigen Abschnitt gebildet sein.
Es können sämtliche Eintrittskanäle gleich geformt sein. Auch möglich ist es, die Eintrittskanäle unterschiedlich zu gestalten.
Gemäß einer Variante ist der Querschnitt des wenigstens einen Eintrittskanals über seine Länge konstant.
In einer Variante sind die Eintrittskanäle rein zylindrisch, haben also die Gestalt von Bohrungen. Gemäß einer Variante kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine
Absaugöffnung eine nierenförmige Gestalt aufweist.
Die Gestalt der Absaugöffnung kann auch verrundet polygonal, kreisrund oder elliptisch sein.
Die Gestalt der Absaugöffnungen an einem Bohrkopf kann unterschiedlich sein. Es können auch alle Absaugöffnungen an einem Bohrkopf gleich gestaltet sein.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der
Absaugöffnungen von der Schneidkante so beabstandet ist bzw. sind, dass an der Schneidkante ein deutlich negativer Spanwinkel von beispielsweise -15° bis -30° ausgebildet werden kann. In anderen Worten grenzt in einer Stirnansicht die Kontur der Absaugöffnung spanflächenseitig nicht unmittelbar an die
Schneidkante an. Diese Weiterbildung ist besonders günstig für das
Hammerbohren in Beton, da ein so erzielbarer deutlich negativer Spanwinkel die Schneidkante stabilisiert.
Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die
Symmetrieachsen der Eintrittskanäle einen Schnittpunkt mit der
Symmetrieachse des Zentralkanals aufweisen.
Bevorzugt liegt dieser Schnittpunkt innerhalb des Bohrkopfes.
Auch kann vorgesehen sein, dass die Symmetrieachsen der Eintrittskanäle keinen Schnittpunkt mit der Symmetrieachse des Zentralkanals aufweisen.
Über die Variation der Winkellagen der Symmetrieachsen der Eintrittskanäle zur Symmetrieachse des Zentralkanals können Strömungseffekte am Übergang der Eintrittskanäle in den Zentralkanal beeinflusst werden. Dadurch kann die Abfuhr von Bohrklein effizienter erfolgen.
Schutz wird auch begehrt für ein Bohrwerkzeug umfassend einen Bohrkopf nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche und einen Schaft mit einem Saugkanal. Der Saugkanal ist mit einer Absaugeinrichtung verbindbar. Die Absaugeinrichtung kann beispielsweise durch einen Staubsauger realisiert sein, der über eine Manschette an den Schaft angeschlossen wird.
Der Bohrkopf und der Schaft sind am arbeitsfernen Ende des Bohrkopfes stoffschlüssig und / oder formschlüssig miteinander verbunden. Der Zentralkanal des Bohrkopfes mündet in den Saugkanal des Schaftes.
Die Erfindung wird mit Hilfe nachfolgender Figuren näher erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen:
Fig. 1 einen Bohrkopf nach Stand der Technik,
Fig. 2 bis Fig. 12 Ausführungsbeispiele von Bohrköpfen der Erfindung, Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Bohrwerkzeugs der Erfindung. Figur 1 zeigt ein Bohrwerkzeug 2 zur Absaugung von Bohrklein (ein
sogenannter Saugbohrer) nach dem Stand der Technik. Dabei ist ein Bohrkopf
1 an seinem arbeitsfernen Ende 6 mit einem Schaft 10 zu einem Bohrwerkzeug
2 verbunden. Der Schaft 10 weist in seinem Inneren einen Saugkanal 1 1 auf, der mit einer Absaugeinrichtung 8 (nicht gezeigt) verbindbar ist.
An seinem arbeitsnahen Ende 3 weist der Bohrkopf 1 zwei Absaugöffnungen 4 auf. Von den Absaugöffnungen 4 führen Eintrittskanäle 9 in den Saugkanal 1 1 des Schaftes 10. Über die Absaugöffnungen 4 angesaugtes Bohrklein kann auf diese Weise in den Saugkanal 1 1 übertreten und von dort von einer
Absaugeinrichtung 8 (nicht gezeigt) aufgenommen werden.
Figur 2 zeigt einen Bohrkopf 1 der Erfindung in einem ersten
Ausführungsbeispiel, wobei in Figur 2a ein Querschnitt und in Figur 2b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 dargestellt ist. Erläuterungen zu
Bezugszeichen gelten auch für die nachfolgenden Figuren. Der
Übersichtlichkeit halber wurden in den nachfolgenden Figuren nicht alle
Bezugszeichen eingetragen.
Der Bohrkopf 1 weist (in diesem Fall) zwei Absaugöffnungen 4 an seinem arbeitsnahen Ende 3 auf. Von den Absaugöffnungen 4 führen Eintrittskanäle 9 weg. Die Eintrittskanäle 9 münden in einem Übergangsbereich T in einen im Bohrkopf 1 ausgebildeten Zentralkanal 5. Der Zentralkanal 5 ist über eine an einem arbeitsfernen Ende 6 des Bohrkopfes 1 gelegene Austrittsöffnung 7 mit einer Absaugeinrichtung 8 (hier nicht gezeigt) verbindbar. Der Querschnitt wenigstens eines Eintrittskanals 9 erweitert sich von einer Querschnittsfläche Aout an den Absaugöffnungen 4 zu einer Querschnittsfläche An im Übergangsbereich T.
Damit wird verhindert, dass gröbere Partikel einen Eintrittskanal 9 verlegen können. Die Gestalt der Eintrittskanäle 9 ist im vorliegenden
Ausführungsbeispiel von Kegelstümpfen gebildet. Die Eintrittskanäle 9 weisen Symmetrieachsen SEK auf, die in diesem Fall gleich den Rotationsachsen der die Eintrittskanäle 9 bildenden Kegelstümpfe sind.
Der Zentralkanal 5 ist als im Wesentlichen mittig im Bohrkopf 1 verlaufender Kanal mit einer Symmetrieachse M ausgebildet. Er könnte auch außermittig angelegt sein. Die Querschnittsfläche des Zentralkanals 5 ist deutlich größer als eine Querschnittsfläche eines Eintrittskanals 9.
Die Eintrittskanäle 9 münden bündig in den Zentralkanal 5. Bündig heißt, dass in einer Draufsicht die Außenkontur eines Eintrittskanals 9 radial außen die Außenkontur des Zentralkanals 5 berührt. Es besteht also kein Vorsprung zwischen der Einmündung des Eintrittskanals 9 und der Außenkontur des Zentralkanals 5. Die bündige Einmündung ist strömungstechnisch besonders vorteilhaft.
Die Außenkontur des Zentralkanals 5 entspricht der durch die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 entstehenden Kurve. Die Außenkonturen des Zentralkanals 5 sowie der Durchdringung der Eintrittskanäle 9 sind in den Figuren jeweils in der Draufsicht als strichlierte Linien kenntlich gemacht.
Durch die Neigung der Symmetrieachsen SEK der Eintrittskanäle 9 gegenüber der Symmetrieachse M des Zentralkanals 5 ergibt sich eine dem arbeitsnahen Ende 3 des Bohrkopfes 1 besonders nahe Verschneidung der Eintrittskanäle 9 mit dem Zentralkanal 5. Die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 erfolgt bereits vor deren Einmündung in den Zentralkanal 5.
Der Vergleich mit dem Stand der Technik zeigt, dass durch die
erfindungsgemäße Gestaltung des Bohrkopfes 1 mit einem Zentralkanal 5 bereits besonders arbeitsnahe ein Übergang zu einer größeren Gesamt- Querschnittsfläche erfolgt. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrkopfes 1 kann die Länge der Eintrittskanäle 9 und der Druckverlust bis zu einer Mündung in einen Saugkanal 1 eines mit dem Bohrkopf 1 verbindbaren Schaftes 10 gering gehalten werden.
Der Bohrkopf 1 kann mit einem Schaft 10 (hier nicht gezeigt) zu einem
Bohrwerkzeug 2 gefügt werden. Die Verbindung von Bohrkopf 1 und Schaft 10 kann beispielsweise stumpf erfolgen, oder es wird eine Nut in den Schaft 10 gefräst, in welche der Bohrkopf 1 eingesetzt werden kann.
Figur 3 zeigt einen Bohrkopf 1 der Erfindung in einem weiteren
Ausführungsbeispiel, wobei in Figur 3a ein Querschnitt und in Figur 3b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 dargestellt ist.
Der Bohrkopf 1 weist (in diesem Fall) zwei Absaugöffnungen 4 an seinem arbeitsnahen Ende 3 auf. Von den Absaugöffnungen 4 führen Eintrittskanäle 9 weg zum Zentralkanal 5. Die Eintrittskanäle 9 weisen hier eine
kegelstumpfförmige Gestalt auf.
In diesem Fall münden die Eintrittskanäle 9 - anders als in Figur 2 gezeigt - nicht bündig in den Zentralkanal 5, sondern es besteht in der Schnittebene von Zentralkanal 5 und den Eintrittskanälen 9 ein Querschnittssprung. Die
Außenkonturen des Zentralkanals 5 sowie der Durchdringung der
Eintrittskanäle 9 sind in der Draufsicht als strich lierte Linien kenntlich gemacht. Die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 erfolgt bereits vor deren Einmündung in den Zentralkanal 5.
Figur 4 zeigt einen Bohrkopf 1 der Erfindung in einem weiteren
Ausführungsbeispiel, wobei in Figur 4a ein Querschnitt und in Figur 4b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 dargestellt ist.
In dieser Variante weisen die Eintrittskanäle 9 eine von einem Kegelstumpf abweichende, ausgebauchte Gestalt auf. Insbesondere wird mit der gezeigten Formgebung rascher ein größerer Durchmesser bzw. Querschnitt erreicht als bei einer kegelstumpfförmigen Gestalt.
Auch hier erfolgt die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 bereits vor deren Einmündung in den Zentralkanal 5. Die Einmündung der Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel nicht bündig. Figur 5 zeigt einen Bohrkopf 1 der Erfindung in einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei in Figur 5a ein Querschnitt und in Figur 5b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 dargestellt ist.
In der gezeigten Variante weisen die Eintrittskanäle 9 eine sich trompetenartig in Richtung Zentralkanal 5 weitende Gestalt auf.
Auch hier erfolgt die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 bereits vor deren Einmündung in den Zentralkanal 5. Die Einmündung der Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel nicht bündig. In der in Figur 6 gezeigten Variante weisen die Eintrittskanäle 9 am
arbeitsnahen Ende 3, beginnend von den Absaugöffnungen 4, zunächst einen zylindrischen Abschnitt konstanten Querschnittes auf. Darauf folgend weiten sich die Eintrittskanäle 9 in einer kegelstumpfförmigen Gestalt. Durch den zylinderförmigen Abschnitt wird die mechanische Widerstandsfähigkeit des Eintrittskanals erhöht und somit die Gefahr von Ausbrüchen während des Betriebs des Werkzeugs reduziert.
Dabei zeigt Figur 6a einen Querschnitt und Figur 6b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 des Bohrkopfes 1. Die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 erfolgt bereits vor deren Einmündung in den Zentralkanal 5. Die Einmündung der Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel nicht bündig.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 7 verlaufen die Symmetrieachsen SEK der Eintrittskanäle 9 parallel zur Symmetrieachse M des Zentralkanals 5. Figur 7a zeigt einen Querschnitt und Figur 7b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 des Bohrkopfes 1.
Die Eintrittskanäle 9 weisen eine zylindrische Form mit kreisförmigem
Querschnitt auf. Die gezeigte Variante ist besonders vorteilhaft hinsichtlich der Herstellbarkeit über uniaxiales Pressen.
In einer Abwandlung dieses Ausführungsbeispiels können sich die
Eintrittskanäle 9 auch leicht in Richtung der Eintrittsöffnungen 4 verjüngen.
Die Einmündung der Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel nicht bündig. Im Ausführungsbeispiel der Figur 8 weisen die Eintrittskanäle 9 eine
zylindrische Form mit kreisförmigem Querschnitt auf. Die Symmetrieachsen SEK der Eintrittskanäle 9 verlaufen geneigt zur Symmetrieachse des
Zentralkanals 5. Figur 8a zeigt einen Querschnitt und Figur 8b eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 des Bohrkopfes 1. Die Einmündung der
Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel bündig bzw. folgt die Außenkontur des Zentralkanals 5 der sich durch die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 ergebenden Kurve. Im Ausführungsbeispiel der Figur 9 weisen die Eintrittskanäle 9 eine
kegelstumpfförmige Gestalt auf. Die Symmetrieachsen SEK der Eintrittskanäle 9 verlaufen parallel zur Symmetrieachse M des Zentralkanals 5. Die
Eintrittskanäle 9 münden bündig in den Zentralkanal 5. Auch diese Variante lässt sich gut über uniaxiales Pressen herstellen. Die Einmündung der
Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel bündig. Die Außenkontur des Zentralkanals 5 setzt sich aus Kreisbögen entsprechend den Außenkonturen der Eintrittskanäle 9 sowie aus
Geradenabschnitten zusammen. Figur 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Bohrkopfes 1 , bei welchem die Eintrittskanäle 9 kegelstumpfförmig und deren Symmetrieachsen SEK geneigt zur Symmetrieachse M des Zentralkanals 5 sind. Die Eintrittskanäle 9 sind solcherart ausgebildet, dass in einer der Draufsicht entsprechenden Projektion die Summe der Durchmesser der Eintrittskanäle 9 dem Durchmesser des Zentralkanals 5 entspricht. Es bleibt also in der Ebene der Verschneidung von Eintrittskanälen 9 und dem Zentralkanal 5 kein Materialsteg bestehen.
Der Schnittpunkt der Symmetrieachsen SEK der Eintrittskanäle 9 mit der
Symmetrieachse M des Zentralkanals 5 liegt dabei innerhalb des Bohrkopfes 1. Die Einmündung der Eintrittskanäle 9 in den Zentralkanal 5 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel bündig. Die Außenkontur des Zentralkanals 5 folgt der sich durch die Durchdringung der Eintrittskanäle 9 ergebenden Kurve.
Figuren 11 a bis 1 1d zeigen verschiedene Ansichten einer Anordnung eines Bohrkopfes 1 mit einem Schaft 10. Der Schaft 10 weist einen Saugkanal 11 auf, der mit einer Absaugeinrichtung (nicht gezeigt) verbindbar ist.
Wie im Querschnitt der Figur 11 a zu erkennen, sind Bohrkopf 1 und Schaft 10 so ausgebildet, dass der Zentralkanal 5 den gleichen Durchmesser wie der Saugkanal 1 1 aufweist, konzentrisch mit diesem ist und bündig in den
Saugkanal 1 1 übergeht.
Der Bohrkopf 1 dieses Ausführungsbeispiels weist zwei Absaugöffnungen 4 auf. Von den Absaugöffnungen 4 führen Eintrittskanäle 9 zum Zentralkanal 5.
Aus der Vorderansicht in Figur 1 1 b geht die Geometrie des Bohrkopfes 1 näher hervor. Der Bohrkopf 1 ist dachförmig ausgebildet.
Wie in der Draufsicht in Figur 1 1 c erkennbar, sind die Absaugöffnungen 4 hinsichtlich einer Rechtsdrehung des Bohrkopfes 1 hinter den Schneiden 12 angeordnet.
Figur 11d zeigt eine perspektivische Ansicht.
Der Bohrkopf 1 ist in eine schlitzförmige Nut im Schaft 10 eingelassen. Dies ermöglicht neben einer stoffschlüssigen Verbindung über Löten oder
Schweißen zusätzlich eine formschlüssige Verbindung von Bohrkopf 1 und Schaft 10. Der Bohrkopf 1 besteht aus Hartmetall und ist bevorzugt über
pulvermetallurgische Formgebungsverfahren und Sintern hergestellt.
Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf das arbeitsnahe Ende 3 eines Bohrkopfes 1 , wobei vier Varianten der Ausgestaltung von Eintrittsöffnungen dargestellt sind. Eintrittsöffnung 4 hat eine elliptische Gestalt, Eintrittsöffnung 4' hat eine nierenförmige Gestalt, Eintrittsöffnung 4" ist polygonal mit verrundeten Ecken (hier in etwa herzförmig) und Eintrittsöffnung 4'" ist kreisförmig. Anhand des Ausführungsbeispiels von Figur 12 sollen verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung von Eintrittsöffnungen gezeigt werden. In der Regel werden alle Eintrittsöffnungen an einem Bohrkopf 1 gleich gestaltet. Sie können aber auch an einem Bohrkopf 1 unterschiedlich ausgebildet sein.
Der Bohrkopf 1 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist vier-schneidig mit kreuzförmig angeordneten Schneiden 12 ausgebildet. Die Eintrittsöffnungen 4 - 4"' liegen in Mulden zwischen den Schneiden 12. Dadurch sind die
Eintrittsöffnungen 4 - 4'" vor einem direkten Verschleiß geschützt.
Anhand der Figur 12 sei noch einmal auf die eingangs erwähnte bevorzugte Ausführungsform hingewiesen, wonach eine oder mehrere der
Absaugöffnungen 4 von einer Schneide 12 so beabstandet ist bzw. sind, dass an der Schneidkante ein deutlich negativer Spanwinkel von beispielsweise -15° bis -30° ausgebildet werden kann. So liegt bei dem rechtsdrehenden Bohrkopf 1 beispielsweise die Eintrittsöffnung 4 an der Spanfläche bezüglich der
Drehrichtung vor der Schneide 12 (in der Abbildung links von der Schneide 12) und dermaßen von der Schneide 12 beabstandet, dass an der Schneide 12 ein deutlich negativer Spanwinkel von beispielsweise -15° bis -30° ausgebildet werden kann.
In anderen Worten grenzt in einer Stirnansicht die Kontur der in einer
Spanfläche mündenden Absaugöffnung 4 nicht unmittelbar an eine
nachlaufende Schneide 12 an. Diese Weiterbildung ist besonders günstig für das Hammerbohren in Beton, da ein so erzielbarer deutlich negativer
Spanwinkel die Schneidkante stabilisiert. Die Weiterbildung ist freilich auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar.
In Figur 13 ist schematisch ein Bohrwerkzeug 2 umfassend einen Bohrkopf 1 und einen Schaft 10 dargestellt. Im Einsatz des Bohrwerkzeugs 2 kann
Bohrklein aus dem Arbeitsbereich des Bohrwerkzeugs 2 über die
Eintrittsöffnungen 4 abgezogen werden. Das Bohrwerkzeug 2 ist über eine Manschette 13 mit einer Absaugeinrichtung 8 verbunden. Das von den
Eintrittsöffnungen 4 angesaugte Material gelangt so über den Zentralkanal 5 und den Saugkanal 11 in die Absaugeinrichtung 8. Liste der verwendeten Bezugszeichen:
1 Bohrkopf
2 Bohrwerkzeug
3 arbeitsseitiges Ende
4 Absaugöffnung
5 Zentralkanal
6 arbeitsfernes Ende
7 Austrittsöffnung
8 Absaugeinrichtung
9 Eintrittskanal
10 Schaft
11 Saugkanal
12 Schneide
13 Manschette
Ain Querschnittsfläche des Eintrittskanals im Übergangsbereich
Aout Querschnittsfläche des Eintrittskanals an Absaugöffnungen
M Symmetrieachse des Zentralkanals
SEK Symmetrieachse des Eintrittskanals
T Übergangsbereich

Claims

Ansprüche
1. Bohrkopf (1 ) aus einem Hartstoff für ein Bohrwerkzeug
(2), wobei der Bohrkopf (1) an einem arbeitsseitigen Ende
(3) wenigstens eine
Absaugöffnung
(4) aufweist, über welche Bohrklein ansaugbar ist und der Bohrkopf (1) weiters einen Zentralkanal
(5) aufweist, der über eine an einem arbeitsfemen Ende
(6) des Bohrkopfes (1) gelegene
Austrittsöffnung (7) mit einer Absaugeinrichtung (8) verbindbar ist, wobei die Absaugöffnungen (4) jeweils über im Bohrkopf (1) ausgebildete Eintrittskanäle (9) mit dem Zentralkanal (5) verbunden sind.
Bohrkopf () nach Anspruch 1 , wobei der Zentralkanal (5) mit den
Eintrittskanälen (9) nicht-koaxial verläuft.
Bohrkopf (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei Symmetrieachsen (SEK) der Eintrittskanäle (9) im Wesentlichen parallel zu einer Mittelachse (M) des Bohrkopfs (1) verlaufen.
Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Symmetrieachsen (SEK) der Eintrittskanäle (9) einen Winkel ungleich Null mit einer Symmetrieachse (M) des Zentralkanals (5) einschließen.
Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens zwei Absaugöffnungen (4) bestehen, von welchen jeweils zugeordnete Eintrittskanäle (9) zum dem gemeinsamen
Zentralkanal (5) führen und in diesen münden.
Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Querschnittsfläche wenigstens eines Eintrittskanals (9) von einem Übergangsbereich (T) des Eintrittskanals (9) in den Zentralkanal (5) hin zu den Absaugöffnungen (4) über die Länge des Eintrittskanals (9) veränderlich ist.
7. Bohrkopf (1) nach Anspruch 6, wobei sich die Querschnittsfläche
wenigstens eines Eintrittskanals (9) vom Übergangsbereich (T) des Eintrittskanals (9) in den Zentralkanal (5) hin zu den Absaugöffnungen (4) ausgehend von einer Querschnittsfläche (Ain) im Übergangsbereich (T) zu einer Querschnittsfläche (Aout) an den Absaugöffnungen (4) reduziert.
8. Bohrkopf (1) nach Anspruch 7, wobei sich die Querschnittsfläche
wenigstens eines Eintrittskanals (9) vom Übergangsbereich (T) des Eintrittskanals (9) in den Zentralkanal (5) hin zu der Absaugöffnung () ausgehend von einer Querschnittsfläche (An) im Übergangsbereich (T) zu einer Querschnittsfläche (Aout) an der Absaugöffnung (4) gemäß einer nicht-linearen Funktion reduziert.
9. Bohrkopf (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei sich die Querschnittsfläche wenigstens eines Eintrittskanals (9) vom Übergangsbereich (T) der Eintrittskanäle (9) in den Zentralkanal (5) hin zu den Absaugöffnungen (4) ausgehend von einer Querschnittsfläche (An) im Übergangsbereich (T) zu einer Querschnittsfläche (Aout) an den Absaugöffnungen (4) gemäß einer zumindest abschnittsweise linearen Funktion verjüngt.
10. Bohrkopf (1 ) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens eine Absaugöffnung (4) eine nierenförmige Gestalt aufweist.
1 1. Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens eine Absaugöffnung (4) eine verrundete polygonale Gestalt aufweist.
12. Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei wenigstens eine Absaugöffnung (4) eine kreisrunde oder elliptische Gestalt aufweist.
13. Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Symmetrieachsen (SEK) der Eintrittskanäle (9) einen
Schnittpunkt mit der Mittelachse (M) des Zentralkanals (5) aufweisen.
14. Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Symmetrieachsen (SEK) der Eintrittskanäle (9) keinen Schnittpunkt mit der Mittelachse (M) des Zentralkanals (5) aufweisen.
15. Bohrwerkzeug (2) umfassend einen Bohrkopf (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche und einen Schaft (10) mit einem Saugkanal (1 1), welcher Saugkanal (1 1 ) mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist, wobei der Bohrkopf (1 ) und der Schaft (10) am
arbeitsfernen Ende (6) des Bohrkopfes (1) stoffschlüssig und / oder formschlüssig miteinander verbunden sind, und der Zentralkanal (5) des
Bohrkopfes (1 ) in den Saugkanal (1 1 ) des Schaftes (10) mündet.
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