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DE2211532C2 - Bohrer mit wendelförmiger Bohrmehlnut - Google Patents

Bohrer mit wendelförmiger Bohrmehlnut

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Publication number
DE2211532C2
DE2211532C2 DE2211532A DE2211532A DE2211532C2 DE 2211532 C2 DE2211532 C2 DE 2211532C2 DE 2211532 A DE2211532 A DE 2211532A DE 2211532 A DE2211532 A DE 2211532A DE 2211532 C2 DE2211532 C2 DE 2211532C2
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DE
Germany
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drill
dust
groove
web
head
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DE2211532A
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Dietrich 7897 Weingarten Schaumann
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Robert Bosch Power Tools GmbH
Original Assignee
Hawera Probst GmbH
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Publication date
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/44Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
    • E21B10/445Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts percussion type, e.g. for masonry

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Drilling Tools (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei diesem Bohrer (DE-PS 8 29 568) verlaufen die Bohrmehlkopfnuten etwa axial und gehen in die Bohrmehlnut des Bohrerschaftes über. Ist das gebohrte Loch noch nicht tief, stellt der Bohrmehltransport meist kein Problem dar; das Bohrmehl spritzt vom Bohrerkopf weg durch die Bohrmehlkopfnuten nach hinten in die Bohrmehlnut und wird in dieser weitergefördert Mit zunehmender Bohrtiefe nimmt jedoch der Füllungsgrad der Bohrmehlkopfnuten zu, so daß das Bohrmehl nicht mehr in die Bohrmehlnut des Bohrerschaftes spritzen kann. Der Bohrmehltransport er'olgt dann in einem langsamen Hochsteigen des Bonrmehls von den Bohrmehlkopfnuten in die Bohrmehlnut. Der Schneideteil ragt außerdem in die Bohrmehlkopfnut und behindert dadurch zusätzlich den Bohrmehlabtransport.
Dadurch ergibt sich eine verhältnismäßig geringe Bohrleistung und eine große mechanische Belastung des Bohrers. Insbesondere infolge dieser hohen mechanischen Belastung kann es bei dem Bohrer zu sogenannten Kopfbrüchen kommen, die in der Regel vom Bodenabschnitt des Diametralschlitzes ausgehen, da an dieser Stelle eine starke Schwächung des Bohrerquerschnittes gegeben ist und Kerbwirkungen auftreten. Da der Bodenabschnitt des Diametralschlitzes senkrecht zur Bohrerachse liegt, setzt die Querschnittsschwächung, bezogen auf die Bohrerachse, über den gesamten Bohrerdurchmesser in einem einzigen Axialbereich ein, so daß der Bohrerkopf schon bei verhältnismäßig geringen Belastungen brechen kann. 1st der Schneidteil außerdem durch Löten im Diametralschlitz befestigt, dann ist der gehärtete Bohrer im Bereich der Querschnittsschwächung infolge der hohen Löttemperatur ausgeglüht, so daß sich eine Härteübergangszone bildet, die ebenfalls leicht zu Kopfbrüchen führt.
Es sind auch Bohrer bekannt (US-PS 26 35 856 und DEi-Gm 12 07 264), bei denen der Diametralschlitz einen dachförmigen Bodenabschnitt aufweist, dessen beide äußere Enden auf gleicher Höhe liegen. Der Steg der Bohrmehlnut wird von den Enden des Diametralschiit-
zes unterbrochen, so daß die Festigkeit des ßohrerkopfes in diesem Bereich verringert wird. Darüber hinaus treten während des Bohrens in diesem Bereich Kerbwirkungen auf, die ebenfalls zu einem vorzeitigen Bruch des Bohrers führen können. Außerdem ragt der Schneidteil in die Bohrmehlkopfnut, so daß nur ein ungenügender Abtransport des Bohrmehls von der Bohrerspitze in die Bohrmehlnut des Bohrerschaftes erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Bohrer so auszubilden, daß der Bohrerkopf durch den Schneidteil nur wenig geschwächt wird und dßr Schneidteil den Bohrmehlabtransport in der Bohrmehlkopfnut nicht behindert
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 geJöst
Bei dem erfindungsgerr.äßen Bohrer wird der Steg der Bohrmehlnut durch den Diametralschlitz nicht unterbrochen, so daß eine Kerbwirkung in diesem Bereich vermieden wird, wodurch auch höhere Belastungen des Bohrerkopfes nicht zu einem Bruch des Bohrers führen. Die Ouerschnitisschwächung des Bohrerkopfes infolge des Diametralschlitzo? erstieckt sich wegen des schrägen Verlaufes über einen großen Axialbereich des Bohrers, so daß die Querschnittsschwächung nicht in einem einzigen Axialbereich einsetzt und der Bohrer sehr hohe Belastungen aushalten kann, ohne zu Bruch zu gehen. Da der Steg der Bohrmehlnut durch den Schneidteil nicht unterbrochen und die eine Seite des Schneidteiles mit der Ausnehmung versehen ist, behindert er den Bohrmehlabtransport nicht, so daß ein rascher Bohrfortschritt gewährleistet ist. Das Bohrmehl kann vom Bohrgrund durch die Ausnehmung des Schneidteiles unmittelbar in die Bohrmehlkopfnut gelangen, von der aus das Bohrmehl kontinuierlich und rasch zur Bohrmehlnut des Bohrerschaftes transportiert wird.
Die Erfindung wird anhand zweier in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 d?~ kopfseitige Ende eines erfindungsgemäßen Bohrers in Ansicht,
F i g. 2 den Bohrer gem. F i g. I in Rückansicht,
F i g. 3 den Bohrer gem. F i g. 1 in Ansicht von rechts, F i g. 4 den Bohrer gem. F i g. 1 in Ansicht von links,
F i g. 5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungvgemäßen Bohrers in Da. Stellungen entsprechend den F i g. 2 und 4.
Der Bohrer nach den Fig. 1 bis 4 hat einen Bohrerschaft 1, dessen Ende einen Bohrkopf 2 aufweist. Der Bohrerschaft 1 is'i mit einer Bohrmehlwendel 3 versehen, deren Steg 5 eine Bohrmehlnut 4 begrenzt. Die Rückenfläche 5' des umlaufenden Steges 5 liegt in einer Mantelfläche einas gedachten Zylinders und bestimmt den Außendurchmesser des Bohrers. Diese geometrische Form des Bohrerschaftes 1 ist bis an das Ende des Bohrkopfes 2 nahezu bis an die Bohrerspitze kontinuierlich fortgeführt. Im Bohrkopf 2 ist ein symmetrisch zu einer Axialebene des Bohrers liegender Diametralschlitz 6 zur Aufnahme einer Schneidplatte 10 aus Hartmetall oder dgl. vorgesehen. Der Boden 7 des Diametralschlitzes 6 verläuft mit einer der halben Steigung der Bohrmehlnut 4 entsprechenden Neigung schräg zur Bohrerachse. Der Boden 7 durchbricht die Außenfläche des Bohrkopfes 2 an zwei diametral einander gegenüberliegenden Stellen 8,9, die an der der Bohrerspitze zugewandten Seite des zugehörigen AbschniUes des Stege·; 5 in der Bohrmehlwendel 3 liegen; dadurch wird der Steg 5 vom Diametralschlitz 6 nicht durchbrochen, vielmehr umläuft er den Diametralschlitz. Dieser hat eine verhältnismäßig große Tiefe, so daß die Schneidplatte sicher im Diametralschütz, beispielsweise durch Löten, befestigt werden kann.
Die Schneidplatte 10 hat zwei stumpfwinklig zueinander und symmetrisch zur Bohrerachse liegende Schneiden 11, 12 und eine in der Bohrerachse liegende Schneidenspitze 13. Eine von den Schneiden U, 12
ίο abgewandte Unterseite 14 der Schneidplatte 10 verläuft entsprechend der Neigung des Bodens 7 des Diametralschlitzes 6 schräg und liegt ganzflächig am Boden an. Der Boden 7 des Diametralschlitzes 6 und die Unterseite 14 der Schneidplatte 10 sind zur Vermeidung
υ von Kerbwirkungen jeweils abgerundet, im dargestellten Ausführungsbeispiel im Querschnitt halbkreisförmig abgerundet Die Breite der Schneidplatte 10 ist geringfügig größer als der Durchmesser des gedachten Zylinders, so daß die Schneidplatte mit ihren unterschiedlich langen Seiten 15, 16 geringfügig über den Umfangdes Bohrerschaftes 1 ragt
Das bohrerkopfseitige Ende 1/ des Steges 5 liegt nahe der Unterseite 14 der Schneidplatte 10 bzw. nahe demjenigen Ende 8 des Diametralschlitzes 6, das geringeren Abstand von der Bohrerspitze hat, und verläuft über die ganze Breite des Diametralschlitzes bis in die- Ebene einer Brustfläche 18 der zugehörigen Schneide IZ Das Ende 17 des Steges 5 schließt in Bohrerachsrichtung gesehen, etwa rechtwinklig an die Schneidplatte 10 an, wodurch sich ein günstiger Bohrmehltransport und eine hohe Festigkeit des Bohrkopfes 2 ergeben. Die Brustfläche 18 wird durch eine Seitenfläche der Schneidplatte 10 gebildet. Im Bereich dieser Brustfläche 18 weist ein den Diametralschlitz 6 aufweisender und die Schneidplatte 10 aufnehmender vorstehender Kernteil 20 des Bohrkopfes 2 bzw. des Bohrerschaftes 1 eine Bohrmehlleitfläche 21 auf, die quer zur Ebene der Brustfläche 18 und entsprechend der Steigung der Bohrmehlwendel 3 schräg zur Bohrerachse liegt Die Bohrmehlleitfläche 21 hat kleineren Abstand von der Bohrerachse als die zugehörige Seite 16 der Schneidplatte 10 und die Rückenfläche 5' des Steges 5. Die andere Schneide 11 der Schneidplatte 10 schließt an eine weitere Brustfläehe 19 an, in deren Bereich der Kernteü 20 ebenfalls eine ähnliche Bohrmehlleitfläche 22 aufveist, dis jedoch länger ist und einen halben Gang tiefer auf den Steg 5 trifft als die Bohrmehlleitfläche 21. Die der Bohrmehlleitfläche 22 zugehörige Seite 15 der Schneidplatte 10 ist
so zum Durchlaß des Bohrmehles mit einer beispielsweise annähernd halbkreisförmigen Ausnehmung 23 versehen, die praktisch eine kontinuierliche Fortsetzung bzw. einen Zwischenabschnitt der Bohrmehlnut 4 bildet.
Der Kernteil 20 hat zwei beiderseits der Schneidplat- :e i0 hegende Abschnitte einer Stirnfläche 24; diese Abschnitte bilden jeweils eine im wesentlichen kontinuierliche Fortsetzung einer Rückenfläche 25, 26 der zugehörigen Schneide 11, 12 und gehen jeweils abgewinkelt in die zugehörige Bohrmehlleitfläche 21,2?
über, wodurch df Bohrer im Bohrloch günstig geführt werden kann. Die Stirnflächenabschnitte 24 können in einer gemeinsamen Konusfläche liegen. Der Kernteil 20 reicht annähernd bis zur Schneidenspitr:e 13, wodurch sich ein von der Schneidenspitze stetig bis zum Steg 5
der Bohrmehlwendel 3 zunehmender Querschnitt des Bohrkopfes 2 erjbt. Um eine möglichst geringe Schwächung des Bohrerquerschnittes zu erzielen, ist die in Bohrerachsrichtung gemessene Länge des Kernteiles
20 kleiner als die Ganghöhe der Bohrmehlwendel 3.
Die Bohrmehlnut 4 geht kontinuierlich in eine Bohrmehlkopfnut 27 des Bohrkopfes 2 über, die bis an die Schneidplatte 10 bzw. an die von der Brustfläche 18 der zugehörigen Schneide 12 abgewandte Rückseite der s Schneidplatte reicht Von der Schneide 11 abgetragenes Bohrmehl gelangt durch die Ausnehmung 23 in die Bohrmehlkopfnut 27, während von der Schneide 12 abgetragenes Bohrmehl über die zugehörige Bohrmehl- leitfläche 21 unmittelbar in die Bohrmehlkopfnut 27 to bzw. in die Bohrmehlnut 4 gelangt. Da die Bohrmehlnut 4 im Bohrerkopf 2 als Bohrmehlkopfnut 27 bis an die Schneidplatte 10 weitergeführt ist, wird das Bohrmeh! sofort nach dem Loshämmern von der Bohrmehlwendel 3 erfaßt und abtransportiert, ohne daß zunächst ein im wesentlichen nur axial gerichteter Bohrmehltransport erforderlich ist, so daß sich ein sehr hoher Bohrfortschritt ergibt.
D1Cr Bohrer gem. den F i g. 5 und 6 unterscheidet sich vom Bohrer gem. den Kig. 1 bis 4 im wesentlichen dadurch, daß in der entsprechenden Seite 15a der Schneidplatte 1Oe nur eine verhältnismäßig flache Ausnehmung 23a vorgesehen ist und die zugehörige Bohrmehlleitfläche 22a in eine Ausnehmung 28 im zugehörigen Abschnitt des Steges 5a der Bohrmehlwendel 3s übergeht. Dadurch wird das an der Bohrmehlleitfläche 22a anfallende Bohrmehl unmittelbar in den nächsten Gang der Bohrmehlnut 4a und nicht, wie bei der Ausführungsform gem. den F i g. 1 bis 4, an der Schneidplatte vorbeigeleitet. Die Ausnehmung 28 ist durch einen V-förmigen Einschnitt gebildet, dessen eine Seite in der Ebene der Brustfläche 19a der zugehörigen Schneide 1 la und dessen andere Seite etwa in der Ebene der Bohrmehlleitfläche 22a liegt.
Bei den beschriebenen Bohrern reicht die geometrische Form des Bohrkopfes höchstens bis an die gedachte Fortführung der geometrischen Form des Bohrerschaftes, so daß jeder beliebige Axialabschnitt des Bohrerschaftes durch entsprechende Bearbeitung als Bohrkopf ausgebildet werden kann.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:
1. Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer, mit einem wenigstens eine wendeiförmige, durch einen Steg begrenzte Bohrmehlnut aufweisenden Bohrerschaft, an dessen vorderem Ende ein einstückig mit dem Schaft ausgebildeter Bohrkopf vorgesehen ist, der in einem Diametralschlitz einen Schneidteil aus Hartmetall oder dgl, aufnimmt und mindestens eine ohne Unterbrechung der Bohrmehlnut bis hin zum Schneidteil verlaufende, eine Fortsetzung der am Bohrerschaft ausgebildeten Bohrmehlnut darstellende Bohrmehlkopfnut aufweist, wobei der Schneidteil mit seiner Unterseite auf einem entsprechend ausgebildeten Bodenabschnitt des Diametralschlitzes aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (7) des Diametralschlitzes (6) über seine gesamte Länge mit einer etwa der halben Steigung der Bohrmehlnut (4) entsprechenden Neigung schräg zur Bohrerlängsachse verläuft, daß der SchneHteil (10) an wenigstens einer Seite (15) eine Ausnehmung (23) aufweist, die einen Zwischenabschnitt der Bohrmehlkopfnut (27) bildet, und daß der Steg (5) der Bohrmehlnut den Diametralschlitz (6) ohne Stegunterbrechung umläuft
2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bohrerkopfseitige Ende (17) des Steges (5) der Bohrmehlnut (4) neben der Unterseite (14) des Schneidteiles (10) verläuft und bis an die Brustfläche (18) der zugehörigen Schneide (12) geführt ist.
3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein über das am Bohrkopf liegende Ende des Steges der Bohrmehlr.ut vorstehender Kernteil des Bohrerschaftes an einer Brustflär.he der jeweiligen Schneide des Schneidteiles eine ?: dieser Brustfläche querliegende und gegenüber deren Seitenrand zur Bohrerachse versetzte Bohrmehlleitfläche bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmehlleitfläche (21, 22) entsprechend der Steigung des angrenzenden Abschnittes der Bohrmehlnut (4) schräg zur Bohrerachse liegt.
4. Bohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kernteil (20) des Bohrerschaftes (1) eine Stirnfläche (24) aufweist, die eine kontinuierliche Fortsetzung der zugehörigen Schneidenrückenfläche (25, 26) bildet und abgewinkelt in die Bohrmehlleitfläche (21,22) übergeht.
5. Bohrer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in Bohrerachsrichtung gemessene Länge des Kernteils (20) des Bohrerschaftes (1) kleiner ist als die Ganghöhe der Bohrmehlnut (4).
6. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Richtung der Bohrerachse gemessene Tiefe des Diametralschlitzes (6) kleiner ist als die Ganghöhe der Bohrmehlnut (4)·
7. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (7) an seinen beiden Enden (8, 9) annähernd bis an den Steg (5) der Bohrmehlnut (4) reicht und entlang der der Bohrerspitze zugewandten Seite dieses Steges verläuft.
8. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Seite (15) des Schneidteiles (10), die dem beim Bohrkopf (?) liegenden Ende (17) des Steges (5) der Bohrmehlnut
(4) gegenüberliegt, die Ausnehmung (23) aufweist
9. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (23) wenigstens teilweise einen gleichförmigen Teil der Bohrmehlnut bildet
10. Bohrer nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmehlleitfläche {22a), die dem beim Bohrkopf (2a) liegenden Ende (17a) des Steges (5a) der Bohrmehlnut (Aa) gegenüberliegt, in eine Ausnehmung (28) am zugehörigen Abschnitt des Steges übergeht, die eine Verbindung zwischen zwei benachbarten Gängen der Bohrmehlnut bildet
11. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (7) des Diametralschlitzes (6) und die Unterseite (14) des Schneidteiles (10) im Querschnitt ineinandergreifend abgerundet sind.
12. Bohrer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenabschnitt (7) des Diametralschlitzes (6) konkav und die Unterseite (14) des Schneidteiles (10) entsprechend konvex gerundet sind.
DE2211532A 1972-03-10 1972-03-10 Bohrer mit wendelförmiger Bohrmehlnut Expired DE2211532C2 (de)

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