EP0054721A1 - Drill bit, especially rock drill bit - Google Patents

Drill bit, especially rock drill bit Download PDF

Info

Publication number
EP0054721A1
EP0054721A1 EP19810109327 EP81109327A EP0054721A1 EP 0054721 A1 EP0054721 A1 EP 0054721A1 EP 19810109327 EP19810109327 EP 19810109327 EP 81109327 A EP81109327 A EP 81109327A EP 0054721 A1 EP0054721 A1 EP 0054721A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill
hollow
drill bit
bit
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP19810109327
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Peetz
Siegfried Klaissle
August Haussmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hawera Probst Hartmetall Werk Zeugfabrik Ravensburgh KG
Robert Bosch Power Tools GmbH
Original Assignee
Hawera Probst Hartmetall Werk Zeugfabrik Ravensburgh KG
Hawera Probst GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hawera Probst Hartmetall Werk Zeugfabrik Ravensburgh KG, Hawera Probst GmbH filed Critical Hawera Probst Hartmetall Werk Zeugfabrik Ravensburgh KG
Publication of EP0054721A1 publication Critical patent/EP0054721A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • E21B10/02—Core bits
    • 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
    • E21B10/36—Percussion drill bits

Definitions

  • the invention relates to a drill, in particular a rock drill, according to the preamble of claim 1.
  • Drills of this type are provided as tools for rotary drilling on electric hand tools.
  • the inner bottom of the hollow core bit is usually flat and lies approximately perpendicular to the axis of the drill. With these drills, a significant part of the impact energy is converted into sound energy and is therefore lost to the work of the drill.
  • the invention is based on the knowledge that this phenomenon is essentially caused by the right-angled position of the crown bottom to the drill axis. The axially applied impact forces are only redirected to a small extent into the cylindrical wall of the hollow drill bit, so that the greatest proportion of the energy of the impact pulses on the bottom surface of the drill bit emerges unused as a sound wave.
  • the invention has for its object to design the generic drill so that the impact energy applied is better utilized and thus the effect degree of the drill equipped with the drill is improved.
  • a known rock drill of conventional design is shown for a better understanding of the invention.
  • This drill has a shank 2 and a hollow drill bit 1 with a flat bottom 3 which is perpendicular to the drill axis A.
  • the cutting ring of the hollow drill bit is formed by a hard metal cutting ring 5, but can also be fitted with hard metal teeth or be designed in another way for cutting.
  • the drill is clamped in a hand drill and used for rotary drilling.
  • the axially directed impact forces superimposed on the rotary movement of the drill act on the end face 4 of the drill shank 2. These impact impulses are transmitted via the drill shank 2 to the hollow drill bit 1 and from there into the cutting ring 5.
  • the arrows P and p1 symbolize the impinging impulses that are transmitted in the material of the drill.
  • a large part of the impact energy is not passed on into the cutting ring, but rather emerges in the area of the flat crown bottom 3 as a sound wave, which is symbolized by the arrows p2.
  • This part of the axially acting force is therefore lost for the impact machining, so that the drill has a low efficiency with regard to the impact performance.
  • the drill section 7a is hollow between the drill shaft and the cylindrical section 1a, so that the bottom 3a of the hollow drill bit is deepened and tapers downwards. It is thereby achieved that the impact pulses P are deflected in the transition region from the drill shaft 2a to the wall of the hollow drill bit in such a way that that the transmitted pulses p1 still contain the largest part of the impact energy. A significantly higher axial force therefore acts on the cutting ring 5a than in the known drill (FIG. 1).
  • the crown base 3a is inclined in the axial plane at an angle to the drill axis A and runs obliquely in the axial section in the direction of the cylindrical wall 8a of the hollow drill bit.
  • the crown base 3a is conical, the cone axis coinciding with the drill axis A.
  • the bottom 3a runs parallel to the conical outer lateral surface of the drill section 7a forming the transition region, so that the wall in the region of the conical bottom 3a has an approximately constant thickness.
  • the impact force acting on the end face 4a of the drill shaft 2a is deflected into the wall of the conical drill section 7a in the region of the cone tip, which is near the lower end 6a of the crown base 3a. Because of the inclined position of the crown base 3a, only a relatively small proportion of the impact energy is lost, while the major part reaches the cutting ring 5a via the section 7a and the subsequent hollow drill bit section formed by the cylindrical wall 8a. With this drill, an increase in the total percussion drilling performance of about 50% is achieved in comparison to the conventional design (FIG. 1).
  • the wall thickness of the conical section 7a is sufficiently large to be able to transmit the forces occurring during impact drilling without the risk of breakage.
  • the thickness of the wall need not be the same over the entire height of section 7a; it could, for example, also increase steadily in the direction of the drill shank.
  • the cone angle p of the crown base 3a should be less than approximately 130 °. In the case of a substantially larger cone angle, a large lever arm would act on the transition point to the shaft via the cylindrical hollow drill bit section 8a, so that, above all, the bending stress would be very great.
  • the Kegelwinkelß should therefore preferably be only about 60 ° to about 90 °.
  • the inner surfaces 9a and 9a 'and the outer surfaces 10a and 10a' of the two sections 8a and 7a adjoin one another directly, so that there are no projections or shoulders at the transition between them which could lead to cracking as a result of a notch effect and thus to a risk of breakage.
  • the two sections 7a and 8a have approximately the same wall thickness, which facilitates the manufacture of the drill.
  • the cylindrical section 8a has a greater length in the axial direction of the drill than the conical section 7a.
  • the crown base 3a is rounded at the deepest point 6a, so that there is no notch effect in this area either.
  • the diameter D of the drill shaft 2a is greater than the wall thickness d of the hollow drill bit, and the two dimensions are matched to one another so that the drill shaft 2a can absorb and transmit a high impact force and the hollow drill bit can safely absorb this force and the reaction forces.
  • a favorable ratio arises here if the wall thickness d is approximately a quarter to a third of the shaft diameter D.
  • the drill is formed in two parts.
  • the cylindrical section 8b is a separate part, which forms the hollow drill bit and is fastened to the conical section 7b, which in turn is formed in one piece with the drill shaft 2b.
  • the conical section 7b is thus a section of the drill shaft, but forms the bottom when the crown 8b is inserted.
  • This section 7b has a cylindrical collar 11, the outer lateral surface 12 of which merges into the conical lateral surface 10b 'of the drill section 7b.
  • the conical section 7b has on the inside a shoulder 13 which has a support surface 14 lying at right angles to the drill axis A and a fitting surface 15 for the drill bit 1b lying in the direction of the drill axis.
  • the cylindrical hollow drill bit 8b is supported in the axial direction on the support surface 14 and also lies with its outer lateral surface 10b on the mating surface 15 over the entire circumference.
  • the cylindrical wall 8b of the hollow drill bit is thereby securely supported in the axial and radial directions on the conical drill section 7b. It can be firmly connected to the section 7b by gluing, soldering or in a similar manner, but also releasably with screws or the like.
  • the height of the collar 11 measured in the direction of the drilling axis corresponds approximately to half the height of the cylindrical wall 8b of the hollow drill bit, which is therefore adequately secured in the radial direction. This also provides a relatively large mounting surface for the Bohr._krone 1b.
  • the width of the support surface 14 corresponds approximately to the wall thickness of the cylindrical wall 8b, which thereby rests completely on the support surface 14 with its inner end face, so that the impact pulses p1 are undisturbed and completely introduced into the hollow core bit and the reaction forces are absorbed via the support surface 14.
  • the conical crown base 3b directly adjoins the support surface 14. A smooth transition from the cylindrical inner surface 9b to the crown base 3b is thereby achieved. Since the support surface 14 of the shoulder 13 is closer to the cutting ring 5b than the transition point between the outer circumferential surfaces 12 and 10b of the conical section 7b, the cylindrical collar 11 has a wall thickness which is sufficient for the intended purpose but not too great, which saves material becomes.
  • the wall of the conical section 7b is thicker than when the drill is made in one piece (cf. FIG. 2). Its thickness d2 is approximately twice the wall thickness d1 of the cylindrical drill bit and approximately half the shank diameter D.
  • the lower end 6a and 6b of the crown base 3a and 3b lies in both versions approximately at the height of the upper shaft end; 3, the bottom end 6b is slightly higher than the plane defining the shaft end, which results in a higher strength.
  • the position of the lower bottom end 6a or 6b in the illustrated axial section results in a fork-like branching of the shaft into the conical section 7a or 7b and is essential for the largely lossless introduction of force from the shaft into the conical section.

Abstract

A drill bit is intended for rotary percussion drilling and is to be used as a rock drill bit. It has a shank with a hole drilling head which carries a cutting rim. So that the percussion energy applied to the drill shank is transmitted to the cutting rim as fully as possible, the drill bit is of hole design in the transition area between the shank and the cylindrical wall of the hole drilling head, and an inner wall of this hole drill-bit section forms a hole-cutting- base tapered in the direction of the drill-bit shank. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere einen Gesteinsbohrer, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a drill, in particular a rock drill, according to the preamble of claim 1.

Bohrer dieser Art sind als Werkzeuge zum drehschlagenden Bohren an Elektrohandwerkzeugen vorgesehen. Der innere Boden der Hohlbohrkrone ist üblicherweise eben und liegt etwa senkrecht zur Achse des Bohrers. Bei diesen Bohrern wird ein erheblicher Teil der Schlagenergie in Schallenergie umgesetzt und geht daher für die Arbeit des Bohrers verloren. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß diese Erscheinung im wesentlichen durch die rechtwinklige Lage des Kronenbodens zur Bohrerachse verursacht wird. Die axial aufgebrachten Schlagkräfte werden nur zum geringen Teil in die zylindrische Wandung der Hohlbohrkrone umgelenkt, so daß der größte Energieanteil der Schlagimpulse an der Bodenfläche der Bohrerkrone ungenutzt als Schallwelle austritt.Drills of this type are provided as tools for rotary drilling on electric hand tools. The inner bottom of the hollow core bit is usually flat and lies approximately perpendicular to the axis of the drill. With these drills, a significant part of the impact energy is converted into sound energy and is therefore lost to the work of the drill. The invention is based on the knowledge that this phenomenon is essentially caused by the right-angled position of the crown bottom to the drill axis. The axially applied impact forces are only redirected to a small extent into the cylindrical wall of the hollow drill bit, so that the greatest proportion of the energy of the impact pulses on the bottom surface of the drill bit emerges unused as a sound wave.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Bohrer so auszubilden, daß die aufgebrachte Schlagenergie besser ausgenutzt und damit der Wirkungsgrad der mit dem Bohrer bestückten Bohrmaschine verbessert wird.The invention has for its object to design the generic drill so that the impact energy applied is better utilized and thus the effect degree of the drill equipped with the drill is improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with the characterizing part of claim 1.

Infolge des verjüngten Verlaufes des Kronenbodens wird ein verlängerterübergangsbereich vom Bohrerschaft zur zylindrischen Wandung der Hohlbohrkrone und damit eine weitgehend vollständige Umlenkung der Schlagimpulse vom Bohrerschaft in die Bohrkrone erreicht. Dadurch steht im Schneidkranzbereich eine der aufgebrachten Schlagenergie entsprechende, hohe Schlagkraft zur Verfügung, so daß der gewünschte hohe Wirkungsgrad erreicht wird. Mit dem erfindungsgemäßen Bohrer kann im Vergleich zu den bekannten Bohrern eine Steigerung der gesamten Schlagbohrleistung um bis zu 50% oder mehr erzielt werden.As a result of the tapered course of the crown base, an extended transition area from the drill shaft to the cylindrical wall of the hollow drill bit and thus a largely complete deflection of the impact impulses from the drill shaft into the drill bit is achieved. As a result, a high impact force corresponding to the impact energy applied is available in the cutting ring area, so that the desired high efficiency is achieved. With the drill according to the invention, an increase in the total percussion drilling performance by up to 50% or more can be achieved in comparison with the known drills.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further features of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der ein Bohrer nach dem Stand der Technik und zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bohrers dargestellt sind. Es zeigen

  • Fig. 1 teilweise in Ansicht und teilweise im Axialschnitt einen Bohrer bekannter Ausführung,
  • Fig. 2 in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers,
  • Fig. 3 in einer Darstellung entsprechend Fig. 1 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which a drill according to the prior art and two embodiments of the drill according to the invention are shown. Show it
  • 1 partially in view and partially in axial section a drill of known design,
  • 2 in a representation corresponding to FIG. 1, an embodiment of a drill according to the invention,
  • Fig. 3 in a representation corresponding to FIG. 1, a further embodiment of a drill according to the invention.

In Fig. 1 ist zum besseren Verständnis der Erfindung ein bekannter Gesteinsbohrer üblicher Bauweise dargestellt. Dieser Bohrer hat einen Schaft 2 und eine Hohlbohrkrone 1 mit ebenem Boden 3, der senkrecht zur Bohrerachse A liegt. Der Schneidkranz der Hohlbohrkrone ist durch einen Hartmetall-Schneidring 5 gebildet, kann aber auch mit Hartmetallzähnen besetzt oder in anderer Weise zum Schneiden ausgebildet sein. Der Bohrer wird in ein Handbohrgerät eingespannt und zum drehschlagenden Bohren eingesetzt. Die der Drehbewegung des Bohrers überlagerten, axial gerichteten Schlagkräfte wirken auf die Stirnseite 4 des Bohrerschaftes 2. Diese Schlagimpulse werden über den Bohrerschaft 2 auf die Hohlbohrkrone 1 und von dort in den Schneidring 5 übertragen. Die Pfeile P und p1 symbolisieren die auftreffenden und im Material des Bohrers weitergeleiteten Impulse. Bei dem Bohrer nach Fig. 1 wird ein großer Teil der Schlagenergie nicht bis in den Schneidkranz weitergeleitet, sondern tritt im Bereich des ebenen Kronenbodens 3 als Schallwelle aus, was durch die Pfeile p2 symbolisiert ist. Dieser Teil der axial wirkenden Kraft geht also für die schlagende Bearbeitung verloren, so daß der Bohrer hinsichtlich der Schlagleistung einen geringen Wirkungsgrad hat.In Fig. 1, a known rock drill of conventional design is shown for a better understanding of the invention. This drill has a shank 2 and a hollow drill bit 1 with a flat bottom 3 which is perpendicular to the drill axis A. The cutting ring of the hollow drill bit is formed by a hard metal cutting ring 5, but can also be fitted with hard metal teeth or be designed in another way for cutting. The drill is clamped in a hand drill and used for rotary drilling. The axially directed impact forces superimposed on the rotary movement of the drill act on the end face 4 of the drill shank 2. These impact impulses are transmitted via the drill shank 2 to the hollow drill bit 1 and from there into the cutting ring 5. The arrows P and p1 symbolize the impinging impulses that are transmitted in the material of the drill. In the drill according to FIG. 1, a large part of the impact energy is not passed on into the cutting ring, but rather emerges in the area of the flat crown bottom 3 as a sound wave, which is symbolized by the arrows p2. This part of the axially acting force is therefore lost for the impact machining, so that the drill has a low efficiency with regard to the impact performance.

Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gesteinsbohrers, der infolge einer besonderen Gestaltung seines Innenraumes einen wesentlich besseren Wirkungsgrad hat. Wie Fig. 2 zeigt, ist der Bohrerabschnitt 7a zwischen dem Bohrerschaft und dem zylindrischen Abschnitt 1a hohl, so daß der Boden 3a der Hohlbohrkrone vertieft ist und sich nach unten verjüngt. Dadurch wird erreicht, daß .die Schlagimpulse P im übergangsbereich vom Bohrerschaft 2a zur Wandung der Hohlbohrkrone derart umgelenkt werden, daß die weitergeleiteten Impulse p1 noch den größten Teil der Schlagenergie enthalten. Am Schneidring 5a wirkt daher eine wesentlich höhere Axialkraft als bei dem bekannten Bohrer (Fig. 1). Der Kronenboden 3a ist in der Axialebene unter einem Winkel zur Bohrerachse A geneigt und verläuft im Axialschnitt schräg in Richtung auf die zylindrische Wandung 8a der Hohlbohrkrone. Um einen besonders weichen Übergang vom Bohrerschaft 2a zur Bohr--krone 1a und eine weiche Umlenkung der Schlagimpulse zu erreichen, ist der Kronenboden 3a konisch, wobei die Kegelachse mit der Bohrerachse A zusammenfällt. Außerdem verläuft der Boden 3a parallel zu der konischen Außenmantelfläche des den übergangsbereich bildenden Bohrerabschnittes 7a, so daß die Wandung im Bereich des konischen Bodens 3a annähernd gleichbleibende Dicke hat. Die auf die Stirnfläche 4a des Bohrerschaftes 2a wirkende Schlagkraft wird im Bereich der Kegelspitze, die in der Nähe des unteren Endes 6a des Kronenbodens 3a liegt, in die Wandung des konischen Bohrerabschnittes 7a umgelenkt. Wegen der schrägen Lage des Kronenbodens 3a geht hierbei nur ein verhältnismäßig geringer Anteil der Schlagenergie verloren, während der größte Teil über den Abschnitt 7a und den anschließenden,von der zylindrischen Wandung 8a gebildeten Hohlbohrkronenabschnitt an den Schneidring 5a gelangt. Mit diesem Bohrer wird, im Vergleich zu der üblichen Ausführung (Fig. 1) eine Steigerung der gesamten Schlagbohrleistung von etwa 50% erreicht. Die Wandungsdicke des konischen Abschnittes 7a ist ausreichend groß, um die beim Schlagbohren auftretenden Kräfte ohne Bruchgefahr übertragen zu können. Die Dicke der Wandung braucht nicht über die ganze Höhe des Abschnittes 7a gleich zu sein, sie könnte beispielsweise auch in Richtung auf den Bohrerschaft stetig zunehmen.2 and 3 show two embodiments of the rock drill according to the invention, which has a much better efficiency due to a special design of its interior. As shown in FIG. 2, the drill section 7a is hollow between the drill shaft and the cylindrical section 1a, so that the bottom 3a of the hollow drill bit is deepened and tapers downwards. It is thereby achieved that the impact pulses P are deflected in the transition region from the drill shaft 2a to the wall of the hollow drill bit in such a way that that the transmitted pulses p1 still contain the largest part of the impact energy. A significantly higher axial force therefore acts on the cutting ring 5a than in the known drill (FIG. 1). The crown base 3a is inclined in the axial plane at an angle to the drill axis A and runs obliquely in the axial section in the direction of the cylindrical wall 8a of the hollow drill bit. In order to achieve a particularly smooth transition from the drill shank 2a to the drill bit 1a and a soft deflection of the impact impulses, the crown base 3a is conical, the cone axis coinciding with the drill axis A. In addition, the bottom 3a runs parallel to the conical outer lateral surface of the drill section 7a forming the transition region, so that the wall in the region of the conical bottom 3a has an approximately constant thickness. The impact force acting on the end face 4a of the drill shaft 2a is deflected into the wall of the conical drill section 7a in the region of the cone tip, which is near the lower end 6a of the crown base 3a. Because of the inclined position of the crown base 3a, only a relatively small proportion of the impact energy is lost, while the major part reaches the cutting ring 5a via the section 7a and the subsequent hollow drill bit section formed by the cylindrical wall 8a. With this drill, an increase in the total percussion drilling performance of about 50% is achieved in comparison to the conventional design (FIG. 1). The wall thickness of the conical section 7a is sufficiently large to be able to transmit the forces occurring during impact drilling without the risk of breakage. The thickness of the wall need not be the same over the entire height of section 7a; it could, for example, also increase steadily in the direction of the drill shank.

Um die Materialbeanspruchung am Übergang vom Bohrerschaft 2a in den konischen Abschnitt 7a gering zu halten und eine verlustarme Umlenkung der Axialkräfte zu gewährleisten, soll der Kegelwinkel p des Kronenbodens 3a kleiner als etwa 130° sein. Bei wesentlich größerem Kegelwinkel würde über den zylindrischen Hohlbohrkronen-Abschnitt 8a ein großer Hebelarm auf die Übergangsstelle zum Schaft wirksam, so daß vor allem die Biegebeanspruchung sehr groß wäre. Der Kegelwinkelß soll darum vorzugsweise nur etwa 60° bis etwa 90° betragen.In order to keep the material stress at the transition from the drill shaft 2a into the conical section 7a low and to ensure a low-loss deflection of the axial forces, the cone angle p of the crown base 3a should be less than approximately 130 °. In the case of a substantially larger cone angle, a large lever arm would act on the transition point to the shaft via the cylindrical hollow drill bit section 8a, so that, above all, the bending stress would be very great. The Kegelwinkelß should therefore preferably be only about 60 ° to about 90 °.

Die Innenflächen 9a und 9a' sowie die Außenflächen 10a und 10a' der beiden Abschnitte 8a und 7a schließen unmittelbar aneinander an, so daß am Übergang zwischen ihnen keine Vorsprünge oder Absätze vorhanden sind,die zu Rißbildungen infolge Kerbwirkung und damit zu einer Bruchgefahr führen könnten. Die beiden Abschnitte 7a und 8a haben etwa gleiche Wandstärke, wodurch die Herstellung des Bohrers erleichtert wird. Der zylindrische Abschnitt 8a hat in Axialrichtung des Bohrers größere Länge als der konische Abschnitt 7a. Der Kronenboden 3a ist an der tiefsten Stelle 6a abgerundet, so daß auch in diesem Bereich keine Kerbwirkung auftritt.The inner surfaces 9a and 9a 'and the outer surfaces 10a and 10a' of the two sections 8a and 7a adjoin one another directly, so that there are no projections or shoulders at the transition between them which could lead to cracking as a result of a notch effect and thus to a risk of breakage. The two sections 7a and 8a have approximately the same wall thickness, which facilitates the manufacture of the drill. The cylindrical section 8a has a greater length in the axial direction of the drill than the conical section 7a. The crown base 3a is rounded at the deepest point 6a, so that there is no notch effect in this area either.

Der Durchmesser D des Bohrerschaftes 2a ist größer als die Wanddicke d der Hohlbohrkrone, und beide Dimensionierungen sind so aufeinander abgestimmt, daß der Bohrerschaft 2a eine hohe Schlagkraft aufnehmen und übertragen und die Hohlbohrkrone diese Kraft und die Reaktionskräfte sicher aufnehmen kann. Ein günstiges Verhältnis ergibt sich hierbei, wenn die Wanddicke d etwa ein Viertel bis ein Drittel des Schaftdurchmessers D beträgt.The diameter D of the drill shaft 2a is greater than the wall thickness d of the hollow drill bit, and the two dimensions are matched to one another so that the drill shaft 2a can absorb and transmit a high impact force and the hollow drill bit can safely absorb this force and the reaction forces. A favorable ratio arises here if the wall thickness d is approximately a quarter to a third of the shaft diameter D.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Bohrer zweiteilig ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 8b ist ein gesondertes Teil, das die Hohlbohrkrone bildet und am konischen Abschnitt 7b befestigt ist, der seinerseits einstückig mit dem Bohrerschaft 2b ausgebildet ist. Dadurch können die zylindrischen Hohlbohrkronen auswechselbar sein. Der konische Abschnitt 7b ist also ein Teilstück des Bohrerschaftes, bildet aber bei eingesetzter Krone 8b deren Boden. Dieser Abschnitt 7b hat einen zylindrischen Kragen 11, dessen äußere Mantelfläche 12 in die konische Mantelfläche 10b' des Bohrerabschnittes 7b übergeht. Im Bereich oberhalb des Überganges zwischen den Mantelflächen 10b' und 12 hat der konische Abschnitt 7b innenseitig eine Schulter 13, die eine rechtwinklig zur Bohrerachse A liegende Stützfläche 14 und eine in Bohrachsrichtung liegende Paßfläche 15 für die Bohrkrone 1b aufweist. Auf der Stützfläche 14 ist die zylindrische Hohlbohrkrone 8b in Axialrichtung abgestützt, die außerdem mit ihrer Außenmantelfläche 10b an der Paßfläche 15 über den gesamten Umfang anliegt. Die zylindrische Wandung 8b der Hohlbohrkrone wird dadurch in Axial- und in Radialrichtung am konischen Bohrerabschnitt 7b sicher abgestützt. Sie kann durch Kleben, Löten oder auf ähnliche Weise fest, aber auch mit Schrauben oder dergleichen lösbar mit dem Abschnitt 7b verbunden werden. Die in Bohrachsrichtung gemessene Höhe des Kragens 11 entspricht etwa der halben Höhe der zylindrischen Wandung 8b der Hohlbohrkrone, die daher in Radialrichtung ausreichend gesichert ist. Außerdem steht dadurch eine verhältnismäßig große Befestigungsfläche für die Bohr._krone 1b zur Verfügung. Die Breite der Stützfläche 14 entspricht etwa der Wanddicke der zylindrischen Wandung 8b,die dadurch mit ihrer inneren Stirnfläche vollständig auf der Stützfläche 14 aufsitzt, so daß die Schlagimpulse p1 ungestört und vollständig in die Hohlbohrkrone eingeleitet und die Reaktionskräfte über die Stützfläche 14 aufgenommen werden.In the embodiment shown in Fig. 3, the drill is formed in two parts. The cylindrical section 8b is a separate part, which forms the hollow drill bit and is fastened to the conical section 7b, which in turn is formed in one piece with the drill shaft 2b. As a result, the cylindrical hollow drill bits can be exchangeable. The conical section 7b is thus a section of the drill shaft, but forms the bottom when the crown 8b is inserted. This section 7b has a cylindrical collar 11, the outer lateral surface 12 of which merges into the conical lateral surface 10b 'of the drill section 7b. In the area above the transition between the lateral surfaces 10b 'and 12, the conical section 7b has on the inside a shoulder 13 which has a support surface 14 lying at right angles to the drill axis A and a fitting surface 15 for the drill bit 1b lying in the direction of the drill axis. The cylindrical hollow drill bit 8b is supported in the axial direction on the support surface 14 and also lies with its outer lateral surface 10b on the mating surface 15 over the entire circumference. The cylindrical wall 8b of the hollow drill bit is thereby securely supported in the axial and radial directions on the conical drill section 7b. It can be firmly connected to the section 7b by gluing, soldering or in a similar manner, but also releasably with screws or the like. The height of the collar 11 measured in the direction of the drilling axis corresponds approximately to half the height of the cylindrical wall 8b of the hollow drill bit, which is therefore adequately secured in the radial direction. This also provides a relatively large mounting surface for the Bohr._krone 1b. The width of the support surface 14 corresponds approximately to the wall thickness of the cylindrical wall 8b, which thereby rests completely on the support surface 14 with its inner end face, so that the impact pulses p1 are undisturbed and completely introduced into the hollow core bit and the reaction forces are absorbed via the support surface 14.

Der konische Kronenboden 3b schließt unmittelbar an die Stützfläche 14 an. Dadurch wird ein absatzloser Übergang von der zylindrischen Innenmantelfläche 9b in den Kronenboden 3b erreicht. Da die Stützfläche 14 der Schulter 13 näher an dem Schneidring 5b liegt als die Übergangsstelle zwischen den Außenmantelflächen 12 und 10b des konischen Abschnittes 7b,hat der zylindrische Kragen 11 eine zwar für den vorgesehenen Zweck ausreichende, aber nicht zu große Wandungsdicke, wodurch eine Materialersparnis erreicht wird.The conical crown base 3b directly adjoins the support surface 14. A smooth transition from the cylindrical inner surface 9b to the crown base 3b is thereby achieved. Since the support surface 14 of the shoulder 13 is closer to the cutting ring 5b than the transition point between the outer circumferential surfaces 12 and 10b of the conical section 7b, the cylindrical collar 11 has a wall thickness which is sufficient for the intended purpose but not too great, which saves material becomes.

Wegen der ganzflächigen stirnseitigen Auflagerung der Wandung 8b auf der Schulterfläche 14 ist aber die Wandung des konischen Abschnittes 7b dicker als bei einstückiger Ausführung des Bohrers (vgl. Fig. 2). Ihre Dicke d2 beträgt etwa das Doppelte der Wandungsdicke d1 der zylindrischen Bohrkrone und etwa die Hälfte des Schaftdurchmessers D.Because of the full-surface frontal support of the wall 8b on the shoulder surface 14, the wall of the conical section 7b is thicker than when the drill is made in one piece (cf. FIG. 2). Its thickness d2 is approximately twice the wall thickness d1 of the cylindrical drill bit and approximately half the shank diameter D.

Das untere Ende 6a bzw. 6b des Kronenbodens 3a bzw. 3b liegt bei beiden Ausführungen etwa in Höhe des oberen Schaftendes; bei der Ausführungsform nach Fig. 3 liegt das Bodenende 6b etwas höher als die das Schaftende definierende Ebene, wodurch sich eine höhere Festigkeit ergibt. Die Lage des unteren Bodenendes 6a bzw. 6b ergibt im dargestellten Axialschnitt eine gabelartige Verzweigung des Schaftes in den konischen Abschnitt 7a bzw. 7b und ist für die weitgehend verlustlose Krafteinleitung vom Schaft in den konischen Abschnitt wesentlich.The lower end 6a and 6b of the crown base 3a and 3b lies in both versions approximately at the height of the upper shaft end; 3, the bottom end 6b is slightly higher than the plane defining the shaft end, which results in a higher strength. The position of the lower bottom end 6a or 6b in the illustrated axial section results in a fork-like branching of the shaft into the conical section 7a or 7b and is essential for the largely lossless introduction of force from the shaft into the conical section.

Claims (13)

1. Bohrer, insbesondere Gesteinsbohrer, zum drehschlagenden Bohren, mit einem Schaft und einer Hohlbohrkrone, die auf ihrer zylindrischen Wandung stirnseitig einen Schneidkranz trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrer im Übergangsbereich zwischen dem Schaft (2a;2b) und der zylindrischen Wandung (8a;8b) der Hohlbohrkrone (1a;1b) als hohler Bohrerabschnitt (7a;7b) ausgebildet ist der einen in Richtung auf den Schaft (2a;2b) verjüngten Boden (3a;3b) der Hohlbohrkrone (1a;1b) bildet.1. Drill, in particular rock drill, for rotary impact drilling, with a shank and a hollow drill bit, which has a cutting ring on the end face on its cylindrical wall, characterized in that the drill in the transition region between the shank (2a; 2b) and the cylindrical wall (8a ; 8b) of the hollow drill bit (1a; 1b) is designed as a hollow drill section (7a; 7b) which forms a bottom (3a; 3b) of the hollow drill bit (1a; 1b) that tapers towards the shaft (2a; 2b). 2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kronenboden (3a;3b) konisch ist.2. Drill according to claim 1, characterized in that the crown base (3a; 3b) is conical. 3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den übergangsbereich zwischen dem Schaft (2a;2b) und der zylindrischen Wandung (8a;8b) der Hohlbohrkrone (1a;1b) bildende, hohle Bohrerabschnitt (7a;7b) über seine ganze Höhe etwa gleiche Wanddicke hat.3. Drill according to Claim 1 or 2, characterized in that the hollow drill section (7a; 7b) forming the transition region between the shank (2a; 2b) and the cylindrical wall (8a; 8b) of the hollow drill bit (1a; 1b) its entire height is about the same wall thickness. 4. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der öffnungswinkel (ß) des Kronenbodens (3a;3b) kleiner als etwa 130° ist, vorzugsweise etwa 60° bis etwa 90° beträgt.4. Drill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the opening angle (β) of the crown base (3a; 3b) is less than about 130 °, preferably about 60 ° to about 90 °. 5. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Wandung (8a) der Hohlbohrkrone (1a) etwa gleiche Dicke hat wie die Wandung des hohlen Bohrerabschnittes (7a).5. Drill according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cylindrical wall (8a) of the hollow drill bit (1a) has approximately the same thickness as the wall of the hollow drill section (7a). 6. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,daß der Kronenboden (3a;3b) an seinem unteren Ende abgerundet ist.6. Drill according to one of claims 1 to 5, characterized in that the crown base (3a; 3b) is rounded at its lower end. 7. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Kronenbodens (3a;3b) etwa in Höhe des oberen Schaftendes liegt.7. Drill according to one of claims 1 to 6, characterized in that the lower end of the crown base (3a; 3b) is approximately at the level of the upper end of the shaft. 8. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlbohrkrone (1b) als gesondertes Teil in den hohlen Bohrerabschnitt (7b) eingesetzt ist.8. Drill according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hollow drill bit (1b) is inserted as a separate part in the hollow drill section (7b). 9. Bohrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlbohrkrone (1b) zylindrisch und am unteren Ende offen ist.9. Drill according to claim 8, characterized in that the hollow drill bit (1b) is cylindrical and open at the lower end. 10. Bohrer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den übergangsbereich bildende, hohle Bohrerabschnitt (7b) einstückig mit dem Bohrerschaft (2b) ausbildet ist und eine senkrecht zur Bohrerachse (A) liegende, innere Stützfläche (14) für die untere Stirnfläche der eingesetzten Hohlbohrkrone (1b) aufweist.10. Drill according to claim 9, characterized in that the transition region forming hollow drill section (7b) is integrally formed with the drill shaft (2b) and an inner support surface (14) for the lower end face of the drill axis (A) lying perpendicular to the drill axis inserted hollow core bit (1b). 11. Bohrer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Bohrerabschnitt (7b) eine Paßfläche (15) zur radialen Abstützung der Hohlbohrkrone (1b) aufweist.11. Drill according to one of claims 8 to 10, characterized in that the hollow drill section (7b) has a mating surface (15) for the radial support of the hollow drill bit (1b). 12. Bohrer nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (14) und die Paßfläche (15) von einer Schulter (13) gebildet sind, die einen Ringkragen (11) zur Aufnahme der Hohlbohrkrone (1b) aufweist.12. Drill according to claims 10 and 11, characterized in that the support surface (14) and the mating surface (15) are formed by a shoulder (13) which has an annular collar (11) for receiving the hollow drill bit (1b). 13. Bohrer nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlbohrkrone (1b) an dem hohlen Bohrerabschnitt (7b) lösbar befestigt ist.13. Drill according to one of claims 8 to 12, characterized in that the hollow drill bit (1b) is releasably attached to the hollow drill section (7b).
EP19810109327 1980-12-24 1981-10-30 Drill bit, especially rock drill bit Ceased EP0054721A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803049135 DE3049135A1 (en) 1980-12-24 1980-12-24 DRILLS, ESPECIALLY DRILLING DRILLS
DE3049135 1980-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0054721A1 true EP0054721A1 (en) 1982-06-30

Family

ID=6120355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19810109327 Ceased EP0054721A1 (en) 1980-12-24 1981-10-30 Drill bit, especially rock drill bit

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0054721A1 (en)
DE (1) DE3049135A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0334806A1 (en) * 1988-03-21 1989-09-27 HILTI Aktiengesellschaft Rock core bit
WO1989011580A1 (en) * 1988-05-23 1989-11-30 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Transp Instrument for percussion-rotary drilling
US5004056A (en) * 1988-05-23 1991-04-02 Goikhman Yakov A Percussion-rotary drilling tool
CN104741667A (en) * 2015-03-23 2015-07-01 深圳市圆梦精密技术研究院 Shell hole machining drill bit
CN112832796A (en) * 2021-03-16 2021-05-25 中国铁建重工集团股份有限公司 TBM cutter head, TBM and hard rock fracturing TBM tunneling method

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8715431U1 (en) * 1986-12-10 1988-04-07 Fa. Herbert Happe, 5600 Wuppertal, De
DE19507487A1 (en) * 1995-03-03 1996-09-05 Hawera Probst Kg Hartmetall Drill bit for rotary drilling of preferably rock, concrete or the like

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3548C (en) * W. Stoz, Bohr-Ingenieur, in Stuttgart Drilling apparatus with hollow rods for operation with water flushing
FR1002187A (en) * 1946-08-10 1952-03-03 Krupp Gmbh Percussion punch
DE841892C (en) * 1950-12-12 1952-06-19 Deilmann Bergbau G M B H C Method and device for the production of large diameter core boreholes
DE2602238A1 (en) * 1976-01-22 1977-08-04 Bosch Gmbh Robert DRILL BIT
DE2735368A1 (en) * 1977-08-05 1979-02-15 Hawera Probst Kg Hartmetall ROCK DRILLS WITH CARBIDE DRILL HEAD
DE2856205A1 (en) * 1978-12-27 1980-07-10 Hilti Ag Rock drill head assembly - has protruding steel insets in ring segments with axial grooves and central recess
DE2913501A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-16 Bosch Gmbh Robert Trepanning drill bit assembly - has passage to flushing seat from end face between cutters through shank
GB2052603A (en) * 1979-06-13 1981-01-28 Inst Gornogo Dela Sibirskogo O Rock-breaking tool for percussive-action machines

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1652518B2 (en) * 1967-05-10 1976-11-11 Friweg-Werkzeug Fritz Wegner Gmbh & Co, 2000 Hamburg ROTARY IMPACT DRILL BIT
JPS5153514Y2 (en) * 1973-12-01 1976-12-21
DE2637847A1 (en) * 1976-08-23 1978-03-02 Hilti Ag Cutting tool for concrete anchor rod hole - has shank and enlarged hollow head with toothed cutting ring

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3548C (en) * W. Stoz, Bohr-Ingenieur, in Stuttgart Drilling apparatus with hollow rods for operation with water flushing
FR1002187A (en) * 1946-08-10 1952-03-03 Krupp Gmbh Percussion punch
DE841892C (en) * 1950-12-12 1952-06-19 Deilmann Bergbau G M B H C Method and device for the production of large diameter core boreholes
DE2602238A1 (en) * 1976-01-22 1977-08-04 Bosch Gmbh Robert DRILL BIT
DE2735368A1 (en) * 1977-08-05 1979-02-15 Hawera Probst Kg Hartmetall ROCK DRILLS WITH CARBIDE DRILL HEAD
DE2856205A1 (en) * 1978-12-27 1980-07-10 Hilti Ag Rock drill head assembly - has protruding steel insets in ring segments with axial grooves and central recess
DE2913501A1 (en) * 1979-04-04 1980-10-16 Bosch Gmbh Robert Trepanning drill bit assembly - has passage to flushing seat from end face between cutters through shank
GB2052603A (en) * 1979-06-13 1981-01-28 Inst Gornogo Dela Sibirskogo O Rock-breaking tool for percussive-action machines
DE2928445A1 (en) * 1979-06-13 1981-01-29 Inst Gornogo Dela Sibirskogo O DRILLING TOOL FOR STRIKING MACHINES
FR2461804A1 (en) * 1979-06-13 1981-02-06 Inst Gornogo Dela Sibirskogo O DRILLING TOOL FOR PERCUSSION APPARATUS
US4280573A (en) * 1979-06-13 1981-07-28 Sudnishnikov Boris V Rock-breaking tool for percussive-action machines

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0334806A1 (en) * 1988-03-21 1989-09-27 HILTI Aktiengesellschaft Rock core bit
WO1989011580A1 (en) * 1988-05-23 1989-11-30 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Institut Transp Instrument for percussion-rotary drilling
US5004056A (en) * 1988-05-23 1991-04-02 Goikhman Yakov A Percussion-rotary drilling tool
CN104741667A (en) * 2015-03-23 2015-07-01 深圳市圆梦精密技术研究院 Shell hole machining drill bit
CN112832796A (en) * 2021-03-16 2021-05-25 中国铁建重工集团股份有限公司 TBM cutter head, TBM and hard rock fracturing TBM tunneling method

Also Published As

Publication number Publication date
DE3049135A1 (en) 1982-07-15
DE3049135C2 (en) 1991-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3108439C1 (en) Boring tool, in particular a boring bar
DE3402547A1 (en) Exchangeable cutting body, especially for an internal-recessing and circular tool
DE2822372A1 (en) Combined drill and screwdriver power tool - has sleeve carrying one tool clipped over other by detent action sprung ball
DE2056091C3 (en) Point drilling tool
CH701136A1 (en) Clamping system.
DE2823104C2 (en) Disc cutter
DE2800077A1 (en) COMPOSITE CHIPPING TOOL FOR MACHINE TOOLS
EP0054721A1 (en) Drill bit, especially rock drill bit
EP0508103A1 (en) Drilling device for making holes with undercuttings
DE3004077C2 (en) Drill bit
DE2419548C2 (en) Drilling tool for rotary hammers
EP0240917A2 (en) Drilling device for making holes with undercuttings
DE4032694A1 (en) CHUCK
DE69725185T2 (en) MANUAL FEED
DE3705717A1 (en) Box countersink or hollow drill bit and production process for this
EP0586337A2 (en) Chisel tool
EP0258660B1 (en) Single-lip solid drill
DE102009012938A1 (en) Cutting tool for deep hole boring, has cylindrical shaft and shaft end with cut part in front side, and sleeve mounted at shaft in longitudinally-movable manner, where inner diameter of sleeve is slightly larger than outer diameter of shaft
DE10206164B4 (en) clamping
EP2486997A1 (en) Drill chuck
EP0491153B1 (en) Holder for a drill
DE2149188A1 (en) HAND TOOL
DE2752544C2 (en) Percussion bit
DE3346440A1 (en) DRILL CHUCK, IN PARTICULAR HAMMER DRILL CHUCK
DE8335453U1 (en) Center drill for a hollow core bit

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT NL SE

KL Correction list

Free format text: 82/05

17P Request for examination filed

Effective date: 19821022

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 19841026

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: PEETZ, WOLFGANG, DIPL.-ING.

Inventor name: KLAISSLE, SIEGFRIED

Inventor name: HAUSSMANN, AUGUST