DE3025890A1

DE3025890A1 - Rock or concrete working hammer drill bit - has cutting edges on radial ribs of one-piece tungsten carbide insert with centering point

Info

Publication number: DE3025890A1
Application number: DE19803025890
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: WESTA WERKZEUGBAU
Current assignee: WESTA WERKZEUGBAU
Priority date: 1980-07-09
Filing date: 1980-07-09
Publication date: 1982-01-21

Abstract

The hammer-drill bit tip has three or more tungsten carbide cutting edges extending radially. These edges (5) are formed on radial ribs (3) of a one-piece tungsten carbide insert (2), in the middle of which is a centring point (4) protruding above them. The insert can be cruciform in plan view, and the junctions between the ribs can be radiused. The ribs can extend beyond the periphery of the bit (1). Adjacent ribs can include a right angle between them, a flute (9) for swarf extending from the intervening space in each case.

Description

Bohrer für Bohrhämmer, insbesondere zum Bohren in Gestein,Drills for rotary hammers, especially for drilling in rock,

Beton od. dgl. Concrete or the like

Die Erfindung geht aus von einem Bohrer für Bohrhammer, insbesondere zum Bohren in Gestein, Beton od. dgl., dessen Bohrkopf wenigstens drei radial verlaufende Hartmetallschneiden aufweist.The invention is based on a drill for hammer drills, in particular For drilling in rock, concrete or the like, the drill head of which has at least three radially extending Has hard metal cutting edges.

Derartige bekannte Bohrer mit kreuzweise verlaufenden Hartmetallschneiden eignen sich zur Herstellung von Bohrlöchern, deren Querschnitt der Kreisform besser angenähert ist, verglichen mit Bohrern mit nur einer linienförmigen, an einem Hartmetallblättchen ausgebildeten Schneide. Für bestimmte Anwendungsfälle, z.B.Known drills of this type with cross-wise hard metal cutting edges are suitable for the production of boreholes whose cross-section is more circular is approximated, compared to drills with only one line-shaped, on a carbide tip trained cutting edge. For certain applications, e.g.

bei der Anbringung sogenannter Schwerbefestigungsdübel ist ein möglichst rundes Bohrloch für die Haltbarkeit der Befestigungsteile von großer Bedeutung. Bei der Verwendung der üblichen Gesteinsbohrer mit diagonal verlaufender linienförmiger Schneide entstehen üblicherweise im Querschnitt polygonförmige Bohrlöcher, deren Abweichung vom Bohrerdurchmesser so groß sein kann, daß der Durchmesser des größten in das Bohrloch passenden Zylinders deutlich unter dem Nenndurchmesser des Bohrers liegt.when attaching so-called heavy-duty anchors, a round drill hole is of great importance for the durability of the fasteners. When using the usual rock drill with diagonal line-shaped Cutting edge usually arise in cross-section polygonal drill holes whose Deviation from the drill diameter can be so large that the diameter of the largest the cylinder that fits into the borehole is well below the nominal diameter of the drill lies.

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer zu schaffen, mit dem es möglich ist, Bohrlöcher mit verbesserter Maßhaltigkeit herzustellen, welcher besonders dauerhaft ist und sich durch hohe Laufruhe auszeichnet. Außerdem soll die Herstellung der für einen derartigen Bohrer notwendigen Mehrfachschneide vereinfacht werden.Accordingly, the present invention is based on the object To create a drill with which it is possible to drill holes with improved dimensional accuracy to produce, which is particularly durable and is characterized by a high degree of smoothness. In addition, the production of the multiple cutting edge necessary for such a drill is intended be simplified.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schneiden an radialen Schenkeln eines einstückigen Hartmetalleinsatzes ausgebildet sind, in dessen Mitte eine die Schneiden überhöhende Zentrierspitze vorgesehen ist.According to the invention this object is achieved in that the cutting edges are formed on radial legs of a one-piece hard metal insert, in the center of which is provided a centering point that elevates the cutting edges.

Nach dem Erfindungsvorschlag werden sämtliche Schneiden an einem durch einen einzigen Sinterformvorgang hergestellten Hartmetalleinsatz ausgebildet, ebenso die Zentrierspitze. Letzterer kommt im Rahmen der Erfindung eine große Bedeutung zu, da erst sie ein punktgenaues Anbohren ermöglicht, womit eine wichtige Voraussetzung für den gleichmäßigen Einsatz der Schneiden zur Erzeugung eines runden Bohrlochs erzielt ist. Außerdem erhöht die Zentrierspitze die Standfestigkeit des Bohrers, da sie wie ein die Materialzerkleinerung fördernder vorauslaufender Meißel wirkt.According to the proposal of the invention, all cutting edges are through a single sintering formed cemented carbide insert, as well the center point. The latter is of great importance in the context of the invention because it is the only way to enable precise drilling, which is an important prerequisite for the even use of the cutting edges to create a round drill hole is achieved. In addition, the center point increases the stability of the drill, because it acts like a leading chisel that promotes material shredding.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlags besteht noch darin, daß dessen Verwirklichung für alle Bohrerdurchmesser gleichermaßen unproblematisch ist. Gerade bei Bohrern mit kleineren Durchmessern, z.B. zwischen 10 und 16 mm ergibt sich bei der Herstellung der bekannten, aus mehreren Hartmetallblattchen zusammengesetzten Schneide die Schwierigkeit, die Hartmetallblättchen in den sie aufnehmenden Nuten des Bohrkopfes in der richtigen Lage zu halten und zu verlöten. Ein derartige, beim Stand der Technik erforderliches Manipulieren mit sehr kleinen Hartmetalleinsäten entfällt beim Erfindungsgegenstand.There is a major advantage of the proposal according to the invention nor in the fact that its implementation is equally unproblematic for all drill diameters is. Especially with drills with smaller diameters, e.g. between 10 and 16 mm in the production of the known, composed of several hard metal sheets Cut the difficulty, the carbide tips in the grooves receiving them to hold the drill head in the correct position and to solder. Such a, at State of the art required manipulation with very small hard metal inserts does not apply to the subject matter of the invention.

Eine bevorzugte Ausführungsform besteht darin, daß der Hartmetalleinsatz im Grundriß kreuzförmig ausgebildet ist. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Übergange zwischen den die Schneiden aufweisenden Schenkeln des Hartmetalleinsatzes ausgerundet sind, um einer Rißbildung vorzubeugen.A preferred embodiment is that the hard metal insert is cross-shaped in plan. It is advantageous that the transitions rounded between the legs of the hard metal insert having the cutting edges to prevent cracking.

Für den Schneidvorgang und den Rundlauf des Bohrers ist vorteilhaft, daß sich die Schenkel des Hartmetalleinsatzes bis ganz oder ein wenig über die Umfangsfläche des Bohrkopfs erstrecken. Dadurch wird die Umfangsflache des Bohrkopfs zur Führung des Bohrers mitherangezogen. Zweckmäßig ist dabei, daß die Schenkel des Hartmetalleinsatzes mit der Umfangsfläche des Bohrkopfes bündig abschließen, wobei die radialen Stirnflächen der Schenkel der Umfangsfläche entsprechend gerundet oder ballig ausgebildet sind. Geeignet ist aber auch der übliche axiale und/oder radiale Hinterschliff.For the cutting process and the concentricity of the drill it is advantageous that the legs of the hard metal insert extend entirely or a little over the circumferential surface of the drill head extend. This turns the circumferential surface of the drill head into a guide of the drill. It is useful that the legs of the hard metal insert flush with the circumferential surface of the drill head, the radial end faces the legs of the circumferential surface are correspondingly rounded or convex. However, the usual axial and / or radial relief grinding is also suitable.

Eine weitere Ausführungsform sieht vor, daß jeweils benachbarte Schenkel miteinander einen rechten Winkel einschließen und daß in den vier Schenkelzwischenraumen jeweils eine Bohrmehlnut mündet. Auf diese Weise ergibt sich ein besonders großer Querschnitt für den Abtransport des Bohrmehls.Another embodiment provides that each adjacent leg each other include a right angle and that in the four leg spaces in each case a drill dust groove opens. This results in a particularly large one Cross-section for the removal of the drilling dust.

Im Falle einer alternierenden Schenkelteilung, bei welcher benachbarte Schenkel abwechselnd einen spitzen und einen stumpfen Winkel einschließen, ist vorgesehen, daß nur in den beiden stumpfwinkeligen Schenkelzwischenräumen jeweils eine Bohrmehlnut mündet.In the case of an alternating leg division, in which adjacent Legs alternately include an acute and an obtuse angle, is provided, that only one drill dust groove in each of the two obtuse-angled leg spaces flows out.

Um die radialen Schneiden der einzelnen Schenkel des Hartmetalleinsatzes möglichst vor unkontrollierter Rißbildung zu verschonen oder das mogliche Auftreten von Rissen auf dafür vorgesehenen Stellen zu beschränken, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß die Schenkel des Hartmetalleinsatzes im Übergangsbereich zur Zentrierspitze in wenigstens einer Seitenfläche und/oder in der Grundfläche oder umlaufend in zur Bohrerachse parallelen Ebenen verlaufendenEinkerbungen aufweisen; deren Querschnitt kann von der Schneide zur Grundflache hin abnehmen und sich von außen nach innen verengen. Diese Einkerbungen wirken wie Sollbruchstellen, die die bei Überlastung des Bohrers oder infolge von Lötspannungen auftretenden Risse von den Stirnflächen der radialen Schneiden an deren inneres Ende verlegen, so daß die Schneiden selbst unversehrt bleiben. Derartige Einkerbungen können mit Vorteil auch an beliebig ausgebildeten Hartmetalleinsätzen vorgesehen werden.Around the radial cutting edges of the individual legs of the carbide insert as far as possible from uncontrolled crack formation or the possible occurrence To restrict cracks to places provided for this purpose, the invention continues to see before that the legs of the hard metal insert in the transition area to the centering tip in at least one side surface and / or in the base surface or circumferentially in the Have notches extending in parallel planes; their cross-section can decrease from the cutting edge to the base and move from the outside to the inside narrow. These notches act like predetermined breaking points that protect against overload of the drill or cracks from the end faces caused by soldering tension lay the radial cutting edges at their inner end so that the cutting edges themselves remain intact. Notches of this type can advantageously also be formed in any desired manner Hard metal inserts are provided.

Die Hartmetalleinsätze sind üblicherweise in zur Bohrerspitze hin offene Schlitze des Bohrkopfs eingesetzt; sie können aber auch stumpf auf dessen Oberfläche aufgesetzt und entsprechend verlotet sein.The hard metal inserts are usually in the direction of the drill tip open slots of the drill head inserted; but they can also be blunted on it Surface must be put on and soldered accordingly.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen axialen Schnitt durch einen Bohrkopf, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß Fig. 1, Fig. 3 einen axialen Schnitt durch eine andere Ausführungsform eines Bohrkopfs, Fig. 4 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß Fig. 3, Fig. 5 eine dritte Ausführungsform eines Bohrkopfs in axialer Schnittdarstellung, Fig. 6 eine Draufsicht auf den Bohrkopf gemäß Fig. 5, und Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Hartmetalleinsatzes mit X-förmigen Schneiden und Einkerbungen im Übergangsbereich zur Zentrierspitze.In the following the invention is based on several exemplary embodiments explained. 1 shows an axial section through a drill head, FIG. 2 shows a Top view of the drill head according to FIG. 1, Fig. 3 shows an axial Section through another embodiment of a drill head, FIG. 4 is a top view on the drill head according to FIG. 3, FIG. 5 shows a third embodiment of a drill head in an axial sectional view, FIG. 6 shows a plan view of the drill head according to FIG. 5, and FIG. 7 is a perspective view of a cemented carbide insert with an X-shape Cutting edges and notches in the transition area to the center point.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Bohrkopf 1 mit kreuzförmiger Schneide 5. Entsprechend dem Schneidenverlauf ist ein kreuzförmiger Hartmetalleinsatz 2 vorgesehen, dessen radiale Schenkel 3 jeweils blättchenförmig und zur Zentrierspitze 4 hin zur Ausbildung der Schneide 5.1 dachförmig abgeschragt sind. Die vier radialen Schenkel 3 bilden zusammen mit der Zentrierspitze 4 ein einziges Bauteil. Die radialen Schenkel 3 haben eine schräg verlaufende Unterseite 6, derart, daß die Schenkelhöhe in radialer Richtung von innen nach außen zunimmt, so daß sie am Ort des größten Verschleißes am größten ist. Die radialen Stirnseiten 7 der Schenkel 3 sind entsprechend dem Umfang des Bohrkopfs gerundet ausgebildet. An seiner Unterseite weist der Hartmetalleinsatz 2 eine gegenuber der Zentrierspitze 4 ausgebildete Gegenspitze 8 auf, welche in den Hohlraum einer entsprechenden vor der Montage des Hartmetalleinsatzes angebrachten Mittelbohrung eindringt und damit dem Hartmetalleinsatz zusätzlichen seitlichen Halt verleiht, wobei gleichzeitig bei der Montage eine Zentrierung erreicht wird. Gemaß Fig. 2 ist in den Schenkelzwischenräumen jeweils eine Bohrmehlnut 9 vorgesehen, Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 ist die Bohrerschneide X-förmig ausgebildet. In der Mitte ist auch hier eine Zentrierspitze 4 vorgesehen.FIGS. 1 and 2 show a drill head 1 with a cross-shaped cutting edge 5. A cross-shaped hard metal insert 2 is provided according to the course of the cutting edge, whose radial legs 3 each leaf-shaped and to the centering point 4 to Formation of the cutting edge 5.1 are tapered roof-shaped. The four radial legs 3 together with the centering point 4 form a single component. The radial legs 3 have a sloping bottom 6, such that the leg height in radial Direction from the inside to the outside increases, so that they are at the point of greatest wear is greatest. The radial end faces 7 of the legs 3 are corresponding to the The circumference of the drill head is rounded. The hard metal insert has on its underside 2 has a counter-tip 8 formed opposite the centering tip 4, which in FIG the cavity of a corresponding attached before the assembly of the hard metal insert Center hole penetrates and thus additional to the hard metal insert lateral Lends support, with a centering is achieved at the same time during assembly. According to Fig. 2, a drill dust groove 9 is provided in each of the leg spaces, In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the drill bit is X-shaped. A centering point 4 is also provided in the middle here.

Die Unterseite 6 der radialen Schenkel des Hartmetalleinsatzes 2 verläuft im rechten Winkel zur Bohrerachse. Eine Gegenspitze auf der Unterseite des Hartmetalleinsatzes ist nicht vorgesehen; hier erkennt man den Hohlraum 10 einer zentralen Bohrung, der beim Einlöten des Hartmetalleinsatzes mit Lot ausgefüllt wird. Die X-förmige Anordnung der Schenkel 3, mit der Schneide 5 ermöglicht die Ausbildung zweier im Querschnitt verhältnismaßig großer Bohrmehlnuten 9 im Bereich der stumpfwinkeligen Schenkelzwischenräume. Die Außenkanten 13 der Schenkel 3 stehen geringfügig über dem Durchmesser des Bohrkopfs über, bilden also sog. Nebenschneiden.The underside 6 of the radial legs of the hard metal insert 2 runs at right angles to the drill axis. A counter point on the underside of the carbide insert is not scheduled; here you can see the cavity 10 of a central bore, which is filled with solder when the hard metal insert is soldered in. The X-shaped one Arrangement of the legs 3, with the cutting edge 5 enables the formation of two im Cross-section of relatively large drill dust grooves 9 in the area of the obtuse-angled Inter-thigh spaces. The outer edges 13 of the legs 3 protrude slightly the diameter of the drill head, thus forming so-called secondary cutting edges.

Die Fig. 5 und 6 zeigen wiederum ein Ausführungsbeispiel mit kreuzförmiger Schneide 5 und entsprechend kreuzförmigen Schenkeln 3 des Hartmetalleinsatzes. Auch hier sind die Schenkel zur Schneide 5 hin dachförmig abgeschrägt. Ihre radiale Erstreckung entspricht dem Durchmesser des Bohrkopfs 1. Entsprechend dem von innen nach außen zunehmenden Verschleiß nimmt die Breite der Schenkel 3 nach außen hin zu. Durch den dachförmigen Verlauf der Schneide 5 wird eine zusätzliche Verbesserung der Zentrierwirkung erreicht.5 and 6 again show an embodiment with a cruciform Cutting edge 5 and correspondingly cross-shaped legs 3 of the hard metal insert. Even here the legs are tapered towards the cutting edge 5 in the shape of a roof. Their radial extension corresponds to the diameter of the drill head 1. Corresponds to that from the inside to the outside increasing wear increases the width of the legs 3 towards the outside. By the roof-shaped course of the cutting edge 5 is an additional improvement in the centering effect achieved.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ausführungsform eines Hartmetalleinsatzes mit X-förmiger Schneide 5. Am inneren Ende der Schenkel 3, d.h. an ihrem Übergang zur Zentrierspitze 4 sind die Seitenflächen der Schenkel mit etwa in Achsrichtung verlaufenden Einkerbungen 11 versehen, welche Sollbruchstellen bilden. Zusätzlich zu den Kerben 11 können auch noch an der Unterseite Einschnitte 12 vorgesehen sein, wie mit strichlierten Linien am Beispiel eines der Schenkel 3 angedeutet.7 shows a perspective embodiment of a hard metal insert with X-shaped cutting edge 5. At the inner end of the legs 3, i.e. at their transition to the centering point 4 are the side surfaces of the legs approximately in the axial direction extending notches 11 are provided which form predetermined breaking points. Additionally In addition to the notches 11, incisions 12 can also be provided on the underside, as indicated by dashed lines using the example of one of the legs 3.

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Claims

Patent claims 1. Drills for rotary hammers, in particular for drilling in rock, concrete or the like, the drill head of which has at least three radially extending hard metal cutting edges has, characterized in that the cutting edges (5) on radial legs (3) a one-piece hard metal insert (2) are formed, in the middle of which a the cutting point elevating the center point (4) is provided.

2. Drill according to claim 1, characterized in that the hard metal insert is cross-shaped in plan.

3. Drill according to claim 1 or 2, characterized in that the Transitions between the legs (3) of the hard metal insert having the cutting edges (5) are rounded.

4. Drill according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the legs (3) of the hard metal insert (2) to wholly or slightly over the Extend the circumferential surface of the drill head (1).

5. Drill according to one of claims 1 to 4, with crosswise Cutting, characterized in that adjacent legs (3) with each other Include a right angle and that in each of the four leg spaces a drill dust groove (9) opens.

6. Drill according to one of claims 1 to 4, with crosswise Cutting, characterized in that adjacent legs (3) alternately one acute and include an obtuse angle and that only in the two obtuse angles Between the legs, a drill dust groove (9) opens.

7. Drill with a hard metal insert of any shape, in particular according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hard metal insert (2) at a distance from its end faces (7, 13) in at least one side face and / or in the base area (6) or circumferentially in planes parallel to the drill axis having running notches (11).

8., drill according to claim 7, with a hard metal insert according to the claims 1 to 6, characterized in that the legs (3) of the hard metal insert the Have notches (11) each in the transition area to the centering point (4).

9. Drill according to claim 7 or 8, characterized in that the Cross-section of the notches (11) decreases from the cutting edge (5) to the base surface (6).