DE829568C

DE829568C - Drill bits with hard metal insert for rocks, especially reinforced concrete and hard, very different mixed rocks

Info

Publication number: DE829568C
Application number: DE1949P0002484
Authority: DE
Inventors: Hermann Laussmann
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1949-04-06
Filing date: 1949-04-06
Publication date: 1952-01-28

Description

Bohrer mit Hartmetalleinlage für Gesteine, insbesondere Eisenbeton und harte, stark unterschiedliche Mischgesteine Um im Gestein, Mauerwerk oder Beton Löcher herzustellen, verwendet man Stemmwerkzeuge, deren Arbeitsweise recht zeitraubend ist. Man ist dazu übergegangen, für die Herstellung der Löcher Drehbohrwerkzeuge zu benutzen. Solche Bohrwerkzeuge bestehen aus Bohrern, deren Stirnseite mit einer Hartmetalleinlage versehen ist. Bei den bekannten Gesteinsbohrern legte man bisher nur \\'ert darauf, (1a13 die an der Stirnseite befindliche 1dauptschneide mit einem bestimmten 1\Ieißelwinkel, kleiner oder größer als go°, versehen wurde, während man der Bemessung der an der llantelfläciie liegenden Nebenschneide keine Beachtung schenkte. Solche Gesteinsbohrer reichen für Arbeiten in leichtem Gestein, Beton- oder 1Niauerwerk aus.Drill bits with hard metal insert for rocks, in particular reinforced concrete and hard, very different mixed stones To in stone, masonry or concrete To make holes, caulking tools are used, which work quite time-consuming is. One has switched to rotary drilling tools for the production of the holes to use. Such drilling tools consist of drills, the end face with a Hard metal insert is provided. In the case of the well-known rock drills, one laid so far only \\ 'ert on it, (1a13 the main cutting edge on the front side with a given a certain angle of chisel, smaller or larger than go °, while the dimensioning of the minor cutting edge lying on the llantal surface is not taken into account gave. Such rock drills are sufficient for working in light rock, concrete or 1Niauerwerk off.

Sollten mit Bohrwerkzeugen Löcher in Eisenbeton hergestellt werden, so werden die bekannten Gesteinsbohrer nach ganz kurzer Zeit völlig unbrauchbar. Die Einlagen von Eisen in dem Beton, gegebenenfalls die Einlagen ivon losem Steinschlag aus Basalt oder Kiesel, verursachen beim Bohren der .Löcher stark wechselnde, schlagartige Beanspruchungen, die einen besonders starken Verschleiß der Hartmetalleinlage und des die Hartmetalleinlage aufnehmenden Schneidkopfes herbeiführen. Infolge dieser ungewöhnlichen Beanspruchungen des Bohrers war man bisher gezwungen, l,ei den Arbeiten im Eisenbeton wieder zu dem zeitraubenden Stemmbohren zurückzukehren. Stößt man beim Stemmbohren auf starke. Eiseneinlagen, so ruß wegen der Undurchdringlichkeit das angefangene Bohrloch aufgegeben und ein neues Bohrloch angefangen werden. Oft kommt es vor, daß mehrere Bohrlöcher angefangen werden, bis ein Bohrloch von der gewünschten Tiefe an den Eiseneinlagen vorbeigeht. E,in solches Stemmbohren im Eisenbeton ist besonders zeitraubend, infolgedessen auch außerordentlich kostspielig. Die gleichen Schwierigkeiten treten auch auf, wenn Löcher in harten, stark unterschiedlichen Mischgesteinen hergestellt werden sollen.If holes are to be made in reinforced concrete with drilling tools, the well-known rock drills become completely unusable after a very short time. The deposits of iron in the concrete, possibly the deposits of loose stone chips made of basalt or pebbles, cause sudden changes in the drilling of the holes Stresses that result in particularly heavy wear on the hard metal insert and bring about the cutting head receiving the hard metal insert. As a result of this Unusual stresses on the drill one were previously forced to do the work to return to time-consuming mortise drilling in reinforced concrete. You bump when mortising on strong ones. Iron inlays, soot because of the impenetrability abandon the commenced borehole and start a new borehole. Often it happens that several boreholes are started until one borehole from the desired depth to the Iron deposits goes by. E, in such Mortise drilling in reinforced concrete is particularly time-consuming, and consequently also extraordinary expensive. The same difficulties arise when holes are made in hard, very different mixed rocks are to be produced.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drelibohrwerkzeug zu schaffen, das bei wirtschaftlich erträglichem Verschleiß das Herstellen von Löchern in Eisenbeton und harten, stark unterschiedlichen Mischgesteinen gestattet. Durch eingehende Versuche wurde die Erkenntnis gewonnen, daß für diese schwierig auszuführenden Bohrarbeiten nicht nur die Gestaltung der Hauptschneide, sondern auch die -Gestaltung der Nebenschneide sowie der Übergangsstelle zwischen der Haupt- und Nebenschneide von wesentlicher Bedeutung ist. Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß an dem Bohrer mit Hartmetalleinlage außer der Hauptschneide auch die Nebenschneide und die Übergangsstelle zwischen der Haupt- und Nebenschneide mit einem lleißelwinkel von 9o° oder größer versehen wird, wobei die Übergangsstelle zwischen Haupt- und Nebenschneide verrundet ist. Bei dieser Gestaltung des Bohrers wird die an sich geringe Kanten-und Biegebruchfestigkeit des Hartmetalls auch bei der stark wechselnden, teilweise auch schlagartigen Beanspruchung der beiden Schneidkanten nicht überschritten. Mit dem Bohrer gemäß der Erfindung lassen sich in Eisenbeton und harten, stark unterschiedlichen Mischgesteinen tiefe Bohrlocher herstellen, ohne daß während des Bohrens der tiefen Löcher der Bohrer dauernd nachgeschliffen zu werden braucht.The invention is based on the object of a drill bit create the creation of holes with economically bearable wear permitted in reinforced concrete and hard, very different mixed rocks. By In-depth experiments were found to be difficult to carry out for these Drilling not only the design of the main cutting edge, but also the design the secondary cutting edge and the transition point between the main and secondary cutting edges is essential. According to the invention, the task set is thereby achieved solved that on the drill with hard metal insert in addition to the main cutting edge also the Minor cutting edge and the transition point between the main and minor cutting edge a lleißelwinkel of 90 ° or larger is provided, the transition point is rounded between the main and minor cutting edges. With this design of the drill is the inherently low edge and bending strength of the hard metal also at the strongly changing, sometimes sudden, stress on the two cutting edges not exceeded. With the drill according to the invention can be in reinforced concrete and hard, very different mixed rocks create deep boreholes, without having to continuously regrind the drill while drilling the deep holes needs to become.

Von wesentlicher Bedeutung für die Festigkeit des Bohrwerkzeuges bei dem Arbeiten im Eisenbeton und dem harten, stark unterschiedlichen Mischgestein ist es, daß der die Hartmetalleinlage tragende Schneidkopf nicht wie bisher lösbar mit der Bohrstange verbunden ist. Eine solche lösbare Verbindung führt bei der stark wechselnden, schlagartigen Beanspruchung, die von der Bohrstange aufzunehmen ist, leicht zu Lockerungen, Deformierung und darauf folgendem völligem Unbrauchbarwerden. Erfindungsgemäß ist der die Hartmetalleinlage aufnehmende Schneid!kopf oder die Hartmetalleinlageselbst unlösbar durch Stumpfschweißen mit der langen Bohrstange verbunden.Of essential importance for the strength of the drilling tool working in reinforced concrete and the hard, very different mixed rock it is that the cutting head carrying the hard metal insert is not detachable as before is connected to the boring bar. Such a detachable connection leads to the strong changing, sudden stresses to be absorbed by the boring bar, easy to loosening, deforming and subsequent total uselessness. According to the invention, the cutting head or the cutting head that receives the hard metal insert Carbide insert, even inseparable by butt welding with the long boring bar tied together.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Fig. @i und 2 geben den Schneidkopf eines Bohrers gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht und Grundriß wieder. Die Fig. i a, 3 und 4 zeigen drei Teilschnitte A-B, C-D und E-F. In -der Filg. 5 ist der Schneidkopf an der Bohrstange sitzend dargestellt. Ein iweiteres :\usführung,sbeispiel des Bohrers ist in Fig. 6 wiedergegeben.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Fig. @I and 2 show the cutting head of a drill according to the invention in one Side view and floor plan again. FIGS. 1a, 3 and 4 show three partial sections A-B, C-D and E-F. In the filg. 5 the cutting head is seated on the boring bar shown. Another example of the drill is shown in FIG.

Mit i ist der Schneidkopf .des Bohrers bezeichnet, der an seiner Stirnseite eine Hartmetalleinlage 2 aufnimmt. Der Bohrer hat die übliche Form an der Stirnseite, nämlich eine zentral angeordnete Spitze und ist mit zwei Spanstollen 3 versehen. Diese Gestaltung des Bohrers eignet sich insbesondere für das Nachschleifen des Bohrers, das an dem Arbeitsplatz geschehen muß, wo die Bohrarbeiten durchgeführt werden und nicht allzu geübte Schleifer zur Verfügung stehen. :1n Stelle der zentralen Spitze kann der Bohrer auch an seiner Stirnseite mit einer W-förmigen Schneidenform, die eine Mittenausnehmung besitzt, versehen sein. Obwohl dieser Bohrer etwas leichter arbeitet, sind die Schleifarbeiten schwieriger durchzuführen. An dein Bohrer ist mit 4 die an der Stirnseite befindliche Hauptschneide und mit 5 die an der ;Mantelfläche befindliche Nebenschneide bezeichnet. Erfindungsgemäß ist nicht nur die Hauptschneide, sondern auch die Nebenschneide sowie die Übergangsstelle zwischen der Haupt- und Nebenschneide mit einem zwischen Freifläche und Spanfläche gemessenen Meißelwinkel von 9o° oder größer versehen. Die Meißeliwinkel ßi, ß11 ß3 an der Hauptschneide, der Nebenschneide und der Übergangsstelle zwischen diesen beiden Schneiden sind in den Fig. i a, 3 und 4 ersichtlich. Da die Schneidkante mit einem positiven Freiwinkel a versehen sein muß, um ein Drücken des Bohrers beim Arbeiten zu verhindern, muß an den Schneidkanten der Spanwinkel y einen negativen Wert erhalten. Es hat sich für Bohrer, die in Eisenbeton und hartem, stark unterschiedlichem Mischgestein arbeiten, als besonders vorteilhaft erwiesen, die Hauptschneide mit einem Meißelwinkel ß, von etwa 92° und die Nebenschneide mit einem Meißelwinkel ß2 von etwa ioo° zu versehen. Der Meißelwinkel ß, an der Hauptschneide kann auch so groß wie der Meiß,elwinkel ß2 an der Nebenschneide gemacht werden, jedoch wird der Bohrdruck, der vom Bohrwerkzeug aufzunehmen ist, erheblich ,größer. Bei den oben angegebenen Werten des Meißelwinkels erhalten die Haupt- und Nebenschneiden einen Freiwinkel von etwa 8° und einen negativen Spanwinkel von etwa io°.The cutting head of the drill is denoted by i, the one on its end face a hard metal insert 2 receives. The drill has the usual shape on the face, namely a centrally arranged point and is provided with two chip lugs 3. This design of the drill is particularly suitable for regrinding the Drill that must be done at the workplace where the drilling work is carried out and inexperienced grinders are available. : 1n place of the central The drill bit can also have a tip on its face with a W-shaped cutting edge, which has a central recess, be provided. Although this drill bit lighter works, the grinding work is more difficult to carry out. On your drill is with 4 the main cutting edge located on the face and with 5 the one on the outer surface located minor cutting edge. According to the invention, not only the main cutting edge, but also the minor cutting edge and the transition point between the main and Minor cutting edge with a chisel angle measured between the flank face and the rake face of 9o ° or larger. The chisel angles ßi, ß11 ß3 on the main cutting edge, the minor cutting edge and the transition point between these two cutting edges in Figs. 1a, 3 and 4 can be seen. Because the cutting edge with a positive clearance angle a must be provided in order to prevent the drill bit from being pressed while working the rake angle y is given a negative value at the cutting edges. It has for drills that work in reinforced concrete and hard, very different mixed rock, proved to be particularly advantageous, the main cutting edge with a chisel angle ß, of about 92 ° and the secondary cutting edge with a chisel angle ß2 of about 100 °. The chisel angle ß at the main cutting edge can also be as large as the chisel angle ß2 can be made on the minor cutting edge, however the drilling pressure exerted by the drilling tool is to be recorded, considerably, larger. With the values of the chisel angle given above the main and secondary cutting edges have a clearance angle of about 8 ° and a negative one Rake angle of about 10 °.

Wichtig für das erfolgreiche Arbeiten in Eisenbeton und dem schwer zu behandelnden Mischgestein ist es auch, daß die Übergangsstelle zwischen Haupt- und Nebenschneide nicht wie bei den bekannten Gesteinsbohrern scharfkantig, sondern abgerundet ist. Die iAbrundung muß sich nach der Ungleichmäßigkeit des Mischgesteins richten. Als zweckmäßig hat sich für Arbeiten in Eisenbeton eine Abrundung von 2,5 mm erwiesen. Kleinere Abrundungen führen eher zu Brüchen an der Übergangsstelle. Größere Abrundungen erfordern große Bohrkräfte, die wieder unwirtschaftlich sind.Important for successful work in reinforced concrete and that difficult mixed rock to be treated is also that the transition point between main and secondary cutting edge not sharp-edged as with the known rock drills, but is rounded. The rounding must be based on the unevenness of the mixed rock judge. A rounding of 2.5 has proven to be useful for work in reinforced concrete mm proven. Smaller roundings tend to lead to breaks at the transition point. Larger roundings require large drilling forces, which are again uneconomical.

Die Fig. 5 zeigt die Verbindung des die Hartmetalleinlage enthaltenden Schneidkopfes i mit der Bohrstange 6. Diese Verbindung ist, um die Schlagbeanspruchungen von dem Schneidkopf auf die Bohrstange übertragen zu können, unlösbar. Sie ist dadurch bewirkt, daß der Schneidkopf durch Stumpfschweißen, insbesondere durch elektrisches Stumpfabbrennschweißen mit der Bohrstange verbunden ist. Die Schweißnaht ist in der Fig.5 strichpunktiert wiedergegeben. Um die starre Verbindung zwischen der Hartmetalleinlage und der Bohrstange zu erhalten, kann auch die Hiartmetalleinlage unmittelbar, wie die Fig.6 zeigt, in die Bohrstange eingesetzt und mit dieser in an sich bekannter Weise verbunden sein.Fig. 5 shows the connection of the containing the hard metal insert Cutting head i with the boring bar 6. This connection is to the impact loads To be able to transfer from the cutting head to the boring bar, indissoluble. She is through it causes the cutting head by butt welding, in particular by electrical Butt flash welding is connected to the boring bar. The weld is in the Fig.5 reproduced dash-dotted lines. About the rigid connection between The hard metal insert can also be used to obtain the hard metal insert and the boring bar immediately, as Figure 6 shows, inserted into the boring bar and with this in be connected in a known manner.

Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Bohrers wird erreicht, daß bei .der stark wechselnden, teilweise auch schlagartigen Beanspruchung des Bohrers beim Arbeiten in dem Eisenbeton und den harten, stark unterschiedlichen Mischgesteinen die Hartmetalleinlage trotz ihrer verhältnismäßig geringen Kanten- und Biegebruchfestigkeit standhält. Dadurch brauchen die schwierigen Arbeiten im Eisenbeton und dem schwer zu behandelnden Mischgestein nicht wie bisher durch das zeitraubende Stemmbohren ausgeführt zu werden. Mit dem Bohrer gemäß der Erfindung lassen sich Löcher im Eisenbeton und dem schwer zu behandelnden Mischgestein in wesentlich kürzerer Zeit und wesentlich kleinerem Arbeitsaufwand herstellen, so daß die Bohrkosten auf einen vierten Teil oder noch weniger herabgesetzt werden.The inventive design of the drill ensures that in the case of the strongly changing, sometimes sudden, stress on the drill when working in the reinforced concrete and the hard, very different mixed rocks the hard metal insert despite its relatively low edge and bending strength withstands. As a result, the difficult work in reinforced concrete and the heavy need The mixed rock to be treated is not due to the time-consuming mortise drilling, as was previously the case to be executed. With the drill according to the invention, holes can be made in reinforced concrete and the hard-to-treat mixed rock in much less time and significantly Manufacture less labor, so that the drilling costs to a fourth part or even less.

Claims

PATENT CLAIMS:> #. Drills with hard metal insert for rocks, in particular Reinforced concrete and hard, very different mixed rocks, with at the main cutting edge located Meissen angle of 9o ° or greater, characterized in that besides the main cutting edge (4) of the face also the minor cutting edge (5) of the lateral surface as well as the transition point between the main and minor cutting edges with a -Meißen angle (ß1, ß2, of 90 ° or larger, measured between the open space and the rake face, whereby the transition point between the main and minor cutting edge is rounded is. z. Drill according to claim i for reinforced concrete and hard, very different ones Mixed rocks, characterized in that the Meissen angle at the main cutting edge (4) (ß,) about 92 ° and the chisel angle (ß2) on the secondary cutting edge (5) is about 100 °. 3, drill according to iAnspruch i for reinforced concrete and hard, stank different mixed rocks, characterized in that the rounding at the transition point between main and minor cutting edge (4, 5) has a radius of about 2.5 mm. 4. Drill according to Claima, , characterized in that the cutting head receiving the hard metal insert (2) (i) by butt welding or the hard metal insert itself in a manner known per se Way connected directly to the drill rod (6) without using a cutting head is.