DRILL, PARTICULARLY FOR ROTARY PERCUSSION DRILLING

Abstract: 1. Drill, particularly rotary percussion drill, with a drilling head (8, 28) exhibiting a transverse groove (9) extending through the longitudinal axis (6) of the drill and containing a cutting plate (10, 25), and with an extraction bore (3, 23) at least partially penetrating the drill shank (2) in the longitudinal direction of the latter, said extraction bore being connected via a channel of smaller cross section to an inlet opening (15, 24) situated in the outer surface of the drilling head, wherein the inlet opening (15, 24) is formed by a contraction in cross section of the mouth of the extraction bore (3, 23), said extraction bore extending rectilinearly and at an acute angle to the drill axis (6).

Description: Bohrer, insbesondere Drehschlagbohrer Die Erfindung betrifft einen Bohrer, insbesondere einen Drehschlagbohrer, mit einer den Bohrerschaft in dessen Längsrichtung mindestens teilweise durchsetzenden Absaugbohrung, die über einen Kanal geringeren Querschnitts mit einer in der Aussenfläche des Bohrkopfes liegenden Eintrittsöffnung in Verbindung steht, Solche Bohrer werden meist als Gesteinsbohrer eingesetzt, wobei Bohrmehl und Staub durch die Absaugbohrung hindurch nach aussen gefördert werden. Der die Eintrittsöffnung mit der Absaugbohrung verbindende Kanal hat einen geringeren Querschnitt als die Bohrung, um Stauungen und damit Verstopfungen in der Absaugbohrung zu vermeiden. Bei einem bekannten Bohrer dieser Art (DE-OS 28 07 197) ist der Kanal als besondere Bohrung ausgeführt, die spitzwinklig zu der zur Bohrerachse koaxialen Absaugbohrung verläuft. Die Eintritts öffnung liegt zum Teil in der konischen Stirnfläche und mit ihrem übrigen Teil in der Mantelfläche des Bohrkcpfes, so dass ihr Querschnitt grösser ist als der Durchtrittsquerschnitt der den. Kanal bildenden Bohrung. Die spitzwinklige Einmündung des Kanals in die Absaugbohrung ergibt eine Querschnittsverminderung des Bohrers im Bereich des Bohrerkopfes, wodurch an dieser Stelle leicht ein Schaftbruch auftreten kann, der den Bohrer unbrauchbar macht. Auch können sichinderEintritts- öffnung Gesteinspartikel festsetzen, weil der grösste Durchmesser der Eintrittsöffnung grösser ist als der Kanaldurch messer. Bei der Herstellung dieses Bohrers ergeben sich Schwierigkeiten, weil die zentrale Absaugbohrung als Sackbohrung nur vom Einspannende des Schaftes aus ausgeführt werden kann; ein Bohrer mit einem Einspannschaft aus Vollmaterial könnte bei dieser Konstruktion nur zweiteilig ausgeführt werden, wobei die beiden Teile zusarnniengeschweisst werden müssten. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Bohrer konstruktiv derart auszubilden, dass seine Herstellung vereinfacht wird, ohne die Betriebssicherheit zu beeinträchtigen. Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Eintrittsöffnung durch eine Querschnittsverengung der Mündung der geradlinig und spitzwinklig zur Bohrerachse verlaufenden Absaugbohrung gebildet ist. Der geradlinige Verlauf der Absaugbohrung ermöglicht es, die Bohrung vom Bohre#rkopf her auszuführen, wobei die Querschnittsverengung durch anschliessendes Anstauchen des Bohrerkopfes, aber auch durch eine besondere Lage der Eintrittsöffnung gebildet sein kann, nämlich durch den Ubergang in eine Quernut des Bohrerkopfes, in welche eine Schneidplatte einzusetzen ist. Diese Querschnittsverengung bildet die Eintrittsöffnung und damit gleichzeitig den Kanal geringeren Querschnitts im Übergangsbereich von der Absaugbohrung zur Eintrittsöffnung. Dadurch ist auch die lichte Weite der Eintrittsöffnung an keiner Stelle grösser als der Durchmesser der unmittelbar anschliessenden Absaugbohrung, so dass ein Festsetzen von Gesteinspartikeln sicher vermieden wird. Infolge der geradlinigen Führung der Absaugbohrung wird auch die Strömung nicht umgelenkt, so dass keine Stauungen des Bohrmehls in der Absaugbohrung entstehen. Diese Wirkung wird durch die bereits im Bereich der Eintritts öffnung vorhandene Querschnittsverengung noch unterstützt, da hierdurch in diesem Bereich eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit auftritt. Bei dem erfindungsgemässen Bohrer sind darüber hinaus auch die eingangs geschilderten Nachteile und Schwierigkeiten beseitigt, wie sie sich aus der bekannten Konstruktion ergeben. Weitere Merkmale des erfindungsgemässen Bohrers sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden im folgenden anhand zweier Ausführungsformen bzschrieben, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen Fig. 1 einen erfindungsgemässen Bohrer in Seitenansicht, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine Draufsicht auf das Kopfende des Bohrers nach Fig. Ir Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Bohrers in Seitenan sicht, teilweise geschnitten, Fig 4 eine Draufsicht auf das Kopfende des Bohrers nach Fig. 3. Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrer 1 hat einen zylindrischen Schaft 2 mit einer zum Absaugen von Bohrmehl und Staub dienenden Absaugbohrung 3, einem im Durchmesser gröBeren Verstärkungsteil 4 und einem den hinteren Endbereich bildendes bohrungsfreien Vollschafteil 5 zum Einspannen in ein Bohrfutter. Das innere Ende der Absaugbohrung 3 mündet in eine im Durchmesser etwas grössere Sackbohrung 7, die rechtwinklig zur Längsmittelachse 6 des Schaftes 2 in den Verstärkungsteil 4 eingebracht ist. An dieser Querbohrung 7 wird während des Betriebes ein Sog zum Fördern des Bohrmehls durch die Absaugbohrung hindurch erzeugt. Das verdickte Teilstück 4 des Bohrers dient zum Aufsetzen einer Absaugmanschette. Der von dem einen Schaftende gebildete Bohrkopf 8 hat eine zentrale, durchgehende Quernut 9, welche die kegelstumpfförmige Stirnfläche des Bohrers unterbricht und in zweii Kegelteilflächen 14 und 14'unterteilt. In die Quernut 9 ist eine im Querschnitt rechteckige Schneidplatte 10 eingesetzt, die mit Hartlot oder auf andere Weise befestigt sein kann. Die Schneidplatte 10 überragt mit ihren beiden schmalen Längsseiten 11 und 11' die zylindrische Mantelfläche 12 des Schaftes 2. Das über die Stirnfläche 14, 14t überstehende Ende 13 der Schneidplatte 10 ist in üblicher Weise zugespitzt und angefast; seine angeschärften Kanten bilden die Bohrschneiden. Die im Bohrkopf 8 befindliche Mündung der Absaugbohrung 3 bildet eine Eintrittsöffnung 15, die mit ihrer Randbe grezung 16 im Bereich der Kegelteilfläche 14 liegt. Bei der Herstellung des Bohrers 1 wird die Absaugbohrung 3 von dieser Stirnfläche aus in den Schaft 2 eingebracht. Sie verläuft einachsig geradlinig in einem spitzen Winkel SW zur Längsmittelachse 6 des Schaftes 2, so dass sich ein krüinmungsfreier, strömungsgünstiger Absaugkanal ergibt. Die Bohrerachse 6 und die Achse der Saugbohrung 3 schneiden oder kreuzen einander in der Querbohrung 7, vorzugsweise in deren Achse (Fig. 1). Die Eintrittsöffnung 15 der Absaugbohrung 3 ist zweckmässig derart innerhalb der Kegelteilfläche 14 angeordnet, dass sie in Draufsicht auf die Stirnfläche 14, 14' symmetrisch zu der die Nut 9 senkrecht schneidenden Diagonalen liegt und ihr der Nut zugekehrter Randabschnitt 17 von der Längsmittellinie der Nut einen Abstand 18 hat, der etwas grösser ist als die Nutbreite bzw. die Dicke der Schneidplatte 10 (Fig. 2). Die Mündung der Absaugbohrung 3 ist im Querschnitt verengt, so dass durch die Eintrittsöffnung 15 nur solche Partikel hindurchtreten konnen, deren grösster Durchmesser, quer zur Strömungsrichtung gemessen, kleiner ist als der Durchmesser der Absaugbohrung 31 Daher werden Verstopfungen vermieden. Auch ist die Strömungsgeschwindigkeit wegen des verringerten Eintrittsquerschnittes in diesem Bereich erhöht. Die Querschnittsverengung ist beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 durch eine Anstauchung 19 an der Mant a läche des Bohrkopfes 8 erreicht, wodurch sich ein etwa halbmondförmiger Querschnitt der Eintrittsöffnung 15 ergibt. in den Fig. 3 und 4 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein Bohrer 21 dargestellt, der eine Absaugbohrung 23 auf weist, die zur Bohrerachse 6 ebenfalls im spitzen Winkel SW verläuft; der Winkel ist jedoch um einige Grade kleiner als der Winkel SW bei dem Bohrer nach Fig. 1, so dass der an den Bohrkopf 28 anschliessende Schaftteil im Durchmesser reduziert und mit einer Aussenförderwendel 30 versehen sein kann. Der Bohrer ist in diesem Fall wahlweise mit oder ohne Staubabsaugung verwendbar. Der Bohrkopf hat ebenfalls stirn je seitigeKegelteilflächen 27 und 27', die jedoch'eine Aus nehmung für den Übergang in den Wendeikern 31 aufweisen. Der Bohrer hat die Absaugbohrung 23, die sich durch die gesamte Länge des Schaftes 22 erstreckt; die Absaugbohrung könnte aber auch wie beim dem Bohrer nach Fig. 1 in eine Querbohrung münden. im Ausführungsbeispiel schneiden die Bohrerachse und die Achse der Absaugbohrung 23 einander in der unteren Stirnfläche des Schaftes 22, in welche die Absaugbohrung ausmündet. Infolge ihrer Winkellage zur Bohrerachse 6 liegt lie Absaugbohrung 23 so nahe am Zentrum des Bohrerkopfes 28, dass sie zu der Nut 9 offen und im Mündungsbereich ausser vom Bohrungsrand 26 von der eingesetzten Schneidplatte 25 begrenzt ist. Die Hartmetall-Schneidplatte 25 überdeckt also einen Teil des Querschnitts¯der¯ bsaugbohrung 23. Die Querschnittsverengung der Bohrungsmündung und damit auch der in der Kegelteilfläche 27 des Bohrkopfes 8 liegenden Eintrittsöffnung 24 ist daher durch die Schneidplatte 25 gebildet, die mit ihrer einen Breitseite 29 im Mündungsbereich der Absaugbohrung 23 liegt. Auch hierbei ist die Eintrittsöffnung 24 im Kegelflächenteil 27 so ausgebildet bzw. angeordnet, dass sie symmetrisch zu der die Quernut 9 senkrecht schneidenden Diagonalen des Bohrkopfes 28 liegt (Fig. 4). Der geradlinige Verlauf der Absaugbohrung 3 bzw. 23 hat den besonderen Vorteil, dass die Bohrung ohne wesentliche Schwächung des Bohrerquerschnittes ausgeführt werden kann, so dass auch Bohrer mit verhältnismässig kleinem Durchmesser in der erfindungsgemässen Weise ausgebildet sein können.

Claims: Patentansprüche 1. Bohrer, insbesondere Drehschlagbohrer, mit einer den Bohrerschaft in dessen Längsrichtung mindestens teil weise durchsetzenden Absaugbohrung, die über einen Kanal geringeren Querschnitts mit einer in der Aussen fläche des Bohrkopfes liegenden Eintrittsöffnung in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (15; 24) durch eine Querschnittsverengung der Mündung der geradlinig und spitzwinklig zur Bohrerachse (6) verlaufenden Absaugbohrung (3; 23) gebildet ist. 2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung durch Anstauchen-des Bohrkopfes (8) gebildet ist. 3. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsverengung durch eine Schneidplatte (25) bestimmt ist, die in eine im Bohrkopf (28) vorgesehene Quernut (9) einsetz bar ist, zu der die Absaugbohrung (23) in ihrem Mündungsbereich offen ist. 4. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (15; 24) der Absaugbohrung (3; 23) vollständig in der kegelstumpfförmigen Stirnfläche (14, 14'; 27, 27') des Bohrkopfes (8; 28) liegt. 5. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (15; 24) der Absaugbohrung (3; 23) einen teilkreisförmigen Randabschnitt (17; 26) hat, der axialsymmetrisch zu einer Diagonalen des Bohrkopfes (8; 28) verläuft. 6'. Bohrer nach Anspruch 5, bei dem der Bohrkopf eine Quernut zur Aufnahme einer Schneidplatte oder dgl. aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der teilkreisförmige Randabschnitt (17; 26) der Eintrittsöffnung (15; 24), in Draufsicht auf den Bohrkopf (8) axialsymmetrisch zu der die Quernut (9) senkrecht schneidenden Dia gonalen des Bohrkopfes (8) verläuft. 7. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in Höhe der Ein trittsöffnuiig cm5;¯24) gemessene Abstand zwischen der Bohrerachse (6) und der Achse der Absaugbohrung (3; 23) grösser als deren Radius ist. 8. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugbohrung (3) in einer den Bohrerschaft (2) ganz oder teilweise durch setzenden Querbohrung (7) endet. 9. Bohrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrerachse (6) und die Achse der Absaugbohrung t3) einander innerhalb der Querbohrung (7) schneiden. 10. Bohrer nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrerschaft (2) im Bereich der Querbohrung ( 7) verdickt ist. 11. Bohrer nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Querbohrung (7) einen grösseren Durchmesser hat als die Absaugbohrung (3). 12. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugbohrung (23) den Bohrer (21) über dessen ganze Länge geradlinig durchsetzt und in der Stirnfläche des einspann seitigen zylindrischen Schaftendes etwa konzentrisch zur Bohrerachse endet. 13. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrerschaft (22) eine Aussenförderwendel (30) aufweist. 14. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (8; < -8) und der Bohrerschaft (2; 22) etwa gleiche Aussen durchmesser haben. 15. Bohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem die Stirnfläche des Bohrkopfes in einer Kegelmantelfläche liegt und insbesondere eine Quernut zur Aufnahme einer Schneidplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eintrittsöffnung (15) in der Nähe des äusseren Randes der Stirnfläche (14, 14') des Bohrkopfes (8) liegt.

Inventors: KLAISSLE, SIEGFRIED, MOSER, BERNHARD
Applicants: HAWERA PROBST GMBH + CO.
Application year: 1981
Main classification: E21B10
IPC codes: E21B21, E21B10, B23Q1