DE102019002948A1

DE102019002948A1 - 2-edged deep drilling tool

Info

Publication number: DE102019002948A1
Application number: DE102019002948.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-24
Filing date: 2019-04-24
Publication date: 2020-10-29

Abstract

Vorgestellt wird ein Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig aus drei Abschnitten: Einem Bohrkopf (10), einem Bohrrohr (12) und einem Verbindungselement (11), das die beiden erstgenannten Teile mittels Klebe-, Löt- oder Schweissverbindung zusammenhält. Der Bohrkopf ist in seiner Art der bekannten Technologie des so genannten Zweilippenbohrers (ZLB-Verfahren) nachempfunden. Das Bohrrohr mit der kreisrunden Form findet man jedoch vorzugsweise beim BTA-Verfahren, sodass dem Verbindungselement die Aufgabe zukommt, die ursprünglich verschiedenen bzw. gegensätzlichen Zu- und Ableitungswege von Kühlmittel und Bohrspänen zu koordinieren. Spezielle Vorgänge beim Ejektor-Bohrverfahren werden ebenfalls im Verbindungselement nachvollzogen. Mit diesem Aufbau aus nur drei Teilen ist es nun möglich, ein Tiefbohrwerkzeug bereitzustellen, das die wesentlichsten Vorzüge der drei gängigen Tiefbohrverfahren in einem einzigen Werkzeug vereint. Ausserdem wird durch die Verwendung eines runden Bohrrohres der Widerspruch im derzeitigen Stand der Technik aufgelöst, dass gegenüber der Einlippen-Bohrtechnik der Bohrkopf zwar leistungsstärker, der Bohrschaft aber weniger torsionssteif ist. Mehr Details dazu in der folgenden Beschreibung.A double-edged deep drilling tool consisting of three sections is presented: a drill head (10), a drill pipe (12) and a connecting element (11) which holds the two first-mentioned parts together by means of an adhesive, solder or welded connection. The type of drill head is based on the well-known technology of the so-called two-lip drill (ZLB process). The drill pipe with the circular shape is, however, preferably found in the BTA process, so that the connecting element has the task of coordinating the originally different or opposing supply and discharge paths for coolant and drilling chips. Special processes in the ejector drilling process are also reproduced in the connecting element. With this structure consisting of only three parts, it is now possible to provide a deep drilling tool that combines the most important advantages of the three common deep drilling methods in a single tool. In addition, the use of a round drill pipe resolves the contradiction in the current state of the art, namely that the drill head is more powerful than the single-lip drilling technique, but the drill shaft is less torsionally stiff. More details on this in the following description.

Description

Technischer Bereich:Technical part:

Tiefbohrwerkzeuge werden vorzugsweise in aufgabenbezogenen Werkzeugmaschinen zum Einbringen von Bohrungen eingesetzt, deren Bohrtiefe überwiegend sehr viel grösser als der Bohrungsdurchmesser ist. Sie sind allgemein so gestaltet, dass ein permanenter Kühlmitteldurchfluss einen ununterbrochenen Austrag der Bohrspäne bewirkt, und somit ein mehrmaliges Ansetzen bzw. Entspänen entfallen kann. Tiefbohrwerkzeuge werden vor allem im metallischen, teilweise aber auch im nichtmetallischen Bereich eingesetzt.Deep drilling tools are preferably used in task-related machine tools for making holes, the drilling depth of which is predominantly much greater than the hole diameter. They are generally designed in such a way that a permanent coolant flow results in an uninterrupted discharge of the drilling chips, so that repeated application or chip removal can be dispensed with. Deep drilling tools are mainly used in the metallic, but sometimes also in the non-metallic area.

Einschlägiger Stand der Technik:Relevant state of the art:

Tiefbohrwerkzeuge sind schon seit langem bekannt und werden primär jeweils nach den Bohrverfahren benannt, für die sie konzipiert wurden. Man unterscheidet zwischen dem ELB-Verfahren für Bohrungen im eher kleineren Durchmesserbereich, dem BTA-Verfahren für leistungsstärkere Bohr- und Aufbohroperationen und dem Ejektor-Verfahren für speziellen Spänerücktransport.Deep drilling tools have been known for a long time and are primarily named after the drilling process for which they were designed. A distinction is made between the ELB method for holes in the smaller diameter range, the BTA method for more powerful drilling and boring operations and the ejector method for special chip return transport.

Vorteilhaft beim ELB-Bohrer ist der einfache Aufbau, gute Führungseigenschaften, und die leicht und oft nachschleifbare Kopfgeometrie. Nachteilig wirkt sich aus, dass der lange Bohrschaft wegen der ausserhalb abfliessenden Späne asymetrisch gestaltet und somit nicht sehr torsionssteif ist.The advantages of the ELB drill are its simple structure, good guiding properties and the easily and often regrindable head geometry. The disadvantage is that the long drill shank is designed asymmetrically because of the chips flowing away from the outside and is therefore not very torsionally rigid.

Beim BTA-Verfahren ist durch die Verwendung von runden Bohrrohren die Verdrehsteifigkeit optimal. Aufwendiger ist aber hier der Bohrkopfaufbau, und Nachteile liegen vielleicht auch darin, dass maschinenseitig mehr Aufwand für dieses Verfahren betrieben werden muss.With the BTA process, the use of round drill pipes ensures optimum torsional rigidity. However, the construction of the drill head is more complex here, and disadvantages may also be found in the fact that more effort has to be made on the machine side for this process.

Die Ejektor-Anwendung kommt mit niedrigeren Kühlmitteldrücken aus, führt jedoch wegen der Doppelrohr-Technik bei kleiner werdendem Bohrdurchmesser zu Schwierigkeiten hinsichtlich der geometrischen Verwirklichung.The ejector application manages with lower coolant pressures, but because of the double tube technology, it leads to difficulties with regard to the geometrical implementation as the drilling diameter becomes smaller.

Eine Sonderrolle im Bereich der so genannten ELB-Bohrtechnik nimmt die 2-schneidige Version ein, diesbezüglich auch unter dem Namen „Zweilippenbohrer“ bekannt, wobei dann korrekterweise die ELB- als ZLB-Bohrtechnik zu bezeichnen wäre. Auch hier erfolgt die Kühlmittelzufuhr durch das Bohrrohrinnere, und die Spanableitung und die Kühlmittelrückführung geschehen am Aussenmantel des Bohrrohrs. Da nun aber zwei Schneidenbereiche „bedient“ werden müssen, und das Bohrrohr dafür doppelt verformt wird, ist dieses Bohrwerkzeug eigentlich ein krasser Widerspruch in sich. Einerseits erwartet man eine etwa doppelte Schnittleistung, was eine weit grössere Torsionsbelastung des Bohrrohrs bedingt - und andererseits schwächt man gerade diesen Rohrquerschnitt durch eine weitere Einengung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass jeder der beiden Spanräume einen kleineren Querschnitt aufweist als der des klassischen ELB-Bohrers, weshalb dieser Bohrertyp auch eher im Aufgabenfeld der kürzer spanenden Werkstoffe zu finden ist.The double-edged version takes on a special role in the area of so-called ELB drilling technology, in this respect also known under the name “two-lip drill”, in which case the ELB drilling technology would then correctly be called ZLB drilling technology. Here, too, the coolant is supplied through the inside of the drill pipe, and the chip evacuation and the coolant return take place on the outer jacket of the drill pipe. But since two cutting edge areas have to be “served” and the drill pipe is deformed twice for this purpose, this drilling tool is actually a blatant contradiction in terms. On the one hand, roughly double the cutting performance is expected, which results in a far greater torsional load on the drill pipe - and on the other hand, this pipe cross-section is weakened by a further narrowing. Another disadvantage is that each of the two chip spaces has a smaller cross-section than that of the classic ELB drill, which is why this type of drill is more likely to be found in the field of shorter-chipping materials.

Berücksichtigte Druckschriften:Considered publications:

DE 102009031193 A1 : Darin wird lediglich erwähnt, dass die hauptsächlich einen Einlippenbohrer betreffenden Merkmale hinsichtlich der Schneidengeometrie auch beim zweischneidigen Werkzeug Anwendung finden könnten. Gezeigt wird auch nur eine schematische Abbildung in 2. DE 102009031193 A1 : It only mentions that the features mainly affecting a single-lip drill with regard to the cutting edge geometry could also be used in a double-edged tool. Only a schematic illustration is shown in 2 .

DE 102010051248 A1 : Betrifft nur Spanbrechernuten auf der Hauptschnittebene eines Einlippenbohrers, wobei eine Verbesserung des Spänebruchs dadurch in Aussicht gestellt wird, dass auch auf der gegenüber liegenden Fläche des Spanraums ebensolche Nuten eingebracht werden. Erwähnt wird, dass dies gleichermassen auch für die zwei Spanräume eines Zweilippenbohrers gilt. Eine diesbezügliche Abbildung fehlt. DE 102010051248 A1 : Only applies to chip breaker grooves on the main cutting plane of a single-lip drill, with the prospect of an improvement in chip breakage by making the same grooves on the opposite surface of the chip space. It is mentioned that this also applies to the two chip spaces of a two-lip drill. A related illustration is missing.

DE 102012215420 A1 : Hier wird eine Markierungslinie auf der Hauptschnittebene als erfindungsrelevant dargestellt, die helfen soll, beim Nachschärfen der Teilschneiden die Spitzengeometrie sicher beizubehalten, was natürlich auch beim zweischneidigen Werkzeug anwendbar wäre. Eine konkrete Abbildung den Zweilippenbohrer betreffend fehlt aber ebenfalls. DE 102012215420 A1 : Here, a marking line on the main cutting plane is shown as relevant to the invention, which is intended to help reliably maintain the tip geometry when re-sharpening the partial cutting edges, which would of course also be applicable to the double-edged tool. However, there is also no concrete illustration relating to the two-lip drill.

Allen zitierten Druckschriften ist gemein, dass keine auf die eigentlichen Stärken und Schwächen eines Zweilippenbohrers nähers eingeht.All the cited publications have in common that none of them go into detail about the actual strengths and weaknesses of a two-lip drill.

Aufgabenstellung:Task:

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auch für den Bereich „Zweilippenbohrer“ ein Bohrwerkzeug zu schaffen, das die wesentlichsten Vorzüge der drei gängigsten Arten von Tiefbohrwerkzeugen (wie bei „Stand der Technik“ genannt) in einem einzigen Werkzeug vereint, wobei vor allem der höheren Schnittleistung entsprechend das optimal torsionssteife runde Bohrrohr aus der BTA-Bohrtechnik zur Geltung kommen soll. Die Verbindungsmöglichkeiten zwischen dem frontseitigen Aufbau des Werkzeugs und dem Bohrrohr sind jedoch im Wesentlichen identisch mit denen des Bereichs „Einlippenbohrwerkzeug“ , wie auch schon im Zusammenhang mit DE 102017006188 A1 erwähnt und dargestellt, und somit nicht Teil dieses Schutzrecht-Ersuchens.The invention is therefore based on the object of creating a drilling tool for the area of “two-lip drills” that combines the most essential advantages of the three most common types of deep drilling tools (as mentioned in “prior art”) in a single tool, with the The optimally torsionally stiff round drill pipe from BTA drilling technology should come into its own for a higher cutting performance. The connection options between the front structure of the tool and the drill pipe are, however, essentially identical to those of the “single-lip drilling tool” area, as was also the case with DE 102017006188 A1 mentioned and shown, and therefore not part of this property right request.

Offenbarung der Erfindung:Disclosure of the invention:

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche gelöst, wonach ein Tiefbohrwerkzeug bereitgestellt wird, welches aus einem zweischneidigen Bohrkopf (10), einem daran orientierten Zwischenträger (11) und einem Bohrrohr (12) besteht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in Unteransprüchen festgehalten und in der Beschreibung erläutert. This object is achieved by the features of the independent claims, according to which a deep drilling tool is provided which consists of a double-edged drill head ( 10 ), an intermediate carrier oriented towards it ( 11 ) and a drill pipe ( 12 ) consists. Further advantageous configurations are set out in the subclaims and explained in the description.

FigurenlisteFigure list

1 zeigt im Prinzip den Aufbau eines zweischneidigen Tiefbohrwerkzeugs mit einem homogenen Bohrkopf (10), bekannt auch aus dem ZLB-Verfahren, und vorzugsweise aus Hartmetall oder Keramik, einem Zwischenträger (11) und dem Bohrrohr (12), beides gewöhnlich aus Stahl. Die Art und die Anzahl der Kühlmitteldurchlässe im Bohrkopf können variieren, gebräuchlich sind jedoch überwiegend 2 Bohrungen (10 d). Der Bohrkopf ist am hinteren Ende dachförmig abgeflacht (10 a) oder konisch (10 b), wobei sich letzterer bei der Verbindung mit dem Zwischenträger (kleben / löten / schweissen) leichter vorzentrieren lässt. Die Verbindung des Zwischenträgers (11) mit dem Bohrrohr (12) (kleben / löten / schweissen) ist konisch ausgeführt, wobei die Konuslänge so gewählt wird, dass je nach verwendetem Verbindungswerkstoff keine Schwachstelle entsteht und die Torsionssteifigkeit an der Verbindung der des Bohrrohrs selbst nicht nachsteht. Jede Schneidseite weist neben dem inneren Kühlmitteldurchlass (10 d) auch einen aussenliegenden Kanal (10 f) auf, der lagegleich im Zwischenträger (11) bis zu dessen Ende (11 c) weitergeführt ist. Die Tiefe des Kanals orientiert sich am Aussendurchmesser des Bohrrohrs (12). Die beiden Spanräume (10 e) bleiben durch zwei mindestens querschnittsgleiche Aussparungen (11 b) weiter bis hin zum Innenrohr erhalten. Dazu wird schematisch gezeigt, dass Bohrkopf (10) und Zwischenträger (11) ein gemeinsames Teil abbilden können (13), in der Folge Grundkörper genannt. 1 shows in principle the structure of a double-edged deep drilling tool with a homogeneous drilling head ( 10 ), also known from the ZLB process, and preferably made of hard metal or ceramic, an intermediate carrier ( 11 ) and the drill pipe ( 12 ), both usually made of steel. The type and number of coolant passages in the drill head can vary, but most are common 2 Drilling (10 d) . The rear end of the drill head is flattened like a roof (10 a) or conical (10 b) , whereby the latter can be more easily pre-centered when connecting to the intermediate carrier (gluing / soldering / welding). The connection of the intermediate beam ( 11 ) with the drill pipe ( 12 ) (gluing / soldering / welding) is conical, whereby the cone length is chosen so that, depending on the connection material used, there is no weak point and the torsional stiffness at the connection is not inferior to that of the drill pipe itself. Each cutting side faces adjacent to the internal coolant passage (10 d) also an external canal (10 f) which is coincident in the intermediate carrier ( 11 ) until its end (11 c) is continued. The depth of the channel is based on the outer diameter of the drill pipe ( 12 ). The two chip spaces ( 10 e) remain through two recesses with at least the same cross-section (11 b) further down to the inner tube. It is shown schematically that the drill head ( 10 ) and intermediate carrier ( 11 ) can map a common part ( 13 ), hereinafter referred to as the base body.
2 verdeutlicht die erfindungsgemässe Funktion des Zwischenträgers (11) dadurch, dass neben der BTA-typischen Kühlmittelzufuhr über die äusseren Kanäle (10 f) weitere Teilströme über Freisparungen (20), Vertiefungen (21) und innere Kanäle (22 / 10 d) zu gleichen Teilen in die beiden Schneidbereiche, und zusätzlich rückspülverstärkend über Kanalfortsetzungen (23) zum Rohrinneren verteilt werden. Dieser Rückfluss verstärkt (und beschleunigt dabei) das aus dem Zerspanungsbereich zusammen mit den Bohrspänen rückfliessende Kühlmittel, und vermindert damit die Gefahr eines Spänestaus im Übergang vom Zwischenträger (11) zum Bohrrohr (12). 2 illustrates the function of the intermediate carrier according to the invention ( 11 ) in that in addition to the typical BTA coolant supply via the outer channels (10 f) further partial flows via clearances ( 20th ), Recesses ( 21st ) and inner channels ( 22/10 d ) in equal parts in the two cutting areas, and additionally reinforcing the backwash via channel continuations ( 23 ) to the inside of the pipe. This backflow increases (and accelerates) the coolant flowing back from the machining area together with the drilling chips, and thus reduces the risk of chip accumulation in the transition from the intermediate carrier ( 11 ) to the drill pipe ( 12 ).
3 zeigt den durch die beiden Schneidbereiche gemeinsam erzeugten Bohrungsgrund (30), die beiden Hauptschneiden (33 und 34), eine teilweise zurückgesetzte Aussenschneide (31), eine gegenüberliegende, ungekürzte Aussenschneide mit einer so genannten Schälfase (32) und innenliegend die Zentrumsschneide (35). Die für solche Tiefbohrwerkzeuge typische Konizität des Bohrkopfs bewirkt, dass die in Bohrrichtung weiter vorne liegende Schälfase (32) diese Schneidseite zur durchmessergebenden macht. Wird nun die Zentrumsschneide (35) so weit in Richtung der anliegenden Hauptschneide (34) verbreitert, dass der radial wirkende Anteil aller Schnittkräfte in der Summe ein Übergewicht in Richtung der durchmessergebenden Seite ergibt, so kommt man auch in Sachen Führungsstabilität, Durchmessertreue und Oberflächenqualität den Werten eines reinen Einlippen-Bohrwerkzeugs wesentlich näher. Zu beachten sind aber auch die Profilüberschneidungen der beiden Schnittebenen, denn der Aussenbereich der Schälfase (32 a) und der äussere Teil der gegenüberliegenden Schneide (33 b) haben trotz 2-schneidigem System die Schnittlast jeweils alleine zu tragen und müssen daher möglichst schmal gehalten werden, um den Wärmeeintrag in die Schneidkanten zu mildern. Am aktiven Teil der Schälfase (32 a) wird dies zudem durch die Schräge und den deshalb dünneren Span unterstützt, und gegenüberliegend kann ein leicht erhöhter Verschleiss auch geduldet werden, da diese Ecke (33 b) nicht oberflächenbildend ist. Bei der Zentrumsschneide (35) ist der alleinige Anteil an der Zerspanung auf Grund der niedrigeren Schnittgeschwindigkeit sowieso unproblematischer. Ganz ohne Profilüberschneidung wird es jedoch auch nicht gehen, will man vermeiden, dass Einflüsse von der Hauptschneide (34), z. B. durch so genannte Aufbauschneiden, Auswirkungen bis in den Bereich der oberflächenbildenden Schälfase (32) haben. Die bei manchen Werkstoffen eventuell auftretenden „Fadenspäne“, wie sie bei abgesetzten Schälfasen vorkommen können, dürften bei dem höheren Kühlmitteldurchsatz kaum Probleme bereiten. 3 shows the bottom of the hole created by the two cutting areas ( 30th ), the two main cutting edges ( 33 and 34 ), a partially recessed outer edge ( 31 ), an opposite, uncut outer edge with a so-called peeling bevel ( 32 ) and inside the center cutting edge ( 35 ). The conicity of the drill head, which is typical for such deep drilling tools, means that the peeling chamfer ( 32 ) makes this cutting side the diameter-determining one. If the center cutting edge ( 35 ) so far in the direction of the adjacent main cutting edge ( 34 ) so that the radially acting portion of all cutting forces in total results in an overweight in the direction of the diameter-determining side, so in terms of guidance stability, diameter accuracy and surface quality, one comes much closer to the values of a pure single-lip drilling tool. However, the profile overlapping of the two cutting planes must also be observed, because the outer area of the peeling bevel (32 a) and the outer part of the opposite cutting edge (33 b) Despite the 2-edged system, each have to bear the cutting load on their own and must therefore be kept as narrow as possible in order to reduce the heat input into the cutting edges. On the active part of the peeling bevel (32 a) this is also supported by the bevel and the resulting thinner chip, and on the opposite side, slightly increased wear can also be tolerated because this corner (33 b) is not surface-forming. At the center cutting edge ( 35 ) because of the lower cutting speed, the sole share of the machining is less problematic anyway. However, it will not work completely without profile overlap if you want to avoid influences from the main cutting edge ( 34 ), e.g. B. by so-called built-up edges, effects up to the area of the surface-forming peeling bevel ( 32 ) to have. The "filament chips" that may occur with some materials, as they can occur with detached peeling bevels, should hardly cause any problems with the higher coolant throughput.
4 zeigt einmal ganz allgemein ein Bohrwerkzeug mit rundem Bohrrohr zusammen mit peripher gebräuchlichen Maschinenelementen. Der durch den Kühlmittelzufuhrbereich (40) ragende Bohrkopf (40 a) wird beim Anbohren in einer Buchse (40 b) geführt, die in einem Gehäuse mit Kühlmittelanschluss (40 c) gehalten ist. Das Bohrrohr selbst wird am anderen Ende des Zufuhrbereichs von Dichtelementen (40 d) gestützt und geführt, und mit geeigneten Spannelementen wie z. B. einer Spannzange (40 e) in den Kopf einer Antriebsspindel eingespannt. Bekannt ist die Anordnung auch unter dem Namen BTA-Bohrverfahren und schon seit langem eingeführter Stand der Technik. Für begrenzte Bohrtiefen kann das Bohrrohr aber auch in einen etwas dickeren Hohlschaft (41 a) eingefügt werden, wobei der Hohlschaft selbst an seinem vorderen Ende von einer Dicht- und Führungsbuchse gestützt und hinten für die Einspannung mit einer standardisierten Einspannhülse (41 c) versehen werden kann. Für Bohrmaschinen ohne inneren Spindeldurchgang erhält das Werkzeug eine Einspannhülse mit seitlichem Ausgang (42 a) und einem Verschluss nach hinten (42 b). Für das dann wie bei der Einlippen-Bohrtechnik frei austretende und mit Spänen versetzte Kühlmittel kann dafür innerhalb eines Maschinenraums ein zusätzlicher Spritzschutz (42 c) angebracht werden. 4th shows a very general drilling tool with a round drill pipe together with peripheral machine elements. The through the coolant supply area ( 40 ) protruding drill head (40 a) becomes when drilling into a socket (40 b) guided in a housing with a coolant connection (40 c) is held. The drill pipe itself has sealing elements at the other end of the feed area (40 d) supported and guided, and with appropriate Clamping elements such. B. a collet (40 e) clamped in the head of a drive spindle. The arrangement is also known under the name BTA drilling process and has been state of the art for a long time. For limited drilling depths, the drill pipe can also be inserted into a somewhat thicker hollow shaft (41 a) be inserted, the hollow shaft itself supported at its front end by a sealing and guide bushing and at the rear for clamping with a standardized clamping sleeve (41 c) can be provided. For drilling machines without an internal spindle passage, the tool has a clamping sleeve with a side exit (42 a) and a closure to the rear (42 b) . For the coolant, which then emerges freely and is mixed with chips, as with the single-lip drilling technique, an additional splash guard can be used within a machine room (42 c) be attached.

Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:

Neben dem einfachen Aufbau und den daraus resultierenden kostengünstigen Herstellungs- , Nachschleif- oder Neubestückungsmöglichkeiten wäre zu nennen, dass mit diesem Werkzeugaufbau die Schneidkapazität der 2-schneidigen Tiefbohrtechnik viel effektiver umgesetzt werden kann. Der Kopfquerschnitt muss sich auch nicht mehr etwa an dem 2-mal eingesickten Rohr orientieren, sodass die beiden Spanabfuhrkanäle mindestens so gross wie bei der bisherigen Vollhartmetall-Variante ausgebildet werden können. Und die periphere Kühlmittelzuführung in Verbindung mit möglichen Ejektor-Teilströmen bewirkt zudem die notwendige Durchspülung energiesparend bei wesentlich geringerer Druckvorgabe. Das runde Bohrrohr ist einfach belastbarer und ausserdem in Stützlünetten exakter zu führen, und selbst die bei langen Bohrrohren oft unverzichtbare Schwingungsdämpfung lässt sich am runden Rohr leichter realisieren. Aber auch für kürzere Bohrtiefen kann insbesondere die Variante mit der Hohlschaftverstärkung (auch Tauchspindel-Verfahren genannt) vermehrt in Bereichen eingesetzt werden, die bislang eher dem Einlippenbohrer vorbehalten waren, so z. B. beim Bohren von Matrizen oder Saugwalzen. Und selbst bei älteren Bohrmaschinen ohne Spindeln mit Innendurchgang oder rotierender Kühlmittelzuführung ist dieser Aufbau machbar.In addition to the simple structure and the resulting cost-effective manufacturing, regrinding or re-tooling options, it should be mentioned that with this tool structure the cutting capacity of the 2-edged deep drilling technology can be implemented much more effectively. The head cross-section no longer has to be based on the tube, which has been indented twice, so that the two chip removal channels can be made at least as large as in the previous solid carbide variant. And the peripheral coolant supply in connection with possible ejector partial flows also effects the necessary flushing in an energy-saving manner with a significantly lower pressure specification. The round drill pipe is more resilient and can also be guided more precisely in support rests, and even the vibration damping, which is often indispensable for long drill pipes, can be implemented more easily on the round pipe. But also for shorter drilling depths, the variant with the hollow shaft reinforcement (also known as the submersible spindle method) can increasingly be used in areas that were previously reserved for single-lip drills, e.g. B. when drilling dies or suction rolls. And even with older drilling machines without spindles with an internal passage or rotating coolant supply, this structure is feasible.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102009031193 A1 [0007]DE 102009031193 A1 [0007]
DE 102010051248 A1 [0008]DE 102010051248 A1 [0008]
DE 102012215420 A1 [0009]DE 102012215420 A1 [0009]
DE 102017006188 A1 [0011]DE 102017006188 A1 [0011]

Claims

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig, bestehend aus: einem aus dem Bereich „ZLB-Bohren“ bekannten Bohrkopf (10) aus Hartmetall oder Keramik, mit einer dachförmigen (10 a) oder konischen (10 b) Endengeometrie, mit frontseitig zwei um 180° gegeneinander versetzte Hauptschneiden (10c), mit mindestens zwei inneren Kanälen (10d) für die Kühlmittelzufuhr zum Schneidbereich und zwei Freiräumen (lOe) zum Ableiten der Späne, einem im Bereich „BTA-Bohren“ üblichen runden Bohrrohr mit konischer Öffnung (12) und einem so genannten Zwischenträger (11), der das erfindungsrelevante Zusammenspiel von ZLB- und BTA-Bohrtechnik zusammen mit einer Funktion aus dem Bereich „Ejektorbohren“ abbildet und die Verbindung mittels Kleben, Löten oder Schweissen von Kopf und Rohr herstellt.Deep drilling tool with 2 cutting edges, consisting of: a drill head (10) made of hard metal known from the area of "ZLB drilling" or Ceramic, with a roof-shaped (10 a) or conical (10 b) end geometry, with two main cutting edges offset by 180 ° on the front (10c), With at least two inner channels (10d) for the coolant supply to the cutting area and two free spaces (lOe) for discharging the chips, a round drill pipe with a conical opening (12) and a so-called intermediate carrier (11), which is usual in the area of "BTA drilling", who depicts the interplay between ZLB and BTA drilling technology, which is relevant to the invention, together with a function from the area of "ejector drilling" and creates the connection by means of gluing, soldering or welding of head and pipe.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: - an einer Hauptschneide (10c) die Aussenkante etwas zurückgesetzt ist (31), wodurch die gegenüberliegende Hauptschneide zur durchmessergebenden Schneide wird. - die durchmessergebende Schneide an ihrer Aussenkante eine so genannte Schälfase (32) mit oder ohne Rundung aufweist. - das äussere Ende der Schälfase (32) in Bohrrichtung gesehen vor der zurückgesetzten Aussenkante der Gegenseite (31) liegt. - die durchmessergebende Schneide im Zentrumsbereich eine Innenschneide (35) aufweist, deren Breite so gross ist, dass der radial wirkende Anteil aller Schnittkräfte in der Summe ein Übergewicht in Richtung der durchmessergebenden Schneide ergibt, wodurch eine Führungsstabilität ähnlich wie bei der Einlippen-Bohrtechnik bewirkt wird.Deep drilling tool 2-edged after Claim 1 , characterized in that: - on a main cutting edge (10c) the outer edge is set back somewhat (31), whereby the opposite main cutting edge becomes the diameter-determining cutting edge. - The diameter-determining cutting edge has a so-called peeling bevel (32) with or without rounding on its outer edge. - The outer end of the peeling bevel (32) is in front of the set-back outer edge of the opposite side (31) when viewed in the drilling direction. - the diameter-determining cutting edge has an inner cutting edge (35) in the center area, the width of which is so large that the total of the radially acting portion of all cutting forces results in a predominance in the direction of the diameter-determining cutting edge, which results in guidance stability similar to that of the single-lip drilling technique .

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: - der Bohrkopf (10) mindestens zwei äussere Kanäle (10f) aufweist, deren Tiefe radial bis zur Mantelfläche des Bohrrohrs (12) reicht. - die äusseren Kanäle (lOf) über den Zwischenträger (11) hinaus realisiert sind (11 c). - der Zwischenträger (11) neben der geometrischen Anpassung an das Bohrkopfende (11 a) zwei Aussparungen (11 b) als mindestens querschnittsgleiche Weiterführung der Spanabfuhrkanäle (10 e) bis ins Rohrinnere aufweist. - der Zwischenträger (11) infolge seiner geometrischen Ausbildung Kühlmittel und Späne aus beiden Spanräumen des Bohrkopfs (10 e) über die Aussparungen (11b) ins Bohrrohrinnere und gleichzeitig am Aussenmantel des Bohrrohrs in Bohrrichtung strömendes Kühlmittel über die äusseren Kanäle (10 f) und inneren Kanäle (22 / 10d) zu gleichen Teilen an die beiden Schneidebenen und über Kanalfortsetzungen (23) zur Rückspülverstärkung ins Rohrinnere verteilt.Deep drilling tool 2-edged after Claim 1 , characterized in that: - the drill head (10) has at least two outer channels (10f), the depth of which extends radially to the jacket surface of the drill pipe (12). - The outer channels (lOf) are realized beyond the intermediate carrier (11) (11 c). - The intermediate carrier (11) has, in addition to the geometric adaptation to the drill head end (11 a), two recesses (11 b) as a continuation of the chip removal channels (10 e) with at least the same cross-section into the pipe interior. - the intermediate carrier (11) due to its geometric design coolant and chips from both chip spaces of the drill head (10 e) via the recesses (11b) into the inside of the drill pipe and at the same time on the outer jacket of the drill pipe in the drilling direction flowing coolant via the outer channels (10 f) and inner Channels (22 / 10d) distributed in equal parts to the two cutting planes and via channel continuations (23) to reinforce the backwash into the inside of the pipe.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenträger (11) aus Stahl besteht oder mittels additivem Fertigungsverfahren aus einem dafür geeigneten Werkstoff aufgebaut ist, dessen Eigenschaften mit Stahl vergleichbar sind.Deep drilling tool 2-edged after Claim 1 and 3 , characterized in that the intermediate carrier (11) consists of steel or is constructed by means of an additive manufacturing process from a suitable material, the properties of which are comparable to steel.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass Bohrkopf (10) und Zwischenträger (11) ein gemeinsames Teil abbilden (13), in der Folge Grundkörper genannt.Deep drilling tool 2-edged after Claim 1 and 3 , characterized in that the drill head (10) and intermediate carrier (11) form a common part (13), hereinafter referred to as the base body.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (13) mit gelöteten oder geschraubten Schneid- und Führungselementen versehen ist (14).Deep drilling tool 2-edged after Claim 5 , characterized in that the base body (13) is provided with soldered or screwed cutting and guide elements (14).

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (13) mittels additivem Fertigungsverfahren aus einem dafür geeigneten und mit Stahl vergleichbaren Werkstoff aufgebaut und nur in den Schneid- und Führungszonen mit verschleissfesten Einlagen, Beschichtungen oder Auftragungen versehen ist.Deep drilling tool 2-edged after Claim 5 , characterized in that the base body (13) is constructed from a suitable material comparable to steel by means of an additive manufacturing process and is provided with wear-resistant inserts, coatings or deposits only in the cutting and guide zones.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (13) mittels additivem Fertigungsverfahren komplett aus einem verschleissfesten und schneidfähigen Werkstoff aufgebaut ist.Deep drilling tool 2-edged after Claim 5 , characterized in that the base body (13) is constructed entirely from a wear-resistant material that can be cut by means of an additive manufacturing process.

Tiefbohrwerkzeug 2-schneidig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass: - für begrenzte Bohrtiefen das Bohrrohr (12) in einen dickeren Hohlschaft (41 a) mündet. - der Hohlschaft (41 a) im Durchmesser grösser als der Bohrkopf (10) ist. - der Hohlschaft (41 a) an seinem Ende zwecks Einspannung in eine Bohrspindel mit einer standardisierten Einspannhülse (41 c) versehen ist. - für Bohrspindeln ohne inneren Durchgang das Schaftende einen seitlichen Ausgang zur Ausleitung von Spänen und Kühlmittel aufweist (42 a).Deep drilling tool 2-edged after Claim 1 , characterized in that: - for limited drilling depths, the drill pipe (12) opens into a thicker hollow shaft (41 a). - The hollow shaft (41 a) is larger in diameter than the drill head (10). - The hollow shaft (41 a) is provided at its end with a standardized clamping sleeve (41 c) for the purpose of being clamped in a drilling spindle. - For drilling spindles without an internal passage, the end of the shaft has a side exit for discharging chips and coolant (42 a).