DE8601171U1 - Drilling tool - Google Patents

Description

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\ Bohrwerkzeug\ Drilling tool

: Die Anmeldung betrifft ein Bohrwerkzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1: The application relates to a drilling tool according to the preamble of claim 1

Aus der EP-Al 118 035 ist ein Bohrwerkzeug mit einem : metallischen Bohrerspitzenträgerteil, auf den eineEP-Al 118 035 discloses a drilling tool with a: metallic drill bit carrier part, onto which a

Sintermetallbohrerspitze aufgesetzt ist, bekannt, bei der die Bohrerspitze zumindest einen schraubenförmig verlaufenden innenliegenden Kühlkanal aufweist. Zur Herstellung der Bohrerspitze wird vorgeschlagen, <*inen mitSintered metal drill bit is placed on it, in which the drill bit has at least one helical internal cooling channel. To produce the drill bit, it is proposed to use <*ins with

geraden Kühlkanal ausnehmungen versehenen Rohling nach dem Sintern unter Temperatureinwirkung zur Herstellung einer angestrebten KühlkanalwendeIsteigung zu verdrillen. Dies geschieht dermaßen, daß die wendelförmig verlaufende ' Kühlkanäle durch Verdrillen des aus der Strangpreßeinrichtung austretenden Sintermetallrohlings mit einer auf den Materialfluß, auf die angestrebte Bohrergeometrie und auf den Wendelverlauf der Kühlkanäle abgestimmten Winkelgeschwindigkeit hergestellt werden, die (offenbar nach dem Stand der Technik bekannten) Verdrilleinrichtungen eine stetige und gleichmäßige axiale Führung des Sintermetallrohlings und eine ebenfalls kontinuierliche und stetige Verdrillbewegung besorgen.After sintering, the blank provided with straight cooling channel recesses is twisted under the influence of temperature in order to produce a desired cooling channel spiral pitch. This is done in such a way that the spiral-shaped cooling channels are produced by twisting the sintered metal blank emerging from the extrusion device at an angular speed matched to the material flow, the desired drill geometry and the spiral course of the cooling channels, the twisting devices (apparently known from the state of the art) ensure a constant and uniform axial guidance of the sintered metal blank and a likewise continuous and constant twisting movement.

In der Praxis wiesen die so hergestellten Hartmetallbohrer jedoch sowohl im Durchmesser als auch hinsichtlich der Wendelform ungleichmäßige Kühlkanäle auf. Das gleiche Problem stellt sich generell bei Sinfterkörpern, die innere, insbesondere nicht geradlinige Bohrungen aufweisen. Wie beim Bohrwerkzeug sind bei der Herstellung zusätzliche Verdrilleinrichtungen scwie entsprechende Steuer- und Regel-Orange erforderlich.In practice, however, the carbide drills produced in this way had uneven cooling channels both in terms of diameter and spiral shape. The same problem generally arises with sintered bodies that have internal, particularly non-straight, holes. As with drilling tools, additional twisting devices and corresponding control and regulating devices are required during production.

Hieraus ergibt sich die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Bohrwerkzeug mit mindestens öinem wendelförmig verlaufenden innenliegenden Spülmittelkanal anzugeben, das schon allein durch seine Stoffauswahl undThis gives rise to the object underlying the invention, namely to provide a drilling tool with at least one spiral-shaped internal flushing agent channel, which, due to its material selection and

Auswahl der Geometrie gleichmäßig verlaufende Spülmittelkanäle aufweist.Selection of the geometry has evenly running detergent channels.

Die Aufgabe wird durch das im flnspruah 1 beschriebene Bohrwerkzeug gelöst. Wählt man nämlich ein aus einem Kern und einem Mantelrohr bestehenden Hartmetal!verbundkörper als Bohrwerkzeug, so ist es ohne weiteres möglich, die gewünschten Spülmittelkanäle vollständig am bzw. im Außenmantel des Kerns und/oder der Mantelinnenfläche des Mantelrohres einzubringen. Insbesondere ist eine Außenhearbeitung eines Vollkörpers leichter durchzuführen als in einen Vollkörper nicht geradlinige Bohrungen einzubringen.The task is solved by the drilling tool described in claim 1. If a hard metal composite body consisting of a core and a casing tube is selected as the drilling tool, it is easily possible to completely insert the desired flushing agent channels on or in the outer casing of the core and/or the inner surface of the casing tube. In particular, external machining of a solid body is easier to carry out than inserting non-straight holes in a solid body.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die im Kern und/oder im Mantelrohr liegenden Spülmittelkanäle im Querschnitt im wesentlichen tunnelförmig, wobei diese Tunnelform geradflächige, zueinander parallelstehende oder schräg aufeinander zulaufende Seitenwandungen aufweisen kann. Je nach Anwendungszweck würde es jedoch auch möglich sein, halbkreis-, halbellipsen- oder linsenförmig Spülmittelkanäle vorzusehen.According to a further development of the invention, the flushing agent channels located in the core and/or in the casing tube are essentially tunnel-shaped in cross section, whereby this tunnel shape can have straight-surfaced, parallel to one another or diagonally converging side walls. Depending on the application, however, it would also be possible to provide flushing agent channels in a semicircular, semi-elliptical or lens-shaped manner.

Je nach Anwendungszweck des Bohrwerkzeuges werden Kern und Mantelrohr aus demselben Hartmetall oder aus verschiedenen Hartmetallen zusammengesetzt. Vorzugsweise wird ein Kern aus einer relativ im Vergleich zum Mantelrohr zäheren und das Mantelrohr aus einer dazu relativ harten verschleißfesteren Hartmetallsorte verwendet.Depending on the intended use of the drilling tool, the core and casing tube are made of the same hard metal or of different hard metals. Preferably, a core is made of a relatively tougher hard metal than the casing tube and the casing tube is made of a relatively hard, more wear-resistant hard metal type.

Nach einer weiteren Ausgestaltungen der Erfindung sind der Kern und das Mantelrohr kegelstumfförmig, vorzugsweise mit einem Kegelwinkel von maximal 5°.According to a further embodiment of the invention, the core and the jacket tube are frustoconical, preferably with a cone angle of maximum 5°.

Die Bohrwerkzeuge werden durch folgendes Verfahren hergestellt. Wesentlicher Gedanke dieses Verfahrens ist es, an der Außenseite eines Kerns und/oder in der Mantelinnenfläche eines Mantelrohres jede der gewünschten inneren Spülmittelkanäle als Nut einzubringen, wobei ggf. die beiden gegenüberliegenden Nuten im Kern und imThe drilling tools are manufactured using the following process. The main idea behind this process is to create each of the desired internal flushing agent channels as a groove on the outside of a core and/or in the inner surface of a casing pipe, whereby if necessary, the two opposing grooves in the core and in the

Mantelrohr einen Spülmittelkanal bilden, anschließend das Mantelrohr aufzuschieben und die beiden Stücke zu einem Verbundkörper fertig zu sintern. Hierbei schrumpft das Mantelrohr auf den Kern auf oder die beiden Teile verbinden sich durch Diffusionsvorgänge an ihren sich berührenden Randflächen.Form a channel for the detergent in the casing pipe, then slide the casing pipe on and sinter the two pieces to form a composite body. The casing pipe shrinks onto the core or the two parts bond together through diffusion processes at their contacting edge surfaces.

Wie bereits oben angedeutet, wird vor dem gemeinsamen Sintern mindestens eine im Grund im Querschnitt halbkreis- oder halbellipsen- oder linsenförmige oder im wesentlichen rechteckige oder der Kreisform angeglichene Nut in die Außenseite des Kerns und/oder in die Mantelinnenseite des Mantelrohres eingebracht.As already indicated above, before the joint sintering, at least one groove with a cross-section that is semicircular, semi-elliptical, lens-shaped, essentially rectangular or approximate to a circle is introduced into the outside of the core and/or into the inside of the casing tube.

Aber auch andere Formgestaltungen, von denen die im Querschnitt tunnelförmige Nut noch bevorzugt wird, sind möglich.But other shapes are also possible, of which the tunnel-shaped groove in cross-section is still preferred.

Wählt man das oben erwähnte Aufschrumpfen (Zusammenschrumpfen), so wird nach einer Weiterbildung der Erfindung der Querschnitt der Mantelöffnung vor der Sinterung mindestens so groß bemessen, daß ein Einschieben des Kerns möglich ist und daß er das Maß des Kernquerschnitts um nicht mehr als 35 % übersteigt, vorzugsweise ist der Mantelquerschnitt 10 bis 20 % größer als der Kernquerschnitt. Derartige Hartmetallverbundkörper können nach der Sinterung bei 1250 bis 1500 ⁰C, vorzugsweise bei 1300 ⁰C, in nach dem Stand der Technik bekannter Weise heißisostatisch verdichtet werden.If the above-mentioned shrinking (shrinking together) is selected, according to a further development of the invention, the cross-section of the shell opening before sintering is dimensioned at least large enough to allow the core to be inserted and that it does not exceed the dimension of the core cross-section by more than 35%; preferably the shell cross-section is 10 to 20% larger than the core cross-section. Such hard metal composite bodies can be hot isostatically compacted after sintering at 1250 to 1500 ⁰ C, preferably at 1300 ⁰ C, in a manner known from the prior art.

Der besondere Vorteil des im Prinzip bereits in der DE-Al 28 10 746 beschriebenen Verfahrens liegt darin, daß durch Einhaltung der genannten Schrumpfmaße des Preßteils zum gesinterten Teil überraschenderweise eine innige Verbindung zwischen beiden entsteht, ohne daß schädliche Einflüsse, wie Rißbildung, auftreten. Da bei der Herstellung von Hartmetallen die Sxntertemperaturen und -zeiten stark von dem Bindemittel und dem Bindemetallgehalt, der Korngrößen des eingesetzten Carbides und der chemischen Zusammensetzung abhängen, erfordern.feinkörnige LegierungenThe particular advantage of the process, which in principle is already described in DE-Al 28 10 746, is that by adhering to the specified shrinkage dimensions of the pressed part to the sintered part, a surprisingly close connection is created between the two without damaging influences such as cracking. Since the sintering temperatures and times in the production of hard metals depend heavily on the binder and the binder metal content, the grain size of the carbide used and the chemical composition , fine-grained alloys are required.

mit geringem Co-Gehalt sehr viel höhere Sintertemperaturen als solche mit grobem Carbidkorn und hohem Co-Gehalt .with low Co content have much higher sintering temperatures than those with coarse carbide grain and high Co content.

Nachdem in den Kern und/oder in das Mantelrohr zumindest eine Nut eingebracht wird, wird der Kern erst fertiggesintert, bevor der Kern und das übergeschobene ungesinterte Mantelrohr gemeinsam gesintert werden. Auch hierbei kann man sich unterschiedliche Sintertemperaturen für das Kernmaterial und das Mantelmaterial zunutzeAfter at least one groove has been made in the core and/or the jacket tube, the core is first fully sintered, before the core and the unsintered jacket tube pushed over it are sintered together. Here too, different sintering temperatures for the core material and the jacket material can be used.

Veränderungen der Sinteroberfläche, z.B. durch Oxide oder sonstige Verunreinigungen , die den nachfolgenden Sinterprozeß ungünstig beeinflussen, werden mechanisch oder chemisch nach dem ersten Sintern durch Oberflächenbehandlung entfernt.Changes to the sintered surface, e.g. caused by oxides or other impurities that adversely affect the subsequent sintering process, are removed mechanically or chemically by surface treatment after the first sintering.

Bei der Herstellung des Kerns ist man keineswegs auf ein Herstellverfahren festgelegt. So kann z.B. der mit Nut versehene Kern glatt- oder stranggepreßt, spritzgegossen, schlickergegossen oder aus einem isostatisch hergestellten Preßling durch Zerspanen hergestellt werden.When manufacturing the core, there is no specific manufacturing process. For example, the grooved core can be smooth-pressed or extruded, injection-molded, slip-cast or machined from an isostatically manufactured pressed part.

Stellt man einen gesinterten oder ungesinterten Kern und/oder ein Mantelrohr mit mindestens einer geraden Nut, die spanend eingebracht wird, her, können der Kern und/oder das Mantalrohr in nach dem Stand der Technik bekannter Weise thermisch verdrillt werden. Eine bevorzugte Möglichkeit, zur Verdrillung wird im folgenden beschrieben: Das Mittel zum Verdrillen wird gleichzeitig zum Einbringen der wendeiförmigen Nut verwendet. Da gleichzeitig mit dem Strangpressen über den Führungssteg bzw. die Führungsstege die Verdrillung bewirkt wird, hängt diese auch nicht mehr von äußeren Größen wie der Materialflußgeschwindigkeit in der Strangpresse ab. Ferner wird stets eine gleichmäßige Steigung der Wendel im Hartmetall unabhängig davon bewirkt, mit welcher Geschwindigkeit der Stempel das Material in und durch die Düse preßt. Die Gleichmäßigkeit, der Steigung wird erhöht.If a sintered or unsintered core and/or a jacket tube with at least one straight groove, which is machined, is produced, the core and/or the jacket tube can be thermally twisted in a manner known from the state of the art. A preferred option for twisting is described below: The means for twisting is used at the same time to create the helical groove. Since the twisting is effected at the same time as the extrusion via the guide web or webs, it no longer depends on external variables such as the material flow speed in the extrusion press. In addition, a uniform pitch of the helix in the hard metal is always achieved regardless of the speed at which the punch presses the material into and through the nozzle. The uniformity of the pitch is increased.

wenn die Führung über die besagte Stegwendel über mindestens 90°, vorzugsweise über mindestens 180°.. erfolgt. Aus apparate-, fertigungs- und verfahrenstechnischen Gründen wird eine Führung, das ist der Steg, bevorzugt, der im Querschnitt halbkreisförmig ist und dessen Radius 0,5 bis 1 nun beträgt.if the guide via the said web spiral is over at least 90°, preferably over at least 180°.. For equipment, manufacturing and process engineering reasons, a guide, i.e. the web, that is semicircular in cross-section and whose radius is 0.5 to 1 mm is preferred.

&ldquor; Erfahrungen haben gezeigt, daß der Spiralwinkel des &ldquo; Experience has shown that the spiral angle of the

Wendeiförmigen Steges in dar Düse etwas größer gewählt werden sollte als der beim Kern später gewünschte Winkel der wendeiförmigen Nut. In der Regel beträgt der Korrekturwinkel ca. 3 bis 7°.The angle of the spiral web in the nozzle should be selected to be slightly larger than the angle of the spiral groove that is later desired for the core. The correction angle is usually around 3 to 7°.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Bs zeigen:Embodiments of the invention are illustrated in the drawings. Bs show:

Fig. la bis Id jeweils Querschnittsansichten vonFig. la to Id are cross-sectional views of

Spülmittelkanälen in einem Kern (bzw. einem Mantelrohr) als Teil eines Verbundkörpers,Flushing agent channels in a core (or a jacket pipe) as part of a composite body,

Fig. 2a, b jeweils Querschnittsansichten desFig. 2a, b are cross-sectional views of the

Verbundkörpers mit vorgesintertem Kern vor bzw. nach dem abschließenden Fertigs intern,Composite body with pre-sintered core before or after the final finishing internally,

Fig. 2c, d jeweils LängsquerschnittsansichtenFig. 2c, d are longitudinal cross-sectional views

des Verbundkörpers vor bzw. nach dem abschließenden Fertigsintern,of the composite body before and after the final sintering,

Fig. 3a bis d entsprechende Ansichten wie inFig. 3a to d corresponding views as in

Fig. 2a bis 2d jeweils mit ungesintertem Kern und ungesintertem Mantelrohr,Fig. 2a to 2d each with unsintered core and unsintered jacket tube,

Fig. 4a, b eine erfindungsgemäße BohrerspitzeFig. 4a, b a drill tip according to the invention

in einer Querschnitts- und einer Seitenansicht,in a cross-sectional and a side view,

Fig. 4c eine Querschnittsansicht einerFig. 4c is a cross-sectional view of a

Bohrerspitze mit Spülmittelkanälen in der Innenfläche des Mantelrohres,Drill tip with flushing agent channels in the inner surface of the casing pipe,

Fig. 5a, b und c Seitenansichten von Bohrwerkzeugen,Fig. 5a, b and c side views of drilling tools,

Fig. 6 ein zur Herstellung eines Kerns oderFig. 6 a for producing a core or

Mantelrohres geeignetes Strangpreßwerkzeug in einer Querschnittsansicht undExtrusion tool suitable for the casing pipe in a cross-sectional view and

Fig. 7a, b eine Düse des StrangpreßwerkzeugesFig. 7a, b a nozzle of the extrusion tool

nach Fig. 6 in zwei Schnittansichten.according to Fig. 6 in two sectional views.

Nach der vorliegenden Erfindung günstige Spüimittelkanaiquerschnitte sind in Fig. la bis d dargestellt. Die Spülmittelkanalquerschnitte entsprechen auf dem Kopf stehenden Tunnelformen, wobei die Tunnelseitenwände 1, 1', wie in Fig. Ib und Id dargestellt, parallel verlaufen oder, wie Fig. la und c zeigen, zur Tunnelspitze 2, bzw. dem Grund, konisch verlaufen. Der Tunnel kann im Grund aber auch planar ausgebildet sein (Fig. Ic, d). Die dargestellten Querschnittsformen der Nuten 7, die wendelförmig am Umfang des Kerns 4 verlaufen und die die späteren Spülmittelkanäle (7) bilden, umfassen flächenmäßig mehr als den jeweils eingezeichneten Vollkreis 5. Es sind jedoch auch halbkreis-, halbellipsen- oder linsenförmige Nutenquerschnitte mit etwa halb so großer Querschnittsfläche - je nach Anwendungsfall - ausführbar. Die gleichen Spülmittelquerschnitte können auch in die Innenfläche des Mantelrohres eingebracht werden, so daß an die Stelle des Kerns 4, wie in Fig. la bis d dargestellt, das Mantelrohr 6 tritt.According to the present invention, favorable flushing agent channel cross-sections are shown in Fig. la to d. The flushing agent channel cross-sections correspond to upside-down tunnel shapes, with the tunnel side walls 1, 1' running parallel, as shown in Fig. 1b and 1d, or, as shown in Fig. la and c, running conically towards the tunnel tip 2 or the base. The tunnel can also be planar in the base (Fig. 1c, d). The cross-sectional shapes of the grooves 7 shown, which run helically around the circumference of the core 4 and which form the later flushing agent channels (7), cover more area than the full circle 5 shown in each case. However, semicircular, semi-elliptical or lens-shaped groove cross-sections with a cross-sectional area approximately half as large can also be implemented - depending on the application. The same flushing agent cross-sections can also be introduced into the inner surface of the jacket tube, so that the jacket tube 6 takes the place of the core 4, as shown in Fig. la to d.

Fig. 2a, c zeigen zwei ineinandergeschobene Teile/ das ungesinterte Mantelrohr 6 und den bereits fertiggesinterten Kern 4 mit zwei jeweils wendelförmig verlaufenden Nuten 7 als Spülmittelkanäle vor dem abschließenden Sintern. Der Kern 4 kann vor dem ab-Fig. 2a, c show two parts pushed into one another/ the unsintered jacket tube 6 and the already fully sintered core 4 with two spiral-shaped grooves 7 as flushing agent channels before the final sintering. The core 4 can be

schließenden Sintern z.B. durch Schleifen, Strahlen, Ätzen etc. oberflächenbehandelt sein, damit keine Oxide oder sonstige Verunreinigungen den Sinterprozeß (Diffusionsprozeß) qualitiv beeinflussen. Der Kern 4 kann vor dem ersten Sintern z.B. glatt oder stranggepreßt, aus einem heißisostatisch hergestellten Preßling durch Zerspanen geformt, durch Spritzgießen oder durch Schlickergießen hergestellt werden.The core 4 must be surface treated before the final sintering, e.g. by grinding, blasting, etching, etc., so that no oxides or other impurities affect the quality of the sintering process (diffusion process). The core 4 can, e.g., be smooth or extruded, formed from a hot isostatically produced compact by machining, produced by injection molding or by slip casting before the first sintering.

Die Spülmittelkanäle 7 können dabei mit angepreßt, angeformt, spanend in den ungesinterten (oder gesinterten) Kern eingebracht oder, wie z.B. in der EP-Al 00 118 035 beschrieben, gerade spanend oder nichtspanend erzeugt und später durch Verdrillen hergestellt werden.The flushing agent channels 7 can be pressed, formed, machined into the unsintered (or sintered) core or, as described in EP-Al 00 118 035, can be produced by machining or non-machining and later manufactured by twisting.

Nach einem besonders geeigneten Verfahren werden die Spülmittelkanäle bereits beim Strangpressen erzeugt, worauf im Zusammenhang mit der Erläuterung zu Fig. 6 und 7a, b eingegangen wird.According to a particularly suitable method, the detergent channels are already created during extrusion, which is discussed in connection with the explanation of Fig. 6 and 7a, b.

Zum Beispiel kann als Kernmaterial eine aus 94 % WC und 6 % Co bestehende Legierung m verwendet werden, die bei 1540 ⁰C gesintert worden ist.For example, an alloy consisting of 94% WC and 6% Co, sintered at 1540 ^° C, can be used as the core material.

Das Mantelrohr 6 hingegen besteht z.B. aus einer Legierungszusammensetzung von 92 % WC und 8 % Co bei einer WC-Ausgangskorngröße von 3,5 m und hatte bis auf ein unter Berücksichtigung der Aufschrumpfung gewähltes Aufmaß 8 (Fügespiel) eine dem Kernkörper entsprechende Mantelöffnung. Zur Formgebung des Mantelrohres 6 kann dieses stranggepreßt, spanend aus isostatisch hergestellton Rohlingen geformt oder durch Spritz- bzw. Schlickergießen hergestellt sein. Selbstverständlich können zur Qualitätssteigerung der Werkzeuge heißisostatische Preßbehandlungen zwecks Nachverdichtung entweder nac.i dem Sintern oder gleich beim Pertigsintern vorgenommen werden.The casing tube 6, on the other hand, consists of an alloy composition of 92% WC and 8% Co with a WC initial grain size of 3.5 m and had a casing opening corresponding to the core body, except for an allowance 8 (joint clearance) selected taking shrinkage into account. To shape the casing tube 6, it can be extruded, machined from isostatically produced blanks or produced by injection or slip casting. Of course, to improve the quality of the tools, hot isostatic pressing treatments can be carried out for the purpose of subsequent compaction either after sintering or immediately during final sintering.

Die beiden ineinandergeschobenen Teile 5, 6 sind bei 1420 ⁰C gemeinsam gesintert worden, wonach sich der in Fig.The two nested parts 5, 6 were sintered together at 1420 ⁰ C, after which the structure shown in Fig.

2b, d dargestellt Zustand ergibt. Kern 4 und Mantelrohr bilden über die beiden gemeinsame Diffusionsfläche 9 einen festsitzenden Verbundkörper. Zu baachten ist bei der Dimensionierung des Kerns 4 vor dessen erster Sinterung, daß sich (auch in der Länge) ein beträchtliches Schrumpfmaß beim Sintern ergeben kann, so daß - wie aus Fig. 2c ersichtlich - die Fügelage des Kerns 4 zum Mantelrohr 6 im Hinblick auf die spätere Bohrerspitze 10 zu beachten ist.2b, d. Core 4 and jacket tube form a firmly seated composite body via the two common diffusion surfaces 9. When dimensioning core 4 before its first sintering, it must be taken into account that a considerable amount of shrinkage (also in length) can occur during sintering, so that - as can be seen from Fig. 2c - the joining position of core 4 to jacket tube 6 must be taken into account with regard to the later drill tip 10.

Wie nach dem Stand der Technik bekannt, werden nach den; Fertigsintern die Verbundkörper mechanisch z.B. durch Schleifen endbearbeitet und/oder mit unterschiedlichen Hartstoffbeschichtungen, z.B. TiC, TiN, versehen.As is known in the state of the art, after the final sintering, the composite bodies are mechanically finished, e.g. by grinding and/or provided with different hard material coatings, e.g. TiC, TiN.

Die in Fig. 3 dargestellten Teile unterscheiden sich von den entsprechend Fig. 2 nur dadurch, daß Kern und Mantelrohr in Fig. 3a, c beide in ungesintertem Zustand dargestellt sind, bevor sie dem abschließenden gemeinsamen Sintern unterzogen werden. Dementsprechend kann bezüglich der Formgebungsverfahren und der Materialwahl auf die vorstehenden Ausführungen zu Fig. 2 verwiesen werden. Die Hartmetallscrtan können so gewählt werden, daß unterschiedliche Sinterschrumpfungen beim Kern und beim Mantelrohr auftreten: Die Hartmetallsorte für das Mantelrohr 6 sollte so gewählt werden, daß eine stärkere Sinterschrumpfung als beim Kern 4 auftritt. Durch diese Maßnahme wird sichergestellt, daß die Teile sich trotz des Aufmaßes 8 (Fügebeispiel) gut fügen lassen und daß das Zusammensintern sich die gewünschte Diffusionsfläche 9 ausbildet. Wählt man z.B. einen Kern mit einem Außendurchmesser von 6 mm bei einem Schrumpfungsmaß von 20 %, so beträgt der Kerndurchmesser 4,8 mm, woraus sich für das Mantelrohr bei einer angenommenen Schrumpfung von 22 % und einem (theoretischen) Mantelrohrinnendurchmesser von 4,77 mm nach dem Sintern ein Innendurchmesser von 6,12 mm vor dem Sintern errechnet. Das bedeutet, daß das Fügespiel etwa 0,12 mm beträgt. Der Mantelrohraußendurchmesser kann z.B. mit 10,5 mm gewählt werden. Fig. 4a, b stellt die fertig bearbeitete wendeiförmige Bohrer-The parts shown in Fig. 3 differ from those in Fig. 2 only in that the core and jacket tube in Fig. 3a, c are both shown in an unsintered state before they are subjected to the final joint sintering. Accordingly, with regard to the shaping process and the choice of material, reference can be made to the above comments on Fig. 2. The hard metal grades can be selected so that different sintering shrinkages occur in the core and the jacket tube: The hard metal grade for the jacket tube 6 should be selected so that a greater sintering shrinkage occurs than in the core 4. This measure ensures that the parts can be joined well despite the allowance 8 (joining example) and that the desired diffusion surface 9 is formed when sintered together. If, for example, you choose a core with an outer diameter of 6 mm and a shrinkage of 20%, the core diameter is 4.8 mm, which means that for the casing tube, assuming shrinkage of 22% and a (theoretical) casing tube inner diameter of 4.77 mm after sintering, an inner diameter of 6.12 mm is calculated before sintering. This means that the joint clearance is about 0.12 mm. The casing tube outer diameter can be selected as 10.5 mm, for example. Fig. 4a, b shows the finished helical drill bit.

spitze 10 mit wendelförmig verlaufenden Spülmittelkanälentip 10 with spiral-shaped detergent channels

7 dar. Aus der Querschnittsansicht nach Fig. 4a kann man7. From the cross-sectional view in Fig. 4a one can

die Flächen 11 des Kerns ersehen, die zur Herstellung derthe surfaces 11 of the core, which are used to produce the

si Spankammern noch ausgeschliffen werden müssen oder untersi chip chambers still need to be ground out or under

Berücksichtigung des Schleifaufmaßes und der Spankammerlänge 13 zumindest teilweise vorgeformt sein können.Taking into account the grinding allowance and the chip chamber length 13 can be at least partially preformed.

Desgleichen sind Flächen 12 zu ersehen, die aus dem : Mantelvolumen ausgeschliffen werden. Die verschiedenenLikewise, surfaces 12 can be seen which are ground out of the shell volume. The various

Schleifverfahren oder andere Verfahren, wie z.B. das Erodieren, insbesondere auch das Schleifen der Schneid-Grinding processes or other processes, such as erosion, in particular grinding of the cutting

spitze, gehören zum Stand der Technik.top, are state of the art.

Das gesamte Bohrwerkzeug besteht bekanntlich aus Bohrerspitze, einen Schneidenführungsteil mit Spankammern und einem Befestigungsschaft. Fig. 5a bis c sind insbesondere Beispiel dafür zu entnehmen,- wie das Spülmittel außerhalb der Bohrerspitze gemäß Fig. 4a, b und c zugeführt wird.As is well known, the entire drilling tool consists of a drill bit, a cutting guide part with chip chambers and a fastening shaft. Fig. 5a to c show in particular examples of how the flushing agent is supplied outside the drill bit according to Fig. 4a, b and c.

Nach der in Fig. 5a dargestellten Version wird ein äußerer ringförmiger Zuführungskanal 14 verwendet, der über ein Anschlußgewinde 34 mit Spül(schmierJmittelzuführung 15 verbunden ist. Das Spülmittel kann über eine oder mehrere Austrittsöffnungen 16 zu den wendeiförmigen Spülschmiermittelkanälen 7 gelangen oder das Spülmittel gelangt durch eine Austrittsöffnung 16 in eine umlaufende Rille 35 des Kerns 4. Als Befestigungsmittel werden in nach dem Stand der Technik bekannter Weise ein Spülmittel zuführungsmantel 17, eine Laufbuchse 18 sowie übliche Wellendichtungen 19, z.B. O-Ringe, und Welleneicherungen 20 (Sicherungsringe) verwendet.According to the version shown in Fig. 5a, an outer ring-shaped feed channel 14 is used, which is connected to the flushing lubricant feed 15 via a connecting thread 34. The flushing agent can reach the helical flushing lubricant channels 7 via one or more outlet openings 16, or the flushing agent can reach a circumferential groove 35 of the core 4 through an outlet opening 16. A flushing agent feed jacket 17, a bushing 18 and conventional shaft seals 19, e.g. O-rings, and shaft seals 20 (retaining rings) are used as fastening means in a manner known from the prior art.

Nach der in Fig. 5b dargestellten Ausführungsform enden die wendeiförmigen Spülschmiermittelkanäle 7 in einer zentralen Bohrung 21 des Kerns. Die Verbindung der wendelförmigen Spülschmiermittelkanäle 7 mit dieser zentralen Bohrung 21 wird durch schräge oder radiale Verbindungsbohrungen 22 hergestellt. Es ist jedoch auch möglich, die wendeIförmigen Spülschmiermittelkanäle 7 bis zum Scnaftende 23, wie in Fig. 5c dargestellt, durch-According to the embodiment shown in Fig. 5b, the helical flushing lubricant channels 7 end in a central bore 21 of the core. The connection of the helical flushing lubricant channels 7 to this central bore 21 is made by oblique or radial connecting bores 22. However, it is also possible to extend the helical flushing lubricant channels 7 to the shaft end 23, as shown in Fig. 5c.

laufen zu lassen und das Kühlmittel über radiale Querkanä.le 24 nach außen ab- bzw. zuzuführen. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, radiale Querkanäle nach innen f| zu einer zentralen Bohrung zu führen.and to discharge or supply the coolant to the outside via radial cross channels 24. However, it is also possible to lead radial cross channels inwards f| to a central bore.

Fig. 6 zeigt ein Strangpreßwerkzeug, das im wesentlichen aus einer Düse 25, einer dieser vorgeschalteten Einlaufdüse 26, einem Dorn 27 sowie der Düsenfassung 33 besteht. Die Düse 25 ist in Fig. 7a, b dargestellt und besteht aus einem zylinderförmigen Ring mit einem zylindrischenFig. 6 shows an extrusion tool which essentially consists of a nozzle 25, an inlet nozzle 26 upstream of it, a mandrel 27 and the nozzle holder 33. The nozzle 25 is shown in Fig. 7a, b and consists of a cylindrical ring with a cylindrical

23, der durch die liinörufiäntelfiaChe 2923, which is connected by the liinörufiäntelfiaChe 29

begrenzt wird. Diese Düsenmantelinnenflache 29 weist zwei in Preßrichtung 30 wendelförmig verlaufende Stege 31 auf, die über die Düsenlänge 1 einen Viertelkreis (90°) beschreiben. Die im Düsenquerschnitt halbkreisförmigen oder entsprechend den in Fig. la bis d dargestellten Hohlräumen geformten Stege haben einen Radius, der im wesentlichen von der Bohrergröße abhängt, z.B. 0,5 bis 1 mm groß sein kann. Der Düse 25 vorgeschaltet ist die Einlaufdüse 26, die einen konischen Einlauftrichter für das Preßgut hat, dessen kleinster Radius etwa dem Radiup der Einlaufdüse entspricht. Der Öffnungswinkel des Einlauftrichters beträgt im Ausführungsbeispiel etwa 70°. Will man Vollkörper wie den Kern 4 pressen, kann der Dorn 27 des Strangpreßwerkzeuges auch entfallen.This nozzle casing inner surface 29 has two webs 31 that run helically in the pressing direction 30 and describe a quarter circle (90°) over the nozzle length 1. The webs, which are semicircular in the nozzle cross-section or shaped like the cavities shown in Fig. 1a to d, have a radius that depends essentially on the drill size, e.g. can be 0.5 to 1 mm. Upstream of the nozzle 25 is the inlet nozzle 26, which has a conical inlet funnel for the material to be pressed, the smallest radius of which corresponds approximately to the radius of the inlet nozzle. The opening angle of the inlet funnel in the exemplary embodiment is approximately 70°. If you want to press solid bodies such as the core 4, the mandrel 27 of the extrusion tool can also be omitted.

Axial zentriert zu der Einlaufdüse 26 und der Düse 25 ist der Dorn 27 angeordnet, dessen Spitze etwa kurz vor dem Düseninnenraum 28 liegt.The mandrel 27 is arranged axially centered to the inlet nozzle 26 and the nozzle 25, the tip of which is located approximately shortly before the nozzle interior 28.

Die genannten Teile sind in nach dem Stand der Technik bekannter Weise in der Düsenfassung 23 befestigt.The mentioned parts are fastened in the nozzle holder 23 in a manner known in the art.

Das Verfahren, bei dem schon während des Strangpressens Nuten in den Kern für die späteren Spülmittelkanäle 7 für die Spankammern II eingebracht werden, wird wie folgt durchgeführt.The process, in which grooves are made in the core during extrusion for the later flushing agent channels 7 for the chip chambers II, is carried out as follows.

Ein Hartmetallblock wird von einem in Fig. 6 nicht dargestellten Stemp,el .j.n.Richtung.4es Pfeiles 30 in denA hard metal block is pushed by a punch (not shown in Fig. 6) in the direction of arrow 30 into the

zwischen Dorn 27 und Düsenfassung 33 gebildeten Raum 32 bzw. den von der Düsenfassung 33 gebildeten Raum der Einlaufdüse 26 gepreßt, wo das Hartmetall verdichtet wird. Die eigentliche Formgebung vollzieht sich in dem Düseninnenraum 28 auf zweierlei Weise. Beim weiteren Vorschub des Stempels erhält das Hartmetall eine zylindrische Form mit der Maßgabe, daß die Stege 31 umfangsseitig jeweils eine wendelförmig verlaufende Nut im Hartmetallstrang erzeugen und damit gleichzeitig bewirken, daß der aus der Düse 25 gepreßte Strang in eine Rotation um seine Längsmittelachse versetzt wird.between the mandrel 27 and the nozzle holder 33 or the space of the inlet nozzle 26 formed by the nozzle holder 33, where the hard metal is compressed. The actual shaping takes place in the nozzle interior 28 in two ways. As the punch is advanced further, the hard metal takes on a cylindrical shape, with the proviso that the webs 31 each produce a spiral groove in the hard metal strand on the circumference, thereby simultaneously causing the strand pressed out of the nozzle 25 to rotate around its longitudinal center axis.

Das geschilderte Verfahren zur Herstellung des Kerns 4 führt vorteilhafterweise zu gleichmäßigen Wendelformen und erspart zusätzliche Arbeitsgänge bzw. reduziert die erforderlichen Schleifarbeiten zur Erzeugung der Spülini ttelkanäle 7. Der so hergestellte Kern 4 wird, wie oben beschrieben, zusammen mit dem Mantelrohr 6 dem Fertigsintern zugeführt.The described method for producing the core 4 advantageously leads to uniform spiral shapes and saves additional work steps or reduces the grinding work required to produce the flushing agent channels 7. The core 4 produced in this way is, as described above, fed to the final sintering together with the jacket tube 6.

Mit dem geschilderten Strangpreßverfahren kann auch das Mantelrohr 6, ggf. mit Nuten in der Innenfläche hergestellt werden. Dazu bedarf es lediglich eines andersgeformten Domes 27, dessen Spitze dann in dem Düseninnenraum 28 hereinragt und einen Durchmesser haben muß, der dem Innendurchmesser des Mantelrohres 6 entspricht. Soll die Innenfläche Nuten erhalten, so trägt nicht, wie oben beschrieben, die Düse 25, sondern der Dorn 27 einen oder mehrere wendeiförmige Stege.The casing tube 6 can also be manufactured using the extrusion process described, possibly with grooves in the inner surface. All that is required is a differently shaped dome 27, the tip of which then protrudes into the nozzle interior 28 and must have a diameter that corresponds to the inner diameter of the casing tube 6. If the inner surface is to have grooves, then it is not the nozzle 25 that carries one or more helical webs, as described above, but the mandrel 27.

Selbstverständlich können der Kern 4 und das Mantelrohr auch durch andere Verfahren hergestellt werden. Insbesondere wäre es dann ggf. auch möglich, im Kern 4 die späteren Spankammern (vgl. Flächen 11 in Fig. 4a) vorzuformen.Of course, the core 4 and the casing tube can also be manufactured using other methods. In particular, it would then also be possible to preform the later chip chambers in the core 4 (see surfaces 11 in Fig. 4a).

Die Spülmittelkanäle 7 können - insbesondere bei größerem Durchmesser - auch durch Zerspanen, Schleifen, Räumen, durch Verformen im plastischen Zustand, durch Schlickergießen oder Spritzgießen in die Innenfläche des Mantelrohres 6 (oder auch in den Kern 4) eingebracht werden.The flushing agent channels 7 can - especially in the case of larger diameters - also be introduced into the inner surface of the jacket tube 6 (or also into the core 4) by machining, grinding, reaming, by deformation in the plastic state, by slip casting or injection molding.

Claims (5)

A &eegr; s &rgr; r ü c h eA &eegr; s &rgr; r ü c h e 1. Bohrwerkzeug mit mindestens einem wendelförmig verlaufenden innenliegenden Spülmittelkanal, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Kern (4) und einem Mantelrohr (6) bestehenden Hartmetallverbundkörper jeder Spülmittelkanal (7) vollständig am bzw. im Außenmantel des Kerns (1) und/oder in der Mantelinnenfläche des Mantelrohres (6) liegt.1. Drilling tool with at least one spiral-shaped internal flushing agent channel, characterized in that in the case of a hard metal composite body consisting of a core (4) and a casing tube (6), each flushing agent channel (7) lies completely on or in the outer casing of the core (1) and/or in the inner casing surface of the casing tube (6). 2,. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vollständig im bzw. am Kern (4) und/oder im Mantellrohr liegenden Spülmittelkanäle (7) im Querschnitt im wesentlichen tunnelförmig2. Drilling tool according to claim 1, characterized in that the flushing agent channels (7) lying completely in or on the core (4) and/or in the casing tube are essentially tunnel-shaped in cross section. 3. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kern (4) und Mantelrohr (6) £U5 demselben Hartmetall sind.3. Drilling tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that the core (4) and casing tube (6) are made of the same hard metal. 4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) aur einer relativ zäheren und das Mantelrohr (6) aus einer relativ harten verschleißfesten Hartmetallsorte sind.4. Drilling tool according to one of claims 1 or 2, characterized in that the core (4) is made of a relatively tougher and the casing tube (6) is made of a relatively hard, wear-resistant hard metal type. 5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (4) und das Mantelrohr (6) kegelstumpfförmig sind, vorzugsweise mit einem Kegelwinkel < 5°.5. Drilling tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the core (4) and the casing tube (6) are frustoconical, preferably with a cone angle < 5°. 4 * E · I4 * E · I