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Verfahren zur Herstellung des Muffenteiles für Zapfen-Muffenverbindungen von Stossbohrern.
Die Erfindung bezieht sich auf Bohrsehäfte, Bohrköpfe, Halter (Adapter) und sonstige Verbindungsteile, die in Verbindung mit Stossbohrern verwendet werden.
Bisher war es üblich, den Bohrschaft und den Bohrkopf getrennt herzustellen und sodann den Kopf am Schaft mittels einer Zapfen-Muffen-Verbindung zu befestigen, so dass der Kopf nach eingetretener Abnutzung vom Schaft entfernt und gegen einen neuen Kopf ausgetauscht werden kann, ohne dass die Bohrarbeit erheblich unterbrochen werden muss. Es wurde ferner zweckmässig erachtet, das entgegengesetzte, abgesetzte Ende des Bohrschaftes auf ähnliche Weise in einen Halter einzupassen, wodurch es möglich wird, den Bohrschaft je nach Erfordernis gegen einen längeren oder kürzeren auszutauschen.
Es ist bereits bekannt, einen Stossbohrschaft und Bohrkopf oder Halter miteinander durch eine Zapfen-Muffen-Verbindung zu vereinigen, zwischen deren zusammenwirkenden Flächen ein fingerhutförmiges Futter vorgesehen ist, das aus einem verhältnismässig weichen Metall besteht und als Dämpfungskissen wirkt. Dieses Futter hat gewöhnlich Kegelstumpfform, wird vom Muffenteil getrennt hergestellt und in diesen sodann eingeführt, oder es wird direkt in den Muffenteil eingegossen.
Es ist jedoch nicht zweckmässig, derartige Futter anders als mit verhältnismässig dicken Wänden auszuführen oder sie an der Wandung der Muffe zu befestigen bzw. an ihr festhaften zu lassen. Das verhältnismässig weiche Metall besitzt daher ziemlich Dicke und wird zufolge der Stossbeanspruchung durch den Zapfen zusammengedrückt, welcher somit in die Muffe"hineinkriecht". Hiedurch wird das Futter zerquetscht, das Metall wird teilweise herausgedrückt, und nach sehr kurzer Benutzungsdauer hat der Zapfen bereits die Neigung, auf dem harten Metall der Muffe aufzusitzen, wodurch jegliche Dämpfungswirkung ausgeschaltet und örtliche Beanspruchungen hervorgerufen werden.
Wenn ferner die Wandung der Muffe durch Herausdrücken des Futters freiliegt und der Zapfen diese Wand berührt, so hat dies wegen der Wirkung des harten Metalls, aus dem die Muffe besteht, zur Folge, dass sich an der Oberfläche des Zapfens Riefen bilden.
Diese Nachteile treten sowohl auf, wenn das Metallfutter in Verbindung mit einem Halter, als auch, wenn es in Verbindung mit einem Bohrschaft verwendet wird, und rühren augenscheinlich davon her, dass das Futter nicht an dem ihm zugehörigen Teil dauernd befestigt oder innig festhaftend ausgebildet ist, so dass es der Entfernung als Ganzes Widerstand leisten würde.
Ferner ergibt sich als Folge des oben erwähnten"Hineinkriechens"und der Beanspruchungen, dass die Muffenwandung des Bohrkopfes reisst und sich erweitert, und wenn auch im Falle eines Halters die Muffenwandung verstärkt werden kann, indem man ihre Dicke entsprechend bemisst und sie mit einem Verstärkungsbund oder einer Verbreiterung versieht, so begrenzt im Falle eines Bohrkopfes die Grösse des Schneidendes des Bohrkopfes den Aussendurchmesser der Muffenwandung zufolge des für dieses Schneidende erforderlichen freien Raumes. Es ist daher nicht angängig, den Bohrkopf nach Art des Halters zu verstärken. und es kann daher die Muffe, falls sie ausgeweitet ist, nicht mit einem neuen Futter zur neuerlichen Aufnahme des Zapfens versehen werden, so dass der Bohrkopf unbrauchbar wird, trotzdem er noch zur Nachschärfung lang genug ist.
Da somit der Schaft, wenn das Futter versagt, nicht mehr ordentlich in der Muffe sitzt und der Bohrkopf herausgezogen werden muss, wird zwecks Verhinderung einer Versehwendung ein ganz kurzer Bohrkopf verwendet.
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Die Erfindung bezweckt die Vermeidung der angeführten Mängel und die Verwendungsmöglichkeit eines Bohrkopfes von grösserer Länge, so dass er, ohne dass ein neues Futter erforderlich wäre, wiederholt entfernt, naehgeschärft und wieder am Zapfen befestigt werden kann. Der Bohrkopf erhält dadurch eine längere Lebensdauer, was eine Ersparnis an Zeit und Material zur Folge hat.
Gemäss der Erfindung erfolgt somit bei Bohrschäften, Bohrköpfen, Haltern (Adaptern) und sonstigen Verbindungsteilen für Stossbohrer, bei denen Zapfen-Muffen-Verbindungen zur Anwendung gelangen, die Herstellung des Muffenteiles in der Weise, dass zunächst dieser Teil aus hartem Metall geformt und sodann seine Innenwand mit einer Schichte aus weicherem Metall durch elektrischen Niederschlag oder Aufsprühen versehen wird, wodurch diese Schichte aus weicherem Metall mit dem Metall des härteren Teiles innig vereinigt wird bzw. ein einziges Stück bildet.
Die Erfindung besteht ferner in der Herstellung eines Muffenteiles, bei dem zumindest das Ende, das mit der Muffe versehen ist, gehärtet und nachgelassen wird, wodurch die Muffenwandung an sich elastisch wird und daher, nachdem sie durch den Zapfen ausgedehnt wurde, ihre normale Grösse wieder annimmt. Zufolge des Umstandes, dass die weichere Schichte am härteren Teile ständig festhaftet bzw. mit ihm aus einem Stück besteht, erfüllt sie ihre Aufgabe, ohne dass sie zerstört oder herausgedrückt wird. Hiedurch wird eine vollkommene Passung zwischen den zusammenwirkenden Teilen erzielt und die Schichte wirkt als Dämpfungsorgan, das die Stossbeanspruchungen des Kolbens oder des sonstigen auf den Bohrschaft wirkenden Teiles aufnimmt.
Das ständige Festhaften der weicheren Schichte verhindert ferner, dass der Zapfen an das harte Metall der Muffe anschlägt, so dass eine Riefenbildung auf der Zapfenoberfläche vermieden wird, welche auftritt, wenn der Zapfen in Berührung mit der nackten Wand der Muffe kommt, welche im Falle eines Bohrkopfes aus überaus hartem Metall besteht.
Im Falle die Erfindung auf eine Zapfen-Muffen-Verbindung zwischen dem Bohrkopf und dem Bohrschaft angewendet wird, kann der Bohrkopf länger als bisher üblich gemacht werden, so dass er wiederholt vom Bohrsehaft abgenommen, das Ende des Bohrkopfes ausgeglüht und frisch bearbeitet, geschärft und wieder gehärtet und sodann am Zapfen wieder befestigt werden kann, ohne dass eine neue weichere Schichte erforderlich wäre. Der Bohrkopf wird gegebenenfalls nur dann ausgewechselt, wenn er durch die Abnutzung so. kurz geworden ist, dass er nicht mehr weiter benutzt werden kann.
Es wurde in der Praxis gefunden, dass auf elektrolytischem Wege eine dünne Metallsehichte, z. B. aus Kupfer, von ungefähr 0'13 mm Dicke niedergeschlagen werden kann. Eine solche Schichte wurde bei Stahlbohrern von etwa 22 mm Durchmesser zweckmässig gefunden, jedoch ist die Erfindung selbstverständlich nicht auf eine solche spezielle Dicke beschränkt.
Es wurde gefunden, dass bei Verwendung einer solchen Schichte ein Bohrkopf von solcher Länge benutzt werden konnte, dass er etwa 20mal nachgeschärft werden konnte und dass die Muffe und die Schichte eines solchen Bohrkopfes die Beanspruchungen beim Bohren von 21 Löchern aushielten, deren jedes 1-20 m lang war und in Granit mit einem Vorschube von etwa 25 cm pro Minute nach je einer Nach- schärfung mit einem Druck von etwa 5 Atm. gebohrt wurde.
Die Erfindung ist auch nicht auf das spezielle Metall der Schichte beschränkt. In gewissen Fällen erweist es sich zweckmässiger, die Schichte durch Aufbringen einer Lage aus Nickel oder einem andern passenden Metall bzw. einer Legierung herzustellen, die bzw. das ein Aufbringen in der vorerwähnten Art gestattet. Der freie Rand der Muffe kann zwecks Erleichterung des Einführens des Zapfens abgerundet werden. Die Erfindung wurde in ihrer Anwendung auf einen mit einem Bohrkopf, Halter oder einem sonstigen Verbindungsteil ausgerüsteten Bohrschaft beschrieben. Die Anwendung der Erfindung
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zwischengeschaltet werden kann und auf die beschriebene Art hergestellte Schichten gebildet werden können, um den grösstmöglichen Vorteil aus der Dämpfungswirkung einer solchen Verbindung zu erzielen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung des Muffenteiles für eine Zapfen-Muffen-Verbindung zwischen Bohr- schäften, Bohrköpfen, Haltern oder sonstigen Verbindungsteilen von Stossbohrern, dadurch gekennzeichnet, dass der Muffenteil zunächst aus hartem Metall hergestellt und sodann seine Innenwand mit einer Schichte aus weicherem Metall durch elektrischen Niederschlag oder Aufsprühen versehen wird, so dass sich die Schichte aus weicherem Metall mit dem Metalle des Muffenteiles vereinigt bzw. ein einziges Stück bildet.