CH313133A

CH313133A - Gesteinbohrer, insbesondere für Schlagdrehbohren, bei welchem drehend gebohrt, aber an Stelle des Bohrdruckes eine zusätzliche Beaufschlagung erfolgt

Info

Publication number: CH313133A
Authority: CH
Inventors: Meutsch Adolf
Original assignee: Meutsch Adolf
Priority date: 1952-12-19
Filing date: 1952-12-19
Publication date: 1956-03-31

Description

<B>Gesteinsbohrer, insbesondere für</B> Schlagdrehbohren, <B>bei welchem drehend gebohrt, aber</B> an Stelle des Bohrdruckes eine zusätzliche Beaufschlagung erfolgt Bei. der Herstellung von Sprenglöchern im Gestein sind zwei Verfahrensarten zu unterscheiden, nämlich das Schlagbohrver- fahren und das Drehbohrverfahren. Bei dem ersteren führt der Bohrer ständig Schläge gegen den Grund der Bohrung aus und dreht sieh nach jedem Schlag um ein kleines Stück.

Die eigentliche Bohrarbeit wird also durch das Schlagen bewirkt, das ununterbrochen er folgt, und das absatzweise Drehen dient nur zum Weiterschalten. Beim Drehbohrverfahren bleibt der Bohrer im wesentlichen mit der Bohrsohle dauernd in Berührung, und es wird ein Druck auf ihn ausgeübt, der ihn gegen die Bohrsohle drückt. Die Drehung ist also ununterbrochen. Das Gegendrücken ge schah im allgemeinen durch ein ständiges 1-)rüelseii des Bohrers gegen das Gestein. Es ist, neuerdings ein Bohrverfahren vorgeschla gen worden, das gewissermassen eine Vereini gung von Drehbohren und Schlagbohren bil det..

Dieses Verfahren ist ein Drehbohrverfah- ren, bei welchem das Andrücken des Bohrers gegen das Gestein durch einen oszillierenden Druck, z. B. mit Hilfe eines Vibrators, er folgt. Es sind also zwei Motoren vorhanden, ein Schlagmotor und ein Drehmotor, und diese beiden Motoren arbeiten in vollständiger Unabhängigkeit voneinander.

Entsprechend diesen Arbeitsverfahren werden auch ver schiedene Bohrer verwendet, und zwar be nutzt man bei den Drehbohrv erfahren Bohrer, deren Schneiden, insbesondere wenn Hart metalleinsätze vorhanden sind, eine senkrecht, das heisst parallel zur Bohrerachse verlau fende Spanfläche aufweisen, während beim Schlagbohrverfahren Bohrer verwendet wer den, deren Schneiden keilartig ausgebildet sind, und bei der Verwendung von Hart metalleinsätzen einen Keilwinkel von 90-115 aufweisen, der symmetrisch zur Bohrerachse liegt,

das heisst die Winkelhalbierende des Keilwinkels verläuft parallel zur Bohrer achse. Bei dem erwähnten Schlagdrehbohr- verfahren, bei dem das Andrücken des Bohrers .durch einen oszillierenden Druck mit Hilfe eines Vibrators erfolgt, haben sich weder .die bisher bekannten für das Schlag bohrverfahren verwendeten Bohrer, noch die für das Drehbohrverfahren verwendeten Bohrer bewährt.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun einen Gesteinsbohrer; insbesondere für Schlag drelibohren, bei welchem drehend gebohrt, aber an Stelle des Bohrdruckes eine zusätz liche Beaufschlagung erfolgt, mit mindestens einem meisselartig ausgebildeten Bohrerflü- gel. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel des Bohrerflügels weniger als 90 beträgt,

und die Keilwinkelsehenkel zu beiden Seiten einer in der Richtung der Bohrerachse durch die Schneidkante gelegten Ebene derart unsymmetrisch liegen, da.ss die Winkelhalbie rende des Keilwinkels einen Winkel von 5 bis 40 mit der erwähnten, in der Richtung der Bohrerachse durch die Schneidkante geleg ten Ebene bildet. Bohrer dieser Art können als Vollbohrer oder auch als Hohlbohrer aus gebildet sein.

Die Zeichnung zeigt als Beispiel zwei Aus führungsformen der Erfindung, und zwar ist Fig. 1 eine Ansicht eines zweiflügeligen Bohrers.

Fig. 2 ist eine Seitenansicht von Fig. 1. Fig. 3 ist ein Gruindriss dazu,, und Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht einer wei teren Ausführung des Bohrers entsprechend Fig. 2.

Der Schaft, des Bohrers ist in an sich be kannter Weise mit einer kegelförmigen Aus sparung 2 versehen, mit deren Hilfe er an der Bohrstange befestigt wird. An Stelle des in der Zeichnung dargestellten Hohlkegels kann aber auch irgendeine andere Verbindungsart des Bohrers gewählt werden, z. B. Innen gewinde, ein Gewindezapfen usw. In die Flä- gel des Bohrers sind Hartmetalleinsätze 3 ein gesetzt, die die Schneidkanten 4 bilden.

Gemäss der Erfindung ist nun der Keil winkel 5 der Bohrerflügel, das heisst der Schneideinsätze 3 kleiner als 90 . Letztere sind derart eingesetzt, dass die beiden unter dem Keilwinkel zueinander stehenden Flächen zu beiden Seiten einer durch die Bohrerachse und die Schneidkante gelegten Ebene 8 un symmetrisch liegen, das heisst mit andern Worten, die beiden Schenkel 6 und 7 des Keilwinkels liegen zu beiden Seiten der ge nannten Ebene, sind aber dieser gegenüber verschieden geneigt.

Die Winkelhalbierende 9 bildet mit, der vorerwähnten, durch die Boh- reraehse und die Schneidkante gelegten Ebene einen Winkel 10 von 5-.10 . Der Freiwinkel 11 richtet sich nach der Härte des Gesteins rtnd beträgt im allgemeinen 15-35 .

Der Bohrerkopf ist mit einem öder mehre ren Spüllöchern 12 versehen. Das anfallende Bohrmehl läuft durch die Aussparungen ab, die sich infolge der schrägen Lage der Spa.n- fläche entsprechend dem Schenkel 6 des Keil winkels bilden.

Die Schneidkanten 4 verlaufen bei dein dargestellten Ausführungsbeispiel radial, man kann sie aber je nach der Art des zu bearbei tenden Gesteins tangential zu einem um den Bohrermittelpunkt beschriebenen Kreise von kleinem Durchmesser verlaufen lassen. Bei grösseren Bohrerdurchmessern kann an Stelle des Spülloches 12 eine grössere Aussparung treten, man kann aber auch den Bohrer nach Art eines Hohlbohrers ausbilden, bei dem in der Mitte ein Bohrkern verbleibt, der abge brochen wird.

Mit Bohrern dieser Art werden gegenüber den bekannten Bohrern erhebliche Vorteile erzielt. Bei der Durchführung längerer Ver suchsreihen von mehr als 10 000 Bohrmetern mit derartigen Bohrern wurden folgende Bohrleistungen. erreicht:
EMI0002.0036

Gesteinsart <SEP> mit <SEP> Bohrhammer <SEP> Drehbohren <SEP> Schlagdrehbohren
<tb> und <SEP> Bohrstfitze <SEP> auf <SEP> Bohrwagen <SEP> und <SEP> Bohrwagen
<tb> Sandschiefer
<tb> Bohrleistung <SEP> em/min. <SEP> 30-?0 <SEP> 180-120 <SEP> e0-170
<tb> Stumpfung <SEP> nach <SEP> Bohrmetern <SEP> 2-1 <SEP> 36 <SEP> 220
<tb> Sandstein <SEP> feink.
<tb> Bohrleistung <SEP> em/min. <SEP> 24-17 <SEP> 120- <SEP> 85 <SEP> 220-16n
<tb> Stumpfung <SEP> nach <SEP> Bohrmetern <SEP> 8 <SEP> 12 <SEP> 140
<tb> Sandstein <SEP> hart
<tb> Bohrleistung <SEP> cm/min.

<SEP> 18-12 <SEP> 30- <SEP> 20 <SEP> 160-110
<tb> Stumpfung <SEP> nach <SEP> Bohrmetern <SEP> 2 <SEP> 0,5 <SEP> 6 Zum Bohren in der andern Drehrichtung verwendet. man zweckmässig an Stelle eines Bohrers nach Fig. 1-3 einen Bohrer gemäss Fig. 4, der ein Spiegelbild von Fig. 2 ist. Es sind in dieser Figur die gleichen Bezugs zeichen gewählt, so dass eine weitere Beschrei bung nicht erforderlich sein dürfte.

Es hat sich ferner gezeigt, dass, auch stählerne Werkzeuge, die keine Hartmetall- auflage besitzen, bei Ausführung der Schnei- den in der angegebenen Weise eine erheblich längere Standzeit und eine bessere Bohr leistung ergeben als stählerne Bohrer der üblichen Form. Bei Verwendung stählerner Werkzeuge ohne Ha.rtmetallauflage kann man je nach der Art des zu bohrenden Gesteins den Keilwinkel bis auf etwa 25 verringern.

Soweit man Werkzeuge benutzt, deren Schneidkanten durch Hartmeta.llauflagen ge bildet sind, ist es zweckmässig, die Hartmetall- legierungen aufzuschweissen, weil derartige Auflagen sich unlösbar mit dem Stahlkörper verbinden. Solche Bohrer arbeiten besser als solche, bei denen die Auflagen nur aufgelötet sind. Auch sind Bohrer mit aufgeschweissten Hartmetallauflagen in der Herstellung billi ger als solche mit aufgelöteten Plättchen. Im übrigen verwendet man für die Auflagen vorzugsweise Sinterhartmetalle, wie z. B. ge sintertes Siliziumkarbid.

Claims

PATENTANSPRUCH Gesteinsbohrer, insbesondere für Schlag drehbohren, bei welchem drehend gebohrt, aber an Stelle des Bohrdruckes eine zusätz- liehe Beaufschlagung erfolgt, mit mindestens einem meisselartig ausgebildeten Bohrerflügel, dadurch gekennzeichnet, dass der Keilwinkel des Bohrerflügels weniger als 90 beträgt und die Keilwinkelschenkel zu beiden Seiten einer in der Richtung der Bohrerachse durch die Schneidkante gelegten Ebene derart un- symmetrisch liegen,

dass die Winkelhalbie rende des Keilwinkels einen Winkel von 5-40 mit der erwähnten in .der Richtung der Bohrerachse durch die Schneidkante gelegten Ebene bildet. UNTERANSPRÜCHE 1. Gesteinsbohrer nach dem Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass er als Hohlbohrer ausgebildet ist. 2. Gesteinsbohrer nach dem Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneiden mit einer Hartmetallauflage ver sehen sind. 3. Gesteinsbohrer nach dem Patentan spruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Hartmetallschneiden durch Aufschweissen einer Hartmetallegie- rung hergestellt sind. 4.

Gesteinsbohrer nach dem Patentan spruch und den Unteransprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Hartmetall- legierung aus Sinterhartmetallen besteht.