CH672815A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Scheibenfräser für eine Gesteinsbearbeitungsmaschine, mit einem auf einer zum Verbinden mit der Maschine ausgebildeten Welle drehbar gelagerten Körper und einem mit dem Körper verbundenen Schneidring. Eine bevorzugte Anwendung solcher Gesteinsbearbeitungsmaschinen findet sich beispielsweise in Schachtbohrmaschinen und Maschinen zum Ausbohren von Kammern.

Bekannte Rotationsfräsmaschinen der hier in Betracht gezogenen Ausführungen weisen Scheibenfräser auf, welche einen Körper enthalten, der drehbar auf einer Welle gelagert ist, welche mit der jeweiligen Gesteinsbearbeitungsmaschine verbunden ist. Auf diesem Körper ist ein Schneidring aus Stahl mittels einem starken Pressitz, beispielsweise durch Wärmeschrumpfung gehalten. Wenn in einem harten, stark abnützenden Gestein zu arbeiten ist, werden die Stahlringe auf herkömmlichen Fräs- oder Schneidescheiben sehr schnell stumpf, so dass die Gesteinsbearbeitungsmaschinen mit Scheibenfräsern schnell nicht mehr ökonomisch arbeiten.

Es ist daher vorgeschlagen worden, den aus Stahl gebildeten Schneidrand solcher Scheiben durch ein Hartmetall zu ersetzen, beispielsweise Kobalt, gesintertes Wolframkarbid oder Titaniumkarbid. Die frühesten Vorschläge in dieser Beziehung befassen sich mit dem Befestigen von Hartmetallabschnitten auf dem Körper (US-PS 3 981370 und 3 982 595). Diese Vorschläge wurden jedoch nie in der Praxis angewendet, möglicherweise, weil bei den aneinander anliegenden Stirnseiten der Abschnitte Störungen entstanden.

In der US-PS 3 766 998 ist die Verwendung eines ununterbrochenen Ringes aus Hartmetall vorgeschlagen. Dieser Ring weist eine rautenförmige Querschnittsform auf und ist zwischen schräggestellten Seitenflächen geklemmt, welche eine in radialer Richtung nach aussen gerichtete Umfangs-spannung ausüben. In der Patentschrift wird gegen ein Ausüben einer zu hohen Zugspannung auf den Ring gewarnt, jedoch wird darin vertreten, zu Beginn ein kleines Ausmass von Zugspannung anzuwenden. Dieser Vorschlag ist ebenfalls nicht in eine praktische Anwendung umgesetzt worden, und die Anmelderin glaubt, dass ein solcher Ring im Einsatz aufgrund der kumulativen Auswirkungen der vorerst aufgebrachten Zugspannung und den Zugspannungen, welche durch die beim Schneiden entstehenden Kräfte gebildet werden, versagen würde. Die geometrische Form des Ringtraggliedes weist nicht eine Festigkeit auf, die genügend gross wäre, den Ring in einem genügenden Ausmass zu stützen. Die Umfangsspannungen, die im unteren Abschnitt des Profiles aufgrund der Schneidekräfte auftreten und die die Umfangsspannungen aufgrund der Montierung überlagern, werden ein Brechen des Ringes verursachen.

Ziel der Erfindung ist, die angeführten Nachteile zu beheben.

Der erfindungsgemässe Scheibenfräser ist dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring aus Hartmetall ist, mit Passitz oder leichtem Klemmsitz auf dem Körper durch zwei flankierende, ringförmige Schultern gehalten ist, ohne dass dabei auf den Schneidring in radialer Richtung nach aussen wirkende Kräfte ausgeübt werden, und dass wenigstens eine der Schultern lösbar ist.

Gemäss einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Scheibenfräsers weist der Schneidring eine giebelförmige Querschnittsform auf, wobei zwei parallele Stirnseiten vom Körper in radialer Richtung weg verlaufen, wobei der Schneidring von einer festen und einer lösbaren Schulter flankiert ist. Gemäss einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Scheibenfräsers weist der Schneidring eine dreieckige Querschnittsform auf und ist von zwei Schultern flankiert, die lösbar mit schräggestellten Seitenabschnitten des Körpers verbunden sind und gegen die schräggestellten Seitenabschnitte des Ringes anliegen.

Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand beispielsweise näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführung der Erfindung, und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere Ausführung der Erfindung.

Bei beiden Ausführungen ist ein Körper 10 über zweckdienliche Wälzlager in herkömmlicher Weise auf einer Welle 11 gelagert.

In der Ausführung nach Figur 1 ist der Körper 10 mit einer festen Schulter 12 ausgebildet. Ein Schneidring 13, der aus gesintertem Wolframkarbid hergestellt ist und eine giebelförmige Querschnittsform aufweist, liegt gegen die Schulter 12 an. In Umfangsrichtung gesehen ist der Ring 13 ortsfest auf dem Körper 10 gehalten. Eine lösbare ringförmige Schulter

14 ist auf dem Körper 10 aufgeschraubt.

In der Figur 2 ist ein Schneidring 15 gezeigt, der eine dreieckige Querschnittsform aufweist. Der Ring 15 ist auf dem Körper 10 ortsfest gehalten. Bei beiden Seiten des Ringes 15 ist ein kreisförmiger Klemmring 16 vorhanden, der mittels Kopfschrauben mit den schräggestellten Seitenwänden des Körpers 10 verbunden ist. Der Zweck der Klemmringe 16 ist auf den Hartmetallring 15 Druckspannungen auszuüben, währenddem sie diesen ortsfest halten. Um eine gleichförmige Druckkraft zu gewährleisten, sind zwischen den Ringen 16 und 15 Unterlegscheiben 17 aus Bronze eingesetzt.

Bei beiden Ausführungen ist der Ring 13 bzw. 15 gegen seitliche Verschiebungen sicher gehalten. Die Ringe 13 bzw.

15 können einfach wieder geschärft werden.

Laborprüfungen haben gezeigt, dass für eine vorgegebene

Eindringstrecke die Schneidkräfte, welchen der Hartmetallschneidring ausgesetzt ist, weitgehend dieselbe Grösse aufweisen, wie diejenige, welche bei einem scharfen, aus Stahl hergestellten Scheibenfräser beim Arbeiten in Norit auf-

2

5

10

15

20

25

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40

45

50

55

60

65

3

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treten. Jedoch bewirkte ein stumpfer Scheibenfräser aus Hartmetall nur eine halb so grosse Eindringung des Schneidwerkzeuges aus Hartmetall für eine vorgegebene Kraft. Dieses ist durch die folgende Tabelle dargestellt.

Geschärfter Stahl

Stumpfer Stahl

Hartmetall

Andruck- Rollkraft kraft

Andruck-kraft

Rollkraft

Andruck-kraft

Rollkraft

141 kN 8,3 kN Eindringung (2 mm)

194 kN

10,7

kN

153 kN

7,7 kN

188 kN 17,7 kN Eindringung (4 mm)

271 kN

17,7

kN

191 kN

13,8 kN

Eine teilweise praktische Prüfung, wobei sechs Scheibenfräser gemäss der Figur 1 auf einem Robbins-Kammerfräs-bohrer verwendet wurden, wurde durchgeführt. Die anderen sieben Schneidwerkzeuge hatten herkömmliche Schnei-s dringe aus Stahl. Es wurde ein Loch mit einer Länge von 55 m gebohrt. Die Schneidringe aus Stahl mussten nach einer Strecke von 31m ersetzt werden und beim Ende der 55 m langen Bohrung war es nochmals notwendig, die Schneidringe aus Stahl zu ersetzen. Andererseits blieben die sechs io Hartmetallringe intakt und aus durchgeführten Abnützungsmessungen konnte vor hergesagt werden, dass jeder Hartmetallring eine Schneid-Lebensdauer von 400 m aufwies. Bei denselben Zuständen weisen Schneidringe aus Stahl eine durchschnittliche Lebensdauer von 25 m auf.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

672815 PATENTANSPRÜCHE

1. Scheibenfräser für eine Gesteinsbearbeitungsmaschine, mit einem auf einer zum Verbinden mit der Maschine ausgebildeten Welle (11) drehbar gelagerten Körper (10) und einem mit dem Körper verbundenen Schneidring (13 ; 15), dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring (13 ; 15) aus Hartmetall ist, mit Passitz oder leichtem Klemmsitz auf dem Körper (10) durch zwei flankierende ringförmige Schultern (12,14; 16) gehalten ist, ohne dass dabei auf den Schneidring (13 ; 15) in radialer Richtung nach aussen wirkende Kräfte ausgeübt werden, und dass wenigstens eine (14; 16) der Schultern (12,14; 16) lösbar ist.

2. Scheibenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring (13) eine giebelförmige Querschnittsform aufweist, wobei zwei parallele Stirnseiten vom Körper (10) in radialer Richtung weg verlaufen, und der Schneidring (13) von einer festen (12) und einer lösbaren (14) Schulter flankiert ist (Fig. 1).

3. Scheibenfräser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidring (15) eine dreieckige Querschnittsform aufweist und von zwei Schultern (16) flankiert ist, die lösbar mit schräggestellten Seitenabschnitten des Körpers (10) verbunden sind und gegen die schräggestellten Seitenabschnitte des Ringes (15) anliegen (Fig. 2).