DE19932440C2

DE19932440C2 - Bohrzahn zur Erdbearbeitung

Info

Publication number: DE19932440C2
Application number: DE19932440A
Authority: DE
Inventors: Werner Harthauser
Original assignee: Bauer Maschinen GmbH
Current assignee: Bauer Maschinen GmbH
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2003-04-10
Anticipated expiration: 2019-07-13
Also published as: EP1069278A1; DE19932440A1; EP1069278B1; DE50009078D1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohrzahn zur Erdbearbeitung mit einem Zahnteil und einem Schaft zum lösbaren Festlegen in einer Halterung einer Bohreinrichtung. Derartige Bohrzähne werden in Bohrwerkzeugen für Erdbohrungen verwendet. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Bohrzahn anzugeben, der bei unterschiedlichen Bodenbeschaffenheiten ein verbessertes Arbeitsergebnis liefert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem gattungsgemäßen Bohrzahn die Zahnschneide des Zahnteils an mehreren benachbarten Zahnstiften gebildet ist, die am Vorderende des Zahnteils angebracht sind, und dass die Zahnschneide eine gekrümmte Vorderkante in der Zahnschneidenebene aufweist. DOLLAR A Ein Bohrzahn 1 eines Drehbohrwerkzeuges weist einen vorderen Zahnteil 2 und einen hinteren Schaft 3 auf (siehe Fig. 1), der zylinderförmig gebildet ist und zur Aufnahme in eine Bohrung 4 einer Halterung 5 (Fig. 2) des Drehbohrwerkzeugs vorgesehen ist. Ein Übergangsabschnitt 6 zwischen dem Schaft 3 und dem im Wesentlichen keilförmigen Zahnteil 2 hat eine im Querschnitt zu einer Mittellinie 7 des Schaftes 3 längliche rechteckige Form. Zwei sich gegenüberliegende Schultern 8, 9 an der Halterung (siehe Fig. 2, 3 und 5) mit parallelen, sich gegenüberliegenden Innenflächen 8' und 9' bilden eine Positioniereinrichtung 10, die die Aufnahme des rechteckigen Übergangsabschnittes 6 in zwei Positionen gestattet, die um 180 DEG um die Schaftmittellinie 7, die ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrzahn zur Erdbearbeitung mit einem Zahnteil und einem Schaft zum lösbaren Festlegen in ei ner Halterung einer Bohreinrichtung, wobei die Zahnschneide des Zahnteils außerhalb einer Schaftmittellinie liegt und eine Zahnschneidenebene unter einem Anstellwinkel zu der Schaftmit tellinie verläuft.

Derartige Bohrzähne werden in Bohrwerkzeugen für Erdbohrungen verwendet. Bei Drehbohrwerkzeugen sind die Bohrzähne bei spielsweise in einem Bohrkopf derart nebeneinander angeordnet, daß die geraden Bohrzahnschneiden, die in einer Ebene liegen, eine radial verlaufende Schneidenlinie bilden. Ein solches Drehbohrwerkzeug ist beispielsweise in "bbr" 38 (1987), Nr. 11, S. 432 gezeigt. Die auf einer Kreisbahn bewegten Bohrzähne mit einem durch die Ausrichtung der Halterung fest vorgegebe nen Eingriffswinkel an den Bohrzahnschneiden werden an der Schneidenlinie insbesondere bei wechselnder Bodenbeschaffen heit von unterschiedlicher Festigkeit und Härte sehr ungleich mäßig belastet, wodurch ungleichmäßige Kräfte und Momente in den Bohrzahn eingeleitet werden.

Insbesondere an den seitlichen Kanten der Bohrzähne mit gera der Schneidkante kann ein hoher Verschleiß durch das abflie ßende Bohrgut auftreten.

Das Wechseln von Bohrzähnen bei wechselnden Einsatzgebieten oder bei Verschleiß erfolgt durch Herausschlagen des Bohrzah nes aus der Halterung, wobei dafür eine Bohrung im Halter vor gesehen sein muß, um rückseitig an den Schaft des Bohrzahnes zu gelangen.

Ein Bohrzahn der oben angegebenen Art ist in "Braunkohle" 38 (1986), Heft 10, S. 300-301 beschrieben. Um eine leichte Austauschbarkeit einer Zahnspitze zu erzielen, ist dort der Bohrzahn mehrteilig mit einem Zahnteil und einem Schaft ausge bildet. Der Schaft, welcher als Adapter dient, wird in eine Hülse eingesteckt, mit einem Keil befestigt und anschließend wird die Zahnspitze aufgesetzt und wiederum mit einem Keil ge sichert. Zwar wird durch eine solche Konstruktion eine schnel le Auswechselbarkeit der Zahnteile bei geringem Gewicht der Austauschteile ermöglicht. Nachteilig ist jedoch, dass, um gleichbleibend gute Arbeitsergebnisse zu erzielen, eine Zahn spitze ausgetauscht werden muss, selbst wenn sie nur in Teil bereichen abgenutzt ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bohrzahn der eingangs genannten Art anzugeben, der bei unter schiedlichen Bodenbeschaffenheiten ein verbessertes Arbeitser gebnis liefert und bei dem besonders hohe Standzeiten erreicht werden können.

Die Aufgabe wird dadurch, gelöst, daß die Zahnschneide aus meh reren benachbarten Zahnstiften gebildet ist, die am Vorderende des Zahnteils angebracht sind, und dass die Zahnschneide eine gekrümmte Vorderkante in der Zahnschneidenebene aufweist.

Durch die winkelige Anstellung der Zahnschneidenebene kann der Eingriffswinkel des Bohrzahnes in Abhängigkeit von der jewei ligen Bodenbeschaffenheit durch wechselnden Einsatz unter schiedlicher Bohrzähne gezielt angepaßt und eingestellt wer den. So können unterschiedliche Bohrzähne mit z. B. zwei oder drei verschiedenen Anstellwinkeln eingesetzt werden, die in den Halterungen des Bohrwerkzeuges befestigt werden.

Als wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Bohrzahns kann angesehen werden, dass durch die Anordnung mehrerer benachbar ter Zahnstifte zum einen eine sehr gute Anpassbarkeit des Bohrzahns an die konkreten Bodenverhältnisse und zum anderen eine Austauschbarkeit bei geringem Materialaufwand erzielt wird. Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass die einzelnen Zahnstifte selektiv ausgetauscht werden können, so dass es zur Aufrechterhaltung der vollen Einsatzfä higkeit eines Bohrzahns ausreicht, die abgenutzten Zahnstifte auszutauschen. Dadurch und durch die gekrümmte Vorderkante der Zahnschneide in Zahnschneidenebene wird eine gleichmäßige Abnützung der Zahnstifte begünstigt und eine relativ hohe Stand zeit des Bohrzahns erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter ansprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels eines erfindungsgemäßen Bohrzahnes unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht einen Bohrzahn,

Fig. 2 in einer Schnittansicht eine Halterung für den Bohr zahn,

Fig. 3 in einer Draufsicht in Richtung X der Fig. 2 die Hal terung für den Bohrzahn,

Fig. 4 in einer Draufsicht den Bohrzahn der Fig. 1 und

Fig. 5 in einer Schnittansicht gemäß Schnittfläche B-B in Fig. 3 die Halterung für den Bohrzahn.

Ein Bohrzahn 1 eines Drehbohrwerkzeuges weist einen vorderen Zahnteil 2 und einen hinteren Schaft 3 auf (siehe Fig. 1), der zylinderförmig gebildet ist und zur Aufnahme in eine Bohrung 4 einer Halterung 5 (Fig. 2) des Drehbohr werkzeugs vorgesehen ist. Ein Übergangsabschnitt 6 zwi schen dem Schaft 3 und dem im wesentlichen keilförmigen Zahnteil 2 hat eine im Querschnitt zu einer Mittellinie 7 des Schaftes 3 längliche rechteckige Form. Zwei sich gegen überliegende Schultern 8, 9 an der Halterung 5 (siehe Fig. 2, 3 und 5) mit parallelen, sich gegenüberliegenden Innenflä chen 8' und 9' bilden eine Positioniereinrichtung 10, die die Aufnahme des rechteckigen Übergangsabschnittes 6 in zwei Positionen gestattet, die um 180° um die Schaftmittellinie 7, die gleichzeitig die Mittellinie der Bohrung 4 ist, ver schwenkt sind und bei denen die beiden gegenüberliegen den, längeren Seitenflächen 6' des Übergangsabschnittes 6 den Innenflächen 8' und 9' zugeordnet sind.

Der Zahnteil 2 ist am Übergangsabschnitt 6 gegenüber der Schaftmittellinie 7 verschwenkt angesetzt, so daß eine Zahnschneidenebene 11 des Zahnteils 2 (siehe Fig. 1), die die Symmetrieebene des Zahnteils 2 bildet und in der die Zahnschneide 12 verläuft, um einen Anstellwinkel von bei spielsweise 5° verschwenkt ist. Der Schnittpunkt der Zahn schneidenebene 11 mit der Schaftmittellinie 7 liegt in etwa am Übergangsabschnitt 6.

Durch die beiden um 180° zueinander versetzten Einbau stellungen des Bohrzahnes 1 in der Halterung 4 können zwei unterschiedliche Eingriffswinkel des Zahnteils 2 und der Zahnschneidenebene 11 am Drehbohrwerkzeug gegenüber einem zu bearbeitenden Boden eingestellt werden.

Die Zahnschneide 12 kann in üblicher Weise auf einer ge raden Linie liegen und aus einem durchgehenden Zahnele ment oder aus mehreren benachbarten Zahnelementen mit Unterbrechungen gebildet sein. Das oder die Zahnelemente ist bzw. sind insbesondere aus Hartmetall gebildet.

In Fig. 4 ist eine alternative Gestaltung des Zahnteils 2 dargestellt, bei dem die Zahnschneide 12, die von beispiels weise fünf gleichartigen Hartmetall-Zahnstiften 13, 13', 13" gebildet ist, auf einer gekrümmten Linie in der Zahnschnei denebene 11 liegt, so daß die äußeren Zahnstifte 13" gegen über den inneren Zahnstiften 13, 13' zurückgesetzt sind. Je der Zahnstift 13, 13', 13" ist in einer Vertiefung 14 an der entsprechend gekrümmten Vorderkante 15 des Zahnteils 2 eingesetzt und festgelegt. Die Mittellinien 16, 16', 16" der Zahnstifte 13, 13', 13" schneiden demnach die Mittellinie 17 des Zahnteils 2, wobei in Abhängigkeit der Größe der Krümmung der Zahnschneide 12 die Schnittpunkte inner halb des Zahnteils 2 oder auf einer Verlängerung der Mittel linie 17 außerhalb des Zahnteils 2 liegen. Ist die Krümmung der Zahnschneide 2 ein Kreisbogen, so schneiden sich die Mittellinien 16, 16', 16" der Zahnstifte 13, 13', 13" in einem Punkt auf der Mittellinie 17.

Die beiden äußeren Zahnstifte 13" können am Zahnteil 2 derart angeordnet und befestigt sein, daß ihre Schneiden über die Seitenränder 18 des Zahnteils 2 hinausstehen, so daß eine seitliche Abnutzung des Zahnteils 2 verringert ist.

Eine Querbohrung oder Durchgangsöffnung 19 ist zentral im Zahnteil 2 ausgebildet. Mit Hilfe eines beispielsweise stiftförmigen Werkzeugs, das in die Durchgangsöffnung 19 eingesetzt werden kann, kann der Bohrzahn 1 aus seiner Aufnahmeposition in der Halterung 5 gezogen werden, wo bei eine weitgehend axiale Lösekraft aufgebracht wird. Eine in der Halterung 5 am Ende der Bohrung 4 vorgesehene Öff nung 20, die ansonsten zum Ausschlagen eines eingesetzten Bohrzahnes verwendet werden kann, ist bei diesem Bohr zahn 1 daher zum Entnehmen des Bohrzahns 1 nicht erfor derlich.

Der Bohrzahn 1 ist auf bekannte Weise zum Beispiel mit tels Spannbuchse in der Halterung 5 lösbar gehalten.

Claims

1. Bohrzahn zur Erdbearbeitung
mit einem Zahnteil und einem Schaft zum lösbaren Fest legen in einer Halterung einer Bohreinrichtung,
wobei die Zahnschneide (12) des Zahnteils (2) außerhalb einer Schaftmittellinie (7) liegt und eine Zahnschnei denebene (11) unter einem Anstellwinkel (() zu der Schaftmittellinie (7) verläuft,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zahnschneide (12) aus mehreren benachbarten Zahnstiften (13, 13', 13") gebildet ist, die am Vorderende des Zahnteils (2) angebracht sind, und
dass die Zahnschneide (12 eine gekrümmte Vorderkante in der Zahnschneidenebene (11) aufweist.

2. Bohrzahn nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (5) eine Positioniereinrichtung (10) zum ausgerichteten Aufnehmen des Bohrzahns (1) in zwei definierten, unterschiedlichen Arbeitsstellungen aufweist, die um 180° um die Schaftmittellinie (7) versetzt sind.

3. Bohrzahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnschneidenebene (11) die Schaftmittellinie (7) in etwa an einem Übergangsabschnitt (6) des Zahnteils (2) zum Schaft (3) schneidet.

4. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel (() in einem Bereich von etwa 2-15° gebildet ist.

5. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinien (16, 16', 16") der einzelnen Zahnstifte (13, 13', 13") die Mittellinie (17) des Zahnteils (2) schneiden.

6. Bohrzahn nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Mittellinien (16, 16', 16") der einzelnen Zahnstifte (13, 13', 13") in einem Punkt der Mittel linie (17) des Zahnteils (2) schneiden.

7. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden der beiden äußeren Zahnstifte (13") über die sich gegenüberliegenden Seiten (18) des Zahnteils (2) hinausstehen.

8. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnteil (2) im wesentlichen keilförmig ist.

9. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnteil (2) ein Durchgangsloch (19) aufweist.

10. Bohrzahn nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3) des Zahnteils (2) zylindrisch oder konisch ist.