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Kennwort: Flache Einlagen Schlagbohrkrone zum Bohren von Gestein u.
dgl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine zum Bohren von Gestein u. dgl.
bestimmte Schlagbohrkrone, deren Stirnseite wenigstens in der Randringflache stumpfe
iiartmetalleinlagen aufweist.
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Bekannt sind Schlagbohrkronen mit im wesentlichen ebener, gegebenenfalls
im Zentralbereich gegenüber der Randringzone geringfügig eingesenter Stirnfläche,
über die Hartmetalleinlagen mit etwa halbkugeligen Köpfen vorragen.
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Bei diesen Werkzeugen stört unter mannigfaltigen Arbeitsbedingungen,
daß insbesondere die äußere Randzone der Bohrlochsohle nicht sauber ausgearbeitet
wird, so daß die Gefahr eines Verklemmens des Werkzeuges, zumindest aber eines übermäßigen
Verschleisses der äußeren Randzonen des Werkzeugkörpers besteht. Der erzielbare
Bohrfortschritt ist überdies oft gering, da die Drehbewegungen des Werkzeuges kaum
bohrend wirksam werden. Weiterhin bekannte Schlagbohrkronen, die diesen Mangel vermeiden
sollen, sind in der äußeren Randringzone der Werkzeugstirnfläche mit dachförmig
profiliere Schneiden aufweisenden llartmetalleinlagen besetzt.
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Die Schneiden verlaufen entweder etwa radial gerichtet oder sie erstrecken
sich längs Sehnen, wobei. auch Ausführungen bekannt sind, bei denen die Schneiden
von in der Umfangsrichtung einander folgenden Hartmetalleinlagen wechselweise zum
äußeren Umfang des Werkzeuges und zu seiner
Mitte hin verlagert
sind. Unter mannigfaltigen Arbeitsbedingungen ergeben sich ftir die Schneiden der
hartmetalleinlagen bei solchen Werkzeugen sehr hohe Beanspruchungen, die deren Widerstandsfähigkeit
übersteigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 5chlagbohrkrone der
eingangs umschriebenen Art zu schaffen, bei der aufgrund der stumpfen, auf das Gestein
u. dgl. einwirkenden Köpfe der in der Randringzone angeordneten Hartmetalleinlagen
deren Beanspruchungen begrenzt bleiben, die jedoch eine gegeniiber Ilartmetalleinlagen
mit halbkugelförmigen Kopfteilen maßgeblich bessere Bohrleistung erbringt. Dies
wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch erreicht, daß die in der äußeren Randringzone
angeordneten Hartmetalleinlagen in einer Radialebene des Werkzeuges liegende ebene
Stirnflächen aufweisen. Bei solchen Hartmetalleinlagen wird das Gestein in der äußeren
Randzone der Bohrlochsohle sauber weggebohrt, wozu nicht nur die Schlagleistung
sondern wesentlich auch die Drehleistung ausgenutzt wird, die bei halbkugelige Köpfe
aufweisenden Hartmetalleinlagen kaum unmittelbar zur Bohrleistung beiträgt. Die
erfindungsgemäße Kopfform der in der äußeren Randringzone angeordneten Hartmetalleinlagen
läßt im übrigen in der Regel ein gegenüber dachförmig profilierten Schneiden wesentlich
einfacheres Nachschleifen zu. Gegenüber den dachförmigen Schneiden ergibt die erfindungsgemäße
Topfform der Einlagen eine maßgeblich höhere Widerstandsfähigkeit.
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Die Erfindung läßt sich in mannigfaltigen Arten verwirklichen Je nach
dem Querschnitt der Hartmetalleinlagen kann es zweckmäßig
sein,
die gesamte durch den Querschnitt bestimmte Stirnfläche eben in einer Radialebene
liegend auszuftihren. Fallweise ist es jedoch insbesondere bei größere Querschnitte
aufweisenden Hartmetalleinlagen zweckmäßig, die ebenen Stirnflächen auf einen Teil
des vorzugsweise runden Querschnittes der Hartmetalleinlagen zu beschränken. Dazu
empfiehlt es sich insbesondere gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, gegen
die in einer Radialebene des Werkzeuges liegende ebene Stirnfläche einer Ilartmetalleinlage
eine rückgeneigte, vorzugsweise ebene gtirnteilfläche angrenzen zu lassen. Der Winkel
zwischen den beiden Stirnflächenbereichen wird in der Regel kleiner als 450 zu wählen
sein. Die an einer erfindungsgemäß ausgebildeten Hartmetalleinlage belassene, in
einer Radialebene des Werkzeuges liegende Stirnfläche soll zweckmäßigerweise wenigstens
20 % der Querschnittsweite wie Breite in der Radialrichtung z. B. Durchmesser der
Hartmetalleinlage einnehmen. Wichtig ist, daß jeweils die in einer Radialebene des
Werkzeuges liegende Stirnfläche Abmessungen aufweist, die die Beanspruchungen der
Einlage auf dauerhaft zulässige werte begrenzen und dennoch sowohl die Schlagleistung
als auch die Drehleistung der Bohrkrone mit gutem Wirkungsgrad zum Bohren ausnutzen.
Insbesondere bei ßSchlagbohrkronen mit im wesentlichen ebener oder in der Zentralzone
eingesenkter Stirnfläche empfiehlt es sich, sofern bei den in der äußeren Randringfläche
angeordneten Hartmetalleinlagen die in einer Radialebene des Werkzeuges liegend
Stirnflächen kleiner sind als der Einlagenquerschnitt, die rllckgeneigten Stirnteilflächen
bei sich in der Umfangsrichtung der Randringfläche folgenden Hartmetalleinlagen
wechselweise zur Zentralzone des Werkzeuges und zu seinem Umfang hin abfallen zu
Iassen. Damit ergeben sich unter mannigfaltigen Arbeitsbedingungen
optimale
Ergebnisse.
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Die Erfindung läßt sich bei Schlagbohrkronen verschiedener Grundformen
erfolgreich verwirklichen. So empfiehlt es sich beispielsweise, bei Werkzeugen mit
gegenüber der Randringfläche zurükgesetzter Zentralzone in der gegenüber der mit
erfindungsgemäßen Einlagen besetzten Randringfläche eingesenkten Zentralzone in
bekannter Weise Hartmetalleinlagen mit etwa halbkugeligen Stirnenden anzuordnen.
Die Anwendung solcher bekannter Eartmetalleinlagen ist in der zurückgesetzten Zentralzone
brauchbar, weil dort das Gestein u. dgl. vornehmlich durch die Schlagleistung zertrümmert
wird. Die Erfindung läßt sich ferner verwirklichen, indem ein gegenüber der mit
erfindungsgemäßen Hartmetalleinlagen besetzten Randringfläche vorragender zentraler
Teil der Werkzeugstirnfläche mit einer diametral verlaufenden Meißelschneide ausgebildet
wird. Solche Werkzeuge lassen Fich bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der in der
äußeren Randringfläche angeordneten Hartmetalleinlagen ein stückig herstellen und
bedarfsweise durch Schleifen instandsetzen, da die in der äußeren Randringflache
angeordneten Hartmetalleinlagen für eine Stirnflächenbearbeitung auch bei einem
zentral vorragenden Werkzeugbereich für Schleifwerkzeuge einwandfrei zugänglich
sind.
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Auf der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine teils geschnittene Teilseitenansicht einer Schlagbohrkrone
Fig.
2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 einen Teilschnitt III-III nach Fig. 2, Fig.
4 einen Teilschnitt IV-IV nach Fig. 2, Fig. 5 eine Ansicht einer weiteren Schlagbohrkronenausführung,
Fig. 6 eine Seitenansicht des Werkzeuges nach Fig. 5.
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Die dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 - 4 zugrundegelegte Schlagbohrkrone
weist einen Werkzeugkörper mit einem Schaft 10 und einem Kopf 1b1 auf, dessen Stirnseite
eine äußere Randringfläche 12 und einen gegenüber dieser zurückgesetzten muldenförmigen
Zentralbereich 13 umfaßt. Von der äußeren Mantelfläche des Werkzeuges gehen längs
Mantellinien zur Zuführung eines Spülmittels und zum Abführen des Bohrkleins bestimmte
Rinnen 14, 15 aus. Die äußere Randringfläche 12 des Werkzeuges ist mit runde Querschnitte
aufweisenden Hartmetalleinlagen 16 besetzt. Bei der dargestellten Ausführung sind
zwischen einander benachbarten Rinnen 14, 15 je zwei solcher Einlagen 16 angeordnet.
Bei der dargestellten Ausführung liegen Stirnilächenteile 17 der Hartmetalleinlagen
16 als ebene Flächen in einer Radialebene des Werkzeuges und gegen diese grenzen
Stirnteilflächen 18 an, die zurückgeneigt verlaufen und in Fig. 2 durch Strichelung
angedeutet sind. Die zurückgeneigten Stirnteilflächen 18 fallen wechselweise zum
äußeren Umfang und zur Zentralzone des Werkzeuges hin ab.
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In der Zentral zone 13 sind in bekannter Weise stiftförmige Hartmetalleinlagen
19 untergebracht, die halbkugelförmige Köpfe 2Q aufweisen mögen.
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Die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Schlagbohrkrone ist ähnlich dem
Werkzeug nach den Fig. 1 - 4 ausgebildet, doch weisen die in der äußeren Randringfläche
angeordneten Hartmetalleinlagen 21 insgesamt in einer Radialebene liegende Stirnflächen
aui oder etwa vorgesehene rückgeneigte Stirnteilflächen fallen bei allen diesen
Einlagen zur Zentralzone hin ab. Die Zentralzone des Werkzeuges ist von einem gegenüber
der Randringfläche vorragenden Zapfen 22 gebildet, dessen Stirnfläche mit einer
Hartmetalleinlage 23 als Meißelsohneide gestaltet ist.
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Den Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die in der äußeren Randringfläche
angeordneten Hartmetalleinlagen 16 bzw. 21 sowohl die Schlagleistung als auch die
Drehleistung mit gutem Wirkungsgrad zum Bohren ausnutzen und dennoch nur begrenzten
mechanischen Beanspruchungen unterliegen. Da sie die äußere Randzone der Bohrlochsohle
sauber ausarbeiten, wird eine gute Führung des Werkzeuges auch unter schwierigen
Arbeitsbedingungen erzielt.
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Die dargestellten Ausführungen sind, wie schon erwähnt wurde, nur
beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt.
Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausiührungen möglich.