DE2717717A1

DE2717717A1 - Impact operated rock drill head - has stepped impact face forming truncated cone, each step carrying ring of cutter inserts

Info

Publication number: DE2717717A1
Application number: DE19772717717
Authority: DE
Inventors: Walter Thies
Original assignee: Wallram Hartmetall GmbH
Current assignee: Wallram Hartmetall GmbH
Priority date: 1977-04-21
Filing date: 1977-04-21
Publication date: 1978-10-26

Abstract

The drilling head for an impact operated earth drilling device has a stepped impact face (3) with cutting inserts (4) embedded in it. Each step (5, 6, 7) carries a ring of inserts (4) around it, with their spherical heads protruding. The innermost, leading step (3) forms a pilot surface, with pilot cutters, the next step (4) forming a follower stage, and the outermost step forming a calibrating stage. The steps increase in diameter downwards from the tip. The leading inserts are directed approximately forwards, and the other inserts are on sloping surfaces, to act at an angle to the side of the bored hole.

Description

Geste insbohrkrone Gesture in the drill bit

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Gesteinsbohrkrone, insbesondere für Senkhämmer u. dgl., bestehend aus Bohrerschaft, Bohrerkopf und in die in Achsrichtung vorstehende Bohrerstirnfläche eingesetzten Schneidstiften, die ihrerseits in unterschiedlichen Arbeitsebenen angeordnet sind.The invention relates generically to a rock drill bit, In particular for sinker hammers and the like, consisting of drill shank, drill head and cutting pins inserted into the drill face protruding in the axial direction, which in turn are arranged in different working levels.

- Unterschiedliche Arbeitsebenen bedeutet, daß die Schneiden der Schneidstifte zumindest teilweise in unterschiedlichen, orthogonal zur Bohrerachse angeordneten Ebenen liegen. Die Schneidstifte sind im allgemeinen als Hartmetallstifte ausgeführt. Die Bohrerschaft dient dazu, die Gesteinsbohrkrone mit einem zugeordneten Bohrgestänge zu verbinden.- Different working levels means that the cutting edges of the cutting pins at least partially in different, orthogonal to the drill axis arranged Levels lie. the Cutting pins are generally called hard metal pins executed. The drill shank is used to provide the rock drill bit with an associated Connect drill rods.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Gesteinsbohrkronen der beschriebenen Gattung steht die Bohrerstirnfläche in Achsrichtung vor, weil sie mehr oder weniger kugelkalottenförmig konvex ausgeführt ist. Wie immer man bei derartigen Gesteinsbohrkronen das Maß der Konvexität oder der Krümmung der Bohrerstirnfläche wählt, stets sind die Standzeiten (in Bezug auf abrasieve Beanspruchungen) der einzelnen Schneidstifte untereinander nicht gleit und insgesamt verbesserungsbedUrftig.In the (from practice) known rock drill bits of the described The drill face protrudes in the axial direction because it is more or less is designed spherically convex. As always with such rock drill bits selects the degree of convexity or curvature of the drill face, are always the service life (with regard to abrasive loads) of the individual cutting pins does not slip between each other and overall in need of improvement.

Darüber hinaus stört, daß insbesondere die im Bereich des Randes der Bohrerstirnfläche angeordneten Schneidstifte, die sogenannten Kaliberstifte, durch Bruch vorzeitig zerstört werden.In addition, bothers that in particular in the area of the edge of the Cutting pins arranged on the drill face, the so-called caliber pins, through Fracture will be destroyed prematurely.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäße Gesteinsbohrkrone so weiter auszubilden, daß bei insgesamt verbesserten Standzeiten vorzeitiger Bruch von Schneidstiften nicht mehr eintritt, und zwar insbesondere auch nicht derjenigen Schneidstifte, die im Bereich des Randes der Bohrerstirnfläche angeordnet sind und als Kaliberstifte arbeiten.The invention is based on the object of a generic rock drill bit to train further that with an overall improved service life premature breakage of cutting pins no longer occurs, and in particular not of those Cutting pins which are arranged in the area of the edge of the drill face and work as caliber pins.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Bohrerstirnfläche in Arbeitsterrassen aufgelöst ist, die von der Bohrermitte zum Rand der Bohrerstirnfläche hin einander umgeben, und daß die Schneidstifte in den Terrassen angeordnet sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Arbeitsterrassen konzentrisch zueinander angeordnet, so daß gleichsam eine zentrale Pilotterrasse, eine oder mehrere umgebende Nachschneidterrassen und abschließend eine sogenannte Kaliberterrasse entstehen, wobei die Kaliberterrasse die Kaliberstifte trägt.To solve this problem, the invention teaches that the drill end face is dissolved in working terraces, which run from the center of the drill to the edge of the drill face surround each other, and that the cutting pins are arranged in the terraces. According to a preferred embodiment of the invention, the Working terraces arranged concentrically to one another, so that a central pilot terrace, as it were, one or more surrounding recutting terraces and finally a so-called Caliber terrace arise, with the caliber terrace carrying the caliber pins.

Die erreichten Vorteile sind zunächst in einer wesentlich verbesserten Standzeit der Schneidstifte zu sehen, vor allem aber darin, daß vorzeitiger Bruch einzelner Schneidstifte nicht mehr auftritt, und zwar auch im Bereich des Bohrerstirnflächenrandes nicht. Dabei läßt sich durch Wahl der Arbeitsterrassenhöhe auch erreichen, daß praktisch alle Schneidstifte gleichen Verschleiß erfahren und damit gleiche Standzeiten aufweisen. Das gilt insbesondere, wenn die Arbeitsterrassen eine Terrassenstufenhöhe aufweisen, die zum Rand der Bohrerstirnfläche hin abnimmt. Dazu kann auch beitragen, daß die Terrassenstirnflächen ihrerseits nach außen hin gleichsam abfallen. Von besonderem Vorteil ist fernerhin, daß eine erfindungsgemäße Gesteinsbohrkrone hohe Schneidleistung zuläßt.The advantages achieved are initially in a substantially improved The service life of the cutting pins can be seen, but above all in the fact that premature breakage individual cutting pins no longer occurs, even in the area of the drill face edge not. By choosing the height of the working terrace, you can also achieve that practical all cutting pins experience the same wear and thus have the same service life. This is especially true if the working terraces have a terrace step height, which decreases towards the edge of the drill face. This can also help that the The end faces of the terrace sloping down towards the outside, as it were. Of special Another advantage is that a rock drill bit according to the invention has high cutting performance allows.

Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Schneidstifte der zentralen Arbeitsterrasse oder Pilotterrasse koaxial zur Bohrerachse, die übrigen Schneidstifte aber von der Bohrerachse wegweisend schräg angeordnet sind. Durch den Winkel der Schrägstellung läßt sich im übrigen auch die Standzeit beeinflussen.This is especially the case when the cutting pins of the central Working terrace or pilot terrace coaxial to the drill axis, the remaining cutting pins but are arranged obliquely pointing away from the drill axis. By the angle of the Inclination can also influence the service life.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 perspektivisch eine erfindungsgemäße Gesteinsbohrkrone, Fig. 2 in gegenüber der Fig. 1 vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation Fig. 1 is a perspective view of a rock drill bit according to the invention, Fig. 2 in an enlarged scale compared to FIG. 1, an axial section through the object according to Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Gesteinsbohrkrone ist insbesondere für Senkhämmer u. dgl. bestimmt. Sie besteht aus dem Bohrerschaft 1, dem Bohrerkopf 2, der eine in Achsrichtung vorstehende Bohrerstirnfläche 3 aufweist und aus darin eingesetzten Schneidtiften 4. Diese sind ihrerseits, zumindest teilweise, in unterschiedlichen Arbeitsebenen angeordnet.The rock bit shown in the figures is in particular intended for sinker hammers and the like. It consists of the drill shaft 1, the drill head 2, which has an axially protruding drill face 3 and from therein used cutting pins 4. These are in turn, at least partially, in different Arranged working levels.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Figuren 1 und 2 entnimmt man unmittelbar, daß die Bohrerstirnfläche 3 in Arbeitsterrassen 5, 6, 7 aufgelöst ist, die von der Bohrermitte oder Bohrerachse 9 zum Rand 10 der Bohrerstirnfläche 3 hin einander umgeben. Die Schneidstifte 4 sind in den Terrassen 5 - 7 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausftlhrungsform der Erfindung ist die Anordnung so getroffen, daß die Arbeitsterrassen 5, 6, 7 konzentrisch zueinander liegen.Taken from a comparative consideration of FIGS. 1 and 2 one immediately that the drill face 3 dissolved in working terraces 5, 6, 7 is that of the drill center or drill axis 9 to the edge 10 of the drill face 3 surround each other. The cutting pins 4 are arranged in the terraces 5-7. In the exemplary embodiment and according to a preferred embodiment of the invention, the Arrangement made so that the working terraces 5, 6, 7 are concentric to each other lie.

So entsteht eine zentrale Pilotterrasse 5, die im Ausführungsbeispiel von einer Nachschneidterrasse 6 umgeben ist. Es könnten auch deren mehrere angeordnet sein. Den Abschluß bildet stets eine sogenannte Kaliberterrasse 7, deren Schneidstifte 4 das Kaliber freischneiden. Die Schneidstifte 4 sind im Ausführungsbeispiel stets im Bereich der Arbeitsterrassenränder 11 angeordnet. Diese besitzen im übrigen Terrassenstufen 12 unterschiedlicher Höhe, die zum Rand 10 der Bohrerstirnfläche 3 hin abnimmt. Dadurch läßt sich bei vorgegebenem Arbeitsdruck der Gesteinsbohrkrone insgesamt unterschiedliche Belastung der in den verschiedenen Terrassen 5, 6, 7 angeordneten Schneidstifte 4 erreichen und folglich die Standzeit beeinflussen. Gleichzeitig wird durch diese Maßnahme vorzeitiger Bruch von Schneidstiften 4 verhindert. Zu diesem Effekt trägt im übrigen bei, daß die Terrassenstirnflächen 13 zum Rand 10 der Gesteinsbohrkrone hin, d. h. in Richtung des in Figur 1 eingezeichneten Pfeiles 14 gleichsam abfallen.This creates a central pilot terrace 5, which in the exemplary embodiment is surrounded by a re-cutting terrace 6. Several of these could also be arranged be. The conclusion is always a so-called caliber terrace 7, its cutting pins 4 cut free the caliber. The cutting pins 4 are always in the exemplary embodiment arranged in the area of the working terrace edges 11. These also have terrace steps 12 of different heights, which decrease towards the edge 10 of the drill face 3. As a result, with a given working pressure of the rock drill bit as a whole different loading of the arranged in the different terraces 5, 6, 7 Reach cutting pins 4 and consequently affect the service life. Simultaneously premature breakage of cutting pins 4 is prevented by this measure. to this effect contributes in addition, that the terrace end faces 13 towards the edge 10 of the rock bit, d. H. in the direction of that shown in FIG Arrow 14 fall off as it were.

Die Schneidstifte 4 der zentralen Arbeitsterrasse oder Pilotterrasse 5 sind koaxial zur Bohrerachse 9 angeordnet. Sie stehen im übrigen von der Bohrerachse 9 wegweisend schräg.The cutting pins 4 of the central working terrace or pilot terrace 5 are arranged coaxially to the drill axis 9. They are moreover from the drill axis 9 pioneering oblique.

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Claims

Claims: 1. Rock drill bit, especially for down-sink hammers and the like. Consists of drill shank, drill head and the one protruding in the axial direction Drill end face used cutting pins, which in turn in different Working levels are arranged so that the Drill face (3) in working terraces (5, 6, 7) is resolved from the center of the drill (9) to the edge (10) of the drill face (3) surround each other, and that the cutting pins (4) are arranged in the terraces (5, 6, 7).

2. rock bit according to claim 1, characterized in that the working terraces (5, 6, 7) are arranged concentrically to one another, as it were a central pilot terrace (5), one or more surrounding recutting terraces (6) and finally a so-called caliber terrace (7) is formed and the caliber terrace (7) then carries the caliber pins.

3. rock bit according to claim 1, characterized in that the terraces (5, 6, 7) have terrace step height (12) leading to the edge (10) of the Drill face (3) decreases.

4. Rock drill bit according to claim 1 and 3, characterized in that that the terrace end faces (13) in turn sloping towards the outside as it were are trained.

5. Rock drill bit according to claims 1 to 4, characterized in that that the cutting pins (4) of the central working terrace or pilot terrace (5) coaxial to the drill axis (9), but the remaining cutting pins (4) from the drill axis (9) are arranged obliquely pointing the way.