DE2735855B2 - Gesteinsbohrkrone - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gesteinsbohrkrone mit einem als Ganzes gefertigten zylindrischen Schaft, dessen eines Ende den Kronenkopf bildet, in den als Schneidelemente mit ihrer Längsachse zu einer Querschnittsebene der Krone in Drehrichtung einen stumpfen Winkel einschließende Einlagen aus Sinterhartmetall eingesetzt sind, die radial verlaufend und symmetrisch auf der Stirnfläche der Krone verteilt angeordnet sind und zwischen denen ein zentraler Spülkanal vorgesehen ist, der mit einem Hohlraum im Schaft verbunden ist, wobei zwischen den Einlagen in der Mantelfläche des Kopfes Taschen zum Abführen des Bohrkleins ausgebildet sind, welche über Seitenspülkanäle mit dem zentralen Spülkanal verbunden sind, und ein Längsschnitt durch die Einlage in einer zu einer Querschnittsebene der Einlage senkrechten Symmetrieebene die Form eines unregelmäßigen Vierecks aufweist.

Eine derartige Gesteinsbohrkrone ist aus dein DE-GM 13 48 119 bekannt. Bei diesen Bohrkronen sind die Sclineidelemente an der Basis dicker, so daß sie nur seitlich in den Bohrkopf eingeschoben werden können, was eine gleichmäßige Befestigung und damit eine gleichmäßige Kraftübertragung auf die Bohrkrone erschwert, da die Abdichtung zwischen Schneidelement und Bohrkrone problematisch ist. Durch die Form der Schneidelemente wird außerdem die durch die Schneidkanten aufgenommene Kraft nicht gleichmäßig auf die Bohrkrone übertragen.

Aus der DE-PS 9 19 402, der DE-AS 10 02 714, aus dem Prospekt »WID1A Schlagbohrer« der WlDIA-Fabrik, Essen 1950, Seilen 19—22, und aus »Bergfreiheit«, November 1954, Seiten 483—484, sind Gesteinsbohrer bekannt, bei denen der Längsschnitt durch die einzelnen Einlagen in einer zu einer Querschnittsebene der Einlagen senkrechten Symmetrieebene jeweils die Form eines unregelmäßigen Vierecks aufweist und bei denen die Basis der Einlagen konvex gestaltet ist.

Aus der DE-Patentanmeldung W12 023VI/5b, bekanntgemacht am 31. 10.56, und aus »Bergfreiheit« s. o. ist es brkannt, die Schneideinlagen in Drehrichtung nach vorwärts geneigt in den Kronenkopf einzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gesteinsbohrkrone der eingangs genannter. Art derart zu verbessern, daß einerseits ein Ausstoßen der Einlagen verhindert wird und andererseits eine regelmäßige Druckverteilung der auftretenden Kräfte auf die gesamte Grundfläche der Einlagen u;id damit auf die Krone gewährleistet wird, so daß die Lebensdauer der gesamten Gesteinsbohrkrone deutlich erhöht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß d'irch die im Kennzeichen des Anspruchs wiedergegebenen Merkmalegelöst.

Durch die erfindungsgemäße Auswahl der geometrischen Kenndaten der Einlagen und deren Anordnung wird erreicht, daß eine regelmäßige Druckverteilung auf die gesamten Grundflächen der Einlagen erzielt wird. Überdies gleichen die Andruckkräfie der Gesteinsbohrkrone auf die Stirn des zu bohrenden Gesteins die im Lötmetall, dem Befestigungsmittel der Einlagen in der Krone, auftretenden Scherkräfte aus. welche durch die Wirkung des sich im Zentralteil des erbohrten Bohrlochs formender. Kerns hervorgerufen werden.

Die erfindungsgemäße Gesteinsbohrkrone soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 eine erfindungsgemäße Bohrkrone in Seitenansicht,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Bohrkrone,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Bohrkrone entlang der Linie 111-111, und

F i g. 4 einen Querschnitt durch die Anordnung einer Sinterhartmetall-Einlage in der Bohrkrone.

Da die Beschreibung der Winkel und Formen der Einlagen der Bohrkrone sehr kompliziert ist, wird bezüglich der Erläuterung der erfindungsgemäßen Lösung auf die F i g. 2 und 4 Bezug genommen, die den Erfindungsgedanken zeichnerisch darstellen.

Die erfindungsgemäße Bohrkrone enthält einen als ein Ganzes gefertigten zylindrischen Schaft 1, dessen Verlängerung den Bohrkr<->nenkopf 2 bildet, in den Einlagen 3 aus Sinterhartmetall eingesetzt sind. Die Einlagen 3 sind mit dem Kopf 2 mittels eines Lötmetalls verbunden. Die über den Kopf 2 hinausragenden Teile der Einlagen 3 bilden die Bohrkronenschneiden 4, die symmetrisch auf der Stirnfläche der Bohrkrone verteilt angeordnet sind. Zwischen den Schneiden 4 in der Hauptachse yder Elohrkrone ist ein zentraler Spülkanal 5 ausgeführt, der mit einem zylindrischen Raum 6 im Schaft 1 verbunden ist. Zwischen den Bohrkroneneinlagen 3 in der Seitenfläche des Kopfes 2 sind zur Entfernung des Bohrguts dienende Taschen 7 ausge führt, welche über Seitenspülkanäle 8 mit dem zentralen

Spülkanal 5 verbunden sind.

Ein Längsschnitt durch den unterhalb der Schneidkante liegenden Teil der Einlage 3, in der zur Querschnittsebene der Einlage 3 senkrech :en Symmetrieebene dieser Einlage 3, weist die Form eines unregelmäßigen Vierecks A, B, C, D(Fi g. 3) auf. Die Umrißlinie des Querschnitts der Einlage 3 gibt eine zur Symmetrieebene S der Einlage symmetrische, an der Basis konvexe Kurve 9 wieder (Fig.4), d.h. die QuerschnittrP.äche der Einlage 3 ist unten gewölbt. Die Kurve 9 ist parabeiähnlich, wobei die Symmetrieebene S geneigt ist. Im unregelmäßigen Viereck A, B. C. D (F i g. 3), das sich aus dem Längsschnitt durch die Einlage 3 in der Symmetrieebene ergibt, die senkrecht zur Querschnittsebene der Einlage 3 liegt, wobei die Symmetrieebene durch die Schneidkante der Bohrkronenschneide 4 geht, ist die der Bohrkronenlängsachse näher liegende Seite A-B unter einem spitzen Winkel φ = 12° zur Bohrkronenlängsachse y geneigt, wobei der Schnittpunkt vor dem Bohrkronenkopf liegt. Die der Grundlinie der Einlage entsprechende Basisseite B-C ist zur Längsachse y unter einem Winkel ε = 78° geneigt, wobei die Seiten A-B und B-C unter einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind. Außerdem ist die zur Querschnittsebene der Einlage 3 senkrechte Symmetrieebene des unterhalb der Schneidkante liegenden Einlageteils 3 zu der Querschnittsebene Tder Bohrkrone unter dem Winkel τ geneigt, dessen Wert durch die Beziehung 90 < τ S 90 + γ bestimmt ist, worin γ der Anstellwinkel der Bohrkronenschneide 4 ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gesteinsbohrkrone mit einem als Ganzes gefertigten zylindrischen Schaft dessen eines Ende den Kronenkopf bildet, in den als Schneidelemente mit ihrer Längsachse zu einer Querschnittsebene der Krone in Drehrichtung einen stumpfen Winkel einschließende Einlagen aus Sinterhartmetall eingesetzt sind, die radial verlaufend und symmetrisch auf der Stirnfläche der Krone verteilt angeordnet sind und zwischen denen ein zentraler Spülkanal vorgesehen ist, der mit einem Hohlraum im Schaft verbunden ist, wobei zwischen den Einlagen in der Mantelfläche des Kopfes Taschen zum Abführen des Bohrkleins ausgebildet sind, welche über Seitenspülkanäle mit dem zentralen Spülkanal verbunden sind, und ein Längsschnitt durch die Einlage in einer zu einer Querschnittsebene der Einlage senkrechten Symmetrieebene die Form eines unregelmäßigen Vierecks aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Umrißlinie des Querschnitts der Einlagenbasis eine in bezug auf die zur Querschnittsebene der Einlage (3) senkrechte Symmetrieebene ^symmetrische, konvex ausgebildete Kurve (9) ist, die im unregelmäßigen Viereck (A-B-C-D)nach dem 2ί Längsschnitt durch die Einlage (3) die der Kronenlängsachse (y) näher liegende Seite (A-B) unter einem Spitzen Winkel (φ) von <30°, wobei der Abstand der Seite (A-B) von der Kronenlängsachse (y) an der Schneidkante (4) der Einlage (3) geringer ω ist als am anderen Ende der Seite (A-B), und die Basisseite (B-C) unter einem Winkel (ε) zur Kronenlängsachse (y) geneigt sind, dessen Größe 90° > ε a 90" — φ ist, und daß die zur Querschnittsebene der Einlage (3) senkrechte Symme- J5 trieebene (S)der Einlage (3) zu der Querschnittsebene (T) der Krone unter einem Winkel (r) von 90° S r S 90° +γ geneigt ist, wobei γ der Anstellwinkel der Bohrkronenschneide (4) ist.

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