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"Bohrkrone eines Gesteinsbohrwerkzeuges"
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrkrone eines Gesteinsbohrwerkzeuges
für Gesteinsbohrmaschinen mit mehr als zwei im wesentlichen radial zur Bohrerachse
hingeführten, mit Schneidplatten bestückten Schneidenlinien, wobei die mit den Schneidplatten
bestückte Kopffläche von innen nach außen entgegen der Bohrvorschubrichtung zurückfällt.
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Eine derartige Bohrkrone ist aus der DE-PS 967 491 bekannt.
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Die Schneidplatten dieser Bohrkrone sind als Meißelplatten ausgebildet,
und die Schneidkanten dieser Meißelplatten verlaufen parallel zur Kopffläche. Zwischen
den Meißelplatten und dem Vorschneider verbleibt ein unbearbeiteter Raum, der durch
Abrieb mittels des Kronenkörpers abgetragen wird.
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Eine derartige Bohrkronenausbildung benötigt eine relativ große Antriebsleistung
bei der Antriebsmaschine. Durch die Neigung der Kopffläche wird die Bohrleistung
zwar verbessert; sie bleibt aber unbefriedigend.
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Aus dem DE-GM 7828 522 ist es bekannt, daß sich die aufzuwendende
Antriebsleistung erniedrigt, wenn die Schneidplatten bis dicht an den Vorschneider
herangerückt sind und außer den Meißelschneiden auch noch Frässchneiden zum Einsatz
kommen, deren Schneidkanten gegenüber der Kofpfläche geneigt sind. Damit
wird
die Bohrleistung zwar verbessert. Die Freischneidung insbesondere in weicherem Material
ist Jedoch noch unbefriedigend.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Bohrkrone der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die sich beim Bohren ständig freischneidet und dadurch mit einer
geringeren Antriebsleistung auskommt.
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Die gestellte Aufgabe ist bei einer Bohrkrone der eingangs erwähnten
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneidkanten wenigstens eines Teiles
der Schneidplatten ihrerseits wiederum gegenüber der Kopffläche geneigt sind, wobei
die geneigten Schneidkanten mit der Kopffläche einen Winkel von 5 bis 240 einschließen,
die geneigten Schneidplatten als Frässchneidplatten ausgebildet sind und die Schneidplatten
-auf den Schneidenlinien bis dicht an den Vorschneider herangeführt sind.
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Überraschenderweise schneidet sich eine derartig aufgebaute Bohrkrone
ständig frei, so daß ein einwandfreier und rascher Vorschub gewährleistet ist.
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Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung beträgt der zwischen der
Schneidkante und der Kopffläche eingeschlossene Winkel p 5bis 10,° vorzugsweise
6-R° ud der von der Kopffläche und einer Radialebene zur Bohrerachse eingeschlossene
Neigungswinkel z weist einen Betrag von 21 bis 230, vorzugsweise 220, auf. Es hat
sich gezeigt, daß bei einer derartigen Merkmalskombination überraschend gute Bohrergebnisse
erzielt werden.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wechseln sich beim
Einsatz von Je einer Schneidplatte längs des Umfanges Frässchneidplatten und Melßelschneldplatten
einander ab. Es +) und insbesondere 70
hat sich gezeigt, daß diese
Kombination von verschieden wirkenden Schneidplatten für Beton und mit Beton durchsetztes
Moniereisen am günstigsten ist.
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Es gibt Jedoch auch andere Gesteinsarten, wie beispielsweise der relativ
weiche Porenbeton. In aus Porenbeton bestehenden Wänden setzen sich die bisher gebräuchlichen
Bohrkronen leicht fest. Um auch hier eine wirkungsvolle Bohrkrone anbieten zu können,
sind nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung alle Schneidplatten als Fräsplatten
ausgebildet. Dieser Kopf schneidet sich auch in weichem, leicht schmierendem Material,
wie Schaumbeton, völlig frei und gewährleistet damit einen einwandfreien und zügigen
Vorschub.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind beim Einsatz
von mehreren Schneidplatten Je Schneidplattenlinie die Plätze der beiden Schneidplattenarten
längs der einzelnen Schneidenlinie zur nächstfolgenden Schneidenlinie vertauscht.
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Außerdem sind die Lücken zwischen den auf einer Schneidenlinie angeordneten
Schneidplatten von einer Schneidplatte zur nächstfolgenden Schneidenlinie überdeckt.
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Die Bohrkrone ist in verschiedenen Ausführungsformen realisierbar.
FUr mittlere Durchmesser von ca. 22 bis 40 mm wird Jede Schneidenlinie mit nur einer
Schneidplatte bestückt. Bei Durchmessern oberhalb von 40 mm erfolgt die Bestückung
Jeder Schneidenlinie mit zwei oder Schneidplatten. Die fabrikatorisch einfachste
Anordnung der Schneidplatten ist die Anordnung auf einem Achsenkreuz, d. h. zwei
Schneidenlinien fallen Jeweils in eine Achse des Kreuzes. Für größere Durchmesser
ist die Bindung an vier Schneidenlinien Jedoch zu starr und wird zu mehr Schneidenlinien
übergegangen, wobei die gegenseitige Platzverteilung so getroffen ist, daß der Wechsel
der verschiedenen Plattentypen möglichst regelmäßig vollzogen ist.
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Die Erfindung wird anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Bohrkrone mit geneigter
Kopffläche und auf der geneigten Kopffläche angeordneten, sich von Schneidenlinie
zu Schneidenlinie abwechselnden Meißel-und Frässchneidenplatten, Fig. 2 einen Schnitt
durch die Bohrkrone nach Fig. 1 längs der Linie II-II und Fig. 3 einen Schnitt durch
die Bohrkrone nach Fig. 1 längs der Linie 111-111, Fig. 4 eine Bohrkrone mit geneigter
Kopffläche und einer wechselnden Anordnung von Meißel- und Frässchneiden, Fig. 5
einen Schnitt durch die Bohrkrone nach Fig. 4 längs der Linie V-V, Fig. 6 eine Bohrkrone
mit geneigter Kopffläche und mehreren geneigten Fräsplatten Je Schneidenlinie, Fig.
7 einen Schnitt durch die Bohrkrone nach Fig. 6 längs der Linie VI1-VII.
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Die in Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Bohrkrone hat einen Kronenkörper
1, dessen Kopffläche 3 gegenüber der Bohrvorschubrichtung von innen nach außen zurückfällt.
Der Neigungswinkel R zwischen einer Radialfläche 5 zur Bohrerachse 7 beträgt dabei
220 (Fig. 2). In längs eines Achsenkreuzes angeordneten Nuten 9,-wobei Jede Halbachse
eine Schneidenlinie bildet, die radial zur Bohrerachse 7 hin geführt ist, sind abwechselnd
Fräsplatten 11 und Meißelplatten 13 angeordnet.
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Längs des Umfanges der Bohrkrone folgenden mithin auf den
Schneidenlinien
15, 17, 19 und 21 auf eine Fräsplatte 11 eine Meißelplatte 13, eine Fräsplatte 11
und wieder eine Meißelplatte 13. Wenigstens die Fräsplatten 11 sind bis an den Vorschneider
23 herangeführt. Vorzugsweise werden aber alle Schneidplatten bis an den Vorschneider
23 herangesetzt sein, um das gleichmäßige Abtragen über die Bohrfläche sicherzustellen.
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Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind die Schneidkanten 25 der Fräsplatten
11 gegenüber der Kopffläche 3 nochmals geneigt, und zwar um einen Winkel . . Mast
Winkel ß kann zwischen 5 und 240 liegen. Engere geeignete Grenzen lassen sich zwischen
6 bis 80 ziehen, wobei eine Neigung von 70 als besonders günstig anzusehen.
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Fig. 3 zeigt die senkrecht zu den Frässchneidplatten 11 auf den Schneidenlinien
17 und 21 angeordneten Meißelschneiden.
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sDie Schneidkanten 27 dieser Meißelschneiden verlaufen parallel zu
der Kopffläche 3.
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Bei der Ausftlhrungsform nach Fig. 4, die für Bohrdurchmesser oberhalb
von 40 mm gedacht und zum Bohren von Beton bei gleichzeitigem Durchtrennen von Moniereisen
gedacht ist, sind auf den Schneidenlinien 15 bis 21 Je zwei Schneidplatten angeordnet.
Eine Schneidplatte ist dabei Jeweils eine Fräsplatte 11, während die andere Schneidplatte
die Meißelplatte 13' ist. Von Schneldllnle zu Schneidlinie wechseln sich die Fräs-
und Meißelschneiden ständig ab, so daß auf der Schneidenlinie 15 die Fräsplatte
11 innen und die Meißelplatte 13' außen, auf der Schneidenlinie 17 die Fräsplatte
11 außen und die Meißelplatte 13' innen angeordnet sind. Es folgen dann auf der
Schneidenlinio 19 die Fräsplatte 11 innen und die Neißelplatte 13' außen und schließlich
auf der Schneidenlinie 21 wieder die Fräsplatte 11 außen und die Neißelplatte 13'
innen.
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In Fig. 5 ist ein Schnitt durch die Bohrkrone nach Fig. 4 wiedergegeben,
wobei die Kopffläche 3 wieder eine Neigung cr gegenüber einer Radialebene 5 zur
Bohrerachse 7 aufweist. Die Schneidkanten 25 der Fräsplatten sind um einen Winkel
P gegenüber der Kopffläche 3 geneigt, wobei der Winkel ß in der Größenordnung von
70 liegt. Die Schneidkanten 27 der Meißelplatten 13' verlaufen demgegenüber parallel
zur Kopffläche 3.
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Wie aus Fig. 5 weiter zu ersehen ist, überdecken sich die Schneidplatten
von Schneidenlinie zu Schneidenlinie. Die Uberdeckung ist dadurch angedeutet, daß
die Meißelplatte 11 der Schneidenlinie 21 gestrichelt eingetragen ist. Die Meißelplatte
11 überdeckt also beim Rundlauf der Bohrkrone die LUcke 29 zwischen den Schneiden
einer Schneidenlinie.
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Die Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf eine Bohrkrone 103, die auf den
Schneidenlinien 17 bis 21 Je zwei Frässchneidplatten aufweist. Die Frässchneidplatten
sind wieder in Nuten 9 ein gelötet. Die Frässchneidplatten 11t und 11" sind verschieden
lang. Diese unterschiedliche Länge macht es möglich, die Anordnungsplätze von Schneidenlinie
zu Schneidenlinie wieder zu vertauschen. So ist auf der Schneidenlinie 15 die lange
Fräsplatte 11' außen und die kurze Fräsplatte 11" innen, während auf der Schneidenlinie
17 die lange Fräilatte innen und die kurze Fräsplatte außen angeordnet ist. Es folgen
dann auf der Schneidenlinie 19 wieder die lange Fräsplatte 11t außen und die kurze
Fräsplatte 11" innen und auf der Schneidenlinie 21 die kurze Fräsplatte 11" außen
und die lange Fräsplatte 11' innen. Die Innenenden 31 der innen angeordneten Fräsplatten
11' bzw. 11" sind wieder dicht bis an den Vorschneider 23' herangeführt.
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Wie Fig. 7 zeigt, ist die Kopffläche 3 gegenüber der Radialfläche
5 zur Bohrerachse 7 wieder um einen Winkel cr von innen nach außen geneigt. Der
Winkel Q kann in der Größenordnung
von 21 bis 230 liegen. Gleichzeitig
sind die Fräsplatten 11' und 11" gegenüber der Kopffläche 3 um den Winkel ß von
ca. 7° geneigt. Der Abstand zwischen den Schneidkanten 25 der Fräsplatten 11'/11"
und der Kopffläche 3 nimmt dabei in Richtung auf die Bohrermitte zu.
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Durch die Verwendung kürzerer und längerer Fräsplatten 11' und 11"
kommt es wieder zu einer Überdeckung der Lücken 33 zwischen den Fräsplatten 11'/11"
einer Schneidenlinie. Auf diese Weise wird wieder die gesamte Bohrfläche bearbeitet.
Der große Vorteil dieser Anordnung besteht in einer besonders günstigen Freischneidung
der Bohrkrone, welches für einen wirkungsvollen Schneidvorgang von großer Bedeutung
ist.