DE29703363U1

DE29703363U1 - Bohrer

Info

Publication number: DE29703363U1
Application number: DE29703363U
Authority: DE
Original assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Current assignee: Drebo Werkzeugfabrik GmbH
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1997-04-10
Anticipated expiration: 2007-02-26

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger Bohrer ist bspw. aus der DE-OS 43 Ol 708 als einer kürzlich veröffentlichten Druckschrift bekannt. Diese Druckschrift, die einen Gesteinsbohrer betrifft, weist eine sich über den Durchmesser des Bohrers erstreckende Hauptschneidplatte' und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 eine sich schräg hierzu erstreckende Nebenschneidplatte auf. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Bohrmehlabfuhrnuten vorgesehen, wobei sich eine Bohrmehlabfuhrnut seitlich außerhalb der Nebenschneidplatte konkav eingewölbt erstreckt und die andere Bohrmehlabfuhrnut sich bis zur Hauptschneidplatte erstreckt.

Zwar vermag dieser Bohrer eine gute Zerkleinerungswirkung entfalten, wenn es darum geht, die am Bohrgrund verbleibenden Stege des zu bohrenden Materials zu zertrümmern. Allerdings wäre es wünschenswert, die Bohrmehlabfuhr zu verbessern und eine Verstopfung des Bohrers bereits im Bereich des Bohrerkopfes durch das gut losgeschlagene Bohrklein sicher zu verhindern.

Es sind zahlreiche Versuche unternommen worden, die Bohrmehlabfuhr zu verbessern. So ist es aus der DE-OS 27 56 140 bekannt, zur Verbesserung der Bohrmehlabfuhr ein Fluid über einen zentralen Kanal in den Bohrerkopf einzuleiten und hierdurch die Bohrmehlabfuhr zu gewährleisten. Diese Lösung bedingt jedoch einen speziellen Bohrerkopf mit einem aufgeschraubten Ende und zudem einen speziellen Luftanschluß an der Werkzeugaufnahme. Darüberhinaus besteht die Gefahr, daß der aufgeschraubte Bohrerkopf aufgrund der Schlagwirkungen des Bohrers gelockert wird, das Gewinde ausschlägt und der Bohrerkopf sich schließlich löst.

Diese Lösung bedingt ferner einen vergleichsweise scharfen Absatz beim Gewindeansatz, so daß der Gewindeansatz aufgrund der hierdurch entstehenden Kerbwirkung zumindest bei den starken Wechselbelastungen, denen Bohrer unterworfen, bruchgefährdet ist.

Verschiedene andere Bohrer mit vergleichsweise großen Bohrmehlabf uhrnuten sind bekannt geworden. So ist bspw. aus der grundlegenden DE-GM 90 02 555 ein sog. Kreuzkopfbohrer bekannt, der vier vergleichsweise große Bohrmehlabfuhrnuten aufweist. Dieser Bohrer zeichnet sich durch einen hervorragenden Rundlauf und eine gute Bohrmehlabfuhr aus. Es wäre jedoch wünschenswert, die Bohrleistung des Bohrers trotz gleichbleibender Rundheit des erstellten Bohrlochs noch zu verbessern.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Bohrer gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der eine lange Lebensdauer aufweist, einen guten Rundlauf zeigt und dennoch hinsichtlich der Bohrleistung gegenüber bekannten Kreuzkopfbohrern verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Bohrers führt überraschenderweise zu einer Mehrzahl von Vorteilen, ohne daß der Rundlauf gegenüber dem bekannten Kreuzkopfbohrer verschlechtert wäre: Durch die Unterbringung der dritten Bohrmehlabfuhrnut im Bereich der Hauptschneidplatte steht erheblich mehr Abfuhrraum zur Verfügung als bei der Ausbildung von lediglich zwei Bohrmehl ab fuhrnut en oder von mehreren Bohrmehlabfuhrnuten, die sich lediglich zwischen den Haupt- bzw. Nebenschnexdplatten erstrecken, zur Verfügung.

Erfindungsgemäß wird die Hauptschneidplatte über den überwie-

genden Teil ihrer Länge, bspw. über 70 % ihrer Länge sicher in dem Bohrerkern gehalten, indem sie in an sich bekannter Weise dort eingelötet ist. Unmittelbar angrenzend an einen freien Bereich der Hauptschneidplatte und auch unterhalb der Hauptschneidplatte erstreckt sich die dritte Bohrmehlabfuhrnut und stellt damit einen besonders großen Freiraum für die Abfuhr von Bohrmehl zur Verfugung.

Überraschend ergibt diese erfindungsgemäß vorgesehene Lagerung der Hauptschneidplatte keine Probleme auch im Dauerbetrieb. Zum einen wird die Tatsache ausgenutzt, daß die Schlagwirkung, die über die Bohrmaschine auf die Hauptschneidplatte ausgeübt wird, regelmäßig symmetrisch erfolgt, so daß im Grunde bereits die Abstützung der Mitte der Hauptschneidplatte ausreichend ist. Zum anderen wird vor allem die Schlag-Unterstützungsfunktion der beiden Nebenschneidplatten ausgenutzt, die gerade dem freien Bereich der Hauptschneidplatte benachbart sind und damit die Schlagwirkung dort übernehmen.

Trotz dieser Unterstützungswirkung der Nebenschneidplatten sind die Nebenschneidplatten voneinander und von der Hauptschneidplatte so weit beabstandet, daß sie im Sinne eines Kreuzkopfbohrers ein seitliches Ausweichen beim Aufprall der Hauptschneidplatte auf bspw. Gestein unterschiedlicher Härte verhindern und eine seitliche Führung im Bohrloch über ihre radialen Außenflächen sicher gewährleisten.

Damit ergibt sich ein Schlagverhalten des erfindungsgemäßen Bohrers, das die gute Zentrierwirkung und damit den entsprechend guten Rundlauf eines Vierschneiders oder Kreuzkopfbohrers mit der verbesserten Bohrmehlabfuhr eines Zweischneiders, der aufgrund des Wegfalls der Nebenschneidplatten und der diese lagernden Kernstege größere Bohrmehlabfuhrnuten erlaubt, verbindet.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist es vorgesehen, den

im wesentlichen ein gleichschenkliges, hohlkehliges Dreieck bildenden Bohrerkern mit seinen Symmetrieachsen gegenüber der zueinander ebenfalls symmetrischen Anordnung der Haupt- und Nebenschneidplatten zu versetzen. Der Versatzwinkel kann bspw. etwa 5° betragen und führt bei richtiger Wahl der Versatzrichtung zu einer in Belastungsrichtung verbesserten Abstützung aller Schneidplatten, ohne daß sich durch eine allzu große Verlagerung die Gefahr einer Unwucht ergäbe.

Die erfindungsgemäßen Nebenschneidplatten sind besonders kompakt und damit robust. Dennoch haben sie gegenüber an sich bekannten Stiften den Vorteil einer echten Schneid- und Spaltfunktion und vermögen zudem in einer Doppelfunktion zur Rundlaufstabilisierung beitragen.

Überraschend ergibt sich trotz der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorgesehenen geringen Asymmetrie eine Reduktion der durch den Bohrer eingeleiteten Vibrationen.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Stirnansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Bohrers.

Der in der Figur dargestellte Bohrer 10 weist eine Hauptschneidplatte 12 und eine erste und eine zweite Nebenschneidplatte 14 und 16 auf. Die Hauptschneidplatte erstreckt sich quer über eine Stirnkernfläche 18 des Bohrers, die bei der Drehung des Bohrers von der Bohrerwendel überstrichen wird und damit eine Kreisfläche bildet. Die Hauptschneidplatte 12 ragt in an sich bekannter Weise um ein Überstandsmaß 20 über-die Stirnkernfläche 18 hinaus und weist eine Längserstreckung auf, die dem Nenndurchmesser des Bohrers entspricht.

Ein entsprechendes Überstandsmaß zeigen die Nebenschneidplatten 14 und 16. Die Nebenschneidplatten, die auf der gleichen Kegelmantelfläche wie die Hauptschneidplatte 12 angeordnet sein können oder gegenüber dieser zurücktreten können, erstrecken sich in radialer Richtung in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nur um einen kurzen Betrag vom Umfang der Stirnkernfläche zur Bohrermitte 22 hin, und zwar um etwa 30 % des halben Nenndurchmessers des Bohrers.

In einer modifizierten Ausgestaltung ist es vorgesehen, daß sich die Nebenschneidplatten 14 und 16 bis zur Hauptschneidplatte erstrecken.

Ein wesentliches Kennzeichen des erfindungsgemäßen Bohrers 10 ist die Anordnung und Ausrichtung der Nebenschneidplatten 14 und 16 einerseits und die Anordnung und Ausrichtung von Bohrmehlabfuhrnuten andererseits. Die Nebenschneidplatten 14 und 16 erstrecken sich im Winkel von je etwa 30° zur gleichen Seite der Hauptschneidplatte. Die Hauptschneidplatte 12 weist an dieser Seite ein freies Ende 24, das sich in eine Bohrmehlabfuhrnut 26 hinein und in dem hier vorliegenden Ausführungsbeispiel durch dieses hindurch erstreckt.

Neben der Bohrmehlabfuhrnut 26 sind zwei weitere Bohrmehlabfuhrnuten 28 und 30 vorgesehen, die um den Umfang des Bohrers 10 im Bereich des Bohrerkopfes 32 gleichmäßig verteilt sind. Die Bohrmehlabfuhrnuten 26 bis 30 sind in an sich bekannter Weise je linsenförmig ausgebildet und im Winkel von 120° zueinander beabstandet. Die Symmetrieebene 34 der Bohrmehlabfuhrnut 26 ist in der Figur gestrichelt angedeutet. Diese Symmetrieebene 34 fällt nicht mit der Mittenachse 36 der Hauptschneidplatte 12 zusammen, sondern eilt gegenüber dieser um etwa 5° nach. Aufgrund der Drehung aller Bohrmehlabfuhrnuten 2 6 bis 30 entsteht auch eine entsprechende Drehung des im wesentlichen mit dreieckförmigen Querschnitt ausgestalteten Bohrerkerns 38, so daß der Bohrerkern sich je weiter hinter

den Schneidplatten 12 bis 16 als vor diesen erstreckt. Diese Anordnung ist beabsichtigt, um eine sichere Abstützung der Schneidplatten 12 bis 16 in dem Bohrerkern 3 8 gewährleisten.

In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel beträgt ein Bohrkopfwinkel 40 jeder Bohrmehlabfuhrnut 30 83°. Insgesamt steht damit ein Bereich von fast 250° von 360° des Umfangs der Stirnkernfläche 18 für die Bohrmehlabfuhrnuten 30 zur Verfugung.

Es versteht sich, daß die Bohrmehlabfuhrnuten 30 in beliebiger geeigneter Weise hergestellt sein können, bspw. auch eine von einer rein konkaven Ausgestaltung abweichende Ausbildung aufweisen können. Die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dargestellte Ausgestaltung erlaubt jedoch eine besonders einfache Herstellung bspw. durch Fräsen oder Drehen.

Aufgrund der Anordnung der Hauptschneidplatte 12 quer über die Bohrmehlabfuhrnut 2 6 ist die Hauptschneidplatte 12 lediglich über einen Teil ihrer Länge in dem Bohrerkern 38 abgestützt. Die abgestützte Länge beträgt jedoch fast 70 %. Trotz dieser relativ geringen Verminderung der Stützlänge ergibt sich durch die erfindungsgemäß frei ausgebildeten Bohrmehlabfuhrnuten eine besonders gute Bohrmehlabfuhr mit der erwünschten großen Bohrleistung, die auch durch die vergleichsweise große und damit hochwirksame Hauptschneidplatte 12 gefördert wird.

Es versteht sich, daß die Winkelanordnungen und geometrischen Einzelheiten der vorliegenden Lösung in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpaßbar sind. So läßt sich bspw. der Erst reckungswinkel der Nebenschneidplatten 14 und 16 zur Hauptschneidplatte 12 in weiten Bereichen an die Erfordernisse anpassen. Die hier dargestellte Ausführungsform erlaubt jedoch einen vergleichsweise guten Rundlauf gepaart mit einer Übernahme der Vortriebsfunktion und damit eine Schonung des freien Endes 26 der Hauptschneidplatte 12 durch die Nebenschneidplatten 14 und 16.

Claims

Ansprüche

1. Bohrer mit einer Hauptschneidplatte und zwei Nebenschneidplatten, von denen sich eine schräg zur Hauptschneidplatte dieser nacheilend erstreckt, wobei eine Bohrmehlabfuhrnut zwischen der Hauptschneidplatte und der sich im stumpfen Winkel zu ihr erstreckenden Nebenschneidplatte verläuft, dadurch gekennzeichnet , daß eine weitere Nebenschneidplatte {14, 16) sich der Hauptschneidplatte (12) voreilend, insbesondere im spitzen Winkel, schräg zu dieser erstreckt und zwischen den Nebenschneidplatten {14, 16) eine von der Hauptschneidplatte {12) durchsetzte Bohrmehlabfuhrnut (26) verläuft.

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidplatte (12) sich durch eine Bohrmehlabfuhrnut (26) hindurch erstreckt. ■-

3. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (14, 16) sich der

von der Hauptschneidplatte (12) durchtretenen Bohrmehlabfuhrnut (26) benachbart beidseitig dieser angeordnet sind.

4. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß drei Bohrmehlabfuhrnuten (26, 28, 30) sich um den Umfang des Bohrers (10) gleichmäßig verteilt erstrekken.

5. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die um den Umfang des Bohrers (10) verteilten Bohrmehlabfuhrnuten (26, 28, 30) einen Bohrkopfwinkel von mehr als 220°, insbesondere mehr als 240° und bevorzugt etwa 250°, aufspannen.

6. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nebenschneidplatten (14, 16) und die Hauptschneidplatte (12) in einem Steg des Bohrerkerns (38) zwischen zwei Bohrmehlabfuhrnuten (26, 28, 30) befestigt, insbesondere eingelötet ist.

7. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten am Außenumfang eines Bohrerkerns angeordnet diesen überragen und sich über eine radiale Länge erstrecken, die weniger als 2/5, insbesondere weniger als 1/3 des Bohrerradius und bevorzugt etwa 30 % des Bohrerradius beträgt.

8. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmehlabfuhrnuten (26, 28, 3 0) konkav ausgebildet sind und ihre Symmetrieachsen (34) gegenüber den Winkelhalbierenden zwischen der Hauptschneidplatte (12) und den Nebenschneidplatten (14, 16) bzw. gegenüber der Mittenachse (3 6) der Hauptschneidplatte (12) um einen Versatzwinkel nacheilen, der größer als 0 und kleiner als 45° ist, insbesondere 2 bis 10 und bevorzugt etwa 5° beträgt.

9. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der von der Hauptschneidplatte (12) durchtretenen Bohrmehlabfuhrnut (26) etwa der Hälfte des Bohrerradius¹ entspricht.