DE3318100C1 - Zylindrischer Schneideinsatz fuer Gesteinsbohrkronen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneideinsatz für Gesteinsbohrkronea nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. .".---

Schneideinsätze der genannten Art sind aus der DE-PS 29 10 347, der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung 29 535, dem DE-GM 76 07 860 oder der US-PS 41 48 368 bekannt. Bei den Schneidelnsätzen nach der DE-PS 29 10 347 ist der Verbundkörper in den Grundkörper aus Hartmetall eingesetzt. Bei den Schneideinsätzen nach den übrigen genannten Druckschriften ist der Verbundkörper so in den zylindrischen Grundkörper aus Hartmetall eingebettet, daß er eine punktuelle Arbeitsfläche aufweist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Schneideinsatz der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem der in den Grundkörper eingebettete Verbundkörper eine die Abmessung einer punktuellen Arbeitsfläche aufweisende Arbeitsfläche aufweist, die besonders in einem Bohrkronenbereich mit relativ kleinem Drehradius vorteilhaft anwendbar ist, wo der Schneideinsatz eher der Reibung als einem Schlag oder Stoß ausgesetzt wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der freiliegenden Arbeitsfläche oder des Diamantverbundkörpers des erfindungsgemäßen Schneideinsatzes gehen aus den Unteransprüchen 2 bis 5 hervor.

Die Erfindung wird anhand der Figuren in der folgenden Beschreibung beispielhaft näher erläutert. Von den Figuren zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine herkömmliche Gesteinsbohrkrone,

F i g. 2 einen Ausschnitt aus einer vergrößerten Ansicht der Gesteinsbohrkrone nach F i g. 1 von rechts, welche den an der Rolle 1 befestigten, in die Bohrlochwand eingreifenden Schneideinsatz zeigt, auf welchen der Pfeil in F i g. 1 hindeutet,

Fig.3 bis 5 in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht von unten ein Ausführungsbeispiel des Schneideinsatzes,

Fig.6 bis 8 in Vorderansicht, Seitenansicht und Draufsicht von unten ein anderes Ausführungsbeispiel des Schneideinsatzes,

ίο F i g. 9 eine Seitenansicht des in dem Schneideinsatz nach den Fig.6 bis 8 verwendeten Diamantverbundkörpers,

F i g. 10 eine Draufsicht von unten auf ein noch anderes Ausführungsbeispiel des Schneideinsatzes,

Fig. 11 eine Seitenansicht des bei dem Schneideinsatz nach Fig. 10 verwendeten Diamantverbundkörpers, und

Fig. 12 bis 13 weitere Ausführungsbeispiele des Schneideinsatzes in Draufsicht von unten.

Nach den Fig.3 bis 5 weist der Schneideinsatz 6 einen zylindrischen Grundkörper 10 aus Hartmetall auf, der ein dachförmig gestaltetes Ende hat, das einen zentral verlaufenden Grat 9 definiert. Das Hartmetall kann durch Sinterung einer Mischung aus einem Pulver aus harten Partikeln, beispielsweise Wolfram- oder Titankarbid, mit einem Pulver aus einem Metall der Eisengruppe, beispielsweise Nickel oder Kobalt, gefertigt sein. In das dachförmige Ende des Grundkörpers 10 ist ein generell T-förmiger Diamantverbundkörper 11 eingebettet, der eine längs des Grates 9 verlaufende freiliegende Arbeitsfläche 7 aufweist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 6 bis 9 weist der zylindrische Grundkörper 10 aus Hartmetall des Schneideinsatzes 6 eine sphärische Endfläche auf. In dieses sphärische Ende des Grundkörpers 10 ist ein Diamantverbundkörper 11 eingebettet, dessen freiliegende Arbeitsfläche gemäß den Fig.8 und 9 in der sphärischen Endfläche des Grundkörpers 10 längs eines Großkreises verläuft. Der Diamantverbundkörper 11 hat danach die Form eines Kreisausschnitts aus einem Kreis mit einem Radius, der gleich dem Radius der sphärischen Endfläche des Grundkörpers 10 ist, so daß der Verbundkörper 11 aus der sphärischen Endfläche nicht vorspringt.

In der Praxis sind mehrere derartiger Schneideinsätze 6 an der Gesteinsbohrkrone derart angebracht, daß die Diamantverbundkörper 11 parallel zur Drehrichtung der Gesteinsbohrkrone verlaufen.

Das von Gesteinsbohrkronen ausgebohrte Bohrloch hat nicht immer eine flache oder ebene Bodenfläche. Wenn die Bodenfläche des Bohrloches gestuft ist, sind Schneideinsätze erforderlich, die eine vertikale Fläche einer Stufe abtragen. In einem derartigen Fall verschleißt der Grundkörper 10 des Schneideinsatzes 6 leicht durch Reibung, wenn die freiliegende Arbeitsfläche 7 des Diamantverbundkörpers 11 nur längs des Grates 9 vorgesehen ist. Dieses Verschleißproblem wird durch Schneideinsätze 6 gelöst, wie sie in den Fig. 10 bis 13 dargestellt sind. Der in der Fig. 10 gezeigte Schneideinsatz 6 weist zusätzliche Diamantverbundkörper 12 auf, die in das Hartmetall eingebettet sind und senkrecht zum Diamantverbundkörper 11 verlaufen. Die Diamantverbundkörper 12 sind in der Fig. 11 in Seitenansicht gezeigt. Die Fig. 12 und 13 zeigen eine größere Anzahl zusätzlicher Diamantverbundkörper 12, die radial verlaufen.

Die Herstellung eines vorstehend beschriebenen Schneideinsatzes 6 mit einem oder mehreren in den

Grundkörper 10 aus Hartmetall eingebetteten Diamantverbundkörpern 11,12 kann durch herkömmliches Sintern eines aus einem Pulver aus Hartmetall gefertigten Körpers erfolgen, in dem die Diamantverbundkörper eingebettet sind.

Die große Reibung, der die Arbeitsfläche 7 und der Grat 9 des Schneideinsatzes 6 als Folge des durch sie auf den Boden des auszubohrenden Bohrlochs ausgeübten Druckes ausgesetzt sind, wird von dem Diamantverbundkörper 11 oder den mehreren Diamantverbundkörpern 11 und 12 aufgenommen, so daß der Grundkörper 10 aus Hartmetall gegen wesentlichen Verschleiß geschützt ist. Der Grundkörper 10 aus Hartmetall ist ausreichend hart und fest, so daß er jeden während der Bohrtätigkeit auftretenden Schlag oder Stoß zum Schutz des oder der Diamantverbundkörper 11 und 12 absorbieren kann. Der Schneideinsatz 6 weist deshalb eine längere Lebensdauer auf als herkömmliche Schneideinsätze. Der Schneideinsatz 6 ist insbesondere in einem Bohrkronenbereich vorteilhaft anwendbar, der einen relativ kleinen Durchmesser aufweist, wo der Schneideinsatz 6 eher der Reibung als einem Schlag oder Stoß ausgesetzt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Zylindrischer Schneideinsatz für Gesteinsbohrkronen, mit einem Grundkörper aus Hartmetall, in den mindestens ein Diamantverbundkörper eingesetzt ist, dessen eines Ende als freiliegende Arbeitsfläche ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Arbeitsfläche des Diamantverbundkörpers (11) als entlang eines Grates (9) verlaufende Fläche ausgebildet ist.

2. Einsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegende Arbeitsfläche des Diamantverbundkörpers (11) geradlinig verläuft.

3. Einsatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar zusätzlicher Diamantverbundkörper (12) vorgesehen sind, die im rechten Winkel zum entlang des Grates verlaufenden Diamantverbundkörper (11) angeordnet sind.

4. Einsatz nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zusätzliche Diamantverbundkörper (12) vorgesehen sind, die radial zum entlang des Grates (9) verlaufenden Diamantverbundkörper (11) angeordnet sind.

5. Einsatz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der entlang des Grates (9) verlaufende Diamantverbundkörper (11) eine T-förmige Arbeitsfläche aufweist.