DE3436128C2 - Bohrerschneide für den Bergbau und Einsatz für diese Bohrerschneide - Google Patents
Bohrerschneide für den Bergbau und Einsatz für diese BohrerschneideInfo
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Abstract
Eine zweizackige Rotationsbohrerschneide (12), insbesondere für die Verwendung bei einem Stollendachbohrer, besitzt einen Tragkörper (14) mit zwei Einsätzen (18), die jeweils an einem der Zacken angebracht sind. Jeder Einsatz (18) weist einen in die Drehrichtung weisenden Schneidteil (20) und einen Befestigungsteil (24) auf. In einer Richtung parallel zur Drehachse (16) betrachtet weist jeder Einsatz (18) eine Querschnittsgestalt auf, die allgemein keilförmig ist. Die keilförmigen Einsätze (18) sind besonders geeignet zur Verwendung bei Stollendach-Bohrerschneiden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bohrerschneide nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Einsatz
für diese Bohrerschneide nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Im Kohlenbergbau werden zum Bohren von Löchern in den Stollendächern sogenannte Dachbohrer verwendet.
Nachdem ein Loch gebohrt ist, wird der Bohrer herausgezogen und ein Anker in das Loch eingesetzt, um
den Halt des Stollendaches zu unterstützen. Unter bestimmten Bedingungen wird ein Dachbohrer mit einer
Bohrerschneide verwendet, die für die Anwendung eines Absaugsystems ausgelegt ist. Wenn das Absaugsystem
durch die Mitte der Bohrschneide hindurch wirksam wird, handelt es sich um eine sogenannte Mittenabsaugschneide.
Der Zweck des Absaugsystems besteht darin, die beim Bohren des Loches entstandenen feinen
Teilchen aufzufangen. Wenn eine solche Mittenabsaugschneide eines Dachbohrars verschlissen ist, muß sie
ersetzt werden.
Die Mittenabsaugschneiden für Dachbohrer, welche über eine Anzahl von Jahren im Kohlenbergbau üblich
waren, sind in F i g. 1 gezeigt Die Bohrerschneide 2 ist aufgebaut aus einem Einsatz 4, der an der mit 6
bezeichneten Stelle an einem Trägerschaft 8 durch Hartlötung befestigt ist und aus einem flachen Teil aus
hochverschleißfestem Material besteht (im allgemeinen Sintercarbid). Der Hartmetalleinsatz weist einen Spanwinkel
von 0° auf und besitzt ein durchgehendes Schneidkantenprofil tO, das sich diametral über die Dachbohrerschneide
erstreckt.
Bei derartigen Dachbohrerschneiden treten einige bereits seit langem bestehende Probleme auf. Ein klar
ersichtlicher Mangel eines durchgehenden Schneidkantenprofils besteht darin, daß im Drehzentrum die
Schneidgeschwindigkeit gering ist, wodurch an dieser Stelle ein größerer Axialdruck erforderlich ist, um in das
Gestein einzudringen. Die erforderliche höhere Axialbelastung kann zu einer Beschädigung der Schneide
führen, insbesondere beim Bohren in hartem Gestein.
Eine weitere Schwierigkeit bei den bekannten Dachbohrerschneiden liegt in der Schneidwirkung der Schneide.
Die bekannten Dachbohrerschneiden dringen nämlich in das Gestein ein, indem dieses zunächst zermalmt
wird, die Schneide dann in das zermalmte Gestein eindringt und schließlich das Gestein abgeschert-wird. Eine
solche Bohrwirkung erfordert eine hohe Axialkraft, die aber einen verstärkten Verschleiß des hochverschleißfesten
Hartmaterials zur Folge hat. Im allgemeinen wird eine herkömmliche Dachbohrerschneide bereits nach nur
einem Arbeitsdurchgang ausgewechselt
Ein weiteres Problem bei den bekannten Dachbohrerschneiden besteht in der Erzeugung von sehr feinen
Staubteilchen, durch die das Absaugsystem härter als erforderlich belastet wird. Die von dem Absaugsystem
nicht eingefangenen Staubteilchen gefährden die Gesundheit des Minenpersonals.
Aus dem SU-Erfindungszertifikat Nr. 3 95 271 geht eine rotierende Bohrerschneide hervor, die für den
Maurergebrauch beim Bohren in Beton, Ziegeln oder ähnlichem Baumaterial mit einer Handbohrmaschine
bestimmt ist. Derartige Bohrschneiden, die ferner in dem Artikel »Hand-Held Power Tools for Drilling Small
Diameter Holes in Construction Materials«, Industrial Construction and Engineering Structures Magazine,
f 5 Kiew, UDSSR, Vol. 1,1975, beschrieben sind, besitzen keilförmige Einsätze. Ein Vergleich zwischen den Einsatzbedingungen
von Bohrerschneiden für Maurerzwecke und Dachbohrerschneiden verdeutlicht die Tatsache, daß
die Brauchbarkeit einer Bohrerschneide für Maurerzwecke kein Hinweis darauf ist, daß dieselbe Bohrerschneide
auch für den Gebrauch als Dachbohrer geeigne1: ist. Die zu vergleichenden Einsatzbedingungen sind in der
folgenden Tabelle aufgeführt:
,. Bohrschneide für Maurerzwecke Dachbohrerschneide
0 Bohrloch 12,7 mm oder geringer 25,4 mm oder mehr
Axialdruck 180-255 N 6750-33750 N
U.p. M. 700-1000 250
Antriebsleistung 0,18—0,25 kW 2,2—3,7 kW
Drehmoment 1,75—3,4 Nm 81 —108Nm
Aus diesem Vergleich ist unmittelbar ersichtlich, daß die Axialkraft, die Antriebsleistung und das Drehmoment
in beiden Fällen sich um Größenordnungen unterscheiden.
Weiterhin ist aus der AT-PS 2 23 151 eine zweizackige Bohrerschneide bekannt, bei der an einem Tragkörper
zwei Einsätze befestigt sind, die jeweils einen in die Drehrichtung gewendeten Schneidteil und einen Befestigungsteil
aufweisen sowie in einer Richtung parallel zur Drehachse des Tragkörpers betrachtet eine Querschnittsform
aufweisen, die allgemein keilförmig ist. Der Schneidteil jedes der beiden Einsätze weist zwei ebene
Stirnflächen auf, die sich auf den Drehsinn bezogen auf der Vorderseite und in Axialrichtung erstrecken sowie
eine Freifläche unter Bildung von zwei Hauptschneidkanten schneiden und zwei seitliche Schneidkanten jeweils
durch ihre Schnittlinie mit dem Befestigungsteil bilden. Derartige Bohrerschneiden sind zum Bohren von Kohle
und weichem Gestein bestimmt.
Schließlich ist aus der DE-OS 27 18 920 bereits eine Gesteinsbohrkrone mit mehreren über den Umfang
verteilten Schneidflügeln und daran befestigten Hartmetallplatten bekannt, deren im wesentlichen radial verlaufende
Spanflächen in Arbeitsrichtung konvex gebogen sind. Die konvex gebogenen Spanflächen verlaufen im
Bereich der Bohrkronenmitte im wesentlichen tangential zum zugeordneten Radius. Derartige Bohrkronen sind
zum Bohren in hartem Gestein geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrerschneide und einen Einsatz für diese anzugeben, die
besonders zum Bohren in sehr hartem Gestein geeignet sind und bei hoher Festigkeit im Bereich des Scheitels
eine Spanbildung weitgehend vermeiden.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Bohrerschneide durch die kennzeichnenden Merkmale des
Patentanspruchs 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßer Einsatz zur Verwendung bei einer solchen Bohrerschneide ist im Patentanspruch 9
angegeben.
Ein keilförmiger Einsatz ist zum Bohren sowohl in weichem als auch in sehr hartem Gestein geeignet. Durch
die zylindrische Form der Schneidkante wird zum einen die Festigkeit des Einsatzes erhöht, und zum anderen
wird die Spanbildung am Einsatz vermieden, wodurch die Bohrerschneide sich besonders zum Bohren in sehr
i,] hartem Gestein eignet.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
f
3
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. In
der Zeichnung zeigt
F i g. 1 eine Perspektivansicht der bekannten Bohrerschneide;
F i g. 2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Bohrerschneide;
F i g. 3 eine um 90° gegenüber F i g. 2 verdrehte Ansicht der Bohrerschneide;
■Ά F i g. 4 eine Draufsicht der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Bohrerschneide;
F i g. 2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Bohrerschneide;
F i g. 3 eine um 90° gegenüber F i g. 2 verdrehte Ansicht der Bohrerschneide;
■Ά F i g. 4 eine Draufsicht der in den F i g. 2 und 3 gezeigten Bohrerschneide;
j F i g. 5 eine vergrößerte Draufsicht, welche die Einsätze der Bohrerschneiden nach den F i g. 2 bis 4 zeigt; Und
F i g. 6 eine vergrößerte Draufsicht des in F i g. 5 gezeigten Einsatzes.
Es wird nun insbesondere auf die Fig.2 bis 5 Bezug genommen. Dort ist eine zweizackige Schneide 12
ίο gezeigt, die insbesondere für die Verwendung bei einem (nicht gezeigten) Dachbohrer bestimmt ist. Die Schneide
umfaßt einen Tragkörper 14, dessen Drehachse mit 16 bezeichnet ist. Zwei Einsätze 18 besitzen jeweils einen
Schneidteil 20, der in die mit 22 bezeichnete Drehrichtung gewendet ist, einen Befestigungsteil 24 und, parallel
zur Drehachse 16 betrachtet, eine Querschnittsgestalt, die allgemein keilförmig ist.
Im Gebrauch wird ein Ende 15 des Tragkörpers 14 an dem Dachbohrer befestigt. Dieses Ende 15 weist
üblicherweise einen Sechskantquerschnitt auf, wie in F i g. 4 teilweise an der mit 17 bezeichneten Stelle gezeigt
ist, um an eine entsprechend geformte Aufnahme des Dachbohrers angeschlossen zu werden.
Der Schneidteil 20 jedes Einsatzes 18 umfaßt zwei ebene Stirnflächen 26, die sich im Drehsinn betrachtet auf
der Vorderseite erstrecken und in Axialrichtung derart verlaufen, daß sei eine Freifläche 28 schneiden. In F i g. 4
ist die Drehrichtung mit 22 bezeichnet Es ist ersichtlich, daß der Schneidteil jedes Einsatzes in die Drehrichtung
zeigt und sich im Drehsinn vorwärts bewegt. Dem Obergang zwischen den ebenen Stirnflächen bildet eine
stirnseitige bogenförmig gekrümmte Schneidkante 60 am vordersten Teil des Einsatzes. Die zylinderförmige
Ausbildung dieser Schneidkante 60 ist besonders deutlich aus den F i g. 4 bis 6 ersichtlich. Die Schnittlinie jeder
ebenen Stirnfläche 26 mit der Freifläche 28 bildet ferner zwei Hauptschneidkanten 32. Die stirnseitige Schneidkante
60 und die beiden Hauptschneidkanten 32 treffen in einem gemeinsamen Scheitel 34 aufeinander. Dieser
Scheitel 34 ist in den F i g. 2 und 3 besonders deutlich gezeigt. Wegen der zugespitzten oder beinahe zugespitzten
Form des Scheitels wird das Gestein leicht aufgebrochen.
Der Schneidteil 20 jedes Einsatzes 18 umfaßt ferner zwei seitliche Schneidkanten 36, 38, die durch die
Schnittlinie zwischen den zwei ebenen Stirnflächen 26 und dem Befestigungsteil 24 gebildet sind. Eine der
seitlichen Schneidkanten 36,38 ist eine innere seitliche Schneidkante 36, während die andere seitliche Schneidkante
eine äußere Schneidkante 38 ist.
Wie besonders deutlich aus den F i g. 4 und 5 hervorgeht, ist der Befestigungsteil 24 gekrümmt ausgebildet,
wenn er in einer Richtung parallel zur Drehachse 16 betrachtet wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist
B der Befestigungsteil zylindrisch, wie in F i g. 2 ebenfalls gezeigt ist.
; j Der Winkel 40 zwischen den beiden ebenen Stirnflächen 26 beträgt, wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, 90 bis 100°. I
IS 35 Wie besonders deutlich aus Fig.3 hervorgeht, hat bei bevorzugten Ausführungsformen des Einsatzes der -
Freiwinkel 32 eine Größe von 15 bis 20°, während der Spanwinkel 43 —10 bis —20° beträgt und der eingeschlossene
Winkel 44 zwischen der stirnseitigen Schneidkante 60 und der Freifläche 28 70 bis 90° beträgt.
Es wurde gefunden, daß die Festigkeit des Einsatzes verbessert wird, wenn der Zweiflach-Winkel 40 zwischen
90 und 100° beträgt und der eingeschlossene Winkel zwischen der stirnseitigen Schneidkante 30 und der
Freifläche 28 zwischen 70 und 90° beträgt. Der Einsatz hat die höchste Festigkeit, wenn der Zweiflach-Winkel 40
den Wert von 100° und der eingeschlossene Winkel 44 den Wert von 90° aufweist
Ferner wurde gefunden, daß die erforderliche Axialkraft am geringsten ist, wenn der Freiwinkel 42 zwischen
15 und 20° und der Spanwinkel 43 zwischen —10 und —20° beträgt
An jeder der seitlichen Schneidkanten 36,39 beträgt der Winkel 46 (s. F i g. 5) zwischen der ebenen Stirnfläche
26 und einer Ebene 48, die tangential zu dem Befestigungsteil 24 verläuft, 90°. Das der Befestigungsteil des
Einsatzes die ebene Stirnfläche unter einem Winkel von 90° schneidet, ist aus zwei Gründen wichtig. Der erste
Grund ist der, daß der Einsatz eine höhere Festigkeit erlangt, und der zweite Grund besteht darin, daß die
seitliche Schneidkante schärfer ist
Die Bohrerschneide 12 besitzt einen Außendurchmesser 50, gemessen zwischen den äußeren seitlichen
so Schneidkanten, und einen Innendurchmesser 52, der zwischen den inneren seitlichen Schneidkanten gemessen
wird. Dies ist besonders deutlich aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich. Vorzugsweise ist der Außendurchmesser etwa
fünfmal so groß wie der Innendurchmesser. Wenn das Verhältnis des Außendurchmessers zum Innendurchmesser
etwa gleich fünf ist wird gewährleistet daß der mittlere Teil des Loches, den die Einsätze nicht schneiden,
nicht so groß ist daß ein weiteres Hineinbewegen der Bohrerschneide in das Loch verhindert wird. Wenn das
Verhältnis des Außendurchmessers zu dem Innendurchmesser wesentlich größer als fünf ist so sind höhere
Axialkräfte erforderlich. Vorzugsweise beträgt das Verhältnis des Außendurchmessers zu dem Innendurchmesser
etwa 4,7 bis 5,2.
Wenn die Schneide in einer Richtung parallel zur Drehachse 16 betrachtet wird, so ist eine erste Linie 54, die
durch die innere sowie die äußere Schneidkante eines der Einsätze verläuft parallel zu einer zweiten Linie 56, die
durch die innere sowie die äußere seitliche Schneidkante des anderen Einsatzes verläuft Vorzugsweise liegen die
erste Linie 54 und die zweite Linie 56 im Drehsinn und bezogen auf eine Durchmesserlinie 58, die senkrecht zur
Drehachse 16 der Schneide ist jeweils auf der Vorderseite. Von der Versetzung der Einsätze in bezug auf die
Durchmesserlinie 58, wie bei der bevorzugten Ausführungsform, wird eine Verminderung der erforderlichen
Axialkräfte erwartet
Bei einer besonderen Ausführungsform der Bohrerschneide sind die Hauptschneidkanten 32 und die stirnseitigen
Schneidkanten 30 geradlinig.
Der mittlere Teil 21 des Tragkörpers 14 ist verstärkt ausgebildet Ferner weist die Oberseite des mittleren
Teiles 21 schräg abfallende Wände 23 auf, die sich von der Mitte des Tragkörpers fort erstrecken. Die schrägen
Wände 23 unterstützen den Ablauf des herausgeschnittenen Gesteins.
Es wurde gefunden, daß beim Bohren in sehr hartem Gestein die zylindrische Form der Schneidkante 60
besonders günstig ist. Zum einen wird durch die zylindrische Form die Festigkeit des Einsatzes erhöht, und zum
anderen wird die Spanbildung am Einsatz vermieden.
In F i g. 6 sind der Radius 62 des zylindrischen Befestigungsteils 24 mit R und der Radius 64 der zylindrischen
Schneidkante 60 mit 0,5 bis 0,707 R angegeben, während der Zweiflach-Winkel 70 zwischen den beiden Stirnflächen
90° beträgt. Wenn der Zweiflach-Winkel zwischen den zwei ebenen Stirnflächen 100° beträgt, ist der
Radius 62 des zylindrischen Befestigungsteils R, und der Radius 66 der zylindrischen Schneidkante 70 beträgt 0 5
bis 0,643/?.
Der Radius R des zylindrischen Befestigungsteils wird vom Punkte 61 aus gemessen, an dem sich die Verlangerungen
der ebenen Stirnflächen 26 schneiden. Bei praktischen Ausführungsformen lagen die Werte von R im
Bereich von etwa 7,36 mm für einen Bohrer von 25,4 mm Durchmesser bis etwa 10,9 mm für einen Bohrer von
38,1 mm Durchmesser.
Es wird nun der Einsatz 18 beschrieben, der als eigener Handelsgegenstand besonders zur Verwendung bei
einer Dachbohrerschneide 12 bestimmt ist.
Es wird insbesondere auf die Fig.2 bis 5 Bezug genommen. Dort ist ersichtlich, daß der Einsatz einen
allgemein keilförmigen Körper besitzt. Zwei ebene Stirnflächen 26 laufen schräg aufeinander zu und sind durch
die zylindrische stirnseitige Schneidkante 60 verbunden. Gegenüber der stirnseitigen Schneidkante 60 divergieren
die zwei ebenen Stirnflächen und enden in einem Befestigungsteil 24. Die Freifläche 28 und die Stützfläche
68, die im Winkel zur stirnseitigen Schneidkante 60 verläuft und durch diese abgetrennt wird, sind ebenfalls
vorgesehen. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, bildet die Freifläche die Oberseite und die Stützfläche die Unterseite
des Einsatzes. Die Freifläche und die Stützfläche können parallel zueinander verlaufen, dies ist zur Lösung der
oben angegebenen Aufgabe jedoch nicht erforderlich; bei der in Fig.3 gezeigten Ausführungsform sind sie
nicht zueinander parallel. Die Freifläche 28 schneidet die Stirnflächen 26 unter Bildung von zwei Hauptschneidkanten
32. Die Freifläche 28 schneidet ferner den Befestigungsteil 24. Die stirnseitige Schneidkante 60 und die
zwei Hauptschneidkanten 32 treffen in einem gemeinsamen Scheitel 34 aufeinander.
Der Einsatz umfaßt ferner zwei seitliche Schneidkanten 36, 38, die durch die Schnittlinie zwischen den zwei
ebenen Stirnflächen 26 und dem Befestigungsteil 24 gebildet sind.
Wie am besten aus den F i g. 4 und 5 ersichtlich ist, ist der Befestigungsteil gekrümmt, wenn er von der
Freifläche her betrachtet wird. Vorzugsweise ist der Befestigungsteil, wie in F i g. 2 gezeigt, zylindrisch.
Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt ferner der Zweiflach-Winkel 40 zwischen den zwei ebenen
Stirnflächen 26 zwischen 90 und 100°, und der eingeschlossene Winkel 44 zwischen der stirnseitigen Schneidkante
30 und der Freifläche 28 beträgt 70 bis 90°. Um die höchste Festigkeit des Einsatzes zu erreichen, beträgt bei
der bevorzugten Ausführungsform der Zweiflach-Winkel 40 100°, und der eingeschlossene Winkel 44 beträgt
90°.
Bei der bevorzugten Ausführungsform beträgt ferner an jeder der seitlichen Schneidkanten 36,38 der Winkel
46 zwischen der ebenen Stirnfläche 25 und einer Ebene 48, die tangential zu dem Befestigungsteil 24 verläuft, 90°.
Bei der in den F i g. 2 bis 5 gezeigten Ausführungsform des Einsatzes ist die Hauptschneidkante 32 geradlinig.
Wenn der Zweiflach-Winkel 70 zwischen den zwei ebenen Stirnflächen 90° beträgt und der Radius 62 des
zylindrischen Befestigungsteils gleich R ist, so beträgt vorzugsweise der Radius 64 der zylindrischen Schneidkante
60 0,5 bis 0,707 R. Wenn der Zweiflach-Winkel 72 zwischen den zwei ebenen Stirnflächen 100c beträgt, so
beträgt der Radius 66 der zylindrischen stirnseitigen Schneidkante 60 von 0,5 bis 0,643 R. Dies ist am deutlichsten
aus F i g. 10 ersichtlich.
In Vergleichsversuchen wurden herkömmliche Mittenabsaugschneiden der in Fig. 1 gezeigten Art mit den
erfindungsgemäßen Schneiden verglichen, die mit keilförmigen Einsätzen bestückt sind. In der hinten angefügten
Tabelle 1 ist die Schneidengeometrie für die herkömmliche und für die erfindungsgemäße Schneide angegeben.
Die Bohrerschneiden wurden jeweils in Proben von Barre-Granit eingebohrt, wobei es sich um ein sehr hartes
Gestein handelt. Die Versuche begannen mit ungefähr derselben anfänglichen Axialkraft. Der Arbeiter versucht
dann, für die verschiedenen Bohrerschneiden jeweils eine konstante Eindringgeschwindigkeit einzuhalten. Bei
abnehmender Eindringgeschwindigkeit wurde die Axialkraft erhöht. Die Eindringgeschwindigkeit und die Axialkraft
wurden fortwährend überwacht. Nach vollständiger Herstellung eines Probeloches von etwa 71 cm Länge
wurde die Axialkraft (maximale Axialkraft) am Ende des Bohrvorganges vermerkt. Die Bohrerschneiden wurden
dann vom Bohrgestänge entfernt und auf Verschleiß überprüft. Schließlich wurde der spezifische Verschleiß
(Breite der Verschleißfase pro Längeneinheit des Bohrloches) für die verschiedenen Bohrerschneiden berechnet.
Tabelle 2 zeigt die Versuchsergebnisse.
Es wurde zwar versucht, bei beiden Arten von Bohrerschneiden eine konstante Eindringgeschwindigkeit
einzuhalten, jedoch fiel die herkömmliche Bohrerschneide gegen die erfindungsgemäße, mit keilförmigen Einsätzen
bestückte Bohrerschneide zurück, obwohl eine höhere Axialkraft aufgebracht wurde. Dabei ist zu beachten,
daß die maximale Axialkraft von 33 960 N, die bei der herkömmlichen Bohrerschneide aufgebracht wurde,
bereits nahe bei dem kritischen Wert liegt, wo soviel Reibungswärme erzeugt wird, daß die Härte des Sintercarbids
bereits abnimmt. Wenn diese kritische Axialkraft längere Zeit aufrechterhalten bleibt, tritt eine Selbstzerstörung
der Dohrerschneide ein.
Besonders zu beachten sind die Vergleichsergebnisse bezüglich des Verschleißes der Bohrerschneiden. Die
herkömmliche Schneide zeigte einen um mehr als 100% größeren spezifischen Verschleiß als die erfindungsgemäße,
mit keilförmigen Einsätzen bestückte Schneide.
Aus den in Tabelle 2 angegebenen Versuchsergebnissen können verschiedene Schlußfolgerungen gezogen
werden. Die erfindungsgemäßen Bohrerschneiden sind in jeder Hinsicht leistungsfähiger als herkömmliche
Schneiden. Sie erlauben ein schnelleres Bohren bei geringeren Axialkräften und unterliegen gleichzeitig einem
niedrigeren Verschleiß als die herkömmlichen Schneiden. Beim Bohren mit geringeren Axialkräften besteht
auch eine geringere Gefahr, daß der Einsatz abbricht. Durch den geringeren Verschleiß kann ferner eine
Bohrerschneide länger im Gebrauch bleiben, wodurch die Gesamtkosten vermindert werden.
| Art der Schneide | herkömmlich | mit keilförmigen Einsätzen |
| Schneidengeometrie | ||
| Spanwinkel | 0° | -10° |
| Freiwinkel | 20° | 15° |
| Eingeschl. Winkel | 70° | 85° |
| Zweiflach-Winkel | — | 98° |
| Tabelle 2 | ||
| Art der Schneide | herkömmlich | mit keilförmigen Einsätzen |
| Anfangs-Axialkraft | 7410N | 7701 N |
| Mittlere Axialkraft | 25 662 N | 19 972 N |
| Maximale Axialkraft | 33 960 N | 27 705 N |
| Eindringgeschwindigkeit | 27,18 cm/Min. | 32 cm/Min. |
| Spezifischer Verschleiß | 0,066 mm/cm | 0,03 mm/cm |
| Hierzu 2 Blatt Zeichnungen |
Claims (13)
1. Zweizackige Bohrerschneide für den Bergbau, bei welcher an einem Tragkörper (14) zwei Einsätze (18)
befestigt sind, die jeweils einen in die Drehrichtung gewendeten Schneidteil (20) und einen Befestigungsteil
(24) aufweisen sowie in einer Richtung parallel zur Drehachse (16) des Tragkörpers (14) betrachtet eine
Querschnittsgestalt aufweisen, die im wesentlichen keilförmig ist, wobei der Schneidteil (20) jedes der beiden
Einsätze (18) zwei ebene Stirnflächen (26) umfaßt, die sich auf den Drehsinn bezogen auf der Vorderseite und
in Axialrichtung erstrecken sowie eine Freifläche (28) unter Bildung von zwei Hauptschneidkanten (32)
schneiden und zwei seitliche Schneidkanten (36,38) jeweils durch ihre Schnittlinie mit dem Befestigungsteil
(24) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrisch gekrümmte Befestigungsteil (24) in seiner
Richtung parallel zur Drehachse betrachtet bogenförmig mit dem Radius R gekrümmt verläuft, daß die zwei
Hauptschneidkanten (32) durch eine bogenförmig gekrümmte stirnseitige Schneidkante (60) verbunden sind
und daß der Krümmungsradius der bogenförmigen Schneidkante (60) 0,5 bis 0,707 R beträgt, wenn der
Zweiflach-Winkel (70) zwischen den zwei ebenen Stirnflächen (26) 90° beträgt, und 0,5 bis 0,643 R beträgt,
wenn der Zweiflach-Winkel (72) zwischen den zwei ebenen Stirnflächen (26) 100° beträgt.
2. Bohrerschneide nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Freiwinkel jedes der beiden Einsätze
(18) 15 bis 20° beträgt.
3. Bohrerschneide nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spanwinkel jedes
der beiden Einsätze (18) — 10 bis —20° beträgt.
4. Bohrerschneide nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der Hauptschneidkanten
(26) der Winkel (46) zwischen der ebenen Stirnfläche und einer Ebene (48), welche tangential
zu dem Befestigungsteil (24) verläuft, 90° beträgt
5. Bohrerschneide nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den
jeweils äußeren seitlichen Schneidkanten (38) gemessene Außendurchmesser (50) etwa das Fünffache des
|: 25 zwischen den jeweiligen innenseitigen Schneidkanten (36) gemessenen Innendurchmessers (52) beträgt. |
6. Bohrerschneide nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (50) das 4,7- bis I
5,2fache des Innendurchmesssers (52) beträgt.
7. Bohrerschneide nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Betrachtung der
Schneide parallel zur Drehachse eine erste Linie (56), welche durch die innere und die äußere seitliche
Ü 30 Schneidkante (36, 38) eines der Einsätze (18) verläuft, parallel zu einer zweiten Linie (58) ist, die durch die
;|" innere und die äußere seitliche Schneidkante (36,38) des anderen Einsatzes (18) verläuft.
8. Bohrerschneide nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Linie (56) und die zweite Linie
(58) auf den Drehsinn bezogen vor einer Durchmesserlinie (58) liegen, die senkrecht zur Drehachse der
: Schneide ist.
9. Einsatz (18) für eine Bohrerschneide, mit einem im wesentlichen keilförmigen Körper, an dem zwei |
ebene, schräg aufeinander zu verlaufende und ineinander unter Bildung einer stirnseitigen Schneidkante (60) "*
übergehende sowie gegenüber der stirnseitigen Schneidkante (60) divergierende und in einem Befestigungs- „
teil (24) endende Stirnflächen (26), eine Freifläche (28) sowie eine im Winkel zur stirnseitigen Schneidkante Jj
(60) verlaufende und durch diese getrennte Stützfläche (68) gebildet sind, wobei die Freifläche (28) die ebenen
Stirnflächen (26) unter Bildung von zwei Hauptschneidkanten (32) schneidet, die Freifläche (28) ebenfalls den «
Befestigungsteil (24) schneidet und die stirnseitige Schneidkante (60) sowie die zwei Hauptschneidkanten (32) |
in einem gemeinsamen Scheitel zusammenlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsteil (24) von
der Freifläche (28) her betrachtet bogenförmig mit dem Radius R gekrümmt ist, daß die stirnseitige Schneidkante
(60) bogenförmig gekrümmt ist und daß der Krümmungsradius der stirnseitigen Schneidkante (60) 0,5
bis 0,707 R beträgt, wenn der Zweiflach-Winkel (70) zwischen den zwei ebenen Stirnflächen (26) 90° beträgt, m,
und 0,5 bis 0,643 R beträgt, wenn der Zweiflach-Winkel (72) zwischen den zwei ebenen Stirnflächen (26) 100° f
beträgt. |
10. Einsatz nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwei seitliche Schneidkanten (36, 38), die durch die |
Schnittlinie zwischen den zwei ebenen Stirnflächen (26) und dem Befestigungsteil (24) gebildet sind. |
11. Einsatz nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der eingeschlossene Winkel zwischen
der stirnseitigen Schneidkante (34) und der Freifläche (28) 70 bis 90° beträgt.
12. Schneide nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder der seitlichen
Schneidkanten (36, 38) der Winkel (46) zwischen der ebenen Stirnfläche (26) und einer Ebene (48), die
tangential zu dem Montageteil verläuft, 90° beträgt.
13. Schneide nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptschneidkanten
(32) geradlinig sind. |
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