DE3538191C2

DE3538191C2 - Gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE3538191C2
Application number: DE19853538191
Authority: DE
Inventors: Peter Gschwend
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1985-10-26
Filing date: 1985-10-26
Publication date: 1996-09-19
Anticipated expiration: 2005-10-27
Also published as: JPS62101795A; DE3538191A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer mit Schneid platte, die eine Zentralschneide mit zwei in Bohrrichtung konvergierenden Schneidkanten und beidseits daran anschließ end Außenschneiden aufweist, die von zur Bohrerachse parallel verlaufenden Außenkanten begrenzt sind, wobei die Außenschneiden Schneidkanten aufweisen, die derart geneigt sind, daß sie mit den Außenkanten einen Winkel von 45° bis 90° einschließen.

Zum Herstellen von Bohrungen in Gestein, Beton oder anderen mineralischen Materialien finden Bohrer Verwendung, die unter Drehbewegung mit überlagerten, in Richtung der Bohrer achse wirkenden Schlagimpulsen in die Materialien vorgetrie ben werden. Die Bohrer verfügen zumeist über einen Schaft mit wendelförmig verlaufenden Ableitnuten für das abgetragene Bohrklein und eine im vorderen Endbereich des Schaftes fest gelegte, den Schaft in Bohrrichtung überragende Schneidplatte, meist aus Hartmetall. Die Schneidplatte weist stirnseitig in Bohrrichtung konvergierende Schneidkanten auf.

Bei bekannten Gesteinsbohrern (DE-OS 19 21 677) ist die Stirnseite der Schneidplatte von einer Zentralschneide mit in Bohrrichtung konvergierenden Schneidkanten und an diese beidseitig anschließende Außenschneiden mit ebenfalls in Bohrrichtung konvergierenden Schneidkanten gebildet. Die Schneidkanten der Zentralschneide übernehmen beim Bohrvor gang die Zentrierfunktion.

Ein erheblicher Nachteil dieser bekannten Bohrer besteht da rin, daß von den Schneidkanten der Außenschneiden beim Bohr vorgang seitlich in das mit einer Bohrung zu versehende Material Kräfte eingeleitet werden, die zu einer Schädigung der Materialstruktur in der Zone der Bohrungswandung führen. Erfahrungsgemäß entstehen gequetschte, rissige Strukturen, die sich bei mittlerem Bohrdurchmesser etwa 1 mm tief von der Bohrungswandung in das Material hineinerstrecken. Die somit verminderte Festigkeit der Zone der Bohrungswandung führt zu einer Beeinträchtigung der Verankerungswerte von in diese Bohrung gesetzten Verankerungselementen, wie Verbund anker und Spreizdübel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gesteinsboh rer mit einer Schneidplatte zu schaffen, der bei der Herstel lung von Bohrungen eine Schädigung der Materialstruktur in der Zone der Bohrungswandung verhindert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, daß die Schneidkanten der Außenschneiden um das 0,8- bis 1,2-fache deren radiale Er streckung gegenüber dem entgegen der Bohrrichtung liegenden Ende der konvergierenden Schneidkanten der Schneidplatte zurückversetzt sind.

Die im Zentrum angeordnete Zentralschneide mit zwei in Bohr richtung konvergierenden Schneidkanten übernimmt neben der Abtragfunktion auch die Zentrierfunktion. Beim Bohrvorgang treten durch die Neigung der konvergierenden Schneidkanten der Zentralschneide seitlich auf das mit der Bohrung zu ver sehende Material einwirkende Kräfte auf. Diese Kräfte verur sachen in der die größte Radialerstreckung der Zentral schneide radial beidseitig um beispielsweise einen 1 mm über ragenden Zone des Materials eine gequetschte, rissige Struk tur. Dank der radialen Zurückversetzung der konvergierenden Schneidkanten liegt diese beschädigte Zone im axialen Wirk bereich der Außenschneiden. Die Schneidkanten der Außen schneiden tragen beim Bohrvorgang zufolge deren erfindungs gemäßen Ausrichtung zu den Außenkanten die beschädigte Zone scherend ab. Für die Materialstruktur schädliche, seit lich wirkende Kräfte treten dabei nicht auf, so daß eine be schädigungsfreie Bohrlochwandung geschaffen wird. Für weiche Materialien, wie Backstein oder Gasbeton, eignet sich im be sonderen ein kleiner Winkel des angegebenen Winkelbereichs für die Neigung der Schneidkanten, für harte Materialien, wie Beton oder Gestein, ein großer Winkel - also 90° oder annähernd 90°.

Die Schneidkanten der Außenschneiden können sich direkt, das heißt ohne axialen Absatz, an die konvergierenden Schneidkanten der Zentralschneide anschließen. Um jedoch eine bessere Zen trierung beim Bohrvorgang zu erreichen, sind die Schneidkan ten der Außenschneiden entgegen der Bohrrich tung zurückversetzt. Das Maß der Zurückversetzung wird zweckmäßig klein gehalten, um eine möglichst große nutz bare Länge der Bohrungswandung in Bezug auf die Gesamttiefe der Bohrung zu erreichen.

Die Schneid kanten der Außenschneiden sind um das 0,8- bis 1,2-fache deren radialen Erstreckung gegenüber dem entgegen der Bohrrichtung liegenden Ende der konvergierenden Schneidkanten zurückver setzt. Diese Ausbildung stellt ein Optimum zwischen guter Zentrierung beim Bohrvorgang und großer nutzbarer Länge der Bohrungswandung dar.

Vorzugsweise beträgt die radiale Erstreckung der Schneidkan ten der Außenschneiden das 0,1- bis 0,7-fache der radialen Erstreckung einer der in Bohrrichtung konvergierenden Schneid kanten. Diese Ausbildung stellt sicher, daß die Außen schneiden die Zone mit beschädigter Materialstruktur voll ständig abtragen, ohne daß von den Außenschneiden weitere Bohrarbeit übernommen werden muß. Für Bohrer zur Bearbei tung weicher Materialien, wie Backstein oder Gasbeton, eignet sich als radiale Erstreckung im besonderen das 0,5-fache, für harte Materialien, wie Beton oder Gestein, das 0,2-fache.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel eines bohrrichtungsseitigen Endes eines Gesteinsbohrers wiedergibt, näher erläutert.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Gesteinsbohrer besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 2 bezeichneten Schaft und einer in diesem fixierten, insgesamt mit 3 bezeichneten Schneidplatte.

Der Schaft 2 ist mit einer wendelartig verlaufenden Ableit nut 4 für das abzutragende Bohrklein versehen. Die Schneid platte 3 überragt den bohrrichtungsseitigen Endbereich des Schaftes 2 seitlich und in Bohrrichtung. Die in Bohrrichtung weisende Stirnseite der Schneidplatte 3 verfügt über eine Zentralschneide 5, die zwei in Bohrrichtung konvergierende Schneidkanten 6 aufweist. Die konvergierenden Schneidkanten 6 werden beidseitig von Außenschneiden 7 überragt, deren Schneidkanten 8 unter einem eingeschlossenen Winkel α von 45° bis 90° zu den parallel zur Bohrerachse verlaufenden Außen kanten 9 geneigt sind und durch die Außenkanten 9 begrenzt werden.

Die radiale Erstreckung r jeder Schneidkante 8 der Außen schneiden 7 beträgt beispielsweise das 0,2-fache der radialen Erstreckung R einer der in Bohrrichtung konvergierenden Schneidkanten 6. Die Schneidkanten 8 der Außenschneiden 7 sind zu den konvergierenden Schneidkanten 6 entgegen der Bohr richtung zurückversetzt. Die Zurückversetzung T entspricht etwa dem Einfachen der radialen Erstreckung r der Schneid kanten 8 gegenüber dem entgegen der Bohrrichtung liegenden Ende 11 der konvergierenden Schneidkanten 6.

Claims

1. Gesteinsbohrer mit Schneidplatte (3), die eine Zentralschneide (5) mit zwei in Bohr richtung konvergierenden Schneidkanten (6) und beidseits daran anschließende Außenschneiden (7) aufweist, die von zur Bohrerachse parallel verlaufenden Außenkanten (9) begrenzt sind, wobei die Außenschneiden (7) Schneidkanten aufweisen, die derart geneigt sind, daß sie mit den Außenkanten (9) einen Winkel (α) von 45° bis 90°0 einschließen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (8) der Außenschneiden (7) um das 0,8- bis 1,2-fache deren radiale Erstreckung (r) gegenüber dem entgegen der Bohrrichtung liegenden Ende der konvergierenden Schneidkanten (6) der Schneidplatte (3) zurückversetzt sind.

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radiale Er streckung (r) der Schneidkanten (8) der Außenschneiden (7) das 0,1- bis 0,7-fache der radialen Erstreckung (R) einer der in Bohrrichtung konvergierenden Schneid kanten (6) beträgt.