DE3809428A1 - Gesteinsbohrkrone - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gesteinsbohrwerkzeug mit Bohr
krone, die einen sich in Vorschubrichtung im Innen- und Auß
endurchmesser erweiternden, mit wenigstens einer im wesent
lichen axial verlaufenden, zur Außenkontur hin offenen
Durchtrittsöffnung für das Bohrklein versehenen Bereich auf
weist.
Aus der DE-OS 28 56 205 bekannte Gesteinsbohrwerkzeuge wei
sen einen Schaft und am vorderen Ende einen glockenförmig
ausgebildeten Bohrkopf auf. Der Bohrkopf ist an seiner Stirn
seite mit Schneidstiften versehen. Außerdem weist der Bohr
kopf vom Umfang ausgehende Nuten auf, welche dem Durchtritt
des Bohrkleins dienen. Nachdem die Führungslänge dieses Bohr
kopfes gering ist, lassen sich genaue Bohrungen, beispiels
weise zur Aufnahme von mechanisch zu spreizenden Dübeln,
nicht herstellen. Durch die aufwendige Formgebung ist eine
Herstellung dieser Bohrwerkzeuge nur durch Schmieden und
anschließende spanabhebende Bearbeitung möglich, was zu
hohen Herstellkosten führt.
Aus der DE-OS 30 41 135 sind weitere Gesteinsbohrwerkzeuge
bekannt, deren Außendurchmesser vom Schaft her in Vorschub
richtung konisch zunimmt. Diese Bohrwerkzeuge weisen die
Form einer geschlossenen Glocke auf. Die Bohrtiefe dieser
Bohrwerkzeuge ist dadurch begrenzt. Falls mit diesen Bohr
werkzeugen Durchbrüche in Wänden mit größerer Wandstärke
hergestellt werden sollen, so muß dies in mehreren Etappen
erfolgen, weil jeweils nach einer Etappe der Bohrkern ent
fernt werden muß.
Neben diesen bekannten Gesteinsbohrwerkzeugen ist aus der
DE-PS 29 28 445 ein glockenartiges Meißelwerkzeug ersicht
lich, das zusammen mit einem Schläge abgebenden Gerät ver
wendet wird. Dieses Werkzeug ist an seiner Außen- und Innen
seite zumindest teilweise in Vorschubrichtung konisch er
weitert. Das in Setzrichtung vordere Ende des Werkzeuges ist
als Ringschneide ausgebildet. Das Werkzeug weist ferner zur
Längsachse geneigt angeordnete, von der Innen- zur Außen
seite führende Durchtrittsöffnungen auf, die der Abfuhr des
Bohrkleins dienen, das durch die konische Innenform gebrochen
und zerkleinert wird. Durch die Auslegung auf rein schlagen
den Betrieb werden an dieses zum Erdbohren verwendete Werk
zeug keine Anforderungen hinsichtlich Führung gestellt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gesteinsbohr
werkzeug zu schaffen, das zur Schaffung tieferer Bohrlöcher
mit genauer geometrischer Form geeignet ist und sich wirt
schaftlich herstellen läßt.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß sich
in Vorschubrichtung an den Bereich mit sich erweiterndem
Innen- und Außendurchmesser ein zylindrischer Bereich mit
konstantem Innen- und Außendurchmesser anschließt, dessen
Stirnseite entlang des Umfanges mit Schneidkörpern versehen
ist.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Formgebung ermöglicht
eine wirtschaftliche Herstellung, insbesondere durch Fließ
pressen. Maßgebend hierzu ist vor allem der Umstand, daß
keine großen Sprünge in den Materialstärken vorhanden sind.
Durch die kegelartige Ausbildung in Verbindung mit dem zylin
drischen Bereich sind zudem aus der Sicht des Materialflus
ses ideale Voraussetzungen für ein Fließpreßverfahren ge
geben. Außerdem wird dadurch eine bessere Stoßübertragung
ermöglicht.
Der sich in Vorschubrichtung an den Bereich mit sich erwei
terndem Innen- und Außendurchmesser anschließende zylind
rische Bereich schafft eine gute Führung des Bohrwerkzeuges
im Bohrloch. Die an der Stirnseite angeordneten Schneidkör
per dienen dem Bearbeiten des Untergrundes, wobei der ste
henbleibende Kern beim Auflaufen auf den konischen Bereich
der Bohrkrone gebrochen und zerkleinert wird, so daß das
entstehende Bohrklein durch die Durchtrittsöffnungen aus der
Bohrkrone heraustreten kann und in den Bereich einer gege
benenfalls sich rückseitig an die Bohrkrone anschließenden
Transportwendel gelangt. Im konischen Auflaufbereich können
verschleißfeste Elemente angeordnet werden.
Zweckmäßigerweise überragen die Schneidkörper den zylin
drischen Bereich axial. Durch diese den zylindrischen Be
reich überragenden Schneidkörper wird beim Arbeiten mit dem
erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug eine Ringnut herausgeschnit
ten. Der Kronenkörper selbst kommt dabei kaum in direkte
Berührung mit dem Untergrund. Dies ermöglicht einerseits
eine gute Abfuhr des Bohrkleins und verhindert andererseits
einen Verschleiß des Kronenkörpers.
Die Schneidkörper überragen den zylindrischen Bereich vor
teilhafterweise radial, wobei ein Überragen sowohl nach
außen als auch nach innen erfolgen kann. Dies ermöglicht
ein Freischneiden und verhindert eine Berührung des zylin
drischen Bereiches des Kronenkörpers mit der Bohrlochwan
dung.
Zweckmäßigerweise sind die Schneidkörper stiftförmig ausge
bildet. Solche Schneidkörper können in Bohrungen der Bohr
krone aufgenommen werden und sind dadurch in der Lage genau
positioniert, wobei sie zudem in der Herstellung einfach
sind und unter Umständen vom Anwender selbst ausgewechselt
werden können.
Die Länge des zylindrischen Bereiches beträgt zweckmäßiger
weise das 0,2- bis 3-fache des Außendurchmessers. Eine
in diesem Bereich liegende Länge des zylindrischen Bereiches
schafft eine gute Führung.
Für den Anbohrvorgang sowie auch für das Weiterführen der
Bohrung ist die Bohrkrone vorteilhafterweise mit einem diese
axial überragenden Zentrierbohrer versehen. Zu Beginn des
Bohrvorganges bohrt sich somit zuerst der Zentrierbohrer in
den Untergrund ein. Kommt dann die Bohrkrone mit dem Unter
grund in Eingriff, so wird durch den Zentrierbohrer ein seit
liches Verlaufen des Bohrwerkzeuges verhindert. Der Zen
trierbohrer ist einem relativ hohen Verschleiß unterworfen
und sollte daher auswechselbar sein, da das Werkzeug bei
einem Ausfall nur noch bedingt funktionstüchtig ist.
Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise
wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Gesteinsbohrwerkzeug,
teilweise im Schnitt dargestellt;
Fig. 2 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten
Gesteinsbohrwerkzeuges, in Richtung des
Pfeiles A;
Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Ge
steinsbohrwerkzeuges, in Richtung des Pfei
les B.
Das aus Fig. 1 bis 3 ersichtliche Gesteinsbohrwerkzeug be
steht im wesentlichen aus einem Schaft 1, der in seinem rück
wärtigen Endbereich mit Längsnuten 2 versehen ist. Diese
Längsnuten 2 dienen der axialen Halterung und der Drehmit
nahme des Bohrwerkzeuges. Der Schaft 1 ist mit einem sich in
Vorschubrichtung erweiternden, konischen Bereich 3 mit sich
in Vorschubrichtung erweiterndem Innen- und Außendurchmes
ser versehen. An den konischen Bereich 3 schließt sich ein
zylindrischer Bereich 4 an. Die Länge dieses zylindrischen
Bereiches 4 beträgt etwa das 0,2- bis 3-fache des Außendurch
messers D. Das vordere Ende des zylindrischen Bereiches 4
ist als ringförmige Schneidkante 5 ausgebildet. Der konische
Bereich 3 ist mit Durchtrittsöffnungen 6 versehen, welche
der Abfuhr des sich im Innern der Bohrkrone bildenden Bohr
kleins dienen. Die Bohrkrone ist an ihrer Innenseite mit
einer Aufnahmebohrung 7 für einen die Bohrkrone axial über
ragenden Zentrierbohrer 8 versehen. Zu Beginn des Anbohrvor
ganges kommt zunächst nur der Zentrierbohrer 8 mit der Ober
fläche des zu bearbeitenden Untergrundes in Eingriff. Die
Bohrkrone ist im Bereich der Schneidkante 5 mit stiftför
migen Schneidkörpern 9 versehen. Bei diesen Schneidkörpern 9
handelt es sich vorzugsweise um Hartmetallstifte. Diese
Schneidkörper 9 können jedoch auch plattenförmig ausgebildet
oder aus synthetischen, in eine Matrix eingebetteten Diaman
ten bestehen.
Claims (6)
1. Gesteinsbohrwerkzeug mit Bohrkrone, die einen sich in
Vorschubrichtung im Innen- und Außendurchmesser erwei
ternden, mit wenigstens einer im wesentlichen axial
verlaufenden, zur Außenkontur hin offenen Durchtritts
öffnung für das Bohrklein versehenen Bereich aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
in Vorschubrichtung an den Bereich (3) mit sich erwei
terndem Innen- und Außendurchmesser ein zylindrischer
Bereich (4) mit konstantem Innen- und Außendurchmesser
anschließt, dessen Stirnseite entlang des Umfanges mit
Schneidkörpern (9) versehen ist.
2. Gesteinswerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneidkörper (9) den zylindrischen Be
reich (4) axial überragen.
3. Gesteinswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Schneidkörper (9) den zylin
drischen Bereich (4) radial überragen.
4. Gesteinsbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkörper (9) stift
förmig ausgebildet sind.
5. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des zylin
drischen Bereiches (4) das 0,2- bis 3-fache des Außen
durchmessers (D) beträgt.
6. Gesteinsbohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrkrone mit einem
diese axial überragenden Zentrierbohrer (8) versehen ist.
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