DE4134425A1 - Drehbohrkopf mit an tragelementen durch loeten befestigten schneidplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehbohrkopf mit Tragelementen, an denen Schneidplatten, insbesondere aus Hartmetall, auf einem von einer rückseitigen und unterseitigen Stützfläche gebildeten, stufenförmigen Absatz durch Löten befestigt sind.

Schneidplatten von Drehbohrköpfen sind beispielsweise beim Bohren von Mineralgestein starken Belastungen unterworfen. Aus diesem Grund sind sie üblicherweise jeweils auf dem Absatz des Tragelements abgestützt in einer stoffschlüssigen Lötverbindung fest mit dem die Belastung aufnehmenden Tragelement verbunden.

Um Drehbohrköpfe mit einer exakt festgelegten Geometrie zu erhalten, müssen die Schneidplatten zum Anlöten in ihrer vorbestimmten Endposition auf dem Absatz des Tragelements so fixiert werden, daß der Lötvorgang ohne ein Verschieben der Schneidplatten durchgeführt werden kann. Für diese Befestigung der Schneidplatten vor dem Löten ist es bekannt, die Schneidplatten durch Ankleben oder Aufbinden provisorisch auf dem Absatz der Tragelemente zu befestigen. Der Nachteil dieses herkömmlichen Vorgehens beim Anlöten der Schneidplatten besteht darin, daß vor dem eigentlichen Lötvorgang ein weiterer Arbeitsgang, nämlich das vorläufige Befestigen der Schneidplatten, erforderlich ist. Dieser zusätzliche Arbeitsgang verlängert die für das Löten benötigte Bearbeitungszeit und führt zu erhöhten Herstellungskosten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht dagegen darin, mit einfachen Mitteln einen Drehbohrkopf zu schaffen, der in einer kurzen Bearbeitungszeit das Anlöten der Schneidplatten an die Tragelemente ermöglicht, ohne daß dabei die Gefahr des Verrückens der Schneidplatten aus ihrer vorbestimmten Lage besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Schneidplatte durch mindestens ein von dem zugeordneten Tragelement getragenes, der rückseitigen Stützfläche gegenüberliegendes und an der Vorderseite der Schneidplatte angreifendes Halteelement auf dem stufenförmigen Absatz in Anlage gehalten wird. Nach der Erfindung bildet das Halteelement gemeinsam mit dem stufenförmigen Absatz eine Aufnahme, in die die jeweilige Schneidplatte vor dem Anlöten eingesetzt wird. In der so gebildeten Halterung ist die Lage der Schneidplatte dann während des Lötens festgelegt, ohne daß eine zusätzliche, provisorische Vorbefestigung der Schneidplatten erforderlich ist. Dabei sind die Halteelemente so angeordnet, daß die Schneidplatten nahezu kraftfrei an der rückwärtigen Stützfläche anliegen. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß keine Spannungen in den Schneidplatten auftreten, die aufgrund der unterschiedlichen, durch die Erwärmung der Wand beim Löten verursachte Ausdehnungen des Materials von Schneidplatten und Tragelementen entstehen könnten. Durch die Gestaltung der Halteelemente ist darüber hinaus sichergestellt, daß auch beim Erkalten der Schneidplatten keine Spannungen auftreten. Gleichzeitig ist durch die Ausgestaltung der Halteelemente auch das Abfließen des zerspanten Materials während des Bohrens nicht behindert.

Besonders preisgünstig lassen sich die Halteelemente dadurch herstellen, daß die Halteelemente als Vorsprung einstückig mit den Trageelementen ausgeformt sind. Da die Drehbohrer in der Regel durch einen Umformvorgang, beispielsweise durch Schmieden, hergestellt werden, können die Halteelemente schon während der Fertigung der Drehbohrer ihre endgültige Form erhalten oder in einer mechanischen Nachbearbeitung ausgeformt werden. Eine für die praktische Anwendung günstige Anordnung der Halteelemente ergibt sich dabei dann, wenn die Halteelemente im Fußbereich der Schneidplatten angeordnet sind.

Die Gefahr der Entstehung von Spannungen während des Erwärmens kann noch dadurch gemildert werden, daß die Halteelemente gegenüber einer Ausdehnung der Schneidplatten nachgiebig sind. Solche nachgiebigen Halteelemente lassen sich leicht dadurch verwirklichen, daß die Halteelemente eine gegenüber der Dicke der Schneidplatte geringe Materialstärke aufweisen. Die so gestalteten Halteelemente haben eine zum Anhalten der Schneidplatte ausreichende Festigkeit, werden aber bei einer stärkeren Ausdehnung der Schneidplatten so verbogen, daß sich die Schneidplatten ungehindert ausdehnen können und keine Druckspannungen in ihnen entstehen. Das ungehinderte Ausdehnen der Schneidplatten läßt sich noch dadurch unterstützen, daß zwischen den Halteelementen und den zugeordneten Schneidplatten eine Linienberührung ausgebildet ist. Eine solche Berührung zwischen den Schneidplatten und den Halteelementen läßt sich leicht dadurch erreichen, daß die Halteelemente einen elliptischen oder kreisrunden Querschnitt aufweisen. Die so ausgeformten Halteelemente bieten dem abfließenden Zerspangestein zudem aufgrund ihrer abgerundeten Form einen besonders geringen Widerstand.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Drehbohrkopf in frontaler Ansicht mit montierten Schneidplatten,

Fig. 2 den Drehbohrkopf nach Fig. 1 in einer seitlichen Ansicht ohne Schneidplatten,

Fig. 3 den Drehbohrkopf nach Fig. 1 in einer Ansicht von oben mit montierten Schneidplatten,

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform des Drehbohrkopfs in frontaler Ansicht mit montierten Schneidplatten und

Fig. 5 eine dritte Ausführungsform des Drehbohrkopfs in frontaler Ansicht mit montierten Schneidplatten.

Ein Drehbohrkopf 1 für Mineralgesteinsbohrungen weist einen Aufnahmeschaft 2, einen zylindrischen Meißelkörper 3, eine Spülbohrung 4 und einstückig mit dem Meißelkörper 3 ausgebildete, fingerartige Tragelemente 5 auf. Die Tragelemente 5 sind exzentrisch, axialsymmetrisch auf der Oberseite des Meißelkörpers 3 angeordnet, wobei ihr Durchmesser vom Rand der Spülbohrung 4 bis zum äußeren Rand des Meißelkörpers 3 reicht. An der Spitze der Tragelemente 5 ist jeweils ein sich über die Breite der Tragelemente 5 erstreckender stufenförmiger Absatz 6 ausgeformt, der durch eine waagerecht angeordnete untere Stützfläche 6a und eine dazu senkrecht angeordnete rückseitige Stützfläche 6b gebildet ist.

Über die untere Stützfläche 6a des Absatzes 6 ragen zwei zueinander benachbart angeordnete Halteelemente 7 heraus. Die Halteelemente 7 sind als zahnförmige, schlanke Vorsprünge einstückig mit den Tragelementen 5 ausgebildet und in einem Abstand a, der der Dicke d von Schneidplatten 8 entspricht, gegenüberliegend zu der rückseitigen Stützfläche 6b des Absatzes 6 angeordnet. Die Halteelemente 7 weisen einen elliptischen Querschnitt mit einer gegenüber der Dicke d der Schneidplatten 8 geringen Materialstärke auf, dessen langer Durchmesser parallel zu der Rückwand 6b des Absatzes 6 angeordnet ist.

Vor dem Anlöten werden die Schneidplatten 8 in die durch die rückseitigen Stützflächen 6b, die unterseitigen Stützflächen 6a der Absätze 6 und die Halteelemente 7 gebildeten klammerartigen Aufnahmen eingesetzt. Dabei liegen die Schneidplatten 8 mit ihrer Vorderseite 8a in einer linienförmigen Berührung an den ihnen zugeordneten Halteelementen 7 so an, daß sie gleichzeitig in Anlage an der rückseitigen Stützfläche 6b des Absatzes 6 gehalten sind.

Beim Anlöten werden die Schneidplatten 8 und die Tragelemente 5 mit Hilfe einer Energiequelle erhitzt und Lot in die Fuge zwischen der rückseitigen Stützfläche 6b des Absatzes 6 und der Rückwand 8a der Schneidplatte 8 eingebracht. Dabei dehnen sich die Werkstoffe der Tragelemente 5 und der Schneidplatten 8 durch das Erhitzen unterschiedlich aus, so daß die Halteelemente 7 aufgrund ihrer geringen Materialstärke dem von den sich ausdehnenden Schneidplatten 8 ausgeübten Druck nachgeben. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß weder beim Erwärmen noch beim Erkalten der Schneidplatten 8 Spannungen entstehen, die die Festigkeit der Schneidplatten 8 beeinträchtigen könnten.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Drehbohrers 1, die besonders zum Halten einer schmalen Schneidplatte 8a geeignet ist. Bei diesem Drehbohrer ist nur jeweils ein in gleicher Weise wie die Halteelemente 7 nach Fig. 1 ausgeformtes Halteelement 10 mittig zu dem stufenförmigen Absatz 6 der Tragelemente 5 angeordnet. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß das Halteelement 10 der schmalen Schneidplatte 8b bei der Erwärmung ein gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel geringeren Widerstand entgegensetzt. Die Ausführungsform des Drehbohrkopfes 1 nach Fig. 5 bietet dagegen breiten Schneidplatten 8c sicheren Halt. Bei diesem Drehbohrkopf sind Halteelemente 11 jeweils als dünne Stege ausgebildet, die sich über die gesamte Breite des Absatzes 6 erstrecken.

Claims (7)

1. Drehbohrkopf mit Tragelementen (5), an denen Schneidplatten (8), insbesondere aus Hartmetall, auf einem von einer rückseitigen (6b) und unterseitigen Stützfläche (6a) gebildeten, stufenförmigen Absatz (6) durch Löten befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schneidplatte (8) durch mindestens ein von dem zugeordneten Tragelement (5) getragenes, der rückseitigen Stützfläche (6b) gegenüberliegendes und an der Vorderseite (8a) der Schneidplatte (8) angreifendes Halteelement (7) auf dem stufenförmigen Absatz (6) in Anlage gehalten wird.

2. Drehbohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7) als Vorsprung einstückig mit den Tragelementen (5) ausgeformt sind.

3. Drehbohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7) im Fußbereich der Schneidplatten (8) angeordnet sind.

4. Drehbohrkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7) gegenüber einer Ausdehnung der Schneidplatten (8) nachgiebig sind.

5. Drehbohrkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7) eine gegenüber der Dicke (d) der Schneidplatte (8) geringe Materialstärke aufweisen.

6. Drehbohrkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Halteelementen (7) und den zugeordneten Schneidplatten (8) eine Linienberührung ausgebildet ist.

7. Drehbohrkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (7) einen elliptischen oder kreisrunden Querschnitt aufweisen.