DE584358C - Gesteinsdrehbohrer - Google Patents

Description

Um beim drehenden Bohren im Gestein möglichst hohe Leistungen zu erzielen, wird vielfach ein mit mehreren Schneidzähnen versehener Bohrer verwendet, durch den gleichzeitig eine Schneid- und Brechwirkung hervorgerufen wird. Zur Verbesserung der Lebensdauer hat man bereits versucht, die Schneidzähne mit einer Auflage aus Hartmetall, z. B. Carbiden des Wolframs, Tantals, Titans usw., zu versehen, und zwar wurden hierbei die Hartmetallstücke in Aussparungen des Bohrerschaftes eingelötet. Eine derartige unmittelbare Befestigung der Hartmetallstücke an dem Bohrerschaft hat den Nachteil, daß die Hartmetallstücke infolge der beim Bohren im Gestein auftretenden starken Stoßbeanspruchung leicht ausbrechen, wodurch der Bohrer unbrauchbar wird.

Durch die Erfindung wird die Verwendung von Hartmetallschneiden für derartige Brechbohrer ermöglicht und eine erhebliche Steigerung der Bohrleistung dadurch erzielt, daß die die Schneidkanten bildenden Hartmetallstücke in einen Träger eingelassen werden, der in einem durchgehenden Schlitz des Bohrers angeordnet wird. Dieser Zwischenträger kann mit Aussparungen zur Aufnahme sämtlicher die Schneidkanten bildender Hartmetallstücke versehen sein; es genügt aber auch, wenn nur das mittlere Hartmetallstück in einer Aussparung des Zwischenträgers angeordnet wird, während die äußeren Hartmetallstücke unmittelbar in dem Schlitz des Bohrerschaftes befestigt werden. Durch Anordnung des mittleren Hartmetallstückes in dem Zwischenträger wird erreicht, daß die als Brechkanten wirkenden Seitenkanten des Schneidzahnes in das Hartmetallstück verlegt werden und deshalb stets scharfkantig bleiben. Außerdem werden die beiden Unterstützungslappen der Bohrer durch den Zwischenträger noch verstärkt. Der Zwischenträger wird zweckmäßig aus einem zähen, aber weicheren Werkstoff als Hartmetall, z. B. Siemens-Martin-Stahl ο. dgl., hergestellt, aus dem auch der Bohrerschaft besteht. Die Verwendung des mit den einzelnen Hartmetallstücken versehenen Zwischenträgers hat den weiteren Vorteil, daß das Nachschleifen nur an den Schneidkanten vorgenommen zu werden braucht, während die als Brechkanten wirkenden und verhältnismäßig wenig beanspruchten Seiten der Schneidzähne von Anfang an scharf bleiben, da die Hartmetallstücke an den Seiten scharfkantig ausgebildet sind. Die zwischen den einzelnen Schneidzähnen liegenden Nuten brauchen nicht eingeschliffen zu werden, sondern können in einfacher Weise mittels einer Rundfeile nachgearbeitet werden. Die durch die Erfindung ermöglichte Vereinfachung des Nachschleifens ist besonders für die Grubenbetriebe von erheblicher Bedeutung und ermöglicht eine erhebliche Arbeits- und Zeitersparnis. Wollte man die Schneidzähne aus einer einzigen durchgehenden Hartmetall-

platte ausbilden, so müßten auch die zwischen den Schneidzähnen liegenden Nuten nachgeschliffen werden, was besonders ausgebildete und einem sehr starken Verschleiß unterworfene Schleifscheiben erfordern, also mit großen Schwierigkeiten verbunden sein würde.

Eine besonders günstige Schneidwirkung ergibt sich, wenn sämtliche Schneidkanten in ίο einer Ebene liegen, die durch die Mittelachse des Bohrers hindurchgeht. Hierdurch wird das Eindringen des Bohrers in das Gestein erheblich erleichtert. Ferner empfiehlt es sich, die den durchgehenden Schlitz des Bohrers begrenzenden Lappen so auszubilden, daß sämtliche Schneidzähne, und zwar auch der mittlere, auf jeder Rückseite völlig durch diese Lappen unterstützt werden, die auch den vollen Bohrdruck aufnehmen, wodurch ein Ausbrechen der Hartmetallauflagen der Schneidzähne vermieden wird. Die völlige Unterstützung der Rückseite des mittleren Schneidzahnes wird hierbei durch Verwendung des in dem durchgehenden Schlitz an- *5 geordneten Zwischenträgers ermöglicht, da sonst bei Anbringung der Hartmetallstücke in einzelnen Ausnehmungen des Bohrers der mittlere Schneidzahn keine genügende Abstützung erfahren könnte. Auch würde hierbei der entsprechende Unterstützungslappen des äußeren Schneidzahnes durch die Einarbeitung der Nut für den mittleren Schneidzahn zu stark geschwächt werden.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Fig. ι zeigt in der Draufsicht ein zum Einsetzen auf das Ende einer Bohrstange dienendes Einsatzstück vor dem Einfügen der Hartmetallscheibe. Das Einsatzstück 10 hat an der Spitze die beiden Lappen 11 und 12, zwischen denen ein durchgehender Schlitz 19 eingefräst ist. Ferner sind die beiden Lappen Ii und 12 an der Spitze mit je einer Nut 20 und 21 versehen, so daß drei Zähne 22, 23 und 24 gebildet werden. In dem Schlitz 19 wird der in Fig. 2 dargestellte Zwischenträger 13 befestigt, in dessen Aussparungen drei Hartmetallstücke 14, 15, 16 eingelassen und mit diesem verlötet oder in anderer Weise fest verbunden sind. Die drei Hartmetallstücke 14, 15, 16 sind annähernd keilförmig ausgebildet, ihre Schneidkanten 17 liegen hierbei in einer gemeinsamen Ebene 25, die durch die Mittelachse des Bohrers hindurchgeht. Der fertige Bohrer ist in Fig. 3 und 4 in zwei Seitenansichten dargestellt. Wie hieraus zu entnehmen ist, haben die in dem Zwischenträger 13 eingelassenen Hartmetallstücke eine größere Länge und bilden an der Spitze die Schneidkanten 17 und an ihren parallel zur Bohrerachse verlaufenden Längskanten die Brechkanten 18, Das mittlere Hartmetallstück 15 ist hierbei auf beiden Seiten durch die von dem Bohrerschaft gebildeten Lappen 11 und 12 unterstützt, und zwar ist, wie Fig. 4 zeigt, der obere, auf der Vorderseite des Hartmetallstückes 15 liegende Teil des Lappens 12 abgeschliffen, wodurch die Schneidkanten als auch die Brechkanten 18 des mittleren Hartmetallstückes 15 freigelegt sind. Zur Erzielung einer hohen Bohrleistung ist es hierbei von großer Bedeutung, daß die Brechkanten des mittleren Schneidzahnes durch das Hartmetallstück gebildet werden und scharfkantig sind, da es zur Erleichterung des Eindringens des Bohrers in das Gestein von Wichtigkeit ist, daß in der Mitte eine hohe Schneid- und Brechwirkung erzielt wird.

Wie Fig. 5 in der Draufsicht zeigt, ragen die äußeren Brechkanten der Hartmetallstücke 14 und 16 etwas über den Rand der Lappen 11 und 12 hervor, wodurch eine gute Schneidwirkung auch an den Seiten erreicht wird. Ferner zeigt die Draufsicht der Fig. 5, daß der Querschnitt des Schaftes nur einen geringen Teil des gesamten Querschnittes des Bohrloches ausfüllt, so daß genügend Raum für ein Abführen des Bohrmehles frei bleibt. Dies ist bei den hohen, gegenwärtig angewendeten Vorschüben der Bohrmaschinen von erheblicher Bedeutung, da hierdurch das Eindringen des Bohrers in das Gestein weiterhin erleichtert wird.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind sämtliche drei Hartmetallstücke in einem die ganze Breite des Schlitzes 19 anfüllenden Zwischenträger 13 angeordnet. Statt dessen kann auch, wie Fig. 6 und 7 zeigt, nur das mittlere Hartmetallstück 26 für den mittleren Schneidzahn 23 in einem Zwischenträger 27 eingelassen werden, während die beiden äußeren Hartmetallstücke 28 und 29 unmittelbar in dem Schlitz 9 angeordnet und mit den Unterstützungslappen 11 und 12 verbunden werden. Auch bei dieser Ausführungsform erhält der mittlere Schneidzahn an den Seiten scharfe Brechkanten.

Bei obigen Ausführungsformen sind alle drei Hartmetallstücke annähernd keilförmig, »« und zwar ist das mittlere Stück 15 bzw. 26 am schwächsten, was sich durch die Lage des durchgehenden Schlitzes ergibt. Um nun auch beim mittleren Hartmetallstück einen großen Querschnitt zu ermöglichen, kann man gemäß Fig. 8 und 9 in dem Zwischenträger 31 ein Hartmetallstück 32 von parallelen Längskanten verwenden. Hierbei wird an der Inneneite des einen Unterstützungslappens 12 eine schräge Fläche 33 ausgefräst, die parallel zur Ebene 25 der Schneidkanten verläuft und mit dem Schlitz 19 einen Winkel 34 einschließt

Die die Fläche 33 erzeugende Abfräsung des Unterstützungslappens 12 läßt sich hierbei ohne Schwierigkeiten durchführen.

Der Bohrer gemäß der Erfindung wird hauptsächlich bei Drehbohrmaschinen mit selbsttätigem Vorschub angewendet, und zwar vorzugsweise zumArbeiten in Gestein, Kohle, Salzen usw., und hat infolge der günstigen Anordnung und Ausbildung der Hartmetallschneiden eine große Lebensdauer sowie eine beträchtliche Bohrleistung bei geringerem Leistungsbedarf als bei den Hartmetallbohrern mit nicht unterbrochenen Schneidkanten, sogenannten Spitzbohrern.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   i. Gesteinsdrehbohrer mit mindestens drei Schneidzähnen, dadurch gekennzeichnet, daß in einem in den Kopf des Bohrers gefrästen Schlitz ein Träger angebracht ist, in den mindestens das Hartmetallstück des mittleren Schneidzahnes eingelassen ist.
2. 2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Hartmetallstücke der Schneidzähne· in Ausnehmungen des Trägers eingelassen und mit diesem verlötet sind.
3. 3. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger für das Hartmetallstück des mittleren Schneidzahnes auf mindestens einer Seite von dem zugleich auch einen äußeren Schneidzahn abstützenden Lappen des Bohrers in solcher Weise abgestützt ist, daß die beiden parallel zur Bohrerachse verlaufenden Seiten des Hartmetallstückes Brechkanten bilden.
4. 4. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallstücke annähernd keilförmig ausgebildet sind.
5. 5. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem mittleren Schneidzahn eine in einem Winkel mit der Ebene des durchgehenden Schlitzes liegende Fläche angebracht ist, die als Auflagefläche für das mittlere, mit parallelen Flächen versehene Hartmetallstück dient.
6. 6. Bohrer nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus einem Werkstoff von gleichen Festigkeitseigenschaften besteht wie der Schaft des Bohrers.
7. 7. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmetallstücke vor dem Einsetzen in den Träger bzw. Schlitz des Bohrerschaftes mit scharfen, als Brechkanten wirkenden Seiten versehen sind, die kein Nachschleifen benötigen.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen