-
Mit Hartmetall bestückter Drehbohrer Für die Herstellung von Sprenglöchern
im Gestein, Erz, Kohle, Kali u. dgl. werden in großem Umfang insbesondere mit Hartmetall
bestückte Drehbohrer benutzt, die unter Berücksichtigung ihres Verwendungszweckes
besondere Kennzeichen tragen. In der Hauptsache sind für solche Zwecke zweischneidige
Bohrer, sog. Flügelschneiden, in (gebrauch, die jeweils in Anpassung an die Art
des zu bohrenden Stoltes besondere Schneidenformen und Schnittwinkel aufweisen.
Die Ausbildung der Schneiden hängt auch davon ab, ob trocken oder naß gebohrt wird.
-
Da die Schneidleistung eines Bohrers in Richtung auf die Drehachse
hin abnimmt und in der Bohrermitte überhaupt keine Schneidarbeit geleistet wird,
werden die Bohrer üblicherweise in der Mitte mit einer mehr oder weniger breiten
und tiefen Kerbausnehmung versehen, womit gleichzeitig eine erwünschte Verringerung
des auszubohrenden Volumens erreicht wird. Dadurch, daß die Schneidarbeit bei einer
Herabsetzung der Schnittgeschwindigkeit frei gleichbleibendem Vorschub des Bohrers
ungünstiger wird, müssen die innen gelegenen Schneidkanten und Schneidspitzen mehr
Brech- als Scbneidarbeit leisten. Diese Beanspruchung hat unter Umständen Ausbrüche
an den Hartmetallschneiden zur Folge.
-
Es ist bereits für Gesteinsdrehbohrer vorgeschlagen worden, die Winkel,
die die Schneidenflächen mit der Bohrlochachse bilden, an der Bohrlochwand am kleinsten
und in der Drehachse mit 9o° am größten zu wählen.
-
Bei einem bekannten GesteinsflügAelbohrer sind die Winkel, welche
die Schenkel des über die ganze Schneide gleich oder annähernd gleich gehaltenen
Meißel-,vinkels mit den von den Schneidpunkten während des Bobrens unter Voraussetzung
eines bestimmten Vorschubes beschriebenen Schrauben-
Linien einschließen,
für alle Schneidpunkte gleich gehalten.
-
Demgegenüber bezieht sich die Erfindung auf einen insbesondere mit
Hartmetall bestückten, zweischneidigen Drehbohrer für Gestein, Kohle u. dgl. mit
einer zwischen den Bohrflügeln befindlichen Kerbausnehmüng. Bei einem solchen werden
erfindungsgemäß als erste Maßnahme einer Kombination die innerhalb der SÜhneidspitzen
liegenden Schneidkanten in der Weise verstärkt, daß die dazu gehörenden Freiwinkel
etwa 5 bis io° kleiner gehalten werden als die Freiwinkel der Schneidkanten, die
außerhalb der Angriffsspitzen liegen. Unter Freiwinkel ist derjenige Winkel zu verstehen,
den die Schneidenfläche mit der Bohrlochsohle, also einer senkrecht zur Bohrerachse
liegenden Ebene, bildet.
-
Bei der Anwendung solcher Bohrer bildet sich beim Bohren in festem
Gestein im Zentrum der Bohrlochsohle ein zylindrischer Kern, der nach Erreichung
einer gewissen Länge im Tiefsten der Kerbausnehmung auf den Bohrer drückt und den
Bohrfortschritt hemmt. Bei einem bekannten Gesteinsdrehbohrer wird der sich durch
eine Ker'bausnehmung in der Mitte des Bohrers bildende schwache Gesteinskern durch
eine Schräge im Meißelblatt zum Abbrechen gebracht. In Verbindung mit der erstgenannten
Maßnahme wird der Bohrer gemäß der Erfindung an der tiefsten Stelle der Kerbausnehmung
mit einer geneigten Fläche versehen, deren. Mittellinie mit einer zur Bohrerachse
senkrechten Ebene zweckmäßig einen Winkel von mehr als 3o° bildet, so daß der Gesteinskern
beim Auflaufen auf die geneigte Fläche seitlichen Druck erhält und laufend gebrochen
wird. In der Vereinigung der beiden genannten Maßnahmen ist die Erfindung zu erblicken.
-
Das Bohren mit Wasserspülung, wie es bei Bohrern dieser Art üblich
ist, .hat einmal den Zweck, die thermische Beanspruchung des Schneidenmaterials
herabzusetzen, und zum anderen, für eine schnelle und restlose Abfuhr des Bohrkleins
zu sorgen. Gemäß der Erfindung sind von einer Mittelbohrung des Bohrers ausgehende
Spülkanäle so angeordnet, daß der Spülstrahl jeweils auf die der zugehörigen - Spanablauffläche
gegenüberliegenden Teile der Bohrlochwand gerichtet wird, so daß er sich auf dem
Weg über die Bohrlochsohle mit dem zwangsläufig an den Spanflächen abfließenden
Bohrklein vereinigt. Der Winkel zwischen der Spanfläche der Schneiden und der Spüllochachse
liegt zwischen etwa 15 und 8o°. Der Abstand zwischen Spüllochaustritt und Spanablauffläehe
soll mindestens 5 mm betragen.
-
In der Zeichnung ist ein die Merkmale der Erfindung aufweisender Gesteinsdrehbohrer
als Beispiel dargestellt.
-
Fig. i zeigt einen solchen Bohrer in Seitenansicht, Fig: 2 ,den Schnitt
nach der Linie II-11 der, Fig. i und Fig. 3 den gleichen Bohrer in Draufsicht.
-
Der in üblicher Weise auf ein Bohrrohr aufschraubbare Bohrer ist in
der Mitte mit einer Kerb ausnehmung i versehen, so daß er die Form eines zweiflügeligen,
Bohrers hat. Die beiden Flügel :2 sini mit den Hartmetallplatten 3 bestückt, die
beide ein( Schneidspitze 4 aufweisen. Die innerhalb dei Schneidspitzen 4 gelegenen
Freiwinkelflächen haben einen kleineren Freiwinkel als die außerhalt der Schneidspitzen
4 liegenden Freiwinkelflächen 6 Der Unterschied beträgt zweckmäßig 5 bis io°. So
können z. B. die zuerst genannten inneren Flächen einen Freiwinkel von io° und die
äußeren Flächen einen solchen von 15° haben. Die Schneidkanten der Schneidplatten
3 sind ,daher im Bereich innerhalb der Schneidspitzen 4 kräftiger ausgeführt, so
daß der erhöhten Bruchgefahr an dieser Stelle vorgebeugt ist.
-
Die Kerbausnehmung r hat an ihrer tiefsten Stelle eine eine Ausrundung
bildende geneigte Fläche 7, deren ,Mittellinie finit einer zur Bohrerachse senkrechten
-Ebene 8 (Fig. 2) zweckmäßig einen Winkel a von mehr als 30° bildet. Der auf die
Fläche 7 treffende Gesteinskern wird durch diese seitwärts (in Fig. 2 gesehen nach
rechts) abgelenkt und dadurch gebrochen.
-
Zur Zuführung der Spülflüssigkeit :dient eine Mittelbohrung 9, von
der zwei Spüllöcher io ausgehen, die in die zwischen den beiden Bohrerflügeln 2
liegenden Räume münden. Die Spüllöcher io sind so geführt, daß ihre Achse mit der
zugeordneten Spanablauffläche i i einen Winkel ß (Fig. 2) bildet, der zwischen 15
und 8o° liegt. Durch diese Anordnung der Spüllöcher wird erreicht, daß die Spülflüssigkeit
auf die der zugehörigen Spanablauffläche gegenüberliegende Bohrlochwand auftrifft,
an dieser gegen die Bohrlochsohle entlang fließt, von der Bohrlochsohle nach er
Spanablauffläche hin umgelenkt wird und unter Mitnahme des Bohrkleins an der Spanablauffiäche
zurückströmt. Der Winkel, den der Spülstrahl mit der zugehörigen Spanablauffläche
bildet, richtet sich nach der jeweiligen Länge und dem Durchmesser des jeweiligen
Gesteinsdrehbohrers; er ist also bei einem kurzen Bohrer großen Durchmessers weit
größer als bei einem langen Bohrer geringen Durchmessers. Der Abstand a (Fig. 3)
der Spüllöcher von der zugehörigen Spanablauffläche i i ist größer als 5 mm. Hierdurch
wird erreicht, daß das an der Spanablauffläche herabfließende Bohrklein - Spülflüssigkeits
- Gemisch an dem Spülloch vorbeiströmt und nicht den austretenden Spülstrahl stört.