Gesteinsbohrer für drehendes Bohren Bei der Verwendung von drehenden
Gesteinsbohrern ist man bestrebt, den Bohrdruck und das mit diesem im Zusammenhang
stehende Drehmoment möglichst gering zu halten. Es läßt sich hierdurch erreichen,
daß die Bohranlage kleinere Antriebsleistungen benötigt und daß sie kleiner, handlicher,
schwächer und damit auch billiger ausgeführt werden kann. Das bewirkt gleichzeitig
auch, daß die Verlustzeiten für den Transport, die Aufstellung und Verankerung der
Maschine kürzer und die reinen Bohrzeiten je Arbeitsschicht relativ größer werden.
Zudem kann auch das Bohrgestänge dünner und leichter sein; die Verbindung der Stangen
untereinander, mit der Maschinenspindel und dem Bohrer läßt sich einfacher, die
Vorschubeinrichtung, welche maschinell oder unter Umständen von Hand bedient wird,
unkomplizierter ausführen und was sonst noch an Vereinfachungen und Verbilligungen
bezüglich der Betriebseinrichtung denkbar ist.Rock drill for rotary drilling When using rotary
Rock drills one strives to determine the drilling pressure and that in connection with this
to keep standing torque as low as possible. It can thereby be achieved
that the drilling rig needs less drive power and that it is smaller, more manageable,
can be made weaker and therefore cheaper. That causes at the same time
also that the lost time for the transport, the installation and anchoring of the
Machine shorter and the actual drilling times per work shift are relatively longer.
In addition, the drill pipe can also be thinner and lighter; the connection of the rods
with each other, with the machine spindle and the drill, the
Feed device, which is operated mechanically or, under certain circumstances, by hand,
to be carried out more easily and what else in terms of simplifications and reductions
with regard to the operating equipment is conceivable.
Umgekehrt aber können durch Erfüllen der genannten Forderungen bei
sonst unveränderter Ausführung des. Bohrgerätes der Bohrvorschub in der Zeiteinheit
und damit auch der Gesamtbohrweg bis zum Stumpfwerden jedes einzelnen Bohrers gesteigert
werden, was ebenfalls eine Leistungserhöhung jeder einzelnen Bohrstelle zur Folge
hat. Auch dieser Weg führt somit zur Verbilligung der gesamten Betriebskosten, da
auch hierbei der relative Anteil der Kosten eines laufenden Meters Bohrweg gegenüber
den reinen Verlustkosten für das Umsetzen und Verspannen der Maschine gesenkt wird.Conversely, however, by fulfilling the requirements mentioned above,
Otherwise unchanged execution of the drilling device the drilling feed in the time unit
and thus also the total drilling path until each individual drill becomes blunt
which also results in an increase in the performance of each individual drilling site
Has. This way, too, leads to a reduction in the overall operating costs, since
Here too, the relative share of the costs of a running meter of drilling path compared to this
the pure loss costs for relocating and bracing the machine is reduced.
Eine Verringerung des zum Bohren erforderlichen Andruckes läßt sich
durch bestimmte Formgebung der Bohrerschneiden und durch Verkleinerung
der
von .den Schneiden zu bearbeitenden'An= griffsfiächen der Bohrlochsohle erreichen.
Beide Wege sind bereits beschritten worden, indem einmal die Schneiden geneigt oder
gar .gekrümmt ausgeführt worden sind, zum anderen, indem der Bohrer dort, wo er
die geringste Leistung vollbringen kann; nämlich im Bereich seiner Drehachse, durch
eine' Unterbrechung der Schneide ausgespart worden ist.The pressure required for drilling can be reduced
through certain shaping of the drill cutting edges and through reduction in size
the
reach the grip surfaces of the drill hole base to be machined from the cutting edges.
Both ways have already been taken by inclining the cutting edges or once
even .curved, on the other hand, by placing the drill where it
can accomplish the least achievement; namely in the area of its axis of rotation
an interruption in the cutting edge has been left out.
Derartige Bohrer sind vielfach als sogenannte Flügelbohrer ausgebildet,
die jeweils zunächst eine ringförmige Bohrung herstellen, um einen in der Mitte
stehenbleibenden Gesteinskern, der dann durch zufällig auftretende seitliche Stöße
des Bohrers zum Abbrechen gebracht, anschließend durch die Wirkung des sich dreh
end@g_$qhrers zer-_ trümmert und zusammen mit dem übrigen Bohrklein zutage gefördert
werden soll. Dabei hat man.. die. einzelnen Teilschneiden auch schon in verschiedenem-Abstand
von der Bohrerachse angeordnet, allerdings so, d:aß bei entgegengesetzter Abschrägung
derselben ihre Spitzen gleichen Abstand von der Bohrerachse haben und ihre konzentrisch
kreisförmigen Wirkungsbereiche mindestens unmittelb@-r__- @neinandergrenzen oder
sich sogar gegenseitig etwas überdecken.Such drills are often designed as so-called wing drills,
each first making an annular hole, around one in the middle
remaining stone core, which is then caused by random side impacts
of the drill to break off, then by the action of the rotating
end @ g_ $ qhrers destroyed and brought to the surface together with the rest of the cuttings
shall be. You have .. that. individual partial cutting edges even at different distances
arranged from the drill axis, but in such a way, d: aß with opposite bevel
the same have their tips the same distance from the drill axis and their concentric
circular areas of action at least immediately @ -r __- @ one another or
even cover each other a little.
Bei den vorstehend erwähnten bekannten Bohrerausführungen beschränkt
sieh die Verringerung der Zerspannungsarbeit also auf eine verhältnismäßig kleine,
in der Nähe der Drehachse liegende Zone, deren Größe durch die mehr oder weniger
'große Festigkeit des Gesteins begrenzt ist. Bei zu. großen -Abmessungen des Gesteinskernes
ist nämlich keine Gewähr mehr dafür gegeben, daß er rechtzeitig abbricht. Wenn nun
der Bohrdruck und die erforderliche Antriebskraft des Bohrers ohne Beeinträchtigung
seiner Betriebssicherheit vergleichsweise noch mehr verringert. werden sollen, muß
der dem Bohrdruck und der Zrspanungsarbeit entzogene Bereich des Bohrlochquerschnittes
unterteilt werden. Zu diesem Zweck wird ein Gesteinsbohrer für drehendes Bohren
mit mindestens zwei in verschiedenem Abstand von der Drehachse des Bohrers und zweckmäßig
in Umfangsrichtung desselben zueinander versetzt angeordneten Teilschneiden erfindungsgemäß
so ausgebildet, daß die verschiedenartigen Teilschneiden- derart paarweise einander
zugeordnet sind, daß die radial nach außen gerichteten Kanten der. näher an der
Bohrerachse liegenden= Teilschneiden und- die radial nach innen gerichteten Kanten
der weiter von der Bohrerachse entfernt liegenden Teilschneiden, bezogen auf eine
gemeinsame Axialschnittebene, einen entgegen der Vorschubrichtung des Bohrers etwa
keilförmig abnehmenden radialen Abstand voneinander haben.Limited in the above-mentioned known drill designs
see the reduction of the machining work to a relatively small,
zone located near the axis of rotation, the size of which depends on the more or less
'Great strength of the rock is limited. In to. large dimensions of the rock core
there is no longer any guarantee that it will break off in time. If now
the drilling pressure and the required driving force of the drill without impairment
its operational reliability is reduced even more in comparison. should be, must
the area of the borehole cross-section withdrawn from the drilling pressure and the machining work
be subdivided. A rock drill for rotary drilling is used for this purpose
with at least two at different distances from the axis of rotation of the drill and expedient
according to the invention, partial cutting edges arranged offset from one another in the circumferential direction thereof
designed in such a way that the different types of partial cutting edges are mutually paired in this way
are assigned that the radially outwardly directed edges of the. closer to the
Drill axis lying = partial cutting edges and - the edges directed radially inwards
the partial cutting edges further away from the drill axis, based on a
common axial section plane, one counter to the feed direction of the drill approximately
have wedge-shaped decreasing radial distance from each other.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Außenkanten
der näher an der Bohrerlängsachs_e liegenden Teilschneiden einen entgegen der Vorschubrichtung
des Bohrers größer werdenden radialen Abstand, von der Bohrerachse haben und entsprechend
geneigt oder gekrümmt sind. Schließlich können die der Bohrlochsohle -am nächsten
-liegenden _ Kanten der- in verschiedenem Abstand -,-von -der Bohrerachse;_-
liegenden- Teilschneiden '-in -ää i sich- bekannter Weise auch aXial etwas gegeneinander
versetzt sein, wobei die Kanten der näher an der Bohrerachse liegenden Teilschneiden
im allgemeinen den in der Vorschubrichtung-vördersten Teil des Bohrers bilden.Another feature of the invention is that the outer edges of the partial cutting edges lying closer to the longitudinal axis of the drill have a radial distance from the drill axis that increases counter to the feed direction of the drill and are correspondingly inclined or curved. Liegenden- part cutting '-ää _- i -in a known manner sich- also be slightly offset from one another axially, the edges; _ lying edges DER at different distances - - of -the drill axis - Finally, the bottom hole -am next can, of the partial cutting edges lying closer to the drill axis generally form the part of the drill which is most forward in the feed direction.
In der Zeichnung ist beispielsweise ein gemäß der Erfindung ausgebildeter
Drehbohrer in drei verschiedenen Ansichten dargestellt, nämlich in Abb. i von unten,
in Abb. 2 und 3 von der Seite in zwei um 9o° zueinander versetzten Blickrichtungen.
Dieser Bohrer hat zwei Paar in verschiedenem Abstand von seiner Drehachse i liegende
Teilschneiden 2, 3, die in Umfangsrichtung des Bohrers abwechselnd zueinander versetzt
sind. Die Teil-`schneiden sind zudem so geformt, daß beim Arbeiten des Bohrers außer
dem in der Nähe seiner Drehachse liegendem Bereich (s. Abb. i) noch eine andere,
ringförmige Zone der Bohrlochsohle, die radial nach innen von den Außenkanten 2A
der näher an der Bohrerachse liegenden Teilschneiden :2 und radial nach außen von
den Innenkanten 3j der weiter von der Bohrerachse entfernt liegenden Teilschneiden
3 begrenzt ist; einer unmittelbaren Bearbeitung entzogen ist. In dieser Zone bleibt
ein Gest&inskranz stehen, der theoretisch einen nach oben spitzwinklig auslaufenden
Querschnitt q. hat, wie in Abb. 2 durch die als strichpunktierten Linienzug 5 eingezeichnete
Rotationsmantelfläche- der Teilschneiden3erkennbarist. Praktischwirdjedoch die betreffende,
zwischen den unteren Spitzen der inneren und äußeren Teilschneiden 2 bzw. 3 jeweils
entstehende ringförmige Erhebung an der. Bohrlochsohle bereits nach einer gewissen,
von den Eigenschaften des Gesteins abhängigen Zeit durch die von den gekrümmten
Außenkanten der inneren Teilschneiden 2 beim Vorschub des Bohrers ausgeübten . radialen
Kraftkomponenten seitlich weggebrochen.In the drawing, for example, one designed according to the invention is shown
Rotary drill shown in three different views, namely in Fig. I from below,
in Fig. 2 and 3 from the side in two viewing directions offset from one another by 90 °.
This drill has two pairs located at different distances from its axis of rotation i
Partial cutting edges 2, 3, which are alternately offset from one another in the circumferential direction of the drill
are. The cutting edges are also shaped in such a way that when the drill is working, except
the area near its axis of rotation (see Fig. i) still another,
annular zone of the borehole bottom extending radially inward from the outer edges 2A
of the cutting edges closer to the drill axis: 2 and radially outwards from
the inner edges 3j of the partial cutting edges further away from the drill axis
3 is limited; is withdrawn from immediate processing. Remains in this zone
a wreath of gestures, theoretically one that tapers upwards at an acute angle
Cross section q. has, as shown in Fig. 2 by the dash-dotted line 5 drawn
Circumferential surface of rotation - the partial cutting edge 3 is recognizable. In practice, however, the
between the lower tips of the inner and outer partial cutting edges 2 and 3, respectively
resulting annular elevation on the. The bottom of the borehole after a certain
time depending on the properties of the rock through that of the curved
Outer edges of the inner partial cutting 2 exerted during the advance of the drill. radial
Force components broken away at the side.