DE967491C - Zweistufiger Gesteinsschlagbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen zweistufigen Gesteinsschlagbohrer mit Zentrierungsvorbohrkopf zum Herstellen von Sprengbohrlöchern, der mit Vorbohrschneiden versehen ist.

Solche Bohrer sind bekannt. Hinter der Vorbohrschneide dieser bekannten Bohrer ist an der sich nach rückwärts kegelförmig erweiternden Bohrstange lediglich durch Klemmwirkung ein mit Bohrschneiden und Innenkonus versehener Ringaufsatzkörper befestigt (USA. - Patentschriften 2 310 288 und 2 203 216).

Gesteinsschlagbohrer sind starker Zug-Druck-Dauerbelastung ausgesetzt und müssen daher eine möglichst hohe Dauerfestigkeit besitzen. Dauerbruchrisse setzen, wie die Erfahrung gezeigt hat, stets an scharfen Übergängen, wie Stufen, Gewindenuten, Kanten, Hohlkehlen mit kleinem Radius u. dgl., an (Kerbwirkung).

Da bei den obenerwähnten bekannten Bohrern die Bohrstange mehrteilig ist, bietet sie an den Kanten der Einzelteile viele Ansatzstellen für Dauerbruchrisse.

Andererseits sind nun zwar auch Gesteinsschlagbohrer bekannt (USA.-Patentschrift 2 464781), bei denen der Vorbohrkopf mit dem die Schlagkraft as unmittelbar in ununterbrochenem Wege übertragenden vorderen Ende der Bohrstangen aus einem Stück besteht, doch sind hier die Bohrköpfe mit Gewinde an der Bohrstange befestigt, so daß diese Gewinde Ansatzstellen für Dauerrisse bieten.

Nur die Kombination dieser beiden bei Bohrern an sich bekannten Merkmale, wie sie beim Bohrer

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der Erfindung verwirklicht ist, schaltet die Kerbwirkung völlig aus und erhöht damit die Dauerbruchgrenzbelastung des Bohrers um ein Beträchtliches.

Hierzu hat die kegelförmige Erweiterung der Bohrstange zur Aufnahme des Ringaufsatzkörpers ihrerseits zweckmäßig einen hohlkehlenbruchsicheren Krümmungsradius.

Auch reichen zu weiterer Verminderung der ίο Dauerbruchgefahr die sehr harten Bohrschneiden des Vorbohrkopfes zweckmäßig nicht bis an die Bohrstange heran.

Sind die Gesteinsschlagbohrer, wie an sich bekannt, mit Spülwasserkanal versehen, so ist der Spülwasserkanal ernndungsgemäß mit einem Radialauslaß in der Nähe der Bohrstangenschneide und mit einem weiteren Radialauslaß an den Schneiden des Aufsatzkörpers versehen.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweise im Schnitt das Schneidende eines Bohrers gemäß der Erfindung, und zwar in

Fig. I einen Längsschnitt durch das Schneidende eines Bohrers, wie er in ein Gesteinsloch eindringt, Fig. II einen Querschnitt durch den Bohrer nach Fig. I,

Fig. III einen Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform und

Fig. IV schließlich einen Querschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. TII.

In der Zeichnung hat der Bohrerschaft 1 eine Längsbohrung 2. Etwas vor dem Ende 3 des Schaftes weist dieser eine Ausbauchung 4 auf, die bei 5 zum normalen Durchmesser zurückgeht. Im Ende 3 ist eine Ausnehmung 6 zur Aufnahme eines Hartmetalleinsatzes vorgesehen, der die ganze Ausnehmung ausfüllt und zur Bildung der Schneiden ein wenig aus ihr herausragt. Das Ende 3 des Bohrerschaftes 1 läuft also, wie dargestellt, in einen normalen Meißelbohrer aus. In einigen Fällen kann der Teil 3, wie durch die gestrichelten Linien ' in Fig. I dargestellt, eingezogen sein, um dem Bohrschlamm besser Durchtritt zu gewähren.

Der Einsatz 7 befindet sich dicht vor der Bohrung 2, weshalb ein Radialauslaß 8 für das die Bohrung durchfließende Wasser seitlich vom Bohrer im Winkel zum Schaft und oberhalb des Einsatzes 7 vorgesehen ist.

An einem Ringaufsatzkörper 9 sind weitere Bohrwerkzeuge angeordnet. Dieser ist mit einer konischen Bohrung 10 am vorderen Teil 4 der Ausbauchung des Bohrerschaftes 1 durch Keilklemmwirkung befestigt. Sein Außenumfang kann rund sein und einen Durchmesser haben, der einem Aufplatzen durch die Keilwirkung genügend Widerstand entgegensetzt. Zusätzlich hat er noch zwei oder mehr Flügelansätze 11. Wenn zwei Flügel 11, wie in Fig. II dargestellt, vorhanden sind, sind sie diametral entgegengesetzt angebracht und haben einen Durchmesser, der dem Durchmesser des gewünschten Bohrloches entspricht. In jedem Falle ist ihr Durchmesser größer als der Durchmesser des ausgebauchten Teiles 4 des Schaftes 1. Die Schneidkanten können unmittelbar durch das Material des Bohrerschaftendes bzw. des Aufsatzes gebildet sein, meist haben diese Teile aber in bekannter Weise Schlitze und in ihnen Hartmetalleinsätze 12. Die Einsätze 12 können sich über die volle Länge ihres entsprechenden Flügels 11 erstrecken oder aber auch, wie in Fig. 1, kürzer sein.

Für den Bohrvorgang werden die beiden Teile, nämlich der Bohrerschaft 1 mit seinem Hartmetalleinsatz 7 an seinem Ende 3 mit der Ausbauchung 4 an seinem Ende einerseits und der Aufsatzkörper 9 mit den Einsätzen 12, 12 andererseits, in der aus der Zeichnung Fig. I und III ersichtlichen Weise zusammengefügt. Der Aufsatzkörper 9 sitzt derart auf der Ausbauchung 4 des Endes 3 des Bohrerschaftes i, daß sein Ende 13 etwa am Punkt 14 des größten Durchmessers der Ausbauchung zu liegen kommt. Ein zweiter Wasserkanal 15 endet, wie dargestellt, vorzugsweise, wie an sich bekannt, unmittelbar am inneren Ende der Schneidkanten 12. Der Querschnitt ergibt keine exakte Kreuzform, sondern mehr die Form zweier Arme, deren Schneidkanten in einem Winkel zueinander stehen, wie in Fig. II dargestellt, bei denen jedoch der Mittelteil nur ein Bruchteil der ganzen Schneidfläche darstellt.

Der Mittelteil oder der Bohrerschaft hat von der Spitze des Aufsatzkörpers 9 einen Abstand (Fig. I), der zwischen ο und der Dicke des Bohrerschaftes 1 oder auch mehr liegt. Beim Bohrvorgang dient der Mittelteil in bekannter Weise als Zentrierwerkzeug. Ein solches Werkzeug bewirkt die gerade Richtung des Bohrloches. Ein Bohrer, dessen Mittelteil seit-Hch schneidende Kanten hat, bricht außerdem im Gestein schneller ab als ein Bohrer mit Kreuzform derselben Stärke. Auch ist die Anbringung von Einsätzen 12 billiger als das Anschleifen von Schneidkanten unmittelbar am Teil 9.

In Fig. I ist dargestellt, daß der Gesteinsteil 16 nicht unmittelbar von den Werkzeugen 7 oder 12 angegriffen wird. Es hat sich aber in der Praxis beim Bohren verschiedenster Gesteinsarten gezeigt, daß der Bohrvorgang besser vor sich geht, wenn man den Ringteil 16 ohne direkten Angriff durch die Werkzeuge 12 wegbrechen läßt. Meist ist dieser Gesteinsring etwa 5 mm dick.

Die Fig. III und IV zeigen eine andere Ausführungsform, in denen der Ring 9 in an sich bekannter Weise vier Arme 11 und vier Einsätze 12 hat. Manchmal kommen auch nur drei oder eine andere Anzahl von Armen in Frage. In diesen Figuren hat das Ende 3 des Bohrerschaftes 1 nur einen kurzen Abstand von dem Aufsatzkörper 9. Die Konstruktion stellt ein sehr kräftiges Bohrwerkzeug dar.

Ein weiterer Vorteil der Konstruktion der Erfindung liegt darin, daß bei Bohrerschaftbruch der Aufsatzkörper 9 abgenommen und auf einen an- iao deren Schaft gesteckt werden kann, und umgekehrt kann bei Beschädigung des Aufsatzkörpers 9 ein anderer auf den alten Bohrerschaft aufgesteckt werden.

Beim Bohrvorgang wird die Bohrkraft im ununterbrochenen Wege unmittelbar auf den Ein-

satz 7 übertragen, der als Vorbohrer wirkt. Der Aufsatzkörper 9 kann (weich) angelötet oder angeschweißt werden.

An Stelle des beschriebenen runden Hohlschaftes können natürlich auch andere Querschnitte, z. B. sechseckige Schäfte, verwendet werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Zweistufiger Gesteinsschlagbohrer mit Zentrierungs-Vorbohrkopf zum Herstellen von Sprengbohrlöchern, der mit Vorbohrschneiden versehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender für sich bekannter Merkmale:

a) Hinter der Vorbohrschneide (7) ist an der sich nach rückwärts kegelförmig erweiternden Bohrstange (1) lediglich durch Klemmwirkung ein mit Bohrschneiden (12) und Innenkonus (10) versehener Ringaufsatzkörper (9) befestigt.

b) Der Vorbohrkopf besteht mit dem die Schlagkraft unmittelbar in ununterbrochenem Wege übertragenden vorderen Ende (3) der Bohrstange (1) aus einem Stück.

2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelförmige Erweiterung (14) der Bohrstange zur Aufnahme des Ringaufsatzkörpers (9) einen hohlkehlenbruchsicheren Krümmungsradius hat.

3. Bohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrschneiden (12) des Vorbohrkopfes nicht bis an die Bohrstange heranreichen.

4. Bohrer nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einem Spülwasserkanal, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Spülwasserkanal (2) mit einem Radialauslaß (8) in der Nähe der Vorbohrschneide (7) und einem weiteren Radialauslaß (15) an den Schneiden des Aufsatzkörpers (9) versehen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 952 325;
USA.-Patentschriften Nr. 1 096 134, 2 121 914, 2203216, 2310288, 2464781, 2494188,

2532783;

britische Patentschrift Nr. 397 144;

Zeitschrift »Glückauf« vom 17. 2. 1951, S. 146;

Werbeblatt »Wallram-Großlochbohrer« der Wallram-Hartmetall G. m. b. H., Essen.

Hierzu 1 Blatt, Zeichnungen

© 7TO762/M 11. 5T