HU222317B1 - Kőzetfúró - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya kőzetfúró, amely a homlokoldalán egy tető alakúankiképzett vágólappal (5) rendelkezik. A keményfém vágólap terhelésénekcsökkentésére és különösképpen betonban való fúróteljesítmény növelésecéljából a vágólap (5) hátlapja hátlapszakaszokra (11, 12) van osztvaannak érdekében, hogy a fúrófej karcsúbb kiviteli alakban legyenkiképezhető. ŕ

Description

A találmány tárgya kőzetfúró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel, hozzá tartozó negatív homlokfelületi szöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátszöggel.

Az ismert kőzetfúrók egy fúrószárból, valamint egy fúrófejből állnak, amely fúrófejbe oldalnézetben tető alakú keményfém vágóelem van behelyezve, amint ezt az EP 0 452 255 Bl irat 1. ábrája szemlélteti. A vágóelem a tető alakú homlokoldal mindkét felén ék alakúan köszörült hát-, illetve homlokfelületekkel van kialakítva, amelyek között mindkét oldalon egy felső vágóéllel rendelkezik. A vágóélek egy függőleges szimmetria-középsíkhoz képest eltolva vannak elrendezve, úgyhogy egy úgynevezett keresztéi jön létre, amint ezt az EP 0452 255 Bl irat

2. ábrája szemlélteti.

A homlokoldali vágóéi mögött forgásirányban elrendezett hátlapok egy mintegy 20°-30°-os hátszöggel rendelkeznek, a homlokfelület szokásos 60°-os homlokszögével szemben, ahol a szögek a fúrószerszám hossztengelyére merőleges síkhoz viszonyítva kerülnek meghatározásra.

Az ilyen vágólapok kiképzésére vonatkozóan utalunk továbbá a DE 81 04 116 Ul irat 2-4. ábráira, valamint a DE 29 12 394 Al irat 1. ábrájára. Az üyen fúrószerszámok részben mellékvágólapokkal vagy megfelelő csapokkal rendelkeznek, amelyek a fúró haladását szolgálják.

A keményfémből álló tető alakú vágólap teljesen átnyúlhat a fúrófej egész átmérőjén, és rendszerint oldalt túlnyúlik a fúrófejen a névleges átmérő képzéséhez. Az esetben, ha mellékvágólapok, illetve megfelelő csapok nem kerülnek alkalmazásra, az átmeneti szakasz a fúró csavarvonalától a fúróhegyig a vágólap támasztószakaszaként van kiképezve. Ennél a megoldásnál a keményfém vágólapot a fúrófejben oldalt megfelelő terjedelmes támasztótest védi kitörés ellen, ahol homlokoldalilag rendszerint torlófelületek képződnek a kőpor elszállításához.

Az EP A 0353 214 szabadalmi iratból ismert egy cementkarbit betéttel ellátott fúróvéső, amely kőzetek megmunkálására szolgál. Annak érdekében, hogy a vésőtest és a szinterkarbit betét között jobb forrasztási kapcsolat legyen előállítható, járulékos, szinterkarbit oldallapok vannak elrendezve, amelyek a fő szinterkarbit betétet beágyazzák. Ennél a megoldásnál a szinterkarbit betét a hosszanti középsíkja vonatkozásában szimmetrikusan van felépítve, ahol az oldalsó szakaszok különböző csúcsszögekkel vannak kiképezve, amelyek kedvezőbb forrasztási kapcsolatot eredményeznek. Egymástól különböző homlokfelületek és hátlapok ennél a szerszámnál nincsenek kialakítva.

A találmány feladata egy olyan fúrószerszám létrehozása a találmány tárgyában megjelölt kőzetfúró továbbfejlesztése útján, amelynél a betonban való fúrásnál a fúrási teljesítmény megnövekszik amellett, hogy a keményfém vágólap kisebb terhelése érhető el.

A feladat találmány szerinti megoldása kőzetfúró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel, hozzá tartozó negatív homlokszöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátszöggel, ahol a hátlap legalább két hátlapszakaszra van osztva, és egy, egyetlen homlokfelület van kialakítva, amelynek homlokszöge (a) már a vágóélen nagyobb, mint az első, a vágóéllel határos hátlapszakasz hátszöge.

A feladat találmány szerinti megoldásának megfelelően a vágólap egyetlen homlokfelülettel és a=60°-80°, előnyösen a=70° homlokszöggel rendelkezik, ahol a vágólap a fúrófejbe úgy van beágyazva, hogy a vágólap mindkét oldalán elhelyezkedő támasztótestek oldalfalakkal rendelkeznek, amelyek homlokoldali torlófelületmentesen a vágólap oldalfalaiba torkollnak, és a vágólap a homlokfelületének és/vagy egy második hátlapszakasznak a fúrószerszám felülnézetében látható szélessége a fúróhegy felé, a keresztéinek a fúrószerszám felülnézetében látható hosszúságát csökkentőén, meg van növelve, továbbá a hátlap egy konvexen ívelt kontúrral rendelkezik, és ahol egy, egyetlen homlokfelület van kialakítva, amelynek homlokszöge (a) nagyobb, mint a hátlap vágóéllel határos ívelten konvex kontúrjának hátszöge βΐ.

A találmány szerinti fúró, szemben az ismert szerszámokkal, azzal az előnnyel rendelkezik, hogy a kevesebb „tompa” él hatására a betonba való behatolás lényegesen megjavul. Ebből adódóan egy jóval kedvezőbb, gyorsabb fúróelőtolás érhető el. A fúrószerszámra ható ütőteljesrtmény nem egy szokásos tompa keményfém vágólapra vivődik át, hanem a fúrófej egy lényegesen karcsúbb kiviteli alakja következtében az ütőteljesrtmény hatékonyan hat ki a fúrási teljesítményre. Ez esetben kisebb szerszámátmérők is alkalmazhatók nagyobb ütvefúrók esetében anélkül, hogy azok megsérülnének. A keményfém vágóbetét homloklapjának a találmány szerinti kiképzése útján elérhető, hogy a keményfém vágólapra kisebb terhelés jusson.

A találmány egy lényeges alapgondolata abban áll, hogy a keményfém vágólap mindenkori homlokfelületének hátoldalán elrendezett hátlap módosítható anélkül, hogy a vágóéi törésének veszélyét ez magával hozná. Ez a találmány szerint azáltal következik be, hogy minden hátlap legalább két hátlapszakaszra van osztva, amelyek például mintegy azonos szélességgel rendelkeznek, ahol a keményfém vágólap oldalfala felé irányuló hátlapszakasz például kétszer olyan nagy hátlapszöggel rendelkezhet, mint a vágóéi felé irányuló első hátlapszakasz-felület. Ez esetben a hátlap hegyben kifútóan kerül kiképzésre, úgyhogy a keményfém vágólap oldalnézetben a keskenyebb oldalán hegyben kifútóan van kiképezve. Ebből következtetően a keményfém vágólap a hegyes alakú szerszám következtében csekély ellenállással hatol be a fúrt anyagba, minek következtében az ütési teljesítmény nagyobb fúrási előtolást eredményez.

A találmány egy előnyös kialakítása esetén egy szokásos keményfém vágóelem a mindenkori hátlapján egy második hátlapszakasszal kerül kiképzésre, ahol a hátlapszakaszok a felfelé irányított vetületi hosszukat il2

HU 222 317 ΒΙ letően például mintegy megfelezésre kerülnek. A hátlapszakaszok vetületi hosszai, valamint a hátszögeik különbözőek is lehetnek.

A találmány egy továbbfejlesztése szerint a homlokfelület, szemben a szokásos kiviteli alakkal, egy na- 5 gyobb homlokszöggel van kialakítva, amelynek értéke >60°, előnyösen mintegy 70°. Ez esetben a fúrószerszám optimális kialakítása érdekében a homlokfelűlet lehet sík, vagy konkáv vagy konvex alakban kiképezve, ahol jelentős szerepet játszik a támasztófelület tangenci- 10 ális vagy folyamatos átmenete a keményfém vágólaphoz. Jóllehet mind ez ideig olyan nézet uralkodott, hogy a homlokfelületi szög növelése és ezzel a keményfém vágólap hegyesebb kiképzése a keményfém vágólap hegyének megnövekedett törési veszélyéhez vezet, 15 számos kísérlet bizonyította, hogy egy ily módon kialakított szerszám kedvezőbb kőporelvezetése a szerszám terhelhetőségét megnöveli.

Ebben az összefüggésben a homlokfelületnek a fúró középtengelye irányában való szélesítése is figyelmet 20 érdemel, mert ezáltal a keresztéi szélességének csökkenése is bekövetkezik.

A találmány szerint egy második hátszöggel kiképzett keményfém vágólap, mint a találmány egy önmagában oltalmazható továbbfejlesztése kerül a fúrófejbe be- 25 építésre, amelynek a keményfém vágólap részére kiképzett támasztóteste igen karcsú, és ugyancsak hegyesen kifutóan van kialakítva. Szemben egy szokásos fúrószerszámmal, amely homlokoldalilag terjedelmes támasztófelületekkel rendelkezik, az oldalsó támasztófelületek a 30 lehetőségeknek megfelelően hegyesen kifutóan, külső kontúrjukat illetően konkáv, ívelt vagy sík felületekkel vannak kiképezve, ami egy hegyesen kifutó, a kemény vágólappal ellátott fúrófejnek oldalnézetben nyíl alakú formát kölcsönöz. Ez esetben különösen célszerű, ha a 35 külső kontúr sík, konvex vagy konkáv kiképzésű, ahol a keményfém vágólap támasztófelületei és ezzel a fúrófej külső kontútja közel vagy teljesen tangenciálisan, vagy aszimptotikusan megy át a keményfém vágóelem homlokfelületébe és a hátlapjába. Ezáltal a keményfém vá- 40 góelem keskenyebb oldalának nézetében egy sík vagy egy befelé ívelt felület adódik, amely a felső szakaszán legalább részben hegyesen fut ki a keményfém vágóelem homlokfelületébe, illetve a hátlapjába és az oldalfalába. Ezáltal a homlokoldali torlófelületek kiküszö- 45 bélésre kerülnek. A fúrófejre vonatkozó ezen intézkedések egy szokásosan kiképzett vágólap esetén is a kívánt hatáshoz vezetnek.

A találmány további részleteit és előnyeit rajzok kapcsán ismertetjük közelebbről, kiviteli példák bemu- 50 tatásával. A mellékelt rajzokon az

1. ábra egy találmány szerinti fúrószerszám fúrófejének perspektivikus nézete az

1. kiviteli példa szerint, a

2. ábra a találmány szerinti fúrószerszám 55

1. ábrájának oldalnézete A irányból, ahol csak az 1. ábra jobb oldala látható a tető alakú vágólappal, a

3a. ábra egy szokásos fúrószerszám az 1. és a

3b. ábrán feltüntetett fúrószerszámok- 60

3b. ábra	hoz összehasonlításul, a technika állásának ismertetéséhez, a a szokásos fúrószerszám összehasonlí-
4. ábra	tásként a 2. ábrán szemléltetett találmány szerinti megoldáshoz, a a találmány szerinti fúrószerszám egy
4a. ábra	további kiviteli alakja változtatott fejgeometriával, a a 4. ábra szerinti kialakítás nagyított
5. ábra	ábrázolása 5:1 méretarányban, az a 4. ábra szerinti kiviteli alak oldalné-
5a. ábra	zete, az az 5. ábra szerinti kiviteli alak felülné-
6a-6c. ábra	zete, a az 5a. ábra szerinti kiképzés alternatív
7. ábra	kiviteli alakja, a a 4. és 5. ábrán szemléltetett kiviteli
	alak perspektivikus nézete.

A találmány szerinti 1 kőzetfúró első kiviteli alakja szerint egy, csak jelzett 2 fürószárral, valamint egy 3 fúrófejjel rendelkezik, amely aló előtolási irányba mutató 4 homlokoldalán egy, általában a dl átmérőre kiterjedő, a szélesebb oldali nézetében tető alakban kiképzett 5 vágólappal rendelkezik. Ez az 5 vágólap a tető alakú kiképzésének mindkét oldalán a 8 forgásirányban egymással γ szöget bezáró ék alakúra leköszörült 6, 6’ homlokfelületekkel rendelkezik, egy negatív a homlokszöggel és egy homlokoldalian kiképzett 7,7’ vágóéllel.

Az 1. ábra szerinti fúrószerszám az óra járásával ellenkező irányban a 8 hivatkozási jellel jelölt nyílnak megfelelően a szerszám 9 szimmetria-hossztengelye körül forog.

Az ismert fürószerszámnál a 3a., 3b. ábrák szerinti ábrázolásnak megfelelően az érintett 6, 6’ homlokfelület hátoldalán a 10,10’ hátlap van kialakítva, a szokásos értékű p=20°-30°-os hátszöggel. A kisebb szögértékeket a kisebb névleges átmérőjű (például <12 mm) fürószerszámoknál, a nagyobb szögértékeket nagyobb névleges átmérőjű szerszámoknál alkalmazzák. Az a homlokszöget a szokásos fúrószerszámoknál általában a=60°-ban választják meg.

A találmány szerint a 10,10’ hátlapok 11,12 hátlapszakaszokra vannak osztva. Ez esetben az első 11 hátlapszakasz βί hátszöge β1=20-40° értékű, és különösképpen βί =20°-30° között van kiképezve. Itt a kisebb értékek ugyancsak a kisebb átmérőkre, például a <12 mm, a nagyobb értékek az efölötti névleges átmérőkre vonatkoznak. A második 12 hátlapszakasz β2 hátszöge β2=40-70° és különösképpen β2=60°. A βί, β2 hátszögeket a 9 szimmetria-hossztengelyre merőlegesen fekvő 13 síkhoz viszonyítottan méljük.

Amint a 3a. ábrával összehasonlítva az 1. ábrából, valamint a 3b. ábrával összehasonlítva a 2. ábrából kitűnik, az ismert 10 hátlap két 11, 12 hátlapszakaszra való felosztása következtében az 5 vágólap kivehetően hegyesebbre van kiképezve, azaz amíg a technika állása szerinti az inkább lapos 10,10’ hátlap β=30°-θ8 hátszöggel van kiképezve, a második 12 hátlapszakasz járulékos lecsapása következtében egy β2 hátszöggel lényegesen hegyesebbre van kialakítva. Ezáltal a ke3

HU 222 317 Bl ményfém 5 vágólapjának homlokfelülete keskenyebb lesz.

Alternatív megoldásként egy hasonló geometriájú kiképzés is kialakítható több mint két hátlapszakasszal (sokszögmenetként), vagy mint konvex felületek, amelyek egy sokszögmenet határesetét képezhetik.

Amint az 1. és a 2. ábrából kitűnik, a homlokoldali 7 vágóéllel határos első 11 hátlapszakasz egy, a 13 síkban fekvő Sj vetületi hosszal és a csatlakozó második 12 hátlapszakasz egy S₂ vetületi hosszal rendelkezik, amelyeknek összege b hosszúságként határozható meg. A Sj: S₂ viszonyt az alkalmazástól függően variálni lehet, és megválasztása nem utolsósorban a 6 homlokfelület S₃ vetületi hosszával összhangban történik. Például lehet 8^(0,4-0,7)xb értékű.

Az 5 vágólap teljes szélességét B-vel jelöljük, ahol B=Sj+S₂+S₃.

Amint a 2. ábra szemlélteti, a keményfém 5 vágólap 6 homlokoldala és 11 hátfalszakasza közötti homlokoldali 7 vágóéi az 5 vágólap 14 középsíkjához képest eltoltan van elrendezve. Ez esetben a 6 homlokfelület S₃ vetületi hossza mintegy 1/3—1/6, különösképpen 1/5 része az 5 vágólap teljes B szélességének.

A technika állásából kitűnően, amint ezt a 3a., 3b. ábra szemlélteti, az 5 vágólap oldalán nagy volumenű 15, 15’ támasztótestek helyezkednek el annak érdekében, hogy az 5 vágólap kitörését terhelés esetén megakadályozzák. Ezek a 15,15’ támasztótestek előnyösen a 3 fúrófej lemarása, illetve leköszörülése útján jönnek létre, ahol a 16 előtolási irányban a keményfém vágólap mindkét oldalán nagy felületű 17, 18 felületszakaszok keletkeznek, amelyek a technika állása szerinti szerszámmal a kifúrt anyagot illetően egy bizonyos értelemben ellenállási felületeket vagy torlódási felületeket képeznek.

A találmány továbbfejlesztése során ezek a 15, 15’ támasztófelületek köszörüléssel nagyon hegyesen összefutóan kerülnek kialakításra, úgyhogy azok az 1. és 2. ábra szerinti fúrófej 19, 19’ oldalfalszakaszait, azaz a fúrófej külső kontúrjait képezik, amelyek különösképpen hengerpalástként, illetve konkáv felület mentén vagy sík felületként vannak kiképezve, és nem képeznek homlokoldali torlófelületeket. Ezt a kialakítást különösképpen a 2. ábra szemlélteti, ahol a fúrófej támasztótestének 19,19’ oldalszakaszai konkáv kontúrral vannak kiképezve, és a homlokoldal felé mutató szakasz közel tangenciálisan vagy aszimptotikusan csatlakozik a keményfém 5 vágólap 20 oldalfalához. Ezáltal, amint ezt a 2. ábra szemlélteti, a fúrófej egy rendkívül hegyes kialakítással csatlakozik a vágóelemhez, ami a betonba való jóval kedvezőbb behatolást teszi lehetővé, minthogy a 3b. ábra szerint az előreirányuló torlófelület lényegesen lecsökkentésre került, illetve teljesen eltűnt. Előnyösen ilyen csatlakozás kerül kialakításra a második 12 hátfalszakasz felületéhez kapcsolódóan is, miáltal egy közel nyílszerű és az oldalsó támasztótestnek a keményfém vágólaphoz hegyesen hozzáfútó elrendezését alakítottuk ki. A 15 támasztótest és az 5 vágólap közötti 21 átmeneti szakasz mintegy tangenciálisan fut ki.

A fúrófej 19,19’ oldalfalszakasza ennek következtében egy oldalsó támasztófelületet képez egy hajlított, illetve ívelt vagy hengerszegmens alakú, azaz konkáv külső kontúrral.

Az 1. és 2. ábra szerinti kiviteli példában az a homlokszög as60° értékkel van kiképezve, amely megfelel a homlokszög szokásos kiképzésének.

A 4. és 5. ábra szerinti alternatív kiviteli példa esetén a 6 homlokfelület a homlokszöge 60-80° között, különösképpen as70°-ra van megválasztva. Jóllehet ez ideig abból indultak ki, hogy a homlokszög >60° esetén a keményfém vágólap nagyobb kopásához és különösképpen nagyobb törésveszélyhez vezet, ezért a találmány szerinti ilyen homlokszög, a felismert előnyök ismeretében tudatosan kerül alkalmazásra.

Általában a keményfém esetében a hegyes szögek előállítása problematikus. A nyersanyag nem kielégítő tömörsége korai kitörésekhez vezethet. Másrészről hegyes szögeknél a terhelés a forma részére sajtoláshoz és szinterezéshez rendkívül nagy, úgyhogy megnövelt törési veszély alakul ki a gyártás során.

A fejlesztés olyan új keményfémfajtákat eredményezett, amelyek keményebbek, és ezáltal kopásnak jobban ellenállnak, mint a korábbi keményfémtípusok, ugyanakkor azonban azoknál nem kevésbé szívósak, miáltal kopási tulajdonságaik is kedvezőek. A törési kockázat mindazonáltal nem csökkent.

Meglepő módon kísérletek igazolták, hogy az eddigi keményfémfajták kopása és a törési kockázat a homlokfelületi szög növelése ellenére sem növekszik, ha az ütési energiát a kőzetben optimálisan visszük át, és a teljesítményveszteséget a fúrófejen csökkentjük. Ez az állapot annál előbb bekövetkezik, minél előbb a fúróhegytől a kifúrt kőpor elszállítása megtörténik, és a kőporszállítást zavaró semmiféle torlófelület nem akadályozza a kőpor kihozatalát. Amennyiben a keményfém vágólapot oly módon ágyazzuk be a fúrófejbe, hogy ezáltal egy nagyon hegyesen kifutó fúrószerszám jöjjön létre, akkor a kőpor elszállítása a keményfém vágólaptól a kőporhomyokba előnyösen alakul, úgyhogy nem alakul ki járulékos súrlódás a fúrófej, illetve a keményfém vágólap szakaszán. Egy második, vagy nagyobb hátlapszög kialakítása is pozitív hatást fejt ki ebben az értelemben.

Egy további probléma a korszerű fúrógépek, illetve ütvefúrók fejlesztésében és konstrukciójában rejlik, minthogy ezen fúróeszközök ütőteljesítményét rendkívüli mértékben megnövelték. Amíg egy régebbi konstrukciójú ütvefúró az ütésnél a kőzetet csak zúzza, a szerszámnak egy új típusú fúrógépen való alkalmazása esetén az mindenképpen behatol a kőzetbe. Ez esetben is különösen előnyös, ha a behatoló felületet lehetőleg kisméretűre alakítjuk ki, és a fúróhegy egészében lehetőleg karcsúra van kiképezve.

Ezek a felismerések vezetnek a találmány szerinti fúrószerszám, és különösen egy, a 4-7. ábra szerinti fúrószerszám kialakításához. A 4. ábra, illetve a nagyított ábrázolásban a 4a. ábra szerinti kialakításnál a homlokszög a>60°-ra van kiképezve, és különösképpen a=70° értékűre van megválasztva. Egyidejűleg a keményfém vágólapot támasztó 25, 25’ oldalfalak aszimptotikusan

HU 222 317 Β1 vagy tangenciálisan mennek át a 6 homlokfelületbe, úgyhogy egy összességében karcsú fej alakul ki a kőport összegyűjtő torlófelületek nélkül.

A 7 vágóéi mögött a két 11, 12 hátlapszakasz helyezkedik el, pl=20-40°-os hátszöggel, különösképpen pi=20°-os hatszöggel, vagy p2^40-60°-os hátszöggel és különösképpen β2=60° hátszöggel. Ez esetben is a második 12 hátlapszakasz tangenciálisan vagy aszimptotikusan megy át a 26, 26’ oldalfalakba, úgyhogy ezen az oldalon egy különösen karcsú fúrófej képződik ki a kőport visszafogó torlófelületek nélkül. A 25, 26, illetve 25’, 26’ oldalfalakat a 27 él választja szét (5. és 7. ábra).

Amint a 4a. ábrából kitűnik, amely 5:1 arányban nagyítva ábrázolja a 4. ábrát, a 11,12 hátlapszakaszoknak, valamint a 6 homlokfelületnek a vízszintes 13 síkra vetített képét az S_b S₂, S₃ hosszúságú vetületek alkotják. A11,12 hátlapszakaszok és a 6 homlokfelület tényleges hosszát megkapjuk, ha az S_b S₂, S₃ vetületi hosszakat a mindenkori βΐ, β2 és α szög koszinuszával elosztjuk.

A 4. és 5. ábrán szemléltetett részek ugyanazokkal a hivatkozási jelekkel vannak ellátva, mint az 1. és 2. ábra elemei.

Az 5. és 7. ábra az 5 vágólap szélesebb oldalának oldalnézete. A jobb oldali ábrarészen a 11, 12 hátlapszakasz, a bal oldali ábrarészen a 6 homlokfelület látható, az ezen felületszakaszokhoz tangenciálisan felfutó 25’, 26’ oldalfalakkal. A 6’ homlokfelület előtt fekvő 25 oldalfaltól a 6’ homlokfelület által kihordott kőpor a 22 kóporhoronyba vándorol (lásd a 7. ábra szerinti perspektivikus ábrázolást).

A tetőszerűen kiképzett 5 vágólap, valamint a 14 középeiktől kívül fekvőén elrendezett 6 homlokfelületek és a 11,12 hátlapszakaszok következtében a központos 23 fúróhegy szakaszán egy úgynevezett 24 keresztéi képződik, amint ez különösképpen az 5a. felülnézeti ábrából kitűnik. Ez a 24 keresztéi, tekintettel a központosán elhelyezkedő 23 fúróhegy tartományában való elrendezésére, gyakorlatilag nem rendelkezik kerületi sebességgel, és lényegében egy hegyes vésőhöz hasonlóan fejti ki hatását. A találmány egy különös előnye, hogy a 24 keresztéi 1 hossza rendkívül csekély, és ennek következtében gyakorlatilag mintegy hegyes szerszám fejti ki hatását.

Ezen hatás javítására a 6a., 6b. ábra szerinti 6, 6’ homlokfelületek úgy vannak kiképezve, hogy azok felülnézetben a 23 fúróhegy irányában - megnövelt szélességgel kerülnek kialakításra (lásd az F sraffozott felületeket). Ez a kialakítás a 24 keresztéi 1 hosszának megrövidüléséhez vezet. Amennyiben a szélességnövelést a 23 fúróhegy irányában mind a két 6,6’ homlokfelület vonatkozásában megvalósítjuk, úgy ennek következtében az 5a. ábrán felülnézetben szemléltetett keresztéi 1 hosszát erősen lecsökkenthetjük, úgyhogy a 23 fúróhegy tartományában a fúrás megkezdésekor a fúrandó felületen közel pontszerű felütközést érhetünk el. Ideális esetben l«0.

A 6a. ábrán az 5 vágólap egy első 11 hátlapszakasszal, valamint egy második 12 hátlapszakasszal van kiképezve, amint az az 1. és 2., valamint 4. és 5. ábra kapcsán leírásra került. A 6b. ábrán csak egy 10 hátlap van szimbolikusan ábrázolva, mindazonáltal a fent leírtak szerint egy lerövidített 24 keresztéllel.

A fentiekben ismertetett kialakítással összhangban a második 12 hátlapszakaszok is ugyancsak a közép felé felülnézetükben szélességűket illetően megnövelésre kerülhetnek, hogy ezáltal a 24 keresztéi 1 hossza továbbcsökkenthető legyen (lásd F felületeket). Ez a 6c. ábrán az első és második 11, 12 hátlapszakaszok 28, 28’ éleivel szimbolikusan ábrázolásra került. Ideális esetben ez ismét egy, csaknem pontszerű felütközési lehetőséget biztosít a 23 fúróhegy tartományában. A 6c. ábrán a 6 homlokfelület a felülnézetben szélességét illetően a külső felülettel párhuzamosan van kiképezve.

A találmány szerinti intézkedésekkel egy optimalizált fejgeometria alakítható ki optimális fúrási előtolás és optimális kőporelszállítás elérése érdekében. A találmány szerinti intézkedésekkel egy különösen karcsú fúrófej alakítható ki, amelynél megnövelt α homlokszög és több hátfalszakasz van kialakítva. Természetesen lehetséges két hátfalszakasz helyett adott esetben több hátfalszakaszt is kiképezni, amelyek egy sokszögszakaszt alkotnak. Lehetséges egy konvexen ívelt külső kontúrt a 10 hátlap részére kialakítani, amely egy sokszögszakasz határesetét képezi. Különös jelentőséggel bír a vágólap hegyben összefutó elrendezése egy fokozat nélküli átmenettel a fúrófej oldalfalaiba. Egy ilyen karcsú fúrófej segítségével egy viszonylag széles csatorna alakítható ki, ahol a kőpor csekély ellenállás mellett távozik a furatból. A karcsú fúrófej nem csökkenti a fúrószerszám élettartamát. A találmány szerinti intézkedésekkel éppen az ellenkező érhető el. A magyarázat abban rejlik, hogy a fúrógép rendkívül nagy ütőenergiája lényegesen kedvezőbb feltételekkel vihető át a kőzetbe, ami a szerszámot kíméli. Kísérletek bizonyították, hogy a fúrási teljesítmény és az élettartam vonatkozásában optimumot érhetünk el, ha a vágószög és a fúrófej felülete között - ami a homlokszögre és a hátszögre is vonatkozik - tangenciális átmenet van.

Abban az esetben, ha a 6 homlokfelület enyhén konkáv, azaz kikerekített felülettel van kiképezve, ez egy további előnyt jelent egy kedvezőbb kihordási teljesítményre a betonvasalatban. A radiális ívelés durvább forgácsokat eredményez, azaz a kihordási munka csökken, ami az élettartamot megnöveli.

A konvex 6 homlokfelülettel kialakított konvex vágólap előnye abban áll, hogy a konvex vágólap egy rendkívül karcsú fúrófej kialakítását teszi lehetővé. Mindazonáltal itt a szerszám összstabilitását kell figyelembe venni. Jóllehet a fúrási teljesítmény az előzőekben leírt kiviteli alakhoz képest még tovább növelhető, mindazonáltal megnövekszik a fej törésének veszélye. Speciális alkalmazási esetekben azonban egy ilyen kialakítás kedvező lehet, éspedig különösképpen lágy vagy nedves kőzetek esetében. Keményebb beton vagy nagyobb kavicsok, vagy vasalás esetében konvexen kialakított vágólap alkalmazása nem megfelelő.

Természetesen a találmány szerinti kialakítás megvalósítható az 5 vágólapnak egyetlen 10 hátlappal való kiképzésével is, ahol ez a 10 hátlap a szokásosnál mere5

HU 222 317 Β1 dekebb hátszöggel van kiképezve. Ez esetben különösképpen indokolt 35-50°-os, különösképpen 40°-os hátszög megválasztása.

A találmány egy további kialakítása abban áll, hogy a fúrófej egy vagy több vágólappal, vagy egy mellékvágólappal és több mellékvágóelemmel rendelkezik, ahol a fővágólap és/vagy a mellékvágóelemek az előzőekben ismertetett jellemzőkkel rendelkeznek. Ezért a találmány ilyen keményfém vágóelemek oltalmára is kiteljed, anélkül, hogy az egy bizonyos fúrófej-geometriára korlátozódnék.

A találmány nem korlátozódik a leírt és ábrázolt kiviteli példákra. A találmány magában foglalja az oltalmi kör keretén belüli bármely kiképzési alakot. Lehetséges a fent ismertetett műszaki jellemzők bármely más kombinációjának megvalósítása is a találmány oltalmi körén belül.

Claims (14)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Kőzetfúró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel, hozzá tartozó negatív homlokszöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátszöggel, azzal jellemezve, hogy a hátlap (10) legalább két hátlapszakaszra (11, 12) van osztva, és egyetlen homlokfelület (6) van kialakítva, amelynek homlokszöge (a) nagyobb, mint a vágóéllel (7) határos első hátlapszakasz (11) hátszöge (βΐ).
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kózetfúró, azzaljellemezve, hogy egy első hátlapszakasz (11) egy β1«20°-40°, előnyösen β1=20°-30° hátszöggel és egy második hátlapszakasz (12) egy β2«40°-60°, előnyösen 60° hátszöggel rendelkezik, ahol β2 minden esetben nagyobb, mint βΐ, és a homlokszög (a), valamint a hátszögek (βΐ, β2) a kőzetfüró hossztengelyére (9) merőleges síkhoz (13) viszonyítva vannak meghatározva.
3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a homlokoldali vágóéllel (7) határos első hátlapszakasz (11) egy, a síkban (13) fekvő Sj vetületi hosszal és a csatlakozó második hátlapszakasz (12) egy S₂ vetületi hosszal rendelkezik, amelyeknek összege b hosszúságot eredményez és ahol Sj=(0,4-0,7)xb értékű.
4. 4. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a keményfémból kiképzett vágólap (5) homlokoldali vágóéle (7) a középsíktól (14) eltoltan helyezkedik el, ahol a homlokfelület (6) S₃ vetületi hossza a vágólap (5) teljes B szélességének 1/3—1/6, előnyösen 1/5 része.
5. 5. Kőzetfüró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel hozzá tartozó negatív homlokszöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátszöggel, azzal jellemezve, hogy a vágólap (5) egyetlen homlokfelülettel (6) és a=60°-80°, előnyösen a=70° homlokszöggel rendelkezik, ahol a vágólap (5) a fúrófejbe (3) úgy van beágyazva, hogy a vágólap (5) mindkét oldalán elhelyezkedő támasztótestek (15,15’) oldalfalakkal (19,19’) rendelkeznek, amelyek homlokoldali torlófelület-mentesen a vágólap (5) oldalfalaiba (20) torkollnak.
6. 6. Az 1. vagy 5. igénypont szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a homlokfelület (6) konstans homlokszöggel (a) van elrendezve, vagy a homlokfelület (6) sík, konvex vagy különösképpen konkáv kiképzéssel rendelkezik.
7. 7. Az 5. igénypont szerinti kőzetfúró, azzaljellemezve, hogy a vágólap (5) egy a=60°-80°, előnyösen aa70° homlokszöggel és β=35°-50°, előnyösen β=40° hátszöggel kialakított egyetlen hátlappal (10) vagy több hátlapszakasszal (11,12) rendelkezik.
8. 8. Kőzetfúró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel hozzá tartozó negatív homlokszöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátszöggel, azzal jellemezve, hogy a vágólap (5) a homlokfelületének (6) és/vagy egy második hátlapszakasznak (12) a fúrószerszám felülnézetében látható szélessége a fúróhegy felé, a keresztéinek (24) a fúrószerszám felülnézetében látható hosszúságát (L) csökkentőén, meg van növelve.
9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a vágólap (5) a fúrófejbe (3) úgy van beágyazva, hogy a vágólapot (5) mindkét oldalán elhelyezkedő támasztótestek (15,15’) oldalfalszakaszainak (19, 19’) külső kontúija a vágólap (5) második hátlapszakaszába (12) és/vagy homlokfelületébe (6) és/vagy oldalfalába (20) tangenciálisan megy át.
10. 10. Az 1 -9. igénypontok bármelyike szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a fúrófejnek (3) a vágólap (5) mindkét oldalán elhelyezkedő támasztóteste (15, 15’) hengerszegmensszerűen kiképzett, vagy konkávan ívelt, vagy sík oldalfalszakaszokkal (19, 19’) rendelkezik, amelyek a keményfém vágólap (5) homlokoldali felületeibe és oldalfalába (20) torlófelület-mentesen torkollnak.
11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a támasztótestek (15, 15’) oldalfalszakaszainak (19, 19’) kontúrja a fúrófejben (3) legalább részben konvex kiképzéssel rendelkezik.
12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy a vágólap (5) legalább a fúrófej (3) teljes Dj átmérőjén túlnyúlik, és szélesebb nézetében y=130°-os szöggel tető alakúan van kiképezve.
13. 13. Az 1-12. igénypontok bármelyike szerinti kőzetfúró, azzal jellemezve, hogy egy vagy több vágólappal, különösképpen egy fővágólappal és több mellékvágóelemmel rendelkezik.
14. 14. Kőzetfúró szárral és fúrófejjel, amely utóbbi az előtolási irányba mutató homlokoldalán legalább

    HU 222 317 Bl egy vágólappal van ellátva, legalább egy, a vágólap homlokoldalán kialakított vágóéllel és egy homlokfelülettel, hozzá tartozó negatív homlokszöggel és a homlokoldali vágóéi mögött fekvő hátlappal, hozzá tartozó hátlapszöggel, azzal jellemezve, hogy a hátlap 5 (10) egy konvexen ívelt kontúrral rendelkezik, és ahol egyetlen homlokfelület (6) van kialakítva, amelynek homlokfelületi szöge (a) nagyobb, mint a hátlap (10) vágóéllel (7) határos ívelten konvex kontúijának hátlapszöge (βΐ).