DE2528003A1

DE2528003A1 - Gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE2528003A1
Application number: DE19752528003
Authority: DE
Inventors: Hartwig Pietsch; Klaus Steinkuehler
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1975-06-24
Filing date: 1975-06-24
Publication date: 1977-01-20
Also published as: FR2315602A1; SE7602306L; DK265876A

Description

FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT
BESCHRÄNKTER HAFTUNG in Essen

Gesteinsbohrer

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer, insbesondere für elektrisch oder pneumatisch betriebene Bohrhämmer, der aus einem Bohrerschaft und einen Bohrerkopf besteht und mindestens zwei radial von der Bohrerkopfspitze wegragende Schneidflügel aufweist, wobei der Durchmesser der äußeren Schneidbahn der Schneidflügel den Querschnitt des Bohrerschaftes übersteigt, die Bohrerkopfspitze die äußere Schneidbahn der Schneidflügel überragt und die Schneidflügel mit Hartmetallkörpern bestückt sind und der ggf» mit einer Förderwendel ausgestattet ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gesteinsbohrer für die Herstellung von Mauerdurchbrüchen, wie sie für Installationen bei Gebäuden benötigt werden, beispielsweise für Bohrungen zur Verlegung von Leitungen, Rohren und Steckdosen. An solche Bohrwerkzeuge werden im Hinblick auf eine lange Betriebsdauer hohe Anforderungen an die Stabilität und die Verschleißfestigkeit gestellt. Zur Verwirklichung eines hohen Bohrfortschrittes müssen solche Bohrer außerdem eine bestimmte konstruktive Ausbildung aufweisen.

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Es wurde bereits ein Gesteinsbohrer vorgeschlagen, der einen Bohrerschaft mit Vollquerschnitt aufweist und aus mindestens zwei radial vom Bohrerzentrum wegragenden Bohrfingern besteht, wobei der Durchmesser des Umkreises der Bohrfinger den Querschnitt des Schaftes übersteigt. Dieser Bohrer weist eine zentrische Ausnehmung am Bohrerkopf auf, an deren äußeren Enden der Bohrfinger Bohrzähne mit Hartmetall-Einlagen angeordnet sind und im Zentrum des Bohrerkopfes ein die Bohrzähne in Bohrrichtung überragender Zentrieransatz mit einem etwa kreisrunden Querschnitt angeordnet ist. Solche Bohrer weisen beim Einsatz mit schweren Bohrhämmern ganz erhebliche Nachteile auf. Insbesondere durch die zentrische Ausnehmung zwischen dem Zentrieransatz und den Bohrerzähnen ist konstruktiv eine Schwachstelle gebildet, die zum Abbrechen des Zentrieransatzes oder der Bohrerzähne führen kann. Die nach längerer Einsatzzeit zwangsläufig zunehmende Stumpfung der Schneidkanten an den Hartmetallplatten machen ein Nachschleifen notwendig. Auch in konstruktiver Richtung weist dieser Bohrer durch die Ausbildung des Zentrierbohrers in Verbindung mit den Ausnehmungen Nachteile auf. Die dadurch verwirklichte lange Ausführung des Bohrerkopfes verursacht einen Stau des Bohrkleins, durch den der Bohrer auf einem Polster gelösten, nicht abgeführten Bohrkleins arbeitet. Außerdem wird durch den Bohrkleinstau eine erhöhte Reibung zwischen Bohrerkopf und Bohrwand erzeugt, die erhöhten Verschleiß der Hartmetall ρ latte nach sich zieht. Nach dieser Ausführungsform schließt sich die Förderwendel zur Abführung des Bohrkleins erst in weiterem Abstand von der Bohrerkopfschneide an den Bohrkopf an«, Alle diese Nachteile führen dazu, daß der Bohrfortschritt behindert, der Verschleiß hoch und die Standzeit des Bohrers noch zu gering sind«

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gesteinsbohrer zu schaffen, der die genannten Nachteile vermeidet, der insbesondere durch eine stabile konstruktive Anordnung der Bohrerkopfspitze und der HartmetaI!körper eine wesentliche gesteigerte Betriebsdauer ermöglicht und durch erhöhte Abführung des Bohrkleins ein verbesserter Bohrfortschritt verwirklicht wird. Außerdem soll das Nachschleifen der Hartmeta 11 körper vermieden werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch einen Gesteinsbohrer, insbesondere für elektrisch oder pneumatisch betriebene Bohrhämmer, der aus einem Bohrerschaft und einem Bohrerkopf besteht und mindestens zwei radial von der Bohrerkopfspitze wegragende Schneidflügel aufweist, wobei der Durchmesser der äußeren Schneidbahn der Schneidflügel den Querschnitt des Bohrerschaftes übersteigt, die Bohrerkopfspitze die äußere Schneidbahn der Schneidflügel überragt und die Schneidflügel mit Hartmetallkörpern bestückt sind, gelöst. Dieser Gesteinsbohrer ist dadurch gekennzeichnet, daß von der äußeren Schneidbahn in Richtung auf die Bohrerkopfspitze der Durchmesser der Schneidbahnen und der Abstand der Innenstifte zur Bohrerkopfspitze abnehmen, die Schneidflächen im Randbereich mit Außenstiften und in Richtung zur Bohrerkopfspitze mit Innenstiften aus Hartmetall bestückt sind, wobei die Innenstifte zur Verwirklichung einer eigenen Schneidbahn in unterschiedlichen Abständen zur Bohrerkopfspitze und zueinander höhenversetzt angeordnet sind«, Erfindungswesentlich sind also die besondere Form des Bohrerkopfes und die Anordnung der Hartmetallstifte auf dem Bohrerkopf. Der Bohrerkopf

nach der Erfindung

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weist weder Ausnehmungen in axialer Richtung noch einen Zentrierbohrer auf und ist damit wesentlich stabiler. Die Ausbildung des Bohrerkopfes ohne Zentrierbohrer ermöglicht eine kürzere Ausführung des Bohrerkopfes. Dadurch wird der Bohrkleinstau im Bohrerkopfbereich verringert und die Bohrkleinabführung dicht an der Bohrlochstelle ermöglicht. Durch die Bestückung des Bohrerkopfes im Randbereich mit Außenstiften und in Richtung zur Bohrkopfspitze mit Innenstiften aus Hartmetall wird durch den Selbstschärfeffekt ein Nachschleifen vermieden. Die besondere Anordnung der Innenstifte, die durch unterschiedliche Abstände zur Bohrerkopfspitze und zueinander höhen versetz te Anordnung gekennzeichnet ist, dient der Verwirklichung einer eigenen Schneidbahn für jeden Innenstift. Diese Anordnung trägt wesentlich zu dem erhöhten Bohrfortschritt bei. Bei dem Gesteinsbohrer nach der Erfindung ist also die Form des Bohrerkopfes mit der Bestückung mit Hartmetallstiften optimal aufeinander abgestimmt.

Nach einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung weist die Schneidfläche des Bohrerkopfes eine kegelige Form auf. Diese kegelige Form kann durch einen Kegel, einen Kugelabschnitt, einen Ellipsenabschnitt, einen Kegelstumpf oder durch eine Kegelstufenform verwirklicht werden,, Nach dieser Ausführungsform übernimmt der Hartmetallstift an der Spitze des Bohrerkopfes die Funktion eines Zentrierbohrers. Dadurch wird der gesamte Bohrerkopf wesentlich verkürzt, so daß die Bohrkleinabführung erheblich verbessert ist.

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Die Bohrkleinabführung wird auch dadurch verbessert, daß die der Schneidfläche gegenüberliegende Seite mindestens eines Schneidflügels mit der Bohrerachse einen Winkel von 35 bis 70 bildet. Dadurch wird der Stau des Bohrkleins im Bereich des Bohrerkopfes wirksam verringert. Der Verbesserung der Bohrkleinabführung dient eine weitere zweckmäßige Ausbildung, nach der die Schneidflügelnuten und die Bohrerachse einen Winkel von mindestens 5 bilden. Auf diese Weise beträgt der Vollquerschnitt-Durchmesser an der Bohrerkopfspitze maximal 15 mm.

Die der Bohrlochsohle zugewandten Enden der Innen- und Außenstifte können verschiedene Formen aufweisen. Zur Verwirklichung des Selbstschärfeeffektes weisen diese Enden vorteilhaft Kegel- oder Kalottenform auf β Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Innenstift an der Bohrerkopfspitze exzentrisch angeordnet. Auf diese Weise wird beim Anbohren eine Zentrierung gewährleistet und außerdem beim Fortschreiten des Bohrvorganges eine eigene Schneidbahn dieses Innenstiftes verwirklicht. Nach einer ganz bevorzugten Ausführungsform bilden die Außenstifte mit der Bohrerachse einen Winkel von 10 bis 45 . Bei dieser Anordnung sind die Außenstifte besonders stabil in den Schneidflügeln befestigt.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Zeichnung und eines Ausführungsbeispiels beschrieben, ohne daß sich die Erfindung darauf beschränkt.

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht des der Erfindung zugrunde liegenden Bohrers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schneidflächen des Bohrerkopfes nach Fig. I₇

Fig. 3 einen Schnitt durch den Bohrerkopf nach Fig. 1,

Fig. 4 bis 6 Schneidflächen mit Kugelabschnitt-, Stufen- und Kegelstumpfform_e

Nach Fig. 1 besteht der der Erfindung zugrunde liegende Bohrer aus einem Bohrerkopf 1 und einem Bohrerschaft 2 mit Vollquerschnitt, wobei der Umkreis des Bohrerkopfes 1 den Querschnitt des Bohrerschaftes 2 übersteigt. Die Schneidfläche 3 des Bohrerkopfes 1 ist mit Hartmetallstiften 4 bis 6 bestückt. Die Schneidflächen 3 der Schneidflügel 7 weisen eine Kegelform mit einem Winkel ⁰^ von 100 bis 150 auf. Die der Schneidfläche 3 gegenüberliegende Seite eines Schneidflügels 7 bildet mit der Bohrerachse einen Winkel β von 35 bis 70 . An den Bohrerkopf ist nach der dargestellten Ausführungsform eine Förderwendel angeordnet, die das an der Bohrlochsohle entstehende und durch die Schneidflügelnuten 9 weitergeleitete Bohrklein abführen.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Hartmetallstifte 4 bis 6 auf den Schneidflächen 3 der Schneidflügel 7. Außer den Außenstiften 4 sind die Innen-

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stifte 5 und 6 in unterschiedlichen Abständen zur Bohrkopfspitze angeordnet. Dadurch wird für jeden der Innenstifte eine eigene Schneidbahn verwirklicht. Dem gleichen Ziel und der besseren Zentrierung dient die in Fig. 3 zu erkennende höhenversetzte Anordnung der Innenstifte und 6. Durch diese Anordnung der Außenstifte 4 und Innenstifte 5 und 6 wird erreicht, daß die Bohrlochsohle auf mehreren Kreisbahnen punktförmig bearbeitet wird, so daß der Brechanteil gegenüber dem Schneidanteil ansteigt. Daraus ergibt sich der höhere Bohrfortschritt gegenüber herkömmlichen Werkzeugen mit durchgehenden Schneidkanten. Fig. 3 zeigt weiterhin, daß der Innenstift an der Bohrerkopfspitze exzentrisch angeordnet ist. Die Außenstifte 4 bilden mit der Bohrerachse einen Winkel ^ von 10 bis 45 . Die Schneidflügelnuten 9 und die Bohrerachse bilden einen Winkel £_ von 5 .

Während nach Fig. 1 die Schneidfläche 3 der Schneidflügel 7 Kegelform aufweist, sind die Schneidflächen nach Fig. 4 bis 6 kugelabschnitt-, kegelstufen- und kegelstumpfförmig.

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Claims

Patentanspruches

1. Gesteinsbohrer, insbesondere für elektrisch oder pneumatisch betriebene Bohrhämmer, der aus einem Bohrerschaft und einem Bohrerkopf besteht und mindestens zwei radial von der Bohrerkopfspitze wegragende Schneidflügel aufweist, wobei der Durchmesser der äußeren Schneidbahn der Schneidflügel den Querschnitt des Bohrerschaftes übersteigt, die Bohrerkopfspitze die äußere Schneidbahn der Schneidflügel überragt und die Schneidflügel mit HartmetaI!körpern bestückt sind, und der ggf_e mit einer Förderwendel ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß von der äußeren Schneidbahn in Richtung auf die Bohrerkopfspitze der Durchmesser der Schneidbahnen und der Abstand der Innenstifteyzur Bohrerkopfspitze abnehmen, die Schneidflächen (3) im Randbereich mit Außenstiften (4) und in Richtung zur Bohrerkopfspitze mit Innenstiften (5, 6) aus Hartmetall bestückt sind, wobei die Innenstifte (5, 6) zur Verwirklichung einer eigenen Schneidbahn in unterschiedlichen Abständen zur Bohrerkopfspitze und zueinander höhenversetzt angeordnet sind.

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidfläche (3) des Bohrerkopfes (1) eine kegelige Form aufweist.

3« Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet, daß die der Schneidfläche (3) gegenüberliegende Seite mindestens eines Schneidflügels (7) mit der Bohrerachse einen Winkel von 35 bis 70 bildet.

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Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidflügelnuten (9) und die Bohrerachse einen Winkel von mindestens 5 bilden.

5. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis A₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Innen (5, 6)- und Außenstifte (4) Kegel- oder Kalottenform aufweisen.

6. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenstift (6) an der Bohrkopfspitze exzentrisch angeordnet ist.

7. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenstifte (4) mit der Bohrerachse einen Winkel von 10 bis 45° bilden.

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