DE2718920A1

DE2718920A1 - Stone cutting head with three radial cutting inserts - has hard metal plate shaped inserts with convex cutting faces

Info

Publication number: DE2718920A1
Application number: DE19772718920
Authority: DE
Inventors: Walter Thies
Original assignee: Wallram Hartmetall GmbH
Current assignee: Wallram Hartmetall GmbH
Priority date: 1977-04-28
Filing date: 1977-04-28
Publication date: 1978-11-09

Abstract

The boring head for cutting through stone for borehole drilling, has a set of three hard metal cutting inserts (3) mounted on the tip. Each insert is a plate extending radially outwards from the centre, mounted on a backing block. The blocks are undercut and spaced from each other to leave gaps for distribution of fluid through the hollow centre. Each plate has a convexly curved cutting face (5) and is thicker at the outer end than at the inner end. The curve is tangential to the central axis. The cutting face also slopes back slightly from the vertical central axis seen in side elevation.

Description

Gesteinsbohrkrone Rock bit

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Gesteinsbohrkrone mit mehreren, über den Umfang verteilten Schneidflügeln mit daran befestigten Hartmetallplatten, die in einer Projektion in Richtung der Bohrkronenachse jeweils eine im wesentlichen radial verlaufende Spanfläche aufweisen.The invention relates generically to a rock drill bit with several cutting blades distributed over the circumference with attached hard metal plates, each one essentially in a projection in the direction of the drill bit axis have radially extending rake face.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Gesteinsbohrkronen der beschriebenen Gattung (mögen diese bei Vollbohrern, Vorbohrern oder Stufenbohrern eingesetzt sein) bildet die Spanfläche an den Hartmetallplatten in einer Projektion in Richtung der Bohrkronenachse eine Gerade, die zumeist genau radial verläuft.In the (from practice) known rock drill bits of the described Type (may these be used for solid drills, pilot drills or step drills) forms the rake face on the hard metal plates in a projection in the direction of the The drill bit axis is a straight line that usually runs precisely radially.

- Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß darin eine Leistungsbeschränkung liegt: werden solche Gesteinsbohrkronen einer zu großen Leistung ausgesetzt, so gehen häufig die Hartmetallplatten bei einer bestimmten kritischen Leistung zu Bruch. Das hat man bisher als unvermeidbar in Kauf genommen.- The invention is based on the knowledge that it is a performance limitation lies: if such rock drill bits are exposed to too great an output, so the hard metal plates often break at a certain critical performance. So far, this has been accepted as inevitable.

Die Leistung wurde entsprechend reduziert.The performance has been reduced accordingly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Gesteinsbohrkrone so weiter auszubilden, daß ihr eine wesentlich größere Leistung abverlangt werden kann, ohne daß die Hartmetallplatten zu Bruch gehen. Anders ausgedrückt liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer gattungsgemäßen Gesteinsbohrkrone bestimmter Leistung die Bruchgefahr zu reduzieren.The invention is based on the object of a generic rock drill bit to train them further in such a way that a much greater performance is required of them can go without breaking the hard metal plates. In other words, it lies The invention is based on the object of defining a rock drill bit of the generic type Performance to reduce the risk of breakage.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Spanflächen der Hartmetallplatten in Arbeitsrichtung konvex gebogen sind. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich insbesondere in hartem Gestein bewährt hat, ist dadurch gekennzeichnet, daß die konvex gebogenen Spanflächen im Bereich der Bohrkronenmitte im wesentlichen tangential zum zugeordneten Radius verlaufen und zum Rand hin dem zugeordneten Radius nacheilen. Der Krümmungsradius der konvexen Krümmung an den Spanflächen ist vorzugsweise gleich oder kleiner als der Bohrkronendurchmesser, und zwar bis zum halben Bohrkronendurchmesser. Die Hartmetallplatten können außerdem eine in radialer Richtung nach außen zunehmende Dicke aufweisen. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die Hartmetallplatten, betrachtet in einer Projektion orthogonal zur Bohrkronenachse, außerdem in Achsrichtung konvex gebogen sind, und zwar vorzugsweise zum Rand hin abfallend.To solve this problem, the invention teaches that the rake faces the hard metal plates are convexly curved in the working direction. A preferred embodiment the invention, which has proven itself particularly in hard rock, is thereby characterized in that the convexly curved rake faces in the region of the drill bit center run essentially tangential to the assigned radius and towards the edge lagging assigned radius. The radius of curvature of the convex curvature at the The rake face is preferably equal to or smaller than the drill bit diameter, up to half the core bit diameter. The hard metal plates can also one in radial Have increasing thickness towards the outside. It is within the scope of the invention to make the arrangement so that the hard metal plates, viewed in a projection orthogonal to the drill bit axis, also in the axial direction are convexly curved, preferably sloping towards the edge.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei einer erfindungsgemäßen Gesteinsbohrkrone bestimmter Leistung die Bruchgefahr reduziert ist. Anders ausgedrückt kann der erfindungsgemäßen Gesteinsbohrkrone, gegenüber bekannten Ausführungsformen, wesentlich höhere Leistung abverlangt werden, ohne daß ein Bruch der Hartmetallplatten eintritt.The advantages achieved are to be seen in the fact that in an inventive Rock bit with a certain power, the risk of breakage is reduced. Expressed differently can the rock drill bit according to the invention, compared to known embodiments, Much higher performance can be demanded without breaking the hard metal plates entry.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gesteinsbohrkrone in Richtung der Bohrkronenachse und von der Bohrkronenstirnfläche aus, Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht des Gegenstandes der Fig. 2.In the following the invention is based on only one embodiment Illustrative drawing explained in more detail. It show in a schematic representation Fig. 1 is a plan view of a rock drill bit according to the invention in the direction of Drill bit axis and from the drill bit face, Fig. 2 shows a section in the direction A-A through the object of FIG. 1 and FIG. 3 is a view of the object of FIG Fig. 2.

Die in den Figuren dargestellte Gesteinsbohrkrone 1 besitzt im Ausführungsbeispiel, aber nicht beschränkend, drei über den Umfang verteilte Schneidflügel 2 mit daran befestigten Hartmetallplatten 3. Diese Hartmetallplatten 3 sind, betrachtet in einer Projektion in Richtung der Bohrkronenachse 4, jeweils im wesentlichen radial verlaufend angeordnet und besitzen auch eine radial verlaufende Spanfläche 5. Diese Spanfläche 5 ist jedoch, wie man insbesondere aus der Fig. 1 entnimmt, in Arbeitsrichtung konvex gebogen. Dabei ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die konvex gebogene Spanfläche 5 der Hartmetallplatten 3 im Bereich 6 der Bohrkronenmitte im wesentlichen tangential zum zugeordneten Radius R verläuft, zum Rand 7 hin jedoch dem zugeordneten Radius nacheilt. Der Krümmungsradius R5 der konvexen Spanfläche 5 ist etwas kleiner als der Durchmesser DB der Bohrkrone.The rock drill bit 1 shown in the figures has in the embodiment, but not limiting, three cutting blades 2 distributed over the circumference with it fortified Hard metal plates 3. These hard metal plates 3 are, viewed in a projection in the direction of the drill bit axis 4, in each case essentially arranged to run radially and also have a radially extending rake face 5. However, as can be seen in particular from FIG. 1, this rake face 5 is Curved convex in the working direction. It is preferred in the exemplary embodiment and after Embodiment of the invention made the arrangement so that the convex curved Rake face 5 of the hard metal plates 3 in the area 6 of the drill bit center essentially runs tangentially to the assigned radius R, towards the edge 7, however, the assigned Radius lags. The radius of curvature R5 of the convex rake face 5 is somewhat smaller than the diameter DB of the drill bit.

Im übrigen besitzen die Hartmetallplatten 3 eine in radialer Richtung nach außen leicht zunehmende Dicke D. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung sind die Hartmetallplatten 3 im übrigen, orthogonal zur Bohrkronenachse betrachtet, konvex gebogen, und zwar nach außen hin fallend.In addition, the hard metal plates 3 have a radial direction outwardly slightly increasing thickness D. In the exemplary embodiment and more preferred Embodiment of the invention, the hard metal plates 3 are otherwise, orthogonal viewed to the drill bit axis, convexly curved, falling outwards.

Im Rahmen der Erfindung liegt es, die erfindungsgemäße Gesteinsbohrkrone auch als Schräm- oder Schneidmeißel einzusetzen.It is within the scope of the invention to use the rock drill bit according to the invention Can also be used as a cutting or cutting chisel.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims: 1. Rock drill bit with several, over the circumference distributed cutting blades and attached hard metal plates, which in a Projection in the direction of the drill bit axis in each case a substantially radial one Have the rake face, to the effect that the rake faces (5) the hard metal plates (3) are convexly curved in the working direction.

2. rock bit according to claim 1, characterized in that the convexly curved rake faces (5) in the area (6) of the center of the drill bit essentially run tangentially to the assigned radius (R) and opposite to the edge (7) lag behind the assigned radius (R).

3. Rock drill bit according to one of claims 1 or 2, characterized in that that the hard metal plates (3) also have an outwardly increasing radial direction Have thickness (D).

4. Gest> insbohrkrone according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the hard metal plates (3), viewed in a PrQektion orthogonal to the drill bit axis (4), are convexly curved in the axial direction.

5. rock bit according to claim 4, characterized in that the hard metal plates (3), viewed orthogonally to the drill bit axis (4), outwards fall off.