DE3510048C1 - Schlagbohrkrone fuer Gesteinsbohrmaschinen - Google Patents

Description

radial innen verjüngenden, kroneneigenen Sockel (8) 50 geben ist, die aber andererseits das Festsetzen größerer angeordnet sind. Brocken Bohrkleins zwischen den Stiften weitgehend

10. Schlagbohrkrone nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der radial äußerste Stift

(1) eines jeden Steges (4) auf einem von einem Rückverhindert und den Abtransport des Bohrkleins fördert. Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Gruppen jeweils nur aus einer Reihe von Stiften

11. Schlagbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Steg (4) höchstens drei, vorzugsweise zwei Stifte (1) angeordnet sind.

Schneidezahn (7) gebildeten Kronenteil angeordnet 55 bestehen, die auf angeformten Stegen angeordnet sind, ist. und die Stege entgegen der Drehrichtung der Bohrkro

ne gegenüber dem Radius abgewinkelt verlaufen.

Durch diese konstruktive Maßnahme ist es einerseits möglich, die Stifte einer jeden Stiftreihe relativ einfach nachzuschleifen, wobei die jeweils wesentlich am Zermahlen des Gesteins beteiligten Flächen der Stifte gut zugänglich sind. Andererseits können sich zwischen den Stiften größere Brocken Bohrkleins praktisch nicht mehr festsetzen, sondern diese Brocken können sofort durch die Strömungsmittelkanäle nach radial außen abgeführt werden. Das Bohrklein wird in die Freiräume zwischen den Stegen transportiert und durch die Auspuffgase der Gesteinsbohrmaschine, insbesondere des

Die Erfindung betrifft eine Schlagbohrkrone für Gesteinsbohrmaschinen, deren Stirnfläche mit einer Vielzahl von Hartmetall-Stiften besetzt ist, wobei jeweils mehrere Stifte zu einer Gruppe zusammengefügt sind,

Bohrhammers, abtransportiert.

Zudem wird der Abtransport des Bohrkleins durch die Drehbewegung der Bohrkrone unterstützt und das Bohrklein gegebenenfalls auch ohne die Abgase allein durch die Drehung der Bohrkrone radial nach außen gefördert.

Zwar ist aus den DE-OS 32 25 050, 25 28 003, dem DE-GM 84 06 901, der FR-PS 15 15 221 und dem Mining Magazin, November 1974, Seite 383, bereits bekannt, die Stifte auf angeformten Stegen jeweils nur in einer Reihe anzuordnen, bzw. gemäß der US-PS 35 21 716 und 24 84 365 bekannt, die Stege entgegen der Drehrichtung der Bohrkrone gegenüber dem Radius abgewinkelt verlaufend auszubilden, doch wird in den bekannten Fällen entweder das Bohrklein nicht nach außen gefördert, oder aber der Stand der Technik hat mit der gestellten Aufgabe nichts zu tun und seine Entwicklung liegt zudem mehr als 30 Jahre zurück. Besonders bevorzugt ist bei der Erfindung, daß die Stege gekrümmt verlaufen.

Zur weiteren Erleichterung des Abtransportes des Bohrkleins ist bevorzugt, daß die in der Stirnfläche ausgebildeten Strömungsmittelkanäle sich vom Zentrum der Krone nach radial außen erweiternd ausgebildet sind.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die Stirnfläche kegelförmig ausgebildet ist.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, daß die Stirnfläche gewölbt ist.

In bevorzugter Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß axial im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Schaft Kanäle ausgebildet sind, in welche die Strömungsmittelkanäle der Stirnfläche münden.

Dazu ist an sich die Anordnung von axial verlaufenden Kanälen im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Schaft beispielsweise aus der DE-OS 26 33 779 bekannt. Allerdings ist die besondere Anordnung der Kanäle besonders vorteilhaft, da sich nun ein hervorragender Transport zwischen den Kanälen in der Stirnfläche und den axial verlaufenden Kanälen ergibt.

In bevorzugter Weiterbildung wird vorgeschlagen, daß die axialen Kanäle radial so weit in den Kronenkörper hinein verlagert sind, daß sie teils die stirnseitigen Strömungsmittelkanäle und vorzugsweise auch teils die Stege kreuzen. Dadurch, daß die Kanäle möglichst weit nach radial innen verlegt werden, wird ein besonders schneller Abtransport des Bohrkleins gefördert. Insgesamt bringt die erfindungsgemäße Ausbildung eine höhere Leistung ohne größeren Verschleiß, so daß bei geringerem Verschleiß die gleiche Bohrtiefe in kürzerer Zeit erreicht wird als dies im Stand der Technik möglich ist. Dabei erfolgt zudem eine geringere Belastung der Stifte. Auch die bessere Schleifbarkeit der Stifte, insbesondere mit einfachen Mitteln, ist vorteilhaft, wobei durch die Anordnung der Stifte der Schliff möglichst an den Flanken der Stifte vorzusehen ist, die an den Stegseitenkanten liegen. Dadurch, daß der Schliff somit nicht in radialer Ausrichtung, sondern mehr als Sekante oder dergleichen angeordnet ist, entsteht keine radiale Meißelkante an den nachgeschliffenen Stiften, so daß die so nachgearbeitete Bohrkrone nur sehr gering zum Rattern neigt, also nur äußerst geringe Vibrationen erzeugt. Hierdurch ist die Bruchgefahr für die Stifte erheblich vermindert.

Weiterhin wird bevorzugt, daß zwischen den axialen Kanälen außenseitig axial von der Stirnfläche wegweisende Rückschneidezähne angeformt sind. Diese Rückschneidezähne mahlen rücklaufendes Gestein, was vor allem beim Herausziehen der Bohrkrone aus einem Bohrloch notwendig und förderlich ist. Weiterhin ist in dieser Hinsicht vorteilhaft, daß die Rückschneidezähne auf einem sich von der Stirnfläche weg seitlich und nach radial innen verjüngenden, kroneneigenen Sockel angeordnet sind.

Besonders bevorzugt ist dabei, daß der radial äußerste Stift eines jeden Steges auf einem von einem Rückschneidezahn gebildeten Kronenteil angeordnet ist. Hierdurch wird beim Vortrieb der Bohrkrone mehr Stützmaterial unter dem jeweiligen äußeren Stift angeordnet, so daß dieser nicht so sehr bruchgefährdet ist.

Im übrigen wird durch die Anordnung der sich insbesondere konisch erweiternden axialen Kanäle und der Rückschneidezähne der sogenannte »Propellerverschleiß« gemindert.

Vorteilhafterweise ist vorzusehen, daß auf jedem Steg höchstens drei, vorzugsweise zwei Stifte angeordnet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine erste, sehr einfache Ausführungsform einer Schlagbohrkrone in stark vereinfachter schematischer Darstellung,

F i g. 2 desgleichen in Draufsicht, F i g. 3 eine Variante gemäß F i g. 1 gesehen, F i g. 4 die Variante gemäß F i g. 2 gesehen,

Fig.5 eine weitere vorteilhafte Variante gemäß F i g. 1 gesehen und

F i g. 6 diese Variante in der Ansicht gemäß F i g. 2.

Bei allen Ausführungsformen ist eine Schlagbohrkrone dargestellt, die mit einem (nicht dargestellten) genuteten Schaft versehen ist, so daß es sich jeweils um linksdrehende Ausführungsformen handelt. Die Drehrichtung ist in den F i g. 2,4 und 6 jeweils mit dem Pfeil A bezeichnet. Die Schlagbohrkrone für Gesteinsbohrmaschinen weist in der Stirnfläche eine Vielzahl von Hartmetall-Stiften 1 auf, wobei jeweils mehrere Stifte 1 zu einer Gruppe von Stiften zusammengefügt sind. Diese Gruppen weisen jeweils Abstand voneinander auf. Sie sind durch Strömungsmittelkanäle voneinander räumlich getrennt. Als Strömungsmittelaustritt für die Abgase der Bohrmaschine ist etwa im Mittelbereich der Stirnfläche ein in die Kanäle ausmündender Axialkanal 3 vorgesehen.

Die obenbezeichneten Gruppen sind jeweils lediglich aus einer Reihe von Stiften 1 gebildet, die auf angeformten Stegen 4 befestigt sind. Die Stege 4 sind jeweils entgegen der Drehrichtung A der Bohrkrone gegenüber dem Radius geneigt angeordnet. Die einfachste Ausführungsform ist dabei in F i g. 1 und 2 dargestellt.

Gemäß F i g. 3 bis 6 sind sowohl die Stege 4 als auch die Strömungsmittelkanäle 2 gekrümmt ausgebildet, wobei die Krümmung entgegen der Drehrichtung A der Bohrkrone verläuft. Bei sämtlichen Ausführungsformen erweitern sich die in der Stirnfläche ausgebildeten Strömungsmittelkanäle 2 vom Zentrum der Krone nach radial außen erheblich.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 ist die Stirnfläche der Schlagbohrkrone kegelstumpfförmig ausgebildet, wohingegen die Stirnfläche bei den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 3 bis 6 nach außen vorgewölbt ist.

Bei den Ausführungsformen gemäß F i g. 3 bis 6 sind im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Schaft 5 axial verlaufende Kanäle 6 angeordnet, in welche die Strömungsmittelkanäle 2 münden. Die axialen Kanäle 6

sind dabei soweit wie möglich in den Körper der Bohrkrone hinein verlagert, wobei sie teils die stirnseitigen Strömungsmittelkanäle 2, teils aber auch die Stege 4 (insbesondere bei Ausführungsform gemäß F i g. 5 und 6) kreuzen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.5 und 6 sind zwischen den axialen Kanälen 6 außenseitig axial von der Stirnfläche weg weisende Rückschneidezähne 7 angeformt. Die Rückschneidezähne 7 sind auf einem sich von der Stirnfläche weg seitlich und nach radial innen verjüngenden, kroneneigenen Sockel 8 angeordnet. Der radial äußerste Stift eines jeden Steges 4 ist auf einem von einem Rückschneidezahn 7 gebildeten Kronenteil angeordnet.

Vorzugsweise sind auf jedem Steg 4 zwei Stifte 1 angeordnet. Je nach Verlauf und Anordnung der Stege kann es aber auch vorteilhaft sein, wenn man drei Stifte 1 oder auch nur einen Stift 1 auf einem Steg 4 anordnet.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung werden eine hohe Bohrleistung bei relativ geringem Verschleiß sowie eine hohe Standzeit der Bohrkrone erreicht bei niedrigem Energieverbrauch, da das Bohrklein die Bohrlochsohle wesentlich gröber verläßt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

30

35

45

50

55

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schlagbohrkrone für Gesteinsbohrmaschinen, deren Stirnfläche mit einer Vielzahl von Hartmetall-Stiften besetzt ist, wobei jeweils mehrere Stifte zu einer Gruppe zusammengefügt sind, die so gebildeten Gruppen mindestens in Umfangsrichtung Abstand voneinander aufweisen und durch Strömungsmittelkanäle voneinander getrennt sind, ferner als Strömungsmittelaustritt etwa im Mittelbereich der Stirnfläche mindestens ein in die Kanäle ausmündender Axialkanal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Gruppen jeweils nur aus einer Reihe von Stiften (1) bestehen, die auf angeformten Stegen (4) angeordnet sind, und daß die Stege (4) entgegen der Drehrichtung (A) der Bohrkrone gegenüber dem Radius abgewinkelt verlaufen.

2. Schlagbohrkrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (4) gekrümmt verlaufen.

3. Schlagbohrkrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Stirnfläche ausgebildeten Strömungsmittelkanäle (2) sich vom Zentrum der Krone nach radial außen erweiternd ausgebildet sind.

4. Schlagbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche kegelstumpfförmig ausgebildet ist.

5. Schlagbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche gewölbt ist.

6. Schlagbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß axial im Übergangsbereich zwischen Stirnfläche und Schaft (5) Kanäle (6) ausgebildet sind, in welche die Strömungsmittelkanäle (2) der Stirnfläche münden.

7. Schlagbohrkrone nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Kanäle (6) radial so weit in den Kronenkörper hinein verlagert sind, daß sie teils die stirnseitigen Strömungsmittelkanäle (2) und vorzugsweise auch teils die Stege (4) kreuzen.

8. Schlagbohrkrone nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den axialen Kanälen (6) außenseitig axial von der Stirnfläche wegweisende Rückschneidezähne (7) angeformt sind.

9. Schlagbohrkrone nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschneidezähne (7) auf einem sich von der Stirnfläche weg seitlich und nach die so gebildeten Gruppen mindestens in Umfangsrichtung Abstand voneinander aufweisen und durch Strömungsmittelkanäle voneinander getrennt sind, ferner als Strömungsmittelaustritt etwa im Mittelbereich der Stirnfläche mindestens ein in die Kanäle ausmündender Axialkanal vorgesehen ist.

Eine derartige Bohrkrone ist beispielsweise aus der DE-OS 27 33 300 bekannt.
Bei dieser vorbekannten, allerdings zweiteiligen

ίο Bohrkrone sind Schneideinsätze, beispielsweise in Form von Hartmetall-Stiften, gruppenweise vorgesehen, wobei die Gruppen durch radial verlaufende bzw. gegebenenfalls in Drehrichtung leicht gekrümmte Strömungsmittelkanäle voneinander beabstandet sind. Allerdings sind die Stifte in einer Vielfachanordnung auf einer gegenüber den Strömungsmittelkanälen vorspringenden Insel angeordnet, so daß sich zwischen den Stiften größere Brocken Bohrkleins festsetzen können, was zu einer relativ langen Bohrzeit bei entsprechendem Vortrieb führt, da diese Brocken erst kleingemahlen werden müssen, bevor sie durch die Strömungsmittelkanäle mittels des Strömungsmittels nach außen abgeführt werden können. Die Strömungsmittelkanäle dienen der Abgasführung und unterstützen den Abtransport des Bohrkleins nicht, welcher Abtransport lediglich durch das Abgas bewirkt wird. Darüber hinaus kann man die so angeordneten Stifte relativ schlecht nachschleifen, da die benachbarten Stifte das Nachschleifen gegenseitig behindern.

Zur Befestigung derartiger Bohrkronen an Gesteinsbohrmaschinen ist es bei sogenannten Versenkhämmern üblich, einen genuteten Schaft in eine Aufnahme einzusetzen, wobei dann der Antrieb linksdrehend ausgeführt ist, oder aber es kann auch bei Außenlochhämmern der Schaft mit Innengewinde versehen sein, welcher dann mit einem Gewindeschaft schraubverbunden wird, wobei diese Ausführungsform dann rechtsdrehend ist.
Aus der DE-OS 26 33 779 ist die Einzelanordnung von Stiften auf aus dem Grundkörper der Bohrkrone vorragenden Ansätzen vorbekannt, wobei diese Anordnung zwar ein leichtes Nachschleifen der Stifte ermöglicht, jedoch der Bohrkleintransport behindert ist und sich auch weiterhin größere Brocken Bohrkleins zwischen den einzelnen Stiften festsetzen können.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schlagbohrkrone eingangs bezeichneter Art zu schaffen, bei der einerseits eine relativ einfache Möglichkeit zum Nachschleifen ge-