Gesteinsbohrer

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer mit Schaft und diesen radial überragenden Bohrkopf, mit einer in Vorschubrichtung weisenden Stirnseite.

[0002] Gesteinsbohrer werden zur Herstellung von Bohrungen in Fels, Beton, Mauerwerk und dgl. eingesetzt, welche der Aufnahme von Befestigungselementen, dem Durchführen von Rohren und Kabeln sowie zum Sprengen dienen. Bisher sind bei den mit Hartmetall-Einsätzen versehenen Gesteinsbohrern hauptsächlich zwei unterschiedliche Bauarten bekannt.

[0003] Aus der EP-A-0 048 908 bekannte Gesteinsbohrer, die eine oder mehrere Schneidplatten aufweisen sind in ihrer Herstellung relativ einfach und werden hauptsächlich in kleinen Dimensionen bis zu einem Durchmesser von etwa 35 mm verwendet. Diese Bohrer weisen jedoch den Nachteil auf, dass die Schneiden der Schneidplatten, insbesondere im äusseren Bereich, rasch verschleissen und damit der Bohrfortschritt schnell abnimmt. Durch den Eckenverschleiss wird auch die Handhabung verschlechtert.

[0004] Insbesondere für grössere Bohrdurchmesser ist es beispielsweise aus der DE-OS 2 528 003 bekannt, die in Vorschubrichtung weisende Stirnseite des Bohrkopfes mit Schneidstiften aus Hartmetall zu versehen. Diese Schneidstifte liefern aufgrund der kleinen Auflagefläche hohe Drücke auf das zu bearbeitende Material und führen zu besserem Bohrfortschritt. Im Gegensatz zu einer Schneidplatte können einzelne Schneidstifte jedoch nur aufwendig nachgeschliffen werden. Zudem lässt sich durch die Anordnung solcher Schneidstifte nur eine schlechte Zentrierung des Bohrers beim Anbohren erreichen. Bei Zerstörung oder Ausbruch einzelner Schneidstifte werden diese Gesteinsbohrer unbrauchbar, da die Stifte praktisch nicht ersetzt werden können.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wirtschaftlich herstellbaren Gesteinsbohrer zu schaffen, der bei hoher Abbauleistung eine gute Abfuhr des Bohrgutes und die Einhaltung einer genauen Bohrlochgeometrie ermöglicht.

[0006] Gemäss Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Abfuhrnuten in Längsrichtung des Bohrkopfes verlaufen und die Stirnseite des Bohrkopfes mit Schneidstiften aus Hartmetall versehen ist, wobei die freien Stirnenden der Schneidstifte in der von den Schneiden der Schneidplatte gebildeten Rotationsfläche liegen.

[0007] Die Schneidplatte führt insbesondere zu eine guten Anbohrverhalten des Gesteinsbohrers in Verbindung mit einem daran anschliessenden guten Rundlauf, der die Einhaltung einer genauen Bohrlochgeometrie gewährleistet. Durch die zusätzliche Anordnung der Schneidstifte wird erreicht, dass Schneidplatte und Schneidstifte im wesentlich gleichzeitig dem zu bearbeitenden Material zugeführt werden und somit die Schneiden der Schneidplatte weniger stark verschleissen und damit auch der Bohrfortschritt langsamer abfällt. Hierzu dient insbesondere die Massgabe, dass die freien Stirnenden der Schneidstifte in der von den Schneiden der Schneidplatte gebildeten Rotationsfläche liegen. Damit ist sichergestellt, dass Schneidplatte und Schneidstifte gleichzeitig an dem zu bearbeitenden Material angreifen. Der Verschleiss von Schneidplatte und Schneidstiften wird somit gering gehalten, was sich positiv auf den Bohrfortschritt auswirkt.

[0008] In bekannter Weise handelt es sich um eine Schneidplatte mit zueinander dachförmig geneigten Schneiden, wobei die Neigung dieser Schneiden zueinander unter einem stumpfen Winkel verlaufen. Insbesondere zur Aufrechterhaltung des guten Rundlaufes überragt die Schneide in bekannter Weise die Umfangskontur des Bohrkopfes.

[0009] Aus Gründen einer einfachen Herstellung des Gesteinsbohrers kann wenigstens ein Teil der Schneidstifte parallel zur Bohrerachse angeordnet sein. Da die Schneidstifte hauptsächlich in Richtung der Bohrerachse beansprucht werden, ergibt eine solche Anordnung der Schneidstifte eine gute Abstützung im Bohrkopf. Durch die Anordnung der Schneidstifte parallel zur Bohrerachse können diese auch relativ nahe an der Schneidplatte angeordnet werden. Aus der Sicht der Zerkleinerung des Bohrgutes kann wenigstens ein Teil der Schneidstifte zur Bohrerachse geneigt angeordnet sein. Beispielsweise bei einer kegelförmig ausgebildeten Stirnseite des Bohrkopfes können die Schneidstifte etwa senkrecht zur Oberfläche des Bohrkopfes angeordnet werden, was eine maximale Einbettung der Schneidstifte ermöglicht.

[0010] Ebenfalls vom Gesichtspunkt der Zerkleinerung des Bohrgutes her betrachtet ist vorteilhafterweise wenigstens ein Teil der Schneidstifte auf unterschiedlichen Radien angeordnet.

[0011] Zweckmässigerweise überragt ein Teil der Schneidstifte die Umfangskontur des Bohrkopfes. Diese, die Umfangskontur überragenden Schneidstifte verhindern ein Verdichten und Verklemmen des Bohrgutes zwischen dem Bohrkopf und der Wandung des Bohrloches. Ausserdem fördern diese Schneidstifte die Schaffung einer hochwertigen Bohrlochwandung und stellen die Einhaltung der genauen Bohrlochgeometrie sicher.

[0012] Die freien Stirnenden der Schneidstifte liegen vorteilhafterweise in der von den Schneiden der Schneidplatte gebildeten Rotationsfläche. Der Angriff des Gesteinsbohrers an dem zu bearbeitenden Material erfolgt somit gleichzeitig durch die Schneidplatte und die Schneidstifte. Dadurch wird der Verschleiss der Schneidplatte und Schneidstifte gering gehalten und der Bohrfortschritt somit nur wesentlich verlangsamt.

[0013] Die Härte der Schneidstifte ist mit Vorteil auf diejenige der Schneidplatte abgestimmt, so dass die Schneidplatte und die Schneidstifte etwa gleichmässig abgenützt werden und die Eingriffsverhältnisse somit erhalten bleiben.

[0014] Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1

einen erfindungsgemässen Gesteinsbohrer, in Ansicht,

Fig. 2

eine stirnseitige Ansicht des in Fig. 1 dargestellten Gesteinsbohrers,

Fig. 3

einen Schnitt durch den Gesteinsbohrer gemäss Fig. 1 und 2, entlang der Line III-III in Fig. 2,

Fig. 4

eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Gesteinsbohrers.

[0015] Der aus den Fig. 1 bis 3 ersichtliche Gesteinsbohrer besteht im wesentlichen aus einem Schaft 1 und einem damit verbundenen, insgesamt mit 2 bezeichneten Bohrkopf. Der Schaft 1 ist mit einer Förderwendel 3 versehen, die einerseits der Führung des Bohrers im Bohrloch und andererseits der Abfuhr des Bohrkleins dient.

[0016] Der Bohrkopf 2 ist mit in Längsrichtung verlaufenden Abfuhrnuten 4 versehen, welche dem Durchlass des Bohrkleins von der in Vorschubrichtung weisenden Stirnseite 2a des Bohrkopfes 2 zum Schaft 1 dienen. Der Bohrkopf 2 ist mit einer zentral angeordneten Schneidplatte 5 versehen. Die Schneidplatte 5 überragt den Bohrkopf 2 sowohl in radialer Richtung als auch in Vorschubrichtung. Die restliche Stirnseite 2a des Bohrkopfes 2 ist mit Schneidstiften 6, 7 versehen.

[0017] Wie insbesondere der in Fig. 3 dargestellte Schnitt deutlich zeigt, ist der Schneidstift 6 so angeordnet, dass er parallel zur Bohrerachse verläuft, während der Schneidstift 7 zur Bohrerachse geneigt angeordnet ist. Die Schneidstifte 6, 7 sind so tief in den Bohrkopf 2 eingelassen, dass die freien Stirnenden der Schneidstifte 6, 7 in der von den Schneiden 5a, 5b der Schneidplatte 5 gebildeten Rotationsfläche liegen. Dadurch wird beim Bohren eine gleichmässige Abnutzung von Schneidplatte 5 und Schneidstiften 6, 7 erreicht.

[0018] Der aus Fig. 4 ersichtliche, im Durchmesser etwas grössere Gesteinsbohrer besteht aus einem Schaft 11 und einem damit verbundenen, den Schaft 11 in radialer Richtung überragenden, insgesamt mit 12 bezeichneten Bohrkopf. Auf dem Schaft 11 ist eine separate Förderwendel 13 angeordnet. Der Bohrkopf 12 ist an seiner in Vorschubrichtung gerichteten Stirnseite 12a mit einer zentral angeordneten Schneidplatte 15 versehen. Die beim Drehen des Gesteinsbohrers entstehende Rotationsfläche der Schneidplatte 15 ist strich-punktiert dargestellt. Neben der Schneidplatte 15 ist der Bohrkopf 12 an der Stirnseite 12a sowie am Umfang auch mit Schneidstiften 16, 17, 18, 19 bestückt. Die Schneidstifte 17, 19 sind zur Bohrerachse geneigt angeordnet. Der Schneidstift 16 ist dagegen parallel zur Bohrerachse angeordnet. Der Schneidstift 18 ist senkrecht zur Bohrerachse angeordnet und überragt die Umfangskontur des Bohrkopfes 12. Der Schneidstift 18 steht beim Bohren in Kontakt mit der Bohrlochwandung und kann beim Bohrvorgang beispielsweise dazu dienen, diese aufzurauhen. Die Schneidstifte 16, 17, 18, 19 sind auf unterschiedlichen Radien angeordnet. Dies ergibt eine gute Zerkleinerung des Bohrgutes und eine gleichmässige Verteilung der Kräfte auf die einzelnen Schneidstifte. Auch bei diesem Gesteinsbohrer sind die Schneidstifte 16, 17, 18, 19 so tief in den Bohrkopf 12 eingesetzt, dass ihr freies Stirnende in der von den Schneiden der Schneidplatte 15 gebildeten Rotationsfläche liegen.

Ansprüche

1. Gesteinsbohrer mit Schaft (1, 11) und diesen radial überragenden Bohrkopf (2, 12) mit einer in Vorschubrichtung weisenden Stirnseite (2a, 12a) wobei der Bohrkopf (2, 12) zum Schaft (1, 11) hin offene Abfuhrnuten (4) sowie eine sich über den gesamten Durchmesser erstreckende und die Umfangskontur überragende Schneidplatte (5, 15) mit Zwei zueinander unter einem stumpfen Winkel dachförmig geneigten Schneiden (5a, 5b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfuhrnuten (4) in Längsrichtung des Bohrkopfes (2) verlaufen und die Stirnseite (2a, 12a) des Bohrkopfes (2, 12) mit Schneidstiften (6, 7, 16, 17, 18, 19) aus Hartmetall versehen ist, wobei die freien Stirnenden der Schneidstifte (6, 7, 16, 17, 18, 19) in der von den Schneiden (5a, 5b) der Schneidplatte (5, 15) gebildeten Rotationsfläche liegen.

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Schneidstifte (6, 16) parallel zur Bohrerachse angeordnet ist.

3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens ein Teil der Schneidstifte (7, 17, 18, 19) zur Bohrerachse geneigt angeordnet ist.

4. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Schneidstifte (6, 7, 16, 17, 18, 19) auf unterschiedlichen Radien angeordnet ist.

5. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Schneidstifte (8, 19) die Umfangskontur des Bohrkopfes (12) überragt.

Claims

1. Rock drill comprising a shaft (1, 11) and a drillhead (2, 12) which radially protrudes the latter and with one end (2a, 12a) which is oriented in the thrust direction, and with the drillhead (2, 12) having removal grooves (4) which are open towards the shaft (1, 11) as well as a cutter plate (5, 15) which extends over the entire diameter and protrudes over the peripheral contour, with two cutting edges (5a, 5b) which are rooflike slanted towards each other at an obtuse angle, characterised in that the removal grooves (4) extend in the longitudinal direction of the drillhead (2) and that the end (2a, 12a) of the drillhead (2, 12) is provided with cutting pins (6, 7, 16, 17, 18, 19) of hard metal, and that the free ends of the cutting pins (6, 7, 16, 17, 18, 19) are positioned in the rotational surface which is formed by the cutters (5a, 5b) of the cutter plate (5, 15).

2. Rock drill according to claim 1, characterised in that at least a portion of the cutting pins (6, 16) is arranged parallel to the drill axis.

3. Rock drill according to claim 1 or 2, characterised in that at least a portion of the cutting pins (7, 17, 18, 19) is arranged at a slant relative to the drill axis.

4. Rock drill according to one of claims 1 to 3, characterised in that at least a portion of the cutting pins (6, 7, 16, 17, 18, 19) is arranged on different radii.

5. Rock drill according to one of claims 1 to 4, characterised in that a portion of the cutting pins (8, 19) protrudes over the peripheral contour of the drillhead (12).

Revendications

1. Fleuret à rocher, comprenant une tige (1, 11) et un porte-lames (2, 12) qui dépasse radialement de celle-ci et dont la face frontale (2a, 12a) est orientée dans la direction d'avancement, le porte-lames (2, 12) présentant des gorges d'évacuation (4) ouvertes en direction de la tige (1, 11) ainsi qu'une plaque de coupe (5, 15) avec deux tranchants (5a, 5b) inclinés l'un vers l'autre sous un angle obtus, en forme de toit, laquelle s'étend sur tout le diamètre et fait saillie par rapport au contour extérieur, caractérisé en ce que les gorges d'évacuation (4) s'étendent dans le sens longitudinal du porte-lames (2) et que la face frontale (2a, 12a) du porte-lames (2, 12) est équipée de pointes tranchantes (6, 7, 16, 17, 18, 19) en métal dur, les extrémités frontales libres des pointes tranchantes (6, 7, 16, 17, 18, 19) se situant dans la surface de révolution formée par les tranchants (5a, 5b) de la plaque de coupe (5, 15).

2. Fleuret à rocher selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une partie des pointes tranchantes (6, 16) sont disposées parallèlement à l'axe du fleuret.

3. Fleuret à rocher selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'au moins une partie des pointes tranchantes (7, 17, 18, 19) sont inclinées par rapport à l'axe du fleuret.

4. Fleuret à rocher selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une partie des pointes tranchantes (6, 7, 16, 17, 18, 19) sont disposées sur des rayons différents.

5. Fleuret à rocher selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une partie des pointes tranchantes (8, 19) dépassent du contour circonférentiel du porte-lames (12).

Zeichnung