CH331438A - Gesteinsbohrer - Google Patents

Description

  Gesteinsbohrer    Im Bergbau sind für drehendes Bohren  im Gestein in den letzten Jahren die ver  schiedensten Bohrer bzw. Bohrköpfe ent  wickelt worden, die mehr oder weniger grosse       Verbesserungen    gegenüber den früher     ver-          wendeten    aufweisen.  



  Diese Werkzeuge sind aber für die spe  ziellen Bohrvorrichtungen des Bergbaues be  stimmt und haben im allgemeinen so grosse  Abmessungen, dass sie für andere allgemeine  Bohrzwecke nicht geeignet sind.  



  Dem Handwerker steht. somit für ein wirt  schaftliches drehendes Bohren im Gestein bis  heute kein geeigneter Bohrer zur     Verfügung.     Er verwendet daher überwiegend den mit  Hartmetall bestückten Spiralbohrer mit kon  zentrischer kegelförmiger Spitze.  



  Dieser Spiralbohrer, der als spanabheben  des Werkzeug bezeichnet. werden kann, weist  nun aber im Hinblick auf seine Ausbildung  und Wirkungsweise beim drehenden Bohren  im.     Gestein    grosse Mängel auf. Diese zeigen  sieh z. B. darin, dass sich der Bohrer bei un  genügendem Lüften und Ausräumen des  Bohrloches so stark erwärmt, dass das Hart  metall beim Bohren     auslötet.     



  Der     CTesteinsbohrer    nach der Erfindung  beruht auf der Erkenntnis, dass Gestein  mit, einem spanabhebenden Werkzeug nicht       wirksam    bearbeitet werden kann. Es wurde  deshalb nun ein Bohrer entwickelt, der bei  seiner Drehbewegung bei geringen Kraftauf-    wand ein bröckelndes Abarbeiten des Gesteins  ermöglicht und dadurch die Nachteile der seit  her üblichen Spiralbohrer beseitigt.  



  Dies wird durch die Form und Anordnung  der     Bohrerschneiden    und der     Bohrerwindun-          gen    erreicht.  



  In der Zeichnung sind Ausführungsfor  men des Gesteinsbohrers nach der Erfindung  dargestellt. .  



  Die     Fig.1    zeigt einen Gesteinsbohrer mit       Vorbohrteil    und     Nachbohrschneiden.     



  Die     Fig.2    zeigt den Spitzenwinkel a des       Gesteinsbohrers    mit einer Andeutung des Bohr  loches im Gestein.  



  Die     Fig.3    zeigt den Schnittwinkel     ss    des  Gesteinsbohrers mit einer Andeutung der  Drehrichtung des Bohrers.  



  Der Bohrer nach     Fig.1    besteht aus einem       Vorbohrteil    1 und aus     Nachbohrschneiden    2,  wobei der     Vorbohrteil    1 zwei schräge, nach  aussen ansteigende     hinterschliffene    Schneid  kanten 3 aufweist. Der Spitzenwinkel a der       Sehneidkanten    kann in weiten Grenzen  schwanken, d. h. zwischen 50 und 75 Grad  liegen. Die Härte des zu bohrenden Werk  stoffes spielt     hiebei    nur eine untergeordnete  Rolle. Der     Schneidwinkel        ss    liegt ebenfalls  zwischen 50 und 75 Grad.

   Bei härterem Werk  stoff werden stumpfere     Schneidwinkel        ss    bis  zu 75 Grad angewandt, während für weicheres  Material spitzere     Schneidwinkel    von 50 Grad  an aufwärts zur Anwendung kommen.      Die     Schneidkanten    3 liegen in einer Ebene,  die durch die     Bohrerachse    führt. Zwischen  den beiden Schneiden des     Vorbohrteils    1 ist  in der     Bohreraehse    ein Schlitz 4 angeordnet,  wie er bei im Bergbau verwendeten Gesteins  bohrern bekannt ist.  



  Der Durchmesser des     Vorbohrteils    1 ist  kleiner als der Abstand der äussern Schneid  spitzen 6 der     Sehneidkanten    3 voneinander.  



  Die     Nachbohrschneiden    2 bilden gegen  über dem     Vorbohrteil    1 eine Stufe und sind  gegenüber den Schneiden des     Vorbohrteils     um etwa 90 Grad versetzt. Die     Nachbohr-          schneiden    steigen ebenfalls nach aussen an  5 und .die Spitzenwinkel der     Sehneidkanten    5  betragen dabei 50 bis 75 Grad. Die Schneid  winkel betragen dabei ebenfalls 50 bis 75 Grad.  



  Die     Sehneidkanten    5 der     hinterschliffenen          Nachbohrschneiden    2 könnten auch in zwei  Ebenen liegen, die parallel zueinander ver  schoben sind.  



  Der Durchmesser des Bohrers unterhalb  der     Nachbohrschneiden    2 ist kleiner als der  Abstand der äussern     Sclmeidspitzen    7 der       Schneidkanten    5 voneinander. Der Abstand  der     Sehneidspitzen    7 bestimmt den Durch  messer des Bohrloches im Gestein 9.  



  Je nach der Grösse des     Bohrerdurch-          messers    können auch mehr als zwei     Nachbohr-          schneiden    angeordnet. sein, die zueinander  versetzt sind. Dabei sind die     Nachbohr-          schneiden    in Richtung der     Bohrerachse    in  Stufen angeordnet.  



  Bei allen Ausführungen können die Bohrer  mit     Hartmetallplättchen,    z. B. aus gesintertem       Z'4Tolframcarbid,    versehen sein, die die Spitzen  und     Schneidkanten    bilden.  



  Das Material des     Bohrerkörpers    besteht  aus     hochwertigem,        legiertem,    Stahl, z. B. Chrom  Vanadiumstahl.  



  Die Herstellung des Bohrers erfolgt in  folgender Weise  Ein Stück Rundstahl wird auf die erfor  derliche Länge in der Wärme zu einem Flach  eisen     spanlos    verformt. Der flachverformte  Teil wird hierauf warm verdreht, und zwar  in dem der     Drehrichtung    des Bohrers ent  gegengesetzten Sinn.    Der rund verbleibende Teil des Stahles  dient zum Einspannen in ein Futter oder  wird als Morsekonus ausgebildet.  



  Die     spanlose    V     erformLrng    bei der Her  stellung des Gesteinsbohrers hat gegenüber  den bisher bei Spiralbohrern üblichen Her  stellungsverfahren durch     spanabhebende    Ver  arbeitung wesentliche Vorteile, da durch die  hierbei eintretende     Materialverdiehtung    eine  besonders hohe Festigkeit erreicht wird.  



  Das verwendete     hoelrwertige    Material und  das geschilderte Herstellungsverfahren erge  ben einen Bohrer, dessen Windungen 8 so aus  gebildet sind, dass der     Kerndurchmesser    des  Bohrers etwa ein Drittel des     Windungsdureh-          messers    beträgt. Dadurch wird der Raum  zwischen den Windungen 8 des Bohrers für  die     Ausbringung    des Bohrgutes möglichst  gross.  



  Die Arbeitsweise des Gesteinsbohrers nach  der Erfindung ist folgende:  Zunächst dringen die     äussern    Spitzen 6 an  den     Sehneidkanten    3 des     Vorbohrteils    1 in da,  zu bohrende Material 9 ein. Das Bohrgut.  wird dabei nicht, wie beim Bohren von Me  tallen, abgeschnitten oder abgeschabt, sondern  durch die     Sehneidkanten    3 abgebröckelt.. Die  ses Abbröckeln des Gesteins ergibt eine we  sentliche Steigerung der Bohrleistung, zumal  ein Zurückziehen oder Lüften des     Bohrers     zum Ausräumen des Bohrgutes nicht mehr  erforderlich ist.  



  So wird beispielsweise eine     Ziegelstein-          mauer    von 54     ein        Stärke    mit einem Bohrer von  25 'mm Durchmesser bei einer Drehzahl von  etwa     400/Minute    in etwa 50 Sekunden durch  bohrt und     Basaltgestein    von 20     ein    Stärke ;  ebenfalls bei einer Drehzahl von     40O/Minute     mit einem Bohrer von 12 mm Durchmesser  in etwa einer Minute.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Gesteinsbohrer mit Vorbohrteil und Nachbohrsclrneiden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneidkanten (3) des Vorbohrteils (1), die durch einen in der Bohrerachse an geordneten Schlitz (4) voneinander getrennt.

   nach aussen ansteigen, hintersehliffen sind und in einer durch die Bohrerachse führenden Ebene liegen, wobei die Spitzenwinkel (a) der Schneidkanten (3) und die Schneidwinkel (,B) zwischen 50 und 75 Grad liegen und der Durchmesser des Vorbohrteils (1) kleiner ist.

   als der Abstand der äussern Sehneidspitzen (6) der Schneidkanten (3) voneinander, dass ferner die stufenförmig abgesetzten, gegen über den Schneidkanten (3) des Vorbohrteils (1) um mindestens annähernd 90 Grad ver setzten.

   Nachbohrschneiden (2) aus zwei nach aussen ansteigenden hinterisehliffenen, Schneid- kanten (5) bestehen, deren Spitzenwinkel und Sehneidwinkel zwischen 50 und 75 Grad lie gen, wobei der Abstand der Schneidspitzen (7) an den Schneidkanten (5) grösser ist als der Durchmesser des Bohrers.

   II. Verfahren zur Herstellung des Ge steinsbohrers nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Rundstahl in der Wärme zu einem Flacheisen spanlos verformt und hierauf in der Wärme in dem der Dreh richtung des Bohrers entgegengesetztem Sinn verdreht wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Gesteinsbohrer nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Nach bohrschneidenpaare stufenförmig voneinander abgesetzt und zueinander versetzt angeordnet sind, deren Schneidspitzenabstand an den Schneidkanten jeweils grösser ist als der Abstand der Schneidspitzen des vorhergehen den Schneidkantenpaares. \?. Gesteinsbohrer nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass der Kerndurchmesser des Bohrers etwa ein Drittel des Windungsdurchmessers beträgt,

   wobei die Windungen (8) gegen den Drehsinn des Bohrers verdreht sind. 3. Gesteinsbohrer nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrerkörper aus Chrom-Vanadiumstahl besteht. 4. Gesteinsbohrer nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die schneidenden Spitzen und Kanten an Hartmetalleinlagen ausgebil det sind.