DE19860528A1 - Gesteinsbohrer für Hammerbohrmaschinen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Gesteinsbohrer für Hammerbohrmaschinen vorgeschlagen mit einem Bohrkopf, welcher eine dachförmige Hauptschneidplatte (3) aufweist. Um eine wechselnde Abtragskerbrichtung von Hauptschneidplatte und Nebenschneidplatte zu erreichen, wird die Nebenschneidplatte (7, 8) außermittig und symmetrisch oder asymmetrisch gegenüber von vertikalen Symmetrieebenen angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer für Hammerbohrmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In der Beschreibungseinleitung der EP 0 657 617 sind eine Vielzahl von Gesteinsbohrern beschrieben. Auf die dortigen Ausführungen wird hiermit Bezug genommen.

Bei den in dieser Druckschrift beschriebenen Gesteinsbohrern handelt es sich um eine weitestgehend symmetrische Anordnung von Hauptschneidplatte und Nebenschneidplatten. Ordnet man durch die Bohrerlängsachse verlaufende, vertikale Symmetrieebenen an, so liegt die Hauptschneidplatte im allgemein in einer dieser Symmetrieebenen und die Nebenschneidplatten in einer senkrecht hierzu stehenden Symmetrieebene.

Die radialverlaufende Nebenschneidplatte kann gemäß der EP 0 657 617 auch in einer winkligen Anordnung hierzu stehen, wobei die vertikale Ebene durch die Nebenschneidplatte ebenfalls stets durch die Bohrerlängsachse führt. Bei einer drehenden und schlagenden Bewegung des Bohrwerkzeugs hat eine solche Anordnung zur Folge, daß die hierdurch entstehenden Kerben im Werkstück stets die gleiche radiale Richtung aufweisen, da alle Schneiden durch den Kreismittelpunkt des Bohrerkopfes bzw. durch die Bohrerlängsachse führen.

Aus der DE 43 03 590 A1 ist ein Gesteinsbohrer bekannt geworden, dessen Nebenschneidplatten außermittig oder versetzt angeordnet sind. Insbesondere ist die durch zwei fluchtende Nebenschneidplatten verlaufende Vertikalebene bzw. Nebenschneidenachse gegenüber einer vertikalen Bohrerlängssymmetrieebene seitlich versetzt angeordnet, wobei eine Parallelität zu dieser Bohrerlängssymmetrieebene eingehalten wird. Die Nebenschneidplatten erstrecken sich demzufolge bezüglich der Bohrerlängsachse nicht radial sondern sind außermittig angeordnet. Durch diese versetzte Anordnung überlagern sich die Schlagbewegungen von Haupt- und Nebenschneidplatten, so daß die am Nutengrund von der Hauptschneidplatte nicht erfaßten Stege nunmehr von der Nebenschneidplatte aufgrund der versetzten Anordnung erfaßt werden. Die Kerbrichtungen von Haupt- und Nebenschneidplatte sind deshalb durch eine solche Anordnung unterschiedlich, so daß sich hierdurch ein verbesserter Abtrag des Gesteins einstellt.

Der Gegenstand der DE 43 03 590 hat den Nachteil, daß der Abtrag von Bohrklein noch nicht optimal erfolgt und die Anordnung von Haupt- und Nebenschneidplatten innerhalb des Bohrerkopfes zu einer unbefriedigenden Bohrmehlabfuhr führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gesteinsbohrer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend weiterzubilden, daß sowohl ein optimaler Abtrag des Gesteins als auch eine optimale Bohrmehlabfuhr durch den Gesteinsbohrer gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gesteinsbohrer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen des Gesteinsbohrers nach Anspruch 1 angegeben.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß ein optimaler Bohrfortschritt nur dann erzielt werden kann, wenn die Anordnung der Haupt- und Nebenschneidplatten bzw. Nebenschneidelementen sowie die Geometrie des Bohrerkopfes und insbesondere auch die vorgesehenen Bohrmehlnuten optimal zusammenwirken. Hieraus ergibt sich, daß zum einen die Anordnung der Nebenschneidplatten in Bezug zu den Schneiden der Hauptschneidplatte derart gewählt werden, daß der Gesteinsabtrag optimiert wird. Zum anderen wird durch die Verwendung von großen Bohrmehlabfuhrnuten im Bohrerkopf bei gleichzeitiger optimaler Unterstützung der Hauptschneidplatte sowie der Nebenschneidplatte ein optimaler Bohrmehltransport gewährleistet. Dies bedeutet, daß vor den Haupt- und Nebenschneidplatten genügend große Bohrmehlnuten zur Verfügung stehen und daß die Abstützung der Schneidplatten dennoch optimal vollzogen wird. Dabei bewirkt die außermittig symmetrische oder asymmetrische Anordnung der Nebenschneidplatten den gewünschten Abräumeffekt, um die Bohrleistung insgesamt zu erhöhen.

Die Erfindung wird nachfolgend an verschiedenen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei sind nähere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung im einzelnen angegeben.

Es zeigen:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für einen Gesteinsbohrer mit einem Kreuzkopf und außermittig symmetrischer Anordnung der Nebenschneidplatten,

Fig. 2 ein Kreuzkopf mit außermittig asymmetrischer Anordnung der Nebenschneidplatten,

Fig. 3 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittig asymmetrischer Anordnung von Flachplatten,

Fig. 4 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittig symmetrischer und winkliger Anordnung von Nebenschneidplatten,

Fig. 5 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittig symmetrischer und rechtwinkliger Anordnung von Nebenschneidplatten,

Fig. 6 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittig asymmetrischer und winkliger Anordnung von Nebenschneidplatten,

Fig. 7 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittig symmetrischer Anordnung von Nebenschneidplatten unterschiedlicher Länge,

Fig. 8 ein rechteckförmiger Bohrkopf mit außermittiger und asymmetrischer sowie winkliger Anordnung der Nebenschneidplatten,

Fig. 9 ein Kreuzkopf mit außermittig asymmetrischer Anordnung von dachförmigen Nebenschneidplatten,

Fig. 10 ein Kreuzkopf mit außermittig asymmetrisch und winkelförmig angeordneten dachförmigen Nebenschneidplatten,

Fig. 11 ein Kreuzkopf mit außermittig asymmetrisch und rechtwinklig angeordneten dachförmigen Nebenschneidplatten und

Fig. 12 ein Kreuzkopf mit außermittig symmetrisch und winkelförmig angeordneten dachförmigen Nebenschneidplatten.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der in der Fig. 1 in Draufsicht dargestellte Gesteinsbohrer 1 umfaßt einen Bohrkopf 2 mit einer sich daran anschließenden, hier nicht näher dargestellten, insbesondere zweigängigen Förderwendel sowie einen nachfolgenden Einspannschaft.

Der Bohrkopf 2 weist an seiner axial vorn liegenden Stirnseite eine sich über den gesamten Durchmesser D des Bohrerkopfes 2 erstreckende Hauptschneidplatte 3 auf, wobei der Durchmesser D den Bohrlochdurchmesser oder Nenndurchmesser bildet. Die Hauptschneidplatte 3 ist in Seitenansicht auf ihrer breiten Querseite dachförmig geneigt ausgebildet mit einem spitzen Winkel ≈ 130° und weist Einzelschneiden 4, 5 auf, die um 180° versetzt zueinander angeordnet sind. Die Hauptschneidplatte 3 weist eine Plattenstärke s1 auf. Sie ist in einer durchgehenden Nut im Bohrkopf 2 eingelötet. Die Einzelschneiden 4, 5 der Hauptschneidplatte 3 weisen in der Ansicht auf die schmale Stirnseite (Pfeil 6) einen dachförmigen Anschliff auf.

Der Gesteinsbohrer 1 besitzt an seinem Bohrkopf 2 weiterhin zwei Nebenschneidplatten 7, 8, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 in einer Art kreuzförmigen Bohrkopf 2 angeordnet ist. Der kreuzförmige Bohrkopf 2 wird aus einem kreisförmigen Grundkörper gebildet, wobei der Umkreis 9 den kreisförmigen Querschnitt darstellt. Die Hauptschneidplatte 3 ist in einem rechteckförmigen Grundkörper 10 eingebettet. Teilt man den kreisförmigen Querschnitt mit dem Umkreis 9 in vier Quadranten 11 bis 14 ein, so liegt der Flügel 15 vollständig im vierten Quadranten 14 und der Flügel 16 vollständig im zweiten Quadranten 12. Insofern schließen sich die beiden Flügel 15, 16 gegen den Uhrzeiger laufend an die vertikale Symmetrieebene 17 an, die senkrecht auf die weitere vertikale Symmetrieebene 18 ebenfalls durch den Mittelpunkt bzw. Bohrerlängsachse 19 verläuft. Der erste (11) und dritte (13) Quadrant im kreisförmigen Querschnitt (Umkreis 9) bildet im Wesentlichen die Bohrmehlnuten 20, 21 für die Schneiden 4, 5 der Hauptschneidplatte 3. Aufgrund der nur schmalen seitlichen Flanken 24 vor den jeweiligen Einzelschneiden 4, 5 mit einer Breite al zur vertikalen Symmetrieebene 18 wird eine sehr große Bohrmehlnut 20, 21 gebildet, die einen großen Teil der Fläche der Quadranten 11, 13 einnimmt.

Nachdem die flügelförmigen Ansätze 15, 16 in den zweiten und vierten Quadranten 12, 14 angeordnet sind, wird vor den Nebenschneidplatten 7, 8 nur eine kleinere Bohrmehlnute 22, 23 gebildet. Die Seitenwandungen aller Bohrmehlnuten 20 bis 23 laufen etwa parallel zu den Symmetrieebenen 17, 18 und sind derart gestaltet, daß sie möglichst nahe an die vorderen Schneiden der jeweiligen Haupt- und Nebenschneidplatten heranreichen. Hinter den jeweiligen Schneidender Hartmetall- Schneidplatten muß allerdings genügend Material im Bohrerkopf vorgesehen sein, um eine ausreichende Abstützung der Schneidplatten im Betrieb zu gewährleisten.

Die Vorderkante 25 und die hierdurch aufgespannte Vertikalebene der Schneidplatte 7 ist in einem Abstand b1, die Vorderkante 25 mit zugehöriger Vertikalebene der Nebenschneidplatte 8 in einem Abstand b2 von der vertikalen Symmetrieebene 17 angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 sind diese Abstände b1 = b2, das heißt die Nebenschneidplatten 7, 8 sind bezüglich der vertikalen Längssymmetrieebene 17 symmetrisch bzw. diametral zueinander angeordnet. Demzufolge sind auch die Abstände b3, b4 von der Längssymmetrieebene 17 zur Vorderkante 26 zur Bohrmehlnut 22, 23 in ihrer Größe gleich bemessen.

Der kreuzförmige Bohrkopf 2 in Fig. 1 kann auch durch zwei rechtwinklige Segmente beschrieben werden, die sich an der Bohrerlängsachse 19 diametral gegenüberliegend spiegeln. Dabei dient das erste rechtwinklige Segment 27 zur Aufnahme des rechten Teils der Hauptschneidplatte 3 sowie des Flügels 15 für die Nebenschneidplatte 8 und das zweite rechtwinklige Segment 28 zur Aufnahme des linken Teils der Hauptschneidplatte 3 sowie des Flügels 16 zur Aufnahme der Nebenschneidplatte 7.

Durch die Konstellation wird ein äußerst schlanker Bohrerkopf geschaffen, mit außermittig, jedoch symmetrisch angeordneten Nebenschneidplatten 7, 8, das heißt der Bohrerkopf spiegelt sich an seiner Bohrerlängsachse 19 mit diametraler Anordnung der Flügel 15, 16.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt einen prinzipiell ähnlichen Bohrerkopf wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Der Flügel 15 ist ebenfalls gleich angeordnet im vierten Quadranten 14 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Dem gegenüber befindet sich der Flügel 16 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in den Quadranten 11, 12 und wird durch die Symmetrielängsebene 17 etwa mittig durchsetzt. Insbesondere kann die Rückseite 29 der Nebenschneidplatte 7 in der Symmetrieebene 17 liegen. Hierdurch wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 der Abstand b1 zur Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 7 kleiner als der Abstand b2 zur Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 8. Auch der Abstand b3 von der Symmetrieebene 17 zur Vorderkante 26 der Bohrmehlnut 22 ist kleiner als der Abstand b4 von der Vorderkante 26 zur Symmetrieebene 17 der Bohrmehlnut 23. Der Bohrerkopf 2 des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 ist demzufolge ebenfalls kreuzförmig jedoch mit außermittig asymmetrischer Anordnung der Nebenschneidplatten 7, 8.

Bei den Bohrerköpfen der Ausführungsbeispiele nach Fig. 3 bis 8 handelt es sich um einen im Querschnitt nicht kreuzförmige, sondern eher rechteckförmigen Bohrkopf. Gleiche Teile sind wiederum mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wie dies zu Fig. 1 und 2 beschrieben ist. Der rechteckförmige Bohrkopf 2 gemäß den Fig. 3 bis 8 wird anhand des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 zunächst näher erläutert.

Wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 dargestellt, fällt die Symmetrielinie der Hauptschneidplatte 3 zusammen mit der vertikalen Längssymmetrieebene 18 durch den Bohrmittelpunkt oder Kreismittelpunkt 19. Die vertikale Symmetrieebene 17 steht senkrecht hierzu.

Der etwa rechteckförmige Bohrerkopf 2 hat seinerseits eine vertikale Symmetriemittelebene 30, die in einem Winkel α₁ ≈ 25-35° und insbesondere α₁ = 30° zur vertikalen Symmetrieebene 18 verläuft. Parallel zu dieser Symmetriemittelebene 30 liegen die weitestgehend achsparallelen Seitenflanken 31, 32, wobei die hierdurch abgeschnittenen Segmente 33, 34 die gleichnamigen Bohrmehlnuten 33, 34 bilden. Der Abstand b5 der Seitenflanke 31 zur Symmetrieebene 30 und der Abstand b6 der Seitenflanke 32 zur Symmetrieebene 30 ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 gleich ausgebildet. Die Seitenflanken 31, 32 können auch in einem geringen Winkel zur Symmetrieebene 30 ausgerichtet, das heißt nicht parallel hierzu angeordnet sein. Dabei ist eine nichtparallele Anordnung der Seitenflanke 31, 32 derart gewählt, daß sie zu einer Vergrößerung des Öffnungswinkels β führt, welcher zwischen vertikaler Symmetrieebene 18 und achsparalleler Seitenflanke 31, 32 gemessen wird. Eine solche Verschiebung ist mit Seitenflanke 31', 32' symbolisch angedeutet. Die Seitenflanken 31, 32 können auch leicht konvex oder konkav oder V-förmig eingebuchtet ausgebildet sein. Im letzteren Fall würde sich ein X-förmiger Bohrkopf einstellen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird eine weitere Vertikalebene 35 gebildet, die in einem Winkel γ ≈ 20° gegenüber der Symmetrieebene 17 durch den Mittelpunkt 19 verlaufend angeordnet ist. Diese Vertikalebene 35 bildet wiederum eine parallele Ebene mit dem Abstand b1, b2 zu den Vorderkanten 25 der Nebenschneidplatten 7, 8. Die Nebenschneidplatten 7, 8 sind demnach in einem etwa rechteckförmigen Bohrkopf diametral gegenüberliegen jedoch außermittig um den Betrag b1, b2 angeordnet, wobei b1 ≊ b2 ist. Der rechteckförmige Bohrkopf 2 wird demnach von der Hauptschneidplatte 3 und den Nebenschneidplatten 7, 8 etwa diagonal durchsetzt, wobei die Nebenschneidplatten symmetrisch und in einem Winkel γ gegenüber der Hauptsymmetrieebene 17 versetzt angeordnet sind. Die Vertikalebene durch die Vorderkanten 25 der Schneidplatten 7, 8 schneiden die Vertikalebene 17 jeweils in den Schnittpunkten 36, 37, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 Schnittpunkt mit dem Umkreis 9 liegen. Der hierdurch aufgespannte Winkel ist mit δ₁, δ₂ bezeichnet.

Vor den Nebenschneidplatten 7, 8 sind V-förmige Einschnitte gebildet, die die Bohrmehlnuten 22, 23 für das Bohrklein der Nebenschneidplatten 7, 8 bilden. Der Bohrerkopf 2 gemäß Fig. 4 ist demzufolge ein rechteckförmiger Bohrerkopf mit außermittig symmetrisch und winklig angeordneten Nebenschneidplatten.

Die Grundform der Bohrerkopfes ist bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 3 bzw. 5 bis 8 prinzipiell gleich ausgebildet, wie zu Fig. 4 beschrieben. Dies gilt insbesondere in der jeweils gleich angeordneten Hauptschneidplatte 3. Auch die Abstände b5 ≈ b6 ist bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 8 jeweils gleich ausgebildet. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Unterschiedlich zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 sind jeweils die Anordnungen der Nebenschneidplatten 7, 8, wobei dies jeweils im zweiten und vierten Quadranten 12, 14 bei Anordnung der Einzelschneiden 4, 5 im ersten und dritten Quadranten 11, 13 erfolgt.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist als Nebenschneidplatten 7, 8 sogenannte Flachplatten auf, die in Bohrungen angeordnet sind. Die Vorderkante 25 der Schneidplatte 7 ist wiederum außermittig angeordnet, das heißt die hierdurch gebildete Vertikalebene verläuft nicht durch den Kreismittelpunkt 19 sondern schneidet die vertikale Symmetrieebene 17 in einem Schnittpunkt 38, der um einen Betrag 11 unterhalb des Kreismittelpunktes 19 liegt. Je größer der Abstand 11 ist, um so kleiner wird der Winkel 8 zwischen der vertikalen Vorderebene 25 und der vertikalen Symmetrieebene 17.

Die in Fig. 3 dargestellte zweite Nebenschneidplatte 8 weist ähnlich der Darstellung nach Fig. 1 und 2 eine parallele Anordnung der Vorderkante 25 zur vertikalen Symmetrieebene 17 mit dem Abstand b2 auf. Der Abstand b4 wird wiederum durch den Abstand der Vorderkante 26 der Bohrmehlnut 23 zur vertikalen Symmetrieebene 17 gebildet.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 weist demnach einen rechteckförmigen Bohrerkopf mit außermittig asymmetrisch angeordneten Nebenschneidplatten 7, 8 auf.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt einen Bohrerkopf analog zu Fig. 1 jedoch mit einem rechteckförmigen Bohrkopf wie zu Fig. 4 beschrieben. Die Nebenschneidplatten 7, 8 sind außermittig und symmetrisch innerhalb des Bohrerkopfes angeordnet, das heißt der Abstand b1 von der vertikalen Symmetrieebene 17 zur Vorderkante 25 entspricht dem Abstand b2 von der Symmetrieebene 17 zur Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 8. Die Vertikalebenen durch die Vorderkanten 25 der Schneidplatten 7, 8 liegen parallel zur vertikalen Symmetrieebene 17 im Abstand b1 ≈ b2. Der übrige Aufbau entspricht dem zuvor beschriebenen Aufbau des Bohrkopfes nach Fig. 4.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 unterscheidet sich von dem nach Fig. 5 dadurch, daß die Nebenschneidplatte 8 außermittig asymmetrisch und winklig angeordnet ist. Diese Anordnung der Nebenschneidplatte 8 entspricht prinzipiell dem Aufbau der Nebenschneidplatte 8 nach Fig. 4, wobei jedoch der Winkel 8 größer gewählt ist, so daß der Schnittpunkt 38 zwischen Symmetrieebene 17 und Vorderkantenebene 25 innerhalb des Kreises 9 zu liegen kommt. Beträgt der Winkel δ₁ in Fig. 4 ≊ 20°, so beträgt dieser in Fig. 6 δ₂ ≊ 30°. Der Abstand des Schnittpunktes 38 in Fig. 6 zur vertikalen Symmetrieebene 18 ist mit 12 bezeichnet. Dabei ist die Größe 12 kleiner als der halbe Radius r des Umkreises 9.

Die Außermittigkeit der Nebenschneidplatte 8 in Fig. 6 wird wiederum durch die Vertikalebene 35 durch den Mittelpunkt 19 gekennzeichnet. Die Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 8 befindet sich im Abstand b2 parallel zu dieser Vertikalebene 35. Dabei wird b2 kleiner b1 gewählt.

Die Nebenschneidplatte 7 in Fig. 6 entspricht in ihrer Anordnung derjenigen nach Fig. 5.

Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Anordnung analog zu Fig. 5. Die Nebenschneidplatten 7 sind jeweils gleich angeordnet. Anders als in Fig. 5 wird in Fig. 7 die Nebenschneidplatte 8 in ihrer Länge 13 so groß ausgeführt, daß sie nahezu bis zur Seitenflanke der Hauptschneidplatte 3 reicht. Hierdurch wird eine größere Kerblinie erzielt. Die Länge 14 der Nebenschneidplatte 7 ist gleich oder etwas kleiner als der halbe Radius r des Umkreises 9 (14 ≦ ½ × r). Diese Abmessungen der Nebenschneidplatte 7 gelten auch für die übrigen zuvor beschriebenen Nebenschneidplatten 7 bzw. die gleich langen Nebenschneidplatten 8 in den Fig. 1 bis 6.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist bezüglich der Nebenschneidplatte 7 ähnlich ausgebildet wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4. Die durch den Mittelpunkt 19 führende Vertikalebene 35 ist um einen Winkel γ verdreht angeordnet. Die Außermittigkeit der Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 7 wird wiederum durch den Abstand b1 zur Vertikalebene 35 gekennzeichnet.

In Fig. 8 ist die weitere Nebenschneidplatte 8 derart verdreht angeordnet, daß der Schnittpunkt 39 der durch die Vorderkante 25 führenden Vertikalebene weit außerhalb des Umkreises 9 zu liegen kommt. Der Abstand 15 zum Mittelpunkt 19 beträgt etwas das vier- bis fünffache des Radius r. Die Vertikalebene 35 durch den Mittelpunkt 19 befindet sich wiederum im Abstand b2 zur Vertikalebene durch die Vorderkante 25 der Nebenschneidplatte 8. Durch die spezielle verdrehte Anordnung der Nebenschneidplatte 8 wird der Abstand b2 größer als in den übrigen Ausführungsbeispielen.

Die weiteren Ausführungsbeispiele der Erfindung nach den Fig. 9 bis 12 entsprechen Variationen der Ausführungen nach den Fig. 1 und 2.

Die Anordnung der Hauptschneidplatte 3 entspricht der zu Fig. 1 und 2 beschriebenen Anordnung innerhalb des Bohrkopfes 2. Als Nebenschneidelemente 7, 8 werden in den Ausführungsbeispielen nach Fig. 9 bis 12 jedoch ebenfalls dachförmige Schneidplatten verwendet, die verkleinerte Formen der Hauptschneidplatte darstellen und die in ihren länglichen Abmessungen (Breite) sich etwa bis zur Hauptschneidplatte 3 erstrecken.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 reicht der im vierten Quadranten 14 sich befindende Flügel 15 bis zur vertikalen Symmetrieebene 17 heran. Die vertikale Symmetrieebene 40 durch die jeweiligen Nebenschneidplatten 7, 8 weisen wiederum einen Abstand b1, b2 von der vertikalen Symmetrieebene 17 auf. Dabei ist im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 b1 < b2. Hierdurch wird der kreuzförmige Kopf außermittig und asymmetrisch mit dachförmigen Nebenschneidplatten bestückt.

Aufgrund des vergrößerten Abstands b1 kann sich die Bohrmehlnute 20 für die Einzelschneide 4 der Hauptschneidplatte 3 in den zweiten Quadranten 12 hinein erstrecken.

Das Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 10 zeigt einen Kreuzkopf mit außermittig und asymmetrisch angeordneten Nebenschneidplatten 7, 8, die wiederum als dachförmigen Nebenschneidplatten ausgebildet sind. Die durch den Mittelpunkt 19 geführte Vertikalebene 35 ist in einem Winkel γ ≈ 10° gegenüber der vertikalen Symmetrieebene 17 geneigt. Die Außermittigkeit der Schneidplatten 7, 8 ergibt sich durch den Abstand b1 von der Vertikalebene 35 zur Symmetrieebene 40 der Schneidplatte 7 und dem Abstand b2 von der Vertikalebene 35 zur Symmetrieebene 40 der Nebenschneidplatte 8. Dabei ist b2 < b1 gewählt. Die Außermittigkeit der Nebenschneidplatte 8 wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sehr gering ausgeführt, so daß diese Schneidplatte 8 nahezu wie eine radiale Anordnung ausgerichtet ist.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 entspricht weitestgehend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, jedoch mit der Verwendung von dachförmigen Nebenschneidplatten 7, 8. Diese reichen in ihrer Breite nahezu bis an die Hauptschneidplatte 3 heran. Der Abstand b1 von der vertikalen Symmetrieebene 17 zur Symmetrieebene 40 durch die Nebenschneidplatte 7 ist gleich groß wie der Abstand b2 der entsprechenden Anordnung zur Nebenschneidplatte 8 (b1 = b2).

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 zeigt schließlich eine ähnliche Anordnung wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 10, jedoch mit einer weiter versetzt und außermittig angeordneten Nebenschneidplatte 8. Wird der Abstand b2 zwischen der Vertikalebene 35 durch den Mittelpunkt 19 zur Vertikalebene 40 durch die Nebenschneidplatte 8 im Uhrzeigersinn in Fig. 10 gemessen, so ist dieser Abstand b2 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ausgehend von der Vertikalebene 35 gegen den Uhrzeigersinn gemessen. Hierdurch ergibt sich eine stärkere außermittige Anordnung der Nebenschneidplatte 8 beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 12. Im übrigen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Außermittigkeit und die winklige Verdrehung aller Nebenschneidplatten bewirkt die eingangs erörterten unterschiedlichen Kerbrichtungen bei der schlagenden und drehenden Beanspruchung des Bohrlochbodens.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Sie umfaßt auch vielmehr alle Abwandlungen im Rahmen der Schutzrechtsansprüche. In diesem Rahmen ließen sich die Funktionen von Haupt- und Nebenschneidplatten vertauschen, insbesondere bei nicht einteiliger Hauptschneidplatte.

Bezugszeichenliste

1

Gesteinsbohrer

2

Bohrkopf

3

Hauptschneidplatte

4

Einzelschneide

5

Einzelschneide

6

Pfeil

7

Nebenschneidplatte

8

Nebenschneidplatte

9

Umkreis

10

rechteckförmiger Grundkörper

11

Quadrant

12

Quadrant

13

Quadrant

14

Quadrant

15

Flügel

16

Flügel

17

vertikale Symmetrieebene

18

vertikale Symmetrieebene

19

Mittelpunkt/Bohrerlängsachse

20

Bohrmehlnut

21

Bohrmehlnut

22

Bohrmehlnut

23

Bohrmehlnut

24

seitliche Flanken

25

Vorderkante von

7

,

8

26

Vorderkante

27

1. rechtwinkliges Segment

28

2. Rechtwinkliges Segment

29

Rückseite

30

vertikale Symmetriemittelebene

31

achsparallele Seitenflanke

32

achsparallele Seitenflanke

33

Segmente/Bohrmehlnut

34

Segmente/Bohrmehlnut

35

Vertikalebene

36

Schnittpunkt

37

Schnittpunkt

38

Schnittpunkt

39

Schnittpunkt

40

Symmetrieebene

Claims (12)

1. Gesteinsbohrer insbesondere für Hammerbohrmaschinen oder dergleichen mit einem, aus einem kreiszylinderischen Bohrkopfquerschnitt gebildeten Bohrkopf (2) an dessen Stirnseite eine radial verlaufende Hauptschneidplatte (3) aus Hartmetall oder dergleichen angeordnet ist, die die Umfangskontur des Bohrkopfes (2) radial überragt und mit hierzu quer und nicht radial verlaufenden Nebenschneidplatten (7, 8) bzw. Nebenschneidelementen (7, 8) die, bezogen auf die Bohrerlängsachse (19) oder Bohrerlängssymmetrieebene (17), außermittig angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (2) als Vierschneider (4, 5, 7, 8) ausgebildet ist und daß diametral gegenüberliegende Nebenschneidplatten (7, 8) in ihrer geometrischen Anordnung in Bezug zu wenigstens einer, in der Bohrerlängsachse (19) liegenden Vertikalebene (17, 35) außermittig symmetrisch oder außermittig asymmetrisch angeordnet sind.

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die vertikale Symmetrieebene (17) senkrecht zur vertikalen Symmetrieebene (18) durch die Hauptschneidplatte (3) verläuft und daß die durch die Vorderkante (25) der Nebenschneidplatten (7, 8) gebildete Ebene parallel zu einer durch die Bohrerlängsachse (19) verlaufenden Vertikalebene (17, 35) verläuft.

3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Vertikalebene (35) in einem Winkel γ zur vertikalen Symmetrieebene (17) angeordnet ist, welche senkrecht auf der vertikalen Symmetrieebene (18) durch die Hauptschneidplatte verläuft und daß die durch die Vorderkante (25) der Nebenschneidplatte (7, 8) gebildete Ebene parallel zur Vertikalebene 35 verläuft.

4. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten außermittig symmetrisch zur vertikalen Symmetrieebene (17) des Bohrkopfes angeordnet sind mit parallel zueinander angeordneten Vorderkanten (25).

5. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten außermittig asymmetrisch zueinander angeordnet sind, mit parallel zur vertikalen Symmetrieebene (17) angeordneten Vorderkanten (25) und unterschiedlichen Abständen b1, b2 der Vorderkanten (25) zur vertikalen Symmetrieebene (17).

6. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten außermittig und asymmetrisch gegenüber der vertikalen Symmetrieebene (17) angeordnet sind, wobei eine parallele Anordnung oder eine winklige Anordnung gegenüber der vertikalen Symmetrieebene erfolgt.

7. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (7, 8) zum einen in paralleler Anordnung, zum anderen in winkliger Anordnung gegenüber der vertikalen Symmetrieebene (17) angeordnet sind.

8. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerkopf kreuzkopfförmig oder als an der Bohrerlängsachse gespiegelte, in Bohrerdraufsicht L-förmige oder rechtwinklige Segmente ausgebildet ist.

9. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrerkopf einen in Draufsicht rechteckförmigen Querschnitt aufweist mit weitestgehend achsparallelen Seitenflanken (31, 32) zur Bildung von Bohrmehlnuten für die Hauptschneidplatte (3) und mit V-förmigen Einschnitten zur Bildung von Bohrmehlnuten (22, 23) für die Nebenschneidplatten (7, 8).

10. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die achsparallelen Seitenflanken (31, 32) konkav oder konvex gewölbt ausgebildet sind.

11. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Nebenschneidplatten (7, 8) aufgespannte Fläche gegenüber der Kegelmantelfläche der Hauptschneidplatte zurück versetzt ist.

12. Gesteinsbohrer nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenschneidplatten (7, 8) als Flachzahn, als Spitzzahn oder als dachförmige Nebenschneidplatte ausgebildet sind.