DE2145051A1 - Diamantkernbohrwerkzeug - Google Patents
DiamantkernbohrwerkzeugInfo
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Description
2Η505Ί
ing. Jt. HÖLZER
P9 A UO 8 HU K G W. 5^7
1*
Augsburg, den 7»September 1971
Westinghouse Electric Corporation, Westinghouse Building,
Gateway Center, Pittsburgh, Allegheny County, Pennsylvania 15 222, V.St.A.
und
Hoffmann Diamond Products, Inc., 108 Cedar Street, Punxsutawney, Pennsylvania 15 767, V.St.A.
Diamantkernbohrwerkzeug
Die Erfindung betrifft Diamantkernbohrwerkzeuge.
Diamantkernbohrwerkzeuge zum drehenden Bohren werden bei der geologischen Erforschung und bei der Ausbeutung
von Lagerstätten zur Entnahme von Bohrkernproben aus
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verschiedenen Tiefen verwendet. Diamantkernbohrwerkzeuge werden außerdem zum Sprenglochbohren in anderen harten
Materialien verwendet, in welchen andere Bohrkronen unwirksam oder unwirtschaftlich sind.
In hartem Ergußgestein, wie beispielsweise Instrusionsbasalt aus den Steinbrüchen von Dresser in
Wisconsin, V.St.A., welcher eine Nenndruckfestigkeit
von 3020 kp/ctn und eine Härte von 79 Shore aufweist, gilt eine Standzeit von etwa 9 m/Bohrerspitze als normal,
wenn mit Wasserspülung zur Entfernung des Bohrkleins gearbeitet wird.
Die Diamantkernbohrwerkzeuge, die zum drehenden
Bohren in Gestein verwendet werden, folgen in ihren Abmessungen zwar den Normgrößen der amerikanischen
Diamond Core Drill Manufacturer's Association, jedoch weichen die verwendeten Diamantgrößen, Diamantanordnungen
und die Diamantausrichtung stark voneinander ab.
Bohrwerkzeughersteller bringen Bohrwerkzeuge eigener Konstruktion auf den Markt und stellen gewöhnlich
eine beträchtliche Anzahl abweichender Konstruktionen für Bohrunternehmer her. Diese abweichenden Konstruktionen
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beruhen auf den Erfahrungen des Bohrwerkzeugherstellers und des Bohrunternehmers bzw. auf Daten, die auf wenig
wissenschaftliche Weise gewonnen werden.
Die Bohrarbeiten, die mit diesen Bohrwerkzeugen ausgeführt werden, hängen häufig lediglich von dem
Urteilsvermögen des Bohrfachmannes ab.
Die Bohrindustrie richtet sich im allgemeinen hauptsächlich nach den Kosten pro Meter Bohrlochtiefe,
und zwar nach dem Motto: Je billiger das Bohrwerkzeug, umso billiger das Bohrloch. Bei solchen Veränderlichen,
wie auf der Grundlage ziemlich unwissenschaftlicher Daten konstruierter Bohrwerkzeuge und ausgeführter
Bohrarbeiten, können beim Bohren eines Bohrloches sehr nachteilige finanzielle Polgen eintreten, wenn das
Bohrwerkzeug und das Urteil des Bohrfachmannes nicht
der betreffenden Gesteinsformation gerecht werden.
Darüberhinaus ist wegen der langen Ausbildungszeit, die bis zu 10 Jahre beträgt, bevor ein Bohrfachmann
ausreichende Erfahrung besitzt, das Angebot an geschulten Bohrfachleuten sehr gering. Dazu kommt, daß häufig in
abgelegenen Gegenden und unter ungünstigen klimatischen Bedingungen gebohrt wird, daß außerdem die Bezahlung
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ziemlich schlecht ist und daß geologische Bohrarbeiten jeweils durch den Wintereinbruch unterbrochen werden.
Die Bohrunternehmen und andere Materialbearbeitungsindustrien haben widerstrebend zugegeben, daß das drehende
Bohren mit Diamantkernbohrwerkzeugen ohne Kühlung der Diamanten und ohne Abführen des Bohrkleins mittels
Flüssigkeit oder Gas ausgeführt warden kann. Es gibt
viele Anwendungsfälle, bei welchen das Bohren mit trockener Bohrkleinabführung vorzuziehen ist. Von
solchen Anwendungsfällen seien beispielsweise genannt: Der Abbau von Ziersteinen, bei welchen von Flüssigkeiten
herrührende Flecken zusätzliche Endbearbeitungskosten verursachen, oder Mauerwerk, bei welchem die unmittelbare
Umgebung kein Naßbohren gestattet, wie in Hotels oder Krankenhäusern, ferner bei bestimmten Herstellungsverfahren,
bei welchen eingeschleppte Verunreinigungen den Endgebrauch des Materials beeinträchtigen, wie beispielsweise
Sohleifmaterial und sonstigen zusammengesetzten Materialien usw.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Diamantkernbohrwerkzeug derart zu verbessern, daß
es sowohl beim Trockenbohren wie auch beim Naßbohren eine längere Standzeit aufweist.
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Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe beinhaltet die Erfindung ein Diamantkernbohrwerkzeug, welches
gekennzeichnet ist durch eine zylindrische Bohrkrone aus metallischem Grundmaterial mit einer Vielzahl von
schneepflugartig ausgerichteten, umfangsmäßig verteilten Schneidteilflächen, welche durch in einer ringförmigen,
halbrunden Schneidfläche der Bohrkrone gebildete Bohrkleinabführungsnuten voneinander getrennt sind,
wobei die Umfangsbereiche der Bohrkrone am Übergang der ringförmigen Schneidfläche jeweils auf den inneren
und äußeren zylindrischen Teil mit kleinerem Radius abgerundet sind als in dem dazwischen liegenden Bereich,
ferner durch ein an der Bohrkrone befestigtes, koaxiales, zylindrisches Bohrerteil mit Spiralnutenflanken, welche
weitere Bohrkleinabführungsnuten bilden, weiter durch eine Vielzahl von dodekaedrischen Diamanten der
Klasse AAAA, deren Größe in einem Bereich von 18 Diamanten/Karat bis 22 Diamanten/Karat liegt und die in das
Grundmaterial derart eingebettet sind, daß jeweils fehlerfreie, rechtwinkelige Pyramidenspitzenbereiche
derselben von dem Grundmaterial aus um eine Strecke von 0,358 mm ί 0,0076 mm vorragen, wobei die Diamanten mit
ihren Flächen maximaler Härte und mit negativem wSpanK-Winkel zu der Drehschneidrichtung des Bohrwerkzeuges
hin ausgerichtet sind, und wobei einige der Diamanten
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als Räumsteine auf den inneren und äußeren zylindrischen Teilen der Bohrkrone angeordnet sind und andere Diamanten
als Schneidsteine auf der ringförmigen Schneidfläche und auf den Umfangsbereichen derart angeordnet sind, daß
die vorragenden Schneidspitzen der Schneiddiamanten gemeinsam auf konzentrischen, jeweils einen gleichen
radialen Abstand von 0,25 mm t 0,0025 mm voneinander aufweisenden Kreislinien liegen und daß die Achsen der
Diamantspitzen auf der ringförmigen Schneidfläche in
zur Achse des Bohrwerkzeuges jeweils parallelen Vertikalebenen liegen, während die Achsen der Diamantspitzen
auf den abgerundeten Umfangsbereichen in zu den Tangenten an diesen Umfangsbereichen senkrechten Ebenen liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden
näher beschrieben. Es zeigen:
Pig. I eine Seitenansicht eines
Diamantkernbohrwerkzeuges nach der Erfindung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das
in Fig. 1 dargestellte Diamantkernbohrwerkzeug nach der Erfindung,
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Pig. 5 eine Draufsicht auf die Schneid
fläche des in Pig. I dargestellten Diamantkernbohrwerkzeuges nach
der Erfindung in Richtung eines Pfeiles III,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Sohneid
segment des Diamantkernbohrwerkzeuges längs der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 in Draufsicht eine bevorzugte
Art der Anordnung der in die Bohrkrone des Bohrwerkzeuges nach der Erfindung eingebetteten
Diamanten, und
Fig. 6 · einen Schnitt durch den in
Fig. 5 dargestellten Diamanten längs der Linie VI-VI.
Das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Diamantkernbohrwerkzeug
nach der Erfindung ist nach folgenden Gesichtspunkten aufgebaut:
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Es werden ausschließlich bzw. fast ausschließlich Diamanten d verwendet, die zumindestens in einem ausgewählten
rechtwinkeligen Pyramidenspitzenbereich mit einem eingeschlossenen Winkel von 110° bis 120° frei von Oberflächendefekten
und unter der Oberfläche liegenden Defekten sind. Diese Diamanten d werden mit Hilfe eines
Mikroskops unter kommerziellen Steinen der Klasse AAAA, wie beispielsweise südafrikanischen Borts, welche auch
die amerikanischen Bezeichnungen "Creams", "4a", "Quadruple A", "Special", "Special Rounds", "Gem" und
"Gem-Grade" tragen, ausgewählt. Ebensogut können "Brown Premier"-Steine verwendet werden.
Es wird ausschließlich bzw. fast ausschließlich die rhombische Dodekaederkristallform anstelle der Oktaederform
verwendet.
Es werden ausschließlich bzw. fast ausschließlich Diamanten mit einer Nenngröße von 20 Steinen/Karat
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verwendet, und zwar innerhalb eines Größenbereiches von 18 Steine/Karat bis 22 Steine/Karat.
Die Diamanten d mit der gewählten Nenngröße von 20 Steine/Karat ragen jeweils durchschnittlich um 0,38 mm
aus dem Grundmaterial m hervor, so daß diese Diamanten auf mindestens zwei Dritteln oder mehr ihrer Länge in
dem Grundmaterial des Bohrwerkzeuges fest verankert sind und trotzdem ausreichend Spielraum für das Hindurchbefördern
harten Bohrkleins zwischen dem schneidenden Spitzenteil t des vorragenden Diamantteils und dem
Grundmaterial verbleibt, vgl. Fig. 6.
Die Diamanten d sind gemäß der Darstellung in den Fig. 5 und 6 jeweils so angeordnet, daß eine Fläche
ihres eine rechtwinkelige Pyramide bildenden Schneidspitzenbereiches mit Bezug auf die Bewegungsrichtung
nach vorn zeigt und daß mit Bezug auf diese Bewegungsrichtung ein negativer, d.h. nach hinten gerichteter
"Span"-Winkel von 4 1/2° gebildet ist.
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Die vorragenden Spitzen der Schneidflächen- und
Umfangsdiamanten, Fig. 6, sind nach einem Muster angeordnet,
welchem Kreislinien, d.h. imaginäre Linien auf der Bohrwerkzeugschneidfläche mit bestimmtem radialem Abstand
von der Bohrwerkzeugmitte zugrundeliegen. Die Bezugszahlen der Diamanten d in den Fig. 3 und 4 geben die
Kreislinien an, auf welchen die Spitzen der betreffenden Diamanten liegen, und zwar in numerischer Reihenfolge
von dem innendurchmesser ID aus zum Außendurchmesser AD hin. Die Kreislinien müssen um weniger als I,ü2 mm
voneinander entfernt sein, weil die 20 Steine/Karatüiamanten
auf Höhe des Grundmaterials m angenähert diese Breite aufweisen. Ein Abstand von 0,25 mm ί 0,0025 mm
zwischen den Kreislinien erscheint optimal und gestattet eine bessere Bohrkleinabführung, da die sich ergebende
Schnittkerbe glatter ist. Bei einer Werkzeuggröße mit einem
Außendurchmesser von 49,6 mm und einem Innendurcnmesser
von 35 mm werden yj Kreislinien verwendet. Dabei sind
ein bis drei Diamanten/Kreislinie zulässig, wobei vorzugsweise zwei Diamanten/Kreislinie für die Schneidfläche und
drei oder vier Diamanten /Kreislinie in der Umfangskreislinie
gewählt werden. Die Diamanten sind jeweils in radial
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und negativ gekrümmten Reihen angeordnet. Die einzelnen Diamanten bilden zusammen mit den Diamanten in den äußeren
Reihen Spiralen. Diese Spiralen unterstützen das Wegführen des Bohrkleins über die Schneidfläche hinweg
zu dem AD-Umfang hin. Die Schneidspitzenachsen der Schneidflächendiamanten auf der halbrunden, ringförmigen
Schneidfläche, deren Radius 6,95 mm beträgt (Fig. 6),
liegen in zur Drehachse des Bohrwerkzeuges- parallelen Vertikalebenen, während die Schneidspitzenachsen der
Umfangsdiamanten in einer senkrechten Ebene zu der Tangente
liegen, welche an die unter einem Radius von 1,27 mm
i 0,13 mm gekrümmten Teile des Bohrwerkzeuges an' den
Übergängen von- der halbebenen, ringförmigen Schneidfläche
zu den Teilen des Bohrwerkzeuges mit dem inneren Durchmesser ID und dem äußeren Durchmesser AD angelegt ist.
Die Bohrkleinabführungsnuten g in der Schneidfläche
sind negativ gekrümmt, weisen zwischen dem AD-Umfang und dem ID-Umfang eine Länge von etwa 7*72 mm auf und
sind etwa 1,6^ mm tief. Diese Nuten sind so weit um
den AD-Umfang herum geführt, bis in den entsprechenden Sektoren auf die Bohrerspiralnuten treffen. ID-Ablöse-
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flächen sind um den oberen ID-Rand der Bohrkrone herum
geführt und bilden Portsetzungen abwechselnder Bohrkleinablöseflachen
der Schneidfläche.
Drei Hauptspiralnuteinlaßöffnungen führen von den AD-Bohrkleinabführungsnuten in der Bohrkrone zu drei
aufwärtsverlaufenden Spiralnuten hin. Fünf weitere Eingänge pro Spiralnut werden durch andere AD-Bohrkleinab
führungsnut en gebildet.
Drei oder sechs Bohrerjspiralnuten arbeiten zwar gleich gut, es werden zur Vereinfachung der Herstellung
jedoch drei Spiralnuten bevorzugt. Ein Spiralnutwinkel von 15° bei Drehzahlen von
< 500 U/min, ist zum Hinaufbefördern des durch das Bohrwerkzeug in harten Gesteinsformationen erzeugten Bohrkleins. Die Bohrerspiralnuten
sind jeweils 1,27 mm tief und 8,9 mm breit. Der Außendurchmesser AD an den Rückenflächen der Spiralnutflanken
ist auf einer axialen Strecke von mehreren Zentimetern nur um 0,^8 mm kleiner als der Nennaußendurchmesser AD
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der Bohrkrone, um die Stabilisierung des Bohrwerkzeuges in dem Bohrloch zu unterstützen. Dagegen ist der Außendurchmesser
AD der Spiralnutflanken oberhalb dieses Bereiches um 1,02 mm kleiner als der Außendurchmesser AD
der Bohrkrone.
Ein Grundmaterial aus gesintertem Wolframkarbidpulver mit einer Legierung auf Silberbasis, welches einem
von der Firma Kennametal Corporation, Latrobe, Pennsylvania, hergestelltem Material "T-4" gleichwertig ist, hat sich
für die Verankerung der Diamanten in dem Bohrwerkzeug als ausreichend stabil und abriebfest erwiesen.
Ein Bohrwerkzeug mit dem Außendurchmesser von 49*6 mm und dem Innendurchmesser von 35 mm, welches
nach obigen Angaben hergestellt worden ist, hat auf folgende Leistungsangaben und Betriebsempfehlungen
für die im folgenden aufgeführten Betriebsparameter geführt:
Vorschubkraft:
Zur Verringerung des Diamantbruches und zur
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Erhöhung der Bohrwerkzeugstandzeit bei hoher Eindringtiefe/Umdrehung
ist ein Nennbohrdruck von 13*6 kp
Vorschubkraft pro druckaufnehmendem Diamant eingestellt worden. Wenn die Möglichkeit besteht, daß beim Bohren
harte Einschlüsse, beispielsweise Quarz, angetroffen werden, wird die Vorschubkraft auf etwa 7,25 kp pro
druckübertragendem Diamant begrenzt. Die Vorschubkraft/druckübertragenden
Diamant wird definiert als gesamte Vorschubkraft auf das Bohrwerkzeug dividiert .
durch die Summe der Schneidflächensteine und zwei Drittel der Umfangssteine. Beim Einlaufen des Bohrers und bei
weicheren Gesteinsformationen werden niedrigere Bohrdrücke verwendet.
Bohrerdrehzahl:
Die Bohrerdrehzahl (U/min.) stellt einen Kompromiß dar, denn bei hohen Drehzahlen ergeben sich hohe Bohrwerkzeugtemperaturen,
ein verhältnismäßig schneller Diamantverschleiß und Rattern, während sich bei niedrigen
Drehzahlen niedrige Temperaturen, längere Standzeiten, geringeres Rattern und niedrigere Eindringgeschwindigkeiten
ergeben.
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Für Bohrwerkzeuge mit dem Außendurchmesser von 49,6 mm und dem Innendurchmesser von 35 mm stellt eine
Drehzahl von 375 U/min, beim Bohren in Basalt aus den
eingangs erwähnten Steinbrüchen von Dresser ein Optimum dar.
Beim Bohren in hartem Gestein nimmt in einem Bereich zwischen 0,3 m und 2,4 m die anfänglich hohe Eindringgeschwindigkeit
ab, bis eine Geschwindigkeit erreicht ist, bei welcher in einem kleinen Bereich der Vorschubkraft
während des größten Teils der Bohrwerkzeugstandzeit gebohrt wird. Es hat sich gezeigt, daß zwischen
unterschiedlich weit aus dem Grundmaterial vorragenden Diamanten und der hohen Bohrgeschwindigkeit eine
Beziehung besteht. Um das unterschiedlich weite Vorragen der Diamanten auszugleichen, muß das Bohrwerkzeug mit
einer Drehzahl, welche niedriger ist als bei der normale Bohrgeschwindigkeit, und mit einer Vorschubkraft betrieben
werden, welche so lange kein Rattern zuläßt, bis sich die Bohrgeschwindigkeit stabilisiert hat.
Rattern;
Das Rattern begrenzt die Bohrwerkzeugstandzeit,
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da es Bruch und Verschleiß der Diamanten fördert. Das Rattern ist als eine Kombination vertikaler und
horizontaler Schwingbewegungen aufzufassen, die durch eine Vielzahl von Ursachen auf die Bohrwerkzeugdiamanten
ausgeübt werden. Das Rattern kann durch zu hohe Drehzahl, zu geringe Vorschubkraft, unzureichende Bohrkleinabführung,
unvollständiges Einlaufen und Exzentrizitäten des Bohrwerkzeuges hervorgerufen werden. Es läßt sich durch
geeignetes Einlaufen des Bohrwerkzeuges, durch Ändern der Drehzahl und/oder der Vorschubkraft und durch Optimieren
der Spaltgrößen bei der Bohrwerkzeugkonstruktion für die zu erwartenden Eindringgeschwindigkeiten sowie durch
teilweises Gefüllthalten der Spiralnuten für seitliche Stabilisierungszwecke beherrschen.
Das Eindringen/Umdrehung ist der Vorschub des Bohrwerkzeuges pro Umdrehung in das Material hinein und
wird mit "Biß" bezeichnet. Neben der Vorschubkraft wird der Biß von der Anzahl der Diamanten/Kreislinie und
von der Anzahl der Kreislinien selbst beeinflußt. Bei dem Bohrwerkzeug mit dem Außendurchmesser von 49,6 mm
und dem Innendurchmesser von 35 mm haben sich 2 Diamanten/
Kreislinie und j57 Kreislinien mit Abständen von jeweils
0,25 mm zwischen den Kreislinien als Optimum erwiesen.
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Bei zwei Diamanten/Kreislinie und bei der optimalen Bohrgeschwindigkeit von 0,15 mm/Umdrehung für Basalt
beträgt die Schnittiefe pro Diamant 0,076 mm je Umdrehung.
Materialänderungen, beispielsweise bezüglich MikroStruktur, Härte, Druckfestigkeit, sowie Brüche,
Kavitationen und neue Schichten wirken sich schädlich auf die Bohrdiamanten aus. Zur Verringerung des Diamantbruches
sollten die Diamanten mit einer maximalen Vorschubkraft von 7,25 kp bis 13,6 kp pro druckübertragendem
Diamant belastet werden, wobei die höheren Werte mit zunehmender Alterung des Bohrwerkzeuges gewählt werden
Diese Schuberhöhung beruht auf einer maximalen Eindringgeschwindigkeit, welche für die gebohrte Materialart
eingestellt worden ist. In Dresser-Basalt ergeben sich 0,15 mm/Umdrehung als Optimum für die maximale Bohrgeschwindigkeit
.
Die Konstruktion der Gießform für das Bohrwerkzeug sowie die Bohrwerkzeugherstellungsverfahren können das
Erzielen der gewünschten Bohrwerkzeugabmessungen erleichtern:
Für eine dreiteilige Gießform (nicht dargestellt)
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und für die Formeinsätze, welche zur Herstellung von Bohrkleinabführungsnuten und dgl. verwendet wurden, ist
ein harter Kohlenstoff mit geglätteter Oberfläche benutzt worden.
Jedes Element der Form wurde vorher auf * o'oOO mm
genau bearbeitet.
Die Form wurde in drei Teilen hergestellt, um das .Bohren der Diamanteinsetzaugen bzv,-, -einsenkungen zu
erleichtern.
Die Augenmarkierungen wurden bis auf eine bestimmte Tiefe und auf die genaue Spanwinkel-Diamantausrichtung
auf einer Fräsmaschine gebohrt, die mit einem Teilkopf ausgerüstet war, der ein Weiterschalten um einen Winkel
von 5 Minuten gestattete.
Der zur Bohrung der Augen verwendete Senker hatte einen eingeschlossenen Winkel, bei welchem der eingeschlossene
Winkel der ausgewählten Diamantspitze und die bei den ausgewählten Steinen in dem Größenbereich
von 18 Steine/Karat bis 22 Steine/Karat zu erwartenden Winkeltoleranzen berücksichtigt waren.
Durch einen geschickten Diamantsetzer wurden die
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Steine sorgfältig so eingesetzt, daß jeder Diamant in dem fertig bearbeiteten Bohrwerkzeug seine geeignete
Schnittfläche zeigt und daß jede Diamantspitze auf dem Grund ihres Halteauges ruht.
Die restlichen Arbeitsgänge bei der Bohrwerkzeugherstellung wurden mit ungewöhnlicher Sorgfalt ausgeführt,
um eine Störung der Lage der eingesetzten Diamanten zu vermeiden.
Das die Bohrkrone tragende Kernrohr wurde aus FM-Invar-Stangenmaterial herausgearbeitet. Invar wurde
wegen seiner stabilen Wärmeeigenschaften verwendet. Da der Außendurchmesser des Kernrohrs an den eingearbeiteten
Spiralnutflanken aus den o.g. Gründen nur um O,j58 mm
kleiner sein darf als der Nennaußendurchmesser der Bohrkrone, könnte ein Kernrohr, welches sich infolge
der Bohrwärme zu stark ausdehnt, ein Pestfressen des Bohrwerkzeuges in dem Bohrloch bewirken.
Das Bohrwerkzeug wurde auf eine Maximalabweichung von 0,025 mm genau bearbeitet, um Rattern aufgrund von
Exzentrizitäten zu vermeiden.
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Claims (4)
1. Diamantkernbohrwerkzeug, gekennzeichnet durch eine zylindrische Bohrkrone aus metallischem Grundmaterial
(m) mit einer Vielzahl von schneepflugartig
ausgerichteten, umfangsmäßig verteilten Schneidteilflächen, welche durch in einer ringförmigen, halbrunden
Schneidfläche der Bohrkrone gebildete Bohrkleinabführungsnuten
voneinander getrennt sind, wobei die Umfangsbereiche der Bohrkrone am ttbergang der ringförmigen
Schneidfläche jeweils auf den inneren und äußeren zylindrischen Teil mit kleinerem Radius abgerundet sind
als in dem dazwischen liegenden Bereich, ferner durch ein an der Bohrkrone befestigtes, koaxiales, zylindrisches
Bohrerteil mit Spiralnutenflanken, welche weitere BohrkleinabfUhrungsnuten
bilden, weiter durch eine Vielzahl von dodekaedrischen Diamanten (d) der Klasse AAAA, deren
Größe in einem Bereich von 18 Diamanten/Karat bis 22 Diamanten/Karat liegt und die in das Grundmaterial
derart eingebettet sind, daß jeweils fehlerfreie rechtwinkelige Pyramidenspitzenbereiche derselben von dem
Grundmaterial aus um eine Strecke von 0,38 mm - 0,0076 mm
vorragen, wobei die Diamanten mit ihren Flächen maximaler Härte und mit negativem "Span"-Winkel zu der Drehschneidrichtung
des Bohrwerkzeuges hin ausgerichtet sind, und
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wobei einige der Diamanten als Räumsteine auf den inneren und äußeren zylindrischen Teilen der Bohrkrone
angeordnet sind und andere Diamanten als Schneidsteine auf der ringförmigen Schneidfläche und auf den
Umfangsbereichen derart angeordnet sind, daß die vorragenden Schneidspitzen (t) der Schneiddiamanten
gemeinsam auf konzentrischen, jeweils einen gleichen radialen Abstand von 0,25 mm - 0,0025 mm voneinander
aufweisenden Kreislinien liegen und daß die Achsen der Diamantspitzen auf der ringförmigen Schneidfläche
in zur Achse des Bohrwerkzeuges jeweils parallelen Vertikalebenen liegen, während die Achsen der Diamantspitzen auf den abgerundeten Umfangsbereichen in zu
den Tangenten an diese Umfangsbereiche senkrechten Ebenen liegen.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf den meisten Kreislinien (1 bis j57) jeweils
nur zwei Schneiddiamantspitzen (t) angeordnet sind.
3· Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß in den inneren und äußeren zylindrischen Teilen der Bohrkrone jeweils axial verlaufende Bohrkleinabführungsnuten
(g) gebildet sind, die mit den
- 21 -
2098A8/0553
2U5051 UL
Bohrkleinabführungsnuten in der Schneidfläche in Verbindung stehen und daß die Spiralnuten am unteren
Ende jeweils mit den axial verlaufenden Bohrkleinabführungsnuten in dem äußeren zylindrischen Teil der
Bohrkrone in Verbindung stehen.
■
4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug einen
Außendurchmesser von 49,6 mm und einen Innendurchmesser
von 35 mm aufweist, daß ferner der Radius der halbrunden Schneidfläche etwa 6,95 mm und der Radius der
abgerundeten Umfangsbereiche jeweils 1,27 mm - 0,13 mm beträgt, daß weiter die Schneiddiamantspitzen (t) auf
37 Kreislinien angeordnet sind, wobei die innersten und äußersten Kreislinien jeweils vier Schneiddiamantspitzen und die übrigen Kreislinien jeweils zwei Schneiddiamantspitzen tragen.
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209R48/0553
13,
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