DE3915722C2 - Großlochbohrer - Google Patents
GroßlochbohrerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Großlochbohrer mit einem Werkzeug
träger für auswechselbare Schneidwerkzeuge mit einem im wesent
lichen zylindrischen Schaft, der in einer entsprechenden Aufnah
mebohrung des Werkzeugträgers über Spann- und Haltemittel lösbar
gehalten ist, insbesondere für das Bohren in Weichgestein und
Mineralien wie Kali und Salz.
Großlochbohrer dieser Art werden für die Herstellung von Bohrlö
chern im Durchmesserbereich von 200 bis 600 mm vornehmlich im
Kali- und Salz-Bergbau benötigt, wobei diese Großbohrlöcher als
Einbruchhilfe für die umgebenden Sprenglöcher dienen.
Solche Werkzeuge müssen neben der allgemein gültigen Anforderung
nach Stabilität und Verschleißfestigkeit auch einen hohen Bohr
fortschritt ermöglichen, um eine wirtschaftliche Bohrarbeit zu
gewährleisten. In der Regel sind solche Großlochbohrer mit einem
zentralen Pilotbohrer und mehreren äußeren Schneidwerkzeugen be
stückt, die auf unterschiedlichen Schneidbahnen arbeiten und
auswechselbar im Werkzeugträger angebracht sind. Zur Erhöhung
der Verschleißfestigkeit werden die Schneiden der Schneidwerk
zeuge mit Hartstoff und/oder Hartmetall bestückt, was eine nicht
unbeträchtliche Verlängerung der Lebensdauer ermöglicht.
Um die Stillstandszeiten des Großlochbohrers beim Wechsel eines
Schneidwerkzeuges minimal zu halten, ist bereits vorgeschlagen
worden, das Schaftende mit einem Gewinde auszustatten, womit
dieses an dem Werkzeugträger unter Verwendung einer Mutter fest
schraubbar ist. Die Verschraubung nach dem Durchsteckprinzip
verlangt jedoch entsprechend lange Bohrungen im Werkzeugträger
bzw. Schaftlängen des Schneidwerkzeuges, also einen hohen Raum
bedarf, der auf Kosten der Stabilität des Werkzeugträgers geht.
Alternativ hierzu ist es möglich, den Schneidwerkzeugschaft
durch eine Gewindeschraube festzusetzen, die in den Werkzeugträ
ger eingeschraubt ist und deren Ende in eine Auskerbung des
Schneidwerkzeugschaftes eingreift. Diese Ausführungsvariante hat
den Nachteil, daß sich die Gewindeschraube mit Bohrklein leicht
zusetzen kann und vor dem Wechsel des Schneidwerkzeuges erst
mühsam freigelegt werden muß. Auch müssen bei den vorgenannten
Lösungen jeweils Vorkehrungen getroffen werden, die ein Lösen
der Schraubverbindungen verhindern.
Zur Vereinfachung und um die Verbindung robuster zu gestalten,
hat man schließlich vorgeschlagen, den Schneidwerkzeugschaft
über eine Konusbefestigung (Kegelverbindung) selbsthemmend zu
befestigen, wobei der konische Schaft ein geringes Übermaß ge
genüber der Aufnahmebohrung besitzt und durch Einschlagen in
eine entsprechend geformte Aufnahmebohrung eingetrieben werden
muß. Der Nachteil dieser Verbindung besteht darin, daß eine hohe
Fertigungsgenauigkeit des Schaftes gefordert ist, damit trotz
der Überbestimmung die ringförmige Anschlagschulter des Schneid
werkzeuges zu einer Plananlage im Sitz des Werkzeugträgers kom
men kann. Auch besteht bei dieser Befestigungsart die Gefahr,
daß sich der Werkzeugschaft aus der Aufnahmebohrung lockert und
zu einem Verlust des Schneidwerkzeuges führt.
Schließlich sind bei zylindrischen Schneidwerkzeugschäften auch
Schnäppersicherungen derart bekannt, daß federnd gelagerte Stif
te in entsprechende Ringnuten der Aufnahmebohrung bei erreichtem
Preßsitz gedrückt werden, die dann als Befestigungsstifte die
nen. Der Nachteil dieser Verbindung besteht darin, daß zusätz
liche Hilfsmittel zum Lösen der Schnäpperverbindung gefordert
werden, die häufig schwer zugänglich sind.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den eingangs
genannten Großlochbohrer so weiterzubilden, daß die Schneidwerk
zeuge in der Aufnahmebohrung ohne Spiel festgesetzt werden kön
nen, wobei das Auswechseln der Schneidwerkzeuge schnell, pro
blemlos und ohne besondere Hilfsmittel erfolgen kann. Die Ver
bindung soll insbesondere auch bei hohen Vibrationen, die am
Bohrwerk entstehen, einen sicheren Halt der Schneidwerkzeuge ge
währleisten.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merk
male gelöst. Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, daß
der im wesentlichen konische Mantelbereich des Bolzens mit der
Kontaktzone des Werkzeugschaftes eine selbsthemmende Klemmver
bindung eingeht, wobei zur Herstellung der Verbindung der Bolzen
bzw. dessen Konus in die Klemmverbindung durch Schlagen auf das
eine Bolzenende getrieben werden kann.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind die Bohrungen des
Werkzeugträgers senkrecht zueinander angeordnet, wobei vorzugs
weise der Werkzeugschaft eine ringnutförmige Ausnehmung als Kon
taktzone für die Klemmverbindung aufweist. Hierdurch wird eine
ideale Anlagefläche geschaffen, die einen außerordentlich festen
Sitz des Schneidwerkzeuges im Werkzeugträger schafft. Beim Ein
treiben des Bolzens zieht dessen konische Mantelfläche gleich
zeitig das Schneidwerkzeug zur Auflagefläche. Bevorzugt weist
die ringnutförmige Ausnehmung des Schneidwerkzeugschaftes im
Längsquerschnitt einen gleich großen Radius auf, wobei die Über
gangszone zwischen der ringnutförmigen Ausnehmung und dem
Schaftmantel abgerundet ist oder eine Fase besitzt. Nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung liegt der Kegelwinkel des
konischen Mantelbereiches des Bolzens zwischen 3 und 7°.
Um ein schnelles Lösen des Schneidwerkzeuges aus der Klemmver
bindung zu gestatten, endet der konische Mantelbereich in einer
Ringnut, deren Tiefe und Breite mindestens so groß ist, daß bei
entsprechend verschobenem Bolzen der Schaft des Schneidwerkzeu
ges freigegeben wird. Insbesondere um den Verlust des Bolzens
beim Lösen der Klemmverbindung zu vermeiden, sind beide Enden
des Bolzens im Durchmesser größer als der Durchmesser der Boh
rung. Insbesondere empfiehlt es sich, den Bolzen an beiden Enden
mit einem Bolzenkopf auszustatten, der eine ringförmige An
schlagfläche aufweist. Ist der der Ringnut näherliegende Bolzen
kopf als abschraubbare Hutmutter ausgebildet, kann der Bolzen
auch ohne großen Aufwand - etwa nach plastischer Verformung oder
bei Bolzenbruch - entfernt bzw. ausgetauscht werden. Vorzugweise
ist die Kegelverbindung hinsichtlich ihrer Lage so abgestimmt,
daß die Klemmung das Schneidwerkzeug in den Sitz des Werkzeug
trägers preßt, wodurch gewährleistet wird, daß auch über längere
Einsatzzeit des Schneidwerkzeuges kein Lösen bzw. Aufweiten der
Bohrung für die Aufnahme des Schneidwerkzeuges entsteht. Um ein
Lösen des Schneidwerkzeuges während der Bohrarbeit völlig auszu
schließen, wird ferner vorgeschlagen, daß die Eintreib- und
Klemmrichtung des Bolzens entgegen der Drehrichtung des Bohrers
gerichtet ist.
Vorzugsweise besitzt der Bolzen eine höhere Härte als der Schaft
des Schneidwerkzeuges, so daß dessen gesamte Einsatzzeit die
eines einzelnen Schneidwerkzeuges übertrifft. Durch diese Maß
nahme ist es nicht erforderlich, bei jedem Schneidwerkzeugwech
sel auch den Bolzen auszutauschen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen
Fig. 1 einen Längsquerschnitt durch eine Aufnahmeboh
rung eines Werkzeugträgers mit darin befestig
tem Schneidwerkzeug,
Fig. 2a, b einen Schnitt entlang der Linie II-II nach
Fig. 1, die das Schneidwerkzeug in gespanntem
bzw. gelöstem Zustand darstellt,
Fig. 2c eine Ansicht nach Pfeil IIc in Fig. 2a,
Fig. 3 ein Schneidwerkzeug in einer Seitenansicht und
Fig. 4 einen Bolzen in Seitenansicht.
In einem im Prinzip nach dem Stand der Technik bekannten Werk
zeugträger 10 ist ein ebenfalls im Prinzip nach dem Stand der
Technik bekanntes Schneidwerkzeug 11 mit einer hartmetall- bzw.
hartstoffbestückten Schneide 12 und einem Schaft 13 befestigt.
Der zylindrische Schaft 13 ruht in einer entsprechend ausgebil
deten Aufnahmebohrung 15 des Werkzeugträgers 10, der eine zu
sätzliche, senkrecht dazu geführte Bohrung 16 aufweist, welche
die Aufnahmebohrung 15 teilweise überschneidet. In dieser Boh
rung 16 ist der Haltebolzen 17 angeordnet, der zum Zweck der
Klemmung einen konischen Mantelbereich 18 aufweist. Wie aus Fig.
2a und 2b ersichtlich, kann durch Verschieben des Bolzens 17
entlang der Längsachse 19 der konische Mantelbereich 18 mit der
Kontaktzone 20, die als ringnutförmige Ausnehmung des Werkzeug
schaftes 13 ausgebildet ist, eine Klemmverbindung eingehen. Der
konische Mantelbereich 18 endet in einer Ringnut 21, die bei
entsprechender, in Fig. 2b dargestellter Stellung des Bolzens 17
den Schneidwerkzeugschaft 13 freigibt.
Einzelheiten des Schneidwerkzeuges bzw. dessen Schaftes und des
Bolzens sind aus Fig. 3 und 4 ersichtlich. Das Schneidwerkzeug 11
besitzt eine ringförmige Anlagefläche 14, die in einem entspre
chend ausgebildeten Sitz 28 des Werkzeugträgers 10 Aufnahme fin
det. Die Kontaktzone 20 des Schaftes für die Klemmverbindung ist
als ringnutförmige Ausnehmung ausgebildet, wobei die Übergangs
zonen 29 abgerundet sind. Diese ringnutförmige Ausnehmung 20 be
findet sich in Höhe der Bohrung 16 für den Haltebolzen. Die
Breite B1 der ringnutförmigen Ausnehmung ist geringfügig, vor
zugsweise etwa 0,5 mm kleiner gewählt als der Durchmesser d3 des
zylinderförmigen Bolzenteils. Am freien Ende besitzt der
Schaft 13 einen Zentrierkonus, der eine optimale Lage des
Schneidwerkzeuges 11 im Werkzeugträger 10 sichert.
Der in Fig. 4 dargestellte Bolzen besitzt im oberen Bereich ein
Gewindestück 30, worüber eine Hutmutter 22 als Bolzenkopf ge
schraubt ist. Das andere Ende des Bolzens ist ebenfalls mit
einem Bolzenkopf 23 versehen, wobei die Bolzenköpfe 22 und 23
jeweils als Aufschlagflächen zum Ein- bzw. Austreiben des Bol
zens aus der Klemmung dienen. Dabei verhindern die ringförmigen
Anschlagflächen 24 und 25 der Bolzenköpfe 22 und 23 ein Heraus
gleiten des Bolzens aus der Bohrung 16 bei entferntem Schneid
werkzeugschaft 13. Etwa im mittleren Teil des Bolzens besitzt
dieser auf der einen Seite einen konischen Mantelbereich 18,
dessen Kegelwinkel α 5° beträgt. Der konische Mantelbereich 18
endet in einer Ringnut 21, deren Radius r in Abstimmung mit der
Überlappungsfläche der beiden Bohrungen 15 und 16 so gewählt
ist, daß bei der in Fig. 2b dargestellten Lage des Bolzens 17
der Schaft 13 des Schneidwerkzeuges 11 freigegeben wird.
Das Spannen bzw. Lösen des Schneidwerkzeuges 11 geschieht fol
gendermaßen:
Soll das Schneidwerkzeug 11 ausgetauscht werden, so wird der ge
spannte Bolzen in Richtung des Pfeiles 27 (Fig. 2b) so weit her
ausgeschlagen, bis die ringförmige Anschlagfläche 24 am Werk
zeugträger 10 zur Anlage kommt. In dieser Stellung liegt der
Schaft 13 der Ringnut 21 des Bolzens klemmungsfrei gegenüber, so
daß der Schaft 13 aus der Aufnahmebohrung 15 entfernt werden
kann. Nunmehr wird der Schaft 13 eines neuen Schneidwerkzeuges 11
in die Aufnahmebohrung 15 eingeschoben und anschließend der Bol
zen durch Schlag auf den Bolzenkopf 23 in Richtung des Pfeiles
26 getrieben. Hierbei kommen die ringnutförmige Ausnehmung 20 des
Schaftes 13 und der konische Mantelbereich 18 des Bolzens zur
klemmenden Anlage (Fig. 2a). Da vorzugsweise die Eintreib- und
Klemmrichtung 26 des Bolzens 17 entgegen der Drehrichtung des
Bohrers gerichtet ist, bleibt die Klemmung auch während des
Bohrbetriebs aufrechterhalten. Im übrigen sind der konische Man
telbereich 18, der Schaft 13 und die Bohrungen 15 und 16 hin
sichtlich ihrer Lage so aufeinander abgestimmt, daß beim Ein
treiben des Bolzens 17 in Richtung des Pfeiles 26 das Schneid
werkzeug 11 fest in den Sitz 28 des Werkzeugträgers 10 einge
preßt wird. Die erfindungsgemäße Klemmverbindung ist einfach und
leicht lösbar, gewährleistet aber dennoch eine vibrationsfeste
Verbindung.
Bezugszeichenliste
10 Werkzeugträger
11 Schneidwerkzeug
12 hartmetall-/hartstoffbestückte Schneide
13 Schaft
14 Anlagefläche
15 Aufnahmebohrung
16 Bohrung
17 Haltebolzen
18 konischer Mantelbereich
19 Längsachse
20 Kontaktzone
21 Ringnut
22 Bolzenkopf
23 Bolzenkopf
24 ringförmige Anschlagfläche
25 ringförmige Anschlagfläche
26 Klemm-/Eintreibrichtung des Bolzens (Pfeil)
27 Austreibrichtung
28 Sitz des Werkzeugträgers
29 Übergangszonen
30 Gewindestück
α Kegelwinkel
d₁ Durchmesser der Bolzenenden
d₂ Durchmesser der Bohrung
d₃ Durchmesser des zylindrischen Bolzenteils
R Radius des Schaftes
r Radius der Ringnut des Bolzens
11 Schneidwerkzeug
12 hartmetall-/hartstoffbestückte Schneide
13 Schaft
14 Anlagefläche
15 Aufnahmebohrung
16 Bohrung
17 Haltebolzen
18 konischer Mantelbereich
19 Längsachse
20 Kontaktzone
21 Ringnut
22 Bolzenkopf
23 Bolzenkopf
24 ringförmige Anschlagfläche
25 ringförmige Anschlagfläche
26 Klemm-/Eintreibrichtung des Bolzens (Pfeil)
27 Austreibrichtung
28 Sitz des Werkzeugträgers
29 Übergangszonen
30 Gewindestück
α Kegelwinkel
d₁ Durchmesser der Bolzenenden
d₂ Durchmesser der Bohrung
d₃ Durchmesser des zylindrischen Bolzenteils
R Radius des Schaftes
r Radius der Ringnut des Bolzens
Claims (13)
1. Großlochbohrer mit einem Werkzeugträger (10) für auswechselbare
Schneidwerkzeuge (11) mit einem im wesentlichen zylindrischen
Schaft (13), der in einer entsprechenden Aufnahmebohrung
(15) des Werkzeugträgers (10) über Spann- und Haltemittel
lösbar gehalten ist, insbesondere für das Bohren in
Weichgestein und Mineralien wie Kali und Salz,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Spann- und Haltemittel ein Bolzen (17) ist, der
einen im wesentlichen konischen Mantelbereich (18) aufweist
und der in einer die Aufnahmebohrung (15) des Werkzeugträgers
(10) teilweise überschneidenden und diese kreuzenden
Bohrung (16) des Werkzeugträgers (10) derart bewegbar geführt
ist, daß bei einer Bewegung des Bolzens (17) entlang
seiner Längsachse (19) der konische Mantelbereich (18) mit
der Kontaktzone (20) des Werkzeugschaftes (13) eine selbsthemmende
Klemmverbindung eingeht bzw. diese löst.
2. Großlochbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Bohrungen (15, 16) des Werkzeugträgers (10) senkrecht zueinander
angeordnet sind.
3. Großlochbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Werkzeugschaft (13) eine ringnutförmige Ausnehmung
(20) als Kontaktzone für die Klemmverbindung aufweist.
4. Großlochbohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die ringnutförmige Ausnehmung (20) im Längsquerschnitt des
Schaftes (13) im wesentlichen einen gleich großen Radius (R)
aufweist.
5. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Übergangszonen (29) zwischen der
ringnutförmigen Ausnehmung (20) und dem Schaftmantel abgerundet
sind oder eine Fase aufweisen.
6. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kegelwinkel (α) des konischen Mantelbereiches
(18) des Bolzens (17) zwischen 3 und 7° liegt,
vorzugsweise 5° beträgt.
7. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der konische Mantelbereich (18) in einer
Ringnut (21) endet, deren Tiefe und Breite mindestens so
groß ist, daß bei entsprechend verschobenem Bolzen (17) der
Schaft (13) des Schneidwerkzeuges (11) aus der Kegelverbindung
freigegeben ist.
8. Großlochbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Enden des Bolzens (17) einen Durchmesser (d1) aufweisen,
der größer als der Durchmesser (d2) der Bohrung (16) für den
Bolzen (17) ist.
9. Großlochbohrer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bolzen (17) an beiden Enden jeweils einen
Bolzenkopf (22, 23) mit einer ringförmigen Anschlagfläche
(24, 25) aufweist.
10. Großlochbohrer nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der der Ringnut (21) näherliegende Bolzenkopf (22) eine abschraubbare
Hutmutter ist.
11. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kegelverbindung hinsichtlich ihrer
Lage so abgestimmt ist, daß die Klemmung das Schneidwerkzeug
(11) in den Sitz des Werkzeugträgers (10) preßt.
12. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Eintreib- und Klemmrichtung (26) des
Bolzens (17) entgegen der Drehrichtung des Bohrers gerichtet
ist.
13. Großlochbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bolzen (17) aus einem Werkstoff
größerer Härte als der des Schaftmaterials des Schneidwerkzeuges
(11) besteht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893915722 DE3915722C2 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Großlochbohrer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19893915722 DE3915722C2 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Großlochbohrer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3915722A1 DE3915722A1 (de) | 1990-11-15 |
DE3915722C2 true DE3915722C2 (de) | 1995-04-13 |
Family
ID=6380643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19893915722 Expired - Lifetime DE3915722C2 (de) | 1989-05-13 | 1989-05-13 | Großlochbohrer |
Country Status (1)
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---|---|
DE (1) | DE3915722C2 (de) |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2533044A1 (de) * | 1975-07-24 | 1977-02-10 | Metallgesellschaft Ag | Loesbare zentrier- und spannvorrichtung fuer zwei aneinanderstossende apparateteile |
CS202186B1 (en) * | 1977-11-29 | 1980-12-31 | Jaroslav Vasek | Knite incl. the knife holder determined for disconnectig the materials part. rocks |
DE2822548C2 (de) * | 1978-05-23 | 1982-11-18 | Sandvik AB, 81181 Sandviken | Werkzeug, insbesondere Bergbaumeißel, mit einem Halteschaft zur Befestigung in einem Aufnahmeteil einer Maschine |
GB8610330D0 (en) * | 1986-04-28 | 1986-06-04 | Wimet Mining Ltd | Tool-locking |
DE3915277A1 (de) * | 1989-05-10 | 1990-11-15 | Henkel Kgaa | Verfahren zur reinigung von enzymfluessigkonzentraten |
-
1989
- 1989-05-13 DE DE19893915722 patent/DE3915722C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3915722A1 (de) | 1990-11-15 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Owner name: SANDVIK AB, SANDVIKEN, SE |
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