AT391164B - Scheibenschneider fuer gesteinsbearbeitungsmaschinen - Google Patents

Description

Nr. 391164

Die Erfindung betrifft Scheibenschneider für Gesteinsbearbeitungsmaschinen, wie Aufbruchbohrer und Rollochbohrer.

Konventionelle Scheibenschneidmaschinen des infrage stehenden Typs haben Scheibenschneider mit einem Körper, der um eine an der Gesteinsbearbeitungsmaschine befestigten Welle drehbar gelagert ist Auf dem Körper befindet sich ein Stahlschneidring, der mit hohem Festsitz, wie mittels Heißschrumpfens, befestigt ist. Wenn schwer schleifbares Gestein zu bearbeiten ist, werden die Stahlringe auf konventionellen Schneidscheiben sehr rasch stumpf, so daß Gesteinsbearbeitungsmaschinen mit Schneidscheiben in der Verwendung unökonomisch werden.

Es ist daher vorgeschlagen worden, die Stahlschneidkante in einer solchen Scheibe durch Hartmetall zu ersetzen, wie Kobalt-Wolframkarbidhartmetall oder Titankarbid. Die diesbezüglich frühesten Vorschläge befaßten sich mit der Fixierung von Segmenten aus Hartmetall auf dem Körper - vgl. U.S. Patente Nr. 3,981,370 und 3,982.595. Diese Vorschläge fanden jedoch keine praktische Verwendung, vermutlich weil Fehler an den aneinanderstoßenden Flächen der Segmente auftraten.

Im U.S. Patent Nr. 3,766,998 wird die Verwendung eines durchgehenden Ringes aus Hartmetall vorgeschlagen. Der Ring hat rautenförmigen Querschnitt und ist zwischen geneigten Flächen eingeklemmt, die eine radial nach außen gerichtete Umfangsspannung ausüben. Das Patent warnt vor dem Aufbringen von zu viel Zugspannung auf den Ring, empfiehlt jedoch die Anwendung eines gewissen Maßes an Zugspannung am Beginn. Auch dieser Vorschlag hat keine kommerzielle Verwertung gefunden, und es wird angenommen, daß ein solcher Ring in der Praxis versagen würde, u. zw. wegen der sich addierenden Wirkungen der anfänglichen Umfangsspannung und der durch die Schneidlasten verursachten Umfangsspannungen. Die Geometrie der Ringstütze hat keine ausreichende Steifigkeit, um den Ring entsprechend zu unterstützen. Die induzierten Zugumfangsspannungen im unteren Teil des Profils aufgrund der Schneidlasten, die zu den Zugumfangsspannungen aufgrund der Passung hinzukommen, werden den Ring zum Brechen bringen.

Gemäß der Erfindung bildet ein Schneidring aus Hartmetall einen genau passenden Sitz oder einen unter niedriger Preßkraft stehenden Sitz auf dem Körper, ist der Schneidring auf dem Körper durch zwei flankierende ringförmige Schultern ohne Ausübung von radial nach außen gerichteten auf den Schneidring wirkenden Kräften gehalten, und ist zumindest eine der Schultern abnehmbar.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Schneidring im Schnitt giebelförmig, wobei zwei parallele Flächen sich radial vom Körper erstrecken, und ist der Ring durch eine fixe und eine abnehmbare Schulter flankiert.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Ring im Schnitt dreieckig und durch zwei Schultern flankiert, die an geneigten Flächen auf dem Körper lösbar befestigt sind und gegen die geneigten Flächen des Ringes aufruhen.

Fig. 1 ist ein teilweiser Schnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, und Fig. 2 ist eine ähnliche Ansicht einer anderen Ausführungsform.

Bei jeder der Ausführungsformen ist ein Körper (10) mittels geeigneter Wälzlager auf bekannte Weise auf einer Welle (11) gelagert.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist der Körper (10) mit einer fixen Schulter (12) ausgebildet. Gegen die Schulter ruht ein im Querschnitt giebelförmiger Schneidring (13) aus Wolframkarbidhartmetall auf. In Umfangsrichtung bildet der Ring (13) einen genauen Aufnahmesitz auf dem Körper (10). Eine lösbare ringförmige Schulter (14) ist auf den Körper (10) aufgeschraubt.

Fig. 2 zeigt einen im Schnitt dreieckförmigen Schneidring (15). Der Ring (15) bildet einen genauen Aufnahmesitz auf dem Körper (10). Auf jeder Seite des Rings (15) befindet sich ein ringförmiger Klemmring (16), der mit geneigten Flächen auf dem Körper (10) mittels Kappen- bzw. Inbusschrauben verbunden ist. Der Zweck der Klemmringe (16) besteht darin, verbleibende Druckbeanspruchungen in den Hartmetallring (15) zu leiten und ihn gleichzeitig in Lage zu halten. Messingbeilagen (17) sind zwischen die Ringe (16) und (15) eingelegt, um eine einheitliche Druckbeanspruchung zu gewährleisten.

Bei jeder Ausführungsform ist der Ring (13) oder (15) gegenüber seitlicher Bewegung fixiert. Die Ringe sind leicht nachschärfbar.

Laboratoriumsversuche haben gezeigt, daß für eine gegebene Eindringtiefe die Schneidkräfte des Hartmetallschneiders der Fig. 1 im wesentlichen die gleichen sind wie jene eines scharfen Stahlscheibenschneiders in Norit. Ein stumpfer Stahlscheibenschneider erreichte jedoch nur die Hälfte der Eindringung des Hartmetallschneiders bei einer gegebenen Kraft Dies wird durch die folgende Tabelle veranschaulicht -2-

Claims (3)

1. Nr. 391 164 Scharfer Stahl Stumpfer Stahl Hartmetall Druck- Wälz- Druck- Wälz- Druck- Wälz- kraft kraft kraft kraft kraft kraft (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) (kN) Eindringtiefe (2 mm) 141 8,3 194 10,7 153 7,7 Eindringtiefe (4 mm) 188 17,7 271 17,7 191 13,8 Ein praxisnaher Teil versuch wurde unter Verwendung von sechs Scheibenschneidem gemäß Fig. 1 auf einem Robbins-Rollochbohrer durchgeführt. Die anderen sieben Schneider hatten konventionelle Stahlschneidringe. Ein 55 m langes Loch wurde gebohrt. Die Stahlschneidringe mußten bei 31 m ersetzt werden, und am Ende der 55 m Bohrung mußten die Stahlringe wiederum ersetzt werden. Auf der anderen Seite waren die sechs Hartmetallringe intakt, und man kann aufgrund von durchgeführten Verschleißmessungen sagen, daß jeder der Hartmetallringe eine Lebensdauer von 400 m haben würde. Unter denselben Bedingungen haben Stahlringe eine durchschnittliche Lebensdauer von 25 m. PATENTANSPRÜCHE 1. Scheibenschneider für eine Gesteinsbearbeitungsmaschine mit einem um eine Welle drehbar gelagerten Körper, welche Welle an die Maschine befestigbar ist, und mit einem Schneidring, der mit dem Körper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (13 bzw. 15) aus Hartmetall besteht, einen genau passenden Sitz oder einen unter niedriger Preßkraft stehenden Sitz auf dem Körper (10) bildet, auf dem Körper (10) durch zwei flankierende ringförmige Schultern (12,14 bzw. 16) ohne Ausübung von radial nach außen gerichteten auf den Schneidring (13 bzw. 15) wirkenden Kräften gehalten ist und zumindest eine der Schultern (14) lösbar ist.
2. 2. Scheibenschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (13) im Schnitt giebelförmig ist, wobei zwei parallele Flächen sich radial vom Körper (10) erstrecken, und der Ring (13) durch eine fixe (12) und eine lösbare (14) Schulter flankiert ist.
3. 3. Scheibenschneider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidring (15) im Schnitt dreieckförmig und durch zwei Schultern (16) flankiert ist, welche Schultern an geneigten Flächen am Körper lösbar befestigt sind und gegen die geneigten Flächen des Ringes (15) aufruhen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-