Bohrkopf für Erdbohrer Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für Erdbohrer mit einer Spüldüse, die jeder zeit. gegen eine Düse anderer Grösse oder an derer Innenausbildung ausgewechselt werden kann.
Der Bohrkopf übdieher Ausführung leitet eine Spülflüssigkeit. nach unten, die von der Düse auf einen gewünschten Abschnitt des Bohrloehbodens gerichtet wird. Gewöhnlich wird eine Düse aus verschleissfestem Material verwendet, z.
B. Wo:lframkarbidguss, gesinter tem Wolframkarbid, keramischem Material oder aus anderem verschleissfestem Material. Schwierigkeiten entstanden bei der durch Sehweissen, Löten, Kitten und dergleichen er folgenden Befestigung dieser Düsen. Diese Befestigung musste bisher in einem gut aus gerüsteten Werk vorgenommen werden.
Dieser Nachteil kann mit dem erfindungs gemässen Bohrkopf behoben werden durch einen im Bohrkopf befindlichen DuTehlass für das Durchströmen von Spülflüssigkeit aus dem Innenraum zur Stirnseite des Bohrkopfes;
durch eine aus verschleissfestem Material be stehende Düse, die in das Ende dieses Durch lasses eingesetzt ist und. einen in dem Durch lass befindlichen Anschlag berührt; durch eine zwischen dem Aussenumfang der Düse und der Innenwand des Durchlasses befindliche Ab dichtung und durch eine lösbare Verriege lung, die die Düse gegen eine Läng@sversehie- bung im Durchlass sichert.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfin- dung sind in d er Zeichnung dargestellt. Darin ist Fig.l eine teilweise geschnittene Ansicht eines üblichen Erdbohrers mit der Düse,
Fig.2 eine Ansicht nach Linie 2-2 der Fig.1. Fig.3 im grösseren Massstab ein Schnitt einer abgeänderten Dichtung zwischen Düse und Bohrkopf und Fig.4 eine der Fig.3 entsprechende An sicht einer abgeänderten Dichtung.
Der in Fig.1 dargestellte Bohrer 1 weist einen Bohrkopf 2 mit abwärts gerichteten Armen 3 auf, in denen die Drehmeissel 4 in bekannter Weise eingesetzt sind. Der Kopf 2 hat am Umfang abwärts gerichtete Angüsse 5 mit je einem Durchlass .6, der zwischen dem Innenraum und der Stirnseite,des Bohrkopfes eine Verbindung für .den Du:rchfluss der Spül- flüssigkeit herstellt, die aus dem Durchlass über die Düse 7 abströmt.
Die Düse ist in den Fig. 2, 3 und 4 in grösserem Massstab dar gestellt. Es ist zwar ein Bohrer mit Dreh meisseln gezeigt, doch kann die Erfindung auch bei andern Bohrerarten Verwendung fin den. Es kann ein einziger Durchlass oder es können mehrere Durchlässe für die<B>Spülflüs-</B> sigkeit in dem Bohrkopf vorhanden sein.
Zur Lagerung der Düse 7 besitzt der Durchlass 6 eine Ausbohrung 8, die eine mit ihrer Fläche nach unten weisende Schulter 9 (Fig.l bis 3) bildet, die der obern Stirnseite der Düse 7 als Anschlag dient. Der Innen durehmesserder Ausbohrung 8 ist etwas grö sser als der Aussendtirchm:esser der Düse 7, so dass die Düse 7 leicht in die Ausbohrung 8 eingeschoben und aus ihr herausgezogen wer den kann.
Zum lösbaren Festhalten der Düse 7 in .der Ausbohrung 8 dient eine in der Aasboh- rung befindliche Umfangsnut 10, die so weit im Abstand von der Schulter 9 angeordnet ist., dass die ganz eingeschobene Düse 7 zwischen der Sehirlter 9 und dieser Nut 10 liegt.
Nach dem Einsetzen der Düse in die Aasbohrung 8 wird ein Sprengring 11 in die Nut 10 ein gesetzt, der sich in der Grit ausdehnt und die Nut ausfüllt. Die Ringstärke ist so bemessen, dass der Ring dicht in die Nut 10 pa.sst, wäh rend der Durchmesser des Ringes so gewählt wird, dass der Ring unter einen Teil der un tern Stirnfläche der Düse greift. Der nach aussen gerichtete Druck auf die Düse 7 wird vom Sprengring 11 aufgenommen.
Die Düse 7 wird also während! der Verwendungsdauer des Bohrers sicher an ihrer Stelle gehalten.
Die Düse 7 hat. eine innere stromlinienför mige Profillinie 12, wobei der Kanal sich ver engt, so dass die Geschwindigkeit der Spülflüs sigkeit bei ihrem Durchtritt durch die Düse stark erhöht wird.. Es entsteht also ein hoher Druckabfall zwischen Eintrittsseite und Aus trittsseite der Düse. Dieser hydraulische Druckabfall erzeugt eine Kraft, die die Düse aus der Aasbohrung 8 herausdrücken will. Dieser Kraft wirkt der Sprengring 17. ent gegen.
Gleichzeitig will die Spülflüssigkeit an der Düse zwischen der 'Tand der Ai.sbohxaing und,der zylindrischen Aussenfläche der Düse s hindurchströmen. Dieses Austreten von Flüs sigkeit wird von einem um die Düse liegenden flüssigkeitsdichten Abschluss verhindert,
der beispielsweise aus einer an der Berührrungs- flü che zwischen der Düse und der umgebenden s Wand der Aasbohrung befindlichen Ringnut und aus einer in diese Ringnut eingesetzten Dichtung besteht.
Bei der in Fig.1 .dargestellten Ausführaing besitzt die Düse 7 am Umfang eine Ringnut 15, in die ein Dichtungsring 16 eingesetzt ist. Der Ring hat für gewöhnlich einen ovalen oder kreisförmigen Querschnitt. Der Dich tungsring 16 kann aus jedem beliebigen bieg samen und verformbaren Material, beispiels- weise (lummi, sein.
Die Abmessungen des ; Ringes sind der Ringnut 15 gegenüber so gewählt., dass der Ring nach dem Einsetzen in die Ringnut. und nach dem Eipschieben der Düse in die Ailsbohrun:g 8 zusammen gedrückt, wird.
Fig.3 zeigt eine Abänderung zur Erzie lung eines wirksamen flüssigkeitsdichten Ab- sehhisses an der Düse 7. Die zur Aufnahme des Dichtungsringes 16 bestimmte Ringnut<B>15'</B> ist. hierbei in dem weicheren Material des, Bohrkopfes 2 einge geht.
Die Nut beeinträch tigt die Festigkeit. der Düse nicht und mass bei dieser Ausführung auch nicht in das harte Material der Düse ein Gearbeitet. werden.
Die Ausführung, der Zusammenbau und die Arbeitsweise der Düse er,-eben sieh aus der Beschreibung. Die untere Stirnseite des Durchlasses 6 besitzt. eine Aisbohraing 8, die eine von dem Ende des Durchlasses im Ab stand liegende Schulter 9 bildet. Die in der Düse angeordnete Ringnut 15 (Fig.1) oder die in der Innenwand der Aasbohrung 8 an geordnete Ringnut 15' (Fig.
nimmt einen Dichtungsrinm 16 geeigneter Abmessung und zweckdienlichen Materials auf. Die Düse wird dann in die Aasbohrung 8 so weit eingescho ben, bis die Innenstirnseite der Düse an der Schulter 9 anliegt. Dann wird der Sprengring 11 in die am untern Ende der Aasbohrung 8 befindliche INTTUt 7.0 eingesetzt. Die Düse wird sicher, aber lösbar an ihrer Stelle gehalten. Der Dichtungsring 16 verhindert ein Aus treten von Spülflüssigkeit an der Düse.
Nach dem Zusammenziehen. und Herausnehmen des Sprengringes 11 kann die Düse 7 oder 7' aus der zeigehörenden Aasbohrung 8 herausge zogen. werden.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung ist die Aasbohrung 8' oberhalb der Stirnseite 19 des Angusses 5 angebracht, wodurch eine nach oben weisende Innenschulter 20 nahe der Stirnseite des Angusses 5 geschaffen wird. Das untere Ende der Düse 7" weist einen abgesetzten Teil 21 auf, der in die unterhalb der Schulter 20 befindliche Bohrung einge schoben werden kann.
Dieser Teil bildet an der Düse auch die nach unten weisende Schul ter 22. Der Durchmesser der Düse oberhalb dieser Schulter ist so gross, dass die Düse gleitend in die Ausbohrung 8' passt.
Der im Durchmesser verkleinerte Teil 21 der Düse 7" besitzt eine Umfangsnut 23, die einen so grossen Abstand von der Schulter 22 bat, dass der Dichtungsring 16 genügend zu sammengedrückt wird, um einen flüssigkeits dichten Abschluss zu bilden, wenn die Nut 23 unmittelbar unter der Stirnseite 19 des An- gusses 5 liegt.
Ein Sprenboring 24 wird aus gedehnt und auf das untere Ende der Düse aufgesetzt, so :dass der Ring in die Nut, 23 eingreift und ausserdem ein Radialabscbnitt des Ringes 24 über der Stirnseite 19 des An gusses 5 liegt.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung kann in der gleichen Weise wie bei den Fig.1 bis 3 die Düse leicht ausge- wechselt werden, wobei gleichzeitig ein flüs sigkeitsdichter Abschluss um die Düse wäh rend der üblieh.en Verwendungsdauer erhal ten wird.
Drill head for earth drills The invention relates to a drill head for earth drills with a flushing nozzle, which at any time. Can be exchanged for a nozzle of a different size or with a different interior design.
The drill head over the execution conducts a flushing liquid. downward directed by the nozzle at a desired portion of the borehole floor. Usually a nozzle made of wear-resistant material is used, e.g.
B. Where: cast lfram carbide, sintered tungsten carbide, ceramic material or other wear-resistant material. Difficulties arose in the fastening of these nozzles, which followed by welding, soldering, cementing and the like. Until now, this fastening had to be carried out in a well-equipped factory.
This disadvantage can be remedied with the drill head according to the invention by a DuTehlass located in the drill head for the flow of flushing liquid from the interior to the end face of the drill head;
by a nozzle made of wear-resistant material, which is inserted into the end of this passage and. touches a stop located in the passage; by a seal located between the outer circumference of the nozzle and the inner wall of the passage and by a releasable lock which secures the nozzle against longitudinal displacement in the passage.
Some embodiments of the invention are shown in the drawing. FIG. 1 is a partially sectioned view of a conventional auger with the nozzle,
FIG. 2 is a view along line 2-2 of FIG. 3 shows, on a larger scale, a section of a modified seal between the nozzle and drill head and FIG. 4 shows a view of a modified seal corresponding to FIG.
The drill 1 shown in Figure 1 has a drill head 2 with downwardly directed arms 3, in which the turning tools 4 are inserted in a known manner. The head 2 has downwardly directed sprues 5 each with a passage 6, which establishes a connection between the interior and the face of the drill head for the flow of the rinsing fluid that flows out of the passage via the nozzle 7 .
The nozzle is shown in Figs. 2, 3 and 4 on a larger scale represents. Although a drill bit with rotary chisels is shown, the invention can also be used with other types of drill bits. There can be a single passage or there can be multiple passages for the flushing liquid in the drill head.
To support the nozzle 7, the passage 6 has a bore 8 which forms a shoulder 9 (FIGS. 1 to 3) pointing downwards with its surface, which serves as a stop on the upper end of the nozzle 7. The inner diameter of the bore 8 is somewhat larger than the outer diameter of the nozzle 7, so that the nozzle 7 can easily be pushed into the bore 8 and pulled out of it.
To releasably hold the nozzle 7 in the bore 8, a circumferential groove 10 located in the bore hole is used, which is so far spaced from the shoulder 9 that the completely inserted nozzle 7 lies between the needle 9 and this groove 10 .
After inserting the nozzle into the Aasbohrung 8, a snap ring 11 is inserted into the groove 10, which expands in the grit and fills the groove. The ring thickness is dimensioned so that the ring fits tightly into the groove 10, while the diameter of the ring is selected so that the ring engages under part of the lower face of the nozzle. The outward pressure on the nozzle 7 is absorbed by the snap ring 11.
The nozzle 7 is therefore during! securely held in place for the duration of the drill's useful life.
The nozzle 7 has. an inner streamlined profile line 12, the channel narrows so that the speed of the rinsing fluid is greatly increased as it passes through the nozzle. There is thus a high pressure drop between the inlet side and the outlet side of the nozzle. This hydraulic pressure drop generates a force that wants to push the nozzle out of the Aasbohrung 8. The snap ring 17 counteracts this force.
At the same time, the rinsing liquid wants to flow through the nozzle between the 'Tand of the Ai.sbohxaing and the cylindrical outer surface of the nozzle. This leakage of liquid is prevented by a liquid-tight seal around the nozzle,
which consists, for example, of an annular groove located on the contact surface between the nozzle and the surrounding wall of the Aasbohrung and of a seal inserted into this annular groove.
In the embodiment shown in FIG. 1, the nozzle 7 has an annular groove 15 on its circumference, into which a sealing ring 16 is inserted. The ring is usually oval or circular in cross section. The sealing ring 16 can be made of any flexible and deformable material, for example (rubber).
The dimensions of the; Ring are chosen opposite the ring groove 15 so that the ring after being inserted into the ring groove. and after pushing the nozzle into the Ailsbohrun: g 8 is pressed together.
FIG. 3 shows a modification for achieving an effective liquid-tight cover on the nozzle 7. The annular groove 15 ′ intended for receiving the sealing ring 16 is. here in the softer material of the drill head 2 is turned.
The groove affects the strength. of the nozzle and in this version also did not work into the hard material of the nozzle. will.
The design, assembly and mode of operation of the nozzle can be found in the description. The lower end face of the passage 6 has. a Aisbohraing 8, which stood from the end of the passage in the Ab shoulder 9 forms. The annular groove 15 arranged in the nozzle (Fig. 1) or the annular groove 15 'arranged in the inner wall of the Aasbohrung 8 (Fig.
receives a sealing ring 16 of suitable size and material. The nozzle is then pushed into the Aasbohrung 8 until the inner end face of the nozzle rests on the shoulder 9. Then the snap ring 11 is inserted into the INTTUt 7.0 located at the lower end of the Aasbohrung 8. The nozzle is held securely but releasably in place. The sealing ring 16 prevents flushing liquid from entering the nozzle.
After contracting. and removing the snap ring 11, the nozzle 7 or 7 'from the Aasbohrung 8 belonging to the drawing pulled out. will.
In the embodiment shown in FIG. 4, the Aasbohrung 8 'is attached above the face 19 of the sprue 5, whereby an upwardly facing inner shoulder 20 is created near the face of the sprue 5. The lower end of the nozzle 7 "has a stepped part 21 which can be pushed into the bore located below the shoulder 20.
This part also forms the downward-facing shoulder 22 on the nozzle. The diameter of the nozzle above this shoulder is so large that the nozzle slidably fits into the bore 8 '.
The reduced diameter part 21 of the nozzle 7 ″ has a circumferential groove 23 which was so large a distance from the shoulder 22 that the sealing ring 16 is compressed enough to form a liquid-tight seal when the groove 23 is immediately below the Front side 19 of the sprue 5 is located.
A snap ring 24 is expanded and placed on the lower end of the nozzle, so that the ring engages in the groove 23 and, in addition, a radial section of the ring 24 lies above the end face 19 of the cast 5.
In the embodiment shown in FIG. 4, the nozzle can easily be replaced in the same way as in FIGS. 1 to 3, with a liquid-tight seal around the nozzle being obtained at the same time during the normal period of use.