DE1119194B

DE1119194B - Drill for making drill holes in pending minerals

Info

Publication number: DE1119194B
Application number: DES60952A
Authority: DE
Inventors: Karl-Guenther Bechem; Dipl-Berging Claus Liebeneiner; Dipl-Ing Juergen Schuetza
Original assignee: J C Soeding & Halbach Edelstah
Current assignee: J C Soeding & Halbach Edelstah
Priority date: 1958-12-12
Filing date: 1958-12-12
Publication date: 1961-12-14

Description

Bohrer zum Herstellen von Bohrlöchern in anstehenden Mineralien Zusatz zum Patent 1063 550 Gegenstand des Hauptpatents 1063 550 ist ein Bohrer zum Herstellen von Bohrlöchern in anstehenden Mineralien, dessen Grundkörper einen mittleren, sich mit diesem drehenden Vorbohrer und in radialer Verteilung eine Mehrzahl von demgegenüber zurückversetzten Rollenmeißeln. trägt, die auf sich sternförmig auf dem Grundkörper nach außen erstreckenden Armen, deren Endbereiche im wesentlichen parallel zur Bohrlochachse verlaufen, in einem aus dem Mineral einen stehenbleibenden zylindrischen Körper ausschneidenden Abstand von dem Grundkörper des Gerätes angeordnet sind, welcher seinerseits anschließend an den Vorbohrer als den aus dem Mineral ausgeschnittenen Zylinderkörper aufsprengender Brechkegel ausgebildet ist.Drill for making drill holes in pending minerals to patent 1063 550 The subject of the main patent 1063 550 is a drill for production of boreholes in pending minerals, the base body of which has a middle, itself with this rotating pilot drill and in radial distribution a plurality of opposite recessed roller chisels. carries that on itself in a star shape on the base body outwardly extending arms, the end regions of which are substantially parallel to the borehole axis run, in a cylindrical body made of the mineral cutting distance from the base body of the device are arranged, which in turn adjoining the pre-drill as the one cut out of the mineral Cylinder body bursting crushing cone is formed.

Bohrvorrichtungen dieser Art haben sich, insbesondere wegen ihrer außerordentlichen Einfachheit, für die Herstellung von Bohrlöchern vor allem großen Durchmessers bewährt. Ihr Hauptvorteil besteht in der Ersparnis an Zerspanungsarbeit; die sich dadurch ergibt, daß nur ein Teil des auf der Bohrlochsohle anstehenden Minerals gebohrt, ein hoher Anteil der Zerkleinerungsarbeit dagegen durch den Brechkegel geleistet wird. Dieser Vorteil wirkt sich mit Vergrößerung des Bohrlochdurchmessers immer stärker aus.Drilling devices of this type have, in particular because of their extraordinary simplicity, for the production of boreholes especially large ones Proven diameter. Their main advantage is the saving of machining work; which results from the fact that only part of the pending on the borehole bottom Minerals drilled, but a high proportion of the crushing work is done through the crushing cone is done. This advantage has an effect when the borehole diameter increases getting stronger and stronger.

Durch die Erfindung wird die den Gegenstand des Hauptpatents bildende Bohrvorrichtung weiter, insbesondere vom Gesichtspunkt ihrer Brauchbarkeit für das Bohren von Löchern großen Querschnitts im Gestein, verbessert.The invention is the subject of the main patent Drilling device further, especially from the point of view of its usefulness for the Drilling of large cross-section holes in the rock, improved.

Beim Bohren im Gestein ist die einwandfreie Wirkungsweise des gemäß dem Hauptpatent für das Aufsprengen des stehenbleibenden Zylinderkörpers verwendeten Brechkegels, der mit dem Bohrwerkzeug umläuft, auf eine von der Beschaffenheit des Minerals abhängige höchste Wandstärke des aufzusprengenden Zylinderkörpers beschränkt. Andererseits ist in der Regel eine möglichst große Wandstärke dieses Zylinderkörpers erwünscht, weil diese Wandstärke bestimmend für den Anteil des Bohrlochquerschnittes, auf dem Zerspanungsarbeit geleistet werden muß, ist.When drilling in rock, the proper functioning of the according to the main patent used for the bursting open of the remaining cylinder body Crushing cone, which rotates with the drilling tool, to one of the nature of the Minerals-dependent maximum wall thickness of the cylinder body to be blown open is limited. On the other hand, the wall thickness of this cylinder body is usually as large as possible desirable because this wall thickness determines the proportion of the borehole cross-section, on which machining work has to be done is.

Der wesentlichste Grund für die beschränkte Wirkung des gemäß dem Hauptpatent ausgebildeten Brechkegels besteht, wie erkannt wurde, darin, daß er mit dem Bohrwerkzeug umläuft und daher eine kraftverbrauchende Reibung desselben an der Innenwandung des ausgeschnittenen Zylinderkörpers erfolgt.The main reason for the limited effect of the according to the Main patent trained breaking cone, as has been recognized, is that he rotates with the drilling tool and therefore a force-consuming friction of the same takes place on the inner wall of the cut-out cylinder body.

Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß das Brechwerkzeug an dem Grundkörper des Gerätes, nämlich dem den Vorbohrer tragenden Zwischenstück, relativ zu diesem drehbar gelagert ist und deshalb an dessen Drehbewegung nicht teilnimmt.This disadvantage is avoided according to the invention in that the Breaking tool on the main body of the device, namely the one carrying the pre-drill Intermediate piece, is mounted rotatably relative to this and therefore on its rotational movement does not participate.

Damit entfällt jeder überflüssige Kraftverbrauch durch Reibung des Brechwerkzeuges an den Wandungen des ausgeschnittenen Zylinderringes. Ferner wird es nunmehr möglich, dem von dem Gerät weitgehend unabhängigen Brechwerkzeug eine für seine Wirkung wesentlich günstigere Gestalt zu geben, indem es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung nur in seinem unteren Bereich als Brechkegel ausgebildet ist, von dem sich ein das Ende des in den Grundkörper eingeschraubten Vorbohrers umschließender, gegenüber dem Außenumfang des Brechkegels entsprechend zurückspringender buchsenartiger Körper erstreckt, an dessen Außenumfang sternförmig verteilt von ihrem Ansatzpunkt an der oberen Basis des den Brechkörper bildenden Kegelstumpfs aus schwach konisch verlaufende Leisten angeordnet sind. Diese Rippen wirken durch den lokalen Andruck, den sie von innen auf den ausgeschnittenen Zylinderkörper ausüben, wegen ihrer geringen Konizität in diesen vergleichsweise weit eindringend in wesentlich vorteilhafterer Weise, nämlich auf einen großen Bereich in aufspaltendem Sinne, so daß ihre Wirkung durch die des ihnen folgenden Brechkegels nur noch ergänzt wird.This eliminates any superfluous power consumption due to friction between the Breaking tool on the walls of the cut cylinder ring. Furthermore, it is now possible to use the breaking tool, which is largely independent of the device to give it a much more favorable shape for its effect by making it according to a further Feature of the invention is designed as a crushing cone only in its lower area, from which one of the end of the pre-drill screwed into the base body surrounds, bush-like, correspondingly recessed compared to the outer circumference of the crushing cone Body extends, on the outer circumference of which is distributed in a star shape from its starting point at the upper base of the truncated cone forming the breaker body from slightly conical running strips are arranged. These ribs work through the local pressure, which they exercise from the inside on the cut-out cylinder body, because of their low Conicity penetrating this comparatively far in much more advantageous Way, namely on a large area in a splitting sense, so that its effect is only supplemented by that of the crushing cone that follows them.

Die relativ zu dem Grundkörper drehbare Ausbildung des nunmehr aus dem Brechkegel und der die Leisten tragenden Buchse bestehende Brechwerkzeugs ermöglicht in einfachster und technisch vorteilhaftester Weise sein Auswechseln gegen ein solches von anderen Abmessungen unter gleichzeitigem Auswechseln des Vorbohrwerkzeugs und damit die beliebig gewünschte Bemessung " der Wandstärke des stehenbleibenden Zylinderringes.The design of the rotatable relative to the base body is now made the crushing cone and the existing breaking tool for the bushes carrying the strips enables it to be replaced in the simplest and most technically advantageous manner against one of different dimensions with simultaneous replacement of the pre-drilling tool and thus any desired dimensioning "of the wall thickness of the remaining Cylinder ring.

In den Abbildungen ist ein vorzugsweises Ausführungsbeispiel des B"ohrwerkzeügesgemäß der Erfindung dargestellt.In the figures, a preferred embodiment of the B "ear tool is in accordance with of the invention shown.

Abb. 1 zeigt das gesamte Gerät in perspektivischer Darstellung; Abb. 2 ist ein axialer Schnitt durch das Gerät. Wie aus den Abbildungen ersichtlich ist, besteht das Gerät aus einem auf das nicht dargestellte Bohrgestänge aufzuschraubenden Grundkörper, der- über sich von ihm aus strahlenförmig erstreckende Arme e den Ringkörper ä trägt, der seinerseits den Träger für die über einen Umfang gleichmäßig verteilt angeordneten, gemäß dem Ausführungsbeispiel insgesamt sechs Rollenmeißel bildet. Diese Rollenmeißel sind an Tragansätzen b und c befestigt, von denen die mit den Ansätzen b abwechselnden Ansätze c, um ihren Verschleiß zu vermindern, etwas nach innen geneigt sind, während die das Gerät führenden Ansätze b, wie im Hauptpatent beschrieben, in der axialen Richtung des Werkzeuges verlaufen. Durch die den Ringkörper a tragenden Arme e erstrecken sich von dem Hohlraum f des Grundkörpers aus die üblichen Wasserzuführungskanäle g.Fig. 1 shows the entire device in perspective; Fig. 2 is an axial section through the device. As can be seen from the pictures, the device consists of a drill rod to be screwed onto the drill rod, not shown Base body, which is the ring body via arms extending radially from it ä carries, which in turn evenly distributes the carrier for the over a circumference arranged, forms a total of six roller bits according to the embodiment. These roller bits are attached to support lugs b and c, of which those with the Approaches b alternate approaches c to reduce their wear and tear are inclined inside, while the device leading approaches b, as in the main patent described, extend in the axial direction of the tool. Through the the ring body a supporting arms e extend from the cavity f of the base body from the usual Water supply channels g.

In einen zentralen, sich in axialer Richtung erstreckenden Ansatz i des Grundkörpers ist in der üblichen Weise das rückwärtige Ende k des Vorbohrers l eingeschraubt.In a central approach extending in the axial direction i of the main body is the rear end k of the pilot drill in the usual way l screwed in.

An dem Ansatz i ist unten ein Absatz m gebildet, auf welchem dem Ansatz gegenüber frei drehbar das Brechwerkzeug n aufruht. Dieses Brechwerkzeug besteht aus dem unteren stark konischen Kegelstumpfkörper o, in welchen eine Buchse bzw. Hülse p eingeschweißt ist, welche die Verbindungsstelle zwischen dem Ende k des Vorbohrers und dem Grundkörper i umschließt, und derart das Brechwerkzeug, das in eingeschraubtem Zustande des Vorbohrers k durch einen unteren Absatz q desselben nach oben gesichert gehalten wird, gegen Verkippen sichert. A shoulder m is formed at the bottom of the shoulder i , on which the breaking tool n rests in a freely rotatable manner with respect to the shoulder. This breaking tool consists of the lower, strongly conical truncated cone body o, into which a bushing or sleeve p is welded, which surrounds the connection point between the end k of the pre-drill and the base body i , and the breaking tool, which in the screwed-in state of the pre-drill k through a lower paragraph q of the same is held secured upwards, secures against tilting.

Der Außenumfang der Buchse p, deren Radius erheblich kleiner ist als der des Kegelstumpfes o des Brechkegels, ist mit einer Mehrzahl von sternförmig über den Umfang verteilten Leisten r besetzt, deren Ansatzenden gegenüber dem Umfang des Kegelstumpfkörpers etwas zurückspringen und die in Richtung nach oben schwach konisch verlaufen. Diese rippenartigen Ansätze dringen in den ausgeschnittenen Zylinderkörper ein und leiten den Brechvorgang ein, der durch die Wirkung des eigentlichen Brechkegels o ergänzt wird.The outer circumference of the socket p, the radius of which is considerably smaller than that of the truncated cone o of the refractive cone is star-shaped with a plurality of bars distributed over the circumference r occupied, their starting ends compared to the circumference of the truncated cone body jump back a little and the upward direction weak are conical. These rib-like extensions penetrate the cut-out cylinder body and initiate the crushing process, which is caused by the action of the actual crushing cone o is added.

Es ist ohne: weiteres ersichtlich, daß das Brechwerkzeug n, p, r, das nur lose zwischen dem Absatz m des Grundkörpers und dem Absatz q des Vorbohrers gehaltert ist, bei der Drehbewegung des Bohrwerkzeuges in Ruhe verbleibt und derart, unter Vermeidung jeder Reibung, ausschließlich aufspaltend wirkt, wobei einerseits die Buchse p das Brechwerkzeug am Vorbohrer und ihre Rippen r es an der Innenwandung des ausgeschnittenen Zylinderkörpers führen.It is readily apparent that the breaking tool n, p, r, which is only loosely held between the shoulder m of the base body and the shoulder q of the pilot drill, remains at rest during the rotary movement of the drilling tool and so, avoiding any friction, acts exclusively splitting, on the one hand the bushing p the breaking tool on the pre-drill and its ribs r guide it on the inner wall of the cut-out cylinder body.

Ebenso ist ersichtlich, in welch einfacher Weise nunmehr nach bloßem Abschrauben des Vorbohrers 1 das Brechwerkzeug abgehoben und durch ein solches von anderen radialen Dimensionen ersetzt werden kann, wobei dann gleichzeitig die Auswechselung des Vorbohrers gegen einen solchen von entsprechend anderen Abmessungen erfolgt.It can also be seen in what a simple way now after mere Unscrewing the pre-drill 1 lifted the breaking tool and by such a other radial dimensions can be replaced, then at the same time the replacement of the pilot drill against one of correspondingly different dimensions.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebene und in den Abbildungen dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.Of course, the invention is not limited to the above in detail Embodiment described and shown in the figures is limited, but rather on the other hand, changes are possible without deviating from their basic idea.

Claims

1. A drill bit for producing drilled holes in pending minerals according to Patent 1 063 550, characterized in that the crushing tool is mounted on the rotational movement of the drill tool not participating on the base body rotatable relative thereto. z. Drill according to claim 1, characterized in that the breaking tool consists of a comparatively short, strongly conical truncated cone body and a bushing extending therefrom and set back from the circumference of the truncated cone, which surrounds the end of the pre-drill screwed into the base body and adjoins the latter leading, rests on an annular collar of the base body, freely rotatable with respect to it. 3. Drill according to claim 1 and 2, characterized by extending from the outer circumference of the socket in a star-shaped distribution, upwardly slightly conically tapering strips. 4. Drill according to claim 1 to 3, characterized in that the breaking tool is held by a collar of the pre-drill surrounded by the bushing against which the upper edge of the bushing is supported, in such a way that it can be replaced after unscrewing the pre-drill.