DE1188529B - Bohrmeissel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E21b

Deutsche Kl.: 5 a - 23/10

Nummer: 1188 529

Aktenzeichen: P 26867 VI a/5 a

Anmeldetag: 30. März 1961

Auslegetag: 11. März 1965

Die Erfindung betrifft einen Bohrmeißel mit einem länglichen, hohlen Schaft mit einem Anschlußgewinde an ein Verbindungsstück eines Bohrrohres und einer Verbreiterung am anderen Ende, Bohrmeißeleinsatzarmen, die zwischen der Verbreiterung und einea Ring gehalten sind, mit einem durch Gewinde mit dem hohlen Schaft verbundenen Glied zum Verriegeln der Einsatzarme in ihrer Stellung und mit einer Hülse, die den Schaft umgibt. Der Schaft ist mit der Hülse durch ein Gewinde verbunden, und durch gegenseitiges Verdrehen läßt sich die Hülse in der Achsrichtung so weit verschieben, daß die Bohreinsatzarme zwischen die Verbreiterung und die Hülse eingeschoben werden können. Durch Drehung in der Gegenrichtung lassen sich die Bohrmeißeleinsatzarme zwischen der Verbreiterung und dem Ring festklemmen.

Der Nachteil der bekannten Ausbildungen besteht darin, daß der Schaft über seine ganze Länge von der Hülse umgeben ist, so daß die einzige Möglichkeit, eine Relativdrehung der Hülse gegenüber dem Schaft herbeizuführen, darin besteht, daß man einerseits die Hülse und andererseits die Bohrmeißeleinsätze mit einem Werkzeug faßt und diese beiden Teile gegeneinander verdreht, wobei die Relativdrehung der Bohrmeißeleinsätze auf die unzugängliche Hülse übertragen wird.

Wenn, wie bei einer bekannten Ausbildung, der Ring ein von der Hülse getrennter Teil ist, der über den Schaft frei verschiebbar ist, besteht die Gefahr, daß das Gewinde sich im Verlauf der Drehbewegung verklemmt, diese Verbindung jedoch noch nicht so weit gelöst ist, daß die verbreiterten Teile der Bohrmeißeleinsatzarme aus dem Zwischenraum zwischen dem Ring und der Verbreiterung des Schaftes herausgezogen werden können. In diesem Fall sind die Bohrmeißeleinsätze gegenüber dem Schaft bereits so weit gelockert, daß ein an ihnen angesetztes Werkzeug zum Drehen des Schaftes unwirksam ist, weil die Mitnahme zwischen den Bohrmeißeleinsätzen und dem Schaft nicht mehr ausreichend ist.

Abgesehen von dieser Gefahr hat das Ansetzen eines Werkzeuges direkt an den Bohrmeißeleinsätzen den Nachteil, daß gerade diese wertvollsten Teile des Werkzeuges der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Relativdrehung der Hülse und des Schaftes zu ermöglichen, ohne daß das Werkzeug an den Bohrmeißeleinsätzen angesetzt werden muß.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß zwischen der Hülse und dem Schaft am Umfang anBohrmeißel

Anmelder:

P. & V. (Mining & Engineering) Limited,

Dronfield, Sheffield (Großbritannien)

Vertreter:

Dr.-Ing. R. Poschenrieder

und Dr.-Ing. E. Boettner, Patentanwälte,

München 8, Lucile-Grahn-Str. 38

Als Erfinder benannt:

Bruce Percival Warburton, Market Overton,

Rutland (Großbritannien)

geordnete Mitnehmereinrichtungen vorgesehen sind, die eine Relativdrehung zwischen der Hülse und dem Schaft verhindern und eine Drehung des Schaftes in bezug auf das mit ihm im Gewindeeingriff stehende Glied zum Ermöglichen des Entriegeins der Einsatzarme gestatten.

Durch diese Maßnahme wird gewährleistet, daß die beiden beim Befestigen oder Lösen der Bohreinsätze relativ zueinander zu verdrehenden Teile von außen zugänglich sind und die Notwendigkeit entfällt, die Bohrmeißeleinsätze selbst als Glieder der Antriebsübertragung auf den Schaft des Bohrmeißels zu verwenden.

Nach einem vorteilhaften Merkmal der Erfindung können zwischen den Einsatzarmen und dem Ring Mitnehmereinrichtungen vorgesehen sein, die eine Relativdrehung zwischen dem Ring und den Einsatzarmen verhindern. Dies sichert ein selbsttätiges Festziehen der Bohrmeißeleinsätze im Augenblick des Angriffs. Darüber hinaus ist durch die Anordnung der Mitnehmereinrichtungen zwischen dem Ring und den Bohrmeißeleinsätzen die Möglichkeit geschaffen, dieses selbsttätige Festziehen zu erreichen, ohne dabei den Schaft zu schwächen. Dieser Vorteil ist von großer Bedeutung, da durch das hohle Innere dieses Schaftes häufig schmutzige Flüssigkeiten hindurchgepumpt werden, die eine Scheuerwirkung ausüben und dadurch eine Verminderung der Dicke des Schaftes begünstigen. Wenn in dieser Wandung bereits Nuten oder Aussparungen als Teile von Mitnehmereinrichtungen vorhanden sind, wie dies bei den mei-

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sten bekannten Ausbildungen der Fall ist, so bedeutet dies eine Beeinträchtigung der Lebensdauer des Werkzeuges.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorteilhafterweise die Hülse zwischen dem mit dem Schaft im Gewindeeingriff stehenden Verbindungsstück und einem unteren rohrförmigen Glied mit einem oberen Gewindeabschnitt, dessen Gang dem des Gewindes des Anschlußstückes entgegengesetzt ist und der an dem Schaft angeschraubt ist, und mit einem unteren Abschnitt, der den Ring bildet, einklemmbar sein. Diese Maßnahme bietet den zusätzlichen Vorteil der Möglichkeit, die Bohreinsätze ein- und auszubauen, ohne daß das Werkzeug selbst auseinandergebaut zu werden braucht.

Vorteilhafterweise kann der Ring mit der Hülse aus einem Stück bestehen, und das obere Ende der Hülse kann derart ausgebildet sein, daß es sich stumpfstoßend an das an dem Schaft angeschraubte Anschlußstück anschließt. Durch diese Maßnahme ist es möglich, die beschriebenen Vorteile des Gegenstandes der Erfindung unter geringerem Aufwand an Teilen und unter geringeren Kosten zu ermöglichen.

Vorteilhafterweise können mit dem Ring aus einem Stück gebildete seitliche Räumschneidwerkzeuge vorgesehen sein. Derartige Räumschneidwerkzeuge sind an sich zwar bekannt, sind jedoch bei den bekannten Ausbildungen nicht an einem Klemmring für die Bohrmeißeleinsätze vorgesehen. Im Verein mit den anderen Maßnahmen gemäß der Erfindung ermöglicht es die Anordnung der Räumschneidwerkzeuge an dem Klemmring, diese Werkzeuge gegebenenfalls zum Straffziehen der Befestigung der Bohrmeißeleinsätze auch dann heranzuziehen, wenn die Bohrmeißeleinsätze selbst in einem bereits bestehenden oder begonnenen Loch noch nicht am Gestein angegriffen haben.

Schließlich können vorteilhafterweise die Meißeleinsatzarme nach oben gerichtete Schultern aufweisen, die sich der unteren Räche des Ringes unmittelbar benachbart befinden und die einander zugeordneten Flächen zwischen dem Ring und den Meißeleinsatzarmen gegen das Eintreten von Bohrsplittern schützen. Durch dieses Merkmal wird gewährleistet, daß der Strom des Bohrgutes vor dem Schneiden der Bohreinsätze an den unteren, äußeren Flächen des Klemmringes vorbeigelenkt wird, so daß eine Scheuerwirkung auf die unteren Abschnitte des Klemmringes, die normalerweise auftritt, verhindert wird.

In der Zeichnung sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele beispielsweise dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 zeigt eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 3 zeigt einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2;

F i g. 4 ist eine Teilansicht von der Seite in Richtung des Pfeiles IV in F i g. 2, und

F i g. 5 ist eine Teilansicht entsprechend dem unteren Teil von F i g. 2 und zeigt die Rollenbohrarme, die die Blattrohrarme ersetzen.

In F i g. 1 ist der hohle Schaft 10 dargestellt, der in einer Kugel 12 endet und ein außenliegendes Linksgewinde 14 aufweist (Bohrkopfdrehsinn rechts). Die Bohrmeißeleinsatzarme 16, von denen zur Vereinfachung der Zeichnung nur zwei dargestellt sind, haben nach unten und innen gerichtete Zapfen, die in einer Punktspitze 18 bzw. einem Doppelmeißel 20 enden und auf denen Rollen 22 drehbar sitzen, deren jede drei Reihen von Zähnen 24 aufweist. Die Bohrmeißeleinsatzarme haben konkave Flächen 26, die auf der Kugel 12 sitzen, konische Außenflächen 28, die im Innenkonus 30 der Büchse 32 sitzen, und Keilnuten 34, in die Klauen 36 an der Büchse 32 eingreifen. Diese letztere weist innen ein Linksgewinde 38 auf, welches in das Gewinde 14 am Schaft 10 eingreift. Das obere Ende des Schaftes 10 hat außen ein Rechtsgewinde 40, welches in ein Innengewinde 42 des Verbindungsstückes 44 eingreift, welches mit der Bohrstange oder dem Bohrrohr auf beliebige Weise verbunden ist. Zwischen den Gewinden 14 und 40 hat der Schaft 10 einen auf seiner Außenseite mit einer Kerbverzahnung versehenen Bund 46, der in eine Innenkerbverzahnung 48 einer Hülse 50 eingreift, welche, wenn der Bohrkopf, wie in der Zeichnung dargestellt, zusammengesetzt ist, zwischen dem Ver-

ao bindungsstück 44 und der konischen Büchse 32 in ihrer Lage gehalten ist.

Die Lage der kerbverzahnten Hülse 50 erleichtert den Auseinanderbau des Bohrkopfes, der wie folgt verläuft:

Das Verbindungsstück 44 wird durch ein Werkzeug festgehalten; die mit Kerbverzahnung versehene Büchse wird z. B. mit einem Schraubenschlüssel gedreht. Durch Fassen der kerbverzahnten Hülse 50 und der konischen Büchse 32 mit Schraubenschlüssein wird dann die letztere gegen die Hülse 50 und den Schaft 10 in einer der Gewindesteigung entsprechenden Richtung gedreht. Dadurch werden die Büchse 32 und mit ihr die Hülse 50 gegenüber dem Zapfen 10 so weit gehoben, daß die Klauen 36 aus den Keilnuten 34 austreten und die Arme 16 von der Kugel 12 gelöst und ausgebaut werden können.
Der Zusammenbau erfolgt analog.
Die in F i g. 2 und 4 dargestellte zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 1 dargestellten im wesentlichen dadurch, daß die Gewindeverbindung 14, 38 zwischen dem Schaft 10 und der konischen Büchse 32 fehlt und diese selbst die Funktion der Hülse 50 erfüllt, indem der kerbverzahnte Abschnitt 46 des Schaftes 10 in eine entsprechende Gegenverzahnung 48 in der konischen Büchse 32 eingreift.

Bei dieser Ausführungsform liegt das untere Ende des Gehäuses 44 direkt am oberen Ende der konischen Büchse 32 an, und wenn das Gehäuse auf das Gewinde 40 auf dem Schaft 10 aufgeschraubt ist, klemmt es den Innenkonus 30 der Büchse 32 fest auf den Außenkonus 28 der Bohrmeißeleinsatzarme 16, die durch die Kugel 12 am Schaft 10 und ebenso durch einen in entsprechende bogenförmige Nuten in den Bohrmeißeleinsatzarmen 16 eingreifenden Flansch 58 festgehalten werden. Die Steigung der Gewinde 40,42 ist die gleiche wie die Drehrichtung der Vorrichtung beim Bohren, so daß der auf dem Bohrkopf wirkende Widerstand diese Klemmwirkung fördert.

Die Bohrmeißeleinsatzarme 16 sind als Spatenmeißel, drei an der Zahl, dargestellt, an denen Schneiden 52 ausgebildet sind.

Die konische Büchse 32 weist ferner an ihrer Außenfläche Räumschneidwerkzeuge 54 auf (Fig. 3, 4 und 5). In F i g. 3 ist die Drehrichtung durch einen Pfeil angedeutet, und F i g. 4 zeigt Schneidkanten 60 am oberen Ende des Räumschneidwerkzeuges 54. Diese erleichtern das Hochheben des Bohrkopfes aus

dem Bohrloch, indem sie etwaigen darin vorhandenen Bohrschutt ausräumen.

Das Gehäuse 10 hat ein konisches Außengewinde für die Verbindung mit einem Bohrrohr oder einer Bohrstange des Bohrgestänges. _

Das Auseinanderbauen der Vorrichtung erfolgt durch Abschrauben des Gehäuses 44 vom Schaft 10, der durch Festhalten der konischen Büchse 32 mit einem Schraubenschlüssel am Mitdrehen verhindert wird, wobei die Verbindung durch Kerbverzahnung m 46, 48 den Schaft 10 am Mitdrehen hindert. Wenn das Gehäuse 44 und der Schaft 10 auseinandergeschraubt sind, kann die Büchse 32 auf dem Zapfen und den Armen 16 nach oben gleiten, wodurch die Arme 16 vom Zapfen abgenommen werden können.

Der Zusammenbau erfolgt analog.

F i g. 5 zeigt das untere Ende der Vorrichtung gemäß F i g. 2 bis 5, bei der die Bohrmeißeleinsatzanne gemäß F i g. 2 bis 4 durch Bohrmeißeleinsatzarme ersetzt sind, die Rollenbohrer 18, 22 und 24, im wesentlichen ähnlich denen gemäß Fig. 1, tragen. Es kann jede Anzahl von Bohrmeißeleinsatzarmen und nicht nur zwei oder drei verwendet werden, jedoch sind in der Regel drei oder vier am zweckmäßigsten.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Bohrmeißel mit einem länglichen hohlen Schaft mit einem Anschlußgewände an ein Verbindungsstück eines Bohrgestängerohres und einer Verbreiterung am anderen Ende, Bohrmeißelarmen, die zwischen der Verbreiterung und einem Ring gehalten sind, mit einem durch Gewindeeingrifr mit dem hohlen Schaft verbundenen Glied zum Verriegeln der Arme in ihrer Stellung und mit einer Hülse, die den Schaft umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hülse (50 Fig. 1; 32 Fig. 2) und dem Schaft (10) am Umfang angeordnete Mitnehmereinrichtungen (46, 48) vorgesehen sind, die eine Relativdrehung zwischen der Hülse und dem Schaft verhindern und eine Drehung des Schaftes in bezug auf das mit ihm im Gewindeeingriif stehende Verbindungsstück (44) zum Ermöglichen des Entriegeins der Einsatzarme (16) gestatten.

2. Bohrmeißel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einsatzarmen (16) und der konischen Büchse (32) Mitnehmereinrichtungen (34, 36) vorgesehen sind, die eine Relativdrehung zwischen der Büchse und den Einsatzarmen verhindern.

3. Bohrmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (50) einklemmbar ist zwischen dem Verbindungsstück (44) und einer unteren konischen Büchse (32) mit einem oberen Gewindeabschnitt (38), dessen Gang dem des Gewindes des Verbindungsstückes (44) entgegengesetzt ist und der an dem Schaft angeschraubt ist, und einem unteren Abschnitt, der den Innenkonus (30) bildet.

4. Bohrmeißel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkonus (30) mit der Büchse (32) aus einem Stück besteht und daß das obere Ende der Büchse derart ausgebildet ist, daß es sich stumpf stoßend an das an dem Schaft (10) angeschraubte Verbindungsstück (44) anschließt.

5. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Innenkonus (30) aus einem Stück gebildete seitliche Räumschneidwerkzeuge (54) vorgesehen sind.

6. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meißeleinsatzarme (16) nach oben gerichtete Schultern aufweisen, die sich der unteren Fläche der Büchse unmittelbar benachbart befinden und die einander zugeordneten Flächen zwischen der Büchse und den Meißeleinsatzarmen gegen das Eintreten von Bohrsplittern schützen.

7. Bohrmeißel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10) an seinen Enden gegenläufige Gewinde (14, 40) für die Verbindung mit dem Verbindungsstück (44) einerseits und der Büchse (32) andererseits aufweist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2656153, 2783 973, 020.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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