DE1253180B - Erdbohrer - Google Patents
ErdbohrerInfo
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
E02d
Deutsche KL: 84 c-17/14
Nummer: 1253180
Aktenzeichen: T18454 V/84 c
Anmeldetag: 28. Mai 1960
Auslegetag: 26. Oktober 1967
Die Erfindung betrifft einen Erdbohrer mit um seinen Schaft sich erstreckendem, von der Bohrspitze
sich nach oben verbreiterndem Schraubenblatt und am Umfang des Schraubenblattes in Abständen in
Halterungen befestigten Bohrzähnen mit keilförmigen Schneidkanten.
Bei einer bekannten Ausführungsform haben die Bohrzähne eine breite, etwa senkrecht zur Bewegungsrichtung
stehende und in die Bewegungsrichtung weisende Fläche, deren untere waagerechte und
äußere senkrechte Kante durch rückseitige Abschrägung als keilförmige Schneidkanten ausgebildet sind.
Beim Drehen des Bohrers zerkleinern diese Bohrzähne das zu bohrende Material nach Art von
Schabe- oder Schrämwerkzeugen. Diese bekannte Ausbildung und Anordnung der Bohrzähne hat jedoch
den Nachteil, daß jeder Bohrzahn das losgelöste Bohrgut mit seiner Breitseite vor sich her schiebt und
es erst verhältnismäßig spät und in unkontrollierter Weise an das Schraubenblatt zwecks Weiterförderung ao
nach oben abgibt. Dieser Nachteil macht sich insbesondere bei nicht rein felsigem, sondern mehr erdigem
oder gemischtem Boden bemerkbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Bohrleistung eines derartigen Erdbohrers insbesondere beim
Bohren in weicherem bzw. wechselndem Boden zu verbessern.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Bohrzähne als im Schnitt dreieckige,
keilförmige Körper ausgebildet sind und daß mindestens einige der Bohrzähne so befestigt sind, daß
ihre die Schneidkante enthaltende Mittelebene etwa in der Mittelebene des Schraubenblattes Hegt. Bei
dieser Ausbildung und Anordnung als Keilwerkzeuge wirken die Bohrzähne nach der Erfindung weniger
schabend oder schrämend, sondern schneiden mit ihren Schneidkanten unmittelbar zerteilend in das zu
bohrende Material ein. Durch ihre mittige Anordnung in bezug auf das Schraubenblatt wird das von
ihnen losgeschnittene Bohrgut gleichmäßig von den beiden Keilflächen des Bohrzahnes auf die Ober- und
Unterseite des Schraubenblattes geleitet und von dieser nach oben abgeführt, ohne dabei einen einseitig
nach oben oder unten auf das Schraubenblatt wirkenden Druck auszuüben. Bei bisher üblichen
Erdbohrern war ein großer Teil der Antriebskraft zur Überwindung dieses einseitig des Schraubenblatt
belastenden Druckes erforderlich. Die Ausbildung des Bohrers nach der Erfindung ermöglicht bei vergrößerter
Bohrleistung eine erhebliche Einsparung an Antriebsenergie.
Vorzugsweise sind die der Bohrspitze näher anErdbohrer
Vorzugsweise sind die der Bohrspitze näher anErdbohrer
Anmelder:
Trainer Associates Inc.,
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Wilmington, Del. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. W. Koch und Dr. R. Glawe, Patentanwälte,
München 22, Liebherrstr. 20
Als Erfinder benannt:
Albert G. Newbold, Lima, Pa. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Mai 1959 (816 496)
geordneten Bohrzähne mit ihrer Mittelebene in der Mittelebene des Schraubenblattes angeordnet, während
die von der Bohrspitze entfernteren Bohrzähne mit ihrer Schneidkante etwa senkrecht zur Mittelebene
des Schraubenblattes angeordnet sind. Die unteren Bohrzähne besorgen dabei die eigentliche
Arbeit des Lösens und Entfernens des zu bohrenden Materials, während die höher angeordneten, parallel
zur Bohrerachse gestellten Bohrzähne im wesentlichen die Ränder des Bohrlochs glätten.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Halterung der Bohrzähne derart ausgebildet,
daß sie das Einsetzen der Bohrzähne in zwei gegeneinander um 180° gedrehten Stellungen
ermöglicht, in denen die Schneidkante jeweils in der Mittelebene des Schraubenblattes liegt, aber mit dem
zur Bohrerachse gezogenen Radius einen unterschiedlichen Winkel einschließt. Es hat sich gezeigt,
daß für verschiedene Arten des zu bearbeitenden Bodens verschiedene Winkel zwischen Schneidkante
und Radius vorteilhaft sind. So bringt eine im Sinn der Bohrerdrehung voreilende Stellung der Schneidkante
bei weichererem Boden, eine nacheilende Stellung bei härterem Boden eine bessere Bohrleistung.
Diese Ausbildung der Halterung der Bohrzähne ermöglicht eine Anpassung an wechselnde
Bodenverhältnisse.
Eine besonders einfache Ausbildung der Halterung für die Bohrzähne besteht darin, daß von der Basisfläche
der Bohrzähne ausgehende Lagerschäfte vorgesehen sind, die in entsprechende, an dem Schrau-
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3 4
benblatt ausgebildete Aussparungen einsteckbar und liegen, während ein Bohrzahn 24 α oder mehrere, die
in der eingesteckten Stellung durch Stifte sicherbar am oberen Teil 34 des Schraubenblattes 20 befestigt
sind. Der Bohrdruck wirkt dabei stets so auf die sind, zur Mittelebene des Schraubenblattes 20 hin
Bohrzähne, daß er sie in die Halterung hineindrückt, unter einem rechten Winkel angeordnet sind, was zu
so daß an die Sicherung der Bohrzähne keine großen 5 einer äußerst glatten und sauberen Bearbeitung der
Anforderungen gestellt werden müssen. Um das oben- Bohrlochwandung führt.
erwähnte Einsetzen der Bohrzähne in zwei verschie- Wenn der Erdbohrer 10 im Boden gedreht wird,
denen Winkelstellungen zu ermöglichen, ist Vorzugs- dringt die Bohrspitze 14 unter geringem Kraftaufweise
der Lagerschaft jedes Bohrzahnes asymmetrisch wand tief in den Boden ein, und das Bohrgut wird
ausgebildet. io von der Bohrspitze 14 gegen das vordere Ende des
Vorteilhafterweise sind die Keilflächen jedes Bohr- Schraubenblattes 20 gelenkt. Die Profilaußenkante
zahnes mit Rillen versehen. Hierdurch wird die Rei- des Schraubenblattes 20, innerhalb der ein keilförmibung
der Bohrzähne an dem bereits losgebrochenen ger Bohrzahn 24 montiert ist, dringt als Führungs-Material,
das von den Keilflächen an das Schrauben- kante gut in den Boden ein. Die keilförmige Ausbilblatt
weitergegeben wird, verringert, wodurch eben- 15 dung des Bohrzahnes 24 und seine mittige Anordfalls
Antriebskraft eingespart werden kann. nung in bezug auf die Ebene des Schraubenblattes 20
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des ermöglicht das Ablenken der Erde oder des Materials
Erdbohrers beispielsweise dargestellt. Es zeigt oberhalb und unterhalb des Schraubenblattes 20 und
F i g. 1 den Erdbohrer in perspektivischer Dar- erteilt dieser ohne Rücksicht auf die Art oder die
stellung, 20 Beschaffenheit des Bodens eine verhältnismäßig
F i g. 2 die Halterung eines Bohrzahnes im Schrau- gleichmäßige Schneidwirkung. Das Schraubenblatt
benblatt, 20 bewegt sich dementsprechend in einer einfachen
Fig. 3 eine Seitenansicht der Halterung gemäß schraubenlinienförmigen Bahn durch den Boden,
F i g. 2, während vor ihr die Bohrzähne 24 eine Bahn schnei-
F i g, 4 und 5 einen einzelnen Bohrzahn in Drauf- 35 den. Dies vermindert weitgehend die zum Drehen
sieht und Seitenansicht. des Erdbohrers 10 im Boden erforderliche Kraft.
In F i g. 1 ist ein Erdbohrer 10 mit einem axialen Dieser Kraftaufwand beim Drehen wird ferner durch
Schaft 12 gezeigt, an dessen unterem Ende durch die Rillen 38 an den Keilflächen 36 der Bohrzähne
Einsetzen von Mitnehmerlappen in entsprechende 24 vermindert, die ein Anhaften von Bodenteilchen
Nuten im unteren Ende des Schaftes 12 eine Bohr- 30 an den Keilflächen 36 der Bohrzähne 24 und einen
spitze 14 montiert ist. Ein Bohrfutter 19 am oberen dadurch hervorgerufenen Widerstand oder eine Be-
Ende des Schaftes 12 bildet ein Mittel zum Anschlie- hinderung der Bewegung der Bohrzähne 24 verhin-
ßen des Erdbohrers 10 an einen rotierenden Antrieb. dem. Da die Lagerschäfte 30 der Bohrzähne 24
Ein Schraubenblatt 20 beginnt am unteren Teil des innerhalb der Aussparungen 28 in den erweiterten
Schaftes 12 verhältnismäßig eng an der Außenfläche 35 Teilen 34 des Schraubenblattes 20 montiert und gedes
Schaftes 12, verbreitert sich nach oben zu fort- schützt sind, sind sie der Schneidtätigkeit nicht ausschreitend
und erreicht eine größere radiale Aus- gesetzt und können daher äußerst zäh gemacht werladung
am oberen Ende 22 in der Nähe des oberen den, so daß ein Sprödewerden derselben vermieden
Endes des Schaftes 12. An ausgewählten Punkten ent- wird. Diese Art der Montage der Lagerschäfte 30
lang der Profilaußenkante des Schraubenblattes 20 40 schützt auch vor Verschleiß und erleichtert das Aussind
keilförmig ausgebildete Bohrzähne 24 in einer wechseln gebrochener oder abgenutzter Bohr-Weise
montiert, daß die Wirklinie dieser Bohrzähne zähne 24.
24 in bezug auf die Ebene des Schraubenblattes 20 Die exzentrische Anordnung der Lagerschäfte 30
zentriert ist. Die Profilaußenkante des Schrauben- (Fig. 4) und die Möglichkeit, sie in zwei um 180°
blattes 20 ist dementsprechend ausgeschnitten, so daß 45 gegeneinander verdrehten Lagen einzusetzen (F i g. 2)
Taschen 26 gebildet werden können, die in der Mitte ermöglicht es, den Angriffswinkel der Bohrzähne 24
mit je einer Bohrung versehen sind, so daß die in zwischen einer voreilenden und nacheilenden Stel-F
i g. 2 gezeigten Aussparungen 28 entstehen, die die lung, je nach Beschaffenheit des zu bearbeitenden
Lagerschäfte 30 der Bohrzähne 24 aufnehmen. Durch Bodens, zu wechseln. Die in F i g. 2 in vollen Linien
die Löcher 33 werden in die verstärkten Teile 34 des 50 gezeigte voreilende Einsatzstellung ergibt eine hohe
Schraubenblattes 20 zur Befestigung der Lagerschäfte Schneidwirkung in weicherem Boden, während die
30 innerhalb der Aussparungen28 Stifte32 durch- in Fig. 2 in unterbrochenen Linien dargestellte,
gesteckt, die beispielsweise kegelig verjüngt sein gegen die erstere um 180° verdrehte nacheilende Einkönnen.
Diese Lagerschäfte 30 sind beispielsweise in satzstellung eine höhere Schneidleistung bei dichterem
einer zur Ebene des Schraubenblattes 20 parallelen 55 und härterem Boden, z. B. gefrorenem oder steinigem
Ebene (F i g. 4) exzentrisch angeordnet, und dies ge- Boden und sogar bei ungebrochenem oder verfestigstattet
eine Veränderung des Angriffswinkels der tem Boden, ermöglicht.
Bohrzähne 24 zwischen einer in F i g. 2 in vollen Die Bohrzähne 24 und die Bohrspitze 14 können
Linien gezeigten voreilenden und einer ebendort in zur Verbesserung der Eindringfähigkeit dieser Teile
unterbrochenen Linien gezeigten nacheilenden Stel- 60 für die Verwendung beim Bohren härterer Boden-
lung, die man beim Einsetzen der Bohrzähne 24 in materialien, wie ungebrochenem oder verfestigtem
die Aussparungen 28 in um 180° verdrehter Stellung oder felsigem Boden, gehärtet oder mit einer harten
erhält. Die Keilflächen 36 der Bohrzähne 24 sind bei- Auflage versehen sein. Dies kann z. B. dadurch er-
spielsweise mit Rillen 38 versehen, die ein Anhaften reicht werden, daß an den Keilflächen 36 ein hartes
von Bohrgutteilchen an den Keilflächen 36 verhin- 65 Material, z. B. ein solches, das Wolframkarbidteilchen
dem, während diese durch den Boden geführt werden. enthält, angebracht ist. Dank der universellen Ein-
Die unteren Bohrzähne 24 sind derart angeordnet, dringleistung dieser Teile in einer Vielzahl unter-
daß sie in der Mittelebene des Schraubenblattes 20 schiedlicher Bodenmaterialien verschiedener Härte
Claims (6)
1. Erdbohrer mit um seinen Schaft sich erstreckendem, von der Bohrspitze sich nach oben
verbreiterndem Schraubenblatt und am Umfang des Schraubenblattes in Abständen in Halterungen
befestigten Bohrzähnen mit keilförmigen Schneidkanten, dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrzähne (24) als im Schnitt dreieckige, keilförmige Körper ausgebildet sind und
daß mindestens einige der Bohrzähne (24) so befestigt sind, daß ihre die Schneidkante (29) enthaltende
Mittelebene (31) etwa in der Mittelebene des Schraubenblattes (20) liegt.
2. Erdbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Bohrspitze (14) näher
angeordneten Bohrzähne (24) mit ihrer Mittelebene (31) in der Mittelebene des Schraubenblattes
(20) angeordnet sind, während die von der Bohrspitze (14) entfernteren Bohrzähne (24 a) mit
ihrer Schneidkante (29) etwa senkrecht zur Mittelebene des Schraubenblattes (20) angeordnet sind.
3. Erdbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Bohrzähne
(24) derart ausgebildet ist, daß sie das Einsetzen der Bohrzähne (24) in zwei gegeneinander um
180° gedrehten Stellungen ermöglicht, in denen die Schneidkante (29) jeweils in der Mittelebene
des Schraubenblattes (20) liegt, aber mit dem zur Bohrerachse gezogenen Radius einen unterschiedlichen
Winkel einschließt.
4. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Halterung
der Bohrzähne (24) von deren Basisfläche (27) ausgehende Lagerschäfte (30) vorgesehen sind,
die in entsprechende, am Schraubenblatt (20) ausgebildete Aussparungen (28) einsteckbar und in
der eingesteckten Stellung durch Stifte (32) sicherbar sind.
5. Erdbohrer nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstecken
eines Bohrzahnes (24) in zwei gegeneinander um 180° gedrehten Stellungen mit gegenüber dem
Radius zur Bohrerachse verschiedenem Schneidkantenwinkel der Lagerschaft (30) asymmetrisch
ausgebildet ist.
6. Erdbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilflächen
(36) jedes Bohrzahnes (24) mit Rillen (38) versehen sind.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 707 481;
USA.-Patentschriften Nr. 1 848 192, 2 221 680,
838 285, 2 846 192.
Britische Patentschrift Nr. 707 481;
USA.-Patentschriften Nr. 1 848 192, 2 221 680,
838 285, 2 846 192.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 679/176 10. 67 @ Bundesdruckerei Berlin
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1253180XA | 1959-05-28 | 1959-05-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1253180B true DE1253180B (de) | 1967-10-26 |
Family
ID=22419171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET18454A Pending DE1253180B (de) | 1959-05-28 | 1960-05-28 | Erdbohrer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1253180B (de) |
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