DE1477863A1 - Bohrkopf fuer Tieflochbohrwerkzeuge - Google Patents

Description

Der Verteidigungsminister in der Regierung Ihrer Majestät der Königin der Vereinigten Königreiche von Großbritannien und Nordirland, Whitehall, London S.W. 1, England

Bohrkopf für Tieflochbohrwerkzeuge

Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für Tieflochbohrwerkzeuge, mit mindestens einer am Bohrkopfumfang angeordneten, durch ein Druckmittel radial nach aufien bewegbaren Führungsbacke, so daß sich dieselbe an der Wandung der herzustellenden Bohrung abstützt und dadurch mindestens zwei weitere« am Bohrkopfumfang fest angeordnete Führungsbacken an der Wandung der herzustellenden Bohrung in Anlage hält.

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Aus der Deutschen Patentschrift 6^2 8^8 ist ein Bohrkopf mit beispielsweise drei am Bohrkopfumfang in Abstand zueinander angeordneten Führungsbacken bekannt, von denen die eine Führungsbacke über mehreiean ihr anliegende Kolben mittels Druckluft oder Druckflüssigkeit mit ständig gleichbleibendem Druck radial naoh außen an die Bohrungswandung der herzustellenden Bohrung gepreßt werden kann, wodurch auch die anderen, am Bohrkopfumfang starr angeordneten Führungsbacken mit stets gleichbleibendem Druck in Anlage mit der Bohrungswandung gehalten werden« Bei dieser bekannten Bohrkopfkonstruktion besteht die Gefahr, dafl die Führungsbacken beim Eintreten in die herzustellende baw. zu bearbeitende Bohrung die Bohrungseintrittssteile beschädigen. Ferner besteht bei dieser bekannten Bohrkopfkonstruktion außerdem die Gefahr, daß die Führungsbacken beim Zurückziehen des Bohrkopfes aus einer herzustellenden oder fertiggestellten Bohrung auch schon die Bohrungswandung beschädigen. Hinzu kommt noch der wesentliche Nachteil, daß Bohrköpfe dieser bekannten Art aufgrund der stets an der Bohrungswandung anliegenden Führungsbacken insbesondere aus tiefen Bohrungen nur schwer zurückgezogen oder aber nur schwer in solche Bohrungen eingebracht werden können, was aber gerade bei tiefen Bohrungen bekanntlich mehrmals erfordernoh ist.

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Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Bohrkopf der eingangs erwähnten Art auf einfache Weise so auszubilden, daß er einerseits ohne Behinderung durch die Führungsbacken und damit auch ohne Beschädigung der Bohrungseintrittsstelle in eine herzustellende bzw. zu bearbeitende Bohrung leicht eingebracht und anderseits auch aus Bohrungen großer Tiefe mit beispielsweise einem Verhältnis von Bohrungslänge zu Bohrungsdurchmesser von 50:1 und mehr leicht und praktisch reibungslos wieder zurückgezogen werden kann, ohne daß die Wandung der herzustellenden bzw. fertiggestellten Bohrung beschädigt wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch Federmitte! gelöst, welche die bewegliche Führungsbacke bzw. beweglichen Führungsbacken gegen den Druckmitteldruck radial nach innen drängen, so daß diese Führungsbacke bzw. Führungsbacken jeweils radial auf einen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der herzustellenden Bohrung nach innen zurückgeführt und in dieser zurückgeführten Stellung gehalten werden, wenn der Druckmitteldruck unterhalb einen bestimmten Wert absinkt.

Der Bohrkopf nach der Erfindung weist gegenüber der eingangs erwähnten bekannten Bohrkopfkonstruktion den Vorteil auf, daß bei ihm die radial äußeren Anlageflächen der

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Führungsbacken stets dann auf einem Kreisdurchmesser liegen, welcher kleiner als der Durchmesser der herzustellenden Bohrung 1st, wenn der Druck des die radial bewegliche Führungsbacke bzw. die radial beweglichen Führungsbacken nach außen drängenden Druckmittels unterhalb einen bestimmten Wert absinkt, so daß der Bohrkopf nach der Erfindung leicht und praktisch reibungslos in Bohrungen eingeführt oder leicht aus solchen zurückgezogen werden kann, ohne daß die Bohrungseintrittsstelle oder die Bohrungswandung durch die Führungsbacken beschädigt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrwerkzeuges nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht des in Fig. 1 dargestellten Bohrwerkzeuges nach der Erfindung und

Fig. 3 einen Längsschnitt entlang der in Fig. 1 angedeuteten Linie III-III.

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Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, weist die dort dargestellte Ausführungsform der Erfindung ein flexibles Anschluß-Btück 1 mit einer Axialbohrung la auf, welches an eine in der Zeichnung nicht dargestellte, mit einer geeigneten Werkzeugmaschine verbundene Bohrstange angeschraubt ist. An der Außenfläche des felxiblen AnschlußStückes 1 sind drei mit gleichem Abstand voneinander angeordnete Ausnehmungen vorgesehen, in welche Polierbacken bzw. Führungsbacken 2 eingesetzt sind. Das von der Bohrstange abgewandte Ende des flexiblen Anschlußetückes 1 hat geringeren Durchmesser und ist mit einem Außengewinde versehen, auf welches ein Bohrkopf 3 aufschraubbar 1st.

Dieser Bohrkopf 2 hat zylindrische Gestalt und trägt ein Messer 4, welches beispielsweise in an sich bekannter Weise mittels eines Keilelementes 5 einstellbar ausgebildet sein kann, welch letzteres mittels einer Stellschraube 6 in einer im Winkel zu der Bohrkopfaehs* verlaufenden Schrägbohrung 7 verschiebbar ist. Sohneidöl und Kühlflüssigkeit werden dem Messer 4 über die in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrstange, über die Bohrung la des flexiblen Ansohlußstüokes 1 und über Kanäle 19, 20 des Bohrkopfes 2 zugeleitet. An der Außenfläche des Bohrkopfes 2 sind unmittelbar in axialer Richtung hinter dem Messer 4 in Ausnehmungen 8 vier Führungsbacken 9 angeordnet, welohe gleichzeitig Polier-

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backen darstellen können, deren Lage aus Fig. 2 der Zeichnungen ersichtlich ist. Eine dieser Führungsbacken liegt dem Messer 4 diametral gegenüber und die übrigen drei Führungsbacken liegen jeweils in gleichem Abstand zwischen dem Messer und der diesem gegenüberliegenden Führungsbacke und befinden sich sämtlich auf einer Seite einer durch das Messer 4 gelegten Diametralebene. Auf der anderen Seite dieser Diametralebene ist in einer Ausnehmung 10, gegen das genannte Bohrmesser um 90° am Umfang versetzt, eine Führungs- bzw. Polierbacke 11 aus Quajakholz befestigt.

Unmittelbar hinter dieser Backe befindet sich eine bewegbare Führungsbacke 12, welche ebenfalls gleichzeitig als Polierbacke dienen kann und welche durch den Druck des Schneidöles, welches über einen in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellten Kanal 1J5 zugeführt wird, in radialer Richtung nach auswärts bewegbar ist, so dafi der Bohrkopf 2, wenn er sich während des Bohrvorganges in einem Bohrloch im Werkstück be-■ findet, durch die sich gegen die Bohrungewandungen ebstütssenden Führungsbacken 9 und 12 geführt wird. Die bewegliche Führungsbacke 12 ist an einer Kolbenstange 14 befestigt, welche in einer Querbphrung 15 dea Bohrkopfes verschieblioh und durch eine Schraubenfeder 16 derart vorgespannt ist, daß die Führungsbacke 12 gerade unterhalb der Oberfläche der vor ihr be-

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festigten Führungsbacke 11 bleibt, bis das Schneidöl einen bestimmten Druck erreicht hat, welcher auf einen an der Kolbenstange 14 unterhalb der Führungsbacke 12 gebildeten Kolben 17 wirkt und die Führungsbacke 12 in radialer Richtung nach auswärts bewegt. Zur Begrenzung der Radialbewegung der Führungsbacke 12 nach außen dient ein Anschlagelement 18.

Bei der Herstellung einer Bohrung in einem Werkstück wird folgendermaßen verfahren: Zunächst wird die Schneidölzufuhr eingeschaltet und auf halben ZufUhrungsdruck bzw. auf halbe Liefermenge eingestellt und der Schneidkopf 3 wird zusammen mit dem flexiblen Anschlußstück 1 in einer in der Zeichnung nicht dargestellten Bohrbüchse gelagert. Diese Bohrbuchse dient zur Führung des Bohrkopfes J5 während seines Eintrittes in eine Bohrung und stellt sicher, daß die Bohrungsöffnung an die gewünschte Stelle kommt. Ist der Bohrkopf 2 in der von ihm ausgebohrten Bohrung vorgewandert, so tritt auch die Führungsbacke 12 in die Bohrung ein. Nun wird der volle Schneidöldruck an den Schneidkopf 3 geführt und hierdurch wird die Führungsbacke 12 in radialer Richtung nach auswärts bewegt und gegen die Bohrungsinnenwandung gedrückt.

Bei weiterem Vorwandern des Bohrkopfes tritt schließlich

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auch das flexible Anschlußstück: 1 in die Bohrung ein. Ist dies geschehen, so wird die Stellung und die Richtung des Bohrkopfes J5 in der Bohrung durch die Führungsbacken 9* 12 und 2 des Bohrkopfes bzw. des flexiblen Anschlußstückes 1, welche sich an die Bohrungswandung anpressen, festgelegt. Aus diesem Grunde leuchtet, es ein, daß die Führungsbacken 2 des flexiblen Anschluß Stückes so weit wie möglich hinter den Führungsbacken 9 und 12 des Bohrkopfes angeordnet sein müssen.

Während der Bohrkopf oben in Verbindung mit ein«» flexiblen Anschlußstück beschrieben worden 1st, kann er selbstverständlich auch auf beliebig ausgebildete Bohrstangen aufgeschraubt werden.

Gemäß einer abgewandelten Ausfuhrungsform der Erfindung kann die Führungsbacke 11 aus Guajakholz auch weggelassen oder abnehmbar ausgebildet werden.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Bohrung für Tieflochbohrwerkzeuge, mit mindestens einer am Bohrkopfumfang angeordneten, durch ein Druckmittel radial nach außen bewegbaren Führungsbacke, so daß sich dieselbe an der Wandung der herzustellenden Bohrung abstützt und dadurch mindestens zwei weitere, am Bohrkopfumfang fest angeordnete Führungsbacken an der Wandung der herzustellenden Bohrung in Anlage hKlt, gekennzeichnet durch Federmittel (16), Welche die bewegliche Führungsbacke (12) entgegen dem Druckmitteldruck radial nach innen drängen, so daß diese Führungsbacke jeweils radial auf einen Durchmesser kleiner als der Durchmesser der herzustellenden Bohrung nach innen zurückgeführt und in dieser zurückgeführten Stellung gehalten wird, wenn der pruckraitteidruck unterhalb einen bestimmten Wert absinkt.

2, Bohrkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine radial innerhalb der beweglichen Führungsbacke (12) gelegene Druckkammer (zu 15) und durch einen im Bohrkopf gebildeten, in diese Druckkammer mündenden Kanal (13)« über welchen die Druckkammer mit gleichzeitig als Druckmittel dienender Bohrflüssigkeit beaufschlagbar ist.

2. Bohrkopf naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

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zeichnet« daß die radial bewegliche Führungsbacke (12) mit einem in einer Querbohrung (15) des Bohrkopfes geführten Kolben (17) verbunden ist, mittels welchem diese Führungsbacke gegen die Kraft einer als Federmittel dienenden, an einer Kolbenstange (14) angreifenden Feder (l6) durch den Druckmitteldruck in radialer Richtung nach außen bewegbar ist.

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