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Die Erfindung betrifft einen Tiefbohrer mit einer Exzenterbohrkrone
und einer um 180° gegenüber der Exzenterbohrkrone verstellbaren, auf einem oberen
Fortsatz der Exzenterbohrkrone gelagerten Exzenterhülse zum radialen Verstellen
der Exzenterbohrkrone in Betriebsstellung unterhalb des unteren Endes eines beim
Bohren nachfolgenden Auskleidungsrohrs, durch das die Exzenterbohrkrone und die
Exzenterhülse durchführbar sind, deren Lagerachse in ihrer einen Endstellung für
den Bohrbetrieb bei radial ausgefahrener Exzenterbohrkrone mittig zwischen der Achse
der Exzenterbohrkrone und der Achse des Auskleidungsrohrs liegt, deren unteres Ende
die Exzenterhülse aufnimmt.
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Ein solcher Tiefbohrer ist aus der deutschen Auslegeschrift 1199 211
bereits bekannt. Dabei weist die Exzenterhülse einen radial vorspringenden Umfangsabschnitt
auf, der sich beim Bohren an der Innenfläche des Auskleidungsrohrs abstützt und
zwei in Umfangsrichtung weisende Anschläge bildet, die mit Anschlägen an der Exzenterbohrkrone
zusammenwirken, wenn diese in der einen oder in der anderen entgegengesetzten Drehrichtung
gegenüber der Exzenterhülse gedreht wird, um so die Betriebsstellung mit radial
ausgefahrener Exzenterbahrkrone und die Ein- und Ausbaustellung mit radial eingefahrener,
auf das Auskleidungsrohr ausgerichteter Exzenterbohrkrone festzulegen.
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Dieser bekannte Tiefbohrer, bei dem der Querschnitt des Auskleidungsrohrs
im Bereich der Exzenterhülse nicht vollständig ausgefüllt ist und die Exzenterhülse
nur auf einem Umfangsbereich am Auskleidungsrohr anliegt, erweist sich insofern
als nachteilig, als die Gefahr besteht, daß im Bereich außerhalb des am Auskleidungsrohr
anliegenden Umfangsabschnitts oder exzentrischen Führungsnokkens der Exzenterhülse
Bohrmaterial zwischen das Auskleidungsrohr und die Exzenterhülse gelangt und daher
eine Drehung der Exzenterhülse gegenüber der Exzenterbohrkrone, wie sie zum Einfahren
und Hochziehen der Exzenterbohrkrone erforderlich ist, erschwert.
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Der Erfindung lieb nun die Aufgabe zugrunde, den bekannten Tiefbohrer
so zu verbessern, daß eine leichte Relativdrehung der Exenterhülse gegenüber der
Exzenterbohrkrone bei Umkehr der Antriebsrichtung gewährleistet ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von dem eingangs genannten
Tiefbohrer aus und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterhülse eine zylindrische
Außenfläche sowie einen das Auskleidungsrohr zusammen mit dem Fortsatz im wesentlichen
ausfüllenden Querschnitt aufweist und im Auskleidungsrohr drehbar gelagert ist.
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Bei dieser Ausbildung ist der Querschnitt des Auskleidungsrohrs im
Bereich der Exzenterhülse vollständig ausgefüllt, so daß sich keine groben Bohrprodukte
zwischen der Exzenterhülse und dem Auskleidungsrohr festsetzen können. Dementsprechend
ist die Exzenterhülse stets leicht gegenüber der Exzenterbohrkrone im Auskleidungsrohr
drehbar, so daß sich keine Schwierigkeiten beim Hochziehen der Exzenterbohrkrone
ergeben. Ferner wird durch die Lagerung der Exzenterhülse im Auskleidungsrohr eine
verbesserte Bohrerführung im Auskleidungsrohr i erhalten, bei der unerwünschte seitliche
bzw. radiale Verlagerungen der Exzenterbohrkrone während des Betriebs nicht zu befürchten
sind. Daher ist der erfindungsgemäße Tiefbohrer insbesondere auch als Schlagbohrer
verwendbar.
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Aus der österreichischen Patentschrift 52 621 ist zwar bereits ein
Tiefbohrer bekannt, der zur entsprechenden radialen Verstellung einer Exzenterbohrkrone
mit einer Exzenterhülse arbeitet, deren Außenfläche zylindrisch ist, hier ist die
Exzenterhülse in Betriebsstellung jedoch unterhalb des Auskleidungsrohrs angeordnet
und bildet einen Teil der dem Bohrdruck ausgesetzten Bohrkrone. Bei dieser bekannten
Ausführung tritt daher das der Erfindung zugrunde liegende Problem nicht auf, andererseits
ist aber auch der bekannte Tiefbohrer nur in geringem Ausmaß belastbar und nur als
Rotationsbohrer zum Kernbohren verwendbar. Den beim Schlagbohren auftretenden Beanspruchungen
würde dieser bekannte Bohrer nicht standhalten.
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Eine zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Exzenterhülse
eine nach innen vorstehende Nase aufweist, die in eine am Fortsatz der Exzenterbohrkrone
vorgesehene Umfangsnut eingreift, die sich über einen Umfangswinkel von 180° erstreckt.
Diese Ausbildung dient der einfachen Festlegung der beiden Endstellungen für die
Relativdrehung zwischen der Exzenterbohrkrone und der Exzenterhülse. Da did Nase
am Innenumfang der Exzenterhülse vorgesehen ist, kann in vorteilhafter Weise auf
Anschläge im Bereich des Außenumfangs der Exzenterhülse, wie sie bei der eingangs
genannten bekannten Ausführung vorhanden sind, verzichtet werden.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 1 in perspektivischer
und teilweise geschnittener Darstellung das untere Ende des Tiefbohrers mit eingefahrener,
innerhalb des Auskleidungsrohrs angeordneter Exzenterbohrkrone, F i g. 2 eine entsprechende
Darstellung, wobei sich jedoch die Exzenterbohrkrone in der ausgefahrenen Betriebsstellung
unterhalb des Auskleidungsrohrs befindet, F i g. 3 und 4 die Stellungen nach F i
g. 1 und 2 in Axialschnitten.
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Der Tiefbohrer nach dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist für Schlagbohren
vorgesehen, bei dem der Bohrer bei jedem Schlag um etwa eine zehntel Umdrehung gedreht
wird, und zwar im vorliegenden Fall im Gegenuhrzeigersinn, und mit einem beim Bohren
wirksamen, in an sich bekannter Weise exzentrischen Endteil l auf einer allgemein
mit 2 bezeichneten Bohrkrone versehen ist. Die Bohrstange besteht aus durch Verbindungshülsen
verbundenen Verbindungsstangen, die bis hinaus zu einem in der Bohrmaschine befestigten
Anschlußstück reichen. Die unterste Verbindungshülse 3 ist auf einem mit rundem
Linksgewinde versehenen Zapfen 4 aufgeschraubt, der mit der Bohrkrone 2 einstückig
ausgebildet ist.
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Die Exzenterbohrkrone ist an ihrem wirksamen Endteil 1 in üblicher
Weise mit einer Schneidkante 5 aus Hartmetall versehen. Im vorliegenden Fall ist
der Bohrer außerdem mit einer Führungsbohrkrone 6 mit vier Schneidkanten 7 ausgestattet.
Diese Führungsbohrkrone hat jedoch nichts mit der Erfindung selbst zu tun, sondern
der Bohrer kann in dieser Hinsicht auch ohne diese Bohrkrone betrachtet werden.
Zur
Auskleidung des gebohrten Loches folgt beim Bohren ein Auskleidungsrohr 8 mit, das
im gleichen Takt wie der Bohrer eingerammt wird. Der Exzenterteil der Bohrkrone
ragt über den Umfang des Auskleidungsrohres hinaus, damit ein ausreichend großes
Loch für das Auskleidungsrohr entsteht. Um den Bohrer durch das Rohr nach oben ziehen
zu können, muß dieser Exzenterteil somit gegen die Achse des Auskleidungsrohres
verschoben werden. Dies wird durch eine Exzenterhülse 9 bewirkt, die um den oberen
Fortsatz 10 der Bohrkrone 2 um 180° verdrehbar ist. Die Hülse 9 ist mit einer nach
innen vorstehenden Nase 11 versehen, die in eine sich über 180° des Umfangs des
Fortsatzes 10 erstreckende Nut 12 eingreift. Die Nut 12 ist mit der Stirnfläche
13 des Fortsatzes 10 durch eine axial verlaufende Nut 14 verbunden, so daß die Nase
11 beim Zu-. sammenbau des Bohrers in die Nut 12 eingeführt werden kann. Eine an
der Stirnfläche 13 anliegende Sperrhülse 15 hält die Exzenterhülse 9 gegen axiale
Verschiebung fest und bildet einen Anschlag für die Verbindungshülse 3. Der Bohrer
ist außerdem mit den üblichen, nicht gezeigten Spülkanälen versehen, um Erde, Bohrklein
sowie anderes Material wegspülen zu können.
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Die Exzenterhülse 9 hat kreisringförmigen, zusammen mit dem Fortsatz
10 das Auskleidungsrohr 8 im wesentlichen ausfüllenden Querschnitt, wobei jedoch
auf Grund ihrer exzentrischen Lagerung in bezug auf die Bohrerachse a diese letztere
in bezug auf die Achse b des Auskleidungsrohres (s. F i g. 3) verschiebbar ist.
Der Fortsatz 10 hat eine Mittellinie c, die genau mittig zwischen der Bohrerachse
a und Rohrachse b liegt, wenn der am stärksten exzentrische Teil der Exzenterhülse
mit dem am stärksten exzentrischen Teil des wirksamen Endteils 1 der Bohrkrone axial
fluchtet (F i g. 3). Da sich die Achse c bei Verdrehung der Exzenterhülse auf einem
Kreisbogen um die Rohrachse b bewegt, fällt demzufolge die Rohrachse b mit der Bohrerachse
a zusammen, sobald der am stärksten exzentrische Teil der Exzenterhülse eine Lage
einnimmt, die dem am stärksten exzentrischen Teil des wirksamen Endteils der Bohrkrone
diametral gegenüberliegt (F i g. 4). Die Verdrehung der Exzenterhülse in die Bohrstellung
erfolgt automatisch beim Verdrehen des Bohrers im Gegenuhrzeigersinn beim Bohren.
Der hier als oberer Fortsatz 10 bezeichnete Teil der Bohrkrone braucht selbstverständlich
nicht mit der übrigen Bohrkrone einstückig ausgebildet zu sein, sondern kann als
entsprechender Teil des Bohrers durch ein Gewinde mit der Bohrkrone verbunden sein
und als Verbindungsstange angesehen werden.
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Bei der beschriebenen Ausbildung werden die zu Beginn erwähnten Nachteile
dadurch vermieden, daß die zusammen mit dem Fortsatz den gesamten Rohrquerschnitt
im wesentlichen ausfüllende Exzenterhülse verhindert, daß sich dort grobes Material
ansammeln kann, das die Verdrehung der Hülse erschwert. Außerdem wird eine bessere
Führung des Bohrers im Auskleidungsrohr erhalten.
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Die Erfindung ist nicht auf Schlagbohrer begrenzt, sondern kann z.
B. auch bei Rotationsbohrern angewendet werden.