Bei Großlochbohrungen in Bergwerken, beim Tunnel- und Stollenbau werden von Vorbohrlöchern ausgehend die Erweiterungen zu großen Durchmessern mit mehrstufigen Erweiterungsbohrgeräten durchgeführt, die in jeder Erweiterungsstufe mehrere im Kreis angeordnete Schneidrollen besitzen.When drilling large holes in mines, when building tunnels and galleries, the enlargements to large diameters are carried out starting from pilot holes with multi-stage expansion drilling rigs, which have several cutters arranged in a circle in each expansion stage.
Man hat zwar bezüglich der Abstufung der Durchmesser der einzelnen Bohrstufen Überlegungen angestellt, dass möglichst in jeder Bohrstufe die gleiche Bohrarbeit geleistet würde, jedoch hat man aus Gründen der billigeren Serienfertigung und wegen der Möglichkeit des Austausches untereinander, die Schneidrollen verschiedener Bohrstufen gleichartig ausgebildet, d.h. sie besitzen gleichgroße Durchmesser.With regard to the gradation of the diameter of the individual drilling stages, considerations have been made that the same drilling work would be performed in each drilling stage, but for reasons of cheaper series production and the possibility of exchanging them, the cutting rollers of different drilling stages have been designed in the same way, i.e. they have the same diameter.
Bei den Bohrarbeiten mit solchen Erweiterungsbohrgeräten hat sich als sehr nachteilig herausgestellt, dass der Verschleiß innerhalb der einzelnen Bohrstufen ungleichmäßig ist. Da die Schneidrollen mit gleichen Durchmessern auf Bahnen verschiedener Durchmesser abrollen, tritt ein ungleichmäßiger Verschleiß auf. Sobald nun Verschleiß bei den Schneidrollen der Bohrstufe mit dem größeren Durchmesser einsetzt, geht die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrvorganges zurück, die Schneidrollen der kleineren Bohrstufen werden abgebremst, obwohl ihr Schneidenzustand einen schnelleren Bohrfortschritt zuließ.During the drilling work with such extension drilling devices, it has been found to be very disadvantageous that the wear is uneven within the individual drilling stages. Since the cutting rollers with the same diameter roll on tracks of different diameters, uneven wear occurs. As soon as wear begins on the cutting rollers of the drilling stage with the larger diameter, the feed rate of the drilling process decreases, the cutting rollers of the smaller drilling stages are braked, although their cutting condition allowed for faster drilling progress.
Dass der Verschleiß der Schneidkanten von gleichartigen Schneidrollen in verschiedenen Bohrstufen unterschiedlich sein muss, leuchtet ein, denn die Schneidrollen legen in unterschiedlichen Bohrstufen unterschiedliche Wege zurück.It is clear that the wear on the cutting edges of similar cutting rollers in different drilling stages must be different, because the cutting rollers cover different paths in different drilling stages.
Die vorliegende Erfindung bringt nun ein mehrstufiges Erweiterungsbohrgerät mit jeweils mehreren in einer Bohrstufe angeordneten Schneidrollen in Vorschlag, das sich dadurch kennzeichnet, dass für alle Bohrstufen das Verhältnis des Durchmessers der Bohrstufe zum Durchmesser der ihr zugeordneten Schneidrollen gleich oder nahezu gleich ist und vorzugsweise den Wert 2,5 : 1 besitzt. Dadurch wird erreicht, dass sich alle Schneidrollen mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit auch auf den unterschiedlichen Bohrstufen abrollen, d.h. gleiche Wege zurücklegen. Als vorzugsweises Verhältnis des Durchmessers der Bohrstufe zum Durchmesser der Schneidrolle hat sich das von etwa 2,5 : 1 herausgestellt.The present invention now proposes a multi-stage expansion drilling device, each with several cutting rollers arranged in a drilling stage, which is characterized in that the ratio of the diameter of the drilling stage to the diameter of the cutting rollers assigned to it is the same or almost the same and preferably the value 2 for all drilling stages , 5: 1 owns. This ensures that all cutting rollers roll with the same circumferential speed on the different drilling stages, i.e. cover the same distances. The preferred ratio of the diameter of the drilling step to the diameter of the cutting roller has been found to be around 2.5: 1.
Auf der beigefügten Zeichnung ist ein Bohrloch im Schnitt dargestellt, in welchem das Erweiterungsbohrgerät 1 mit den Bohrstufen 2, 3 und 4 stufenweise Erweiterungen bohrt. Zu den Bohrstufen 2, 3 und 4 gehören Schneidrollen 2a, 3a und 4a, die unterschiedliche Durchmesser besitzen.On the accompanying drawing, a borehole is shown in section, in which the extension drilling device 1 with the drilling stages 2, 3 and 4 drills extensions in stages. The drilling stages 2, 3 and 4 include cutting rollers 2a, 3a and 4a, which have different diameters.
Die Durchmesser der Bohrstufen - in der größten mit D bezeichnet - , sollen zu den Durchmessern der Schneidrollen, - bei den größten mit d bezeichnet, - alle das gleiche oder nahezu gleiche Verhältnis haben, vorzugsweise das Verhältnis 2,5 : 1. Es soll also, wenn man den einzelnen Bohrstufen die Indices 1 bis n gibt, gelten:
The diameter of the drilling steps - denoted by D in the largest - should have the same or almost the same ratio to the diameters of the cutting rollers - denoted by d for the largest, preferably the ratio 2.5: 1 , if the indices 1 to n are given to the individual drilling stages: