DE2157314A1 - Exzentrisches Bohrwerkzeug - Google Patents

Description

DIPL.-ING. KLAUS BEHN 2 I ν) / 3 1 A

DIPL.-PHYS. ROBERT MÜNZHUBER

PATENTANWÄLTE

B MÜNCHEN 22 WIDENMAYERSTRASSE 6 TEL. (0811) 22 25 30-29 5192

18. November I97I

A 554 71 / A 355 Ti - Pi/La

Firma SANDVIKENS JERNVERKS AB, Pack, 811 Ql Sandviken 1/Schweden

und

Firma ATIAS COPCO AB, Nacka / Schweden

Exzentrisches Bohrwerkzeug

Zum Bohren durch erdiges Material in ein darunterliegendes Gestein, z. B. beim Bohren eines Brunnens, ist es bekannt, einen Strang von Bohrstangen in den Grund zusammen mit einem Strang von Umhüllungsrohren einzutreiben. Wenn das Bohren beendet ist, wird die Bohrstange herausgezogen, während das Umhüllungs- bzw. Auskleidungsrohr in dem Grund zurückgelassen wird. Um das zu ermöglichen, muß der Bohrmeissel zwischen einer Bohrstellung, in der er seitlich über das Hüllrohr hinausragt, und einer Ausziehstellung, in der er seitwärts in das Rohr zurückgezogen ist, verstellbar sein.

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Bankhaus Merck, Finck & Co.. München, Nr 29464 I Bankhaus H. Aufhäuier. München. Nr. 261300 Po«t«ch«ck: München 209 0-4 Telegrammadresse»: Patentsenior

Früher wurde dieses Verstellen durch eine seitliche Bewegung des ganzen Bohrmeißels erreicht.

Gemäß vorliegender Erfindung wird die Neuheit vorgeschlagen, daß das Bohrwerkzeug zwei Schneidteile hat, einen zentralen Teil, der auf der Bohrstange befestigt ist, und einen exzentrischen Teil, der zwischen einer vorspringenden und einer zurückgezogenen Stellung verstellbar ist. Das bedeutet eine Vereinfachung des Bohrwerkzeuges insofern, als das Ausmaß des verstellbaren Teiles relativ klein 1st. Die Beanspruchungen des verstellbaren Teils sind ebenfalls kleiner.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand von auf den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Auf den Zeichnungen zeigen

Pig. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung, wobei der Bohrmeißel in Bohrstellung ist;

Pig. 2 eine Stirnansicht in Richtung 2-2 der Pig.l;

Fig. 2 eine Seitenansicht des gleichen Bohrmeißels in Ausziehstellung;

Fig. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt,

einer zweiten Ausführungsform mit dem Bohrmeißel in Bohrstellung;

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Pig. 5 einen Schnitt nach Linie 5-5 der Pig. 4; Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 4;

Fig. 7 eine Seitenansicht und einen Schnitt einer dritten Ausführungsform mit dem Bohrmeißel in Bohrstellung;

Fig. 8 eine Stirnansicht nach Linie 8-8 in Fig. 7 j

Fig. 9 eine Seitenansicht und einen Schnitt des Bohrers in Ausziehstellung.

In Fig. 1 ist das untere Ende der Bohrstange Io in Seltenansicht dargestellt und das untere Ende des Umhüllungsrohres 11, das die Bohrstange umgibt, im Schnitt. Das untere Ende der Stange hat ein Gewinde, auf dem ein Bohrmeißel-Zwischenstück (Adapter) 12 aufgeschraubt ist, das einen zylindrischen oberen Teil 15 hat, der dazu dient,das Zwischenstück in dem Rohr zu führen. Es sollte ein geeigneter Abstand zwischen dem Teil Ij und dem Rohr vorhanden sein, um den Durchtritt eines Spülmediums und die Abführung der Späne bzw. des Bohrschlammes von dem Bohrmeißel längs der Innenseite des Rohres zu ermöglichen. Das untere Ende 24 des Adapters ist mit Gewinde versehen und trägt einen Bohrmeißel 25. Die Bohrstange Io besteht gewöhnlich aus einem Strang von aufeinandergesetzten Bohrstangen,.die durch Gewinde miteinander gekuppelt werden, und aus einem ähnlichen Strang von aufeinandergesetzten Rohren.

Der mittlere Teil 14 des Adapters 12 ist zy-

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lindrisch, und seine Achse I5 ist seitlich versetzt gegenüber der Bohrachse 16. An dem Teil 14 ist eine exzentrische Hülse 17 mit einem Schneideinsatz 18 angeordnet. Die Hülse hat einen Vorsprung I9 an ihrer Oberseite, der angeordnet ist zum Anstoßen gegen den Vorsprung 20 an den Führungsteil IJ, wenn die Hülse auf dem Teil 14 gedreht wird.

Wenn der Bohrer während des Bohrens rotiert, ist die Hülse I7 durctfaas sie umgebende erdige Material zurückgehalten, so daß der Bohrer gegenüber der Hülse rotiert, bis die Vorsprünge gegeneinander anschlagen in einer Stellung, in der der Schneideinsatz 18 über das Rohr hinaus vorragt, wie in Fig. 1 dargestellt.

Wenn die Bohrstange herausgezogen wird, wird sie in entgegengesetztem Drehsinn gedreht. Die Hülse ist wiederum durch das sie umgebende Material zurückgehalten, bis die Vorsprünge I9 und 20 im anderen Drehsinn aneinander anschlagen. Die Größe der Vorsprünge ist derart gewählt, daß die relative Rotation gegeneinander eine halbe Umdrehung ist. Wegen der Versetzung der Achse 15 liegt der Schneidteil 18 jetzt innerhalb des Rohres, wie in Fig. j dargestellt, und die Bohrstange kann in dem Rohr aufwärts gezogen werden.

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Die zentrale Spülbohrung 21 hat Abzweigungen £3 und 23, durch die der Zwischenraum zwischen der Hülse 17 und dem Teil 14 sauber gehalten wird. Eine weitere Abzweigung 26 von diesem Raum führt Spülmedium dem exzentrischen Schneideinsatz 18 zu.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 bis 6 weist einen Bohrmeißeladapter 30 und ein Umhüllungsrohr Jl auf. Die Bohrstange ist nicht dargestellt. Der Adapter 30 besteht aus einem Führungs-Kopfteil 22 in dem Rohr, einem Zwischenteil 34, auf dem eine Hülse 35 mit einem Schneideinsatz 36 befestigt ist, und einem mit Gewinde versehenen Bodenteil 37, der einen Bohrmeißel 38 trägt.

In diesem Fall kann sich die Hülse 35 nicht drehen wit bei der vorangehenden Ausführungsform, sondern ist gegen Drehung durch Fasen 39 an dem Teil 3^ und ihnen angepaßte gerade Flächen an der Innenseite der Hülse blockiert. Das seitliche Verschieben der Hülse wird erreicht durch eine Axialbewegung der Hülse längs des Teils 34. Der obere und untere Bereich des Teils 34 sind seitlich gegeneinander versetzt, so daß, wenn die Hülse sich in Bohrlage am oberen Ende des Teils 34 befindet, wie in Fig. 4 dargestellt, der Schneideinsatz 36 über das Rohr 3¹· hinausragt. Wenn die

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Hülse sich in ihrer Ausziehlage am unteren Ende des Teilstücks 34 befindet, ist der Schneideinsatz 36 in das Rohr Jl zurückgezogen.

Fig. 7 bis 9 zeigen eine Ausführungsform mit einer ähnlich wie die Hülse bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bis 4 drehbaren Hülse. In diesem Fall hat der Bohrmeißel 4o einen mit ihm einstückigen Schaft 41, auf dem die drehbare Hülse 42 angebracht ist. Der Schaft 41 ist mit der Bohrstange mittels einer Kupplungsmuffe 45 gekuppelt, die Gewindebohrungen an beiden Enden aufweist.

Die Drehlage der Hülse 42 ist durch Vbrsprünge 44 und 45 an der Hülse und dem Bohrmeißel bestimmt. In diesem Fall sind diese an der unteren Seite der Hülse angeordnet, was den Vorteil hat, daß die oberen Berührungsflächen 46 zwischen der Hülse 42 und der Kupplungsmuffe eben sind, so daß sich eine wirksame übertragung von Schlagenergie zu der Hülse 42 ergibt.

Die Berührungsflächen 47 an den Vorsprüngen 44 und 45 sind iis diesem Fall geneigt, was einige Vorteile hat. Die Hülse 42 wird aufwärts gegen die Muffe 43 gedrückt, wodurch der Kontakt zwischen den Flächen 46 ver-

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bessert wird. Ferner wird der Bohrmeißel 4o dauernd ordnungsgemäß mit der Muffe 43 verschraubt gehalten. Das verhütet ein Abschrauben des Bohrmeißels, was
andernfalls eintreten kann, wenn der Bohrer zum Ausräumen bzw. Aufbohren eines vorher gebohrten Lochs benutzt wird und nur der exzentrische Schneideinsatz aktiv ist.

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Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE

1. Exzentrisches Bohrwerkzeug zum Bohren mit einem Bohrstangengerät, wobei sich die Bohrstange in einem Umhüllungsrohr befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug zwei Schneidteile aufweist, einen zentrischen Teil(25, 38, 4-0), der mit der Bohrstange (lo) verbunden ist und einen exzentrischen Teil in Form einer Hülse (17* 35* 42), die gegenüber der Bohrstange verstellbar ist zwischen zwei Stellungen, in deren einer sie seitlich über den Querschnitt des Umhüllungsrohres(11)hinausragt und in deren anderer sie innerhalb des Innenquerschnitts des Umhüllungsrohrs liegt.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (I7, 42) auf einem exzentrischen Teilstück eines Schaftteils des zentrischen Teils drehbar ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (35) auf einem Schaft des zentrischen Teils zwischen zwei Teilstücken des Schafts bewegbar ist, die seitlich gegeneinander versetzt sind.

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4. BohrwerkBeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrische Teil ein Standardbohrmeißel ist, der für ein Bohren ohne ein Umhüllungsrohr gebraucht werden kann.

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