DE2242724A1

DE2242724A1 - Bohrer

Info

Publication number: DE2242724A1
Application number: DE2242724A
Authority: DE
Inventors: Thomas J Kniff; Robert J Mckenry
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1971-09-07
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1973-03-29
Also published as: CA953318A; US3821993A; AU4554872A; DE2242724B2; DE2242724C3; ZA725389B

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrer insbesondere einen Erdbohrer, der vorzugsweise in einer Mehrzahl verschiedenster Abmessungen hergestellt werden kann und so angeordnet ist, daß er leicht und ohne Schwierigkeiten aus dem Loch, welches gebohrt wird, zurückgezogen werden kann.

Erdbohrer sind bekannt und umfassen üblicherweise spiralförmige Schwünge, die gehärtete oder scharfe voreilende Kanten haben können. Derartige Bohrer sind an vielen Stellen brauchbar, doch dort, wo man auf harte Formationen stößt, sind die Bohrer üblicher Art mangelhaft, da sie einer Zerstörung durch die Gesteinsmassen ausgesetzt sind, insbesondere wenn diese auf den Bohrer schlagen und da sie nicht leicht Gesteinsmassen oder andere harte Formationen, wie beispielsweise Tonschiefer aufbrechen können.

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Aufgabe der Erfindung ist es insbesondere, eine Bohranordnung zur Verfügung zu stellen, in der die vorerwähnten Nachteile der bekannten Bohrer ausgeschaltet sind.

Weiterhin soll durch die Erfindung efae Bohranordnung geschaffen werden, die verbesserte Schneid- und Eindringkräfte bzw. Leistungen aufweist und mit der leicht Gesteinsmassen, auf welche die Bohranordnung trifft, aufgebrochen werden können und die schließlich leicht Tonschiefer oder andere harte Formationen abbauen kann, wobei außerdem keine Zerstörung der Bohranordnung erfolgt.

Mit der Erfindung wird eine Bohranordnung zur Verfügung gestellt, auf der HügelSchneideinrichtungen vorgesehen sind, die sich auswärts bewegen, wenn sich die Schneideinrichtung in der Arbeitsrichtung dreht, die sich jedoch nach einwärts bewegen, wenn der Bohrer umgekehrt wird bzw. dessen Drehrichtung entgegen der Arbeitsrichtung ist oder wenn die Schneideinrichtung sich nicht dreht, so daß der Bohrer in einfacher Weise aus einem von diesem erzeugten Loch herausgezogen werden kann.

i Weiterhin schafft die vorliegende Erfindung einen Bohrer, bei dem das vor- ι eilende Ende mit einer Mehrzahl von sich selbst schärfenden Schneidelementen versehen ist, die leicht vomBohrer abnehmbar sind, so daß sie im lalle einet Abnützung oder Zerstörung leicht durch andere Schneidelemente ersetzt werden können, wodurch es eine sehr einfache Angelegenheit ist, den Bohrer zu allen Zeiten in einem guten Betriebszustand zu halten.

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.,. 224P724

Nach der vorliegenden Erfindung umfaßt eine erfindungsgemäße Bohranordnung einen Körper, der mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen ist oder Blöcke j mit darin befindlichen Bohrungen aufweist, die an dem Körper befestigt sind, wobei die Bohrungen im allgemeinen an der Drehrichtung des Bohrers geneigt sind und wobei jede Bohrung so ausgebildet ist, daß sie entfernbar jedoch drehbar einen pickenartigen Einsatz aufnehmen kann, welcher ein hartes bzw. spitzenartig zulaufendes vorangehendes Ende besitzt.

Der Bohrerkörper ist mit ELügelschneidern versehen, von denen jeder drehbar pickenartige Einsätze trägt und so angebracht bzw. ausgebildet ist, daß er auswärts schwingt, wenn sich der Bohrer in der Arbeitsrichtung dreht und einwärts schwingt, wenn sich der Bohrer in der entgegengesetzten Sichtung dreht.

Der Körper des Bohrers ist so ausgebildet, daß er auf dem Ende einer Antriebsvorrichtung, beispielsweise eines Eohres oder eines Rohrstraeges, sofern das zu bohrende Loch eine extreme länge besitzt, angebracht werden kann; oder der erfindungsgeeäße Bohrer kann durch spiralförmige Schwünge Schaufeln od. dgl. aom Wegtragendes vom Bohrer-abgebauten bzw. aufgenomenen Materials getragen bzw. unterstützt werden.

Die vorstehenden sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden ι anhand einiger in den !Figuren 1-5 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Autführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

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Pig. 1 eine Endansicht eines kleineren Bohrers, der gemäß der vorliegenden aufgebaut ist;

Fig. 2 eine Seitenansicht des Bohrers nach Pig. 1, wobei man in der Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 sieht;

Fig. 3 eineSchnittansicht durch ein typisches Schneidwerkzeug eines erfindungsgemäßen Bohrers und zwar gem. der Linie HI-III der Fig. 1|

Pig. 4 eine Endansicht eines typischen erfindungsgemäßen Bohrers von größere?

I Abmessung und !

Fig. 5 eine Endansicht eines erfindungsgemäßen Bohrers, auf dem 4 Flügelschneider vorgesehen sind.

Der Bohrer gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere der in den Fig. 1-2 dargestellte Bohrer,umfaßt eine Grundplatte 1o, die so ausgebildet ist, daß sie auf einem geeigneten Antriebsinstrument bzw. einer geeigneten Antriebsvorrichtung befestigt werden kann, beispielsweise auf dem Ende eines Rohres, einer rohrförmigen Leitung oder eines Rohrstranges.

Die besondere Art der Verbindung der Grundplatte 1o mit dem Rohr ist nicht dargestellt, jedoch kann sie auf ein Einschraubstück geschweißt werden, das an das Rohr angeschraubt werden kann oder die Grundplatte 1o kann in anderer Weise an dem Rohr befestigt werden, so daß sie koaxial mit diesem ist und durch dieses in Rotation versetzt und in die abzubauende Formation vorge- , schoben werden kann. ι

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Aq der Grundplatte 1o ist in deren Mitte an der Torderseite, beispielsweise durch Schweißen, ein Abstandhalter 12 befestigt, an dessen äußerem Ende ein Körperteil 14 einer zentralen Sehneidstruktur befestigt ist. Vom Zentrum des Körperteils 14sfceht axial nach auswärts eine Führungs- "... Schneideinrichtung 16 vor, die auf den Körperteil 14 aufgeschraubt oder in anderer Weise an diesem befestigt sein kann. Die Ftihrungs- bzw* die Lotschneideinrichtung 16 kann irgendeine von mehreren Ausbildungen besitzen, und in den Figuren 1 und 2 ig t zu sehen, daß sie bei dem dort dargestellten Ausführungsbeispiel Hartmetallkarbidmesserteile 18 umfaßt, die an einem Stahlträger 19 befestigt sind.

Der Körperteil 14 kann mit Löchern versehen sein, in denen Werkzeuge aufgenommen werden oder an dem Körperteil 14 kann eine Mehrzahl von Blöcken 2o angeschweißt sein, von denen jeder ein Loch für die Aufnahme eines pickenartigen Einsatzes 22 besitzt. Wie &ts fig. 1 zu ersehen ist» sind die am Körperteil 14 befestigten Blöcke 2ö derart an dieseni Körperteil befestigt daß die pickenartigen Einsätze 22, die darin vorgesehen sind, umfangsmäßigitt der Drehrichtung des Bohrers geneigt sind, und daß sie außerdem unter verschiedenen Winkeln zur Achse des Bohrers geneigt und radial sowie umfangsmäßig bezüglich des Bohrers bzw. auf dem Bohrer verteilt sind.

Die Lotschneideinrichtung oder das Stück 16 baut daher zusammen mit den pickenartigen Einsätzen 22, die in den Blöcken 2o auf dem Körper 14 befestigt sind, wirksam eine Formation ab, die gleL ch oder ein wenig größer ist als der Abstand von der Achse des Bohrers naoh auswärts bis zum radial äußersten der pickenartigen Einsätze 22.

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Betrachtet man einen Augenblick die Fig. 3, die einen Block 2o im Schnitt und einen darin vorgesehenen pickenartigen Einsatz, Bohreinsatz, Schneideinsatz od. dgl. 22 zeigt,so ist festzustellen, daß der pickenartige Einsatz im wesentlichen zylindrisch und konzentrisch bzw. symmetrisch um eine zentrale Längsachse ist.

Am vorangehenden Ende ist im Einsatz eine harte, abriebfeste, punktförmig zulaufende Spitze 24 befestigt, die beispielsweise aus einem zementierten Hartmetallkarbid, wie z. B, Wolframkarbid besteht« Der Block und der Einsatz besitzen miteinander in Eingriff tretende, Stöße* Belastungen od. dgl. übertrajpnde Schultern bei 26, welche so ausgebildet seih können, daß sie eine schräg bzw. konisch verlaufende Schulter etwa im Mittelteil der Länge des Einsatzes und einen schräg bzw« konisch verlaufenden Mund am Ende der Bohrung. 28 im Block 2o umfassen.

Der Einsatz 22 wird freigebbar im Block zurückgehalten und zwar beispielsweise durch ein Federband 30, das auf dem Schaft 32 des Einsatzes in einer für das Federband vorgesehenen Nut 34 angebracht 1st, und zwar in einer entspannten Lage, wobei das Federteil einen oder mehrere Bereiche aufweist, der bzw. die von dem Umfang des Schafts 32 nach auswärts vorstehen, so daß sie nit einer ringförmigen Ausnehmung oder Hut 36 in Eingriff treten, die in der Bohrung 28 vorgesehen ist.

Der Halter, den das Federband darstellt, hält den Einsatz im Block zurück, verhindert jedoch nicht die freie Drehung des Einsatzes in der Bohrung im Block. Die freie Drehung des Einsatzes ist wiohtig, da sie es ermöglicht daß sich der Einsatz gleichmäßig und um den gesamten Umfang an seiner

Spitze abnutzt und auf diese Weise während seiner gesamten Lebensdauer leharf bleibt^ 30 98 13/0271 _ -7-

Es sei jetzt wieder auf die Pig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen erkennbar ^; ist, daß die Grundplatte 1o mit diametral entgegengesetzten ilügelteilen ausgebildet ist, und daß auf diesen ilügelteilen weitere Blöcke 42 befestigt sind, in denen pickenartige Einsätze 44 vorgesehen sind, wobei jeder Einsatz und Block in der in Fig. 3 dargestellten Weise aufgebaut ist. Die Blöcke 42 und die darin vorgesehenen Einsätze auf den Ilügelteilen sind so angeordnet, daß die spitzen Enden der Picken radial zum Bohrer und um den TJmfang Ses Bohrers verteilt sind, wodurch die Abmessung der Formation vergrößert wird, welche durch die auf dem Körper 14 befestigten Picken abgebaut wird.

Beim Bohren von Löchern mit einem Bohrer der hier veranschaulichten Art besteht ein beachtlicher Yorteil darin, daß man in der Lage ist, den Bohrer leicht und in einfacher Weise herauszuziehen, um beispielsweise einen abgenutzten pickenart:jeen Einsatz auf dem Bohrer zu ersetzen; oder man kann den Bohrer bei der Vervollständigung eines Drill-, Anbohr-, Bohr- od. dgl. -arbeitsvorganges in einfacher und leichter Weise herauszfiien.

Das Herausziehen des Bohrers aus dem von diesem gebohrten Loch wird gemäß der Erfindung dadurch vereinfacht, daß auf dem äußeren Ende von jedem Flügelteil 4o der Grundplatte 1o eine allgemein mit 5o bezeichnete Flügelschneidanordnung angebracht wird. Jede Flügelschneidanordnung umfaßt eine obere Platte 52 und eine untere Platte 54 mit einem an beiden Platten befestigtenStop- bzw. Anschlagblock 56.

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Die Platten 52 und 54 befinden sich voneinander in einem Abstand, der wenigstens gleich der Dicke der Grundplatte 1o ist, so daß letztere zwischen den beiden Platten ausgenommen werden kann,während die Flügelschneider frei auf der Grundplatte verschwenkbar sind. Die Platten 52 und 54 des Flügelschneiders sowie die Grundplatte 1o sind mit einer Bohrung bzw. Ausnehmung versehen, die eine Mutter und eine Schraube 58 aufnehmen, welche den jeweiligen Flügel schneider verschwenkbar auf der Grundplatte 1o zurückhält. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Stop- bzw. Anschlagblock 56 so angeordnet, daß er an der Grundplatte 1o zur Anlage kommt, wenn der jeweilige Flügelschneider nach auswärts geschwungen ist, währen-d er es in einfacher Weise ermöglicht, daß der Flügelschneider nach Einsatz geschwungen werden kann. Jeder Flügelschneider besitzt auf seiner oberen Platte 52 weiterhin darauf befestigte Blöcke 60 mit pickenartigen Einsätzen 62, die ihrerseits in der in Fig. 3 veranschaulichten Weise drehbar befestigt sind.

Die Pioken, die auch als Hacken, Keilhauen, Messerpicken, Pickel, Pickhacken¹,

I Pickhammer, Spitzhauen od. dgl. bezeichnet werden können, welche auf den Flügelschneidern angebracht sind, sind umfangsmäßig und radial verteilt, wenn die Flügel schneider in ihre äußersten Posititonen geschwungen sind, und bestimmen den maximalen Durchmesser der vom Bohrer ausgeschnittenen- bzw. -gearbeiteten Bohrung. Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, daß sich der vorangehende bzw. voreilende Einsatz auf jedem Flügelschneider axial nach vorwärts von den übrigen Einsätzen auf den jeweiligen Hi-gelschneidern erstreckt, einen wirksamen Schneid- bzw. Bohrvorgang zu fördern.

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In Betrieb wird der Bohrer gemäß den Fig. 1 und 2 in Gegenuhrzeigerrichttmg gedreht, bezogen auf den Anblick in Pig. 1j dadurch wird bewirkt, daß die ITügelschneider 5o nach auswärts in die nach Fig. 1 dargestellte Lage schwingen, wodurch das vom Bohrer zu bohrende Loch denjenigen Durchmesser bekommt, für den der Bohrer entworfen bzw. bestimmt ist. Im Falle des in den Fig. 1 und 2 gezeigten Bohrers kann der Durchmesser des gebohrten Loches beispielsweise 33 cm (genau 33 »ö2 cm) sein.

Wenn die Schneideinrichtung von dem ausgenommenen Loch herausgezogen werden soll, dann Kann sie einfach nach rückwärts gestoßen werden, oder sie kann in umgekehrter Sichtung gedreht werden, und in jedem Falle haben die Flügel· schneider 5o das Bestreben» nach einwärts zu schwingen und auf diese Weise die darauf befindlichen Einsätze radial einwärts zu verschieben bzw* -schwenken, und zwar um einenausreichenden Abstand, beispielsweise von 25,4 mm oder mehr, wodurch ein adäquates Spiel zwischen der Wand des gebohrten Loches und dem äußersten Umfang des Bohrers entsteht«

Es wurde gefunden, daß die auf dem Bohrer wie dargestellt verteilten pickenavtdgen Einsätze eine außerordentlich wirksame Arbeit des Abbaues der Formationen leisten, objeieh sie wegen der Freiheit der Einsätze sich in dem dafür vorgesehenen Bohrungen zu drehen, zu jeder Zeit scharf bleiben.

Da weiterhin die Einsätze einer F^bmation in der Weise dargeboten werden, daß die auf jeden Einsatz einwirkende Belastung im wesentlichen in der axialen Richtung der Einsätze wirkt, sind die in der dargestellten Weise ι aufgebauten Einsätze außerordentlich stark bzw· fest und haben nicht das

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Bestreben, sich zu biegen oder zu brechen. Daher bohrt ein Bohrer, der wie dargestellt aufgebaut ist, außerordrietlich wirksam bei Aufwendung eines Minimums von Leistung bzw. Kraft und die Einsätze bleiben wirksam und scharf während ihrer gesamten Lebensdauer.

Wenn ein Einsatz schadhaft wird oder abgenutzt ist, ist es eine einfache Angelegenheit, einen Einsatz aus der Bohrung, in welcher der Schaft angeordnet ist, herauszustemmen und ihn durch einen neuen Einatz zu ersetzen, der nur in das Loch hineingedrückt zu werden braucht, bis das ale Halter dienende Federband in die zu seiner Aufnahme in der Bohrung des jeweiligen Halteblocks vorgesehene Ausnehmung einschnappt.

In diesem Zusammenhang erscheint es angebracht, darauf hinzuweisen, daß die besondere Ausbildung von kugelförmigen Höckern im Federband und von einer entsprechend geformten Ausnehmung im Block, wie 4a Pig. 3 gut ersichtlich ist, dazu führt, daß bei Ausübung eines geeigneten Drucks auf die Rückseite des Schafte 32 des Einsfczes das federband zusammengedrückt wird und die Höcker außer Eingriff «it der Ausnehmung 36 gelangen, indem sie über die - in Pig. 3 ober« - Kante beiAusnehmung 36 nach oben geschoben werden, so daß der Einsatz 22 nunmehr einfach nach vorn, d. h., in Fig. nach rechts, aus der Bohrung 28 herausgezogen werden kann. Selbstverständlich müssen die Höcker auf dem Federband nicht unbedingt kugelförmig sein, sondern sie können auch in eines entsprechenden anderen Weise ausgebildet sein, die das vorgeschriebene Herausdrücken des Einsatzes nach vorn su ermöglicht.

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Darüber hinaus müssen es nicht einzelne Hocker sein, sondern es kann auch ein entsprechend durchgehend geformter Vorsprung rund um das Federband vorgesehen werden.

In I"ig. 4 ist die Art und Weise veranschaulicht, in der die Prinzipien der vorliegenden Erfindung auf die Herstellung von Bohrern größerer Durchmesser ausgedehnt werden können. In Fig. 4 hat die Grundplatte 7o die Form eines stangenfÖrmigen Teiles, von deren Mitte aus eine Kombination 72 aus Abstandsteil und Körper vo:c±eht, die die gleiche Ausbildung besitzt, wie das Abstandsteil 12 und der Körper 14 in den Fig. 1und 2.

Axial von der Mitte des zuletzt erwähnten Körperteils geht eine Führungsbzw. Pilotschneideinrichtung 74 vor, während das Körperteil 74 mit Bohrungen versehen ist, welche Einsätze aufnehmen,' oder alte Blöcke "JG besitzt, die an das Körperteil 75 angeschweißt sind und Einsätze 78 aufnehmen, die in der Drehrichtung des Bohrers während dessen Arbeit geneigt sind und die weiterhin zur Achse des Bohrers geneigt sind, so daß sie das abzubauenden Formation radial und umfangsmäßig verteilt dargeboten werden.

Der in Fig. 4 gezeigte Bohrer ist geeignet, größere Löcher-zu bohren, bei- : spielsweise einLoch von 94 cm Durchmesser (genau 93»98 cm) und um den gesamten Bereich während des Bohrvorganges herabzusetzen bzw. abzubauen, ist längs der Arme der Grundplatte 1o eine Mehrzahl von Löchern zur Aufnahme von Einsätzen verteilt oder eine Mehrzahl von Blöcken 8o, in denen Einsätze 82 drehbar befestigt sind.

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Längs jedes Arms der Grundplatte 1o sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Reihen von Einsätzen 82 vorgesehen.

Wie die Fig. 4 zeigt, sind die Einsätze 82, die während der Drehung des Bohiers in der Arbeitsrichtung vorangehen, radial im Abstand angeordnet und in die Drehrichtung des Bohrers geneigt, und die axialen Ebenen ihrer Achsen sind im wesentlichen tangential zum Weg der Bewegung des jeweiligenEinsatzes. Die nacheilende bzw· nachfolgende Reihe von Einsätzen längs jedes Anns der Grundplatte 7° ist entsprechend bzw. in gleicher Weise angeordnet mit der Ausnahme, daß die Einsätze radial im Bereich zwischen benachbarten vorangeher den Basätzen auf dem jeweiligen Arm der Grundplatte angeordnet sind. Darüber hinaus sind die Einsätze auf jedem Arm der Grundplatte 7° vorzugsweise in Bezug auf die Einsätze auf dem anderen Arm der Grundplatte 7o etwas versetzt angeordnet, so daß auf diese Weise der vom Bohrer zu!»arbeitende Bereich im wesentlichen vollständig bedeckt ist bzw. praktisch lückenlos ode^r optimal erfaßt ist.

Die äußeren Enden der Arme der Grundplatte 7ο umfassen "vorteilhafterweise zwei oder mehr Einsätze 84, die etwas nach auswärts geneigt sind, um mit dem Bereich in Eingriff zu treten, die auswärts von den Enden der Grundplatte 7o bearbeitet wird, wodurch die Kante der Grundplatte bei allen Arbeitsbedingungen gegen extreme Abnutzung geschützt wird.

In gleicher bzw. entsprechender Weise wie beim AusChrungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 bilden die vorangehenden Seiten der äußeren Enden der bei den

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Arme der Grundplatte 7o Flügelbereiche 71, die mit Schwing- "bzw» verschwenkbaren Hügel schneidern 9o versehen sind, welche ihrerseits durch Schrauben 92 schwenkbar mit der feldplatte fo verbunden sind und drehbare Einsätze 94 tragen. Wie in Verbindung mit den Eiigelschneidem 5o des ersten beschriebenen Ausführungsbeispiels erläutert, ist der vorangehende bzw, voreilende Einsatz der auf den Flügelschneidern befindlichen Einsätze auf jedem Flügelschneider 9o vorzugsweise axial über die anderen Einsätze auf dem Hügel schneider erhöht bzw. vorgeschoben. Die Einsätze auf den Flügelschneidem sind bezüglich der Achse des Bohrers umfangsmäßig verteilt, und sie können auch radial bezüglich des Bohrers verteilt sein.

Weiterhin sind, wie in Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 beschrieben, die Flügelschneider 9° aus oberen und unteren Platten 91 gebildet, die zwischen sich die Grundplatte 7° aufnehmen und zwischen den oberen und unteren Platten sind Stop«- bzw. Anschlagsblöcke 96 vorgesehen, welche die auswärts gischwenkten !Teils bzw, Positionen der Flügelschneider bestimmen, während sie ermöglichen, daß die Flügelschneider nach einwärts schwingen können, wennä der Bohrer aus einer Formation herausgezogen oder in der Formation in umgekehrter Richtung gedreht wird.

Beispielsweise kann der Durchmesser eines Loches, das von dem Bohrer nach Fig. 4 ausgenommen wird, ohne daß sich Flügelschneidere darauf befinden, " 89 cm (genau 88,9o cm) sein. Dieser Durchmesser wird durch die Spurschneider 84 bestimmt. Wenn dagegen Flügelschneider auf der Grundplatte des Bohrers angebracht sind, dann würde der Burchmesser des ausgenommenen Loches in diesem Falle 94 cm (genau 93_f98 cm) betragen.

... 3JLi! 13/Q27t -.u- _.._.

Fig. 5 zeigt ein weiter-es Ausführungsbeispiel, bei dem der Bohrer aus einer Platte 1oo besteht, die eine zentrale Führungs- bzw. Pilotschneideinrichtung aufweist, welche von Schneidelementen 1o1 in einem Körperteil 1o5 umgeben ist. Außerdem sind Schneidelemente 1o1 längs der Länge der Platte 1oo in der vorteilhaften bzw. zweckmäßigen Weise verteilt, insbesondere in der vorstehend in Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Art und die äußeren Ecken der ■

Platten bilden Flügelteile 1o3, an denen Flügelschneider 1οέ> angelehrt bzw. schwenkbar befestigt sind, und zwar an der Vorderseite, während an den : rückwärtigen Ecken schwenkbar Flügel schneider 1o8 gehalten werden. Jeder der; vorerwähnten Flügelschneider besitzt eine Einwärtsposition und eine Arbeits-Auswärbsposition und zwar in der gleichen bzw. ähnlichen Weise wie bei den , vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 trägt die Grundplatte 1όο außerdem

Schneidelemente bzw. -einrichtungen 11o, die in Nachlaufbeziehung zu den vorangehenden Flügelschneidern 1o6 vorgesehen sind.

Jeder der Flügelschneider 1o6 und 1o8 trägt Schneidelemente 1o7 bzw. 1o9.

Jeder Flügelschneider in Fig. 5 ist aus im Abstand angeordneten Platten 111 mit dazwischen vorgesehenen Stop- bzw. Anschlagblöcken 113 ausgebaut.

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Zusammengefaßt betrifft die Erfindung eine Voranordnung zum Bohren von Löchern in Erdfonnationen, in welcher der Bohrer einen Körper mit einer zentralen Schneidanordnung aufweist, die eine Pührungs- bzw. Pilot-Schneidänrichtung auf der Achse aufweist, wobei weiterhin sich seitlich erstreckende; JTügelteile auf dem Bohrer vorgesehen sind. Auf jedem Jlügelteil ist schwenkbar ein Hügelsehneider angeordnet, der nach auswärts schwingt, wenn der Bohrer in der Schneidrichtung rotiert, und der nach einwärts schwingt, wenn der Bohrer nicht oder in der entgegengesetzten Richtung rotiert, so daß der Bohrer in einfacher Weise aus dem von ihm gebohrten Loch herausgezogen werden kann.

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Claims

PATENTANWÄLTE DR. HORST REINHARD DIPL-ING. KARL-JÜRGEN KREUTZ Anmelderin: Kennametal Inc, 8000 München 40, Leopoldstraße 20/IV Telefon: (0811) 3964 51 Draht: Isarpatent . Bank: Deutsche Bank AG München 21/14171 Postscheck: München 9756 Datum Patentansprüche

1.Bohrer zum Bohren von Löchern in Erd- und/oder Gedteinsformationen mit einem Köper, der von einer mit seiner Rückseite verbundenen Antriebseinrichtung um eine Achse in Drehbewegung versetzbar ist, wobei an der Vorderseite des Körpers eine Mehrzahl von ersten Schneid- bzw. Bohrelementen radial zu Körper verteilt sind, die mit einer Formation, welcher der Bohrer in Drehbewegung dargeboten wird, in Eingriff treten und diese Formation verringern bzw. abbauen können,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Körper ( 10; 70; 100;) mit sich lateral bzw. quer erstreckenden Flügel-, Ansatz-, End-, Schenkelo.dgl.-teilen ( 40; 71; 1132 versehen ist, auf deren vorangehenden bzw. voreilenden Seiten.Flügel-, Ansatz-, End-, Schenkel- o.dgl.-schneider (54; 90; 106; 108)

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schwenkbar auf den äußeren Enden dieser Seiten auf zur Drehachse des Körpers parallelen Achsen angeordnet sind; wobei die Flügel- o.dgl.-schneider zweite Schneidelemente (62; 94; 107; 109) an ihrer Vorderseite bzw. Stirnseite aufweisen und sich nach auswärts von ihren Schwenkverbindungen mit den Flügel- o«dgl.-teilen erstrecken und jeder Flügel- o.dgl.-schneider eine auswärts geschwungene Einstell- bzw. Anschlagpsötion auf dem Körper aufweist, iiyier sich wenigstens eines der zweiten Schneidelemente radial auswärts von dem radial äußerstenüer ersten Schneidelemente auf dem Körper befindet, sowie eine einwärts geschwungene Position, in der sich die zweiten Schneidelemente radial einwärts von ihren äußersten Positionen befinden.

2.Bohrer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Körper sowohl eine Grundplatte (lO; 70; lOO) umfaßt, auf der die Flügel- oidgl.-teile (40; 71; 103) vorgesehen sind, als auch eine zentrale Schneidanordnung (l6; 22; 74; 78; 101; 102), die nach vorwärts von der Ebene der Grundplatte in deren Mitte vorsteht.

3.Bohrer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die zentrale Schneideinrichtung einen Körper (i2; 14; 75; 105) umfaßt, auf dem dritte Schneidelemente (22; 78; 101) in radialer und umfangsmäßiger Beziehung verteilt

sind. ~ 3 -

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4.Bohrer nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die zentrale Schneideinrichtung ein davon nach vorwärts vorstehendes Führungsschneidwerkzeug (l6; 74; 102) auf ihrer Achse aufweist.

5»Bohrer nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet,

daß jeder Flügel- o.dgl»-schneider ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Platten (52; 54; 91; 111) aufweist, die zwischen-^k-nen jeweiligen Flügel- o.dgl.-teil aufnehmen, wowie einenBlock (56; 96; 113)» der an dem Plattenpaar befestigt ist und mit der vorangehenden bzw. voreilenden Seite des jeweiligen Flügel- odgl.-teils in der auswärtigen Position des betreffenden Flügel- o.dgl.-schneiders in Eingriff tritt.

6.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-5» dadurch gekennzeichnet,

daß sich die ersten Schneiddemente (44; 82; lOi) auf dem Körper befinden und radial auswärts von der zentralen Schneideinrichtung vorgesehen sind.

7.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten Schneidelemente (44; 62; lOl) auf der Grundplatte auf entgegengesetzten Seiten der zentralen Schneideinrichtung vorgesehen und in radialer Richtung

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gestaffelt bzw, versetzt sind, um mit einzelnen bzw. jeweiligen Bereichen der abzubauenden bzw. zu bearbeitenden Formation in Eingriff zu treten.

8.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet,

daß die zweiten Schneidelemente (62; 94; 107; 109) auf den Flügel- o.dgl.-schneidern in Umfangsrichtung des Bohrers verteilt sind und das vorangehende bzw. voreilende Schneidelement auf jedem Flügel- o.dgl.-schneider axial nach vorwärts über die bzw. jenseits der anderen darauf befindlichen Schneidelemente vorsteht.

9.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Basis bzw. die Grundplatte ein längsverlaufendes stab-, stangen-, schienen-, querstück- o.dgl.-artiges Teil (70) ist, an dessen entgegengesetzten Enden an deren vorangehenden bzw. voreilenden Seiten die Flügel· o.dgl.-teile (7l) ausgebildet sind.

10.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet,

daß die ersten Schneidelemente (82) längs des stangeno.dgl.-förmigen Teils (70) von dessen Mitte aus in beiden Richtungen verteilt und in zwei Reihen angeordnet sind, wobei die Schneidelemente in der einen Reihe relativ zu Urnen in der anderen Reihe versetzt sind.

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11.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet,

daß jedes Schneidelement die Form eines im wesentl—ichen zylindrischen Teils(22) besitzt, dessen vorangehendes bzw. voreilendes Ende (24) punkt- bzw. spitzenförmig ausgebildet ist und das einea Schaf t (32) am anderen Ende aufweist, der von einer Bohrung, Ausnehmung o.dgl. (28) aufgenommen werden kann.

12.Bohrer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet)

daß auf dem Schaft ein das Schneidelement lösbar jedoch drehbar in der Bohrung zurückhaltendes Fedei&lement, insbesondere ein Federring, ein sperrender federnder Halter o.dgl.(30), angebracht ist.

13.Bohrer nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,

daß ein hartes, abriebfestes Element (24) im Spitzen_.ende des Schneidelements angebracht ist.

14.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-13» dadurch gekenn „zeichnet,

daß jedes Sehneidäement auf dem Bohrer so geneigt ist, daß die Spitzenenden (24) der Schneidelenfhte einen Vorsprung haben, daß die Belastung auf jedes Sehneidelement im wesentlichen axial zu diesem ist, wenn der Bohrer gedreht und gegen eine Formation gedruckt wird.

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15.Bohrer nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet,

daß jedes Schneidelement und der Bereich des Bohrers, welcher mit der den Schaft des Schneidelements aufnehmenden Bohrung versehen ist, mit zusammenwirkenden Elementen einer Anlage, Lagerung, o.dgl.(26) versehen sind, um auf das Schneidelement ausgeübten axialen Stößen, Schüben, Axialdrucken o.dgl. zu widerstehen.

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