DE2525905C3 - Bohrkopf für Gesteinsbohrungen mit einem Tiefloch-Bohrhammer - Google Patents
Bohrkopf für Gesteinsbohrungen mit einem Tiefloch-BohrhammerInfo
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- DE2525905C3 DE2525905C3 DE19752525905 DE2525905A DE2525905C3 DE 2525905 C3 DE2525905 C3 DE 2525905C3 DE 19752525905 DE19752525905 DE 19752525905 DE 2525905 A DE2525905 A DE 2525905A DE 2525905 C3 DE2525905 C3 DE 2525905C3
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/36—Percussion drill bits
- E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
- E21B10/56—Button-type inserts
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- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/16—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using gaseous fluids
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- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
Description
Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf für Gesteinsbohrungen
mit einem Tiefloch-Bohrhammer, mit einem Bohrkopfkörper, der an einer mit axialen Druckgas-Zuführungskanälen
versehenen Hammerhülse angeordnet ist, an seiner stirnseitigen Arbeitsfläche knopfartige
Schneidelemente trägt, mit schrägen, zur Bohrkopflängsachse hin verlaufenden Kanälen versehen ist, die in
Verlängerung der Druckgas-Zuführungskanäle der Hammerhülse angebracht sind und an der Arbeitsfläche
münden, und der an seiner Rückseite mit Ausnehmungen versehen ist, die jeweils in Verlängerung der
Druckgas-Zufühiungskanäle der Hammerhülsc liegen, und an die wenigstens einer der in die Arbeitsfläche
mündenden Kanäle anschließt.
Bei bekannten Bohrköpfen dieser Gattung (DE-AS 21 58 628, insbesondere Fig. 3 und 4 sowie AT-PS
2 96916, insbesondere Fig. 9) sind die Ausnehmungen an der Rückseite des Bohrkopfkörpers von dessen
Umfang durch einen gegen die Hammerhülse abdichtenden Rand vollständig getrennt, so daß das durch die
axialen Zuführungskanäle der Hammerhülse zugeführte Druckgas gezwungen ist, durch die schräg zur
Bohrkopflängsachse hin verlaufenden Kanäle im Bohrkopfkörper zu dessen Arbeitsfläche zu strömen. Diese
Kanäle können paarweise angeordnet sein, damit das Druckgas besser über die Arbeitsfläche des Bohrkopfkörpers
verteilt wird.
Bei einem anderen bekannten Bohrkopf für Gesteinsbohrungen mit einem Tiefloch-Bohrhammer (GB-PS
12 52 512), der einen im Abstand vor der Arbeitsfläche des Bohrkopfkörpers endenden axialen Kanal aufweist,
führen vom Ende dieses axialen Kanals schräg von der Bohrkopflängsachse weg verlaufende Kanäle zur
Arbeitsfläche, und oberhalb dieser Kanäle ist ein weiterer Satz schräger Kanäle angeordnet, die von der
axialen Bohrung zum Umfang des Bohrkopfkörpers führen.
Ferner ist ein Bohrkopf für Gesteinsbohrungen mit einem Tiefloch-Bohrhammer bekannt (US-PS
28 87 989), der einen rohrförmigen Schaft und einen damit verschraubten Bohrkopfkörper aufweist Auch
hier wird Druckgas zum Spülen der Arbeitsfläche durch die axiale Bohrung des Schaftes zugeführt Das zum
Betätigen des Bohrhammers verwendete Druckgas tritt durch Austrittsöffnungen am unteren Ende einer
Hammerhülse aus und trifft auf eine kegelstumpfförmige
Fläche am oberen Ende des Schaftes. Wegen der erheblichen Länge des Schaftes und des dadurch
bedingten großen Abstandes zwischen Hammerhülse
ίο und Bohrkopfkörper kann diese Luft die Arbeitsfläche
des Bohrkopfkörpers nicht erreichen und dort zur Spülung nichts beitragen.
Schließlich sieht ein älterer Vorschlag (DE-AS 24 19 412) einen Bohrkopf für Gesteinsbohrungen mit
einem Tiefloch-Bohrhammer vor, dessen Bohrkopfkörper ebenfalls an einer mit axialen Druckgas-Zuführungskanälen
versehenen Hammerhülse angeordnet ist, an seiner stirnseitigen Arbeitsfläche knopfartige Schneidelemente
trägt, mit schrägen, zur Bohrkopflängsachse hin verlaufenden Kanälen versehen ist, die in Verlängerung
der Druckgas-Zuführungskanäle der Hammerhülse angebracht sind und an der Arbeitsfläche münden.
Gemäß dem älteren Vorschlag zweigen von den schrägen, zur Bohrkopflängsachse hin verlaufenden
Kanälen Kanäle ab, die schräg von der Bohrkopflängsachse weg verlaufen und oberhalb der Arbeitsfläche am
Umfang des Bohrkopfkörpers münden. Um die Gefahr von Verstopfungen gering zu halten, sollen sämtliche
Kanäle nach unten konisch erweitert sein.
Bei all diesen bekannten oder bisher vorgeschlagenen Bohrköpfen sind nur die in der Nähe der Mündung eines
Druckgaskanals angeordneten .Schneidelemente hinreichend von Druckgas umspült. Eine gleichmäßige
Verteilung der Schneidelemente über die Arbeitsfläche ist deshalb nicht möglich. Selbst in der Umgebung der
Mündungen der Druckgaskanäle an der Arbeitsfläche ist eine hinreichende Reinigung nicht gewährleistet, da
die im Inneren des Bohrkopfes verlaufenden Kanäle sich immer wieder mit Bohrklein zusetzen.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf der eingangs beschriebenen Gattung
derart weiterzubilden, daß die Voraussetzungen für eine gleichmäßige Reinigung der Arbeitsfläche durch Druckgas
verbessert sind.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausnehmungen am Umfang des Bohrkopfkörpers
ausgebildet sind und eine Form aufweisen, gemäß der ein Teil des Druckgases entlang der Mantelfläche des
Bohrkopfkörpers und der andere Teil durch die Kanäle zur Arbeitsfläche hinführbar ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit
weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht des Bohrkopfes mit knopfartigen Schneidelementen,
Fig. 1 eine Seitenansicht des Bohrkopfes mit knopfartigen Schneidelementen,
F i g. 2 einen Schnitt in einer durch die Bohrkopfachse und die Achse eines der Hammerhülsenkanäle gehenden
Schnittebene und
Fig.3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in
Fig. 1.
Der in seiner Gesamtheit mit 1 bezeichnete Bohrkopf weist einen Bohrkopfkörper 2 auf, der an seiner
stirnseitig gelegenen Arbeitsfläche 3 knopfartige Schneidelemente 4 zum Aufbrechen von Gestein trägt.
Der Bohrkopfkörper 2 ist mich hinten durch einen
Schaft 5 verlängert, der in einer Hammerhülse 6 aufgenommen ist. In deren Wand sind Zuführungskanii-Ie
7 eingebohrt, in denen ein Druckgas herangeführt
wird, bei dem es sich im allgemeinen um Luft handelt Der Schaft 5 wird durch einen Kolben 8 eines an sich
bekannten Bohrhammers beaufschlagt, von dessen Beschreibung abgesehen wird.
Der Bohrkopfkörper 2 ist an seiner Rückseite mit in der Verlängerung der Druckgas-Zuführungskanäle 7
gelegenen, am Umfang ausgebildeten Ausnehmungen 9 versehen, die einen Teil der durch die Zuführungskanäle
7 herangeführten Luft zum Umfang 10 des Bohrkopfes 1 leiten. Jede Ausnehmung 9 ist durch wenigstens einen
Kanal 11 verlängert, der gegen die Bohrkopfachse 12 gerichtet ist und den anderen Teil der Luft zur
Arbeitsfläche 3 leitet. Beim gezeigten Beispiel ist jede Ausnehmung 9 durch zwei Kanäle 11 verlängert, die
unweit der Bohrkopfachse 12 an der Arbeitsfläche 3 n münden.
Es ist beim Bohrkopf i nach der Erfindung möglich, im Umfangsbereich der Arbeitsfläche 3 zusätzliche
Schneidelemente 4 anzubringen und den Luftstrom so nahe wie möglich an die Bohrkopfachse 12 heranzuführen.
Dadurch ergibt sich eine bessere Reinigung der Arbeitsfläche .3. Mit der Ausnehmung 9 läßt sich
zusätzlich die Verstopfung der Kanäle 11 durch das Bohrklein vermeiden, wenn mit dem Bohrkopf 1 eine
Bohrung niedergebracht wird, d. h. wenn die Arbeitsfläche 3 nach unten weist. Diese Ausnehmung 9
gewährleistet im übrigen eine ausgezeichnete Verteilung des Spülgases zwischen dem Umfang 10 und dem
Mittelteil des Bohrkopfes 1
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Bohrkopf Für Gesteinsbohrungen mit einem Tiefloch-Bohrhammer, mit einem Bohrkopfkörper, der an einer mit axialen Druckgas-Zuführungskanälen versehenen Hammerhülse angeordnet ist, an seiner stirnseitigen Arbeitsfläche knopfartige Schneidelemente trägt, mit schrägen, zur Bohrkopflängsachse hin verlaufenden Kanälen versehen ist, die in Verlängerung der Druckgas-Zuführungskanäle der Hammerhülse angebracht sind und an der Arbeitsfläche münden, und der an seiner Rückseite mit Ausnehmungen versehen ist, die jeweils in Verlängerung der Druckgas-Zuführungskanäle der Hammerhülse liegen und an die wenigstens einer der in die Arbeitsfläche mündenden Kanäle anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (9) am Umfang des Bohrkopfkörpers (2) ausgebildet sind und eine Form aufweisen, gemäß der ein Teil des Druckgases entlang der Mantelfläche des Bohrkopfkörpers (2) und der andere Teil durch die Kanäle (II) zur Arbeitsfläche (3) hinführbar ist
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