DE3417399C2

DE3417399C2 -

Info

Publication number: DE3417399C2
Application number: DE3417399A
Authority: DE
Inventors: Helmut 8898 Schrobenhausen De Kreitmeier
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 1984-05-10
Filing date: 1984-05-10
Publication date: 1989-09-14
Also published as: CH668099A5; ATA118285A; AT387425B; DE3417399A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrschneide, beispielsweise zum Abteufen von Bohrlöchern, mit einer ringförmigen Schneidlippe und mit einer zur Mittelachse der Bohrschneide exzentrischen Öffnung.

Häufig werden in Bohrlöcher im Schutz des Bohrrohres Funktionselemente in die Bohrung eingeführt, worauf im Anschluß daran die Verrohrung wieder gezogen wird. Wird für eine solche Bohrung eine Ringscheide (mit ringförmiger Schneidlippe) mit zur Mittelachse der Bohrschneide konzentrischen Öffnung verwendet, so wächst der Bohrkern in die Bohrschneidenöffnung hinein und läßt sich in der Regel auch nicht durch Spülhilfe entfernen, so daß der Einbau von Funktionselementen verhindert ist.

Es wurden deshalb bisher zum Abteufen von Bohrungen, in die Funktionselemente eingeschoben werden sollten, volle Bohrschneiden bzw. Bohrspitzen verwendet, die keine innere Öffnung aufweisen. Diese Bohrschneiden und Bohrspitzen wurden nach dem Erreichen der gewünschten Bohrtiefe vom Bohrrohr abgestoßen und im Boden belassen. Somit entstand pro Bohrung der Verlust einer Bohrschneide bzw. Bohrspitze, was die Kosten der Bohrung erheblich erhöhte.

Eine Bohrschneide der gattungsbildenden Art mit einer exzentrischen Bohrschneidenöffnung ist aus der US-PS 43 21 974 bekannt.

Des weiteren ist aus der DE-PS 8 04 314 ein Bohrer mit einer Ringschneide bekannt, die eine zur Bohrschneiden-Mittelachse konzentrische Öffnung aufweist. Zum Zerkleinern des beim Bohren entstehenden Kerns ist ein in den Bohrer-Hohlraum radial nach innen weisender, auswechselbarer Kernbrecher angebracht, der in radialer und/oder axialer Richtung verstellbar sein soll. Ein ähnlicher Hohlbohrer ist auch in der Firmen-Druckschrift der Widia-Fabrik, Essen, 1950, beschrieben.

Ferner zeigt die DE-PS 11 97 71 einen Bohrer zum Erzeugen und Heben eines Bohrkerns. Die Bohrkrone weist eine exzentrische Ringscheide auf, die in der Weise angeordnet ist, daß die Mitte des Bohrloches der Bearbeitung durch den Bohrer entzogen ist, so daß dort folglich ein Kern bestehen bleibt, der in einen axial verlaufenden Spülkanal hineinwächst. Um den Kern von Zeit zu Zeit abzubrechen, ist im Spülwasserkanal in einer vorgegebenen Höhe ein Absatz angebracht.

Bei all diesen Bohrern verbleibt eine zur Bohrer-Mittelachse konzentrische Kreisfläche, die von der Bohrscheide bzw. den Kernbrechern nicht bestrichen wird. In diesem Bereich kann also ein Bohrkern entstehen. Außerdem wird derjenige Bereich der exzentrischen Öffnung, der in der axialen Verlängerung des Bohrrohr-Hohlraum liegt, abgedeckt, so daß das Einführen eines soliden Funktionselementes verhindert ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bohrschneide der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher gleichermaßen der Bohrkern vollständig zerstört werden kann und dennoch ein solides Funktionselement durch die Bohranordnung hindurch in die Bohrsohle eingeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Klappzahn während des Abteufens als Kernbrecher wirkt, daß er aber in seiner zurückgeklappten Stellung das Einführen des Funktionselementes nicht behindert. Durch die exzentrische Anordnung der Bohrschneidenöffnung wird ein in die Öffnung hineinwachsender Kern durch die Drehung der Bohrschneide laufend abgedrückt und abgesprengt, so daß er nicht fest in die Bohrung hineinwachsen kann. Das Material läßt sich dann leicht durch Spülung entfernen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Bohrschneide mit austauschbaren Zähnen versehen wird, die von der Schneidlippe vorstehen. Die Zähne sind vorzugsweise mit einer Hart-Schicht versehen.

Die in der Bohrschneide vorgesehene, exzentrische Öffnung braucht keineswegs exakt kreisförmigen Umfang aufzuweisen, sondern ist sogar vorzugsweise verschieden von einer Kreisform ausgebildet, um das Abdrücken und Absprengen des Bohrkernes zu fördern. Auch kann die Öffnung in der Bohrschneide mit Ausbauchungen versehen sein, welche den gleichen Effekt erzielen.

Praktische Versuche haben ergeben, daß die wirksame Fläche der Öffnung zumindest etwa 40% der Fläche der Bohrschneide ausmacht. Entsprechend stehen die Durchmesser (bei nicht kreisförmiger Öffnung etwa der maximale Durchmesser) der Öffnung und der Bohrschneide etwa im Verhältnis 6 : 10 oder größer.

Der Grundkörper der Bohrschneide ist außenseitig in einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mit Aussparungen für die Spülung versehen.

Um das Absprengen und Abdrücken des in die Öffnung hineinwachsenden Materials weiter zu fördern, ist in einer besonders bewährten Ausgestaltung der Erfindung an der Schneidlippe ein Klapp-Zahn angeordnet, der in Arbeitsstellung zumindest teilweise in der Öffnung schwenkbar oder schiebbar ist, während er in der Ausbaustellung derart aus der Öffnung herausschwenkbar ist, daß kein Hindernis mehr in die Öffnung hineinragt.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Prinzips der erfindungsgemäßen Bohrschneide;

Fig. 2a schematisch eine Ringschneide;

Fig. 2b schematisch eine erfindungsgemäße Bohrschneide;

Fig. 3 eine Detaildarstellung der in Fig. 1 gezeigten Bohrschneide;

Fig. 4 eine Ansicht der Bohrschneide in Richtung des Pfeiles "A" der Fig. 3 in Arbeitsstellung; und

Fig. 5 eine Ansicht der in Fig. 3 gezeigten Bohrschneide in Richtung des Pfeiles "A" in Ausbaustellung.

Gemäß Fig. 1 weist die Bohrschneide 10 einen Grundkörper 22 auf, der mit einer durchgehenden Öffnung 20 versehen ist, die in bezug auf die Mittelachse 24 des Grundkörpers 22 exzentrisch angeordnet ist. An seinem von der Bohrschneide 30 abgewandten Endabschnitt ist der Grundkörper 22 mit einem Anschlußgewinde 16 für das Drehbohrgestänge (nicht gezeigt) versehen.

Die Öffnung 20 im Grundkörper 22 der Bohrschneide 10 ist von der Schneidlippe 30 eingerahmt. Auf der Schneidlippe 30 sind austauschbare Zähne 12 (siehe auch Fig. 3) sowie ein Klappzahn 14 angeordnet.

Die Fig. 2a und 2b zeigen die Wirkung der erfindungsgemäßen Bohrschneide (Fig. 2b) im Vergleich zu einer Ringschneide (2a). Bei der in Fig. 2a gezeigten Ringschneide wächst der Bohrkern in die Bohrung hinein, so daß keine Funktionselemente in die Bohrung eingeführt werden können. Bei der in Fig. 2b gezeigten erfindungsgemäßen Lösung aber bewirkt die exzentrische Anordnung der Öffnung in bezug auf die Schneidlippe 30, daß das Material 34, welches beim Bohren in die Öffnung 20 hineinwächst, laufend abgedrückt und abgesprengt wird, so daß es nicht als störender Bohrkern in die Bohrung hineinwächst.

Das Abdrücken und Absprengen des in die Öffnung 20 wachsenden Materials wird noch durch den Klappzahn 14 gefördert, welcher in der Arbeitsstellung (Fig. 4) in die Öffnung 20 hineinragt.

Gemäß Fig. 1 und Fig. 4 ist der Klappzahn 14 in dem Bereich 32 der Schneidlippe 30 angeordnet, der durch die exzentrische Anordnung der Öffnung 20 besonders breit ist.

Gemäß den Fig. 3, 4 und 5 sind die austauschbaren Zähne 12 mit einer Hartschicht 28 in bekannter Weise belegt.

Der Klappzahn 14 ist gemäß Fig. 4 in der Arbeitsstellung in die Öffnung 20 hineingeschoben, während er gemäß Fig. 5 in der Ausbaustellung die Öffnung 20 freigibt.

Claims

1. Bohrschneide, beispielsweise zum Abteufen von Bohrlöchern, mit einer ringförmigen Schneidlippe und mit einer zur Mittelachse der Bohrschneide exzentrischen Öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schneidlippe (30) zumindest ein Klappzahn (14) vorgesehen ist, der in Arbeitsstellung zumindest teilweise in die Öffnung (20) schwenkbar oder schiebbar ist, und der in der Ausbaustellung derart aus der Öffnung (20) herausschwenkbar ist, daß er die Öffnung (20) freigibt.

2. Bohrschneide nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappzahn (14) im breiteren Bereich (32) der Schneidlippe (30) angeordnet ist.

3. Bohrschneide nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quotient (D₂/D₁) des maximalen Durchmessers (D₂) der Öffnung (20) und des Außendurchmessers (D₁) der Bohrschneide (10) gleich oder größer ist als 0,6.

4. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20) von der Kreisform abweicht.

5. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit austauschbaren Zähnen (12) bestückt ist, die von der Schneidlippe (30) vorstehen.

6. Bohrschneide nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähne mit einer Hartschicht (28) versehen sind.

7. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20) zumindest eine Ausbauchung (26) aufweist.

8. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Öffnung (20) zumindest 40% der Fläche der Bohrschneide (10) beträgt.

9. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (22) der Bohrschneide (10) außenseitig mit Aussparungen (18) für die Spülung versehen ist.

10. Bohrschneide nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (22) der Bohrschneide (10) und die Schneidlippe (30) jeweils einen etwa kreisförmigen Außenumfang aufweisen.