DE3433097A1 - Bohrgeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung des Bohrlosches, wobei
die Bohrlöcher stoßend und drehend oder auch nur drehend gebohrt werden können.
Das Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung des Bohrloches ist sehr kompliziert, und zwar unter anderem
da die zu durchbohrenden Erd- und Gesteinsformationen stark
schwanken und sehr kompliziert sind. Beim Bohren von Brunnenschächten ist es meistens erwünscht, die Bohrlöcher längs
eines bedeutenden Teiles ihrer vertikalen Ausdehnung zu verrohren, wobei es außerdem möglich sein muß, alle Arten von Erdformationen
zu durchdringen, wie beispielsweise lose liegenden Sand, harte, viskose und quellende Tone, alluviale Konglomerate
mit abgerundeten kleinen Steinen oder Kieseln, Moränen mit kleinem und großem Geröll, rissige Zonen in Felsgestein
usw. Außerdem sind gute Bohreigenschaften in hartem Fels erwünscht, da es oftmals erforderlich ist, beträchtliche Längen
der Bohrlöcher in Fels zu verrohren, und zwar beispielsweise in derartigen Bereichen, in denen infolge geologischer Verschiebungen
Tonschichten unter derartigen Felsschichten liegen.
Bohrgeräte für den vorgenannten Zweck sollten eine ganze Reihe von Forderungen oder Bedürfnissen erfüllen. Beispielsweise
müssen derartige Bohrgeräte Felsen und Steine effektiv zerkleinern können, und dies ohne selbst starkem Verschleiß zu
unterliegen, und/oder es muß möglich sein, mit derartigen Bohrgeräten harte Blähtone durchbohren zu können. Das Bohrgerät
sollte auch derart ausgebildet sein, daß das Bohrklein durch das Bohrrohr wirksam nach oben transportiert werden kann,
— 5 —
während gleichzeitig das Bohrrohr gegen Beschädigung geschützt werden muß. Insbesondere sollten die auf das untere Ende des
Bohrrohres einwirkenden Belastungen begrenzt sein, sodaß selbst Kunststoffrohre verwendet werden können. Das untere Ende des
Bohrrohres ist besonders starken Beanspruchungen ausgesetzt, und zwar teilweise wegen der von der Führung herkommenden
Seitenkräfte, welche dazu neigen, das Rohr zu zerreißen und das Loch schräg zu führen, und teilweise wegen des Verschleißes
durch die Zerkleinerung groben Bohrkleins oder durch Erosion durch feinere Bohrabfälle zwischen der Führung und dem Rohr.
Schließlich sollte das Bohrgerät leicht handhabbar, unkompliziert und vor allem zuverlässig sein, um beispielsweise sicherzustellen,
daß der Bohrmeißel oder die Bohrkrone sich in ihrer exzentrischen Bohrposition nicht verklemmt oder losschraubt
und in das Bohrloch zurückfällt, wenn der Bohrmeißel oder die Bohrkrone eingezogen werden und das Bohrgerät als Ganzes durch
das Loch nach oben hochgezogen wird.
Bei bisher vorgeschlagenen Bohrgeräten, bei denen das Bohrloch gleichzeitig verrohrt werden kann, ist normalerweise eine
kreisrunde Führung vorgesehen, welche zentral im Bohrrohr ausgerichtet ist, wobei oftmals außerdem ein besonderer Führungsbohrmeißel vorgesehen wird, um das Bohrgerät einwandfrei zu
führen. Ein Beispiel eines derartigen Bohrgerätes ist in der schwedischen Patentschrift 377 706 beschrieben. Andere für den
vorgenannten Zweck vorgesehene Bohrgeräte besitzen einen Bohrmeißel oder eine Bohrkrone, welche fest mit der Schwerstange
verbunden ist, und eine exzentrische Führung, welche ihrerseits begrenzt verdrehbar ist. Derartige Bohrgeräte sind beispielsweise
in den schwedischen Patentschriften 188 739 und
212 006 beschrieben. Derartige verdrehbare exzentrische Führungen
werden jedoch durch das Bohrklein leicht blockiert, sodaß der Bohrmeißel nach Abschluß des Bohrvorganges nicht
mehr zurückgeholt werden kann. Alternativ war es erforderlich, die Führung derart auszubilden, daß eine Aufwärtsförderung
des Bohrkleins durch das Bohrrohr vollkommen unmöglich war. Dies ist beispielsweise bei der bereits genannten schwedischen
Patentschrift 212 006 der Fall.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Bohrgerät zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung
des Bohrloches zu schaffen, welches die Nachteile der bisher bekannten derartigen Bohrgeräte nicht besitzt und dadurch u.a.
eine Reduzierung der Bohrkosten ermöglicht.
Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßes Bohrgerät zum Bohren
in Erde und Gestein unter gleichzeitiger Verrohrung des Bohrloches, bestehend aus einem Energieübertrager in Form eines
Brunnen-Bohrhammers, eines Meißelschaftes, einer Schwerstange
oder dgl., einem anliegenden Führungsorgan und einem exzentrischen Bohrmeißel am einen Ende des Energieübertragers, welcher
zwischen zwei Endlagen gegenüber dem Führungsorgan begrenzt verdrehbar ist, wobei in der einen Endlage, einer ausgefahrenen
oder Bohrposition, die Bohrschneide vor dem Bohrrohr ein Loch mit einem gegenüber dem Außendurchmesser des Bohrrohres größeren
Durchmesser erzeugt, und in der anderen Endlage, der Rückholposition, der Bohrmeißel zusammen mit dem Führungsorgan
innerhalb des Bohrrohres liegt und durch dieses hindurch rückholbar ist, im wesentlichen dadurch, daß das Führungsorgan
unverdrehbar mit dem Energieübertrager verbunden ist und daß
7 -
der Bohrmeißel an diesem Ende des Energieübertragers mit einem begrenzten Drehwinkel von wenigstens 90°, vorzugsweise 180°,
montiert ist.
Der Energieübertrager kann dabei aus einer mehr oder weniger großen Anzahl von miteinander verbundenen Bohrstangen bestehen,
welche die Drehbewegung und beim Stoßendbohren die Stoßenergie von einem an der Bodenoberfläche stehenden Stoßgerät übertragen,
oder man kann auch einen im Bohrloch sitzenden Bohrhammer verwenden, welcher direkt mit dem Führungsorgan und dem Bohrmeißel
verbunden ist.
InBohrposition liegt der an der Innenseite des Bohrrohres anliegende
Umfangsteil des Führungsorganes im wesentlichen diametral gegenüber dem Teil des Bohrmeißels, welcher gegenüber
der Mittellinie des Bohrrohres die größte Exzentrizität aufweist. Diese spezielle Ausbildung des Führungsorganes ergibt
u.a. einen Spielraum für eine beträchtliche exzentrische Verschiebung
des Bohrmeißels, woraus wiederum eine besonders vorteilhafte Form der Schneidgeometrie des Bohrmeißels erzielbar
ist.
Weitere Besonderheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in den beiliegenden
Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels; es zeigt
Fig.1 einen Axialschnitt durch das Bohrgerät, und zwar durch
den besonders exzentrischen Teil des Bohrmeißels in Bohrposition;
Fig.2 einen der Fig.1 entsprechenden Axialschnitt, bei
welchem der Bohrmeißel jedoch um 180° verdreht und
in das Bohrrohr zurückgezogen ist;
in das Bohrrohr zurückgezogen ist;
Fig.3 einen Radialschnitt durch das Führungsorgan längs
der Linie 3-3 aus Fig.1;
der Linie 3-3 aus Fig.1;
Fig.4 einen Radialschnitt des Schaftteiles des Bohrmeißels
und des exzentrischen Schaftes des Führungsorganes
als Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig.1;
als Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig.1;
Fig.5 eine Endansicht des Bohrkopfes und des Bohrrohres in
Blickrichtung der Pfeile 5-5 aus Fig.1; und
Fig.6 eine Endansicht des Bohrkopfes und des Bohrrohres in
Blickrichtung der Pfeile 6-6 aus Fig.2 nach einer halben Umdrehung, um mit der in Fig.5 dargestellten Position
leichter vergleichbar zu sein.
In den Figuren bedeutet das Bezugszeichen 7 die theoretische Kontur des Bohrloches, das Bezugszeichen 8 das Bohrrohr, das
Bezugszeichen 9 den unteren Teil der Bohrstange oder Schwerstange, das Bezugszeichen 10 das Führungsorgan und das Bezugszeichen 11 den Bohrmeißel oder die Bohrkrone.
Wie Fig.1 zeigt, besitzt das Führungsorgan 10 einen nach oben weisenden Schaft, welcher schmäler ist als das Hauptteil des
Führungsorganes. Dieser Schaft besitzt ein Außengewinde, welches in ein entsprechendes Innengewinde einer Bohrung in der
Schwerstange 9 paßt, sodaß das Führungsorgan 10 und der anhängende
Bohrmeißel 11 von der Schwerstange 9 abgenommen werden
können, falls dies erforderlich ist. Diese Schraubverbindung ist unter normalen Bedingungen nicht verdrehbar, d.h. die
Verbindung kann nur mit Hilfe eines Werkzeuges gelöst werden, nachdem das Bohrgerät aus dem Bohrloch hochgezogen wurde. Das
Führungsorgan 10 besitzt außerdem einen nach unten weisenden zylindrischen Schaft, welcher ebenfalls schmäler ist als das
Hauptteil des Führungsorganes. Der Bohrmeißel 11 besitzt einen
hohlen Schaft, welcher den zylindrischen Schaft des Führungsorganes umgibt und mit diesem derart verbunden ist, daß eine
nur begrenzte Drehbewegung des Bohrmeißels um diesen nach unten weisenden zylindrischen Schaft des Führungsorganes möglich
ist.
Wie Fig.5 zeigt, ist das Führungsorgan 10 derart ausgebildet,
daß in Bohrposition die Schwerstange 9 nicht mehr mit der Mittellinie des Bohrrohres 8 fluchtet, sondern zu dem Teil
des Bohrmeißels hin versetzt ist, welcher das stärkste Ausmaß an Exzentrizität besitzt. Unter anderem ergibt dieses Versetzen
des Bohrmeißels eine gleichmäßigere Lastverteilung auf den Kopf des Bohrmeißels beimStoßbohren. Die Pfeile 12 in den
Figuren 3 bis 5 zeigen die Drehrichtung während des Bohrvorganges. In Fig.3 zeigt der Pfeil 13 die Kraft, mit welcher das
Führungsorgan gegen das Bohrrohr gepreßt wird, und zwar als Resultat des zum Verdrehen des Bohrmeißels erforderlichen Drehmomentes.
Der Pfeil 15 zeigt die Kraft, mit welcher das Führungsorgan gegen das Bohrrohr infolge des Druckes des Bohrmeißels
gegen die Bohrlochwandung gepreßt wird. Der Pfeil 15 zeigt die Resultante der Kräfte 13 und 14 an. Das Bezugszeichen
16 bedeutet einen Kreisbogensektor des Führungsorganes, dessen Außenfläche während eines Drehvorganges innenseitig am Bohrrohr
- 10 -
anliegt. Die Bezugszeichen 17 und 18 bedeuten Sektoren des
Führungsorganes, welche während des Bohrens einen Spalt gleichmäßiger
Breite gegenüber dem Bohrrohr ergeben. Das Bezugszeichen 19 zeigt einen kreisbogenförmigen Sektor des Umfanges
des Führungsorganes, welcher mit dem Bohrrohr einen Spalt sich ändernder Breite ergibt, wobei die Breite dieses Spaltes
im Mittelbereich dieses Sektors größer ist als die der Sektoren 17 und 18, und wobei der Umriß dieses Sektors 19 mit dem
Innenprofil des Bohrrohres übereinstimmt, wenn der Bohrmeißel seine Rückholposition im Bohrrohr einnimmt.
In Fig.4 bedeuten die Bezugszeichen 20 und 21 Sektoren des
Meißelschaftes, welche während eines Bohrvorganges mit dem Bohrrohr Spalten gleichmäßiger Breite wie die Sektoren 17 und
18m Führungsorgan bilden. DAs Bezugszeichen 22 bedeutet einen
Kreisbogensektor des Schaftumfanges, welcher während eines
Drillvorganges eine zusätzliche Führung am Bohrrohr ergibt. Das Bezugszeichen 23 bedeutet einen Kreisbogensektor des
Schaftumfanges, welcher mit dem Bohrrohr einen Spalt sich
ändernder Breite bildet, wobei die Breite dieses Spaltes im Mittelbereich größer ist als die Breite der durch die Sektoren
20 bezw. 21 gebildeten Spalte. Die Kontur dieses Sektors stimmt mit der Innenkontur des Bohrrohres überein, wenn der Bohrmeißel
seine Rückholposition innerhalb des Bohrrohres einnimmt. Das Bezugszeichen 24 bedeutet ein Sicherungselement in Form
eines kreisrunden zylindrischen Stabes, der im Schaft des Bohrmeißels eingesetzt ist. Das Bezugszeichen 25 bedeutet eine
Aufnahmenut für dieses Sicherungselement 24 im exzentrischen Schaft des Führungsorganes, welche so geformt ist, daß der
Bohrmeißel zwar um 180°, d.h. zwischen der Bohrposition und der
L-:O"-:..:':::""O:3;433Q97
- 11 -
Rückholposition verdreht werden kann, jedoch axial verriegelt ist. Beim Zusammenbau des Bohrgerätes kann das Sicherungselement am Meißelschaft durch Punktschweißung oder dgl. gesichert
werden. Das Bezugszeichen 26 bedeutet einen Luftspülkanal, welcher den zentralen Spülkanal 27 mit der Nut 25 und
den Lagerspalten zwischen dem Meißelschaft und dem Führungsorgan verbindet, wodurch eine Schmierung und Reinigung erleichtert
wird.
Wie Fig.1 zeigt, sind unterhalb dieser Nut 25 zwei weitere
Nuten ausgebildet, welche mit der Nut 25 übereinstimmen und
für weitere Sicherungselemente im Meißelschaft bestimmt sind, sodaß aus Sicherheitsgründen die Belastungen über eine Anzahl von Sicherungselementen und entsprechende Nuten verteilt sind.
Nuten ausgebildet, welche mit der Nut 25 übereinstimmen und
für weitere Sicherungselemente im Meißelschaft bestimmt sind, sodaß aus Sicherheitsgründen die Belastungen über eine Anzahl von Sicherungselementen und entsprechende Nuten verteilt sind.
Wie Fig.1 zeigt, verläuft der vorgenannte zentrale Spülkanal 27 in Längsrichtung durch den Bohrmeißel, das Führungsorgan
und die Schwerstange oder das Bohrgestänge. Zweckmäßigerweise ist an der Stelle 29 im Bohrmeißel 11 ein nicht dargestelltes Rückschlagventil angeordnet. Im Meißelschaft bezw. der Schwerstange sind Nuten 28 bezw. 28' ausgebildet, welche Dichtringe mit nach außen weisenden Lippen aufnehmen. Diese Dichtringe
erlauben ebenso wie das Rückschlagventil ein Ausströmen von
Spülluft aus dem mittleren Spülkanal, während das Eindringen von Wasser und Bohrklein verhindert wird.
und die Schwerstange oder das Bohrgestänge. Zweckmäßigerweise ist an der Stelle 29 im Bohrmeißel 11 ein nicht dargestelltes Rückschlagventil angeordnet. Im Meißelschaft bezw. der Schwerstange sind Nuten 28 bezw. 28' ausgebildet, welche Dichtringe mit nach außen weisenden Lippen aufnehmen. Diese Dichtringe
erlauben ebenso wie das Rückschlagventil ein Ausströmen von
Spülluft aus dem mittleren Spülkanal, während das Eindringen von Wasser und Bohrklein verhindert wird.
In Fig.5 bedeuten die Bezugszeichen 30 bis 35 Hartmetall-Einsätze
im unrunden Bohrkopf des Bohrmeißels, wobei dieser Bohrkopf die tatsächliche Arbeit des Bohrens und Zerkleinerns des
Gesteins vollführt. Das Bezugszeichen 36 bedeutet den Kreis,
12 -
innerhalb welchem der zentrale Bohreinsatz 30 arbeitet. Das Bezugszeichen 37 bedeutet den Kreis, innerhalb welchem die
beiden Einsätze 31 und 32 arbeiten, wobei dieser Kreis außerhalb des Kreises 36 verläuft. Die Vorschneid-Einsätze 33,
und 35 arbeiten zwischen dem Kreis 37 und dem äußeren Umfang
Die Anzahl von Schneid- oder Bohreinsätzen ist daher annähernd proportional den Flächen zwischen diesen Kreisen, sodaß sich
ein gleichmäßiger Verschleiß und infolgedessen die bestmögliche Ausnutzung der Hartmetalle ergibt. Das Bezugszeichen 38 bedeutet
die maximale exzentrische Ausladung, welche dem Bohrkopf per se erteilt werden kann, während er noch vollkommen in Rückhollage
des Bohrmeißels im Bohrrohr aufgenommen werden kann (siehe Fig.6). Diese größtmögliche Exzentrizität wurde nicht ausgenutzt
und es war stattdessen möglich, einen halbmondförmigen Segment herauszutrennen, sodaß der periphere Teil des Bohrkopfes
mit der stärksten Exzentrizität ein geeignet großes Loch in Bezug auf den Außendurchmesser des Bohrrohres liefert
und vor allem ein nicht peripheres Teil des Bohrkopfes erzeugt, welches am Umfang des Bohrloches arbeitet, sodaß eine große
Anzahl von Hartmetall-Einsätzen am Umfang angeordnet werden können, wodurch der Durchmesser des Loches eine wesentlich
längere Zeitspanne hindurch eingehalten werden kann als bisher, trotz eines Verschleißes des Bohrkopfes, wodurch naturgemäß
die Lebensdauer des Bohrmeißels verlängert wird. Ein diametraler Verschleiß ist oftmals ein Faktor, welcher die Lebensdauer
des Bohrmeißels begrenzt. Ein längeres peripheres Teil und mehr periphere Schneideinsätze liefern auch eine glattere und
weniger rückartige Drehbewegung. Das Bezugszeichen 39 bedeutet
eine vordere Schulter, welche das am stärksten exzentrische Teil des Bohrkopfes mit dem Außendurchmesser des Bohrloches
- 13 -
in Drehrichtung verbindet. Infolge des unterbrochenen Überganges dieser vorderen Schulter wird ein Klemmkontakt mit dem
Bohrloch vermieden, welcher sonst eine "Quetschzone" hervorruft. Dadurch, daß eine derartige "Quetschzone" vermieden wird,
wird weitgehend ein peripherer Verschleiß am Bohrkopf verringert und die Höhe des zum Verdrehen des Bohrkopfes erforderlichen
Drehmomentes herabgesetzt, wobei außerdem die Neigung des Bohrkopfes, sich festzuklemmen, verringert wird und eine
weniger stoßende Drehung dieses Bohrkopfes erzielt wird.
Die drei Schneideinsätze 30, 31 und 32 sind an einer Seite des Bohrkopfes angeordnet und liegen schräg, sodaß sie einen Kegel
in der Mitte des Bohrloches bilden. Dadurch werden Reaktionskräfte erzeugt, welche mithelfen, die horizontalen Schneideinsätze
33, 34 und 35 an der anderen Seite des Bohrkopfes zum Umfang des Bohrloches zu drücken und den Bohrmeißel zu führen.
Dadurch werden die Kräfte 13, 14 und 15 und infolgedessen die
Belastung auf das Führungsorgan herabgesetzt, während zusätzlich der Verschleiß verringert wird und eine gleichmäßigere
Drehung erzielt wird. Infolgedessen braucht die Anlagefläche 16 des Führungsorganes nicht besonders groß zu sein. Sie sollte
jedoch peripher annähernd bis zu den Kraftlinien 13 und 14 in
den jeweiligen Richtungen verlaufen, da diese Kräfte größenmäßig stark schwanken können. Dieses periphere Teil des Führungsorganes
kann zweckmäßigerweise die Form eines schmalen Steges haben, welcher spiralförmig oder schräg verläuft, um
das Bohrklein vom Bohrmeißel während eines Bohrvorganges fortzuführen. Wenn auch das periphere Führungsteil 22 des Meißelschaftes
beim Bohren von homogenem Material tatsächlich überflüssig ist, gewährleistet es doch eine glatte und gleichmäßige
- 14
Drehung, falls Unregelmäßigkeiten im Bohrgrund vorhanden sind. Aus diesem Grunde hat dieses periphere Teil 22 ebenfalls die
Form eines schmalen, schräg verlaufenden oder spiralförmigen Steges. Wenn sich der Bohrmeißel in Bohrposition befindet,
bilden die Spalten 20 und 21 am Meißelschaft und die Spalten 17 und 18 am Führungsorgan durchgehende Spaltlängen, welche
die Größe von eventuell durchlaufenden Teilchen begrenzen. In anderer Beziehung sollten die offenen Spalten rund um das
Führungsorgan und den Meißelschaft so groß wie möglich sein, um die Fähigkeit des Bohrgerätes, das Bohrklein fortzuführen,
zu erhöhen, sodaß die Stege 16 und 22 vorzugsweise schmal ausgebildet werden.
Die vorbeschriebene Grundkonstruktion mit den zwischen dem Führungsorgan bezw. dem Bohrmeißelschaft verteilten Führungselementen 16 und 22 ermöglicht eine weitgehende exzentrische
Einstellung des Bohrmeißels, was wiederum die vorerwähnte günstige Bildung der Schneidgeometrie ermöglicht, ohne daß
dadurch die erforderliche Dimensionierung des exzentrischen Schaftes des Führungsorganes oder des Meißelschaftes in Bezug
auf ihre mechanische Festigkeit auf's Spiel gesetzt wird.
Der Winkelabstand zwischen dem Mittelstück des Teiles des ümfanges des Führungsorganes, welches an der Innenseite des
Bohrrohres anliegt, und das Mittelstück des am meisten exzentrischen Teiles des Bohrmeißels, beträgt, gemessen vom ersteren
zum letzteren in Drehrichtung des Bohrmeißels während eines Bohrvorganges, zweckmäßigerweise weniger als 180° und liegt
vorzugsweise zwischen 100 und 170°, wie aus der vorstehenden Beschreibung in Bezug auf die Richtung der Kräfte 13 und 14
- 15 -
ohne weiteres verständlich ist. Vorzugsweise ist das Führungsorgan ebenfalls derart ausgebildet, daß es in Bohrposition an
der Innenseite des Bohrrohres längs eines Sektors anliegt, welcher einem Zentriwinkel zwischen 50 und 150° entspricht.
Schließlich sind die Umfangsteile des Führungsorganes und des Meißelschaftes, welche in Rückholposition des Bohrmeißels dem
am meisten exzentrischen Teil des Bohrmeißels während eines Bohrvorganges dieametral gegenüberliegen, derart geformt, daß
eine radial Einstellung in einer derartigen Größe zwischen der Bohrposition des Bohrmeißels und der Rückholposition desselben
erfolgen kann, daß ein peripherer Teil des am meisten exzentrischen Teiles des Bohrmeißels in Bohrposition an der
Innenseite des Bohrloches längs eines Sektors anliegen kann, welcher einem Zentriwinkel von mehr als 30° entspricht, wobei
der Bohrmeißel und das Führungsorgan in Rückholposition ebenfalls im Bohrrohr aufgenommen sind.
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt der Bohrmeißel
sechs Hartmetall-Schneideinsätze. Die drei am Umfang angeordneten Schneideinsätze können in verschiedenen Höhen
angeordnet werden, um eine gleichmäßig verteilte Belastung und ein Schneidvolumen zwischen diesen Schneideinsätzen bei
der nach unten gehenden Spiralbewegung während eines Drillvorganges zu liefern. Der Bohrmeißel kann auch mit Hartmetall-Schneideinsätzen
versehen werden, welche in etwas größerer Anzahl vorgesehen werden können, als die Hartmetall-Einsätze
bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel. Beim reinen Drehbohren können die Schneideinsätze eine Form erhalten, welche
der Form eines Hobelmeißels ähnelt, d.h. einem sogenannten rotierenden Bohrkopf, oder sie können durch eine oder mehrere
gezahnte Rollen ersetzt werden, sodaß sich ein sogenannter Rollenmeißel ergibt.
Claims (7)
1. Bohrgerät zum Bohren in Erde und Gestein unter gleichzeitiger
Verrohrung desBohrloches, bestehend aus einem Energieübertrager in Form eines Brunnen-Bohrhammers, eines Meißelschaftes, einer
Schwerstange oder dgl., einem anliegenden Führungsorgan und einem exzentrischen Bohrmeißel am einen Ende des Energieübertragers,
welcher zwischen zwei Endlagen gegenüber demFührungsorgan begrenzt
verdrehbar ist, wobei in der einen Endlage, einer ausgefahrenen
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— 2 —
oder Bohrposition, die Bohrschneide vor dem Bohrrohr ein Loch mit einem gegenüber dem Außendurchmesser des Bohrrohres größeren
Durchmesser erzeugt, und in der anderen Endlage, der Rückholposition, der Bohrmeißel zusammen mit dem Führungsorgan
innerhalb des Bohrrohres liegt und durch dieses hindurch rückholbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
das Führungsorgan (10) unverdrehbar mit dem Energieübertrager (9) verbunden ist und daß der Bohrmeißel (11) an diesem Ende
des Energieübertragers mit einem begrenzten Drehwinkel von wenigstens 90°, vorzugsweise 180°, montiert ist.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umfang des Führungsorganes (10) eine Führungsfläche (16) aufweist,
welche nur an dem Teil der Innenseite des Bohrrohres (8) anliegt, welcher dem exzentrischsten Teil des Bohrmeißels (11)
in Bohrposition diametral gegenüberliegt, und daß zwischen dem der Führungsfläche (16) diametral gegenüberliegenden Teil des
ümfanges des Führungsorganes und dem Bohrrohr ein Spielraum (19) vorgesehen ist, sodaß der Energieübertrager (9) zu diesem
Spielraum hin exzentrisch verlagerbar ist, wenn der Bohrmeißel (11) sich in Rückholposition befindet.
3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Bohrvorganges die Mittelachse des Führungsorganes
(16) verschoben ist, sodaß die Mittelachse des Energieübertragers (9) exzentrisch zwischen der Mittelachse des Bohrrohres
(8) und des am meisten exzentrisch liegenden Teiles des Bohrmeißels (11) liegt.
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4. Bohrgerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die am Bohrrohr (8) anliegende Führungsfläche (16) die Form eines schraubenlinienförmigen Steges besitzt,
durch welchen das Bohrgut während eines Bohrvorganges
mit normaler Drehrichtung im Bohrrohr (8) nach oben förderbar ist.
mit normaler Drehrichtung im Bohrrohr (8) nach oben förderbar ist.
5. Bohrgerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel (11) einen Schaft besitzt,
welcher an seiner einen Seite ein an der Innenseite des Bohrrohres (8) in Bohrposition führend anliegendes Umfangsteil (22)
aufweist, welches auf der gleichen Seite wie die Führungsfläche (16) liegt, wenn der Bohrmeißel (11) sich in Rückholposition
befindet.
6. Bohrgerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrmeißel (11) mit zentralen Schneidkanten
(30, 31, 32) versehen ist, welche an dem Teil des Bohrmeißels liegen, welcher diametral seinem am meisten exzentrischen
Teil gegenüberliegt, wobei diese Schneidkanten (30, 31, 32) schräg laufen, sodaß ihre frontalen Teile nahe dem Mittelpunkt
des Bohrloches (7) liegen, wodurch mittels dieser Schneidkanten eine Führungskraft erzielbar ist, durch welche das am
meisten exzentrische TEiI des Bohrmeißels während eines Bohrvorganges zum Umfang des Bohrloches hin preßbar ist.
meisten exzentrische TEiI des Bohrmeißels während eines Bohrvorganges zum Umfang des Bohrloches hin preßbar ist.
7. Bohrgerät nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß der Umfang des am meisten exzentrischen
Teiles des Bohrmeißels (11) auf einem mit dem Bohrloch während eines Drillvorganges konzentrischen Kreis liegt und daß mehrere Schneidkanten (33, 34, 35) vorgesehen sind, welche am Umfang
des Bohrloches (7) schneiden.
Teiles des Bohrmeißels (11) auf einem mit dem Bohrloch während eines Drillvorganges konzentrischen Kreis liegt und daß mehrere Schneidkanten (33, 34, 35) vorgesehen sind, welche am Umfang
des Bohrloches (7) schneiden.
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