DE559717C - Erweiterungsrollenbohrer - Google Patents

Description

" Bei Erdbohrern hat man bereits vorgeschlagen, die Bohrwerkzeuge in Gestalt von Fräsern drehbar an dem Gestänge anzuordnen, so daß diese Fräser auf die Wand des Bohrloches eingreifen und dieselbe erweitern oder glätten. Um diese Bearbeitung der Wand möglichst ausgiebig zu gestalten, hat man auch schon vorgeschlagen, die Fräser schräg zur Achse des Gestänges selbst an dem letzteren zu befestigen.

Der Nachteil solcher einfach schräg gestellter oder paralleler Rollen war, daß sie leichter von der Wand des Bohrloches weggedrückt werden konnten. Dieser Umstand wird im vorliegenden Fall dadurch umgangen, daß die Achsen der Rollen windschief zur Achse des ganzen Werkzeuges angeordnet sind, und zwar so, daß, in der Drehrichtung des Gestänges gemessen, die oberen Enden der einzelnen Rollen voreilen. Damit die ganze Achslänge des Fräsers oder der Rolle ausgenutzt wird, muß bei einer solchen windschiefen Verlegung die Außenfläche des Fräsers faßähnlich ausgebildet sein. Die Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel der Rollen, die in bekannter Weise exzentrisch mit der Rolle angeordnet ist, an dem einen Ende mit einem Kopf in einer Vertiefung einer Verstärkung des Werkzeughalters ruht und am anderen Ende mit einer Gewindeverlängerung in eine solche Vertiefung eintritt, um dort durch eine Mutter gesichert zu werden. Es ist dann bei Lösung der Mutter nur eine geringe Verdrehung der Spindel notwendig, um die Rollen mit Bezug auf die Achse des ganzen Werkzeuges neu einzustellen.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar.

Abb. ι zeigt das Gesamtwerkzeug im Aufriß.

Abb. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 der Abb. 1.

Abb. 3 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform.

Abb. 4 und 5 sind Aufrisse anderer Ausführungsformen.

Abb. 6 ist ein Schnitt durch einen aus einzelnen Stücken aufgebauten Fräser, und

Abb. 7 zeigt einen Haltestift für ein solches Werkzeug.

Der zylindrische Schaft 10 hat an dem einen Ende einen Gewindefortsatz 11 für Verbindung mit einem Spannfutter und am anderen Ende einen Sockel 12. zur Einsteckung des eigentliehen Bohrers. Statt des Gewindeansatzes und des Sockels können natürlich mit der Gesamtanordnung auch andere Teile vereinigt werden, die eine Befestigung an Spannfutter oder einen Anschluß eines Bohrers möglich machen.

Der Schaft 10 hat zwischen den beiden Enden bei 13 eine Verstärkung, mit kegelförmigen Schultern 14 und 15 an ihren Enden. In diesen Schultern und in der Verstärkung 13 befinden sich Aussparungen oder Einschnitte 16, 17 mit flachen Böden. Diese Vertiefungen oder Aussparungen 16 und 17 stehen sich jedoch nicht in Axialrichtung des ganzen Werkzeuges gegenüber, sondern sind versetzt zueinander angeordnet. Ferner befindet sich in der Verstärkung 13 des Trägers 10 eine Anzahl von Vertiefungen von ungefähr halbkreisförmigem Querschnitt. Diese Vertiefungen dienen zur Auf-

nähme der drehenden Fräser 19, welche von Stiften 20 getragen werden. Diese Stifte erstrecken sich schräg zur Achse des Trägers durch die Verstärkung 13 desselben, und zu diesem Zweck sind in dieser Verstärkung die Bohrungen 21 angeordnet, die von der einen Vertiefung 16 zur anderen Vertiefung 17 verlaufen. Die Haltestifte 20 für diese Fräswerkzeuge sind nach Abb. 7 bei 20⁴ mit einem Kopf ausgerüstet, und dieser Kopf liegt nach Einbringung des Stiftes in einer Versenkung, welche von jeder Vertiefung 16 ausgeht. Am anderen Ende jedes Stiftes 20 hat er einen Gewindefortsatz 20^B zur Aufnahme von Haltemuttern 20^c.

Aus Abb. 7 geht ferner hervor, daß die Köpfe und Gewindeansätze 20^A, 2o^ß nicht in der Achsrichtung des Stiftes 20 angeordnet · sind, sondern versetzt dazu, jedoch parallel zur Achse verlaufen. Infolge dieser Versetzung befinden sich die Köpfe 20·'¹ und die Muttern 20^r- nicht ganz an der Außenfläche der Verstärkung 13, sondern in einem Abstand von dieser Umfangsfläche, und es kann demnach eine Beschädigung der Teile durch die Wände des Bohrloches nicht eintreten. Die Stifte 20, die als Lagerzapfen für die Fräser dienen, sind nach diesen Abbildungen sowohl mit Bezug auf die senkrechte als auch waagerechte Ebene geneigt, und zwar sind die oberen Enden in Richtung der Drehung des ganzen Werkzeuges schräg gestellt.

Wie aus den verschiedenen Abbildungen hervorgeht, haben die Fräser nicht eine im wesentlichen zylindrische Gestalt, sondern haben die Gestalt eines abgestumpften Paraboloids. Sie ähneln demnach im wesentlichen den bekannten oben und unten etwas eingezogenen Fässern. Die Werkzeuge sind an ihren Außenflächen nach Abb. 1 mit einer Anzahl von Ringnuten 22 versehen, zwischen welchen die Umfangsgrate23 verbleiben. Die Anordnung ist ähnlich den bekannten Gewindeanordnungen, nur laufen diese Grate nicht spiralförmig um den Körper herum, sondern nur ringförmig. Zwischen den Vertiefungen 18 in der Verstärkung 13, die zur Aufnahme dieser Fräswerkzeuge 19 dienen, sind an dem Umfang der Verstärkung 13 noch andere Nuten 24 angeordnet, die auch von der einen Schulter 14 zur anderen verlaufen, dabei j edoch ebenfalls schräg diesen Umfang umziehen. Die Anordnung dieser zusätzlichen Nuten 24 ist nicht unbedingt notwendig; sie wird sich jedoch empfehlen, wenn in Verbindung mit dem Werkzeug eine Flüssigkeit in das Bohrloch eingeführt wird, die an dem Werkzeug vorbei nach oben oder unten hin strömen soll. Gewöhnlich wird bei Erdbohrungen eine solche Flüssigkeit dem Bohrer selbst durch einen Achskanal 25 im Gestänge zugeführt, und die Nuten 24 würden So also dann der Aufwärtsströmung dieser Spülflüssigkeit dienen.

Bei Einführung dieses Ausräumwerkzeuges in das Bohrloch und bei seiner Drehung nach rechts treffen die Zähne 23 auf die Wände des Loches unter einem Winkel, und obwohl diese Fräser an den Zapfen 20 drehen können, üben die Zähne eine Mahl- oder Scherwirkung auf das Erdreich aus und bringen dadurch das Bohrloch auf die gewünschte Größe. Natürlich ist die Anzahl dieser Werkzeuge in dem Halter 10 nicht auf drei beschränkt, sondern es kann je nach der Größe des Bohrloches diese Anzahl vergrößert oder selbst verkleinert werden. Die faßähnliche Gestaltung des Fräsers ermöglicht es, daß letzterer über seine ganze Länge hin bei seiner Schrägstellung in dem Halter auf die Wand des Bohrloches eingreift. Ein derartiger Eingriff wäre nicht möglich, wenn die Fräser rein zylindrische Gestalt hätten und die dargestellte Schräglage einnehmen würden. Andererseits wäre die Reibarbeit an der Fläche der Bohrwand keine ausgiebige, wenn die Fräser parallel zur Achse in dem Halter unterstützt werden. Durch ihre schräge Verlegung und gleichzeitige Vergrößerung des Durchmessers in der Mitte, verglichen mit dem Durchmesser an den Enden, wird jedoch dieser Reibungseingriff über die ganze Länge hin möglich, und dadurch wird die Ausräumarbeit begünstigt.

Bei der in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform verlaufen die'Nuten und Umfangsrippen nicht in Ebenen senkrecht zur Achse der Fräser, sondern in schräg gestellten Ebenen. Im übrigen ist jedoch die Ausbildung dieses Werkzeuges dieselbe wie in der ersten Ausführungsform. Auch hier findet der Eingriff über die ganze Länge des Fräsers hin statt, und durch die Einwirkung dieser Rippen wird das Erdreich von der Wand des Bohrloches abgeschabt. Bei dieser Anordnung kann statt einer Anzahl von Umfangsrippen, in Ebenen schräg zur Achse des Werkzeuges verlaufend, der Fräser auch mit eingängigem oder mehrgängigem steilen Gewinde versehen sein.

Die Ausführungsform nach Abb. 4 hat wieder größere Ähnlichkeit mit der Ausführungsform nach Abb. 1, jedoch sind in dem Fräser im Zusatz zu den Umf angsnuten auch Achsnuten 27 oder wenigstens eine solche in Achsrichtung verlaufende Nut angeordnet. Es soll dadurch die Spülflüssigkeit auch längs der Achse des Fräsers in Strömung versetzt werden, und es wird ferner dadurch erreicht, daß die Umfangsnuten unterteilt werden, so daß die einzelnen Bogenstücke dieser Nuten und Zähne mit scharfen Schultern versehen sind, um den Eingriff auf das Erdreich zu verstärken und die Schabwirkung zu erhöhen. Es wird dadurch unter Umständen eine bessere Ausräumwirkung an der Wand des Bohrloches, namentlich bei bestimmten Sorten von Erdreich, erzielt.

Die Ausführungsform nach Abb. 5 ist ähnlich der in Abb. 3 dargestellten Ausführungsform und hat spiralförmige Gewindegänge 28, welche durch spiralförmige Nuten 29 geschnitten werden. Diese spiralförmigen, steil ansteigenden Nuten dienen demselben Zweck wie die in Achsrichtung verlaufenden Nuten 27 der Ausführungsform nach Abb. 4.

Die Anordnung nach Abb. 6 stellt einen Fräser dar, der sich aus verschiedenen Einzelfräsern 30 aufbaut. Jeder Einzelfräser 30 hat eine Anzahl von Umfangsnuten und Zähnen, und der Durchmesser der einzelnen Stücke 30 ist verschieden und ist auch so gewählt, daß die Zusammenstellung einen im wesentlichen faßähnlichen Fräser liefert.

Es ist leicht ersichtlich, daß bei einer solchen Anordnung eines Werkzeuges die einzelnen Fräser leicht herausgenommen und durch andere ersetzt werden können, so daß dasselbe Werkzeug zur Aufnahme verschiedenartig gestalteter Fräser benutzt werden kann. Die Fräser walzen sich nicht einfach an der Wand des Erdreiches ab, um gewissermaßen dieses Erdreich fest zu packen, sondern ihre Abwälzbewegung ist von einer Scherwirkung oder Schleifwirkung begleitet, wodurch eine Säuberung der Wand stattfindet. Diese Säuberung nimmt jedoch infolge der Verlegung und Auswirkung der Fräswerkzeuge nur sehr wenig zusätzliche Kraft in Anspruch, und es ist also ein Bohrwerkzeug, das mit dieser Reibahle versehen ist, ungefähr auf dieselbe Weise zu betreiben wie der gewöhnliche Bohrer.

Infolge der Verstärkung 13 des Halters 10 werden dabei diese Fräser während der Drehung in richtigem Abstand von der Achse des Halters 10 gesichert. Eine übermäßige Bewegung der Fräser nach einwärts gegen die Achse hin wird unmöglich. Ein Ende jedes Fräsers liegt höher als das andere, und die beiden Enden liegen in verschiedenen Radialebenen, da jeder Fräser mit Bezug auf eine radiale Ebene schräg gestellt ist, welche von der Achse des Halters aus durch die Mitte des Fräsers hindurchgeht.

Auch eignet sich die dargestellte Anordnung

zur Verbindung mit Ausräumwerkzeugen, deren Außendurchmesser vergrößert oder verkleinert werden kann, und zur Verbindung mit Werkzeugen, durch welche unterschnittene Löcher hergestellt werden können.

Bei Bohrarbeiten kommt es auch häufig vor, daß die Ausfütterung des Bohrloches unter dem Druck des Erdreiches zusammengedrückt wird, und das beschriebene Werkzeug eignet sich besonders auch dazu, eine solche Metallverschalung für Bohrlöcher wieder auf den ursprünglichen Durchmesser zurückzubringen, wobei natürlich statt der mit Zähnen versehenen Fräser ähnlich ausgebildete, d. h. faßartige Abwälzrollen mit glattem Umfang benutzt werden.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Erweiterungsrollenbohrer, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Rollen windschief zur Achse des ganzen Werkzeuges angeordnet sind, und zwar so, daß, in der Drehrichtung des Werkzeuges gesehen, die oberen Enden der einzelnen Rollen voreilen.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenflächen der windschief verlegten Rollen faßförmig ausgebildet sind, derart, daß sie sich auf einer von einem Ende bis zum anderen Ende der Rolle auf seiner Mantelfläche verlaufenden Linie dem Bohrloch anschmiegen können.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise exzentrisch verlegte Rollenspindel (20) mit einem Kopf (20^) in einer Vertiefung (16) einer Verstärkung des Werkzeughalters ruht und mit einer Gewindeverlängerung (20^B) am anderen Ende in eine Vertiefung (17) derselben Verstärkung des Werkzeughalters eintritt, um dort durch eine Mutter (2O^C) gesichert zu werden, so daß go bei Lösung dieser Mutter und geringer Verdrehung der Spindel (20) eine Neueinstellung der Rollen mit Bezug auf die Achse des gesamten Werkzeuges ermöglicht werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen