DE577765C - Drehbohrer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zur Ausführung von Erdbohrungen bestimmten Drehbohrer mit im Durchmesser verhältnismäßig großen Schneidscheiben, die an der Außenseite des Bohrkopfes auf am Bohrkopf vorstehenden Lagerzapfen sitzen und mit in Mitte des Bohrkopfes in Aussparungen desselben untergebrachten, auf horizontalen Achsen gelagerten Schneidscheiben kleineren

ίο Durchmessers. Ein solcher im Sinne der Erfindung verbesserter Bohrer kennzeichnet sich dadurch, daß die am Bohrkopf sitzenden Lagerzapfen zum Aufsetzen der Schneidscheiben großen Durchmessers auswärts und abwärts gerichtet sind, in der Vertikalebene dieser Zapfen die Achsen der Schneidscheiben kleineren Durchmessers untergebracht sind und die Vertikalebenen der beiden je aus einer Schneidscheibe großen und einer

so Schneidscheibe kleinen Durchmessers bestehenden Schneidscheibenpaare zueinander versetzt angeordnet sind.

Des weiteren kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß die inneren Schneid-

ä5 scheiben auf horizontalen Bolzen gehalten werden, die von außen her ein- und durch die Lagerzapfen der äußeren Schneidscheiben hindurchgezogen sind.

Drehbohrer mit nur einem einzigen Paar Schneidscheiben und mit Anordnung der Schneidscheiben auf aus dem Bohrkopf herausgearbeiteten, schräg abwärts und auswärts gerichteten Zapfen sind bereits bekannt. Indes kann mit derartigen Bohrern, d. h. mit solchen, die nur zwei Schneid-Scheiben besitzen, keine wirksame Arbeit geleistet und der Grund bzw. der Boden des Bohrloches niemals auf ganzer Fläche geschnitten werden. Das gilt sowohl für Bohrer, deren beide Schneidscheiben außen am Bohrkopf auf schräg abwärts und auswärts gerichteten Zapfen angordnet sind, als auch für Bohrer, deren beide Schneidscheiben von unten her in besondere Ausnehmungen des Bohrkopfes eingesetzt sind.

Bekannt sind außerdem Bohrer mit mehr als nur einem Paar Schneidscheiben, nämlich mit zwei seitlichen, schräg abwärts und auswärts gerichteten Schneidscheiben größeren Durchmessers und mit mehreren auf einer gemeinsamen Achse sitzenden Schneidscheiben kleineren Durchmessers. Die Anordnung ist bei diesen Bohrern so, daß die den inneren Schneidscheiben gemeinsame Achse zur Achsebene der beiden schräg abwärts und auswärts gerichteten Schneidscheiben rechtwinklig gelegen ist. Bewährt haben sich diese Bohrer in der Praxis nicht. Die Schneidscheiben kleineren Durchmessers in größerer Anzahl auf einer gemeinsamen Achse rechtwinklig zur Achsebene der beiden im Durchmesser größeren, schräg abwärts und auswärts gerichteten Schneidscheiben anzuordnen, hat sich als höchst unvorteilhaft erwiesen, da die einzelnen Schneidscheiben, insbesondere die Schneidscheiben kleineren

Sfeüothek

Durchmessers, unter sich viel zu ungleichmäßig beansprucht werden und schon nach kurzer Zeit eine gleichmäßig gute Bohrarbeit nicht mehr ermöglichen.
Des weiteren wäre zur Abgrenzung gegenüber dem Bekannten noch zu bemerken, daß es auch Bohrer mit Schneidrollen gibt, bei denen ein Satz Schneidrollen auf der Unterseite des Bohrkopfes in der Mitte angeordnet ίο und zu beiden Seiten in schräger Lage noch zwei weitere Schneidrollen vorgesehen sind, damit letztere den Grund oder Boden des Bohrloches im Umfange genügend weit gestalten, um zu vermeiden, daß sich die anderen Schneidrollen im Bohrloch festsetzen bzw. festklemmen.

Ein noch anderer Vorschlag ging dahin, auf der Unterseite in Mitte Bohrkopf angeordnete Schneidrollen mit am Bohrkopf seit-Hch in schräger Lage angeordneten Schneidscheiben zu kombinieren.

Mit Bezug auf derartige Bohrer wäre zu bemerken, daß Schneidscheiben in Formationen, zu deren Durchbohrung Schneidrollen benötigt werden, niemals etwas Wirksames leisten können und daß umgekehrt Schneidrollen keine wirksame Arbeit leisten können in Formationen, zu deren Durchbohrung Schneidscheiben benötigt werden. Bei einem Bohrer gemäß der Erfindung bearbeiten die mittleren Schneidscheiben die Mitte des Bohrlochgrundes, wobei sie gleichzeitig die äußeren Schneidscheiben größeren Durchmessers in ihrer Arbeit entlasten, indem sie die von den größeren äußeren Schneidscheiben zu bearbeitende Fläche reduzieren. Hinzu kommt, daß bei dem neuen Bohrer durch die in vertikaler Ebene versetzten Schneidscheibenpaare und infolge der Anordnung der im Durchmesser größeren äußeren Schneidscheiben, so daß sie nach unten schräg einwärts stehen, die Reibung an den Schneiden bis auf ein Minimum reduziert und die Berührung zwischen Außenfläche der größeren äußeren Schneidscheiben und der Bohrlochseitenwand gänzlich sowie auch zwischen Bohrlochseitenwand und dem größten Teil des Umfanges der äußeren Schneidscheiben vermieden wird. Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Abb. ι einen im Sinne der Erfindung konstruierten Bohrkopf zum Teil im Schnitt und zum Teil in Ansicht,

Abb. ι a denselben Bohrkopf ohne die Schneidscheiben, ebenfalls teils im Schnitt und teils in Ansicht,

Abb. 2 den Bohrkopf von unten gesehen ohne die Schneidscheiben. Lediglich eine der beiden äußeren Schneidscheiben größeren Durchmessers ist mit strichpunktierten Linien angedeutet.

Der Bohrkopf 1 ist unten mit Aussparungen 2 versehen, durch, die sich die Seitenwände 3 und eine zentrale Wand 4 ergeben.

An den Seitenwänden außen, aus einem Stück mit denselben sind nach außen und nach unten etwas geneigte Lagerzapfen 5 vorgesehen.

Die Enden 5° dieser Zapfen sind im Durchmesser etwas reduziert und mit Sperrleisten 5⁶ versehen, die in der Umfangsrichtung in einem gewissen Abstande voneinander angeordnet und zur Verriegelung von in den Lagerbuchsen der äußeren Schneidscheiben sitzenden Sperrleisten bestimmt sind. Diese Ausführung ermöglicht ein schnelles Ansetzen und Abnehmen der Schneidscheiben. Die Lagerzapfen der äußeren Schneidscheiben sind unter sich zur Mittelachse α des Bohrkopfes (Abb. 2) versetzt angeordnet (Abb. 2).

Die ,äußeren Sdhneidscheiben 6 sitzen, wie schon erwähnt, auf je einer Lagerbuche 7. Die sonstigen Einzelheiten betreffen die Lagerung der Schneidscheiben 6 auf den Lagerzapfen 5, was mit der eigentlichen Erfindung unmittelbar nichts zu tun hat, so daß es genügt, wenn hier zum Ausdruck gebracht wird, daß die Schneidscheiben auf die vorspringenden Lagerzapfen 5 drehbar aufgesetzt und die zur Lagerung benötigten Teile, wie z. B. die Lagerbüchsen usw., zwischen den Lagerzapfen und den Schneidscheiben durch zweckentsprechende Mittel, also u. a. auch durch die mit 16 bezeichneten Vorstecker, gehalten werdein.

In jeder der Aussparungen 2 sitzt eine Schneidscheibe 29. Diese Schneidscheiben sind ähnlich den Schneidscheiben 6 zur Mitte des Bohrkopfes, und zwar in der Drehrichtung desselben, versetzt angeordnet. Sie sitzen auf Achsen, die horizontal und zueinander parallel gelegen sind. Betrachtet man diese Achsen in Abb. 2, so findet man, daß sie mit den Mittelachsen der benachbarten äußeren Lagerzapfen 5 in gleicher vertikaler Ebene liegen. Werden sie jedoch in Abb. 1 betrachtet, so ergibt sich, daß sie in waagerechter Ebene tiefer liegen als die Mittelachsen der Lagerzapfen 5, die, wie schon erwähnt, nach außen und unten geneigt sind. Die Zapfen und die nach unten gerichteten Seitenwände 3 des Bohrkopfes sind mit Löchern 20 versehen, in denen die Lagerbolzen 21 Aufnahme finden. Dieselben ziehen sich quer durch die Aussparungen 2 hindurch bis in die mit 22 bezeichneten, auf beiden Seiten der Mittelwand 4 vorgesehenen Sitze. Diese Sitze 22 sind entsprechend den versetzten Schneidscheibenpaaren ebenfalls zu-

einander versetzt, liegen also nicht in einer Richtung hintereinander. Die äußeren Enden der Lagerbolzen werden im Bohrkopf und in den Lagerzapfen 5 gehalten. Auf den Lagerzapfen innerhalb der Aussparungen des Bohrkopfes sind zylindrische Lagerkörper 23 angeordnet. Diese Lagerkörper 23 sind mit einem ringsum laufenden Flansch 24 versehen, der sich gegen die nach unten gerichtete Mittelwand 4 des Bohrkopfes legt. Der zylindrische Teil 25 des Lagerkörpers greift in einen runden Einschnitt der Wand 4. Dieser Einschnitt ist nach unten offen, so daß der Lagerkörper von unten nach oben eingeschoben werden kann. Ein Widerlager findet er an der mit 25^s bezeichneten Schulter. Einen entsprechenden Einschnitt 26 besitzt die Innenseite der Wand 3. In diesem Einschnitt wird das Ende des zylindrischen Teiles 23 des Lagerkörpers aufgenommen. Der Einschnitt 26 ist ebenso wie der andere Einschnitt unten offen, damit der Lagerkörper, wie schon erwähnt, von unten her eingeschoben werden kann. Das Ende des mit 23 bezeichneten Lagerteiles findet ein Widerlager an der Schulter 26°. Auf diesem Lagerkörper sitzt eine Buchse 27, die einen seitlichen Vorsprung 28 aufweist. Der Vorsprung 28 ist an den Seiten gerade, so daß er in den Einschnitt 26 sich einschieben läßt und durch den Kontakt mit den geraden Seitenwandungen des Einschnittes gegen Verdrehung gesichert ist.

Die Schneidscheibe 29 sitzt auf dieser Lagerbuchse zwischen deren Flansch 30 und dem Flansch 24 des Lagerkörpers 23.

Diese Teile, also der Lagerkörper 23, die Buchse 27 und die Schneidscheibe 29 werden zuerst zusammengesetzt, damit sie gemeinsam gleich einem einzigen Körper in den Bohrkopf eingesetzt und ebenso auch wieder aus dem Bohrkopf herausgenommen werden können! Das geschieht, indem man die entsprechend zusammengesetzten Teile gemeinsam von unten her in die Aussparung 2 einschiebt, und zwar so, daß die in Frage kommenden Teile in die Einschnitte 25 und 26 gelangen. Diese Einschnitte oder Führungen 25, 26 sind an den Seiten gerade und senkrecht, während die Schultern 25° und 26^s zur Aufnahme der zylindrischen Enden des Lagerkörpers 23 halbrund geformt sind. Die Schneidscheibe wird nach dem Einsetzen durch den Lagerbolzen 21 an Ort und Stelle gehalten. Der Lagerbolzen wird, wie .dargestellt, durch ein Loch des Lagerzapfens 5 eingeführt. An Ort und Stelle gehalten wird der Lagerbolzen durch einen Vorstecker oder Splint 16. Zu diesem Zwecke ist der Lagerbolzen mit einem quer durchgehenden Loch 31 versehen.

Sämtliche Schneidscheiben sind in der Drehrichtung des Schneidkopfes schräg nach vorn versetzt, so daß sie beim Schnitt teils gleiten, teils wälzen und ein größeres Bohrloch, schneiden, als es z. B. der Fall sein würde, wenn sie auf Achsen angeordnet wären, die genau radial zum Bohrkopf liegen. Die äußeren Schneidscheiben sind im Durchmesser größer als die inneren Schneidscheiben, bestimmen den Durchmesser des Bohrloches und schneiden auch auf dem Boden des Bohrloches. Die inneren Schneidscheiben schneiden nur auf dem Boden des Bohrloches. Sämtliche Schneidscheiben können mit den zugehörigen Teilen außerhalb des Bohrkopfes schnell zusammengesetzt und dann leicht und schnell in den Bohrkopf eingesetzt bzw. auch wieder aus dem Bohrkopf herausgenommen werden.

Wie schon erwähnt, sind die Lagerzapfen 5 nach außen schräg abwärts gerichtet. Dadurch erhalten die äußeren Schneidwerkzeuge eine nach unten schräg einwärts gerichtete Lage zur Mittelachse des Bohrkopfes. Die Schneidscheiben 6 sowie auch die inneren Schneidscheiben 29 sind im ganzen etwas gewölbt und auf der Außenseite ungefähr kegelförmig. Die inneren Schneidscheiben 29 rotieren in senkrechten Ebenen. Die Anordnung der Schneidscheiben ist so, daß sich der Bohrer nicht verlaufen kann.

Zur Zufuhr von Spülflüssigkeit sind in der Mitte des Bohrkopfes Kanäle 32 vorgesehen.

Bei 33 ist in jeder der Seitenwände eine öffnung vorgesehen, durch welche irgendein Werkzeug gesteckt wird, um den Verriegelungskörper 14, 14°, wenn er sich festgesetzt haben sollte, herausdrücken zu können.

Aus Abb. 2 ergibt sich, daß die Aus-.sparungen 2 unten offen sind. An einem Ende ist jede Aussparung 2 durch eine Wand2^c begrenzt, die ungefähr bis zur halben Höhe der Aussparung nach unten reicht. Diese Wand 2° erhöht die Festigkeit des ganzen Bohrkopfes und insbesondere die Festigkeit der die äußeren Schneidscheiben tragenden Seitenwände. Jede Aussparung 2 ist unten nur so weit offen, wie es das Vorstehen der Schneidscheibe erfordert. Die obere Begrenzung einer jeden Aussparung 2 ist, wie aus Abb. 2 ersichtlich, der Form, also dem Umfange der inneren Schneidscheibe angepaßt. Natürlich bleibt zwischen beiden ein gewisser Raum frei. Die Spülwasserkanäle 32 leiten die Spülflüssigkeit unmittelbar auf die inneren Schneidscheiben. Die aus den Aussparungen austretende Spülflüssigkeit wird gegen die Innenseite der äußeren Schneidscheiben strömen und so auch die letzteren genügend spülen und rein halten. Wird der Bohrer, in ein Bohrloch eingeführt und ent- '

hält das Bohrloch unten weiches, leicht stopfendes Material, so bahnen sich die Schneidscheiben einen keilförmigen Kanal, wobei sie den Schlamm so ablenken und beiseitedrükken, daß er nicht in die Kanäle eindringen bzw. den Bohrer nicht verstopfen kann. Zu bemerken wäre, daß die Mittelwand 4 kurzer ist als die Seitenwände 3. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die inneren Schneidscheiben ini Durchmesser kleiner sind als die äußeren Schneidscheiben. Es ist daher besser, die Unterkante der Wand genügend hoch zu setzen, um etwaige Reibungen zu vermeiden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Drehbohrer mit außen am Bohrkopf befindlichen schrägen Schneidscheiben großen Durchmessers, die auf Zapfen sitzen, die aus dem Bohrkopf herausgearbeitet sind, und in der Mitte des ao Bohrkopfes in Aussparungen desselben auf horizontalen Achsen gelagerten Schneidscheiben kleineren Durchmessers, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Bohrkopf herausgearbeiteten Zapfen (5) für die großen Schneidscheiben (6) schräg abwärts und auswärts gerichtet sind, in deren Vertikalebene die Achse der kleinen Schneidscheiben (29) liegt, wobei jedoch die Vertikalebene der beiden Schneidscheibenpaare versetzt ist.
2. 2. Bohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schneidscheiben durch horizontale Bolzen gehalten werden, die durch die äußeren Lagerzapfen von außen her eingezogen sind.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen