DE60025395T2

DE60025395T2 - Verriegelbare bohrstange sowie aufnahme

Info

Publication number: DE60025395T2
Application number: DE60025395T
Authority: DE
Inventors: R. Ted Latrobe MASSA; J. Gary Irwin CONDON; Daniel C. Greensburg STATLER
Original assignee: Kennametal Inc
Current assignee: Kennametal Inc
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 2000-11-01
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2020-11-02
Also published as: AU2005200550A1; US6367567B1; AU778086B2; EP1238181A1; ZA200203163B; DE60025395D1; AU2005200549B2; WO2001044616A1; EP1238181B1; PL355313A1; CA2389241A1; CA2389241C; AU2005200549A1; AU1581501A; AU2005200550B2; PL192295B1

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter nach dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ferner eine Baugruppe aus zwei Bohrstählen und einem Adapter nach dem Oberbegriff von Anspruch 17 und eine Baugruppe aus einem Bohrstahl und einem Adapter nach dem Oberbegriff von Anspruch 20. Die Erfindung betrifft auch einen Bohrstahl nach dem Oberbegriff von Anspruch 25 und eine Bohrbaugruppe nach dem Oberbegriff von Anspruch 29.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erweiterung einer Grube (z.B. einer Kohlengrube) erfordert das Graben eines Tunnels, der ursprünglich eine selbstragende Firste hat. Zur Stabilisierung und Stützung der Firste muss für eine Abstützung ein Firstanker in die Firste eingesetzt werden. Der Arbeiter muss zunächst unter Verwendung eines drehbaren Schneidmeißels oder eines Firstbohrmeißels Löcher in die Firste bohren. Anschließend wird in jedes der Löcher ein Firstanker eingesetzt.
Der Firstbohrmeißel ist typischerweise mit der Maschine verbunden, die den Meißel mit Hilfe eines Bohrstahls dreht. Der Bohrstahl ist typischerweise ein sechseckiger, langgestreckter Stab. Der Firstbohrmeißel ist am distalen (oder oberen) Ende des Bohrstahls mit diesem verbunden. An seinem anderen Ende ist der Bohrstahl mit der Maschine verbunden, die den Firstbohrmeißel antreibt. Manchmal sind diese Verbindungen über Spannfutter oder irgendeine Kopplungsart realisiert.
Bei einem Beispiel ist der (sechseckige) Bohrstahl in ein Spannfutter mit einer sechseckigen Bohrung eingesetzt, um dem mit dem Bohrstahl verbundenen Firstbohrmeißel zur Bohrung der Ankerlöcher ein Drehmoment zur Verfügung zu stellen. Wenn das Bohren der Ankerlöcher unter Verwendung der obigen Baugruppe aus Bohrmeißel, Spannfutter, Bohrstahl beendet ist, wird das Spannfutter von der Decke abgesenkt, wobei der Bohrmeißel und der Bohrstahl unter der Wirkung der Schwerkraft normalerweise folgen. Manchmal bleibt jedoch der Bohrstahl an der Oberfläche (der Erdschicht), die das Ankerloch begrenzt, hängen und wird von seinem eigenen Gewicht nicht aus dem Ankerloch gezogen. Als Folge dieses Ereignisses muss der Arbeiter den Bohrstahl (und den Firstbohrmeißel) manuell aus dem Ankerloch entfernen. Da die Automatisierung des Vorgangs des Ankerlochbohrens zunimmt, steht der Arbeiter nicht immer sofort zur Verfügung, um den Bohrstahl manuell aus dem Ankerloch zu entfernen.
Es gibt frühere, verriegelbare Konstruktionen für ein Firstbohrsystem, wie etwa diejenigen, die in der US 4,773,490 von McSweeney et al., US 4,702,328 von McSweeney et al., US 4,632,195 von Emmerich et al. und US 4,226,290 von McSweeney offenbart sind. Diese Konstruktionen sind jedoch etwas kompliziert, so dass sie insbesondere hinsichtlich der Härte der Betriebsumgebung für Funktionsstörungen und Ausfälle anfällig sind.
Es wäre wünschenswert, eine Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter (die vorzugsweise einfach konstruiert ist) bereit zu stellen, bei der diese Bauteile formschlüssig miteinander verriegelt (oder verbunden) sind, so dass der Bohrstahl dennoch aus dem Ankerloch entfernt werden kann, auch wenn er in der Erdschicht, die das Ankerloch begrenzt, hängen bleibt. Es ist auch klar, dass es wünschenswert wäre, dass eine derartige Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter leicht gelöst (und verbunden) werden kann. Es ist ferner klar, dass es wünschenswert wäre, dass eine derartige Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter eine form- und triebschlüssige Verbindung zwischen diesen Bauteilen bereitstellt.
Es ist weiterhin klar, dass es wünschenswert wäre, dass eine derartige Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter mit einer bestehenden Ausstattung kompatibel ist, so dass z.B. ein erfindungsgemäßer Bohrstahl mit einem früheren Spannfutter kompatible wäre. Ein weiteres Beispiel wäre die Verwendung eines Adapters, um herkömmliche, gerade Bohrstähle so anzupassen, dass sie für die Verwendung mit den oben genannten Bohrstählen und/oder Spannfuttern geeignet sind. Durch das Vorsehen eines derartigen Adapters könnten längere Stücke herkömmlicher, gerader Bohrstähle abgelängt und mit den oben genannten Bohrstählen und/oder Spannfuttern verwendet werden. Diese Merkmale würden es dem Arbeiter ermöglichen, einen gemischten Lagerbestand an erfindungsgemäßen Bohrstählen und Spannfuttern sowie früheren Bohrstählen und Spannfuttern zu haben.
Die US 4,454,922 von Jamison et al., die die Merkmale der Oberbegriffe der Ansprüche 1, 17, 20 und 25 offenbart, betrifft eine Bohrstange, die dazu verwendet wird, einen Bohrmeißel und ein Spannfutter miteinander zu verbinden. Eine der Bohrstangen umfasst ein vorderes Ende, das dazu geeignet ist, den Bohrmeißel aufzunehmen, wobei das hintere Ende so tordiert ist, dass es sich in die andere Bohrstange einfügt. Bezüglich der anderen Bohrstange besitzt deren vorderes Ende eine tordierte Bohrung, die das tordierte Ende der einen Bohrstange aufnimmt, wobei deren hinteres Ende so tordiert ist, dass es in der Bohrung des Spannfutters aufgenommen wird.
Die US 3, 893,353 von Lahmeyer, die einen Bohrkörper, der dem Bohrstahl nach dem Oberbegriff von Anspruch 25 ähnlich ist, und einen Bohrkörper, der dem Bohrstahl der Bohrstahlbaugruppe nach dem Oberbegriff von Anspruch 29 ähnlich ist, offenbart, bezieht sich auf einen Bohrmeißel, der an seinem vorderen Ende ein Schneidelement hat. Der Körper des Bohrmeißels ist, wie auch eine mittige Längsbohrung, die entlang der Länge des Bohrmeißelkörpers verläuft, tordiert.
Die US 2,733,943 von Nater betrifft eine Bohrstange mit einer tordierten Außenfläche und einen Bohrmeißel mit einer Bohrung, die ein Ende der Bohrstange aufnimmt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es folgt eine kurze Beschreibung der Zeichnungen, die einen Teil dieser Patentanmeldung bilden. Darin zeigen:
1 eine isometrische Ansicht einer bestimmten Ausführungsform einer Baugruppe aus Bohrstahl und Spannfutter zusammen mit einem Firstbohrmeißel und einem Adapter in der Nähe des distalen Endes des Bohrstahls und einem Spannfutter am entgegengesetzten Ende des Bohrstahls, wobei die Bauteile voneinander gelöst sind;
2 eine Seitenansicht des an das distale Ende des Bohrstahls angrenzenden Abschnitts des Bohrstahls aus 1;
3 eine Querschnittansicht des Bohrstahls aus 2 entlang der Schnittlinie 3-3 aus 2;
4 eine Querschnittansicht des Bohrstahls aus 2 entlang der Schnittlinie 4-4 aus 2;
5 eine Querschnittansicht des Bohrstahls aus 2 entlang der Schnittlinie 5-5 aus 2;
6 eine Draufsicht des Spannfutters, bei der die Gestalt der ausgebogenen, mittigen Bohrung an der oberen Öffnung des Spannfutters gezeigt ist;
7 eine Querschnittansicht des Spannfutters, bei der die Gestalt der mittigen Bohrung des Spannfutters entlang ihrer gesamten Länge gezeigt ist;
8A eine Querschnittansicht des Spannfutters entlang der Schnittlinie 8A-8A aus 1;
8B eine Querschnittansicht des Spannfutters entlang der Schnittlinie 8B-8B aus 1;
9 eine mechanische, schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen den Oberflächen des sechseckigen Bohrstahls und den Oberflächen der mittigen Bohrung des Spannfutters zeigt, wenn der Bohrstahl am Anfang in die mittige Bohrung des Spannfutters eingesetzt ist;
10 eine mechanische, schematische Ansicht, die die Beziehung zwischen den Oberflächen des sechseckigen Bohrstahls und den Oberflächen der mittigen Bohrung des Spannfutters zeigt, nachdem das Spannfutter so gedreht wurde, dass eine formschlüssige und triebschlüssige Beziehung zwischen dem Spannfutter und dem Bohrstahl gebildet ist;
11 eine isometrische Ansicht einer weiteren bestimmten Ausführungsform eines sechseckigen Bohrstahls, bei der die Gestalt des unteren Endes des Bohrstahls gezeigt ist;
12 eine isometrische Ansicht einer weiteren bestimmten Ausführungsform eines Spannfutters, das mit dem in 11 veranschaulichten, sechseckigen Bohrstahl zusammenwirkt, wobei ein Abschnitt der Wand des Spannfutters abgeschnitten ist, um die Gestalt der mittigen Bohrung des Spannfutters zu zeigen;
13 eine isometrische Ansicht einer bestimmten Ausführungsform eines Adapters, der zusammen mit zwei Bohrstählen verwendet werden soll, um die Bohrstähle miteinander zu verbinden, wobei jeder Bohrstahl von seinem entsprechenden, gegenüberliegenden Ende des Adapters gelöst ist;
14 eine Seitenansicht der bestimmten Ausführungsform des Adapters aus 13;
15 eine Draufsicht des Adapters aus 13;
16 eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Adapters, der einen geraden, sechseckigen Bohrstahl mit einem Bohrstahl mit einem tordierten Abschnitt verbindet;
17 eine Seitenansicht einer noch weiteren bestimmten Ausführungsform eines Adapters, der einen geraden, sechseckigen Bohrstahl mit einem Spannfutter verbindet;
18 eine Seitenansicht einer noch weiteren bestimmten Ausfühungsform eines Adapters, der zwei Bohrstähle miteinander verbindet, wobei ein Bohrstahl ein gerader, sechseckiger Bohrstahl ist und der andere Bohrstahl einen tordierten Abschnitt aufweist, wobei in der Zeichnung ein abgeschnittener Abschnitt des Adapters gezeigt ist, um die Längsbohrung zu zeigen; und
19 eine isometrische Ansicht einer noch weiteren bestimmten Ausführungsform einer Firstbohrbaugruppe, bei der der Bohrstahl entlang seiner gesamten Länge eine tordierte Gestalt besitzt und die Bauteile der Baugruppe voneinander gelöst sind.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERINDUNG
Mit Bezug auf die Zeichnungen veranschaulicht 1 eine bestimmte Ausführungsform einer Baugruppe aus Firstbohrmeißel, Bohrstahl und Spannfutter, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet ist. Die Baugruppe 20 aus Bohrstahl und Spannfutter weist einen Firstbohrmeißel 22 (d.h. einen Schneidmeißel), ein Spannfutter 24 und einen Bohrstahl 26 auf.
Mit Bezug auf das Spannfutter 24 weist dieses einen insgesamt zylindrischen Körper 30 mit entgegengesetzten Enden (32, 34) auf. Der zylindrische Körper 30 weist eine mittige Bohrung 36 auf, wobei die Bohrung 36 durch sechs Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) begrenzt ist, die in gleichen Abständen angeordnet sind [s. 6]. Mit Bezug auf 6 ist jeder Lappen um einen Winkel "A" von seinem angrenzenden Lappen beabstandet. In der bestimmten Ausführungsform beträgt der Winkel "A" sechzig Grad, da sechs Lappen vorhanden sind. Jeder Lappen besitzt zwei Oberflächen, nämlich eine bogenförmige Oberfläche (38A, 40A, 42A, 44A, 46A, 48A) und eine gerade Oberfläche (38S, 40S, 42S, 44S, 46S, 48S). Jede bogenförmige Oberfläche hat einen Radius "R", wobei die bogenförmige Oberfläche 46A den Radius "R" veranschaulicht. Jede gerade Oberfläche hat einen Länge "D", wobei die gerade Oberfläche 38S die Länge "D" veranschaulicht.
Mit Bezug auf 7, 8A und 8B besitzt die mittige Bohrung 36 des Spannfutters 24 einen oberen Teil 49 und einen unteren Teil 50. Der obere Teil 49 und der untere Teil 50 sind dadurch um etwa sechsundzwanzig Grad voneinander beabstandet angeordnet, dass die Lappen zueinander um etwa sechsundzwanzig Grad gegen die Drehrichtung gedreht werden. Die relative Positionierung der Lappen ist durch die in den 8A und 8B gezeigten Querschnittansichten gezeigt. 8A zeigt die Ausrichtung der Lappen im oberen Teil 49 des Spannfutters 24. 8B zeigt die Ausrichtung der Lappen im unteren Teil 50. Wie in diesen Zeichnungen zu sehen ist, sind die Lappen entgegen der Drehrichtung gedreht. Der Referenzpunkt "Z" bleibt in beiden 8A und 8B an der selben räumlichen Stelle. In 8A ist der Referenzpunkt "Z" so gezeigt, dass er sich an der Verbindungsstelle zwischen den Lappen 38 und 40 befindet, und in 8B ist der Referenzpunkt "Z" so gezeigt, dass er sich entlang dem Rand des Lappens 40 befindet. Die relative Drehung zwischen den Lappen des oberen Teils 49 und des unteren Teils 50 ist durch die unterschiedliche Position der Lappen in Bezug auf den festgelegten Referenzpunkt "Z" gezeigt. Die Größe der Bewegung ist der Winkel "Y" (s. 8B). Der Winkel "Y" beträgt vorzugsweise etwa siebenundzwanzig Grad, kann jedoch je nach Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa sechzig Grad betragen und kann in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen.
Um den Übergang zwischen den Lappen des oberen Teils 49 und den Lappen des unteren Teils 50 bereitzustellen, gibt es den sogenannten "tordierten" Mittelteil 51 der mittigen Bohrung 36. Im Mittelteil 51 sind zwei Lappen in einer kontinuierlichen, gleichmäßigen Weise um einen Verdrehwinkel "B" (s. 7) von etwa zwölf Grad tordiert. Es ist zu erkennen, dass der Übergang zwischen dem oberen Teil 49 und dem unteren Teil 50 sowie der Übergang zwischen dem unteren Teil 50 und dem Mittelteil 51 nicht abrupt ist, sondern stattdessen aufgrund eines kleinen Radius gebildet ist. Zwar beträgt der konkrete Verdrehwinkel "B" etwa zwölf Grad, doch es ist zu erkennen, dass dieser Winkel je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa sechsundzwanzig Grad variieren kann. In einem engeren Bereich kann der Verdrehwinkel "B" je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa fünf Grad und etwa fünfzehn Grad betragen.
Mit Bezug auf die Abbildung des Bohrstahls und insbesondere auf die Abbildung des Bohrstahls in den 1 und 2 besitzt der Bohrstahl 26 einen langgestreckten Körper 54, der sechs insgesamt ebene Oberflächen (56, 58, 60, 62, 64, 66) aufweist, die in gleichen Abständen angeordnet sind. Der Bohrstahl 54 weist ferner zwei entgegengesetzte Enden (70, 72) auf, wobei das distale Ende 70 über einen Adapter 400 mit dem Bohrmeißel verbunden ist, wie nachfolgend erörtert wird, und das andere Ende 72 mit dem Spannfutter 24 verbunden ist, das den Bohrstahl mit der Maschine verbindet, die die Baugruppe aus Bohrmeißel, Bohrstahl und Spannfutter dreht (was in 1 im Blockdiagramm als "ANTRIEBSVORRICHTUNG" gezeigt ist).
Mit Bezug auf 2 ist der distale Teil des Bohrstahls 26 veranschaulicht, der an dessen distales Ende 70 angrenzt. Der distale Teil des Bohrstahls 54 hat einen oberen Teil 74 (s. Klammern in 2), einen unteren Teil 76 (s. Klammern in 2) und einen sogenannten "tordierten" Mittelteil 78 (s. Klammern in 2). Der obere Teil 74 grenzt an das distale Ende 70 des Bohrstahls 26 an. Der Mittelteil 78 ist zu dem oberen Teil 74 benachbart und axial hinter diesem angeordnet. Der untere Teil 76 ist zu dem Mittelteil 78 benachbart und axial hinter diesem angeordnet. Es sollte zu erkennen sein, dass der untere Teil 76 im Wesentlichen der Zwischenteil des Bohrstahls ist und zu einem tordierten Teil 79 (s. 1) in der Nähe des anderen Endes 72 des Bohrstahls benachbart ist. Der tordierte Teil 79 trennt den Zwischenteil des Bohrstahls von einem unteren Teil 80 (s. Klammern in 1) des Bohrstahls. Der untere Teil 80 des Bohrstahls 26 ist in der mittigen Bohrung 36 des Spannfutters 24 aufgenommen, wie nachfolgend erklärt ist.
Der obere Teil 74 ist so ausgerichtet, dass die Oberflächen 62, 64 und 66 dem Äußeren der Zeichnung zugewandt sind. Zum Zweck dieser Beschreibung kann man annehmen, dass diese Ausrichtung sich in einer Ausgangsposition oder in einer neutralen Position befindet. Der obere Teil 74 kann als gerade angesehen werden, da er keine Torsion oder spiralförmige Gestalt aufweist.
Der Mittelteil 78 weist von seiner Verbindung mit dem oberen Teil 74 bis zu seiner Verbindung mit dem unteren Teil 76 eine kontinuierliche, graduelle Torsion (oder Drehung) der Bohrstahloberflächen auf, so dass der untere Teil 76 die Oberflächen 62 und 64 zeigt. Die "Torsion" ist entlang der Länge des Mittelteils gleichmäßig, so dass das Aufzeigen der Oberfläche 66 allmählich abnimmt, wenn sich der Mittelteil zum unteren Teil hin bewegt. Wie in 2 gezeigt, beträgt der Verdrehwinkel "C" etwa zwölf Grad. Wie in den 3 bis 5 zu sehen ist, verläuft die Torsion im Uhrzeigersinn. Typischerweise beginnt das Auftreten der "Torsion" an einem Punkt, der sich etwa zwei Zoll (5,08 Zentimeter) von dem distalen Ende 70 des Bohrstahls befindet, wobei dieser Abstand in 2 als Abmessung "E" gezeigt ist. Die Gestalt der Torsion kann je nach der konkreten Anwendung der Baugruppe variieren. Es wird jedoch erwartet, dass der Verdrehwinkel "C" zwischen etwa null Grad und etwa sechsundzwanzig Grad beträgt. Ein engerer Bereich für den Winkel "C" liegt zwischen etwa fünf Grad und etwa fünfzehn Grad.
Es sollte zu erkennen sein, dass obwohl der Bohrstahl 26 einen tordierten Teil (78, 79) in der Nähe jedes seiner entgegengesetzten Enden (70, 72) aufweist, die Anmelder nicht beabsichtigen, die Erfindung auf das Erfordernis eines tordierten Abschnitts an jedem Ende des Bohrstahls zu beschränken. Die Anmelder ziehen in Betracht, dass die Erfindung einen Bohrstahl umfasst, bei dem sich nur nahe einem Ende des Bohrstahls ein tordierter Abschnitt befindet und das andere Ende des Bohrstahls gerade ist.
Die in 1 veranschaulichte Baugruppe weist auch einen Adapter auf, der insgesamt mit 400 bezeichnet ist. Der Adapter 400 hat ein axial vorderes Ende 402 und ein axial hinteres Ende 404. Der Adapter 400 hat einen axial vorderen Abschnitt 406, der an das axial vordere Ende 402 angrenzt, und einen axial hinteren Abschnitt 406, der an das axial hintere Ende 404 angrenzt. Der axial vordere Abschnitt 406 sowie der axial hintere Abschnitt 408 weisen jeweils eine sechseckige Oberfläche auf. Die sechseckige Oberfläche des axial hinteren Abschnitts 408 entspricht der sechseckigen Oberfläche der Bohrung des Bohrstahls 54, die an dessen distales Ende 70 angrenzt. Der axial hintere Abschnitt 408 des Adapters 400 weist einen Kanal 410 auf, der einen elastischen Ring 412 trägt. Der axial vordere Abschnitt 406 trägt eine federvorgespannte Feststellvorrichtung 414.
Die in 1 gezeigte Baugruppe weist ferner einen Firstbohrmeißel (d.h. einen drehbaren Schneidmeißel) 22 auf. Der Firstbohrmeißel 22 besitzt einen langgestreckten Körper 88 mit zwei entgegengesetzten Enden 90, 92. Der langgestreckte Körper 88 weist in seiner Seitenwand auch eine Öffnung 93 auf. An dem einen Ende 90 des Bohrmeißelkörpers 88 befindet sich ein harter Einsatz 94. Der Firstbohrmeißel hat eine mittige Bohrung 96, die durch eine sechseckige Oberfläche begrenzt ist. Die sechseckige Oberfläche entspricht der sechseckigen Oberfläche, die der axial vordere Abschnitt 406 des Adapters 400 aufweist.
Um die Baugruppe zu verwenden, wird der axial vordere Abschnitt 406 des Adapters 400 in der Bohrung des Firstbohrmeißels 22 aufgenommen. Wenn der Firstbohrmeißel 22 und der Adapter 400 sicher aneinander befestigt werden, wird die Feststellvorrichtung 414 in der Öffnung 93 aufgenommen. Eine beispielhafte Verbindung zwischen einem Firstbohrmeißel und einem Bohrstahl ist in der US 5,400,861 von Sheirer mit dem Titel ROTATABLE CUTTING BIT ASSEMBLY (auf Kennametal Inc. übertragen [der Erwerber der vorliegenden Erfindung]) gezeigt.
Der axial hintere Abschnitt 408 des Adapters 400 ist am distalen Ende 70 des Bohrstahls 26 in der Bohrung des Bohrstahls 54 aufgenommen. Wenn der axial hintere Abschnitt 408 sich in der Bohrung des Bohrstahls 54 befindet, dehnt sich der elastische Ring 412 gegen die Wand der Bohrung so aus, dass er reibschlüssig an der Bohrungswand angreift und die Verbindung des Adapters 400 mit dem Bohrstahl 54 unterstützt.
Um den Bohrstahl 26 an das Spannfutter 24 zu montieren, wird der Bohrstahl 26 in die mit Lappen versehene, mittige Bohrung 36 des Spannfutters 24 eingesetzt, bis die Wände der mit Lappen versehenen, mittigen Bohrung zuerst mit den Oberflächen des Bohrstahls in Berühruug gelangen. Diese Beziehung ist in 9 mechanisch und auf schematische Weise gezeigt. In dieser Position befindet sich ein Abschnitt jeder Oberfläche des Bohrstahls (z.B. die Oberfläche 56 des Bohrstahls) in der Nähe des bogenförmigen Abschnitts (z.B. des bogenförmigen Abschnitts 38A des Lappens 38) seines entsprechenden Lappens. Wenn sich diese Bauelemente in dieser Position befinden, besteht jedoch keine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Bohrstahl 26 und dem Spannfutter 24.
Um den Bohrstahl 26 und das Spannfutter 24 in einer formschlüssigen, triebschlüssigen Beziehung anzuordnen, wird das Spannfutter 24 in Bezug auf den Bohrstahl 26 in Richtung der Drehung bei Betrieb der Baugruppe tordiert, so dass ein Abschnitt der Oberfläche jeder sechseckigen Oberfläche sich in direktem Kontakt mit dem geraden Abschnitt seines entsprechenden Lappens befindet. Diese Beziehung ist in 10 gezeigt.
In dieser Position besteht eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Bohrstahl 26 und dem Spannfutter 24. Außerdem sind in dieser Position das Spannfutter 24 und der Bohrstahl 26 miteinander verriegelt, so dass das Spannfutter 24 und der Bohrstahl 26 weiterhin miteinander verbunden bleiben, wenn beim Austreten aus dem Loch der Bohrstahl 26 in der Erdschicht, die das Loch begrenzt, hängen bleibt, so dass der Bohrstahl nicht von dem Spannfutter getrennt wird.
Um das Spannfutter 24 von dem Bohrstahl 26 zu trennen, muss der Arbeiter lediglich das Spannfutter 24 in Bezug auf den Bohrstahl 26 in die zur Drehrichtung entgegengesetzte Richtung tordieren, wobei dadurch die formschlüssige, triebschlüssige Beziehung sowie die verriegelte Beziehung zwischen diesen Bauteilen gelöst werden. Die Fähigkeit, die Befestigung zwischen dem Bohrstahl und dem Spannfutter aufrecht zu erhalten (und somit zu vermeiden, dass der Bohrstahl von dem Spannfutter getrennt wird und in dem Loch hängen bleibt), und die Fähigkeit, das Spannfutter leicht von dem Bohrstahl zu trennen, bieten wie oben beschrieben bedeutende Vorteile.
Eine weitere bestimmte Ausführungsform ist in den 11 und 12 veranschaulicht. Bezugnehmend auf die 11–12 ist ein sechseckiger Bohrstahl 120 veranschaulicht, der ein (nicht veranschaulichtes) oberes Ende und ein unteres Ende 122 hat, das eine Torsion aufweist. Es sollte zu erkennen sein, dass das obere Ende wie das untere Ende 122 des Bohrstahls eine Torsion aufweisen kann. Als Alternative kann das obere Ende des Bohrstahls dadurch gerade sein, dass es keine Torsion wie das untere Ende 122 aufweist.
Der Bohrstahl 120 weist entlang dem größten Teil seiner Länge, mit Ausnahme (wie oben kurz beschrieben) seines unteren Endes 122, eine gerade, sechseckige Geometrie auf. Am unteren Ende 122 des Bohrstahls 120 befindet sich ein tordierter (oder spiralförmiger) Abschnitt 124 (in 11 durch die Klammer gezeigt), wobei die Oberflächen des Bohrstahls 120 um einen Verdrehwinkel "F", der etwa 12 Grad beträgt, gedreht oder tordiert sind. Der tordierte Abschnitt 124 des Bohrstahls 120 endet an dessen unterem Ende 122. Der Verdrehwinkel "F" kann je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad variieren und vorzugsweise zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad variieren.
Die bestimmte Ausführungsform, auf die sich die 11–12 beziehen, weist ferner ein Spannfutter 130 auf. Das Spannfutter 130 hat ein oberes Ende 132 und ein unteres Ende 134. Das Spannfutter 130 besitzt eine mittige Bohrung 136, die eine sechseckige Oberfläche mit sechs Oberflächen (140, 142, 144, 146, 148 [die sechste Oberfläche ist nicht veranschaulicht]) aufweist. Diese Oberflächen sind um einen Verdrehwinkel "G", der etwa 12 Grad beträgt, so tordiert, dass sie der Gestalt der Torsion des tordierten Abschnitts 124 (s. 11) des Bohrstahls 120 entsprechen. Die mittige Bohrung 136 des Spannfutters 130 weist eine Torsion auf, die entlang der gesamten Länge der Bohrung 136 so verläuft, dass sie sich von dem oberen Ende 132 zu dem unteren Ende 134 des Spannfutters 130 erstreckt. Es sollte zu erkennen sein, dass der Verdrehwinkel "G" je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen kann und in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad variieren kann.
Hinsichtlich der Montage des Spannfutters 130 an den Bohrstahl 120 ist der tordierte Abschnitt 124 des Bohrstahls in die mittige Bohrung 136 des Spannfutters 130 eingesetzt. Die Übereinstimmung zwischen der Torsion der mittigen Bohrung 136 und dem tordierten Abschnitt 124 des Bohrstahls bildet eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Bohrstahl 120 und dem Spannfutter 130. Das Vorhandensein der Torsion verhindert, dass der Bohrstahl 120 von dem Spannfutter 130 getrennt wird, falls der Bohrstahl 120 (oder der damit verbundene Schneidmeißel) beim Entfernen des Bohrgeräts aus dem Loch in der Erdschicht hängen bleibt.
Es ist somit zu erkennen, dass die in den 11 und 12 gezeigte bestimmte Ausführungsform eine strukturell einfache und dennoch wirksame Verbindung zwischen dem Bohrstahl und dem Spannfutter schafft. Die Verbindung hält während des Betriebs die formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Bohrstahl und dem Spannfutter auf wirksame Weise aufrecht. Die Verbindung verhindert auch die Trennung des Bohrstahls von dem Spannfutter, falls der Bohrstahl (oder der Schneidmeißel) beim Entfernen der Bohrbaugruppe aus dem Loch in der Erdschicht hängen bleibt (oder mit dieser in Eingriff gelangt). Die Verbindung sorgt auch für ein einfaches und rasches Verbinden oder Trennen des Bohrstahls mit bzw. von dem Spannfutter durch den Arbeiter.
Die in den 11 bis 13 gezeigte bestimmte Ausführungsform weist ferner einen Adapter auf, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 160 bezeichnet ist. Der Adapter 160 hat ein oberes Ende 162 und ein entgegengesetztes, unteres Ende 164. Der Adapter 160 hat einen oberen tordierten Abschnitt 166, der an sein oberes Ende 162 angrenzt. Der obere tordierte Abschnitt 166 weist eine sechseckige Oberfläche auf, die entlang seiner Länge um einen Verdrehwinkel "H" (s. 14), der etwa zwölf Grad beträgt, tordiert ist, wobei die Gestalt der Torsion der Gestalt der Bohrung 184 des Bohrstahls 176 entspricht.
Der Adapater 160 hat einen unteren tordierten Abschnitt 170, der an sein unteres Ende 164 angrenzt. Der untere tordierte Abschnitt 170 weist eine sechseckige Oberfläche auf, die entlang seiner Länge um einen Verdrehwinkel "I", der etwa zwölf Grad beträgt, tordiert ist, wobei die Gestalt der Torsion der Gestalt der Torsion der mittigen Bohrung 182 des Bohrstahls 176 entspricht.
Typischerweise betragen der Verdrehwinkel "H" und der Verdrehwinkel "I" jeweils etwa zwölf Grad. Bei bestimmten Anwendungen können diese Winkel, nämlich "H" und "I", unterschiedlich sein. Die Verdrehwinkel "H" und "I" können zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und können in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad betragen.
Ein Bund 172 trennt den oberen tordierten Abschnitt 166 von dem unteren tordierten Abschnitt 170. Der Bund 172 besitzt eine sechseckige Oberfläche.
Der Adapter 160 soll zusammen mit zwei Bohrstählen 176 funktionieren. Jeder Bohrstahl 176 hat ein entgegengesetztes oberes Ende 178 und ein unteres Ende 180. Dieses obere Ende und dieses untere Ende (178, 180) besitzen jeweils eine Bohrung (182 bzw. 184), die eine tordierte Oberfläche aufweist, um den tordierten Abschnitten (166, 170) des Adapters 160 zu entsprechen. Die Bohrung 182 weist insbesondere eine Torsion mit einem Verdrehwinkel "J" auf, und die Bohrung 184 weist eine Torsion mit einem Verdrehwinkel "K" auf. Der Winkel "J" beträgt etwa zwölf Grad, und der Winkel "K" beträgt etwa zwölf Grad. Die Winkel "J" und "K" können je nach Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und können in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad betragen.
Im Gebrauch nimmt der Bohrstahl 176 in der Nähe des oberen Endes 162 des Adapters 160 den oberen tordierten Abschnitt 166 auf, so dass die Oberflächen, die die Bohrung 184 begrenzen, die Oberflächen berühren (und an diesen angreifen), welche den oberen tordierten Abschnitt 166 begrenzen. Zwischen dem Bohrstahl 176 und dem Adapter 160 besteht über die Verbindung zwischen dem oberen tordierten Abschnitt 166 und dem oberen Bohrstahl 176 eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung. Das Verbinden des Bohrstahls 176 in der Nähe des unteren Endes 164 des Adapters 160 entspricht demjenigen für den Bohrstahl 176 in der Nähe des oberen Endes des Adapters 160. Mit anderen Worten berühren die Oberflächen, die die Bohrung 182 des unteren Bohrstahls 176 begrenzen, die Oberflächen des unteren tordierten Abschnitts 170 des Adapters 160, um zwischen ihnen eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zu bilden.
Die Verwendung des Adapters 160 mit den Bohrstählen 176 ermöglicht die lösbare Verbindung mehrerer Bohrstähle 176, um verschiedene, zum Bohren erforderliche Längen (von Bohrstählen) anzupassen. Diese Verbindung ist aufgrund der Torsion sicher, da die Bohrstähle nicht von dem Adapter getrennt werden, falls die Bohrstähle beim Entfernen der Bohrbaugruppe aus dem Loch in der Erdschicht hängen bleiben. Diese Verbindung ist dadurch einfach, dass die Geometrie der Elemente einfach und somit weniger für Ausfälle anfällig ist, die auf die harte Betriebsumgebung zurückzuführen sind, als ein Gerät mit einer strukturell komplizierten Verbindung.
Es ist nicht unüblich, dass ein herkömmlicher Bohrstahl mit einer Länge von zwölf Fuß hergestellt wird. Beim Bohrvorgang bevorzugt es der Arbeiter typischerweise, so wenig Bohrstähle wie möglich zu verwenden. Bei Bergwerken, die nicht hoch sind, z.B. bei einem Bergwerksschacht mit einer Höhe von dreißig Zoll, ist es erforderlich, die längeren Bohrstahllängen in kürzere Längen zu schneiden. Um diese kürzeren Bohrstahllängen, die ausgehend von einer längeren Bohrstahllänge zugeschnitten wurden, gemeinsam mit den Bohrstählen und den Spannfuttern der vorliegenden Erfindung verwenden zu können, sehen die Anmelder eine Anzahl von bestimmten Ausführungsformen der Adapter vor, wobei jeder dieser Adapter typischerweise einen herkömmlichen Bohrstahl entweder mit einem Bohrstahl mit einem tordierten Abschnitt oder mit einem Spannfutter, das eine Bohrung mit einem tordierten Abschnitt aufweist, verbindet.
16 veranschaulicht einen Adapter, der insgesamt mit 200 bezeichnet ist. Der Adapter 200 ist zwar nicht gemeinsam mit anderen Elementen veranschaulicht, doch es sollte zu erkennen sein, dass der Adapter 200 typischerweise dazu verwendet wird, einen geraden, sechseckigen Bohrstahl und ein Spannfutter, dessen Aufbau dem des hier in 12 veranschaulichten Spannfutters 130 entspricht, miteinander zu verbinden.
Mit Bezug auf den Adapter 200 hat dieser entgegengesetzte Enden 202 und 204, wobei ein gerader sechseckiger Abschnitt 208, der an das eine Ende 202 angrenzt, und ein insgesamt tordierter sechseckiger Abschnitt 210, welcher an das andere Ende 204 angrenzt, vorhanden sind. Der gerade sechseckige Abschnitt 208 hat sechs in gleichen Abständen angeordnete Außenoberflächen 212, so dass die sechseckige Oberfläche begrenzt ist. Der gerade sechseckige Abschnitt 208 enthält in der Nähe des einen Endes 202 des Adapters 200 auch eine Nut 214. Ein elastischer Haltering 216 ist in der Nut 214 unverlierbar gehalten.
Der gerade sechseckige Abschnitt 208 soll in der Bohrung eines geraden, sechseckigen Bohrstahls aufgenommen werden. Wenn der gerade sechseckige Abschnitt 208 in der Bohrung des geraden Bohrstahls aufgenommen wird, wird der elastische Ring 216 so komprimiert, dass er sich radial nach außen gegen die Wand der Bohrung des geraden, sechseckigen Bohrstahls ausdehnt, wobei er dadurch reibschlüssig an diesem angreift. Dieses reibschlüssige Angreifen hilft, die Verbindung zwischen dem Bohrstahl und dem Adapter 200 zu halten. Das distale Ende des herkömmlichen geraden Bohrstahls liegt typischerweise an der Schulter 224 des Adapters 200 an.
Der insgesamt tordierte Abschnitt 210 des Adapters 200 weist vorzugsweise einen oberen, geraden Teil 218 auf, der an der Schulter 224 beginnt und sich von dieser weg nach unten erstreckt. Der obere, gerade Teil 218 geht in einen unteren, tordierten Teil 220 über, wobei der untere, tordierte Teil 220 weiter über den Rest der Länge des tordierten Abschnitts 210 des Adapters 200 verläuft. Der insgesamt tordierte Abschnitt 210 weist zwar einen wie oben beschriebenen oberen, geraden Teil auf, doch es sollte zu erkennen sein, dass dieser tordierte Abschnitt 210 so konfiguriert sein kann, dass er entlang seiner gesamten axialen Länge eine Torsion aufweist. Mit anderen Worten kann der insgesamt tordierte Abschnitt eine tordierte Gestalt haben, die sich von der Verbindungsstelle mit der Schulter 224 bis zu seinem distalen Ende erstreckt.
Der Adapter 200 besitzt eine Bohrung 222, die eine tordierte Gestalt aufweist, welche dem unteren, tordierten Teil 220 entspricht, und eine gerade Gestalt über den Rest der Bohrung, die dem geraden sechseckigen Abschnitt 208 entspricht. Der Verdrehwinkel "M" für die tordierte Gestalt der Bohrung 222 beträgt etwa zwölf Grad. Dieser Verdrehwinkel "M" kann jedoch je nach der konkreten Anwendung des Adapters 200 in einem Bereich zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad liegen, wobei ein bevorzugterer Bereich zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad liegt.
Wie zuvor erwähnt wurde, kann der tordierte Abschnitt 210 des Adapters 200 in ein Spannfutter eingreifen, dessen Aufbau dem des hier in 12 veranschaulichten und anhand dieser Figur beschriebenen Spannfutters entspricht. Das Spannfutter weist eine mittige Bohrung auf, die eine sechseckige Oberfläche mit sechs Oberflächen besitzt, wobei diese Oberflächen um einen Verdrehwinkel, der etwa zwölf Grad beträgt, so tordiert sind, dass sie der Gestalt der Torsion in der Bohrung des tordierten Abschnitts 210 des Adapters 200 entsprechen. Die mittige Bohrung des Spannfutters besitzt eine Torsion, die sich über die gesamte Länge der Bohrung erstreckt. Bei der mittigen Bohrung des Spannfutters kann dieser Verdrehwinkel je nach der konkreten Anwendung in einem Bereich zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad liegen und kann in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad variieren.
Hinsichtlich der Montage des Spannfutters an den Adapter 200 ist der tordierte Abschnitt 210 des Adapters 200 in die mittige Bohrung des Spannfutters eingesetzt. Die Übereinstimmung zwischen der Torsion der mittigen Bohrung und dem tordierten Abschnitt des Adapters 200 bildet eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Adapter 200 und dem Spannfutter. Das Vorhandensein der Torsion verhindert, dass der Adapter 200 von dem Spannfutter getrennt wird, falls der Adapter (oder der Bohrstahl, der ein Teil der Baugruppe ist, die den mit dem Bohrstahl verbundenen Schneidmeißel aufweist) beim Entfernen des Bohrgeräts aus dem Loch in der Erdschicht hängen bleibt. Durch das Vorsehen des Adapters 200 ermöglichen es die Anmelder dem Arbeiter, einen herkömmlichen Bohrstahl, der auf eine beliebige Länge zugeschnitten ist, zusammen mit dem Spannfutter (z.B. Spannfutter 130) zu verwenden, um die oben genannten Vorteile zu erzielen.
17 veranschaulicht eine weitere bestimmte Ausführungsform eines Adapters, der insgesamt mit dem Bezugszeichen 230 bezeichnet ist. Der Adapter 230 ist zwar nicht gemeinsam mit anderen Bauteilen veranschaulicht, doch es sollte zu erkennen sein, dass der Adapter 230 typischerweise dazu verwendet wird, einen geraden, sechseckigen Bohrstahl und ein Spannfutter, dessen Aufbau dem des in den 1, 6, 7, 8A und 8B veranschaulichten Spannfutters 24 entspricht, miteinander zu verbinden.
Bezugnehmend auf den Adapter 230, so hat dieser entgegengesetzte Enden 232 und 234, wobei ein gerader sechseckiger Abschnitt 236, der an das eine Ende 232 angrenzt, und ein tordierter sechseckiger Abschnitt 238, welcher an das andere Ende 234 angrenzt, vorhanden sind. Der gerade Abschnitt 236 hat sechs Außenoberflächen 240, die die sechseckige Oberfläche begrenzen. Der gerade Abschnitt 236 enthält auch eine Nut 242, die einen elastischen Haltering 244 trägt, so dass der Haltering 244 in der Nut 242 unverlierbar gehalten ist.
Wie bei dem Adapter 200 soll der gerade sechseckige Abschnitt 236 in der Bohrung eines geraden, sechseckigen Bohrstahls aufgenommen werden. Die Zusammenwirkung zwischen dem geraden sechseckigen Abschnit 236 und der Bohrung des geraden, sechseckigen Bohrstahls ist die gleiche wie die Zusammenwirkung zwischen dem geraden sechseckigen Abschnitt 208 und der Bohrung des geraden, sechseckigen Bohrstahls.
Der tordierte sechseckige Abschnitt 238 weist drei getrennte Teile auf, nämlich einen oberen, geraden Teil 246, einen tordierten Mittelteil 248 und einen unteren, geraden Teil 250. An der Verbindungsstelle zwischen dem oberen, geraden Abschnitt 236 und dem unteren, tordierten Abschnitt 238 ist eine Schulter 252 vorhanden.
Der erste, gerade Teil 246 beginnt an der Schulter 252 und erstreckt sich von dieser weg. Der obere, gerade Teil 246 geht in den tordierten Mittelteil 248 über, welcher über eine Strecke entlang der Länge des tordierten Abschnitts 238 verläuft. Der tordierte Mittelteil 248 geht dann in den unteren, geraden Teil 250 über, der sich zu dem anderen Ende 234 des Adapters 230 erstreckt.
Der tordierte Mittelabschnitt 238 ist unter einem Verdrehwinkel "N" angeordnet, der etwa zwölf Grad beträgt. Dieser Verdrehwinkel "N" kann jedoch je nach der konkreten Anwendung des Adapters zwischen etwa null Grad und etwa sechsundzwanzig Grad betragen, wobei ein Bereich in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und etwa fünfzehn Grad liegt.
Um den Adapter 230 an ein Spannfutter, wie etwa das Spannfutter, das in den 1, 6, 7, 8A und 8B gezeigt und anhand dieser Figuren beschrieben ist, zu montieren, wird der Adapter 230 in die mit Lappen versehene, mittige Bohrung des Spannfutters eingesetzt, bis die Wände der mit Lappen versehenen, mittigen Bohrung zuerst mit den Oberflächen des Adapters 230 in Berührung gelangen. In dieser Position befindet sich ein Abschnitt jeder Oberfläche des tordierten Abschnitts des Adapters 230 in der Nähe des bogenförmigen Abschnitts seines entsprechenden Lappens. Wenn sich diese Bauelemente in dieser Position befinden, besteht zwischen dem Adapter 230 und dem Spannfutter jedoch keine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung.
Um den Adapter 230 und das Spannfutter in einer formschlüssigen, triebschlüssigen Beziehung anzuordnen, wird das Spannfutter in Bezug auf den Adapter 230 in Richtung der Drehung bei Betrieb der Baugruppe tordiert, so dass ein Abschnitt der Oberfläche jeder sechseckigen Oberfläche sich in direktem Kontakt mit dem geraden Abschnitt seines entsprechenden Lappens befindet. In dieser Position besteht eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung zwischen dem Adapter 230 und dem Spannfutter. Außerdem sind in dieser Position das Spannfutter und der Adapter 230 miteinander verriegelt, so dass das Spannfutter und der Adapter 230 weiterhin miteinander verbunden bleiben, wenn beim Austreten aus dem Loch der Adapter (oder der Bohrstahl und/oder der Schneidmeißel, der ein Teil der Baugruppe ist) in der Erdschicht, die das Loch begrenzt, hängen bleibt, so dass der Adapter (und andere Bauteile) nicht von dem Spannfutter getrennt wird.
Um das Spannfutter von dem Adapter 230 zu trennen, muss der Arbeiter lediglich das Spannfutter in Bezug auf den Adapter 230 in die zur Drehrichtung entgegengesetzte Richtung tordieren, wobei dadurch die formschlüssige, triebschlüssige Beziehung sowie die verriegelte Beziehung zwischen diesen Bauteilen gelöst werden. Die Fähigkeit, die Befestigung zwischen dem Adapter und dem Spannfutter aufrecht zu erhalten (und somit zu vermeiden, dass der Adapter und andere Bauteile von dem Spannfutter getrennt werden und in dem Loch hängen bleiben), und die Fähigkeit, das Spannfutter leicht von dem Adapter zu trennen, bieten wie oben beschrieben bedeutende Vorteile.
18 veranschaulicht eine noch weitere bestimmte Ausführungsform eines Adapters, der insgesamt mit 260 bezeichnet ist. Der Adapter 260 soll zusammen mit zwei Bohrstählen funktionieren, wobei einer der Bohrstähle ein herkömmlicher, gerader Bohrstahl ist, der eine gerade, sechseckige Bohrung aufweist. Der andere Bohrstahl weist eine Bohrung auf die eine tordierte Oberfläche aufweist, so dass sie den tordierten Abschnitten des Adapters 260 entspricht.
Der Adapter 260 hat entgegengesetzte Enden 262 und 264. Der Adapter 260 hat einen geraden sechseckigen Abschnitt 266, der an das eine Ende 262 angrenzt, und einen tordierten sechseckigen Abschnitt 268, welcher an das andere Ende 264 angrenzt. Zwischen dem geraden Abschnitt 266 und dem tordierten Abschnitt 268 befindet sich ein sechseckiger Bund 269.
Der gerade Abschnitt 266 enthält eine Nut 270, die einen elastischen Haltering 272 trägt, so dass der Ring 272 in der Nut 270 unverlierbar gehalten ist. Der gerade Abschnitt 266 hat sechs in gleichen Abständen angeordnete Außenoberflächen 274, so dass eine sechseckige Oberfläche begrenzt ist.
Der tordierte Abschnitt 268 weist sechs in gleichen Abständen angeordnete Oberflächen 276 auf, die unter einem Verdrehwinkel "O" angeordnet sind. Der Verdrehwinkel "O" beträgt etwa zwölf Grad. Dieser Verdrehwinkel "O" kann jedoch je nach der konkreten Anwendung des Adapters in einem Bereich zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad liegen, wobei ein bevorzugterer Bereich zwischen etwa fünf Grad und etwa zwanzig Grad liegt.
Der Adapter 260 weist eine sechseckige Längsbohrung 278 auf, die sich über die Länge des Adapters 260 erstreckt. Der Bund 269 hat eine Schulter 280, die dem einen Ende 262 des Adapters 260 zugewandt ist. Der Bund 269 hat eine weitere Schulter 282, die dem anderen Ende 264 des Adapters 260 zugewandt ist.
Bezugnehmend auf die Montage der Bohrstähle und des Adapters 260 nimmt der herkömmliche Bohrstahl mit gerader Bohrung den oberen, geraden Abschnitt 266 des Adapters 260 auf, so dass die Oberflächen, die die Bohrung begrenzen, die Oberflächen berühren (und an diesen angreifen), welche den oberen, geraden Abschnitt 266 des Adapters 260 begrenzen. Zwischen dem Bohrstahl und dem Adapter 260 besteht über die Verbindung zwischen dem oberen, geraden Abschnitt 266 des Adapters 260 und dem herkömmlichen, geraden Bohrstahl eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung. Der Haltering 272 ist so komprimiert, dass er sich radial nach außen gegen die Wand der Bohrung des herkömmlichen geraden Bohrstahls ausdehnt, wodurch er reibschlüssig an der Bohrungswand angreift. Dieses reibschlüssige Angreifen hilft, die Verbindung zwischen dem Bohrstahl und dem Adapter aufrechtzuerhalten.
Die Verbindung zwischen dem Bohrstahl mit dem tordierten Abschnitt und dem Adapter 260 an dessen tordiertem sechseckigen Abschnitt 268 ist so, dass die Oberflächen, die die Bohrung des Bohrstahls mit dem tordierten Abschnitt begrenzen, die tordierten Oberflächen des tordierten sechseckigen Abschnitts 268 des Adapters 260 so berühren, dass zwischen ihnen eine formschlüssige, triebschlüssige Beziehung gebildet ist.
Die Verbindung zwischen dem Adapter 260 und dem Bohrstahl mit dem tordierten Abschnitt ist durch die Torsion sicher, da der Bohrstahl beim Entfernen der Bohrbaugruppe aus dem Loch nicht von dem Adapter getrennt wird, falls der Bohrstahl (oder ein beliebiges anderes Teil des Bohrgeräts) in der Erdschicht hängen bleibt.
19 veranschaulicht eine noch weitere bestimmte Ausführungsform einer Firstbohrbaugruppe, die in Klammern mit 300 bezeichnet ist. Die Firstbohrbaugruppe 300 weist einen Firstbohrmeißel 302 auf, der einen langgestreckten Stahlmeißelkörper 304 aufweist. Der Meißelkörper 304 besitzt ein axial vorderes Ende 306 und ein axial hinteres Ende 308. 19 zeigt einen Meißelkörper 304, bei dem ein Abschnitt so weggeschnitten ist, dass eine mittige Bohrung 310 frei liegt, die einen tordierten, sechseckigen Abschnitt 312 aufweist, der an das axial hintere Ende 308 des Meißellcörpers 304 angrenzt. Der Verdrehwinkel "P" beträgt etwa zwölf Grad, doch der Winkel "P" kann je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und kann in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und zwanzig Grad betragen.
Der Meißelkörper 304 nimmt einen klingenartigen harten Einsatz 314 auf, der am axial vorderen Ende 306 des Meißelkörpers in einem Schlitz befestigt ist. Der harte Einsatz 314 wird typischerweise durch Hartlöten befestigt. Der harte Einsatz 314 besteht typischerweise aus (Kobalt-)Wolframkarbid-Hartmetall.
Die Firstbohrbaugruppe 300 weist ferner einen Adapter 318 auf, dessen Struktur derjenigen des hier in 14 veranschaulichten Adapters 160 entspricht. Der Adapter 318 weist ein axial vorderes Ende 320 und ein axial hinteres Ende 322 auf. Der Adapter 318 besitzt ferner einen vorderen tordierten Abschnitt 324, der an das axial vordere Ende 320 angrenzt, und einen hinteren tordierten Abschnitt 326, der an das axial hintere Ende 322 angrenzt. Der vordere tordierte Abschnitt 324 and der hintere tordierte Abschnitt 326 haben einen Verdrehwinkel "Q" bzw. "R". Die Winkel "Q" und "R" betragen jeweils etwa zwölf Grad. Diese Winkel "Q" und "R" können je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und können in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und zwanzig Grad betragen. Der Adapter 318 hat auch eine mittige Längsbohrung 334, die sich entlang seiner gesamten Länge erstreckt. Der Adapter 318 hat ferner einen sechseckigen Bund 328 mit vergrößerten Abmessungen, der den vorderen tordierten Abschnitt 324 von dem hinteren tordierten Abschnitt 326 trennt. Der Bund 328 hat eine nach vorne gewandte Schulter 330 und eine nach hinten gewandte Schulter 332.
Die Firstbohrbaugruppe 300 weist auch einen langgestreckten, tordierten Bohrstahl 340 auf, der ein axial vorderes Ende 342 und ein axial hinteres Ende 344 hat. Eine mittige Längsbohrung 346 erstreckt sich entlang der gesamten Länge des tordierten Bohrstahls 340. Der tordierte Bohrstahl 340 hat eine tordierte Innenoberfläche 348, die unter einem Verdrehwinkel "S" angeordnet ist. Der Verdrehwinkel "S" beträgt etwa zwölf Grad. Dieser Winkel "S" kann je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und kann in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und zwanzig Grad betragen.
Der tordierte Bohrstahl 340 hat auch eine Außenoberfläche 349, die eine tordierte Oberfläche aufweist, welche sich entlang der gesamten Länge des Bohrstahls erstreckt. Der Verdrehwinkel der tordierten Außenoberfläche 349 entspricht dem der tordierten Innenoberfläche 348. Wie der Verdrehwinkel "S" kann der Verdrehwinkel der Außenoberfläche 349 je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa fünf Grad und zwanzig Grad betragen.
Die Firstbohrbaugruppe 300 hat ein Spannfutter 350 mit einem axial vorderen Ende 352 und einem axial hinteren Ende 354. Das Spannfutter 350 weist ferner eine tordierte Bohrung 356 auf. Die tordierte Bohrung 356 hat eine Innenoberfläche 358 mit einem Verdrehwinkel "T" von etwa zwölf Grad. Dieser Winkel "T" kann je nach der konkreten Anwendung zwischen etwa null Grad und etwa fünfundvierzig Grad betragen und in einer bevorzugteren Weise zwischen etwa fünf Grad und zwanzig Grad betragen.
Schließlich weist die Firstbohrbaugruppe 300 eine Maschine auf, die die Baugruppe dreht, wobei die Maschine in 19 im Blockdiagramm als "ANTRIEBSVORRICHTUNG" 360 veranschaulicht ist. Die ANTRIEBSVORRICHTUNG 360 ist wirkungsmäßig mit dem Spannfutter 350 verbunden.
Hinsichtlich des Verbindens der Firstbohrbaugruppe 300 wird die Antriebsvorrichtung 360 so mit dem Spannfutter 350 verbunden, dass zwischen ihnen eine formschlüssige, triebschlüssige Verbindung besteht. Das axial hintere Ende 344 des tordierten Bohrstahls 340 wird in der tordierten Bohrung 356 des Spannfutters 350 aufgenommen. Die Außenoberflächen, die den tordierten, sechseckigen Bohrstahl 340 begrenzen, berühren die Oberflächen, die die tordierte Bohrung 356 des Spannfutters 350 begrenzen, so dass zwischen dem Bohrstahl 340 und dem Spannfutter 350 eine formschlüssige, triebschlüssige Verbindung besteht.
Der tordierte Bohrstahl 340 ist im Allgemeinen in Standardlängen ausgeführt. Da die Torsion sich entlang der gesamten axialen Länge des Bohrstahls 340 erstreckt, kann er auf eine beliebige Länge zugeschnitten werden, um sich an eine bestimmte Situation anzupassen, und dennoch die hier aufgeführten Vorteile bieten.
Der hintere tordierte Abschnitt 326 des Adapters 318 ist nahe dem axial vorderen Ende 342 des Bohrstahls 340 in der Bohrung 346 des tordierten Bohrstahls 340 aufgenommen. Die Außenoberflächen, die die hintere tordierte Oberfläche 326 des Adapters 318 begrenzen, berühren die Innenoberflächen, die die Bohrung 346 des tordierten Bohrstahls 340 begrenzen, so, dass eine formschlüssige, triebschlüssige Verbindung zwischen dem Bohrstahl und dem Adapter erhalten wird. Das axial vordere Ende 342 des Bohrstahls 340 berührt typischerweise die nach hinten gewandte Schulter 332 des Bundes 328.
Der axial vordere, tordierte Abschnitt 324 des Adapters 318 ist in der mittigen Bohrung 310 des Firstbohrmeißels 302 aufgenommen. Die Oberflächen, die den axial vorderen, tordierten Abschnitt 324 des Adapters 318 begrenzen, greifen so an den Oberflächen an, die den tordierten Abschnitt 312 der mittigen Bohrung 310 des Firstbohrmeißels 302 begrenzen, dass zwischen ihnen eine formschlüssige, triebschlüssige Verbindung erhalten wird.
Es sollte zu erkennen sein, dass die in 19 gezeigte bestimmte Ausführungsform eine Firstbohrbaugruppe 300 bereitstellt, die Bauteile vorsieht, welche auf einfache Weise verbunden und getrennt werden können und dennoch zwischen sich eine formschlüssige, triebschlüssige Verbindung aufweisen. Diese Bauteile stellen zwischen sich eine Verbindung bereit, die intakt bleibt, auch wenn die Bohrbaugruppe in der Erdschicht, die das Bohrloch begrenzt, hängen bleibt. Da die eine Ausführungsform des Bohrstahls, wie in 19 veranschaulicht, entlang ihrer gesamten Länge eine tordierte Gestalt besitzt, kann der Bohrstahl auf eine beliebige Länge zugeschnitten werden und dennoch die oben genannten Vorteile der Firstbohrbaugruppe bereitstellen.

Claims

Baugruppe (20) aus Bohrstahl und Spannfutter, mit einem Bohrstahl (26), der mehrere Flächen (56, 58, 60, 64, 66) aufweist und entgegengesetzte Enden hat, wobei der Bohrstahl (26) einen an eines seiner entgegengesetzten Enden (70) angrenzenden Abschnitt (74) hat, wobei der Bohrstahl (26) einen von dem einen Abschnitt (74) beabstandeten Mittelabschnitt (76) hat und der Bohrstahl (26) zwischen dem einen Abschnitt (74) und dem Mittelabschnitt (76) einen Übergangsabschnitt (78) hat, der den einen Abschnitt (74) und den Mittelabschnitt (76) miteinander verbindet, wobei der eine Abschnitt (74) des Bohrstahls (26) eine erste Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) und der Mittelabschnitt (76) des Bohrstahls (26) eine zweite Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) aufweist, mit einem Spannfutter (24) zur Befestigung an dem Bohrstahl (26) mittels eines Angreifens an dem Übergangsabschnitt (78) des Bohrstahls (26), dadurch gekennzeichnet, dass der eine Übergangsabschnitt (78) des Bohrstahls (26) eine tordierte Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) mit einer insgesamt konstanten Torsion der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) von der ersten Ausrichtung des einen Abschnitts (74) zur zweiten Ausrichtung des Mittelabschnitts (76) aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (24) eine mittige Bohrung (36) mit mehreren Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) enthält, wobei die Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) den Flächen (56, 58, 60, 62, 64, 66) des Bohrstahls entsprechen.
Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) jeweils einen bogenförmigen Abschnitt (38A, 40A, 42A, 44A, 46A, 48A) und einen geraden Abschnitt (38S, 40S, 42S, 46S, 48S) besitzen.
Baugruppe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer triebschlüssigen Beziehung des Bohrstahls (26) und des Spannfutters (24) jede der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) des Bohrstahls (26) an dem geraden Abschnit (38S, 40S, 42S, 44S, 46S, 48S) ihres entsprechenden Lappens (38, 40, 42, 44, 46, 48) angreift.
Baugruppe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (24) entgegengesetzte Enden (32, 34) hat und die mittige Bohrung (36) des Spannfutters (24) sich zwischen den entgegengesetzten Enden (32, 34) des Spannfutters (24) erstreckt und dass die mittige Bohrung (36) des Spannfutters (24) einen an das eine Ende (32) des Spannfutters (24) angrenzenden geraden, axialen Abschnitt (49) hat, die mittige Bohrung (36) des Spannfutters (24) ferner einen an das andere Ende (34) des Spannfutters (24) angrenzenden anderen geraden, axialen Abschnitt (50) hat und die mittige Bohrung (36) ferner einen tordierten axialen Mittelabschnitt (51) zwischen dem einen geraden, axialen Abschnitt (49) und dem anderen geraden, axialen Abschnitt (50) hat.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gestalt des tordierten axialen Mittelabschnitts (51) des Spannfutters (24) der Gestalt des tordierten einen Übergangsabschnitts (78) des Bohrstahls (26) entspricht.
Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der tordierte eine Übergangsabschnitt (78) des Bohrstahls (26) einen Verdrehwinkel (C) aufweist, der zwischen etwa 0 Grad und etwa 26 Grad beträgt.
Baugruppe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der tordierte eine Übergangsabschnitt (78) des Bohrstahls (26) einen Verdrehwinkel (C) aufweist, der zwischen etwa 5 Grad und etwa 15 Grad beträgt.
Baugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel (C) des tordierten einen Übergangsabschnitts (78) etwa 12 Grad beträgt.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der tordierte axiale Mittelabschnitt (51) des Spannfutters (24) einen Verdrehwinkel (B) zwischen etwa 0 Grad und etwa 26 Grad aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der tordierte axiale Mittelabschnitt (51) des Spannfutters (24) einen Verdrehwinkel (B) zwischen etwa 5 Grad und etwa 15 Grad aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der tordierte axiale Mittelabschnitt (51) des Spannfutters (24) einen Verdrehwinkel (B) von etwa 12 Grad aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrstahl (26) einen an sein anderes Ende (72) angrenzenden anderen Abschnitt (80) hat, der Bohrstahl (26) zwischen dem anderen Abschnitt (80) und dem Mittelabschnitt (76) einen anderen Übergangsabschnitt (79) hat, der den anderen Abschnitt (80) und den Mittelabschnitt (76) miteinander verbindet, der andere Abschnitt (80) des Bohrstahls (26) eine dritte Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) und der Mittelabschnitt (76) des Bohrstahls (26) die zweite Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) aufweist und der andere Übergangsabschnitt (79) des Bohrstahls (26) eine tordierte Ausrichtung der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) mit einer insgesamt konstanten Torsion der Flächen (56, 58, 60, 64, 66) von der dritten Ausrichtung des einen Abschnitts (74) zur zweiten Ausrichtung des Mittelabschnitts (76) aufweist.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (24) eine mittige Bohrung (36) mit mehreren Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) umfasst, die mittige Bohrung (36) einen axialen Abschnitt (49) hat, bei dem die Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) eine Ausrichtung aufweisen, die mittige Bohrung (36) einen anderen axialen Abschnitt (50) hat, bei dem die Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) eine andere Ausrichtung aufweisen, und die mittige Bohrung (36) einen axialen Mittelabschnitt (51) hat, der eine Verbindungsstelle zwischen dem einen axialen Abschnitt (49) und dem anderen axialen Abschnitt (50) der mittigen Bohrung (36) bildet, und der axiale Mittelabschnitt (51) der mittigen Bohrung (36) Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) aufweist, die so tordiert sind, dass sie für den gleichmäßigen Übergang zwischen der einen Ausrichtung der Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) des einen axialen Abschnitts (49) der mittigen Bohrung (36) und der anderen Ausrichtung der Lappen (38, 40, 42, 44, 46, 48) des anderen axialen Abschnitts (50) der mittigen Bohrung (36) sorgen.
Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe ferner einen Schneidmeißel (22) aufweist, wobei der Schneidmeißel (22) an einem Ende des Bohrstahls (26) mit diesem in Wirkverbindung steht.
Baugruppe nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe ferner einen Adapter (400) aufweist, wobei der Adapter (400) so von dem Schneidmeißel (22) und von dem Bohrstahl (26) aufgenommen ist, dass er den Schneidmeißel (22) und den Bohrstahl (26) lösbar miteinander verbindet.
Baugruppe aus zwei Bohrstählen (176) und einem Adapter (160) zur Verbindung der Bohrstähle (176), wobei der Adapter (160) einen langgestreckten Körper mit einem oberen Ende (162) und einem unteren Ende (164) umfasst, wobei der langgestreckte Körper einen an sein oberes Ende (162) angrenzenden, tordierten oberen Abschnitt (166) aufweist und der langgestreckte Körper einen an sein unteres Ende (164) angrenzenden unteren tordierten Abschnitt (170) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die angrenzenden Enden der Bohrstähle (176) eine Bohrung mit einem tordierten Abschnitt aufweisen, wobei der Verdrehwinkel des oberen tordierten Abschnitts (166) des Adapters (160) dem Verdrehwinkel des tordierten Abschnitts der Bohrung in dem Bohrstahl (176) entspricht, so dass bei einem Eingriff des oberen tordierten Abschnitts (166) des Adapters (160) in den Bohrstahl (176) zwischen diesen eine sichere Befestigung besteht, und wobei der Verdrehwinkel des unteren tordierten Abschnitts (170) des Adapters (160) dem Verdrehwinkel des tordierten Abschnitts der Boh rung in dem Bohrstahl (176) entspricht, so dass bei einem Eingriff des unteren tordierten Abschnitts (170) des Adapters (160) in den Bohrstahl (176) zwischen diesen eine sichere Befestigung besteht, und wobei zwischen dem oberen tordierten Abschnitt (166) und dem unteren tordierten Abschnitt (170) ein Bund (172) so vorgesehen ist, dass der obere tordierte Abschnitt (166) von dem unteren tordierten Abschnitt (170) getrennt ist.
Baugruppe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Querabmessung des Bundes (172) etwa gleich der Querabmessung der Bohrstähle ist.
Baugruppe nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der obere tordierte Abschnitt (166) einen Verdrehwinkel aufweist, der zwischen etwa 0 Grad und etwa 45 Grad beträgt, und der untere tordierte Abschnitt (170) einen Verdrehwinkel aufweist, der zwischen etwa 0 Grad und etwa 45 Grad beträgt.
Baugruppe aus einem Bohrstahl und einem Adapter (260) zur Verbindung des Bohrstahls, wobei der Adapter (260) einen langgestreckten Körper mit entgegengesetzten Enden (262, 264) umfasst, wobei der langgestreckte Körper einen an sein eines Ende (262) angrenzenden geraden Abschnitt (266) aufweist und der langgestreckte Körper einen an das andere Ende (264) des langgestreckten Körpers angrenzenden, tordierten Abschnitt (268) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrstahl eine im wesentlichen gerade Bohrung und ein Spannfutter hat, wobei das Spannfutter eine Bohrung mit einem tordierten Abschnitt aufweist, wobei der Verdrehwinkel des tordierten Abschnitts (268) des langgestreckten Körpers dem Verdrehwinkel der mittigen Bohrung des Spannfutters entspricht, so dass bei einem Eingriff des tordierten Abschnitts (268) des Adapters (260) in das Spannfutter zwischen dem Adapter (260) und dem Spannfutter eine sichere Befestigung besteht.
Baugruppe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der gerade Abschnitt (266) des langgestreckten Körpers eine Nut (270) enthält, wobei die Nut (270) einen elastischen Haltering (272) trägt, und dass der elastische Ring (272) bei der Montage des Adapters (260) an das Spannfutter an der mittigen Bohrung des Bohrstahls angreift.
Baugruppe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des tordierten Abschnitts (268) des langgestreckten Körpers des Adapters (260) unter einem Verdrehwinkel angeordnet ist.
Baugruppe nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte tordierte Abschnitt (268) des langgestreckten Körpers des Adapters (260) unter dem Verdrehwinkel angeordnet ist.
Baugruppe nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche (276) des langgestreckten Körpers des Adapters den tordierten Abschnitt (268) begrenzt.
Bohrbaugruppe (300) mit einem Bohrstahl (340), der einen langgestreckten Körper mit einem axial vorderen Ende (342) und einem axial hinteren Ende (344) aufweist, wobei der langgestreckte Körper eine Längsbohrung (346) enthält, die eine tordierte Gestalt aufweist, und die tordierte Gestalt entlang im wesentlichen der gesamten Länge der Längsbohrung (346) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (346) sechseckig ausgebildet ist und der langgestreckte Körper eine Außenoberfläche (349) hat und die Außenoberfläche (349) entlang im wesentlichen der gesamten Länge des langgestreckten Körpers eine tordierte Gestalt aufweist.
Bohrbaugruppe (300) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die tordierte Gestalt der Außenoberfläche (349) des langgestreckten Körpers der tordierten Gestalt der Längsbohrung (346) entspricht.
Bohrbaugruppe (300) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die tordierte Gestalt der Außenoberfläche (349) des langgestreckten Körpers sich vom axial vorderen Ende (342) zum axial hinteren Ende (344) des langgestreckten Körpers erstreckt.
Bohrbaugruppe (300) nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenoberfläche (349) des langgestreckten Körpers mit der tordierten Gestalt einen Verdrehwinkel in einem Bereich zwischen etwa 0 Grad und etwa 45 Grad aufweist.
Bohrbaugruppe (300) nach Anspruch 25, die ferner umfasst: einen Schneidmeißel (302) in Wirkverbindung mit dem axial vorderen Ende (342) des Bohrstahls (340) und ein Spannfutter (350), das eine mittige Bohrung (356) enthält, wobei das Spannfutter (350) mit dem Bohrstahl (340) verbunden ist, wobei das axial hintere Ende (344) des Bohrstahls (340) in der mittigen Bohrung (356) des Spannfutters (350) aufgenommen ist, wobei die mittige Bohrung (356) des Spannfutters (350) eine tordierte Gestalt aufweist, der Bohrstahl (340) eine Außenoberfläche (349) mit einer tordierten Gestalt aufweist, die der tordierten Gestalt der Längsbohrung (346) entspricht, und die tordierte Gestalt der mittigen Bohrung (356) des Spannfutters (350) der tordierten Gestalt der Außenoberfläche (349) des Bohrstahls (340) entspricht.