DE671458C - Cutting roller bearing for rotary drill bits - Google Patents

Cutting roller bearing for rotary drill bits

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DE671458C DER96597D DER0096597D DE671458C DE 671458 C DE671458 C DE 671458C DE R96597 D DER96597 D DE R96597D DE R0096597 D DER0096597 D DE R0096597D DE 671458 C DE671458 C DE 671458C
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    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details

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Description

Schneidrollenlagerung für Drehbohrmeißel Die Erfindung betrifft eine Schneidrollenlagerung für Bohrköpfe. Die Schneidrollen auf Walzkörpern zu lagern, ist an sich bekannt. Auch ist es bekannt, zwischen der gezahnten Schneidrolle und deren Lagerzapfen Kegelrollenlager vorzusehen. Weiterhin ist es an sich nicht mehr neu, zwischen der Schneidrolle und ihrem Lagerzapfen zylindrische Rollenlager vorzusehen und die von der Schneidrolle ausgehenden radialen Belastungen bzw. Drücke von diesen Lagern aufnehmen zu lassen. Schließlich ist es an sich auch schon bekannt, Rollen zu verwenden, um eine gegebene Schneidrolle auf ihrem Lagerzapfen drehbar verriegelt zu halten.Cutting roller bearing for rotary drill bits The invention relates to a Cutting roller bearings for drill heads. To store the cutting rollers on rolling bodies, is known per se. It is also known between the toothed cutting roller and whose bearing journals provide tapered roller bearings. Furthermore, it is no longer in and of itself new to provide cylindrical roller bearings between the cutting roller and its bearing journal and the radial loads or pressures emanating from the cutting roller To be recorded in storage. After all, it is already known in itself, roles to be used to rotatably lock a given cutter roll on its trunnion to keep.

Die Erfindung geht u. a. darauf aus, Wälzkörper in Gestalt von Kugeln gänzlich zu vermeiden und als Wälzkörper lediglich nur noch Rollen zu verwenden, die, satzweise auf verschiedenen Abschnitten längs des Schneidrollenlagerzapfens angeordnet, keine Punktberührung, sondern eine Linienberührung mit ihren einerseits auf dem Lagerzapfen und andererseits in der Schneidrolle befindlichen Wälzbahnen ergeben, und wobei nun gleichzeitig der eine Satz Wälzrollen, als Kegelrollenlager ausgebildet, nicht nur die radialen Lagerdrücke, sondern auch die von der Schneidrolle axial ausgeübten, von der senkrechten Drehachse des Lagerzapfens bzw. Bohrkopfes nach außen gerichteten Lagerdrücke aufnehmen und dadurch verhindern soll, daß dieser axiale Druck auf die zylindrischen Wälzrollen längs deren Mantelfläche sich noch irgendwie auszuwirken vermag. Die zylindrischen Wälzrollen werden nunmehr keinerlei axialen Schuh aufzunehmen haben, so daß es auch nicht mehr vorkommen kann, daß diese Rollen mit ihren Stirnflächen fest gegen die die äußere Begrenzung ihrer Wälzbahn auf dem Schneidrollenlagerzapfen darstellende Lagerschulter gepreßt werden. Wäre diese Möglichkeit gegeben, so würden die zylindrischen Wälzrollen infolge der Reibung ihrer äußeren Stirnfläche wohl immer bestrebt sein, sich zwischen ihren Wälzflächen zur Längsmittelachse des Lagers mehr oder weniger schräg zu stellen, worunter natürlich das Lager als Ganzes sehr zu leiden hätte. Die verkanteten Rollen würden anfangen, im Lager zu würgen, und die Folge wäre, daß das Lager schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit zerstört und unbrauchbar werden würde.The invention is inter alia. out rolling elements in the form of balls to be avoided entirely and only to use rollers as rolling elements, die, in sets on different sections along the cutting roller bearing journal arranged, no point contact, but a line contact with her on the one hand on the bearing journal and on the other hand in the cutting roller located rolling paths result, and now at the same time the one set of rolling rollers, as tapered roller bearings formed, not only the radial bearing pressures, but also those of the cutting roller axially exerted by the vertical axis of rotation of the bearing journal or drill head to absorb outward bearing pressures and thereby prevent this axial pressure on the cylindrical rollers along their outer surface is still able to have an effect somehow. The cylindrical rollers are no longer any have to include axial shoe, so that it can no longer happen that this Roll with their end faces firmly against the outer boundary of their rolling path be pressed on the cutting roller bearing journal representing bearing shoulder. Were Given this possibility, the cylindrical rolling rollers would be due to the friction their outer end face probably always strive to be between their rolling surfaces to place more or less obliquely to the longitudinal center axis of the camp, including of course the camp as a whole would suffer greatly. The twisted roles would begin to choke in the camp, and the consequence would be that the camp would already be proportionate would be destroyed and useless in a short time.

Kugellager vermögen, weil ihre Wälzkörper auf den Wälzbahnen nur eine Punktberührung haben, keine so hohen Beanspruchungen auszuhalten wie Rollenlager. Weil Rollenlager eine Linienberührung mit ihren Wälzflächen haben und deshalb größere Belastungen auszuhalten vermögen, wird derartigen Lagern der Vorzug gegeben. Wenngleich zylindrische Rollenlager den in bezug auf Kugellager geltend gemachten Nachteil der geringeren Tragfähigkeit nicht aufweisen, so ist bei solchen Lagern doch immer damit zu rechnen, daß, wenn ein ungebührlicher Druck auf ihre Stirnflächen ausgeübt wird, insbesondere unter der Einwirkung des axialen Schubes der Schneideollen dann die Wälzrollen in. einer Richtung von der senkrechten Drehachse des Bohrkopfes weg nach außen verdrängt würden und eine erhebliche Reibung zwischen den Stirnflächen der Rollen und der Lagerschulter auf dem Schneidröllenlagerzapfen zustande kommen könnte. Um zu verhindern, däß ein solcher axialer Schub der Schneidrolle sich auf die Umfänge der zylindrischen Wälzrollen auswirken kann und gleichzeitig alle Vorteile des Rollenlagers, Linienberührung gegenüber Punktberührung eines Kugellagers sicherzustellen, ist erfindungsgemäß noch ein Kegelrollenlager vorgesehen worden, welches den axialen Schub der Schneideolle aufnimmt und dabei außerdem auch noch an der Aufnahme der radialen Belastung mit Anteil nimmt.Ball bearings are capable because their rolling elements only have one on the rolling tracks Have point contact, not withstand such high loads as roller bearings. Because roller bearings have a line contact with their rolling surfaces and therefore larger ones Able to withstand loads, preference is given to such bearings. Although cylindrical roller bearings have the disadvantage asserted with respect to ball bearings do not have the lower load-bearing capacity, so is in such Always expect that if there is undue pressure on theirs End faces is exerted, in particular under the action of the axial thrust the cutting rollers then the rolling rollers in one direction from the vertical axis of rotation of the drill head would be displaced away to the outside and a significant friction between the end faces of the rollers and the bearing shoulder on the cutting roller bearing journal could come about. To prevent such an axial thrust of the cutting roller can affect the circumference of the cylindrical rolling rollers and at the same time all advantages of the roller bearing, line contact compared to point contact of a ball bearing ensure, according to the invention, a tapered roller bearing has been provided, which absorbs the axial thrust of the cutting roller and also at the same time participates in absorbing the radial load.

Die Zeichnungen stellen dar: Fig. i einen senkrechten Schnitt der Schneideolle und des sog. Lagerzapfenhauptstückes samt seinem Träger. Die übrigen Teile, und zwar das sog. Lagerzapfenendstück und die Wälzkörper der Wälzlager, sind nicht geschnitten; Fig%. 2 eine noch etwas andere Ausführungsform der Erfindung, und zwar eine Ausführung mit einem Dichtungsring zum Festhalten des Schmiermittels in den Lagerstellen; Fig. 3 eine Seitenansicht des Lagerzapfenhauptstückes und seines Trägers; Fig. 4 eine Seitenansicht des Lagerzapfenendstückes, Darstellung teilweise im Schnitt. Zunächst sei auf die Fig. i Bezug genommen. Die Schneideolle i ist kegelstumpfförmig; sie hat nahe ihrer Basis eine gezahnte Schneidzone i. und auf ihrem kegeligen Hauptteil eine gezahnte Schneidzone zb.The drawings show: FIG. 1 a vertical section of FIG Cutting roller and the so-called bearing journal main piece including its carrier. The remaining Parts, namely the so-called journal end piece and the rolling elements of the rolling bearings are not cut; Fig%. 2 shows yet another embodiment of the invention, namely a version with a sealing ring to hold the lubricant in place in the camps; Fig. 3 is a side view of the journal main piece and its Carrier; Fig. 4 is a side view of the journal end piece, representation in part on average. First of all, reference is made to FIG. The cutting roller i is frustoconical; it has a serrated cutting zone i near its base. and on their conical main part a toothed cutting zone e.g.

Die beiden Schneidzonen i., ib stehen schräg zueinander. Die Zähne in der Schneidzone an der Basis der Schneideolle sind verhältnismäßig breit und' erstrecken sich in Ebenen radial zur Achse der Schneideolle. Die Zähne der Schneidzone auf dem kegeligen Hauptteil sind in sich ringsherum ziehenden, untereinander verhältnismäßig weit auf Abstand gesetzten Reihen untergebracht. Die Schneideolle besteht ganz aus einem Stück. Der Lagerzapfen besteht aus einem sog: Hauptstück 2 und einem sog. Endstück 3. Das Hauptstücke ist mit seinem Träger aus einem Stück geschaffen. Dieser Träger des Lagerzapfenhauptstückes erstreckt sich mit seinem Schaft 3e nach oben und ist mit diesem Schaft 3e in eine entsprechende Öffnung bzw. Aussparung des Bohrkopfes einsetzbar. In der betreffenden öffnung öder Aussparung des Bohrkopfes wird der Schaft 3e in zweckentsprechender Weise festgelegt, z. B: durch Verschweißung. Das sog. Endstück des Lagerzapfens besteht in der Hauptsache aus einem kegelstumpfförmigen Körper 3, dessen Verjüngung nach vorn zum Scheitelende der drehbaren Schneideolle i sich erstreckt. An der Basis des Körpers 3 ist ein sich ringsherum ziehender Flansch 3, vorgesehen; sein Durchmesser ist größer als der des Körpers 3. An dem vorderen Ende des kegelstumpfförmigen Körpers 3 befindet sich ein Flansch 3b. Das äußerste Ende 3, des sog. Lagerzapfenendstückes, also mit anderen Worten: der über den Flansch 3b sich hinaus erstreckende Teil dieses Endstückes ist kegelig gestaltet.The two cutting zones i., Ib are inclined to one another. The teeth in the cutting zone at the base of the cutting roller are relatively wide and extend in planes radial to the axis of the cutting roller. The teeth of the cutting zone on the conical main part are housed in rows that run around and are relatively far apart from one another. The cutting roller consists entirely of one piece. The bearing journal consists of a so-called: main piece 2 and a so-called end piece 3. The main piece and its carrier are made from one piece. This carrier of the main bearing journal piece extends upwards with its shaft 3e and can be inserted with this shaft 3e into a corresponding opening or recess in the drill head. In the relevant opening or recess of the drill head, the shank 3e is fixed in an appropriate manner, e.g. B: by welding. The so-called end piece of the bearing pin consists mainly of a frustoconical body 3, the taper of which extends forward to the apex end of the rotatable cutting roller i. At the base of the body 3 there is a flange 3 extending around it; its diameter is larger than that of the body 3. At the front end of the frustoconical body 3 there is a flange 3b. The outermost end 3, the so-called journal end piece, in other words: the part of this end piece extending beyond the flange 3b is conical.

Das Lagerzapfenendstück hat weiterhin einen in seiner Form zylindrischen Schaft q.; ' der sich vom Grundflansch 3, aus durch eine Bohrung im Hauptstück 2 des Lagerzapfens erstreckt, an seinem Ende im Durchmesser verringert ist und mit diesem im Durchmesser verringerten Ende in einer Aussparung 5 des Lagerzapfenträgers festlegbar ist, beispielsweise durch Verschweißung. Nachdem das Lagerzapfenendstück so eingesetzt und festgelegt worden ist, wird es mit der Stirnfläche seines Grundflansches 3a gegen die Stirnfläche des Lagerzapfenhauptstückes 2 gehalten. Der Flansch 3, hat eine Schrägfläche 3x. Der Hauptkörper 3 des Lagerzäpfenendstückes stellt eine Wälzbahn dar, die durch die Flanschen 3,= und 3b begrenzt ist. Die Flanschen 3a, 3b haben einen gewissenAbstandvoneinander, und zwischen diesen Flanschen auf der mit dem Hauptkörper 3 gegebenen Wälzbahn sollen Lagerrollen 6 untergebracht werden, ,die kegelstumpfförmig sind und mit ihrem im Durchmesser größeren Ende gegen den Flansch 3a zu setzen sind. Diese im Durchmesser größeren Enden der kegelstumpfförmigen Wälzrollen tragen auf der unterschnittenen Fläche 3,1 des Flansches 3a. Zum Aufnehmen der im Durchmesser großen Enden dieser Lagerrollen 6 ist der Flansch bei 3d unterschnitten, so wie das in Fig: i punktiert angedeutet ist.The journal end piece also has a shaft q which is cylindrical in shape; 'which extends from the base flange 3 through a bore in the main piece 2 of the bearing journal, is reduced in diameter at its end and can be fixed with this reduced diameter end in a recess 5 of the journal carrier, for example by welding. After the bearing journal end piece has been inserted and fixed in this way, it is held with the end face of its base flange 3 a against the end face of the bearing journal main piece 2. The flange 3 has an inclined surface 3x. The main body 3 of the journal end piece represents a rolling path which is delimited by the flanges 3, 3 and 3b. The flanges 3a, 3b have a certain distance from one another, and between these flanges on the rolling path given with the main body 3 bearing rollers 6 are to be accommodated, which are frustoconical and are to be placed with their larger diameter end against the flange 3a. These ends of the frustoconical rolling rollers with a larger diameter bear on the undercut surface 3.1 of the flange 3a. To accommodate the ends of these bearing rollers 6 with a large diameter, the flange is undercut at 3d, as is indicated by dotted lines in FIG.

Die den größeren Durchmesser aufweisende Endfläche einer jeden Lagerrolle 6 ist etwas konvex gestaltet, und zwar dies im Hinblick auf die soeben erwähnte Gestaltung des bei 3d unterschnittenen Flansches 3a. Die Gestaltung der soeben erwähnten Rollenenden und der ihnen zugekehrten Fläche des Flansches 3a ist so, daß die Rollen in der durch Unterschneiden des Flansches 3, gewonnenen Nut 3d auf verhältnismäßig großer Fläche tragen werden. .The end face of each bearing roller 6, which has the larger diameter, is configured somewhat convexly, specifically in view of the configuration just mentioned of the flange 3a undercut at 3d. The design of the roller ends just mentioned and the surface of the flange 3a facing them is such that the rollers in the groove 3d obtained by undercutting the flange 3 are supported on a relatively large area. .

Das Lagerzapfenhauptstück 2 ist an seinem Ende im Durchmesser verringert, so wie das in Fig. 3 bei 2a angedeutet ist, d. h: mit anderen Worten, daß der Durchmesser des Lagerzapfenhauptstückes auf demAbschnitt 2a ein geringerer ist als auf dem an den Träger des Lagerzapfenhauptstückes sich unmittelbar anschließenden Abschnitt 2b. Die Form des Lagerzapfenhauptstückes ist im übrigen eine zylindrische. Der Abschnitt 2, gibt die Grundlage für die Wälzbahn der Lagerrollen 7. Die Stirnfläche des auf dem Lagerzapfenendstück befindlichen Flansches 3a stellt die eine seitliche Begrenzung der Wälzbahn für die Lagerrollen 7 dar und die Schulter 2, bzw. die Stirnfläche des auf dem Lagerzapfenhauptstück vorgesehenen Abschnittes 2b die andere seitliche Begrenzung für die soeben erwähnte Wälzbahn. Der Flansch 3, hat einen größeren Durchmesser als der Abschnitt 2a des Lagerzapfenhauptstückes und hat einen größeren Durchmesser als der Hauptkörper des Lagerzapfenendstückes, kann also bestimmt eine seitliche Begrenzung sowohl für die Wälzbahn der Lagerrollen 6 als auch für die Wälzbahn der Lagerrollen 7 abgeben. Die kegelstumpfförmige Schneidrolle enthält eine Bohrung, deren Gestaltung im wesentlichen der Gestaltung des Lagerzapfens und der Wälzlager entspricht. Insbesondere sei erklärt, daß die kegelstumpfförmige Schneidrolle eine Bohrung enthält, die sich nach vorn zum freien Ende des darin unterkommenden Lagerzapfens allmählich verjüngt und im übrigen an der Basis der Schneidrolle einen zylindrischen Abschnitt Ix verhältnismäßig großen Durchmessers und in diesem zylindrischen Abschnitt ix eine Nut 8 aufweist, die der Wälzbahn der Lagerrollen 7 im wesentlichen angepaßt ist. In diesem Zusammenhang sei nochmals erklärt, daß die Wälzbahn der Lagerrollen 7 die mit 2" bezeichnete Umfangsfläche des Lagerzapfenhauptstückes, eine Stirnfläche des Flansches 3a und die Stirnfläche bzw. Schulter 2b des Lagerzapfenhauptstückes umfaßt. An den zylindrischen Abschnitt Ix schließt sich innerhalb der Bohrung der Schneidrolle i ein kegelstumpfförmiger Abschnitt 9 an. Dieser Abschnitt 9 ist der Oberfläche des zum Lagerzapfenendstück gehörigen kegelstumpfförmigen Körpers 3 entsprechend angepaßt, so daß sie ebenfalls eine Wälzbahn abgibt, und zwar in diesem besonderen Falle für die kegelstumpfförmigen Lagerrollen 6. An den Abschnitt 9 setzt sich dann noch ein weiterer kegeliger Abschnitt an, dessen Wandung io dem äußersten kegelförinigen Ende des Lagerzapfenendstückes angepaßt ist und im Verein mit demselben ein Gleitlager für die Schneidrolle i schafft.The main journal piece 2 is reduced in diameter at its end, as is indicated in FIG. 3 at 2a, i. In other words, that the diameter of the main journal piece on the section 2a is smaller than on the section 2b directly adjoining the carrier of the main journal piece. The shape of the main journal is also cylindrical. Section 2 provides the basis for the rolling path of the bearing rollers 7. The end face of the flange 3a located on the bearing journal end piece represents a lateral boundary of the rolling path for the bearing rollers 7 and the shoulder 2 or the face of the section provided on the bearing journal main piece 2b the other side limit for the rolling track just mentioned. The flange 3 has a larger diameter than the section 2a of the main journal piece and has a larger diameter than the main body of the journal end piece, so it can definitely provide a lateral limit for both the rolling path of the bearing rollers 6 and the rolling path of the bearing rollers 7. The frustoconical cutting roller contains a bore, the design of which corresponds essentially to the design of the bearing journal and the roller bearings. In particular, it should be explained that the frustoconical cutting roller contains a bore which tapers gradually towards the front towards the free end of the bearing journal accommodated therein and, moreover, has a cylindrical section Ix of relatively large diameter at the base of the cutting roller and a groove 8 in this cylindrical section ix , which is adapted to the rolling path of the bearing rollers 7 substantially. In this context, it should be explained again that the rolling path of the bearing rollers 7 comprises the circumferential surface of the bearing journal main piece designated by 2 ", an end face of the flange 3a and the end face or shoulder 2b of the bearing journal main piece. The cylindrical section Ix closes within the bore of the cutting roller i has a frustoconical section 9. This section 9 is correspondingly adapted to the surface of the frustoconical body 3 belonging to the bearing journal end piece, so that it also gives off a rolling path, in this particular case for the frustoconical bearing rollers 6. Section 9 is then seated yet another conical section, the wall io of which is adapted to the outermost conical end of the bearing pin end piece and, in conjunction with the same, creates a sliding bearing for the cutting roller i.

Zum Zusammenbau der Teile setzt man zunächst das Lagerzapfenendstück in die Schneidrolle ein, so daß es mit seinem freien Ende gegen die Wandung io der Schneidrolle stößt. Zuvor setzt man natürlich erst die kegelstumpfförmigen Rollen 6 in die von den Wandungen 3, 3a, 3b umgrenzteWälzbahn ein, so daß das Lagerzapfenendstück mitsamt den ordnungsgemäß aufgebrachten Wälzrollen 6 gleich einem einzigen Ganzen in die Schneidrolle eingeführt werden kann. Alsdann werden die Lagerrollen 7 in die Wälzbahn der Schneidrolle hineingebracht. Das kann sehr leicht geschehen, da der Ringraum zwischen dem Schaft q. und der zylindrischen Wandung in der Bohrung der Schneidrolle genügend groß bzw. genügend breit ist, um die Lagerrollen 7 zunächst längs bzw. mit ihrem Ende voraus in diesen Raum hinein und dann seitwärts bis gegen die Wälzfläche 8 zu befördern. Nun wird das Lagerzapfenhauptstück axial bzw. längs zum Schaft 4. in die aus der Zeichnung ersichtliche Stellung gebracht, worauf schließlich das:überstehendeEnde des.Schaf -tes ¢ in der Aussparung 5 verschweißt wird.To assemble the parts, you first place the journal end piece into the cutting roller so that its free end against the wall io the Cutting roller bumps. Before doing this, of course, you first set the frustoconical rollers 6 into the rolling path bounded by the walls 3, 3a, 3b, so that the journal end piece together with the properly applied rolling rollers 6 equal to a single whole can be inserted into the cutting roller. Then the bearing rollers 7 in brought in the rolling path of the cutting roller. That can be done very easily since the annulus between the shaft q. and the cylindrical wall in the bore the cutting roller is sufficiently large or wide enough to initially accommodate the bearing rollers 7 lengthways or with their end first into this space and then sideways up to the opposite side to convey the rolling surface 8. Now the main journal piece is axially or longitudinally brought to the shaft 4. in the position shown in the drawing, whereupon finally that: the protruding end of the shaft ¢ is welded in the recess 5.

Die senkrechte Drehachse des Bohrkopfes ist in Fig. i mit einer strichpunktierten Linie x-x angegeben. Bei Drehung des Bohrkopfes bewegen sich die Schneidrollen um die Achse x-x, wobei sie auf dem Bohrlochgrunde in der aus der Zeichnung ersichtlichen Stellung rollen und dabei mit ihren Zähnen in die Formation einschneiden werden.' Die Form des Schnittes wird im wesentlichen der Umrißform der gezahnten kegeligen Mantelfläche der Schneidrolle entsprechen. Die auf die Schneidrolle sich auswirkenden Drücke bzw. Schübe sind in bezug auf die senkrechte Drehachse des Bohrkopfes nach oben und nach außen gerichtet. Axiale Schübe der Schneidrolle wirken sich in Richtung auswärts, d. h. von der Drehachse des Bohrkopfes weg in Richtung auf den Träger des Schneidrollenlagerzapfens aus und werden von den Gleitlagerflächen zwischen dem freien Ende des Lagerzapfens und der mit io bezeichneten Innenwandung der Schneidrolle aufgenommen sowie auch von den kegeligen Lagerrollen 6. Die kegeligen Lagerrollen 6 übertragen den axialen Schub auf den kegeligen Körper 3 des Lagerzapfenendstückes, des weiteren auf den Flansch 3, und von hier weiter auf das Lagerzapfenhauptstück und dessen Träger. Nach oben gerichtete Drücke werden ebenfalls von den Gleitlagerflächen und den Wälzrollen 6 aufgenommen. In Richtung radial zur Achse der Schneidrolle sich auswirkende Drücke werden ebenfalls von den kegeligen Lagerrollen und zum Teil auch sehr wesentlich von dem freien kegelig gestalteten Ende des Lagerzapfenendstückes aufgenommen. Nach oben gerichtete Drücke und radial zur Achse der Schneidrolle sich auswirkende Drücke werden von den zylindrischen Lagerrollen aufgenommen. Ein axialer Schub der Sehneidrolle, und zwar ein axialer Schub in Richtung auswärts gegen den Lagerzapfenträger, wird von den zylindrischen Lagerrollen nicht übernommen, denn zwischen der einen Seitenfläche der Wälzbahn dieser Rollen 7 und den entsprechenden Stirnflächen der Rollen ist ein freier Raum i i belassen, um Beanspruchungen auf Abscherüng zwischen diesen Lagerrollen und der Schneidrolle unmöglich zu machen. Wohl aber werden diese Lagerrollen einen Teil der auf die Schneidrollen in Richtung nach oben sich auswirkenden Drücke aufnehmen und insbesondere die aus der Schneidzone i, herrührenden radialen Drücke. Die Rollen? halten die Schneidrolle auf Lagerzapfen drehbar verriegelt.The vertical axis of rotation of the drill head is indicated in Fig. I with a dot-dash line xx. When the drill head is rotated, the cutting rollers move around the axis xx, whereby they roll on the bottom of the borehole in the position shown in the drawing and will cut into the formation with their teeth. ' The shape of the cut will essentially correspond to the outline of the toothed, conical outer surface of the cutting roller. The pressures or thrusts acting on the cutting roller are directed upwards and outwards with respect to the vertical axis of rotation of the drill head. Axial thrusts of the cutting roller act in the outward direction, ie away from the axis of rotation of the drill head in the direction of the carrier of the cutting roller bearing journal and are absorbed by the sliding bearing surfaces between the free end of the bearing journal and the inner wall of the cutting roller labeled io as well as by the conical ones Bearing rollers 6. The tapered bearing rollers 6 transmit the axial thrust to the tapered body 3 of the bearing journal end piece, further to the flange 3, and from here to the bearing journal main piece and its carrier. Pressures directed upwards are also absorbed by the sliding bearing surfaces and the rolling rollers 6. Pressures acting radially to the axis of the cutting roller are also absorbed by the tapered bearing rollers and in part also very substantially by the free, tapered end of the bearing journal end piece. Upward pressures and pressures acting radially to the axis of the cutting roller are absorbed by the cylindrical bearing rollers. An axial thrust of the cutting roller, namely an axial thrust in the outward direction against the bearing journal carrier, is not taken over by the cylindrical bearing rollers, because a free space ii is left between one side surface of the rolling path of these rollers 7 and the corresponding end surfaces of the rollers To make stresses on shearing between these bearing rollers and the cutting roller impossible. However, these bearing rollers will take up part of the pressures acting on the cutting rollers in the upward direction, and in particular the radial pressures resulting from the cutting zone i. The roles? keep the cutting roller rotatably locked on bearing journals.

In Fg.2 ist eine Anordnung dargestellt, die der soeben beschriebenen Anordnung sehr ähnlich ist, sich jedoch dadurch unterscheidet, daß noch ein besonderer Dichtungsring 12 mit eingebaut ist, um in den Hohlraum der Schneidrolle zwecks Schmierung der Lagerstellen eingebrachtes Schmierfett in den-Lagerstellen festzuhalten. Dieser Dichtungsring könnte aus Weichgummi oder irgendeinem anderen nachgiebigen Stoff bestehen; gehalten wird er durch einen Metallring 13, vorzugsweise durch einen solchen aus Federstahl. Beim Aufschneiden des Ringes führt man den Schnitt genau quer zum Ring. Die sich ergebenden Schnittenden des Ringes stehen etwas auseinander.FIG. 2 shows an arrangement similar to that just described Arrangement is very similar, but differs in that another special one Sealing ring 12 is built into the cavity of the cutting roller for lubrication to hold the bearing points introduced lubricating grease in the bearing points. This O-ring could be made of soft rubber or some other flexible material exist; it is held by a metal ring 13, preferably by such a ring made of spring steel. When cutting open the ring, the cut is made exactly across the Ring. The resulting cut ends of the ring are slightly apart.

Dieser Dichtungsring wird, wie aus der Zeichnung ersichtlich, in eine Versenkung an der Basis der Schneidrolle eingesetzt. Noch' bemerkt sei, daß diese Versenkung zum Aufnehmen des Dichtungsringes in den Hohlraum der Schneidrolle unmittelbar übergeht, so däß der Dichtungsring 12 an dem Lagerzapfen, nahe dem Wurzelende desselben, anliegen und einen dichten Abschluß zum Verhindern des "Schmiermittelaustrittes aus den Lagerstellen der Schneidrolle liefern wird. Der Grundflansch des im Querschnitt L-förmigen Federstählringes befindet sich nächst der Fläche des Lagerzapfenträgers.This sealing ring is, as can be seen from the drawing, in a Countersink used at the base of the cutting roller. It should also be noted that this Countersink for receiving the sealing ring in the cavity of the cutting roller directly passes over, so that the sealing ring 12 on the bearing journal, near the root end of the same, and a tight seal to prevent "lubricant leakage." will deliver from the bearings of the cutter roll. The base flange of the in cross section L-shaped spring steel ring is located next to the surface of the journal carrier.

Der Dichtungsring wird nach dem Einsetzen fest zusammengedrückt sein. Der Federstahlring wird bestrebt sein, sich gegen die Wandung der Schneidrolle zu drücken und an der Drehbewegung der Schneidrolle mit teilzunehmen, wohingegen der eigentliche Dichtungsring das Bestreben zeigen wird, gegenüber dem Lagerzapfen fest in Stellung zu verharren.The sealing ring will be firmly compressed after insertion. The spring steel ring will endeavor to be against the wall of the cutting roller Press and participate in the rotation of the cutting roller, while the actual sealing ring will show the tendency towards the bearing pin firmly to remain in position.

Der Dichtungsring kann bei einer Ausführungsform gemäß Fig. i genau so gut wie bei einer Ausführung gemäß Fig. 2 verwendet werden.In an embodiment according to FIG. I, the sealing ring can exactly can be used as well as in an embodiment according to FIG.

Im Hinblick auf Fig. 2 ist noch zu bemerken, daß die Wandung der Schneidrollenbohrung nahe der Basis der Schneidrolle an dem Schneidrollenlagerzapfen unmittelbar anliegt.With regard to Fig. 2 it should also be noted that the wall of the cutting roller bore rests directly against the cutter roller journal near the base of the cutter roller.

Der Flansch in der Bohrung der Schneidrolle, an deren Basis, schafft so jedenfalls noch ein Gleitlager auf dem Schneidrollenlagerzapfen. -The flange in the bore of the cutting roller, at its base, creates So at least a plain bearing on the cutting roller bearing journal. -

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schnedrollenlagerung für Drehbohrmeißel, bei denen die kegel- oder kegelstumpfförmigen Schneidröllen seitlich der senkrechten Drehachse des Bohrkopfes auf einwärts und abwärts geneigten Tragzäpfen drehbar gelagert sind dadurch gekennzeichnet, daß für jede Schneidrolle zylindrische Wälzrollen (7), die in einer entsprechenden, einerseits von dem Schneidrollenlagerzapfen und andererseits von der Schneidrolle selbst begrenzten Wälzbahn parallel zur Achse des Schneidrollenlagerzapfens angeordnet sind, und ferner kegelstumpfförmigeWälzrollen (6), deren entsprechend ausgebildete Wälzbahn gleichfalls von dem Schneidrollenlagerzapfen und der Schneidrolle gebildet wird, vorgesehen sind. :PATENT CLAIMS: i. Snow roller bearings for rotary bits where the conical or frustoconical cutting rollers on the side of the vertical axis of rotation of the drill head are rotatably mounted on inwardly and downwardly inclined support spigots characterized in that for each cutting roller, cylindrical rolling rollers (7) which in a corresponding one, on the one hand by the cutting roller bearing journal and on the other hand from the cutting roller itself limited rolling path parallel to the axis of the cutting roller bearing journal are arranged, and further frustoconical rolling rollers (6), their corresponding formed rolling path also from the cutting roller bearing journal and the cutting roller is formed, are provided. : 2. Schneidrollenlagerung für Drehbohrmeißel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen an seinem freien Ende einen Flansch (3b) als Widerlager für die kleinen Stirnflächen der kegelstumpfförmigen Rollen (6) und gegenüber den anderen größeren Stirnflächen der kegelstumpfförmigen Wälzrollen (6) eine ringförmigeSchulter an einemFlansch (3u) aufweist, der zugleich auch als Widerlager für die inneren Stirnenden der zylindrischen Wälzrollen (7) dient und so die ; Schneidrölle (i) auf ihrem Tragzapfen drehbar verriegelt: 2. Cutting roller bearings for rotary drill bits according to Claim i, characterized in that the support pin has a Flange (3b) as an abutment for the small end faces of the frustoconical Rollers (6) and opposite the other larger end faces of the frustoconical Rolling rollers (6) has an annular shoulder on a flange (3u) which at the same time also as an abutment for the inner front ends of the cylindrical rolling rollers (7) serves and so the; Cutting roller (i) rotatably locked on its support pin: 3. Schneidrollenlagerung nach Anspruch.i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidrällentragzapfen aus einem i Grundkörper (2) und einem Zusatzkörper (3, q.) besteht, auf dem Grundkörper (2) eine Wälzfläche (2Q) für die zylindrischen Rollen (7) sich befindet, der Zusatzkörper (3, 4.) in den Grundkörper gleichachsig und auswechselbar eingesetzt ist und den den großen Stirnflächen der kegeligen Wälzrollen entgegengesetzten Flansch (3b) sowie auch die hegelige Wälzfläche für die Kegelrollen (6) aufweist.3. Cutting roller bearing according to Claim 1 and 2, characterized in that the cutting roller bearing pin consists of a basic body (2) and an additional body (3, q.), on the basic body (2) a rolling surface (2Q) for the cylindrical rollers (7) is located, the additional body (3, 4.) is inserted coaxially and interchangeably in the base body and the the flange opposite the large end faces of the tapered rolling rollers (3b) as well as the hegelige rolling surface for the tapered rollers (6).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1092408B (en) * 1958-08-30 1960-11-10 H W F Hartmetall Und Hartmetal Rotary boring chisels
DE1123637B (en) * 1958-05-23 1962-02-15 Hartmetall U Hartmetallwerkzeu Rotary drill bits
DE2823698A1 (en) * 1978-05-31 1979-12-06 Sandvik Gmbh ROLLING CHISEL WITH SEVERAL CUTTING REELS

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