DE964311C - Bohrwerkzeug mit durch Schaft an einem Bohrrohr oder einer Bohrstange befestigtem Bohrkopf - Google Patents

Description

Es sind Bohrwerkzeuge bekannt, bei denen durch einen Schaft an einem Bohrrohr bzw. an der Bohrstange ein Bohrkopf befestigt ist. Es handelt sich dabei im allgemeinen um sogenannte Konusbefestigungen, bei denen die miteinander zu verbindenden Bohrwerkzeugteile einerseits eine Hülse mit einer konischen Innenbohrung und andererseits einen eingepaßten konischen Schaft aufweisen. Es ist dabei ferner bekannt, bildsame Werkstoffe, wie weiche Metalle, als Zwischenlage zu verwenden.

Eine derartige Befestigung ist ungeeignet für Bohrwerkzeuge, die für schlagendes Bohren Verwendung finden sollen, da sich eine bildsame Zwischenlage durch Einwirkung der Schlagimpulse aus dem Konus herausdrückt. Außerdem treten bei Konus verbindungen häufig Schwingungsdauerbrüche auf.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei einem Bohrwerkzeug die Befestigung der Bohrkronen am Bohrrohr bzw. an der Bohrstange so auszubilden, daß das Bohrwerkzeug insbesondere für schlagendes Bohren vorteilhaft ist, und Schwingungsdauerbrüche an den Befestigungsstellen, nicht auftreten. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Bohr-

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werkzeuge für schlagendes Bahren beschränkt, sondern bezieht sich auch auf ■ Bohrwerkzeuge für drehendes Bohren.

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug mit durch Schaft an einem Bohrrohr oder einer Bohrstange befestigtem Bohrkopf und besteht darin, den Schaft aus elastischem, nichtmetallischem Werkstoff auszubilden· und die beiden Werkzeugteile durch diesen mittels Druckkörper zuggespannten, ίο eingepaßten elastischen Schaft derart miteinander fest zu verbinden, daß Bohrkopf und Bohrrohr .bzw. Bohrstange zur Übertragung der Schlagimpulse in fester metallischer Berührung miteinander stehen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der elastische Schaft in den Bohrkopf fest einvulkanisiert oder eingegossen und in dem Bohrrohr oder in einer Bohrung der Bohrstange durch eine lösbare Spannvorrichtung befestigt oder der elastisehe Schaft in der Bohrstange oder in einem Bohrrohr fest einvulkanisiert oder eingegossen und weist der Bohrkopf eine Axialbohrung sowie eine Querbohrung mit einführbarem Keil auf. Durch Eintreiben des Keils erfolgt die Erzeugung der erfor- «5 derlichen Zugspannung.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß Schwingungsdauerbrüche an den Befestigungsstellen nicht mehr auftreten können. Außerdem ist die Fertigung einer Verbindungssteile gegenüber den 'bekannten, z. B. gegenüber einer konischen Verbindung, wesentlich vereinfacht. Die elastische Spannung des Schaftes gewährleistet der Paßsitzausbildung ein festes Aufsitzen und eine feste Berührung von Metall auf Metall an den Stoßflächen zwischen Bohrstange bzw. Bohrrohr und Bohrkopf bzw. dessen Schaft, wodurch Schlagimpulse praktisch ohne Dämpfung übertragen werden.

Nach einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung besteht ein Bohrwerkzeug aus einem Bohrkopf mit einer Bohrung und einer Hohlkehle sowie darin einvulkanisiertem oder eingegossenem elastischem Schaft, der ein Langloch aufweist, und aus einer Bohrstange oder einem Bohrrohr mit Langloch sowie mit einem in die Langlocher ein^ treibbaren und dabei den Schaft anziehenden Keil. Es ist aber auch möglich, in dem elastischen, im Bohrkopf befestigten Schaft in Abständen voneinander Querlöcher anzuordnen und einem der Querlöcher im Bohrrohr ein Langloch sowie einem an>deren der Querlöcher eine Bohrung zuzuordnen, und den Schaft durch einen durch ein Querloch und die Bohrung hindurchgeführten Querstift unter Zugspannung zu befestigen, wozu vorher mit Hilfe eines anderen Querstiftes, der durch ein Querloch und das Langloch hindurchgeführt wird, der Schaft gestreckt wird.

Eine weitere Ausführungsform sieht einen Bohrkopf mit daran befestigter Einsteckhülse vor, wobei die Bohrstange oder ein Bohrrohr den daran befestigten elastischen Schaft aufweist und in dem Schaft sowie in der Einsteckhülse die Querlöcher angeordnet sind, die zur Erzeugung der Zugspannung und Befestigung erforderlich sind. Endlich ist es möglich, daß das Bohrrohr in an sich bekannter Weise aus einem Falten- oder Rippenrohr mit Längsrillen und einem sternförmigen Querschnitt besteht und der elastische mit dem Bohrkopf verbundene Schaft dem sternförmigen Querschnitt angepaßt ist.

Sollte das erfindungsgemäße Bohrwerkzeug auch zum drehenden Bohren, z. B. zum drehendscblagenden Bohren Verwendung finden, so empfiehlt es sich, Mitnehmerstifte zwischen Bohrkopf und Bohrrohr bzw. Bohrstange vorzusehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. ι ein Bohrwerkzeug nach der Erfindung im Querschnitt,

Fig. 2 eine Aufsicht auf Bohrrohr und Schaft nach einem Schnitt der Linie A-B der Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausbildungsform des Gegenstandes nach Fig. 1 und

Fig. 4 eine dritte Ausführungsform.

Mit dem in Fig. 1 im Querschnitt dargestellten hartmetallbestückten Bohrkopf 1, dessen Hartmetallbestückung 2 in dem Bohrkopf beispielsweise eingelötet ist, ist ein Schaft 3 aus elastisch deformierbarem Werkstoff, welcher in eine konisch zulaufende, oder im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Bohrung 4 des Bohrkopfes 1 z. B. eingegossen oder eingesetzt ist, verbunden. Dieser Schaft 3 ist in ein in Fig. 2 erkenntliches Faltenoder Rippenrohr 5 mit Längsrillen 6, welches als Bohrrohr dient und einen sechsstrahligen sternförmigen Querschnitt besitzt, mit seinem sechseckigen Querschnitt eingepaßt, so daß vom Bohrrohr 5 auf den Bohrkopf 1 durch Vermittlung des Bohrschaftes 3 auch Torsionskräfte übertragen werden können. Andererseits sitzt das Bohrrohr 5 dicht, Metall auf Metall, gegen den Bohrkopf an zur Ermöglichung der Übertragung von Schlagimpulsen. Das dichte Ansitzen von Metall auf Metall an der Stoßfläche 7 zwischen Bohrrohr 5 und Bohrkopf 1 wird erreicht, weil der elastisch deformierbare Schaft 3 des Bohrkopfes 1 unter Zug im Bohrrohr 5 befestigt ist. Diese Zugkraft wurde bei dem Gegenstand nach Fig. 1 erreicht, indem zunächst durch das Langloch 8 des Bohrrohres 5 und ein dem Langloch 8 zugeordnetes Querloch 9 im Schaft 3 beispielsweise ein Dorn hindurchgesteckt und dadurch der elastisch deformierbare Schaft 3 so weit angezogen wurde, daß durch die zweite Bohrung 10 im Bohrrohr S und die entsprechende Bohrung 11 im Schaft 3 ein Stift 12 zum. Festhalten des angezogenen Schaftes 3 hindurchgesteckt werden konnte. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Bohrwerkzeug ist der mit dem Bohrkopf 1 verbundene Schaft 13 in eine Bohrung 14 des Bohrkopfes 1 mit einer Hohlkehle 15 eingegossen. Außerdem besitzt der Schaft 13 ein Langloch 16 und ist ein entsprechendes, aber versetztes Langloch 17 im Bohrrohr 18 bzw. in der Bohrstange angeordnet. Durch diese Langlöcher 16 bzw. 17 ist ein Keil 19 hindurchgetrieben worden, der dabei den Schaft 13

des Bphrkopfes ι anzieht und diesen unter Zugspannung hält. Außerdem befinden sich zwischen Bohrkopf ι und Bohrrohr 18 bzw. Bohrstange Mitnehmernocken oder Mitnehmerstifte 20, welche Torsionskräfte übertragen können. In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Bohrrohr 18 bzw. Bohrstange mit rundem Querschnitt und runder Bohrung zur Aufnahme eines ebenfalls runden Schaftes 13. Auch in diesem Falle könnte beispielsweise der Schaft und die entsprechende Bohrung in der Bohrstange z. B. sechseckig ausgebildet sein und dadurch ein Übertragen von Torsionskräften erreicht werden. Bei dieser Ausführungsform könnte gegebenenfalls auf die An-Ordnung von Mitnehmerstiften verzichtet werden. Eine dritte Ausbildungform ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausbildungsform ist in den Bohrkopf ι eine Hülse 21 angearbeitet. Mit der Bohrstange 22, an der die Hülse 21 zu befestigen ist, ist

ao ein Schaft 23 aus elastischem deformierbarem Material verbunden, beispielsweise in eine entsprechende Bohrung 24 der Bohrstange 22 mit Hohlkehle 25 eingegossen oder eingesetzt. In der oben bereits erläuterten Weise ist der Schaft 23 zunächst angezogen und dann durch einen durch eine Bohrung 26 bzw. 27 in den Wandungen der Hülse 21 und im Schaft 23 hindurchgetriebenen Keil 28 im Bohrkopf 1 befestigt.

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Bohrwerkzeug mit durch Schaft an einem Bohrrohr oder einer Bohrstange befestigtem Bohrkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (3,13) aus elastischem, nichtmetallischem Werkstoff besteht und daß die beiden Werkzeugteile (1, 5 bzw. 18, 22) durch diesen mittels Druckkörper zuggespannten, eingepaßten elastischen Werkstoff derart miteinander fest verbunden sind, daß Bohrkopf und Bohrrohr bzw. Bohrstange zur Übertragung der Schlagimpulse in fester metallischer Berührung miteinander stehen.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Schaft (3) in den Bohrkopf (1) fest einvulkanisiert oder eingegossen und in dem Bohrrohr (5) oder in einer Bohrung der Bohrstange (18) durch eine lösbare Spannvorrichtung befestigt ist.

3. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Schaft (27) in der Bohrstange (22) oder einem Bohrrohr fest einvulkanisiert oder eingegossen ist und der Bohrkopf eine Axialbohrung sowie eine Querbohrung (26) mit einführbarem Keil (28) aufweist.

4. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf (1) mit Bohrung (14) und Hohlkehle (15) sowie darin einvulkanisiertem oder eingegossenem elastischem Schaft (13), der ein Langloch (16) aufweist, eine Bohrstange oder ein Bohrrohr (18) mit Langloch (17) sowie einem in die Langlöcher (16,17) eintreibbaren und dabei den Schaft (13) anziehenden Keil (19).

5. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf (1) mit elastischem Schaft (3) und in Abständen voneinander im'Schaft (3) angeordneten Querlöchern (9, 11), ein dem Querloch (9) zugeordnetes Langloch (8) und eine dem Quer loch (11) zugeordnete Bohrung (10) im Bohrrohr (5) oder in der Bohrstange sowie einem Querstift (12) im Querloch (11) und in der Bohrung (10).

6. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf (1) mit daran befestigter Einsteckhülse (21), eine Bohrstange (22) oder ein Bohrrohr mit darin befestigtem elastischem Schaft (23) und in dem Schaft (23) sowie in der Einsteckhülse (21) angeordnete Querlöcher (26, 27).

7. Bohrwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrrohr (5) aus einem Falten- oder Rippenrohr mit Längsrillen (6) und einem sternförmigen Querschnitt besteht und der elastische, mit dem Bohrkopf (1) verbundene Schaft (3) dem sternförmigen Querschnitt angepaßt ist.

8. Bohrwerkzeug nach Anspruch 4, gekenn*· zeichnet durch Mitnehmerstifte (20) zwischen Bohrkopf (1) und Bohrrohr (18) bzw. Bohrstange.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 206517, 289994, 385938,392663,569138; "

USA.-Patentschrift Nr. 2 042 088.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 708/6 11. (709 522/52 5.57)