DE971247C

DE971247C - Drill hammer nipple and in it under sub-temperature in the warmed nipple with cylindrical bore with press fit shrunk hollow drill pipe for dust extraction drill rods

Info

Publication number: DE971247C
Application number: DEH13064A
Authority: DE
Inventors: Felix Richter
Original assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Current assignee: Hemscheidt Hermann Maschinenfabrik GmbH and Co
Priority date: 1952-06-29
Filing date: 1952-06-29
Publication date: 1958-12-31

Description

AUSGEGEBEN AM 31. DEZEMBER 1958ISSUED DECEMBER 31, 1958

KLASSE 5b GRUPPE INTERNAT. KLASSE E 21C CLASS 5b GROUP INTERNAT. CLASS E 21C

H i₃o6₄VI[5bH i ₃ o6 ₄ VI [5b

Felix Richter, Wuppertal-Elberfeld ist als Erfinder genannt wordenFelix Richter, Wuppertal-Elberfeld has been named as the inventor

mit Preßsitz eingeschrumpftes HohlbohrrohrHollow drill pipe shrunk in with a press fit

für Staubabsaugebohrgestängefor dust extraction drill rods

Patentanmeldung bekanntgemacht am 23. Juni 1955 Patenterteilung bekanntgemadit am 18. Dezember 1958Patent application announced on June 23, 1955. Patent granted announced on December 18, 1958

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bohrhammernippel und ein darin unter Untertemperatur in den angewärmten Nippel mit zylindrischer Bohrung für das Bohrereinsteckende nach Bearbeitung beider Teile auf Preßsitz eingeschrumpftes Hohlbohrrohr für Staubabsaugebohrgestänge.The invention relates to a hammer drill nipple and a sub-temperature therein into the heated nipple with a cylindrical bore for the drill insertion end after machining both parts shrink-fit hollow drill pipe for dust extraction drill rods.

Bei aus mehreren Teilen bestehenden Staubabsaugebohrgestängen für Gesteinsbohrarbeit der vorliegenden Gattung ist die Bohrung des Hohlbohrers mit einem möglichst großen Durchmesser ausgeführt, damit der Gesteinsbohrstaub und das eine stärkere Korngröße aufweisende Gesteinsbohrklein ohne die Gefahr des Auftretens von Verstopfungen abgesaugt werden können. Die Anordnung einer Hohlbohrung von verhältnismäßig großem Durchmesser und die Notwendigkeit der Verbindung des Hohlbohrrohres mit dem Bohrhammernippel führen zu besonders ungünstigen Festigkeitsbeanspruchungen des Bohrgestänges, das im Bereich der Verbindung mit dem Hammernippel häufig zu Bruch geht.For dust extraction drill rods consisting of several parts For rock drilling work of the type in question, the bore of the hollow drill is carried out with the largest possible diameter, thus the rock drilling dust and the rock drilling cuttings, which have a larger grain size can be aspirated without the risk of blockages occurring. The arrangement of a Hollow bore of relatively large diameter and the need to connect the Hollow drill pipe with the hammer nipple lead to particularly unfavorable strength loads of the drill rod, which often breaks in the area of the connection with the hammer nipple.

Als an sich zweckmäßige Verbindung hat sich eine Verbindung zwischen Hammernippel und Hohlbohrrohr ergeben, bei der das Hohlbohrrohr in den angewärmten Nippel nach Bearbeitung beider Teile auf Preßsitz unter Untertemperatur eingeschrumpft ist. Versuche haben dabei gezeigt, daß dennoch viele derartige Verbindungen im EinsatzA connection between hammer nipple and Hohlbohrrohr result in which the Hohlbohrrohr in the heated nipple after machining both Parts is shrunk to a press fit at low temperatures. Tests have shown that nevertheless many such connections in use

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nach verhältnismäßig wenig Bohrmetern zu Bruch gehen. Bei der Untersuchung der Brüche hat sich ergeben, daß der Schwingungsverlauf vom Hammernippel zum Bohrrohr in einem scharfen Knick erfolgte und so zum schnellen Bruch des Bohrrohres an der Verbindungsstelle oder auch zum Ausbrechen des Hammernippels führte.break after relatively few meters of drilling. When examining the fractures it has show that the oscillation course from the hammer nipple to the drill pipe in a sharp kink took place and so to the rapid breakage of the drill pipe at the connection point or to break out of the hammer nipple.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß beim Einschrumpfen des Hohlbohrrohres in denThe invention is based on the knowledge that when the hollow drill pipe is shrunk into the

ίο Hammernippel unter Untertemperatur dann höhere Standzeiten erreicht werden, wenn zur Ermöglichung eines allmählichen Übergangs des Schwingungsverlaufs dem vorderen Bereich der Einsteckendenhülse des Nippels eine besondere Formausbildung gegeben wird.ίο Hammer nipples under sub-temperature then higher Tool life can be achieved if to enable a gradual transition of the oscillation curve the front area of the male end sleeve of the nipple has a special shape is given.

Erfindungsgemäß hat der hintere Teil der eigentlichen Einsteckendenhülse eine gleichbleibende Wandstärke über eine Länge von mehr als die Hälfte der Hülse, daran anschließend weist derAccording to the invention, the rear part of the actual insertion end sleeve has a constant one Wall thickness over a length of more than half of the sleeve, then the

ao vordere Bereich der Außenfläche eine allmählich zum zylindrischen Hohlbohrrohr, das kraftschlüssig gegen den Boden der zylindrischen Bohrung der Einsteckendenhülse anliegt, hin verlaufende birnenförmige Einschnürung auf, und daran anschließend verläuft das letzte kurze Stück wieder zylindrisch.ao the front area of the outer surface gradually becomes a cylindrical hollow drill pipe, which is frictional rests against the bottom of the cylindrical bore of the insertion end sleeve, pear-shaped Constriction, and then the last short piece is cylindrical again.

Schrumpfverbindungen der vorliegenden Art,Shrink connections of the present type,

auch zwischen einem Bohrhammernippel und einem Hohlbohrrohr, sind an sich bekannt (s. französische Patentschrift 429 839). Bei diesen bekannten Vorschlagen weist aber die Einsteckendenhülse über ihre ganze Länge einen durchgehend gleichbleibenden zylindrischen Verlauf auf, so daß ein allmählicher Übergang des Schwingungsverlaufs nicht eintreten kann.also between a hammer drill nipple and a hollow drill pipe are known per se (see French Patent 429,839). In these known proposals, however, the insertion end sleeve has its entire length on a continuously constant cylindrical course, so that a gradual Transition of the waveform cannot occur.

Bei Verbindungen von Bohrhammernippel mit dem Bohrrohr durch einen Einsteckkonus des Bohrrohrendes in eine mit entsprechendem Innenkonus versehene Hülse des Bohrhammernippels hat man schon vorgeschlagen, der Außenfläche der Einsteckendenhülse einen zumindest über die Hälfte der Länge der Hülse sich erstreckenden, nach dem Bohrrohr zu abfallenden konischen Verlauf zu geben, wodurch die Möglichkeit für das Eintreten von Schwingungsbrüchen verringert werden soll.When connecting the hammer drill nipple with the drill pipe through a plug-in cone of the drill pipe end in a sleeve of the hammer drill nipple provided with a corresponding inner cone already proposed, the outer surface of the Einsteckendenhülse at least over half the length of the sleeve extending, after the drill pipe to sloping conical course give, whereby the possibility for the occurrence of vibration fractures is to be reduced.

Bei derartigen Verbindungen dient die Verbindungsstelle aber nicht nur der Verbindung zwischen Bohrrohr und Hammernippel, sondern überträgt auch vollständig den Kraftfluß der Schlagenergie, während bei der vorliegenden Schrumpfverbindung die Schlagenergie im wesentlichen direkt auf das Bohrrohrende übertragen wird. Die auftretenden Schwingungen beanspruchen demzufolge bei einer konischen Verbindung die Hülse des Bohrhammernippels in stärkerem Maße als bei der vorliegenden Schrumpfverbindung.In the case of such connections, however, the connection point is not only used for the connection between Drill pipe and hammer nipple, but also completely transmits the power flow of the impact energy, while in the case of the present shrink connection, the impact energy is essentially is transferred directly to the drill pipe end. The vibrations that occur are therefore demanding with a conical connection the sleeve of the hammer drill nipple to a greater extent than with the present shrink connection.

Durch die über eine Länge von mehr als die Hälfte der Hülse sich erstreckende gleichbleibende Wandstärke und die sich daran anschließende, im vorderen Bereich der Hülse erfolgte birnenförmige Einschnürung und den sich daran anschließenden zylindrischen Verlauf des letzten kurzen Stückes der Hülse wird der allmähliche Übergang des Schwingungsverlaufes dagegen besonders sanft vorgenommen und die Bruchgefahr in erheblichem Maße ausgeschaltet.By extending over a length of more than half of the sleeve constant Wall thickness and the adjoining pear-shaped in the front area of the sleeve Constriction and the subsequent cylindrical course of the last short piece With the sleeve, however, the gradual transition of the oscillation curve becomes particularly gentle made and the risk of breakage eliminated to a considerable extent.

Vergleichsversuche mit durch Schrumpfung vorgenommener Verbindung von Bohrhammernippel mit dem Hohlbohrer zwischen solchen, bei denen die Einsteckendenhülse eine gleichbleibende Stärke über ihre gesamte Länge besitzt, und solchen, bei denen der vordere Bereich der Einsteckendenhülse eine allmählich zum zylindrischen Hohlbohrrohr hin verlaufende birnenförmige Einschnürung aufweist und daran anschließend das letzte kurze Stück der Hülse wieder zylindrisch verläuft, haben ergeben, daß die Standzeiten im letzteren Falle dreimal so hoch waren wie im ersten Falle, ehe die Bohrrohre an der Verbindungsstelle zu Bruch gingen.Comparative tests with connection of hammer drill nipples made by shrinkage with the hollow drill between those in which the insertion end sleeve is a constant Has strength over its entire length, and those in which the front region of the insertion end sleeve a pear-shaped constriction gradually running towards the cylindrical hollow drill pipe and then the last short piece of the sleeve is again cylindrical, have shown that the service life in the latter case was three times as long as in the first case, before the drill pipes broke at the connection point.

Die Erfindung besteht in der Kombination der angegebenen Merkmale, durch deren Zusammenwirken die Schwingungsbrüche wesentlich verringert werden.The invention consists in the combination of the specified features through their interaction the vibration fractures are significantly reduced.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird der an das Hohlbohrrohr anliegende Hülseninnenrand des letzten kurzen, wieder zylindrisch verlaufenden Stückes der Hülse in an sich bekannter Weise abgerundet, weil dadurch der Übergang der Schwingungen vom Bohrrohr auf die Hülse bzw. umgekehrt erleichtert wird.In a further embodiment of the invention, the inner edge of the sleeve resting against the hollow drill pipe is used of the last short, again cylindrically extending piece of the sleeve in a manner known per se rounded, because this enables the transition of the vibrations from the drill pipe to the sleeve or conversely, is facilitated.

Die Abrundung allein ist nicht ausreichend, um der Bruchgefahr entgegenzuwirken und die Standzeiten des Bohrgestänges im Einsatz zu erhöhen. Sie erleichtert aber den Schwingungsübergang bei der Ausbildung des Bohrhammernippels nach den im Hauptanspruch angegebenen Kombinationsmerkmalen. The rounding alone is not sufficient to counteract the risk of breakage and the downtimes to increase the drill string in use. But it facilitates the oscillation transition the formation of the hammer drill nipple according to the combination features specified in the main claim.

Die Zeichnung zeigt inThe drawing shows in

Fig., χ eine auf das Bohrrohrende aufgeschrumpfte Hülse mit bisheriger zylindrischer Hülsenform,Fig., Χ a shrunk onto the drill pipe end Sleeve with the previous cylindrical sleeve shape,

Fig. 2 ein in die Hülse des Bohrhammernippels eingeschrumpftes Hohlbohrrohr mit der neuen Hülsenform,2 shows a hollow drill pipe shrunk into the sleeve of the hammer drill nipple with the new one Sleeve shape,

Fig. 3 einen vollständigen Bohrhammernippel mit Bohrrohr in verkleinertem Maßstab.3 shows a complete hammer drill nipple with drill pipe on a reduced scale.

Mit ι ist das Hohlbohrrohr bezeichnet, auf das die Einsteckendenhülse 2 aufgeschrumpft ist. Der Schwingungsverlauf bei dieser bisherigen zylindrischen Hülsenform ist durch die gestrichelte Linie 3 dargestellt.With ι the hollow drill pipe is referred to, on which the insertion end sleeve 2 is shrunk. Of the The course of the oscillation in this previous cylindrical sleeve shape is indicated by the dashed line 3 shown.

Wird gemäß den Fig. 2 und 3 der Außenfläche der Hülse 4 des Bohrhammernippels im Anschluß an den über eine Länge von mehr als die Hälfte der Hülse sich erstreckenden Teil von gleichbleibender Wandstärke im sich daran anschließenden vorderen Bereich eine allmählich zum zylindrischen Hohlbohrrohr 7 hin verlaufende birnenförmige Einschnürung gegeben, die daran anschließend in dem letzten kurzen Stück 6 der Hülse wieder zylindrisch verläuft, und das Bohrrohrende 7, nachdem beide Teile auf Preßsitz bearbeitet worden sind, unter Untertemperatur in die angewärmte Hülse 4 ingeschrumpft, so daß es kraftschlüssig gegen den Boden 10 der zylindrischen Bohrung der Einsteckendenhülse 4 anliegt, so ergibt sich ein Schwinungsverlauf nach der gestrichelten Linie 8, so daßIs according to FIGS. 2 and 3 of the outer surface of the sleeve 4 of the hammer drill nipple in the connection on the part extending over a length of more than half of the sleeve of constant Wall thickness in the adjoining front area gradually becomes cylindrical Hollow drill pipe 7 given pear-shaped constriction which then follows it in the last short piece 6 of the sleeve again runs cylindrically, and the drill pipe end 7 after Both parts have been machined for a press fit, under sub-temperature in the heated sleeve 4 shrunk so that it is frictionally against the bottom 10 of the cylindrical bore of the insertion end sleeve 4 is applied, the result is an oscillation curve according to the dashed line 8, so that

das frühzeitige Auftreten von Schwingungsbrüchen weitgehend vermieden wird.the early occurrence of vibration fractures is largely avoided.

Der Hülseninnenrand kann dabei auf der gegen das Hohlbohrrohr 7 anliegenden Seite in bekannter Weise eine Abrundung 9 erhalten.The inner edge of the sleeve can on the side resting against the hollow drill pipe 7 in a known manner Way get a rounding 9.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

i. Hammer drill nipple and in it under sub-temperature in the heated nipple cylindrical hole for the drill insert end after machining both parts for a press fit Shrink-fit hollow drill pipe for dust extraction drill rods, characterized in that that the rear part of the actual insertion end sleeve (4) has a constant wall thickness over a length of more than half of the sleeve, then the front area the outer surface gradually becomes a cylindrical hollow drill pipe (7), which is frictional rests against the bottom (10) of the cylindrical bore of the spigot end sleeve (4), has pear-shaped constriction running towards it and then the last one short piece (6) of the sleeve (4) again runs cylindrically.

2. Hammer drill nipple according to claim 1, characterized in that the to the hollow drill pipe (7) adjacent sleeve inner edge (9) is rounded in a known manner.

Considered publications:

German patent specifications No. 1756, 89807,
574330, 657660;

German patent application ρ 54469 VIb / 5b (announced on July 13, 1950);

French patents No. 429 839,
393;

"Glückauf" magazine, 1941, p. 572.

1 sheet of drawings