DEP0035689DA

DEP0035689DA - Boring bar

Info

Publication number: DEP0035689DA
Authority: DE
Inventors: Franz Jokiel
Original assignee: Deutsche Kohlenbergbau-Leitung, Essen
Publication date: 1950-11-09

Description

Zum Bohren von Löchern großer Länge, insbesondere durchschlägigen Bohrungen verwendet man Vorrichtungen, bei welchen zwischen der Bohrkrone und dem Antrieb das in der Regel aus mehreren hintereinander geschalteten Stangen oder Rohren bestehende Bohrgestänge angeordnet ist.For drilling holes of great length, in particular penetrating bores, devices are used in which the drill rods, which as a rule consists of a plurality of rods or tubes connected one behind the other, are arranged between the drill bit and the drive.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, daß die Bohrkrone beim Übergang in eine anders geartete Gesteinslage seitlich abgedrückt wird, so daß bei der Herstellung von Löchern großer Länge erhebliche seitliche Abweichungen aus der beabsichtigten Richtung eintreten. Versuche, diese Erscheinung durch nach Art von Schlangenbohrern ausgebildete Bohrstangen zu vermeiden, hatten keinen Erfolg, sondern führten im Gegenteil noch zu einer Vergrößerung der seitlichen Ablenkung.A major disadvantage of this known device is that the drill bit is pushed off laterally when transitioning into a different kind of rock layer, so that considerable lateral deviations from the intended direction occur when making holes of great length. Attempts to avoid this phenomenon by means of drill rods designed in the manner of auger bits have not been successful; on the contrary, they have led to an increase in the lateral deflection.

Gemäß einem anderen Vorschlag hat man die der Bohrkrone zunächst liegende Stange auf ganze Länge in einem dem Bohrlochdurchmesser entsprechenden Rohr drehbar und axial verschieblich geführt. Zwischen dem Rohr und der Stange wurde eine Kupplung eingeschaltet, welches es ermöglicht, das am vorderen Ende mit Schneide versehene Rohr beim Auftreffen auf im Bohrloch stehengebliebene Unebeneinheiten zwangsweise zu drehen und so das Bohrloch nachzuarbeiten. Geradeführungen dieser Art sind im Aufbau verwickelt und in der Herstellung teuer.According to another proposal, the rod initially lying on the drill bit has been guided rotatably and axially displaceably over its entire length in a tube corresponding to the borehole diameter. A coupling was switched on between the pipe and the rod, which makes it possible to forcibly rotate the pipe, which is provided with a cutting edge at the front end, when it encounters uneven units that have remained in the borehole and thus to rework the borehole. Straight guides of this type are complex in construction and expensive to manufacture.

Erfindungsgemäß wird der beschriebene Nachteil dadurch in einfacher Weise behoben, daß die Bohrstangen auf ihrer ganzen Länge oder einen wesentlichen Teil derselben außenseitig mit längsverlaufenden, fest angeordneten Führungsstegen versehen sind, zwischen denen Abführkanäle für das Bohrklein freigelassen sind, und deren Führungsflächen von der Bohrmittelachse einen Abstand besitzen, der gleich oder vorzugsweise etwas kleiner als der Bohrkronenradius ist. Dabei sollen zweckmäßig die Führungsflächen der Stege Teile eines konaxial zum Bohrer gerichteten Zylindermantels bilden. Ferner soll vorzugsweise die Differenz zwischen dem Radius der Bohrkrone und dem Abstand der Führungsfläche von der Bohrermittelachse etwa dem Seitenverschleiß der Bohrkrone entsprechen.According to the invention, the disadvantage described is eliminated in a simple manner that the drill rods are provided on their entire length or a substantial part of the same on the outside with longitudinal, fixed guide webs, between which discharge channels are left free for the cuttings, and their guide surfaces have a distance from the drilling center axis which is equal to or preferably slightly smaller than the drill bit radius. The guide surfaces of the webs should expediently form parts of a cylinder jacket directed conaxially to the drill. Furthermore, the difference between the radius of the drill bit and the distance between the guide surface and the drill center axis should preferably correspond approximately to the side wear of the drill bit.

Zweckmässig sollen auf dem Umfang der Bohrstangen mindestens drei, vorzugsweise aber vier Führungsstege in etwa gleichmäßigen Abständen angeordnet sein.Appropriately, at least three, but preferably four, guide webs should be arranged at approximately even intervals on the circumference of the drill rods.

Versuche haben ergeben, daß durch die Bohrstangen nach der Erfindung ein seitliches Abwandern der Bohrkrone vermieden und damit das Bohren von geraden Löchern ermöglicht wird.Tests have shown that the drill rods according to the invention prevent the drill bit from wandering to the side and thus make it possible to drill straight holes.

Bei Versuchen unter Verwendung einer Bohrkrone von etwa 65 mm Durchmesser wurden Bohrlöcher von 38 m Tiefe solcher Gradlinigkeit hergestellt, daß man das Licht einer an einem Ende des Loches befindlichen Lampe von dem anderen Ende aus sehen konnte.In tests using a drill bit about 65 mm in diameter, holes 38 m deep were made so straight that the light from a lamp at one end of the hole could be seen from the other end.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, das Bohrgestänge mit im axialen Abstand voneinander angeordneten Stützgliedern geringer Länge z.B. Scheiben, Zylinder bzw. in Umfangsrichtung verteilten Leisten zu versehen, welche zum Teil in komplizierter Weise drehbar auf der Bohrstange befestigt sind. Diese Stützglieder sollen ein Schlagen und größeres Durchbiegen des Gestänges während des Betriebszustandes verhindern und dienen somit einer Aufgabe, die von derjenigen nach der Erfindung verschieden ist. Die Führung der Bohrkrone in einer solchen Weise, daß selbst über große Längen geradlinig verlaufende Löcher hergestellt werden können, ist mit diesen Stützgliedern nicht möglich.It has already been proposed to provide the drill rod with axially spaced support members of short length, e.g. disks, cylinders or strips distributed in the circumferential direction, some of which are rotatably attached to the drill rod in a complicated manner. These support members are intended to prevent the linkage from hitting and bending over during the operating state and thus serve an object which is different from that according to the invention. The guidance of the drill bit in such a way that straight holes can be made even over long lengths is not possible with these support members.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.In the drawing, the invention is shown using an exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt eine Bohrstange einschließlich Bohrkrone,Fig. 1 shows a drill rod including drill bit,

Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie A-B der Fig. 1.FIG. 2 is a section on line A-B of FIG. 1.

Die Bohrstange 1 besitzt an beiden Enden mit Gewinde versehene Kupplungsansätze 2, welche dazu dienen, die hintereinander zu schaltenden Bohrstangen miteinander, z.B. durch Einschaltung einer Gewindemuffe, zu kuppeln, oder aber die Bohrkrone 3 zu befestigen. Die Bohrkrone kann in baulicher Hinsicht verschieden ausgebildet sein.The drill rod 1 has at both ends threaded coupling lugs 2, which serve to the To couple boring bars to be switched one after the other, e.g. by switching on a threaded sleeve, or to fasten the boring bit 3. The drill bit can be designed differently in structural terms.

Auf dem Umfang der im Durchmesser gegenüber der Bohrkrone wesentlich kleiner bemessenen Bohrstange sind Führungsstege 4 in gleichmäßigen Abständen verteilt angeordnet. Bei dem Ausführungsbeispiel sind vier Stege vorgesehen. Die Zahl der Stege kann selbstverständlich auch eine andere sein. Zwischen den Stegen sind Kanäle 5 zur Abführung des Bohrkleins freigelassen. Die Länge der Stege 4 erstreckt sich etwa auf den zwischen den Kupplungsansätzen 2 liegenden Teil der Bohrstange, indessen kann die Länge der Stege auch kürzer bemessen sein. Die Führungsflächen 6 der Stege liegen auf einem Zylindermantel, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als derjenige der Bohrkrone. Selbstverständlich können die Führungsflächen aber auch anders geformt sein.On the circumference of the drill rod, which is much smaller in diameter than the drill bit, guide webs 4 are arranged distributed at regular intervals. In the embodiment, four webs are provided. The number of webs can of course also be different. Channels 5 are left free between the webs for discharging the cuttings. The length of the webs 4 extends approximately to the part of the drill rod lying between the coupling lugs 2, but the length of the webs can also be made shorter. The guide surfaces 6 of the webs lie on a cylinder jacket, the diameter of which is slightly smaller than that of the drill bit. Of course, the guide surfaces can also be shaped differently.

Die Stege können mit der Bohrstange aus einem Stücke bestehen. Bei vorhandenen Bohrstangen kann man die Stege durch Schweissen anbringen.The bars can consist of one piece with the boring bar. With existing boring bars, the bars can be attached by welding.

Die Vorrichtung ist zum Bohren von Löchern beliebiger Durchmesser geeignet, auch können alle bekannten Bohrantriebe verwendet werden, wie sie zum Herstellen tiefer Löcher benutzt werden. In erster Linie ist der Erfindungsgedanke für drehendes Bohren mit großer Vorschubgeschwindigkeit und höheren Umdrehzahlen z.B. mehr als etwa 150/Min. bestimmt.The device is suitable for drilling holes of any diameter, and all known drill drives such as those used for making deep holes can also be used. First and foremost, the idea of the invention is for rotary drilling with a high feed rate and higher revolutions, e.g. more than about 150 / min. definitely.

Claims

1.) Device for straight drilling of holes of great length, preferably penetrating holes, especially in mining, in which between the drill bit and the drive the drill rod provided with means for straight guidance is arranged, characterized in that the drill rods (1) over their entire length or a substantial part of the same are provided on the outside with longitudinally extending, fixed guide webs (4), between which discharge channels (5) are left free for the drill cuttings, and the guide surfaces (6) of which are at a distance from the drill center axis which is equal to or preferably approximately less than is the drill bit radius.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the guide surfaces (6) of the webs (4) form parts of a cylinder jacket directed conaxially to the drill.

3.) Device according to claim 1 or 2, characterized in that on the circumference of the drill rod (1) at least three, but preferably four guide webs (4) are arranged distributed at approximately even intervals.