EP0557485A1 - Gesteinsbohrkrone - Google Patents

Gesteinsbohrkrone

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Publication number
EP0557485A1
EP0557485A1 EP19920919017 EP92919017A EP0557485A1 EP 0557485 A1 EP0557485 A1 EP 0557485A1 EP 19920919017 EP19920919017 EP 19920919017 EP 92919017 A EP92919017 A EP 92919017A EP 0557485 A1 EP0557485 A1 EP 0557485A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drill bit
rock drill
air supply
face
purging air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP19920919017
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd BRÖKER
Rolf SCHÖNEWEISS
Michael Agricola
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH
Original Assignee
Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH filed Critical Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH
Publication of EP0557485A1 publication Critical patent/EP0557485A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/46—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56—Button-type inserts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/38—Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/36—Percussion drill bits
    • E21B10/40—Percussion drill bits with leading portion
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
    • E21B17/076—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers between rod or pipe and drill bit

Definitions

  • the invention relates to a rock drill bit with cutting inserts, which are attached to the end face of the rock drill bit in the circumferential direction at an equal distance, a carbide tip which is formed in the center on the end face of the rock drill bit, a shank on the circumferential surface of which a multi-spline toothing is formed is, by means of which the rock drill bit is displaceably connectable in the axial direction to a hole hammer, and an axial purging air supply channel, through which purging air can be conveyed from the free shaft end to the end face of the rock drill bit.
  • the invention has for its object to provide a rock drill bit that can ensure reliable removal of the cuttings generated even when reversing rotary impact drilling is used.
  • the axial purging air supply duct is connected via a radial purging air inlet bore to a purging air space surrounding the free shaft end.
  • the radial arrangement of the purge air inlet bore with respect to the shaft ensures that the purge air supply channel is constantly connected to the purge air space surrounding the free shaft end.
  • the previously known scavenging air supply channels, the openings of which are designed as an axial extension of the scavenging air supply channel on the free end face of the shaft of the rock drill bit, are used for when the percussion piston hits the percussion hammer locked for a period of time. This results in irregularities with regard to the purging air supply to the bottom of the borehole. These irregularities no longer occur in the case of the purge air inlet bore which runs radially according to the invention.
  • a further improvement in the purging air supply and distribution on the end face of the rock drill bit or on the bottom of the borehole results if the axial purging air supply channel in front of the end face of the rock drill bit is divided into purging air supply bores, each of which is located on the end face of the rock drill bit in a main material discharge groove opens out, which is formed in the radial direction between in each case two of the cutting lugs equally spaced in the circumferential direction. This ensures a uniform supply of purging air in the area of the face of the rock drill bit that is particularly important for a uniform removal of the material obtained as cuttings.
  • the purging air supply bores leading to the other openings being connected to the purging air supply duct inclined to the central axis of the rock drill bit, it is possible for all of them Drilling from one side of the rock drill bit, namely from the free end face of the crown section forth to manufacture. It is no longer necessary to implement the rock drill bit in the production of the purging air supply channel and the purging air supply bore. Furthermore, the number of bores is reduced, since a section of the purge air supply channel on the crown section side can form a purge air supply bore.
  • the shaft end can advantageously be closed on its free end face. Since the free end face of the shaft end which is then available as a stop surface for the percussion piston is considerably increased, there is a lower surface pressure between the striking surface of the percussion piston and the free end face of the shaft end, so that longer service lives for the percussion piston and for the shaft of the Rock core bits can be achieved than would be possible with a shaft end that is open in the axial direction and thus has an annular end face.
  • the rock drill bit can be made with a symmetrical cross section over its entire length, which results in particularly favorable strength properties of the rock drill bit. This is of considerable importance since the mechanical stress on the rock drill bit is of considerable magnitude due to the action of the down-hole percussion hammer.
  • the rock drill bit described above can advantageously have two purging air supply holes.
  • a mouth of the scavenging air supply bores on the end face of the rock core bit can be reached in a particularly simple manner if the scavenging air supply bores are inclined radially inward towards the face side of the rock core bit.
  • a further improvement in the removal of the falling material from the bottom of the borehole results if auxiliary material removal centers are formed in the radial outer sections of the cutting inserts.
  • the rock drill bit is correctly centered on the center of the bottom of the borehole, which results in a comparatively uniform annular space surrounding the circumference of the rock drill bit, which results in the uniform removal of the cuttings accumulating on the borehole and transported radially outwards by the main and auxiliary material discharge grooves is made considerably easier.
  • a uniform removal of the borehole bottom, which is advantageous for centering the rock drill bit, is achieved if the cutting inserts are arranged on their respective cutting diameter in such a way that their cutting grooves, which are produced when drilling is preferably reversed between 180 degrees and 240 degrees, overlap.
  • FIG. 1 shows an embodiment of the rock bit according to the invention, partly in section
  • FIG. 2 shows a top view of the end face of the rock drill bit shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 shows the rock drill bit shown in FIG. 1 following an in-hole percussion hammer
  • FIG. 5 shows a top view of the end face of the rock drill bit shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 shows the rock drill bit shown in FIG. 4 following an in-hole percussion hammer
  • FIG. 7 shows a third embodiment of the rock drill bit according to the invention, partly in section
  • FIG. 8 shows a top view of the end face of the rock drill bit shown in FIG. 7;
  • Fig. 9 the rock drill bit shown in Fig. 7 in Connection to a punch hammer.
  • a rock drill bit 1 shown in FIG. 1 has a crown section 2 oriented towards the bottom of the borehole and a shaft 3 oriented towards the end of the rock drill bit 1 remote from the bottom of the borehole.
  • the cutting inserts 4 are arranged in a symmetrical manner on the end face of the rock drill bit 1, namely in the circumferential direction of the rock drill bit on a radial outer section of the end face of the rock drill bit are equally spaced.
  • a hard metal centering tip 6 is formed in the central section of the end face of the rock drill bit 1 free of the cutting inserts 4. As can be seen from FIG. 1, this protrudes with its free tip by an excess or distance x beyond the cutting elements 5 of the cutting inserts 4 closest to the bottom of the borehole. This ensures reliable centering of the rock core on the bottom of the borehole.
  • main material removal grooves 7 formed between the mutually spaced cutting inserts 4, which are formed by the approximately axially oriented wall surfaces of the cutting inserts 4 and by the cutting insert-free sections of the end face of the rock drill bit 1.
  • two auxiliary material removal grooves 8 are formed in the radial outer sections of the cutting inserts 4, which contribute to the removal of the material obtained as cuttings from the bottom of the borehole into the annular space.
  • a mouth 9 is formed which is directly adjacent to the hard metal centering tip and which is in each case the opening area of a flushing air supply bore 10, which is formed in the crown section 2 of the rock core and has an axial center line of the rock core 1.
  • Each of the four purging air supply bores in the exemplary embodiment shown merges at its end remote from the end face into a purging air supply duct 11, which supplies the purging air supply bores 10 with purging air and which penetrates the shaft 3 of the rock drill bit 1 in the center in the axial direction.
  • At least one radial purge air inlet bore 13 is formed in the wall of the shaft 3 surrounding the purge air supply duct 11.
  • the purging air supply channel 11 leading to the bottom of the borehole is connected to a purging air space 14 surrounding the free shaft end 12 of the shaft 3 of the rock drill bit 1, the purging air between the inner circumferential wall of an in-hole hammer 15 and the free shaft end 12 of the shaft 3 the rock drill bit 1 is formed.
  • a splined toothing 16 which engages with a splined toothing part 17 designed accordingly on the inner peripheral wall of the punch hammer.
  • the engagement of the multi-spline toothing 16 on the side of the rock drill bit in the multi-spline toothing part 17 on the side of the percussion hammer ensures a rotationally fixed connection between the down-hole percussion hammer 15 and the rock drill bit 1 without an axial movement of the stone drill bit 1 with respect to the down-hole percussion hammer 15 being prevented.
  • An embodiment of the rock bit shown in the Figures 4 to 6 differs from that shown in Figures 1 through 3, characterized in that the Spippo povertyzuchtkanal 11 extends inclined with respect to the center axis of the rock bit 1, ie, the means ⁇ axis of Spül povertyzuzukarkanals and 4 the vertical central axis of the rock drill bit 1 enclose a comparatively small angle. Furthermore, the axial purging air supply duct 11 shown in FIG. 4 is extended beyond its connection point to the purging air supply bores 10, so that it is connected to the crown section
  • the purge air supply channel 11 can be drilled as a blind hole from the free end face of the crown section 2 of the rock drill bit 1. Accordingly, the shaft end 12 is closed on its free end face. The supply of the scavenging air supply duct 11 closed on the end face of the shaft end 12 takes place through the radial purging air inlet bores 13. Since the shaft end 12 is closed on its free end face, the entire, closed free end face of the shaft end 12 is available as the stop face for the striking piston 18.
  • FIGS. 7-9 differs from the embodiments shown in the above in that the supply to the free end face of the crown section 2 of the rock drill bit 1 instead of through a flushing air arranged more or less centrally in the rock drill bit 1 ⁇ guide channel 11 through an annular space 21 surrounding the outer diameter of the shaft 3 of the rock drill bit 1, which is closed to the outside by a corresponding section of the housing of the down-hole hammer 15.
  • the annular space 21 surrounding the shaft 3 is connected via millings 19 which interrupt a guide section 20, by means of which the rock drill bit 1 is guided in the radial direction, in the circumferential direction.
  • the annular space 21 is connected to the free end face of the crown section 2 of the rock drill bit 1 via the purging air supply bores 10, two of which are provided in the exemplary embodiment shown and which face the free end face of the crown section 2 of the rock Drill bit 1 are inclined radially inwards in the direction of the main axis of the rock drill bit 1.
  • This configuration of the rock drill bit 1 enables a symmetrical cross section to be achieved over the entire length of the rock drill bit 1, as a result of which the strength properties of the rock drill bit 1 are advantageously influenced.

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Description

"Gesteinsbohrkrone"
Die Erfindung bezieht sich auf eine Gesteinsbohrkrone mit Schneideinsätzen, die auf der Stirnseite der Gesteinsbohr¬ krone in Umfangsrichtung gleich beabstandet lösbar ange¬ bracht sind, einer Hartmetallspitze, die mittig auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone ausgebildet ist, einem Schaft, auf dessen Umfangsflache eine Vielkeilverzahnung ausgebildet ist, mittels der die Gesteinsbohrkrone in Axialrichtung verschieblich an einen I lochschlaghammer anschließbar ist, und einem axialen Spülluftzufuhrkanal, durch den Spülluft vom freien Schaftende zur Stirnseite der Gesteinsbohrkrone förderbar ist. Es hat sich herausgestellt, daß bei einem kombinierten Drehschlagbohrverfahren, bei der eine reversierende Dreh¬ bewegung der Gesteinsbohrkrone durchgeführt wird, im Zusammenhang mit herkömmlichen Gesteinsbohrkronen Probleme aufgetreten sind, die darauf zurückzuführen sind, daß die Abfuhr des Bohrkleins, das aufgrund der hohen Effektivität des geschilderten reversierenden Drehschlagbohrverfahrens in bisher nicht gekanntem Ausmaß anfällt, nicht zuver¬ lässig bewerkstelligt werden konnte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gesteinsbohr¬ krone zu schaffen, die auch bei Einsatz des reversierenden Drehschlagbohrens eine zuverlässige Abfuhr des anfallenden Bohrkleins sicherstellen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der axiale Spülluftzufuhrkanal über eine radiale Spül- lufteintrittsbohrung an einen das freie Schaftende um¬ gebenden Spülluftraum angeschlossen ist. Durch die radiale Anordnung der Spüllufteintrittsbohrung in bezug auf den Schaft wird sichergestellt, daß der Spülluftzufuhrkanal ständig mit dem das freie Schaftende umgebenden Spülluft- raum verbunden ist. Die bisher bekannten Spülluftzufuhr¬ kanäle, deren Einmündungen als axiale Verlängerung des Spülluftzufuhrkanals auf der freien Stirnseite des Schafts der Gesteinsbohrkrone ausgebildet ist, werden beim Auf- treffen des Schlagkolbens des Imlochschlaghammers für einen bestimmten Zeitraum verschlossen. Hierdurch ergeben sich Unregelmäßigkeiten hinsichtlich der Spülluftzufuhr zur Bohrlochsohle. Diese Unregelmäßigkeiten treten im Falle der erfindungsgemäß radial verlaufenden Spüllufteintritts- bohrung nicht mehr auf.
Eine weitere Verbesserung der Spülluftzufuhr und -Verteilung an der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone bzw. an der Bohr¬ lochsohle ergibt sich, wenn sich der axiale Spülluftzufuhr¬ kanal vor der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone in Spülluft¬ zufuhrbohrungen aufteilt, von denen jede auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone in eine Hauptmaterialabführnut mündet, die zwischen jeweils zwei der in Umfangsrichtung gleich beabstandeten Schneidansätze in Radialrichtung ausgebildet ist. Hierdurch wird eine gleichmäßige Spülluftzufuhr in demjenigen Bereich der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone sichergestellt, der für einen gleichmäßigen Abtransport des als Bohrklein anfallenden Materials besonders wesentlich ist.
Wenn der axiale Spülluftzufuhrkanal in bezug auf die Mittel¬ achse der Gesteinsbohrkrone geneigt verläuft und über einen Abschnitt bis zu einer Mündung verlängert ist, wobei die zu den anderen Mündungen führenden Spülluftzufuhrbohrungen an den zur Mittelachse der Gesteinsbohrkrone geneigten Spülluftzufuhrkanal angeschlossen sind, ist es möglich, sämtliche Bohrungen von einer Seite der Gesteinsbohrkrone her, nämlich von der freien Stirnfläche des Kronenabschnitts her, herzustellen. Eine Umsetzung der Gesteinsbohrkrone bei der Herstellung des Spülluftzufuhrkanals und der Spül¬ luftzufuhrbohrung ist nicht mehr erforderlich. Des weiteren wird die Anzahl der Bohrungen vermindert, da ein kronenabschnittseitiger Abschnitt des Spülluftzufuhrkanals eine Spülluftzufuhrbohrung ausbilden kann.
Bei der vorstehend geschilderten Ausgestaltung der Gesteins¬ bohrkrone kann vorteilhaft das Schaftende an seiner freien Stirnfläche geschlossen sein. Da die dann als Anschlagfläche für den Schlagkolben zur Verfügung stehende freie Stirn¬ fläche des Schaftendes beträchtlich vergrößert ist, ergibt sich eine geringere Flächenpressung zwischen der Schlagfläche des Schlagkolbens und der freien Stirnfläche des Schaftendes, so daß höhere Standzeiten für den Schlagkolben und für den Schaft der Gesteinsbohrkrone erzielt werden können als es bei einem in Axialrichtung offenen und damit eine kreis- ringförmige Stirnfläche aufweisenden Schaftende möglich wäre.
Wenn die axiale Spülluftzuführung der Gesteinsbohrkrone von einem das freie Schaftende umgebenden Spülluftraum zur Stirnseite der Gesteinsbohrkrone durch einen den Außen¬ durchmesser des Schafts umgebenden freien Ringraum ver¬ wirklicht ist, der durch Einfräsungen, mittels denen ein die Gesteinsbohrkrone radial führender Führungsabschnitt in Umfangsric ung unterbrochen ist, an den Spülluftraum angeschlossen ist, und der durch Spülluftzufuhrbohrungen an die Stirnseite der Gesteinsbohrkrone angeschlossen ist, welche Spülluftzufuhrbohrungen durch den Kronenabschnitt der Gesteinsbohrkrone verlaufen, kann die Gesteinsbohr¬ krone über ihre gesamte Baulänge mit einem symmetrischen Querschnitt hergestellt werden, wodurch sich besonders günstige Festigkeitseigenschaften der Gesteinsbohrkrone ergeben. Dies ist von beträchtlicher Bedeutung, da die mechanische Beanspruchung der Gesteinsbohrkrone aufgrund der Wirkung des Imloch-Schlaghammers von einem beträchtli¬ chen Ausmaß ist.
Vorteilhaft kann die vorstehend beschriebene Gesteinsbohr¬ krone zwei Spülluftzufuhrbohrungen aufweisen.
In besonders einfacher Weise läßt sich eine der Hartmetall¬ zentrierspitze nahe Mündung der Spülluftzufuhrbohrungen auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone erreichen, wenn die Spülluftzufuhrbohrungen zur Stirnseite der Gesteinsbohr¬ krone hin radial einwärts geneigt sind.
Sofern die Mündungen der Spülluftzufuhrbohrungen unmittelbar der Hartmetallzentrierspitze benachbart sind, wird zuver¬ lässig verhindert, daß sich im mittleren Bereich des Bohr¬ lochs bzw. der Bohrlochsohle Bohrklein ansammelt, welches zu einer Störung des Bohrvorgangs, z.B. zu einer un¬ symmetrischen Belastung der Gesteinsbohrkrone, führen könnte.
Eine weitere Verbesserung der Abfuhr des als Bohrklein an- fallenden Materials von der Bohrlochsohle ergibt sich, wenn in den radialen Außenabschnitten der Schneideinsätze Hilfs- materialabführmiten ausgebildet sind.
Sofern die Hartmetallzentrierspitze mit ihrem freien Ende in Axialrichtung der Gesteinsbohrkrone um einen Abstand über die Schneideinsätze vorsteht, wird die Gesteinsbohr¬ krone korrekt auf der Mitte der Bohrlochsohle zentriert, woraus sich ein vergleichsweise gleichmäßiger, die Umfangs- flache der Gesteinsbohrkrone umgebender Ringraum ergibt, der die gleichmäßige Abfuhr des an der Bohrlochsöhle an¬ fallenden und durch die Haupt- und Hilfsmaterialabführnuten radial auswärts transportierten Bohrkleins wesentlich er¬ leichtert.
«
Eine gleichmäßige und für die Zentrierung der Gesteinsbohr¬ krone vorteilhafte Abtragung der Bohrlochsohle wird erreicht, wenn die Schneideinsätze auf ihrem jeweiligen Schneiddurch¬ messer so angeordnet sind, daß sich ihre bei vorzugsweise zwischen 180 Grad und 240 Grad reversierendem Bohren er¬ zeugten Schneidrillen überschneiden.
Sofern die freie Stirnfläche des Schaftendes zumindest so groß ist wie die Schlagfläche des Schlagkolbens, ergibt sich eine weitere Verringerung der Flächenpressung mit den entsprechenden Vorteilen hinsichtlich der Standzeiten.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungs- form unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteins¬ bohrkrone, teilweise im Schnitt;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Stirnseite der in Fig. 1 dargestellten Gesteinsbohrkrone;
Fig. 3 die in Fig. 1 dargestellte Gesteinsbohrkrone im Anschluß an einen Imlochschlaghammer;
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohrkrone, teilweise im Schnitt;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Stirnseite der in Fig. 4 dargestellten Gesteinsbohrkrone;
Fig. 6 die in Fig. 4 dargestellte Gesteinsbohrkrone im Anschluß an einen Imlochschlaghammer;
Fig. 7 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Gesteinsbohrkrone, teilweise im Schnitt;
Fig. 8 eine Draufsicht auf die Stirnseite der in Fig. 7 dargestellten Gesteinsbohrkrone; und
Fig. 9 die in Fig. 7 dargestellte Gesteinsbohrkrone im Anschluß an einen Imlochschlaghammer.
Eine in Fig. 1 dargestellte Gesteinsbohrkrone 1 hat einen zur Bohrlochsohle hin orientierten Kronenabschnitt 2 und einen zum bohrlochsohlenfernen Ende der Gesteinsbohrkrone 1 hin orientierten Schaft 3.
Auf der in Fig. 2 dargestellten bohrlochsohlenseitigen Stirnseite der Gesteinsbohrkrone 1 bzw. des Kronenabschnitts 2 sind in der dargestellten Ausführungsform der Gesteins¬ bohrkrone vier Schneideinsätze 4 lösbar angebracht , von denen jeder mit Schneidelementen 5 bestückt ist.
Die Schneideinsätze 4 sind in symmetrischer Weise auf der Stirnfläche der Gesteinsbohrkrone 1 angeordnet, und zwar sind sie in Umfangsriehtung der Gesteinsbohrkrone auf einem radialen Außenabschnitt der Stirnseite der Gesteinsbohr¬ krone gleich beabstandet angeordnet. In dem von den Schneid¬ einsätzen 4 freien Mittelabschnitt der Stirnseite der Ge¬ steinsbohrkrone 1 ist eine Hartmetallzentrierspitze 6 ausgebildet. Diese steht, wie sich aus Fig. 1 ergibt, mit ihrer freien Spitze um einen Über- bzw. Abstand x über die der Bohrlochsohle nächsten Schneidelemente 5 der Schneidein¬ sätze 4 vor. Hierdurch wird eine zuverlässige Zentrierung der Gesteinsbohrkrone an der Bohrlochsohle gewährleistet.
Zwischen den zueinander beabstandeten Schneideinsätzen 4 sind an der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone 1 vier Haupt- materialabführnuten 7 ausgebildet, die von den etwa axial orientierten Wandflächen der Schneideinsätze 4 sowie von den schneideinsatzfreien Abschnitten der Stirnfläche der Gesteinsbohrkrone 1 gebildet werden. Durch diese Haupt- materialabführnuten ist als Bohrklein anfallendes Material vom mittleren Bereich der Bohrlochsohle zu dem die Gesteins¬ bohrkrone 1 umgebenden Ringraum abtransportierbar.
In den radialen Außenabschnitten der Schneideinsätze 4 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils zwei Hilfsmaterialabführnuten 8 ausgebildet, die zur Abfuhr des als Bohrklein anfallenden Materials von der Bohrlochsohle in den Ringraum beitragen.
In den Hauptmaterialabführnuten 7 ist jeweils eine der Hart¬ metallzentrierspitze unmittelbar benachbarte Mündung 9 ausgebildet, die jeweils die Öffnungsfläche einer im Kronen¬ abschnitt 2 der Gesteinsbohrkrone ausgebildeten, mit der axialen Mittellinie der Gesteinsbohrkrone 1 einen winkel¬ einschließenden Spülluftzufuhrbohrung 10 ist.
Jede der im dargestellten Ausführungsbeispiel vier Spülluft¬ zufuhrbohrungen geht an ihrem stirnseitenfernen Ende in einen Spülluftzufuhrkanal 11 über, der die Spülluftzufuhrbohrungen 10 mit Spülluft versorgt und der mittig in Axialrichtung den Schaft 3 der Gesteinsbohrkrone 1 durchsetzt.
Nahe dem freien Schaftende 12 des Schafts ist in der den Spülluftzufuhrkanal 11 umgebenden Wandung des Schafts 3 zumindest eine radiale Spüllufteintrittsbohrung 13 aus¬ gebildet. Durch diese radiale Spüllufteintrittsbohrung bzw. diese radialen Spüllufteintrittsbohrungen 13 ist der zur Bohrlochsohle führende Spülluftzufuhrkanal 11 an einen das freie Schaftende 12 des Schafts 3 der Gesteinsbohrkrone 1 umgebenden Spülluf räum 14 angeschlossen, der zwischen der Innenumfangswand eines Imlochschlaghammers 15 und dem freien Schaftende 12 des Schafts 3 der Gesteinsbohrkrone 1 ausgebildet ist.
Auf dem Außenumfang des Schafts 3 ist des weiteren eine Vielkeilverzahnung 16 ausgebildet, die mit einem ent¬ sprechend an der Innenumfangswand des Imlochschlaghammers ausgebildeten Vielkeilverzahnungsteil 17 in Eingriff ist. Der Eingriff der gesteinsbohrkronenseitigen Vielkeil¬ verzahnung 16 in das imlochschlaghammerseitige Vielkeil¬ verzahnungsteil 17 stellt eine drehfeste Verbindung zwischen dem Imlochschlaghammer 15 und der Gesteinsbohrkrone 1 sicher, ohne daß eine Axialbewegung der Gesteinsbohrkrone 1 in bezug auf den Imlochschlaghammer 15 verhindert würde.
Aufgrund der radialen Anordnung der am freien Schaftende 12 vorgesehenen zumindest einen Spüllufteintrittsbohrung 13 ist eine ungestörte Spülluftzufuhr aus dem Spülluftraum 14 in den Spülluftzufuhrkanal 11 auch dann gewährleistet, wenn ein Schlagkolben 18 des Imlochschlaghammers 15 zur Übertragung eines Schlagimpulses auf die Gesteinsbohrkrone 1 gegen die freie Stirnseite des Schafts 3 anschlägt, wie in der rechten Hälfte von Fig. 3 dargestellt.
Eine in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Ausführungsform der Gesteinsbohrkrone unterscheidet sich von der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform dadurch, daß der Spülluftzufuhrkanal 11 in bezug auf die Mittelachse der Gesteinsbohrkrone 1 geneigt verläuft, d.h., die Mittel¬ achse des Spülluftzufuhrkanals und die in Fig. 4 vertikale Mittelachse der Gesteinsbohrkrone 1 schließen einen ver¬ gleichsweise kleinen Winkel ein. Des weiteren ist der in Fig. 4 dargestellte axiale Spülluftzufuhrkanal 11 über seine Anschlußstelle an die Spülluftzufuhrbohrungen 10 hinaus verlängert, so daß er mit einem den Kronenabschnitt
2 der Gesteinsbohrkrone 1 durchsetzenden Abschnitt 11a eine Spülluftzufuhrbohrung 10 ersetzt und bis an eine Mündung 9 verlängert ist. Die anderen Spülluftzufuhrbohrungen 10, die zu den anderen Mündungen 9 führen, sind im Über¬ gangsbereich zwischen dem Kronenabschnitt 2 und dem Schaft
3 der Gesteinsbohrkrone 1 an den zur Mittelachse der Gesteins¬ bohrkrone 1 geneigten Spülluftzufuhrkanal 11 angeschlossen.
Bei dieser Ausführungsform kann der Spülluftzufuhrkanal 11 als Sackbohrung von der freien Stirnseite des Kronenab¬ schnitts 2 der Gesteinsbohrkrone 1 her abgebohrt werden. Demgemäß ist das Schaftende 12 an seiner freien Stirn¬ fläche geschlossen. Die Versorgung des an der Stirnseite des Schaftendes 12 geschlossenen Spülluftzufuhrkanals 11 erfolgt durch die radialen Spüllufteintrittsbohrungen 13. Da das Schaftende 12 an seiner freien Stirnfläche geschlossen ist, steht für die Schlagfläche des Schlagkolbens 18 als Anschlagfläche die gesamte, geschlossene freie Stirnfläche des Schaftendes 12 zur Verfügung.
Eine in den Figuren 7 - 9 dargestellte Ausführungsform der Gesteinsbohrkrone unterscheidet sich von den im vorstehen¬ den dargestellten Ausführungsformen dadurch, daß die Ver¬ sorgung der freien Stirnseite des Kronenabschnitts 2 der Gesteinsbohrkrone 1 statt durch einen mehr oder weniger mittig in der Gesteinsbohrkrone 1 angeordneten Spülluftzu¬ fuhrkanal 11 durch einen den Außendurchmesser des Schafts 3 der Gesteinsbohrkrone 1 umgebenden Ringraum 21 erfolgt, der nach außen hin durch einen entsprechenden Abschnitt des Gehäuses des Imlochschlaghammers 15 abgeschlossen ist.
An den das freie Schaftende 12 umgebenden Spüllufträum 14 ist der den Schaft 3 umgebende Ringraum 21 über Einfrä- sungen 19 angeschlossen, die einen Führungsabschnitt 20, mittels dem die Gesteinsbohrkrone 1 in Radialrichtung ge¬ führt ist, in Umfangsrichtung unterbrechen.
An die freie Stirnseite des Kronenabschnitts 2 der Ge¬ steinsbohrkrone 1 ist der Ringraum 21 über die Spülluft¬ zufuhrbohrungen 10 angeschlossen, von denen im darge¬ stellten Ausführungsbeispiel zwei vorgesehen sind und die zur freien Stirnseite des Kronenabschnitts 2 der Gesteins- bohrkrone 1 hin radial einwärts in Richtung auf die Haupt¬ achse der Gesteinsbohrkrone 1 geneigt sind.
Durch diese Ausgestaltung der Gesteinsbohrkrone 1 läßt sich über die gesamte Baulänge der Gesteinsbohrkrone 1 ein symmetrischer Querschnitt erzielen, wodurch die Festigkeitseigenschaften der Gesteinsbohrkrone 1 vor¬ teilhaft beeinflußt werden.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Gesteinsbohrkrone mit Schneideinsätzen (4), die auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) in Umfangsrichtung gleich beabstandet lösbar angebracht sind, einer Hart¬ metallzentrierspitze (6), die mittig auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) ausgebildet ist, einem Schaft (3), auf dessen Umfangsflache eine Vielkeilverzahnung (16) aus¬ gebildet ist, mittels der die Gesteinsbohrkrone (1) in Axialrichtung verschieblich an einen Imlochschlaghammer (15) anschließbar ist, und einem axialen Spülluftzufuhr¬ kanal (11), durch den Spülluft vom freien Schaftende (12) zur Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) förderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Spülluftzufuhrkanal (11) über zumindest eine radiale Spüllufteintrittsbohrung (13) an einen das freie Schaftende (12) umgebenden Spül¬ luftraum (14) angeschlossen ist.
2. Gesteinsbohrkrone nach Anspruch 1, bei der sich der axiale Spülluf zufuhrkanal (11) vor der Stirnseite der Ge¬ steinsbohrkrone (1) in Spülluf zufuhrbohrungen (10) auf¬ teilt, von denen jede auf der Stirnseite der Gesteinsbohr¬ krone (1) in eine Hauptmaterialabführnut (8) mündet, die zwischen jeweils zwei der in Umfangsrichtung gleich be¬ anstandeten Schneideinsätzen (4) in Radialrichtung aus¬ gebildet ist.
3. Gesteinsbohrkrone nach Anspruch 1 oder 2, bei der der axiale Spülluftzufuhrkanal (11) in bezug auf die Mittelachse der Gesteinsbohrkrone (1) geneigt verläuft und über einen Abschnitt (11a) bis zu einer Mündung (9) verlängert ist, wobei die zu den anderen Mündungen (9) führenden Spülluftzufuhrbohrungen (10) an den zur Mittel¬ achse der Gesteinsbohrkrone (1) geneigten Spülluftzufuhr¬ kanal (11) angeschlossen sind.
4. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Schaftende (12) an seiner freien Stirnfläche geschlossen ist.
5. Gesteinsbohrkrone mit Schneideinsätzen (4), die auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) in Umfangsrich¬ tung gleichbeabstandet lösbar angebracht sind, einer Hart¬ metallzentrierspitze (6), die mittig auf der Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) ausgebildet ist, einem Schaft (3), auf dessen Umfangsflache eine Vielkeilverzahnung (16) ausgebildet ist, mittels der die Gesteinsbohrkrone (1) in Axialrichtung verschieblich an einen Imlochschlaghammer (15) anschließbar ist, und einer axialen Spülluftzuführung, durch die Spülluft vom freien Schaftende (12) zur Stirn¬ seite der Gesteinsbohrkrone (1) förderbar ist, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die axiale Spülluftzuführung von einem das freie Schaftende (12) umgebenden Spülluftraum (14) zur Stirnseite der Gesteinsbohrkrone (1) durch einen den Außen- durchmesser des Schafts (3) der Gesteinsbohrkrone (1) um¬ gebenden freien Ringraum (21), der durch Einfräsungen (19), mittels denen ein die Gesteinsbohrkrone (1) radial führen¬ der Führungsabschnitt (20) in Umfangsrichtung unterbrochen ist, an den Spülluftraum (14) angeschlossen ist, und durch Spülluftzufuhrbohrungen (10) gebildet ist, die den Ring¬ raum (21) durch einen Kronenabschnitt (2) der Gesteinsbohr¬ krone (1) an deren Stirnseite anschließen.
6. Gesteinsbohrkrone nach Anspruch 5, bei der zwei Spül¬ luftzufuhrbohrungen (10) vorgesehen sind.
7. Gesteinsbohrkrone nach Anspruch 5 oder 6, bei der die Spülluftzufuhrbohrungen (10) zur Stirnseite der Gesteins¬ bohrkrone (1) hin radial einwärts geneigt sein.
8. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 2 bis 7, bei der die Mündung (9) der Spülluftzufuhrbohrung (10) unmittelbar der Hartmetallzentrierspitze (6) benachbart ist.
9. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der in den radialen Außenabschnitten der Schneideinsätze (4) Hilfsmaterialabführnuten (8) ausgebildet sind.
10. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der die Hartmetallzentrierspitze (6) mit ihrem freien Ende in Axialrichtung der Gesteinsbohrkrone (1) um einen Über- bzw. Abstand x über die Schneideinsätze (4) vorsteht.
11. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Schneideinsätze (4) auf ihrem jeweiligen Schneiddurchmesser so angeordnet sind, daß sich ihre bei vorzugsweise zwischen 180 Grad und 240 Grad rever- sierendem Bohren erzeugten Schneidrillen überschneiden.
12. Gesteinsbohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die freie Stirnfläche des Schaftendes (12) zumindest so groß ist wie die Schlagfläche des Schlagkolbens (18).
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