EP0583629A1 - Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern - Google Patents
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- EP0583629A1 EP0583629A1 EP93111525A EP93111525A EP0583629A1 EP 0583629 A1 EP0583629 A1 EP 0583629A1 EP 93111525 A EP93111525 A EP 93111525A EP 93111525 A EP93111525 A EP 93111525A EP 0583629 A1 EP0583629 A1 EP 0583629A1
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Classifications
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- E21B10/00—Drill bits
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- E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
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- E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
Definitions
- the invention relates to a drill bit with circumferentially distributed, detachably arranged tooth bodies, in particular for drill pipes.
- Drill bits are known in particular for double-walled drill pipes with common diameters from 600 mm to 2000 mm. These consist of a cast steel body with crown teeth and a coupling part for connection to the drill pipe string.
- the teeth are formed by flame cutting from a rolled mild steel blank and are raised by welding and then armored with a wear overlay weld. With these crowns, the worn or broken teeth are rebuilt and armored and reground by so-called layer welding from bottom to top. If the wear-resistant armor is only to be partially replaced, the worn-out armor is first ground off, then the basic tooth shape is restored by means of weld-on and the wear-resistant armor is applied to it. This work can only be carried out on the construction site in exceptional cases; it also requires a workshop workload of approx. One to two working hours per tooth.
- the invention relates to an improved drill bit, which can be easily detached from the drill pipe in a manner known per se and in which the tooth bodies exposed to the greatest wear and tear can be replaced with the least amount of time and effort. This work can be carried out on the construction site.
- annular base body that can be welded to a drill pipe or a coupling has been proposed, on which spaced-apart tooth attachments are formed, on which the tooth bodies can be replaced by welding in such a way that all weld seams to the lower edge of the base body are on one flat circular line.
- plug connections or locks for the mechanical attachment of the tooth body can also be used come into consideration at the lower edge of the base body.
- This drill bit with the features designed according to the invention represents a significant advance over the known designs as well as the generic drill bit. While the drill pipes with the welded tooth bodies with hard metal pins shaped according to the generic state of the art are preferably suitable for cutting, even if they still have certain characteristics Having milling properties, the new design according to the invention is preferably suitable for milling use, although it also has good cutting properties; it can therefore be used more universally.
- drill bits for example according to DE 36 00 189 C2, which can mainly be used for milling driving.
- drill bits with cleat teeth are also used for milling in hard soils, in which the outer surfaces of the teeth run in the direction of the outer shell of the drill pipe and which have to protrude in order to achieve a free-cutting effect, so that only a milling track corresponding to the tooth width is produced.
- cut edges are significantly increased if, according to a proposal, they are provided with welded-on armor made of a wear-resistant material.
- the end faces can also be armored over a large area and can also be reinforced with a hard metal plate.
- tooth bodies are inclined outwards at an angle ⁇ between 5 ° and 25 ° and some tooth bodies are inclined inwards at an angle ⁇ between 5 ° and 25 ° with the lower edge or their tooth attachments of the base body are connected, it being particularly advantageous if the tooth bodies are connected to the base body alternately inclined inwards and outwards.
- the shape of the tooth body - symmetrical to a tube-axial plane intersecting the tube axis - brings the extraordinary This has the advantage that the drilling can be carried out both rotating and oscillating, preferably alternately, without the drill pipe becoming stuck.
- a back milling as well as a cutting back effect is achieved at the same time via the tooth bodies that are inclined outwards, and the soil material leading to the lining is led away and removed inwards via the inclined surfaces and tooth gaps mentioned. Back milling is possible even with forage caused by rock deposits under the effect of the hard metal trim.
- the greatest height of the toothed body, in relation to the lower edge of the base body has alternately different masses. This results in different contact pressures of the individual tooth bodies on the drilling base to be milled, which makes it possible, for example, for individual rock inserts or chunks of hard rock to be pushed away more easily and then removed from the milling and cutting path during milling back. It is advantageous here that the outwardly inclined tooth bodies have a larger dimension, the inwardly inclined ones a smaller dimension of their greatest height: a step cut results when drilling, which enables very rapid piping progress.
- the clearing away and displacement of loosened soil is also made easier by the fact that the lower edge of the base body has a slightly tapered cross-sectional taper towards the surfaces for the fastening weld seams. Furthermore, in the area of the cross-sectional taper, elevations serving as internal clearers can also be attached, which can be designed as weld-on hard armor or can be provided with weld-on hard armor.
- the tooth bodies are expediently welded to the core bit body or to a plug connection to be releasably anchored in the core bit body in the region of their connecting surfaces and a adjoining surface section of their back surfaces. But the attachment of the tooth body by means of releasable locks can also be advantageous.
- Another significant advantage of the drill bit according to the invention is that the semicircular basic shape of the milling track with its radius of curvature is also maintained in that the tooth bodies are alternately set, i.e. are arranged in different angular positions to the vertical.
- the tooth body according to the invention which is provided with hard metal plates, these plates are embedded in a tube-radial manner, ie perpendicular to the tube wall and thus perpendicular to the directions of movement of the tooth body, covering the entire curvature of the working surface. With good stability of the hard metal plates, this ensures a milling effect on the entire work surface lying in the drilling base.
- the surfaces of the hard metal plates are beveled like a sawtooth, preferably one half each of the hard metal plates in one of the two directions of movement.
- Figure 2 shows the connection surface 31 and the back surface 32 as a throat for receiving the weld seam.
- the working surface 33 which is almost cylindrical in the form of a cylindrical part in its curved section, sweeps over an angle of 180 °, wherein it contains a plurality of hard metal end pins 29; its almost flat surface section 35 is at an obtuse angle to the connection surface 31.
- the inclined surface 36 cuts the end surface towards the back surface 32 in such a way that the end surface contour 37 is given a hook-like contour.
- FIG. 3 illustrates the shape of the inclined surfaces 36: adjoining the back surface 32 and the part of the work surface 33 which abuts against it, and adjoining the end surfaces 34 on both sides, they are slightly concave.
- FIG. 4 shows the concave course of the inclined surfaces 36 more clearly, recognizable by the course of the edge between the inclined surfaces 36 and the back surface 32.
- the shape of the connecting surface 31 shows the slight curvature of the tooth body adapted to the drill pipe diameter.
- the hard metal end pins 29 fitted into the work surface are visible with their part protruding beyond the outside of the tooth body.
- FIG. 5 illustrates the attachment of the tooth bodies 30 to the lower edge 18 of the core bit body 1, as well as the position of the working surfaces 33 and the end surfaces 34 in their operative position.
- the base body 1 has a slightly conical cross-sectional taper 15 towards the lower edge 18.
- FIGS. 6 and 7 The setting of the tooth bodies on the drill bit base body 1, and the resulting free cut in the drill base, is shown in FIGS. 6 and 7.
- the attachment of the tooth body by means of a welded connection 14 to the tooth lugs 3 of the drill bit is made clear, as is the advantageous effect of the radial arrangement of the hard metal end pins 29 in the base of the drill.
- the difference in the greatest height of the tooth bodies h1 and h2, which is important for the cutting and milling properties, can also be seen in FIGS. 6 and 7.
- the tooth body 30 is connected to the insertion shaft 13 by a welded connection 14. This is provided with a mounting hole 16 with which it can be detachably anchored in the base body 1.
- FIGS. 9, 10 and 11 show an exemplary embodiment of the tooth body according to claim 2.
- This tooth body corresponds to that of FIGS. 1 to 4, four hard metal plates 28 being let into the working surface 33 instead of the hard metal face pins.
- Figure 10 illustrates their surface curvature adapted to the work surface curvature. As can be seen from FIGS. 9 and 11, two hard metal plates 28 are chamfered towards the two directions of movement of the tooth body.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Bohrkrone mit umfangsverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern, insbesondere für Bohrrohre.
- Bekannt sind Bohrkronen insbesondere für doppelwandige Bohrrohre mit gebräuchlichen Durchmessern von 600 mm bis 2000 mm. Diese bestehen aus einem Stahlgusskörper mit einer Kronenverzahnung und einem Kupplungsteil zum Verbinden mit dem Bohrrohrstrang. Bei be kannten Bohrkronen sind die Zähne durch Brennschnitte aus einem gewalzten Flussstahl-Rohling geformt und durch Aufschweissen erhöht und darauf mit einer Verschleiss-Auftragschweissung gepanzert. Bei diesen Kronen werden die verschlissenen oder abgebrochenen Zähne durch sog. Lagenschweissen von unten nach oben neu aufgebaut und gepanzert und nachgeschliffen. Wenn die Verschleisspanzerung nur teilweise zu erneuern ist, wird zunächst die verschlissene Panzerung abgeschliffen, dann durch Aufbauschweissung die Grundzahnform wieder hergestellt und darauf die Verschleisspanzerung aufgebracht. Diese Arbeiten können nur ausnahmsweise auf der Baustelle durchgeführt werden, sie erfordern ausserdem einen Werkstatt-Arbeitsaufwand von ca. einer bis zwei Arbeitsstunden pro Zahn.
- Bei anderen bekannten Bohrkronen sind vollständige Zahneinheiten mit äusseren Freischnitträumern und inneren Zahnrücken in tiefen Ausbuchtungen in den Grundkörper der Bohrkrone eingeschweisst. Durch diese Formgestaltung sind sehr lange und tiefe Schweissnähte erforderlich.
- Sollen bei dieser Bauart verschlissene Zähne ersetzt werden, so ist es umständlich und langwierig, diese grossen Schweissnähte zu entfernen, die Ausbuchtungen zur Aufnahme von neuen Zahneinheiten freizumachen und vorzubereiten. Das Einschweissen der neuen Zahneinheiten erfordert einen grossen Zeit- und Arbeitsaufwand. Diese umfangreichen Arbeiten können ebenfalls nicht auf der Baustelle durchgeführt werden, sondern die Bohrrohre oder Bohrkronen müssen zum Aufarbeiten in eine Werkstatt.
- Die Erfindung bezieht sich auf eine demgegenüber verbesserte Bohrkrone, die in an sich bekannter Weise leicht von dem Bohrrohr gelöst werden kann und bei der die dem stärksten Verschleiss ausgesetzten Zahnkörper mit geringstem Zeit- und Arbeitsaufwand ersetzbar sind. Diese Arbeiten sind auf der Baustelle durchführbar.
- Zur Lösung dieser Aufgabe wurde ein ringförmiger an ein Bohrrohr oder eine Kupplung anschweissbarer Grundkörper vorgeschlagen, an den abstandsverteilt Zahn-Ansätze angeformt sind, an denen aus- tauschbar die Zahnkörper durch Verschweissen in der Weise angesetzt sind, dass alle Schweissnähte zur Unterkante des Grundkörpers auf einer ebenen Kreislinie liegen.
- Anstelle von Schweissnähten können auch Steckverbindungen oder Verriegelungen für die mechanische Befestigung der Zahnkörper an der Unterkante des Grundkörpers in Betracht kommen.
- Die Erfindung knüpft an diese Ausbildungsweise nach der DE 39 33 867 A1 an, und sie besteht aus einem Zahnkörper mit
- a) einer dem Bohrrohrdurchmesser angepassten leicht gekrümmten Anschlussfläche für die Schweiss- oder Steckverbindung zu der auf einer ebenen Kreislinie liegenden Unterkante oder deren Zahn-Ansätzen des Grundkörpers,
- b) einer im rechten oder spitzen Winkel zu dieser Fläche verlaufenden nahezu ebenen Rückenfläche,
- c) einer an die Anschlussfläche und an die Rückenfläche anschliessende, diese verbindende, einen Winkelbereich zwischen ca. 180° und 270° umschreibende, stetig gekrümmte Arbeitsfläche, die flächenverteilt mit einer Anzahl von eingelassenen, etwa um 1,5 bis 2,0 mm aus der umgebenden Fläche heraustretenden Hartmetall-Stirnstiften versehen ist,
- d) zwei die obengenannten Flächen beidseitig abschliessenden Stirnflächen, die zu der Anschlussfläche einen Winkel kleiner 90° bilden.
- Eine abgewandelte Lösung, die ebenfalls von der DE 39 33 867 A1 ausgeht, besteht aus einem Zahnkörper mit den identischen Merkmalen a), b) und d), sowie mit
- c') einer an die Anschlussfläche und an die Rückenfläche anschliessende, diese verbindende, einen Winkelbereich zwischen ca. 180° und 270° umschreibende, stetig gekrümmte Arbeitsfläche, in die eine Anzahl von Hartmetall-Platten eingelassen ist, die etwa um 1,5 bis 2,0 mm aus der gekrümmten Arbeitsfläche heraustreten.
- Diese Bohrkrone mit den erfindungsgemäss ausgebildeten Merkmalen stellt gegenüber den bekannten Bauformen wie auch der gattungsgemässen Bohrkrone einen erheblichen Fortschritt dar. Während die Bohrrohre mit den nach dem gattungsgemässen Stand der Technik geformten Vorschweiss-Zahnkörper mit Hartmetallstiften sich vorzugsweise zum Schneiden eignen, wenn sie auch noch gewisse Fräs eigenschaften aufweisen, ist die neue Gestaltung nach der Erfindung vorzugsweise zum Fräs-Einsatz geeignet, obwohl sie auch gute Schneideigenschaften besitzt; sie ist daher universeller einsetzbar.
- Dies gilt auch gegenüber bekannten Bohrkronen, beispielsweise nach der DE 36 00 189 C2, die hauptsächlich für fräsenden Vortrieb eingesetzt werden können. Ferner sind auch Bohrkronen mit Stollenzähnen zum Fräsen in harten Böden gebräuchlich, bei denen die Aussenflächen der Zähne in Richtung der Aussenschale des Bohrrohres verlaufen und die zur Erzielung eines Freischnitteffekts vorspringen müssen, so dass nur eine der Zahnbreite entsprechende Frässpur erzeugt wird.
- Beim Einsatz dieser bekannten Bohrkronen hat sich gezeigt, dass häufig, bei wechselhaften Bodenverhältnissen von sehr harter bis steifer oder festplastischer Konsistenz, nur geringe oder keine Verrohrungsfortschritte erzielt werden können. Wenn dann das Bohrrohr gezogen werden soll, wirken die vorstehenden Zähne wie Widerhaken; diesen bekannten Zahnformen kommt weder ein Rückschneideeffekt zu, noch weisen sie einen Schneideffekt für den Rohrvorschub bei bindigen Böden auf.
- Diese Nachteile werden bei der neuen Konfiguration der Bohrrohre mit den Zahnkörpern weitestgehend vermieden. Die beidseitigen Stirnflächen sind gegenüber den Anschlussflächen einen spitzen Winkel bildend geneigt und scharfkantig gegenüber der eine etwa ovale Umfangslinie beschreibenden Arbeitsfläche, so dass eine schneidenartige Kontur geschaffen wird. Wenn nach einem zusätzlichen Merkmal zwei Schrägflächen an die schneidenartigen Stirnflächen anschliessen, dann wird dadurch ein Wegräumraum für den geschnittenen und gelösten Boden freigegeben.
- Die Standzeit dieser Schnittkanten wird noch erheblich gesteigert, wenn diese nach einem Vorschlag mit einer Aufschweiss-Panzerung aus einem verschleissfesten Werkstoff versehen werden. Es können auch die Stirnflächen grossflächig gepanzert und auch mit einer Hartmetallplatte armiert sein.
- Ein bedeutsames Merkmal besteht auch noch darin, dass einige der Zahnkörper unter einem Winkel β zwischen 5° und 25° nach aussen und einige Zahnkörper unter einem Winkel γ zwischen 5° und 25° nach innen geneigt mit der Unterkante oder deren Zahn-Ansätzen des Grundkörpers verbunden sind, wobei es besonders vorteilhaft sein kann, wenn die Zahnkörper abwechselnd nach innen und aussen geneigt mit dem Grundkörper verbunden sind.
- Durch diese Verschränkung der Zahnkörper wird ein ausreichend grosser Vor- und Freischnitt erzielt, so dass die Bohrrohre ohne Schwierigkeiten jederzeit gezogen oder dem fortschreitenden Bohrablauf angepasst werden können.
- Die Formgebung der Zahnkörper - zu einer rohr-axialen, die Rohrachse schneidenden Ebene symmetrisch - bringt den ausserordentlichen Vorteil mit sich, dass das Bohren sowohl rotierend wie auch oszillilerend, vorzugsweise auch abwechselnd, durchgeführt werden kann, ohne dass es zum Festsitzen des Bohrrohrs kommt. Über die nach aussen hin geneigten Zahnkörper wird gleichzeitig ein Rückfräs- wie auch ein Rückschneid-Effekt erzielt und das zur Verfutterung führendende Bodenmaterial wird über die erwähnten Schrägflächen und Zahnlücken nach innen hin weggeleitet und abgeführt. Selbst bei Verfutterungen durch Felseinlagen ist unter der Wirkung des Hartmetallbesatzes ein Rückfräsen möglich.
- Weitere Vorteile können sich dadurch ergeben, dass die grösste Höhe der Zahnkörper bezogen auf die Unterkante des Grundkörpers abwechselnd unterschiedliche Masse aufweist. Das bedingt verschiedene Anpressdrücke der einzelnen Zahnkörper auf den zu fräsenden Bohrgrund, wodurch es beispielsweise möglich ist, dass einzelne Felseinlagen oder Brocken aus Hartgestein leichter weggedrückt und dann beim Rückfräsen aus der Fräs- und Schneidbahn entfernt werden können. Dabei ist es vorteilhaft, dass die nach aussen geneigten Zahnkörper ein grösseres Mass, die nach innen geneigten ein kleineres Mass ihrer grössten Höhe aufweisen: Es ergibt sich beim Bohren ein Stufenschnitt, der einen sehr schnellen Verrohrungsfortschritt ermöglicht.
- Das Wegräumen und Verdrängen von gelöstem Boden wird auch noch dadurch erleichtert, dass die Unterkante des Grundkörpers zu den Flächen für die Befestigungsschweissnähte hin eine leicht konisch verlaufende Querschnittsverjüngung aufweist. Ferner können auch im Bereich der Querschnittsverjüngung als Innenräumer dienende Erhöhungen angebracht sein, welche als Aufschweiss-Hartpanzerung ausgeführt oder mit Aufschweiss-Hartpanzerung versehen sein können.
- Zweckmässigerweise werden die Zahnkörper im Bereich ihrer Anschlussflächen und eines anschliessenden Flächenabschnitts ihrer Rückenflächen an den Bohrkronen-Grundkörper oder an eine im Bohrkronen-Grundkörper lösbar zu verankernde Steckverbindung angeschweisst. Aber auch die Anbringung der Zahnkörper mittels lösbarer Verriegelungen kann von Vorteil sein.
- Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Bohrkrone nach der Erfindung besteht darin, dass die halbrunde Grundform der Frässpur mit ihrem Rundungsradius auch dadurch beibehalten wird, dass die Zahnkörper abwechselnd gegeneinander geschränkt, d.h. in unter-schiedlichen Winkelstellungen zur Vertikalen angeordnet sind.
- Nach weiteren wichtigen erfindungsgemässen Merkmalen des Zahnkörpers, der mit Hartmetall-Platten versehen ist, sind diese Platten rohr-radial, also senkrecht zur Rohrwandung und somit senkrecht zu den Bewegungsrichtungen des Zahnkörpers, die gesamte Krümmung der Arbeitsfläche überdeckend in diese eingelassen. Dies stellt, bei guter Stabilität der Hartmetall-Platten, einen Fräseffekt auf der ganzen im Bohrgrund aufliegenden Arbeitsfläche sicher.
- Dabei ist es für die Fräseigenschaft des Zahnkörpers von Vorteil, wenn die Oberflächen der Hartmetall-Platten sägezahnartig abgeschrägt sind, vorzugsweise je eine Hälfte der Hartmetall-Platten in jeweils einer der beiden Bewegungsrichtungen.
- Die Erfindung ist anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden mit ihren wesentlichen Merkmalen beschrieben und erläutert. Es zeigen
- Fig. 1
- einen Zahnkörper aus Richtung A gem. Fig. 2;
- Fig. 2
- einen Zahnkörper aus Richtung B gem. Fig. 1;
- Fig. 3
- einen Zahnkörper aus Richtung C gem. Fig. 2;
- Fig. 4
- einen Zahnkörper in Draufsicht gem. den Fig. 1 und 3;
- Fig. 5
- eine perspektivische Teilansicht von der Unterkante des Grundkörpers;
- Fig. 6
- einen Teilschnitt durch die Unterkante des Grundkörpers;
- Fig. 7
- einen anderen Teilschnitt durch die Unterkante des Grundkörpers;
- Fig. 8
- einen Schnitt durch einen Zahnkörper in einer anderen Ausführung;
- Fig. 9
- einen Zahnkörper aus Richtung A gem. Fig. 10;
- Fig. 10
- einen Zahnkörper aus Richtung B gem. Fig. 9;
- Fig. 11
- einen Zahnkörper aus Richtung C gem. Fig. 10.
- In Figur 1 wird die symmetrische, spitzwinklige Stellung der Stirnflächen 34 zur Anschlussfläche 31 deutlich. Die Kanten zwischen den Stirnflächen 34 und der Arbeitsfläche 33, bzw. des an die Arbeitsfläche 33 anschliessenden trapezförmigen, nahezu ebenen Flächenabschnitts 35 sind dabei hartgepanzert. In die gekrümmte Arbeitsfläche 33 sind mehrere Hartmetall-Stirnstifte 29 eingepasst.
- Figur 2 zeigt die Anschlussfläche 31 und die Rückenfläche 32 als Kehle zur Aufnahme der Schweissnaht. Die in ihrem gekrümmten Abschnitt nahezu zylinderteilmantelförmige Arbeitsfläche 33 überstreicht einen Winkel von 180°, wobei sie mehrere Hartmetall-Stirnstifte 29 enthält; ihr nahezu ebener Flächenabschnitt 35 steht in einem stumpfen Winkel zur Anschlussfläche 31. Die Schrägfläche 36 schneidet die Stirnfläche zur Rückenfläche 32 hin derart an, dass der Stirnflächenumriss 37 eine hakenähnliche Kontur erhält.
- Figur 3 verdeutlicht die Formung der Schrägflächen 36: An die Rückenfläche 32 und den an diese anstossenden Teil der Arbeitsfläche 33, sowie beidseitig an die Stirnflächen 34 anschliessend, sind sie leicht konkav gewölbt.
- Figur 4 zeigt deutlicher den konkaven Verlauf der Schrägflächen 36, erkennbar am Verlauf der Kante zwischen den Schrägflächen 36 und der Rückenfläche 32. An der Form der Anschlussfläche 31 erkennt man die dem Bohrrohrdurchmesser angepasste leichte Krümmung des Zahnkörpers. Die in die Arbeitsfläche eingepassten Hartmetall-Stirnstifte 29 sind mit ihrem über die Aussenseite des Zahnkörpers hinausstehenden Teil sichtbar.
- Figur 5 verdeutlicht die Anbringung der Zahnkörper 30 an der Unterkante 18 des Bohrkronen-Grundkörpers 1, sowie der Lage der Arbeitsflächen 33 und der Stirnflächen 34 in ihrer Wirkstellung. Der Grundkörper 1 weist zur Unterkante 18 hin eine leicht konisch verlaufende Querschnittsverjüngung 15 auf.
- Über den geschränkt angeschweissten Zahnkörpern sind in diesem Bereich als Freischnitträumer 10 dienende, ihrer Funktion entsprechend geformte Erhöhungen angebracht.
- Die Schränkung der Zahnkörper auf dem Bohrkronen-Grundkörper 1, sowie der sich dadurch ergebende Freischnitt im Bohrgrund, ist in den Figuren 6 und 7 dargestellt. Der Zahnkörper in Figur 6, mit Schrägfläche 36, nahezu ebenem Flächenabschnitt 35, Stirnfläche 34 und Arbeitsfläche 33 und den darin eingepassten Hartmetall-Stirnstiften 29, ist um einen Winkel β nach aussen, der Zahnkörper in Figur 7 um einen Winkel nach innen geneigt. Die Befestigung der Zahnkörper mittels einer Schweissverbindung 14 an den Zahn-Ansätzen 3 der Bohrkrone wird dabei ebenso verdeutlicht, wie die vorteilhafte Wirkung der radialen Anordnung der Hartmetall-Stirnstifte 29 im Bohrgrund. Die für die Schneid- und Fräseigenschaft wichtige Verschiedenheit der grössten Höhe der Zahnkörper h1, bzw. h2, ist in den Figuren 6 und 7 ebenfalls ersichtlich.
- In Figur 8 ist der Zahnkörper 30 durch eine Schweissverbindung 14 mit dem Steckschaft 13 verbunden. Dieser ist mit einer Befestigungsbohrung 16 versehen, mit der er lösbar im Grundkörper 1 verankert werden kann.
- Die Figuren 9, 10 und 11 zeigen ein Ausführungsbeispiel des Zahnkörpers nach Anspruch 2. Dieser Zahnkörper entspricht demjenigen der Figuren 1 bis 4, wobei statt der Hartmetall-Stirnstifte vier Hartmetall-Platten 28 in die Arbeitsfläche 33 eingelassen sind. Figur 10 verdeutlicht deren der Arbeitsflächenkrümmung angepasste Oberflächenkrümmung. Wie aus den Figuren 9 und 11 ersichtlich ist, sind je zwei Hartmetall-Platten 28 zu den beiden Bewegungsrichtungen des Zahnkörpers hin abgeschrägt.
Claims (19)
- Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern, insbesondere für Bohrrohre, mit einem ringförmigen an ein Bohrrohr oder eine Kupplung anschweissbaren Grundkörper, an den abstandsverteilt Zahn-Ansätze angeformt sind, an denen austauschbar die Zahnkörper durch Verschweissen oder durch Steckverbindungen in der Weise angesetzt sind, dass die Flächen für die Befestigungsschweissnähte bzw. die Steckverbindungsflächen zur Unterkante des Grundkörpers auf einer ebenen Kreislinie liegen,
gekennzeichnet
durch Zahnköper (30) mita) einer dem Bohrrohrdurchmesser angepassten leicht gekrümmten Anschlussfläche (31) für die Steck- oder Schweissverbindung (14) zu der auf einer ebenen Kreislinie liegenden Unterkante (18) oder deren Zahn-Ansätzen (3) des Grundkörpers (1),b) einer im rechten oder spitzen Winkel (α) zu dieser Fläche (31) verlaufenden nahezu ebenen Rückenfläche (32),c) einer an die Anschlussfläche (31) und an die Rückenfläche (32) anschliessende, diese verbindende, einen Winkelbereich zwischen ca. 180° und 270° umschreibende, stetig gekrümmte Arbeitsfläche (33), die flächenverteilt mit einer Anzahl von eingelassenen, etwa um 1,5 bis 2,0 mm aus der umgebenden Fläche heraustretenden Hartmetall-Stirnstiften (29) versehen ist,d) zwei die obengenannten Flächen (31, 32, 33) beidseitig abschliessenden Stirnflächen (34), die zu der Anschlussfläche (31) einen Winkel kleiner 90° bilden. - Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern, insbesondere für Bohrrohre, mit einem ringförmigen, an ein Bohrrohr oder eine Kupplung anschweissbaren Grundkörper, an den abstandsverteilt Zahn-Ansätze angeformt sind, an denen austauschbar die Zahnkörper durch Verschweissen oder durch Steckverbindungen in der Weise angesetzt sind, dass die Flächen für die Befestigungsschweissnähte bzw. die Steckverbindungsflächen zur Unterkante des Grundkörpers auf einer ebenen Kreislinie liegen,
gekennzeichnet
durch Zahnköper (30) mita) einer dem Bohrrohrdurchmesser angepassten, leicht gekrümmten Anschlussfläche (31) für die Steck- oder Schweissverbindung (14) zu der auf einer ebenen Kreislinie liegenden Unterkante (18) oder deren Zahn-Ansätzen (3) des Grundkörpers (1),b) einer im rechten oder spitzen Winkel (α) zu dieser Fläche (31) verlaufenden nahezu ebenen Rückenfläche (32),c) einer an die Anschlussfläche (31) und an die Rückenfläche (32) anschliessende, diese verbindende, einen Winkelbereich zwischen ca. 180° und 270° umschreibende, stetig gekrümmte Arbeitsfläche (33), in die eine Anzahl von Hartmetall-Platten (28) eingelassen ist, die etwa um 1,5 bis 2,0 mm aus der gekrümmten Arbeitsfläche (33) heraustreten,d) zwei die obengenannten Flächen (31, 32, 33) beidseitig abschliessenden Stirnflächen (34), die zu der Anschlussfläche (31) einen Winkel kleiner 90° bilden. - Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der, einen Winkelbereich zwischen ca. 180° und 270° umschreibenden, stetig gekrümmten Arbeitsfläche (33) mit Hartmetall-Stirnstiften (29) oder Hartmetall-Platten (28) und der Anschlussfläche (31) ein nahezu ebener Flächenabschnitt (35) eingeschaltet ist, der zu dieser in einem Winkel zwischen 130° und 150° steht.
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch Zahnkörper (30), bei denen an die Rückenfläche (32) und an den an diese anschliessende Arbeitsfläche (33), sowie beidseitig an die Stirnflächen (34) anschliessend zwei Schrägflächen (36) anstossen, die leicht konkav gewölbt die Stirnflächen (34) zur Rückenfläche (32) hin derart anschneiden, dass die Stirnflächenumrisse (37) eine hakenähnliche Kontur erhalten.
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet, dass die Zahnkörper (30) an die Unterkante (18) der Grundkörper (1) oder an deren Zahn-Ansätzen (3) mit ihren Anschlussflächen (31) durch lösbare Verriegelungen angeschlossen sind.
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkörper (30) im Bereich ihrer Anschlussflächen (31) und eines anschliessenden Flächenabschnitts ihrer Rückenflächen (32) mit ihrer Unterkante (18) oder deren Zahn-Ansätzen (3) verschweisst sind.
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, und wenigstens einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einige der Zahnkörper (30) unter einem Winkel (γ) zwischen 5° und 25° nach innen und einige Zahnkörper (30) unter einem Winkel (β) zwischen 5° und 25° nach aussen geneigt mit der Unterkante (18) oder deren Zahn-Ansätzen (3) des Grundkörpers (1) verbunden sind.
- Bohrkrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkörper (30) abwechselnd nach innen und aussen geneigt mit dem Grundkörper (1) verbunden sind.
- Bohrkrone nach den Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Kanten zwischen den Stirnflächen (34) und der Rückenfläche (32) übergehend zur Arbeitsfläche (33) mit einer Aufschweiss-Hartpanzerung versehen ist.
- Bohrkrone nach den Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stirnflächen (34) grossflächig mit einer Aufschweiss-Hartpanzerung versehen ist.
- Bohrkrone nach den Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stirnflächen (34) mit einer Hartmetallplatte armiert ist.
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Höhe der Zahnkörper (30), bezogen auf die Unterkante (18) des Grundkörpers, abwechselnd unterschiedliche Masse (h1/h2) aufweist.
- Bohrkrone nach den Ansprüchen 7 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die grösste Höhe (h1) der nach innen geneigten Zahnkörper (30) jeweils geringer ist, als die grösste Höhe (h2) der nach aussen geneigten Zahnkörper (30).
- Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterkante (18) des Grundkörpers (1) zu den Flächen für die Befestigungsschweissnähte hin eine leicht konisch verlaufende Querschnittsverjüngung (15) aufweist.
- Bohrkrone nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Querschnittsverjüngung (15) als Innenräumer (10) dienende Erhöhungen angebracht sind.
- Bohrkrone nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenräumer (10) als Aufschweiss-Hartpanzerung ausgeführt sind.
- Bohrkrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hartmetall-Platten (28) rohr-radial über die gesamte Krümmung der Arbeitsfläche (33) verlaufend in diese eingelassen sind.
- Bohrkrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Hartmetall-Platten (28) sägezahnartig abgeschrägt sind.
- Bohrkrone nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils die Hälfte der Hartmetall-Platten (28) in Richtung jeweils einer der beiden Bewegungsrichtungen der Zahnkörper (30) sägezahnartig abeschrägt sind.
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