EP0583629B1 - Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern - Google Patents

Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern Download PDF

Info

Publication number
EP0583629B1
EP0583629B1 EP93111525A EP93111525A EP0583629B1 EP 0583629 B1 EP0583629 B1 EP 0583629B1 EP 93111525 A EP93111525 A EP 93111525A EP 93111525 A EP93111525 A EP 93111525A EP 0583629 B1 EP0583629 B1 EP 0583629B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
face
core bit
faces
bit according
toothed elements
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP93111525A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0583629A1 (de
Inventor
Theo Dipl.-Ing. Fromme
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.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau 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 Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
Publication of EP0583629A1 publication Critical patent/EP0583629A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0583629B1 publication Critical patent/EP0583629B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • E21B10/48—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type
    • E21B10/485—Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts the bit being of core type with inserts in form of chisels, blades or the like
    • 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
    • E21B10/62—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, especially 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. With known drill bits, the teeth are by flame cutting from a rolled mild steel blank shaped and heightened by welding and then with a Armored wear welding. With these crowns are the worn or broken teeth through So-called layer welding rebuilt from bottom to top and armored and reground. If the wear armor is only partially to be replaced, the worn one is first Armor ground down, then by body welding the basic tooth shape is restored and then the wear armor upset. This work can only exceptionally be carried out on site, they require also a workshop workload of approx. one to two hours of work per tooth.
  • the invention relates to an improved Drill bit that is slightly different from the Drill pipe can be loosened and the strongest Tooth bodies exposed to wear with minimal time and Labor costs are replaceable. This work is on the Construction site feasible.
  • annular one was attached to a drill pipe or a coupling of weldable base body is proposed, molded onto the spaced-apart tooth lugs on which the tooth bodies can be exchanged by welding are set in such a way that all weld seams to the lower edge of the base body on a flat circular line lie.
  • plug connections can also be used or locks for the mechanical attachment of the tooth body come into consideration at the lower edge of the base body.
  • drill bits for example according to DE 36 00 189 C2, which is mainly for milling Jacking can be used.
  • drill bits with cleat teeth used for milling in hard soils, where the outer surfaces of the teeth are in the direction of the Outer shell of the drill pipe run and to achieve of a free cut effect, so that only a milling track corresponding to the tooth width is generated.
  • the two-sided End faces are opposite the connection areas forming an acute angle inclined and sharp-edged opposite the work surface describing an approximately oval circumferential line, so that a cutting-like contour is created. If there are two inclined surfaces after an additional feature connect the cutting-like end faces, then this will a clearing room for the cut and loosened floor Approved.
  • the service life of these cut edges is increased considerably, if this is based on a proposal with welding armor made of a wear-resistant material will.
  • the end faces can also be large armored and also armored with a hard metal plate.
  • a significant feature is that some the tooth body at an angle ⁇ between. 5 ° and 25 ° behind outside and some tooth bodies at an angle ⁇ between 5 ° and 25 ° inclined inwards with the lower edge or its Tooth approaches of the main body are connected, it being special can be advantageous if the tooth body alternately connected to the base body inclined inwards and outwards are.
  • This entanglement of the tooth body is sufficient large pre-cut and free cut achieved so that the drill pipes pulled without difficulty at any time or progressing Drilling process can be adjusted.
  • the shaping of the tooth body - to a tube-axial, the Plane axis intersecting plane symmetrical - brings the extraordinary Advantage with it that drilling both rotating as well as oscillating, preferably alternating, can be done without getting stuck of the drill pipe comes.
  • Over the tooth body inclined outwards becomes a back milling as well as a back cutting effect achieved and the leading for feeding Soil material is over the sloping surfaces and tooth gaps mentioned led away and removed inside. Even at Feeding through rock deposits is under the effect of Carbide trimmings can be milled back.
  • the tooth bodies are expediently in the region of their connecting surfaces and a subsequent surface section of their back surfaces on the core bit body or on a plug connection to be releasably anchored in the core bit body welded on. But also the attachment of the tooth body Using releasable locks can be an advantage be.
  • 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 that the tooth body alternately set against each other, i.e. in different angular positions to the vertical are arranged.
  • Tooth body which is provided with hard metal plates these plates are pipe-radial, i.e. perpendicular to the pipe wall and thus perpendicular to the directions of movement of the tooth body, covering the entire curvature of the work surface in these admitted.
  • This provides, with good stability, the Tungsten carbide plates, a milling effect all over Safe working surface on the drill base.
  • the surfaces of the hard metal plates are sawtooth-like are beveled, preferably one half each Tungsten carbide 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 one in her curved Section of almost cylindrical part-shaped work surface 33 sweeps an angle of 180 °, making several Tungsten Carbide Face Pins 29 Contains; you almost level Surface section 35 is at an obtuse angle to the connection surface 31.
  • the sloping surface 36 intersects the end face towards the back surface 32 in such a way that the end face outline 37 receives a hook-like contour.
  • FIG. 3 illustrates the shape of the inclined surfaces 36: on the back surface 32 and the part of the abutting it Work surface 33, and on both sides of the end surfaces 34 then they are slightly concave.
  • Figure 4 shows the concave course of the inclined surfaces more clearly 36, recognizable by the course of the edge between the Sloping surfaces 36 and the back surface 32.
  • Terminal area 31 shows the diameter of the drill pipe adapted slight curvature of the tooth body.
  • the in the work area fitted carbide end pins 29 are with her protruding beyond the outside of the tooth body Part visible.
  • Figure 5 illustrates the attachment of the tooth body 30 on the Lower edge 18 of the core bit body 1, and the position the working surfaces 33 and the end surfaces 34 in their operative position.
  • the base body 1 points towards the lower edge 18 slightly tapered cross-sectional taper 15.
  • the setting of the tooth body on the core bit body 1, as well as the resulting free cut in the drilling base, is shown in Figures 6 and 7.
  • the tooth body in Figure 6, with inclined surface 36, almost flat surface section 35, end face 34 and work surface 33 and the carbide end pins 29 fitted therein is one Angle ⁇ outwards, the tooth body in Figure 7 by an angle inclined inwards.
  • the attachment of the tooth body by means of a welded joint 14 on the tooth lugs 3 of the The drill bit is illustrated as well as the advantageous one Effect of the radial arrangement of the hard metal face pins 29 in the bottom of the hole.
  • the one for the cutting and milling properties important difference in the greatest height of the tooth body h1 and h2, respectively, can also be seen in FIGS. 6 and 7.
  • the tooth body 30 is by a welded connection 14 connected to the plug shaft 13. This is with provided a mounting hole 16 with which it can be detached can be anchored in the base body 1.
  • Figures 9, 10 and 11 show an embodiment of the Tooth body according to claim 2.
  • This tooth body corresponds that of Figures 1 to 4, wherein instead of the hard metal face pins four hard metal plates 28 in the work surface 33 are let in.
  • Figure 10 illustrates the curvature of the work surface adapted surface curvature. How from 9 and 11 can be seen, are two hard metal plates 28 to the two directions of movement of the tooth body beveled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)

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 Aufschweisse-n 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 Zeitund 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 Hass, 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 also 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)

    1. 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
      Zahnkörper (30) mit
      • a) 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 oben genannten Flächen (31,32,33) beidseitig abschliessenden Stirnflächen (34), welche zueinander geneigt sind und zu der Anschlussfläche (31) einen Winkel kleiner 90° bilden.
    2. Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern, insbesondere für Bohrrohre, mit einem ringförmigen, an ein Bohrrohr oder an 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
      Zahnkörper (30) mit
      • a) 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 1,5 bis 2,0 mm aus der gekrümmten Arbeitsfläche (33) heraustreten,
      • d) zwei die oben genannten Flächen (31,32,33) beidseitig abschliessenden Stirnflächen (34), welche zueinander geneigt sind und zu der Anschlussfläche (31) einen Winkel kleiner 90° bilden.
    3. 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.
    4. 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.
    5. 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.
    6. 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.
    7. 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.
    8. Bohrkrone nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkörper (30) abwechselnd nach innen und aussen geneigt mit dem Grundkörper (1) verbunden sind.
    9. 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.
    10. 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.
    11. Bohrkrone nach den Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Stirnflächen (34) mit einer Hartmetallplatte armiert ist.
    12. 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.
    13. 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).
    14. 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.
    15. Bohrkrone nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Querschnittsverjüngung (15) als Innenräumer (10) dienende Erhöhungen angebracht sind.
    16. Bohrkrone nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenräumer (10) als Aufschweiss-Hartpanzerung ausgeführt sind.
    17. 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.
    18. Bohrkrone nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen der Hartmetall-Platten (28) sägezahnartig abgeschrägt sind.
    19. 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.
    EP93111525A 1992-08-10 1993-07-19 Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern Expired - Lifetime EP0583629B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE4226363 1992-08-10
    DE4226363A DE4226363C2 (de) 1992-08-10 1992-08-10 Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0583629A1 EP0583629A1 (de) 1994-02-23
    EP0583629B1 true EP0583629B1 (de) 1998-04-01

    Family

    ID=6465195

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP93111525A Expired - Lifetime EP0583629B1 (de) 1992-08-10 1993-07-19 Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern

    Country Status (3)

    Country Link
    EP (1) EP0583629B1 (de)
    AT (1) ATE164657T1 (de)
    DE (2) DE4226363C2 (de)

    Families Citing this family (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE10205643C1 (de) * 2002-02-12 2003-10-16 Betek Bergbau & Hartmetall Bohrkrone mit lösbaren Schneidzähnen

    Family Cites Families (16)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    FR1317937A (de) * 1963-05-10
    US1957476A (en) * 1931-10-14 1934-05-08 Elgan S Sloan Swiveled drill bit for cable tool drilling
    DE851331C (de) * 1944-08-10 1952-10-02 Salzgitter Maschinen Ag Bohrkrone fuer Drehbohrer
    US2506387A (en) * 1948-10-20 1950-05-02 Koebel Diamond Tool Co Core bit
    US2506388A (en) * 1948-10-20 1950-05-02 Koebel Diamond Tool Co Core bit
    US2506341A (en) * 1948-10-28 1950-05-02 Koebel Diamond Tool Co Core bit
    US2520876A (en) * 1949-05-13 1950-08-29 Koebel Diamond Tool Company Core bit
    FR1417359A (fr) * 1964-10-03 1965-11-12 Benoto Sa Trousse coupante pour tube de forage
    USRE26669E (en) * 1968-05-09 1969-09-30 Drilling bit
    US4208154A (en) * 1978-03-21 1980-06-17 Gundy William P Core drill
    DE3408092A1 (de) * 1984-03-05 1985-09-19 Hilti Ag, Schaan Hohlbohrer
    DE3600189A1 (de) * 1986-01-16 1987-07-16 Kazachskij Politekhn I Im W I Diamantbohrkrone
    DE3738942A1 (de) * 1987-11-17 1989-06-01 Eastman Christensen Co Drehbohrmeissel fuer tiefbohrungen
    DE3824502A1 (de) * 1988-07-20 1990-01-25 Hilti Ag Hohlbohrwerkzeug
    US4854396A (en) * 1988-12-21 1989-08-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Pivoting cutter for ice coring auger
    DE8915905U1 (de) * 1989-10-11 1992-01-09 Fromme, Theo, Dipl.-Ing., 5407 Boppard, De

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE4226363C2 (de) 1995-07-06
    EP0583629A1 (de) 1994-02-23
    DE4226363A1 (de) 1994-02-17
    ATE164657T1 (de) 1998-04-15
    DE59308332D1 (de) 1998-05-07

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP0184209B1 (de) Baggerzahn-Anordnung
    EP1780375B1 (de) Fräszahn für ein Bodenbearbeitungsgerät
    DE2140111A1 (de) Zweiteilige Schaufelkante für Flachbagger od. dgl
    DE19810192A1 (de) Bohrwerkzeug
    DE112008003274T5 (de) Brech-oder Grabwerkzeug mit Wolframcarbideinsatz und Ring, materialentfernende Maschine mit solch einem Werkzeug und Verfahren zur Herstellung solch eines Werkzeuges
    DE19857451A1 (de) Schneid- oder Brechwerkzeug sowie Schneideinsatz für dieses
    EP0941793A2 (de) Bohrwerkzeug
    DE2735368C2 (de) Gesteinsbohrkrone mit einem Hartmetall-Bohrkopf
    WO2002092957A2 (de) Bohrkrone
    DE10044369A1 (de) Schnellwechselhaltersystem für Werkzeuge auf Walzen
    DE60025395T2 (de) Verriegelbare bohrstange sowie aufnahme
    EP0583629B1 (de) Bohrkrone mit umfangverteilten, lösbar angeordneten Zahnkörpern
    DE3933867C2 (de) Bohrkrone mit umfangsverteilt angeordneten Zähnen für Bohrrohre
    DE2728222A1 (de) Vorrichtung zum zerkleinern und abfuehren von erdschichten, insbesondere unter wasser
    DE3300422A1 (de) Werkzeug und werkzeughalterung fuer erdbearbeitungsmaschinen
    DE3442747A1 (de) Aus zahn und adapter bestehender werkzeugsatz
    DE2841679A1 (de) Auswechselbare bohrkrone fuer einen bei allen gesteinsarten anwendbaren gesteindrehschlagbohrer und bohrhammer
    DD262888A5 (de) Bodenmeissel fuer bergbau-gewinnungs-hobel und verfahren fuer dessen auswechslung
    DE2152127B2 (de) Gesteinsbohrer
    DE2855577A1 (de) Fraesmeissel fuer eine fraes- oder schraemmeinrichtung
    DE3339675C2 (de) Gesteinsbohrwerkzeug
    DE60131867T2 (de) Bodenbearbeitungswerkzeuge zur verwendung in kraftangetriebenen rechen
    EP0223896A2 (de) Schneidkettenglied einer Schrämkette
    DE1193899B (de) Bohrmeissel
    DE2821248B2 (de) Gesteinsbohrkrone zum Drehschlagbohren

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT CH DE FR IT LI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19940822

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: BAUER SPEZIALTIEFBAU GMBH

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19960919

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAG Despatch of communication of intention to grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): AT CH DE FR IT LI

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 164657

    Country of ref document: AT

    Date of ref document: 19980415

    Kind code of ref document: T

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: NV

    Representative=s name: BUECHEL & PARTNER AG PATENTBUERO

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: EP

    ET Fr: translation filed
    REF Corresponds to:

    Ref document number: 59308332

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 19980507

    ITF It: translation for a ep patent filed

    Owner name: STUDIO JAUMANN P. & C. S.N.C.

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: AT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 19980719

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: LI

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 19980731

    Ref country code: CH

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 19980731

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    REG Reference to a national code

    Ref country code: CH

    Ref legal event code: PL

    26N No opposition filed
    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 19990730

    Year of fee payment: 7

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20010501

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: IT

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

    Effective date: 20050719

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Payment date: 20070723

    Year of fee payment: 15

    REG Reference to a national code

    Ref country code: FR

    Ref legal event code: ST

    Effective date: 20090331

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: FR

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20080731