EP1415065B1 - Drill crown - Google Patents
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- EP1415065B1 EP1415065B1 EP02759861A EP02759861A EP1415065B1 EP 1415065 B1 EP1415065 B1 EP 1415065B1 EP 02759861 A EP02759861 A EP 02759861A EP 02759861 A EP02759861 A EP 02759861A EP 1415065 B1 EP1415065 B1 EP 1415065B1
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- EP
- European Patent Office
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- drill head
- drill
- drill bit
- inserts
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Classifications
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
Definitions
- the present invention relates to a drill bit for drilling, in particular rotary impact drilling, of a hole, in particular a sting hole of a blast furnace, wherein the Drilling bit from a drill head with a plurality of Eartmaterial- or carbide inserts and a base body for Connection with a drive element etc. for driving or applying the drill bit, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head are received, wherein at least a Hartmaterial- or carbide insert on the in the drill head received end at least partially with a curved or curved surface contour is formed, which with a complementary, curved or curved Surface of the drill head and / or the body cooperates.
- Hartmaterial- or cemented carbide inserts such as a
- sleeve-shaped Inserts can be made, like this For example, from EP-B 0 581 534, US-A 4,951,672, EP-A 0 573 135, EP-A 0 943 708 or EP-A 0 353 214 can be seen.
- Hartmaterial- or hard metal inserts for example with the base material of a drill head to solder to a To avoid falling out of the hard material inserts, such as this example, the DF-A 34 08 225 can be seen.
- the present invention now aims at providing or arranging hard material or hard metal inserts a drill bit of a drill bit ensure that itself at uneven stress or wear of such Hartmaterial- or hard metal inserts a corresponding large area or a large and substantially constant Surface area for the 'transfer of the Impact energy to achieve a 'correspondingly fast Drilling progress is provided and even if necessary loosened insert avoided falling out becomes.
- the drill bit according to the invention starting from a drill bit of the aforementioned Art essentially characterized in that the with the curved or curved surface contour formed End of hard material or Carbide insert one opposite the end of the hard material projecting from the drill head or carbide insert enlarged external dimensions having. This can be done even with a slightly relaxed Hard material or carbide insert falling out the same avoided from the drill head or the main body become.
- Enlarged external dimensions can be the HartmaterialThin safely in a corresponding receiving opening store in the drill bit and it can further be a corresponding large surface for safe transmission of the Provide impact energy.
- At least one Hartmaterial- or carbide insert the end received in the drill head with at least partially a curved or curved surface contour formed. which is with a complementary, curved or curved surface of the drill head and / or the base body It will ensure that, even in the case of uneven Strain or wear of such Hard material or .. carbide insert and one if necessary resulting loosening of the same in the receiving opening Nevertheless, the complete reliable in the drill head Dissolving energy or in particular impact energy of the Basic body of the drill bit over the respective hard material insert or all hard material inserts in the treated Material can be introduced or transferred.
- the curved surface contour of the end of hard material or cemented carbide insert from a spherical one Surface or a spherical layer is formed, whereby by such a spherical surface or Ball layer a cost-effective and simple production with the greatest possible adaptation of the positioning of an optionally loosened hard material insert in the drill head or the corresponding receiving opening can be achieved.
- the light Width of a hole or .. opening for receiving the Hard material or carbide insert the outer dimensions of the end of the hard material to be received in the drill head or Carbide insert at least slightly exceeds and that the Hartmaterial- or carbide insert in the in the Bore received portion surrounded by a sleeve is, the outer dimensions of the clear width of the bore adapted to the drill head, wherein, as stated in the introduction, the use of appropriate pods laying down Hard material or carbide inserts for themselves seen is known.
- that surrounding the Hartmaterial- or carbide insert Sleeve weldable with the material of the drill head is. While in known embodiments hard material or carbide inserts usually directly with the material were soldered to the drill head or the base body, can be welded by the use of a sleeve between the sleeve material and the material of the Make body or the drill head, while usually a welding of the Hartmaterial- or Carbide inserts used materials not possible is.
- a substantially hood or cap-shaped drill head which surrounds the body of the drill bit, if necessary requires an increased manufacturing effort is according to a further preferred embodiment, that the drill head in particular at positions or lines for receiving in each case a plurality of hard material or carbide inserts is formed divided and that the subregions of the drill head after receiving the hard material or carbide inserts in the holes or openings connectable to each other and / or to the base body, in particular welded, are.
- Such subareas or sections of the drill head can be also correspondingly simple and exactly matched to each other which, in turn, the individual elements of the drill head after a recording of hard material or Carbide inserts also connected to the main body, in particular welded.
- Fig. 1 and 2 is generally designated 1 a drill bit, wherein a base body 2, to which a not closer illustrated drill pipe, for example via a schematic indicated screw 3 connects, in one piece is formed with a drill head 4.
- the drill head 4 has a plurality of receiving openings 5, in each of which Hard material or carbide inserts 6 arranged are.
- the determination of hard material or carbide inserts 6 takes place in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 using sleeves 8 containing the hard material or hard metal inserts 6 over a partial area surrounded by their longitudinal extent, the sleeves 8 with the Material of the drill head 4 via schematically indicated Welds or welds 9 are welded.
- Each hard material or hard metal insert 6 has on the facing away from the drill head projecting end, in the drill head 4 recorded end on an area 10, which a For example, spherical shaped surface 11 has.
- the receiving opening 5 is also with a corresponding curved or curved, complementary surface formed.
- both hard material or carbide insert 6 and the receiving opening 5 can be ensured that, in particular, as the Stress of hard material or carbide inserts 6, which, for example, a relaxation in the individual receiving openings 5 can lead reliably even with a slight inclination in the respective Receiving opening 5 a corresponding power transmission from Base 2 or drill head 4 on the hard material or Carbide inserts 6 can be done.
- the Hartmaterial- or carbide inserts 6 have hiebei in the end region 10 a stepped portion 13, wherein the end region 10 with respect to the projecting from the drill head 4 End of the hard material or cemented carbide insert 6 Has enlarged outer dimensions, so that through the Use of the sleeve 8 every Hartmaterial- or carbide insert securely held in the drill head 4. Because the Sleeve 8 usually from a compared to the Hartmaterial- or hard metal insert 6 softer or less solid Material is, can be particularly off-centered Stress of Hard Material or Carbide Inserts 6 expect a loosening of the same, but by the remote Area or the shoulder 13 falling out of the Hard material insert 6 from the receiving opening 5 avoided can be.
- modified Embodiment is again denoted by 2 main body is formed separately from the drill head 4 and it is Further, the drill head 4 divided into two halves, which in particular in Fig. 4 with 4 'and 4 "are designated.
- FIGS. 1 and 2 show both the hard material or carbide inserts 6 as well the receiving openings 5 each complementary, domed or curved surfaces 11. Furthermore, one is again remote area or a shoulder 13 on the in the drill head 4 received end of each hard material or carbide insert 6 as a safeguard against falling out the respective receiving opening 5 of the drill head 4 is provided.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bohrkrone zum Bohren, insbesondere Drehschlagbohren, eines Loches, insbesondere eines Stichloches eines Hochofens, wobei die Bohrkrone aus einem Bohrkopf mit einer Mehrzahl von Eartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen und einem Grundkörper zur Verbindung mit einem Antriebselement etc. zum Antreiben bzw. Beaufschlagen der Bohrkrone besteht, wobei die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes aufgenommen sind, wobei die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes aufgenommen sind, wobei wenigstens ein Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz an dem im Bohrkopf aufgenommenen Ende wenigstens teilweise mit einer gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkontur ausgebildet ist, welche mit einer komplementären, gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche des Bohrkopfes und/oder des Grundkörpers zusammenwirkt.The present invention relates to a drill bit for drilling, in particular rotary impact drilling, of a hole, in particular a sting hole of a blast furnace, wherein the Drilling bit from a drill head with a plurality of Eartmaterial- or carbide inserts and a base body for Connection with a drive element etc. for driving or applying the drill bit, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head are received, wherein at least a Hartmaterial- or carbide insert on the in the drill head received end at least partially with a curved or curved surface contour is formed, which with a complementary, curved or curved Surface of the drill head and / or the body cooperates.
Im Zusammenhang mit Bohrkronen ist es bekannt, zur Erhöhung der Bohrleistung in einem Kopf eine Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen festzulegen, wobei eine derartige Festlegung beispielsweise unter Verwendung von hülsenförmigen Einsätzen vorgenommen werden kann, wie dies beispielsweise aus der EP-B 0 581 534, der US-A 4,951,672, der EP-A 0 573 135, der EP-A 0 943 708 oder der EP-A 0 353 214 zu entnehmen ist. Darüber hinaus ist es bekannt, derartige Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze beispielsweise mit dem Grundmaterial eines Bohrkopfes zu verlöten, um ein Herausfallen der Hartmaterialeinsätze zu vermeiden, wie dies beispielsweise der DF-A 34 08 225 zu entnehmen ist. Bekannte Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Zusammenhang mit der Herstellung einer Bohrkrone weisen üblicherweise an dem von aus dem Bohrkopf vorragenden Schneidteil eine im wesentlichen auf die Längsachse des Einsatzes normale Ebene auf, welche für eine Kraftübertragung nach Möglichkeit auf einer entsprechend planen Oberfläche des Grundmaterials aufliegt, während bei der DE-A 34 08 225 eine Ausnehmung unterhalb des Endes der Einsätze vorgesehen ist, so daß keine unmittelbare Anlage zwischen dem Einsatz und der Bohrung vorgesehen ist. Unter Berücksichtigung der rauhen. Einsatzbedingungen und der insbesondere bei einem Drehschlagbohren aufzubringenden Kräfte sowie durch eine üblicherweise .nicht vollständig gleichmäßige Belastung der Bohrkrone und insbesondere der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze, welche zum Überstreichen einer entsprechenden Bohrfläche teilweise unter einem Winkel zur Längsachse der Bohrkrone angeordnet sind, erfolgt eine außermittige bzw. ungleichmäßige Beanspruchung der Hartmaterialeinsätze, so daß eine ordnungsgemäße Kraftübertragung von dem Bohrkopf bzw. dem Grundmaterial auf die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze insbesondere bei fortschreitender Einsatzdauer aufgrund von Verschleiß .nicht ohne weiteres gewährleistet ist.In connection with drill bits it is known to increase the drilling power in a head a plurality of Hartmaterial- or cemented carbide inserts, such a For example, using sleeve-shaped Inserts can be made, like this For example, from EP-B 0 581 534, US-A 4,951,672, EP-A 0 573 135, EP-A 0 943 708 or EP-A 0 353 214 can be seen. In addition, it is known such Hartmaterial- or hard metal inserts, for example with the base material of a drill head to solder to a To avoid falling out of the hard material inserts, such as this example, the DF-A 34 08 225 can be seen. Known hard material or carbide inserts in connection with the production of a drill bit usually have at the projecting from the drill head cutting part a substantially normal to the longitudinal axis of the insert Level up, whichever is possible for a power transmission on a correspondingly flat surface of the Base material rests, while in DE-A 34 08 225 a recess provided below the end of the inserts is, so that no immediate attachment between the insert and the bore is provided. Under consideration of rough. Operating conditions and in particular at a Drehschlagbohren applied forces and by a usually not completely uniform load of Drill bit and in particular the hard material or hard metal inserts, which to sweep over a corresponding Drilling surface partially at an angle to the longitudinal axis of Are arranged drill bit, takes place off-center or uneven loading of the hard material inserts, so that a proper power transmission from the drill head or the base material on the Hartmaterial- or carbide inserts especially as the service life progresses due to wear. Not easily guaranteed is.
Eine Ausbildung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der US-A 5 558 170 zu entnehmen, wobei mit einem speziellen Werkzeug Aufnahmeöffnungen für die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Bohrkopf ausgebildet werden müssen.An embodiment of the type mentioned is, for example to see US-A 5 558 170, wherein with a special Tool receiving openings for the hard material or hard metal inserts must be formed in the drill head.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, bei Vorsehen bzw. Anordnen von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen an einem Bohrkopf einer Bohrkrone sicherzustellen, daß selbst bei ungleichmäßiger Beanspruchung bzw. Abnutzung derartiger Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze eine entsprechend große Fläche bzw. ein großer und im wesentlichen gleichbleibender Oberflächenbereich für die 'Übertragung der Schlagenergie zur Erzielung eines' entsprechend raschen Bohrfortschritts bereitgestellt wird und selbst bei gegebenenfalls gelockertem Einsatz ein Herausfallen vermieden wird.The present invention now aims at providing or arranging hard material or hard metal inserts a drill bit of a drill bit ensure that itself at uneven stress or wear of such Hartmaterial- or hard metal inserts a corresponding large area or a large and substantially constant Surface area for the 'transfer of the Impact energy to achieve a 'correspondingly fast Drilling progress is provided and even if necessary loosened insert avoided falling out becomes.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist die erfindungsgemäße Bohrkrone ausgehend von einer Bohrkrone der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das mit der gewölbten bzw. gekrümmten Oberflächenkontur ausgebildete Ende des Hartmaterial- 'bzw. Hartmetalleinsatzes eine gegenüber dem aus dem Bohrkopf vorragenden Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes vergrößerte Außenabmessungen aufweist. Dadurch kann selbst bei einem geringfügig gelockerten Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz ein Herausfallen desselben aus dem Bohrkopf bzw. dem Grundkörper vermieden werden. Durch derartige, erfindungsgemäß vorgeschlagene, vergrößerte Außenabmessungen läßt sich der Hartmaterialeinsatz sicher in einer entsprechenden Aufnahmeöffnung in der Bohrkrone lagern und es läßt sich weiters eine entsprechend große Oberfläche für eine sichere Übertragung der Schlagenergie zur Verfügung stellen.To solve these problems is the drill bit according to the invention starting from a drill bit of the aforementioned Art essentially characterized in that the with the curved or curved surface contour formed End of hard material or Carbide insert one opposite the end of the hard material projecting from the drill head or carbide insert enlarged external dimensions having. This can be done even with a slightly relaxed Hard material or carbide insert falling out the same avoided from the drill head or the main body become. By such inventively proposed, Enlarged external dimensions can be the Hartmaterialeinsatz safely in a corresponding receiving opening store in the drill bit and it can further be a corresponding large surface for safe transmission of the Provide impact energy.
Da wenigstens ein Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz an dem im Bohrkopf aufgenommenen Ende wenigstens teilweise mit einer gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkontur ausgebildet. ist, welche mit einer komplementären, gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche des Bohrkopfes und/oder des Grundkörpers zusammenwirkt, wird sichergestellt, daß selbst bei ungleichmäßiger Belastung bzw. Abnutzung eines derartigen Hartmaterial- bzw.. Hartmetalleinsatzes und einer gegebenenfalls daraus resultierenden Lockerung desselben in der Aufnahmeöffnung im Bohrkopf trotzdem zuverlässig die vollständige Löseenergie bzw. insbesondere Schlagenergie von dem Grundkörper der Bohrkrone über den jeweiligen Hartmaterialeinsatz bzw. sämtliche Hartmaterialeinsätze in das zu behandelnde Material eingebracht bzw. übertragen werden kann. Durch Vorsehen von entsprechend gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkonturen sowohl am im Bohrkopf aufgenommenen Ende des jeweiligen Hartmaterialeinsatzes als auch der damit zusammenwirkenden Oberfläche des Bohrkopfes und des Grundkörpers ergibt sich somit eine große und .im wesentlichen gleichbleibende Fläche zur Übertragung der auf den Grundkörper der Bohrkrone durch ein Bohrgestänge und ein darauf wirkendes Schlagelement aufgebrachten Schlagenergie.Since at least one Hartmaterial- or carbide insert the end received in the drill head with at least partially a curved or curved surface contour formed. which is with a complementary, curved or curved surface of the drill head and / or the base body It will ensure that, even in the case of uneven Strain or wear of such Hard material or .. carbide insert and one if necessary resulting loosening of the same in the receiving opening Nevertheless, the complete reliable in the drill head Dissolving energy or in particular impact energy of the Basic body of the drill bit over the respective hard material insert or all hard material inserts in the treated Material can be introduced or transferred. By providing appropriately curved or arched Surface contours both at the end received in the drill head the respective Hartmaterialeinsatzes as well as the cooperating surface of the drill head and the base body This results in a large and. substantially constant area for transfer to the base body the drill bit through a drill pipe and on it acting impact element applied impact energy.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die gewölbte Oberflächenkontur des Endes des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes von einer sphärischen Oberfläche bzw. einer Kugelschicht gebildet ist, wobei sich durch eine derartige sphärische Oberfläche bzw. Kugelschicht eine kostengünstige und einfache Herstellung bei größtmöglicher Anpassung der Positionierung eines gegebenenfalls gelockerten Hartmaterialeinsatzes in dem Bohrkopf bzw. der entsprechenden Aufnahmeöffnung erzielen läßt.According to a particularly preferred embodiment, it is proposed that the curved surface contour of the end of hard material or cemented carbide insert from a spherical one Surface or a spherical layer is formed, whereby by such a spherical surface or Ball layer a cost-effective and simple production with the greatest possible adaptation of the positioning of an optionally loosened hard material insert in the drill head or the corresponding receiving opening can be achieved.
Für eine ordnungsgemäße und einfache Festlegung eines Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die lichte Weite einer Bohrung bzw.. Durchbrechung zur Aufnahme des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes die Außenabmessungen des im Bohrkopf aufzunehmenden Endes des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes wenigstens geringfügig übersteigt und daß der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz in dem in der Bohrung aufgenommenen Teilbereich von einer Hülse umgeben ist, deren Außenabmessungen an die lichte Weite der Bohrung des Bohrkopfes angepaßt sind, wobei, wie einleitend angeführt, die Verwendung von entsprechenden Hülsen zur Festlegung von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen für sich gesehen bekannt ist.For a proper and simple definition of a hard material or carbide insert is in accordance with a weiters preferred embodiment proposed that the light Width of a hole or .. opening for receiving the Hard material or carbide insert the outer dimensions of the end of the hard material to be received in the drill head or Carbide insert at least slightly exceeds and that the Hartmaterial- or carbide insert in the in the Bore received portion surrounded by a sleeve is, the outer dimensions of the clear width of the bore adapted to the drill head, wherein, as stated in the introduction, the use of appropriate pods laying down Hard material or carbide inserts for themselves seen is known.
Für eine sichere Festlegung eines derartigen Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes unter Verwendung einer Hülse wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die den Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz umgebende Hülse mit dem Material des Bohrkopfes verschweißbar ist. Während bei bekannten Ausführungsformen Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze üblicherweise direkt mit dem Material des Bohrkopfes bzw. des Grundkörpers verlötet wurden, läßt sich durch die Verwendung einer Hülse eine Verschweißung zwischen dem Hülsenmaterial und dem Material des Grundkörpers bzw. des Bohrkopfes vornehmen, während üblicherweise ein Verschweißen der für die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze verwendeten Materialien nicht möglich ist. Durch Vorsehen einer Verschweißung zur Festlegung eines Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes an dem Bohrkopf bzw. dem Grundkörper wird weiter sichergestellt, daß bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Bohrkrone unter erhöhten Temperaturen, beispielsweise zur Herstellung eines Stichloches eines Hochofens, trotz der gegebenenfalls herrschenden, hohen Temperaturen die Schweißverbindung zur Festlegung des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes an der Bohrkrone nicht gelöst bzw. gelockert wird.For a secure fixing of such hard material or cemented carbide insert using a sleeve according to a further preferred embodiment, that surrounding the Hartmaterial- or carbide insert Sleeve weldable with the material of the drill head is. While in known embodiments hard material or carbide inserts usually directly with the material were soldered to the drill head or the base body, can be welded by the use of a sleeve between the sleeve material and the material of the Make body or the drill head, while usually a welding of the Hartmaterial- or Carbide inserts used materials not possible is. By providing a weld for fixing a hard material or cemented carbide insert on the drill head or the body is further ensured that when using a drill bit according to the invention under increased Temperatures, for example for the production of a Sting hole of a blast furnace, despite the prevailing, if necessary, high temperatures the welded joint to Determination of Hartmaterial- or carbide insert the drill bit is not loosened or loosened.
Alternativ zum Vorsehen von Einsatzhülsen, welche eine Festlegung von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen in entsprechend größere Abmessungen aufweisenden Öffnungen ermöglichen, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze von der zum Grundkörper der Bohrkrone gewandten Seite des Bohrkopfes in die Bohrungen bzw. Durchtrittsöffnungen einpaßbar sind und daß der Bohrkopf nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze mit dem Grundkörper verbindbar, insbesondere verschweißbar, ist. Nach einem Einpassen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Bohrkopf, wobei die Hartmaterialeinsätze beispielsweise gegenüber einem Herausfallen durch Vorsehen von entsprechend größere Außenabmessungen aufweisenden Teilbereichen gesichert sind, läßt sich in weiterer Folge der Bohrkopf unmittelbar mit dem Grundkörper der Bohrkrone verbinden, insbesondere verschweißen, so daß wiederum eine zuverlässige Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze erzielbar ist.Alternatively to the provision of insert sleeves, which a Determination of hard material or carbide inserts in allow correspondingly larger openings having openings is according to a further preferred embodiment proposed that the Hartmaterial- or carbide inserts from the body of the drill bit turned Side of the drill head in the holes or passage openings are fit and that the drill head after recording the Hartmaterial- or hard metal inserts with the body connectable, in particular weldable, is. After one Fitting the hard material or carbide inserts in the Boring head, wherein the hard material inserts, for example against falling out by providing accordingly larger outer dimensions having partial areas are secured, can be subsequently the drill head connect directly to the main body of the drill bit, in particular, so that in turn a reliable Definition of hard material or carbide inserts is achievable.
Da ein im wesentlichen hauben- bzw. kappenförmiger Bohrkopf, welcher den Grundkörper der Bohrkrone umgibt, gegebenenfalls einen erhöhten Fertigungsaufwand erfordert, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Bohrkopf insbesondere an Positionen bzw. Linien zur Aufnahme jeweils einer Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen geteilt ausgebildet ist und daß die Teilbereiche des Bohrkopfes nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in den Bohrungen bzw. Durchbrechungen miteinander und/oder mit dem Grundkörper verbindbar, insbesondere verschweißbar, sind. Derartige Teilbereiche bzw. Teilabschnitte des Bohrkopfes lassen sich auch entsprechend einfach und exakt aufeinander abgestimmt anfertigen, worauf in weiterer Folge die einzelnen Elemente des Bohrkopfes nach einer Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze ebenfalls mit dem Grundkörper verbunden, insbesondere verschweißt, werden.As a substantially hood or cap-shaped drill head, which surrounds the body of the drill bit, if necessary requires an increased manufacturing effort is according to a further preferred embodiment, that the drill head in particular at positions or lines for receiving in each case a plurality of hard material or carbide inserts is formed divided and that the subregions of the drill head after receiving the hard material or carbide inserts in the holes or openings connectable to each other and / or to the base body, in particular welded, are. Such subareas or sections of the drill head can be also correspondingly simple and exactly matched to each other which, in turn, the individual elements of the drill head after a recording of hard material or Carbide inserts also connected to the main body, in particular welded.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit der Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in den entsprechenden Aufnahmeöffnungen der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes einen sich zur Außenoberfläche des Bohrkopfes verjüngenden Querschnitt aufweisen und/oder im von der Außenoberfläche des Bohrkopfes abgewandten Endbereich abgesetzt bzw. mit erweitertem Querschnitt ausgebildet sind. Derartige sich verjüngende Aufnahmeöffnungen lassen sich entsprechend einfach herstellen, wobei auch entsprechend abgesetzte Bereiche, welche beispielsweise auf sich vergrößernde Außenabmessungen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze abgestimmt werden können, ebenfalls einfach herstellbar sind.To further increase the security of the determination of Hard material or carbide inserts in the corresponding Receiving openings of the drill bit is according to a weiters preferred embodiment proposed that the holes or perforations of the drill head to a Outer surface of the drill head tapering cross-section and / or in from the outer surface of the drill head remote end region discontinued or with extended Cross section are formed. Such rejuvenating Recording openings can be correspondingly easy with correspondingly offset areas, which, for example, on increasing external dimensions the hard material or tungsten carbide inserts tuned can also be easily produced.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden
Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In dieser zeigen:
In Fig. 1 und 2 ist allgemein mit 1 eine Bohrkrone bezeichnet,
wobei ein Grundkörper 2, an welchem ein nicht näher
dargestelltes Bohrgestänge beispielsweise über eine schematisch
angedeutete Verschraubung 3 anschließt, einstückig
mit einem Bohrkopf 4 ausgebildet ist. Der Bohrkopf 4 weist
eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen 5 auf, in welchen jeweils
Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 angeordnet
sind.In Fig. 1 and 2 is generally designated 1 a drill bit,
wherein a
Weiters ist aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtlich,
daß im Bohrkopf beispielsweise zwei Spülbohrungen 7 zum
Einbringen eines Spülfluids in den Bereich der Abbau- bzw.
Bohrfläche münden, wobei ein derartiges Spülfluid ebenfalls
über das nicht näher dargestellte Bohrgestänge eingebracht
wird.Furthermore, it can be seen from the plan view of FIG. 2,
that in the drill head, for example, two flushing
Die Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6
erfolgt bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform
unter Verwendung von Hülsen 8, welche die Hartmaterial-
bzw. Hartmetalleinsätze 6 über einen Teilbereich
ihrer Längserstreckung umgeben, wobei die Hülsen 8 mit dem
Material des Bohrkopfes 4 über schematisch angedeutete
Schweißstellen bzw. Schweißnähte 9 verschweißt sind.The determination of hard material or
Jeder Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz 6 weist an dem
aus dem Bohrkopf vorragenden Ende abgewandeten, im Bohrkopf
4 aufgenommenen Ende einen Bereich 10 auf, welcher eine
beispielsweise kugelförmig geformte Oberfläche 11 aufweist.
Die Aufnahmeöffnung 5 ist ebenfalls mit einer entsprechend
gewölbten bzw. gekrümmten, komplementären Oberfläche ausgebildet.Each hard material or
Durch Vorsehen der aufeinander abgestimmten, gewölbten bzw.
gekrümmten Oberflächenkonturen 11 sowohl des Hartmaterial-
bzw. Hartmetalleinsatzes 6 als auch der Aufnahmeöffnung 5
läßt sich sicherstellen, daß insbesondere bei fortschreitender
Beanspruchung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze
6, welche beispielsweise zu einer Lockerung in den
einzelnen Aufnahmeöffnungen 5 führen kann, zuverlässig
selbst bei einer geringen Schrägstellung in der jeweiligen
Aufnahmeöffnung 5 eine entsprechende Kraftübertragung vom
Grundkörper 2 bzw. Bohrkopf 4 auf die Hartmaterial- bzw.
Hartmetalleinsätze 6 erfolgen kann.By providing the coordinated, curved or
Die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 weisen hiebei
im Endbereich 10 einen abgesetzten Bereich 13 auf, wobei
der Endbereich 10 gegenüber dem aus dem Bohrkopf 4 vorragenden
Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes 6
vergrößerte Außenabmessungen aufweist, so daß durch die
Verwendung der Hülse 8 jeder Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz
sicher im Bohrkopf 4 gehalten wird. Da die
Hülse 8 üblicherweise aus einem gegenüber dem Hartmaterial-
bzw. Hartmetalleinsatz 6 weicheren bzw. weniger festen
Material besteht, läßt sich bei insbesondere außermittiger
Beanspruchung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6
ein Lockern derselben erwarten, wobei jedoch durch den abgesetzten
Bereich bzw. die Schulter 13 ein Herausfallen des
Hartmaterialeinsatzes 6 aus der Aufnahmeöffnung 5 vermieden
werden kann.The Hartmaterial- or
Weiters wurde festgestellt, daß nach einer Lockerung der
Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 in den Aufnahmebohrungen
bzw. -öffnungen 5 durch die bei einem Drehschlagbohren
auftretende, kombinierte sowie abwechselnde Schlagund
Drehbeanspruchung auch eine Rotationsbewegung der Hartmaterial-
bzw. Hartmetalleinsätze 6 in den jeweiligen Aufnahmebohrungen
5 um ihre Längsachse erfolgt, wodurch sich
ein Selbstschärfungseffekt der aus dem Bohrkopf 4 vorragenden
Spitzen bzw. Endbereiche der Hartmaterialeinsätze 6 erzielen
läßt. It was also found that after a relaxation of the
Hard material or
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, abgewandelten
Ausführungsform ist der wiederum mit 2 bezeichnete Grundkörper
getrennt von dem Bohrkopf 4 ausgebildet und es ist
weiters der Bohrkopf 4 in zwei Hälften unterteilt, welche
insbesondere in Fig. 4 mit 4' und 4" bezeichnet sind.In the illustrated in Figs. 3 and 4, modified
Embodiment is again denoted by 2 main body
is formed separately from the
Anstelle der Verwendung von Hülsen zur Festlegung der Hartmaterialeinsätze
6 im Bohrkopf 4 werden die Hartmaterialeinsätze
6 in die Aufnahmeöffnungen 5 vor einer Festlegung
des Bohrkopfes 4 an dem Grundkörper 2 durch ein Einschieben
von der Rückseite bzw. zum Grundkörper 2 gewandten Seite
des Bohrkopfes 4 in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen 5 eingebracht,
worauf in weiterer Folge die Teilbereiche 4' und
4" des Bohrkopfes mit dem Grundkörper 2 verschweißt werden,
wobei entsprechende Schweißstellen mit 14 und 15 in Fig. 3
angedeutet sind.Instead of using sleeves to fix the
Wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 weisen
sowohl die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 als auch
die Aufnahmeöffnungen 5 jeweils komplementäre, gewölbte
bzw. gekrümmte Oberflächen 11 auf. Weiters ist wiederum ein
abgesetzter Bereich bzw. eine Schulter 13 an dem im Bohrkopf
4 aufgenommenen Ende jedes Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes
6 als Sicherung gegen ein Herausfallen aus
der jeweiligen Aufnahmeöffnung 5 des Bohrkopfes 4 vorgesehen.As in the embodiment of FIGS. 1 and 2 show
both the hard material or
Auch bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Darstellung findet
ein vom Grundkörper 2 der Bohrkrone 1 getrennter Bohrkopf
4 Verwendung, in welchen wiederum vor dem Verbinden
des Grundkörpers 2 mit dem Bohrkopf 4 Hartmaterialeinsätze
6 in entsprechenden Aufnahmeöffnungen 5 aufgenommen werden. Also in the illustration shown in Figs. 5 and 6 finds
a separate from the
Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4
ist bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform
der Bohrkopf 4 einstückig ausgebildet und es erfolgt
eine Verbindung mit dem Grundkörper 2 durch eine wiederum
mit 14 angedeutete Verschweißung.In contrast to the embodiment according to FIGS. 3 and 4
is in the embodiment shown in FIGS. 5 and 6
the
Für eine ordnungsgemäße Kraftübertragung selbst nach einem
Lockern bzw. Verschleißen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze
6 sind auch in dieser Ausführungsform sowohl
das im Bohrkopf 4 aufgenommene Ende des Hartmaterial- bzw.
Hartmetalleinsatzes 6 als auch der Aufnahmebereich im
Grundkörper 2 mit einer gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche
ausgebildet.For proper power transmission even after a
Loosening or wear of the hard material or
Anstelle der Ausbildung sämtlicher Hartmaterialeinsätze 6
mit einer gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche könnten entsprechend
dem Einsatzzweck beispielsweise nur besonders beanspruchte,
einzelne Hartmaterialeinsätze 6 derart ausgebildet
sein, um die erforderliche Löseenergie zuverlässig
in das Bohrloch einbringen zu können.Instead of training all
Claims (7)
- A drill bit (1) for drilling and, in particular, rotary percussion drilling a hole and, in particular, a tap hole of a blast furnace, wherein the drill bit (1) is comprised of a drill head (4) including a plurality of hard-material or hard-metal inserts (6) and a base body (2) to be connected with a driving element or the like for actuating or powering the drill bit (1), said hard-material or hard-metal inserts (6) being received in bores or openings (5) of the drill head (4), wherein at least one hard-material or hard-metal insert (6), on its end received within the drill head (4), is at least partially designed with a curved or cambered surface contour (11) that cooperates with a complementary, cambered or curved surface of the drill head (4) and/or the base body (2), characterized in that the end (10) of the hard-material or hard-metal insert (6), which is designed with said cambered or curved surface contour (11) has external dimensions (13) larger than those of the end of the hard-material or hard-metal insert (6) projecting out of the drill head (4).
- A drill bit according to claim 1, characterized in that the cambered surface contour (11) of the end (10) of the hard-material or hard-metal insert (6) is formed by a spherical surface or spherical layer.
- A drill bit according to claim 1 or 2, characterized in that the clear width of a bore or opening (5) for receiving the hard-material or hard-metal insert (6) at least slightly exceeds the external dimensions of the end of the hard-material or hard-metal insert (6), to be received within the drill head (4), and that the hard-material or hard-metal insert (6) in its partial region received within the bore (5) is surrounded by a sleeve (8) whose external dimensions are adapted to the clear width of the bore (5) of the drill head (4).
- A drill bit according to claim 3, characterized in that the sleeve (8) surrounding the hard-material or hard-metal insert (6) is weldable with the material of the drill head (4).
- A drill bit according to any of the claims 1 to 4, characterized in that the hard-material or hard-metal inserts (6) are capable of being fitted into the bores or passage openings (5) from the drill head side facing the base body (2) of the drill bit (1), and that the drill head (4) is capable of being connected and, in particular, welded with the base body (2) upon reception of the hard-material or hard-metal inserts (6).
- A drill bit according to claim 5, characterized in that the drill head (4) is dividedly designed, particularly on places or lines intended to each receive a plurality of hard-material or hard-metal inserts (6), and that the partial regions (4', 4") of the drill head (4) upon reception of the hard-material or hard-metal inserts (6) within the bores or openings (5) are capable of being connected and, in particular, welded with one another and/or with the base body (2).
- A drill bit according to claim 5 or 6, characterized in that the bores or openings (5) of the drill head (4) have cross sections tapering towards the outer surface of the drill head (4) and/or are designed to be offset or have widening cross sections in the end regions facing away from the outer surface of the drill head (4).
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