EP4116539B1 - Bohrkopf einer erdbohrvorrichtung, verfahren zum herstellen eines bohrkopfs einer erdbohrvorrichtung und verwendung eines bohrkopfs einer erdbohrvorrichtung - Google Patents

Bohrkopf einer erdbohrvorrichtung, verfahren zum herstellen eines bohrkopfs einer erdbohrvorrichtung und verwendung eines bohrkopfs einer erdbohrvorrichtung Download PDF

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EP4116539B1
EP4116539B1 EP22181842.0A EP22181842A EP4116539B1 EP 4116539 B1 EP4116539 B1 EP 4116539B1 EP 22181842 A EP22181842 A EP 22181842A EP 4116539 B1 EP4116539 B1 EP 4116539B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chisel
attachment
receptacle
drill head
section
Prior art date
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Active
Application number
EP22181842.0A
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English (en)
French (fr)
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EP4116539A1 (de
Inventor
Franz-Josef Puettmann
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.)
Tracto Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Tracto Technik GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP4116539A1 publication Critical patent/EP4116539A1/de
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Publication of EP4116539B1 publication Critical patent/EP4116539B1/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/62—Drill bits characterised by parts, e.g. cutting elements, which are detachable or adjustable
    • 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
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14—Fluid operated hammers
    • E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
    • E21B17/0465—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches characterised by radially inserted locking elements

Definitions

  • the invention relates to a drill head of an earth drilling device with a chisel and an attachment, a method for producing a drill head of an earth drilling device and a use of a drill head of an earth drilling device.
  • Ram drilling devices are self-propelled drilling devices.
  • a ram drilling device has a percussion piston which is moved oscillating (back and forth) within a housing and, depending on the desired direction of movement of the ram drilling device, impacts directly or indirectly on a front or rear striking surface of the housing. The kinetic energy of the percussion piston transmitted thereby accelerates the ram drilling device within the soil.
  • an earth drilling device which has a base body with a housing.
  • a percussion piston is movably mounted in the housing.
  • the striking piston moves forward, it strikes the rear end of a firing pin, which forms part of the drill head.
  • the front end of the firing pin forms a drill head tip which, due to its relatively small diameter, ensures high directional stability of the earth drilling device, which is designed as a ram drilling device or earth rocket.
  • Behind the (drill head) tip of the firing pin Two ring-shaped drill head elements are connected one behind the other to the firing pin. The connection is made using two fastening bolts.
  • the fastening bolts are dowel pins in corresponding holes that have a preload.
  • receptacles in a firing pin designed as a chisel and an attachment for a dowel pin in the chisel and attachment in such a way that they complement each other to form an overall receptacle for a dowel pin.
  • the dowel pin can be inserted into the resulting overall receptacle.
  • the receptacles of the chisel and attachment are designed as round grooves, which in turn are adapted to the radius of the roll pin.
  • the invention is based on the object of creating a drill head of an earth drilling device, a method for producing a drill head of an earth drilling device and a use of a drill head of an earth drilling device, so that an improvement of the drill head compared to the aforementioned disadvantages is possible, in particular a simpler type of Attachment of the attachment to the chisel can be made possible. A simpler construction can be enabled. Longer drill head service times may be possible.
  • the core of the invention is to provide a change in the receptacle of the dowel pin, contrary to the previous understanding of those skilled in the art.
  • the invention breaks with the idea of adapting the receptacle for the roll pin in the chisel with high precision with regard to the radius of the roll pin used and thereby providing production with the lowest possible tolerances.
  • the present invention therefore takes a completely contrary approach to high-precision production with low tolerances in relation to the design of the receptacle in the chisel for the dowel pin.
  • the prejudice is broken in such a way that the design of the receptacle in the chisel for the dowel pin is enlarged compared to the design otherwise considered necessary.
  • the core idea of the invention follows the idea of providing a receptacle that is larger than the diameter or radius of the roll pin, which runs counter to the previous idea of providing tight manufacturing tolerances compared to the specification of the radius of the roll pin.
  • the service life can be improved, and despite the enlarged receptacle, the attachment can also be securely attached to the chisel. Deviating from the round groove that was previously only considered for a holder, a different shape than this round groove is even possible.
  • the invention provides a drill head of an earth drilling device with a chisel and an attachment that can be attached to the bit, with at least one roll pin being provided for holding the attachment on the chisel, and the chisel having one or more receptacles for a roll pin, the receptacle is designed to be enlarged compared to the radius of the dowel pin.
  • an “earth drilling device” includes any device that can create or expand a hole in the earth, or is used to insert or pull in pipes or other bodies into the ground.
  • the earth drilling device can in particular have a percussion piston and can be moved intermittently in an existing or to-be-created channel in order to create or expand a bore or to replace or clean an existing pipe in a destructive or non-destructive manner, to pull in lines into existing pipes or other long bodies.
  • the earth drilling device can in particular be a self-propelled impact device for creating a horizontal bore, most preferably a ram drilling device or earth rocket, whereby the terms "ram drilling device” and "earth rocket” can be used synonymously.
  • ram drilling device includes both earth displacement devices in which the drill head tip or the bit is firmly connected to the housing, as well as ram drilling devices with a chisel mounted so that it can move axially relative to the housing.
  • a ram drilling device according to the invention can be both a one-stroke device and a two-stroke device.
  • the percussion piston first strikes the chisel, which advances in the first cycle.
  • the housing is acted upon by the percussion piston in the second cycle. Peak resistance and skin friction are separated in a two-stroke device and alternately overcome more easily.
  • With a two-stroke device there is better energy conversion, which in particular makes it easier to smash obstacles as a result of the concentration of the impact impulse on the chisel.
  • the housing remains in a stationary position and thus ensures relatively good running stability.
  • An earth drilling device in the sense of the invention is not limited to underground earthworks.
  • lines in which an earth drilling device or a drill head can be operated can also run above ground.
  • horizontal drilling in the sense of the description includes in particular any type of existing or to be created, preferably horizontal channels in a body, in particular earth canals including earth drillings, rock drillings or earth pipelines as well as underground or above-ground pipelines and sewage channels, which are created by using a corresponding earth drilling device , expand, destroy, cut open, clean or have it lined and/or renovated by pulling in a line or pipe.
  • the term “drill head” in the sense of the description includes a front end, in particular the front end of the drill string of an earth drilling device.
  • the drill head can in particular have a housing or part of a housing in which the percussion piston hits the chisel.
  • the chisel can be part of the Drill head, with the tip of the bit usually forming the front end of the drill string.
  • chisel in the sense of the description includes an element of the drill string, which contacts the ground with its tip first.
  • the chisel can in particular be a firing pin acted upon by a striking piston.
  • the end acted upon by the percussion piston can be the end spaced from the tip of the chisel.
  • the bit can be present in a housing at the front end of the drill string or can protrude from a housing at the front end of the drill string.
  • attachment in the sense of the description includes an attachment that is placed on the chisel or the firing pin, in particular releasably connected to it, and which is arranged at least partially around the circumference of the chisel.
  • the radial extent of the attachment can essentially correspond to the radial extent (outer contour) of the housing. It can also be provided that the attachment extends radially (slightly) larger than the housing.
  • the attachment can essentially have a conical shape. A design of an attachment with a cone tip is possible.
  • the attachment can have one, two or more radially and/or circumferentially aligned cutting elements, so that the attachment acts as a crown head, as shown in the DE 10 2004 032 551 A1 is described in a two-part configuration, can be designed.
  • An attachment designed as a crown head can also be made in one piece.
  • the attachment can preferably be a step attachment or step head, as shown in DE 2 558 842 A1 is described, be designed. Combinations and mixed forms of the aforementioned configurations of the attachment(s) are possible, for example an attachment can have step-shaped cutting elements.
  • the attachment can be pushed from the outside onto the chisel protruding from the housing at the front end of the drill string.
  • the attachment can be present with its outer surface exposed outside the housing.
  • the attachment can have an inner surface that corresponds to the outer surface of the chisel in the area of a system or support. In the area where the attachment rests on the chisel, both the outer surface of the chisel and the inner surface of the attachment can be conical.
  • the attachment can be an attachment by means of which the external shape and/or function of the chisel can be changed when the attachment is attached.
  • the chisel can form a crown head and/or a step head with the attachment or several attachments or can be converted into a crown head-shaped and/or step head-shaped drill head.
  • the attachment can be attached to the chisel so that it cannot rotate.
  • the invention is described in particular with an attachment on a chisel, but several attachments, in particular two, arranged one behind the other in the longitudinal direction of the chisel, can also be attached to the chisel, for which purpose several receptacles arranged one behind the other in the longitudinal direction can be provided on the chisel each can have an enlarged design in the sense of the description. If multiple attachments can be provided on the chisel, the multiple attachments can have a different radial extent, so that, for example, a front attachment (located closer to the chisel tip) has a smaller diameter or a smaller radial extent than a rear attachment (further from the chisel tip spaced apart).
  • the rear attachment or rearmost attachment can have a radial extent that is essentially the radial Extension of the housing corresponds, it can also be provided that the radial extension of the rear or rearmost attachment is (slightly) larger than the radial extension of the housing.
  • a roll pin or a clamping sleeve is understood to mean an element which serves to attach an attachment to a chisel and is designed as a hollow, slotted pin or sleeve.
  • the terms roll pin and adapter sleeve can be used synonymously.
  • To perform the function of the dowel pin it is usually at least partially or slightly compressed in a receptacle.
  • receptacle in the sense of the description includes a bore, recess, opening, hole, recess, groove or the like, into which the dowel pin is inserted for the purpose of fastening the attachment to the chisel and whose contour or Limitation forms at least a portion of a contact surface for the dowel pin.
  • hole does not primarily refer to the type of production, but rather to the mere provision of the recess, opening, hole, recess or groove.
  • the recording can be created using any machine tool, in particular a drill, a lathe, or a milling machine.
  • the holder can be made with one or more rotating tools and the mechanical removal of chips or fragments. It is also possible to produce the recording using spark erosion, orbital lapping or using a laser.
  • the receptacle, in particular on the attachment can be designed as a through hole or through hole.
  • a receptacle can be provided into which a dowel pin can be inserted or inserted.
  • the chisel and the attachment can thus form an overall receptacle or several overall receptacles for a dowel pin, in that the receptacle(s) in the attachment and chisel can be aligned at least partially overlapping or aligned.
  • a longitudinal axis of the receptacle can be aligned at least in sections transversely to the longitudinal direction of the chisel or the attachment.
  • the receptacle on the chisel or the attachment can extend at least in sections in such a way that the longitudinal axis of the chisel or the attachment is not cut.
  • a receptacle on the chisel can be designed as a bore or recess, which is formed at least over an angular section of the circumference in a cutting plane to the longitudinal axis of the chisel; a hole or recess (receptacle) can extend over the circumference of the chisel, with the hole or recess (receptacle) at a height the longitudinal axis of the chisel can be formed.
  • the receptacle on the chisel can be designed as a recess which is formed on the circumference of the chisel in a cutting plane transverse to the longitudinal axis of the chisel.
  • a section of the recess on the chisel can be designed as a round groove-shaped recess.
  • a receptacle for the dowel pin can be formed, which can be adapted to the position of a receptacle on the chisel and, together with a receptacle on the chisel, can form an "overall receptacle" for the dowel pin.
  • a receptacle designed entirely as a recess on the chisel can, with several assigned receptacles on the attachment, form several “overall receptacles” for one dowel pin each.
  • a section of the roll pin can rest in each of the associated receptacles of the chisel and attachment in order to hold the attachment on the chisel.
  • the depth of the receptacle in the chisel is selected such that there is as little interference as possible on/in the chisel, and on the other hand, the depth is sufficiently dimensioned so that the receptacle, together with the diameter of the dowel pin, is sufficient to hold the attachment on the chisel .
  • the depth of the receptacle is generally in the range of 7% to 20% of the average diameter of a receiving cone for the attachment or on the attachment, preferably in the range of 8% to 18% of the average diameter of a receiving cone for the attachment or on the attachment , particularly preferably in the range from 9% to 16% of the average diameter of a receiving cone for the attachment or on the attachment.
  • the receptacle on the chisel can be designed as a recess which can run transversely to this cutting plane along the circumference of the chisel along cutting planes that can contain the longitudinal axis of the chisel.
  • the receptacle can have substantially the same shape, particularly in the cutting plane, continuously over an angular circumference around the chisel.
  • the receptacle or receptacles on the attachment can be designed in the same and/or corresponding position with respect to the longitudinal axis of the chisel when the attachment is in place and can form one or more overall receptacles through which a dowel pin can be pushed.
  • the receptacle for the dowel pin in the chisel has a contact surface which is smaller than 120° of the circumference of the dowel pin, preferably less than 110° of the circumference of the dowel pin, in particular less than 100° of the circumference of the dowel pin. It can be provided that the receptacle for the dowel pin in the chisel has a contact surface that is larger than 70°, in particular larger than 75°, in particular larger than 80°, in particular larger than 85°, in particular larger than 89°. It has been found that although a small extent of the dowel pin comes into contact with the pick-up of the chisel, it still offers a suitable holding function for the attachment on the chisel.
  • the dowel pin can be largely surrounded on the circumference by the receptacle in the attachment.
  • a contact surface designed on the attachment for the dowel pin can be provided in the receptacle, which can cover an angular range of the dowel pin that is greater than 190°, in particular greater than 200°, in particular greater than 210°, in particular greater than 220°, in particular greater than 230°, in particular greater than 240°.
  • the core idea according to the invention can be expressed in that the dowel pin is free of contact over an angular range, i.e. without contact in the receptacle of the chisel.
  • the dowel pin can have an angular range on its circumference that is contactless for receiving the chisel.
  • the depth of the receptacle in the chisel can be designed to be less than the wall thickness of the dowel pin.
  • the overall recording i.e. H. the receptacle of the chisel for the dowel pin and the receptacle for the dowel pin on the attachment in depth transverse to a cutting plane that contains the longitudinal axis of the chisel are designed such that the receptacle on the chisel is less than a third of the diameter of the dowel pin, in particular a Quarter of the diameter of the dowel pin, in particular a fifth of the diameter of the dowel pin, is deep or high.
  • the receptacle has a contour with a first section which is adapted to the radius of the dowel pin, the contour of the receptacle having a further section which has an enlarged configuration compared to the first section.
  • the possibility can be provided to design a receptacle in such a way that several areas of the receptacle are provided, the receptacle being delimited by a contour which - corresponding to the several areas - has different sections for the individual areas.
  • an area or section of the contour can be provided which is adapted to the radius of the dowel pin and the further area enables the receptacle to be enlarged. This allows the roll pin to be given the opportunity to "relax" or not “compress completely” when it is loaded by a relative movement of the attachment to the chisel, whereby the load on the roll pin can be reduced.
  • a shape or contour of the receptacle on the chisel or on the attachment is considered, a shape or contour is preferably considered in a cutting plane of the chisel and/or the attachment, which contains the longitudinal axis of the chisel and/or the attachment. Sizes and/or positions can relate in particular to the cutting plane of the chisel and/or the attachment, which contains the longitudinal axis of the chisel and/or the attachment.
  • the first section is a section that is adapted to a position of the dowel pin in the unloaded state of the attachment.
  • the unloaded state of the attachment essentially corresponds to the state in which no external forces act on the attachment. In the event that no external forces act on the attachment, the attachment can essentially only be held on the chisel.
  • the first section adapted to the unloaded state can be referred to as a section for the "zero position” or a region of the "zero position" of the dowel pin.
  • the position of the first section and the shape or contour of the first section can be adapted to the "zero position" for the chisel and attachment.
  • the (“zero position") section or the first section can be designed such that the section has a radius or a distance from a center position for the dowel pin that is adapted to the radius of the dowel pin in the essentially unloaded state.
  • the first section can be chosen so that the dowel pin is in line contact with the receptacle and this can also be the case in particular if there is a deviation from the planned theoretical zero position due to the required tolerances (i.e. the attachment is already in the unloaded position compared to the chisel status "moved"). If a dowel pin rests on the first section, the dowel pin can be at least slightly compressed ("prestressed") in order to ensure the holding function.
  • the first section can be designed essentially flat with a surface that is formed along the radius and also extends transversely to the longitudinal axis of the chisel.
  • the first section is essentially linear, so that the areal design can be "reduced to a line", which can be a line of the aforementioned surface with the corresponding radius or distance to the center for the dowel pin can.
  • the essentially linear configuration can extend essentially along the dowel pin or transversely to the longitudinal axis of the chisel.
  • contour in the sense of the description includes the scope or limitation of the recording or the cross section of the recording, which is characterized by the “absence” of material.
  • the (cross-sectional) shape can essentially be considered, which results from a cut transverse to the longitudinal direction of the receptacle or longitudinal direction of the chisel or the attachment, this cut also or alternatively transverse to the longitudinal extent of the tool to be inserted into the receptacle Roll pin can run.
  • the contour of the recording does not necessarily have to be the same or identical over the entire longitudinal extent of the recording. A change in the contour in the direction of the longitudinal extent of the recording is possible.
  • this essentially means a contour that is present in the receptacle and can come into contact with the dowel pin at least in sections; a design in more detail
  • the edge area of the receptacle in relation to the edge of the attachment or the chisel, with which the dowel pin cannot come into contact, is primarily independent of this.
  • section in particular the contour, in the sense of the description includes an area of the cross section of the receptacle or an area of the (cross-sectional) shape of the receptacle.
  • the section can extend over an area transverse to the longitudinal axis of the chisel and transverse to the cross section of the receptacle or the (cross-sectional) shape.
  • the distance of a contour to the center of the receptacle or a center of a dowel pin to be inserted into the receptacle is smaller in a first section than the distance of the contour in a further section. In this way, a particularly simple geometry of the receptacle can be provided or produced by focusing on a center point of the receptacle or the dowel pin to be inserted.
  • the term "contour” or the term “section” is initially used for the indefinite article for each of the preferred embodiments and in the following description of the preferred embodiment the definite article is used for the two terms.
  • the indefinite article at the beginning of the description of a preferred embodiment expresses that the different preferred embodiments do not have to be combined with regard to the design of the contour or the sections of the contour in order to represent a preferred embodiment.
  • a preferred embodiment of an embodiment of the contour or one of the sections of the contour which follows a previously described embodiment of the contour or the sections of the contour in the description, does not have to be based on the previously described embodiment, but can be done without the previously described embodiment get along.
  • Combinations of the described configurations for the “contour” or the “section(s)” are certainly possible, but each configuration of the contour or sections of the contour can represent a preferred embodiment on its own.
  • a first section has a radius that is smaller than the radius of a further section.
  • different sections of the contour of the receptacle are adjacent to one another, so that a receptacle that can be easily constructed and adapted to the dowel pin is possible.
  • the receptacle is enlarged in a section of the receptacle that is arranged closer to the chisel tip in the longitudinal direction of the chisel.
  • the section with the enlargement of the recording can be a further section described in the other embodiments. This makes it possible to ensure that the tolerances in the direction of the longitudinal axis of the chisel and/or attachment are taken into account and that the recording is enlarged in this direction.
  • an enlargement of the receptacle is designed as a straight line, which is inclined in particular with respect to the longitudinal direction of the chisel.
  • the straight line can be part of a section of a contour of the recording.
  • the straight line can be part of the further section of the other described embodiments.
  • the straight line can be the further section of the other described embodiments. This allows a simple design of the enlargement of the recording to be achieved.
  • the straight line as part of a section of a contour of the receptacle can be arranged in the longitudinal direction of the chisel closer to the chisel tip than the first section.
  • the straight line can connect directly or indirectly to the first section.
  • the recording consists of the straight line and the first section with a radius.
  • the first section with the radius, together with the inserted dowel pin, can specify a relative position of the chisel to the attachment in which the attachment cannot be moved further in the direction pointing away from the chisel tip.
  • the first section may be a boundary surface for the roll pin in a direction away from the bit tip.
  • the straight line allows for a relative movement of the attachment and the chisel, allowing the attachment to be pushed closer to the tip of the chisel.
  • a receptacle with a section designed as a straight line is designed in such a way that the attachment and the chisel form an overall receptacle in which the dowel pin is in an unloaded position of the attachment ("zero position"), i.e. no effect on the attachment Forces from outside, at least partially applied to the section designed as a straight line - in addition to a possible system on the first section.
  • a linear contact of the dowel pin in the receptacle can be aimed for even when the attachment is loaded, which leads to a relative movement between the attachment and the chisel, in which the attachment can move in the direction of the chisel tip.
  • the inclination of the straight line that may be present in a contour has an angle between 5° and 20°, in particular between 10° and 20°, in particular relative to the longitudinal direction of the chisel or attachment between 12° and 18°, especially between 14° and 18°.
  • the design of the values mentioned is easily accessible and manageable for production and planning by the people entrusted with it.
  • the inclination can increase compared to the tip of the chisel.
  • an enlargement of the receptacle can be present in a section of the receptacle that is further apart from the chisel tip in the longitudinal direction of the chisel than one or more other possible sections of the receptacle.
  • the section with the enlargement of the recording can be a further section described in the other embodiments. This can ensure that even in a possible relative direction of movement of the attachment on the chisel "backward" or away from the chisel tip, relaxation or relief of the tension pin can be present or achieved. Any possible notch effect that may occur can be reduced.
  • the invention also provides a method of manufacturing a drill head of an earth drilling device, the drill head having a bit and an attachment.
  • the attachment can be attached to the chisel.
  • the attachment can be held on the chisel by means of at least one roll pin and the chisel has one or more receptacles for the dowel pin, the receptacle being designed to be enlarged compared to the radius of the dowel pin.
  • the invention also provides use of a drill head of an earth boring apparatus, the drill head having a bit and an attachment attachable to the bit.
  • a roll pin is used to hold the attachment to the chisel.
  • the chisel has one or more receptacles for the dowel pin, with a receptacle design that is larger than the radius of the dowel pin being used.
  • the invention is described in terms of a drill head, a method for producing a drill head and a use of a drill head.
  • the description of each of the three aspects mentioned complement each other, so that in particular the description of the drill head can also be used to describe the method for producing the drill head and/or the use of a drill head of an earth drilling device.
  • the aspects complement each other and can be freely exchanged, supplemented and/or used with regard to their formal design of device features, process features and usage features.
  • transverse as a directional or geometric indication relative to another direction includes an angle of 90°, but also deviations from this, in order to take particular tolerances into account when manufacturing the components.
  • the term “transverse” includes an angle included with the reference direction in the range of approximately 5° to 175°, preferably between approximately 20° and approximately 160°, more preferably between approximately 35° and approximately 145°, particularly preferably between approximately 50° and about 130°, most preferably between about 65° and about 115°, most preferably between about 70° and about 110°, most preferably between about 80° and about 100°, most preferably between about 95° and about 95 °.
  • this numerical specification includes not only the pure value itself, but also a range specification of an interval with boundary values, which is made up of the pure value +/-10%, in particular +/ - 5%, result.
  • Fig. 1 shows an example of an earth drilling device 1, which is designed as a self-propelled impact device.
  • a chisel 2 which is part of a drill head 102, protrudes from a housing 100.
  • the chisel 2 has a chisel tip 11.
  • the end of the chisel 2 can be acted upon by means of a percussion piston 14 which moves back and forth in the housing 100.
  • the percussion piston hits the end spaced from the chisel tip 11 in a pulse-like manner.
  • the drill head 102 has the chisel 2 and an attachment 3 attached to the chisel 2.
  • Fig. 2 shows an enlarged view of the attachment of the attachment 3 to the chisel 2, as previously done:
  • the attachment 3 has a conical (center) bore 8 with which the attachment 3 is attached to the chisel 2, which has a conical outer surface 9 , is pressed on.
  • the conical contact surfaces of the bore 8 and the outer surface 9 are adapted to one another.
  • the connection is secured by means of several dowel pins 7 (four are selected in the exemplary embodiment shown) under a defined pretension, which braces the attachment 3 against the chisel 2.
  • the state of the art, as stated in the Fig. 2 is shown to adhere to very tight tolerances.
  • the entire contour of the receptacle 6 is adapted to the diameter of the dowel pin 7;
  • the contour K of the receptacle 6 is formed entirely by means of one and the same section 20, which is adapted to the diameter of the dowel pin 7 as a radius section.
  • a now planned embodiment of the receptacle 6 on the chisel 2 is shown in a preferred embodiment: the attachment 3 is in an edge-side (extreme) position on the chisel 2; the dowel pins 7 generate a preload between the attachment 3 and the chisel 2.
  • the attachment 3 is shown in an unloaded state, ie free from external forces.
  • the recordings 6 on the chisel 2 have a section 20 with a contour K (adapted or suitable radius) adapted to the dowel pin 7.
  • FIG. 6 an embodiment of the receptacle 6 on the chisel 2 is shown in a further preferred embodiment:
  • the attachment 3 is in an unloaded state on the chisel 2, ie free from external forces, similar to the situation Fig. 3 .
  • the contour K of the receptacle 6 on the chisel 2 has the section 20 which is adapted to the dowel pin 7.
  • a section 22 is designed at a distance from the chisel tip, which has a larger radius than the radius of the section 20 adapted to the dowel pin 7.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Bohrkopf einer Erdbohrvorrichtung mit einem Meißel und einem Aufsatz, ein Verfahren zum Herstellen eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung und eine Verwendung eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung.
  • Erdbohrvorrichtungen in Form von Rammbohrvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden insbesondere für die Herstellung von horizontalen Erdbohrungen verwendet. Bei Rammbohrvorrichtungen handelt es sich um selbstgetriebene Bohrvorrichtungen. In der Regel weist eine derartige Rammbohrvorrichtung einen Schlagkolben auf, der innerhalb eines Gehäuses oszillierend (hin- und her-) bewegt wird und dabei, je nach gewünschter Bewegungsrichtung der Rammbohrvorrichtung, auf eine vordere oder hintere Schlagfläche des Gehäuses mittelbar oder unmittelbar prallt. Die dabei übertragene kinetische Energie des Schlagkolbens sorgt für eine Beschleunigung der Rammbohrvorrichtung innerhalb des Erdreichs.
  • Aus WO 2011/128045 A2 ist eine Erdbohrvorrichtung bekannt, die einen Grundkörper mit einem Gehäuse aufweist. In dem Gehäuse ist ein Schlagkolben beweglich gelagert. Der Schlagkolben trifft bei seiner Vorwärtsbewegung auf das hintere Ende eines Schlagbolzens, der einen Teil des Bohrkopfs darstellt. Das vordere Ende des Schlagbolzens bildet eine Bohrkopfspitze aus, die aufgrund ihres relativ geringen Durchmessers für eine hohe Richtungsstabilität der Erdbohrvorrichtung, die als Rammbohrvorrichtung bzw. Erdrakete ausgebildet ist, sorgt. Hinter der (Bohrkopf)spitze des Schlagbolzens sind hintereinander zwei ringförmige Bohrkopfelemente mit dem Schlagbolzen verbunden. Die Verbindung erfolgt mittels jeweils zweier Befestigungsbolzen. Bei den Befestigungsbolzen handelt es sich um Spannstifte in entsprechenden Bohrungen, die eine Vorspannung haben. Bei diesen Spannstiftbohrungen muss darauf geachtet werden, dass die an den Radius des Spannstifts angepasst sind und zudem diese Spannstiftbohrungen zueinander fluchten. Die Art der Befestigung ist zwar stabil, kann aber auch sehr aufwändig herzustellen sein. Ferner ist durch die Art der Befestigung eine Austauschbarkeit erschwert, da die genaue Maßhaltigkeit der Bohrkopfelemente, die mit dem Schlagbolzen als Aufsätze verbunden werden, und des Schlagbolzens selbst einzuhalten sind.
  • Es ist bekannt, Aufnahmen in einem als Meißel ausgestalteten Schlagbolzen und einen Aufsatz für einen Spannstift in Meißel und Aufsatz jeweils teilweise derart anzuordnen, dass sie sich zu einer Gesamtaufnahme für einen Spannstift ergänzen. In eine sich derart ergebende Gesamtaufnahme kann der Spannstift eingesetzt werden. Die Aufnahmen von Meißel und Aufsatz sind als Rundnuten ausgebildet, die ihrerseits an den Radius des Spannstifts angepasst sind. Die Herstellung einer Verbindung zwischen Meißel und Aufsatz ist kostenintensiv, aufwändig und kann schadensanfällig sein, da eine definierte Vorspannung (ein Aufpressen) des Aufsatzes gegenüber dem Meißel erreicht werden muss und dieses bei flachem Konuswinkel des Meißels.
  • Es wurde bisher die Auffassung vertreten, dass eine höchstgenaue Toleranz in der Fertigung erreicht werden muss. Auch bei nur geringen Abweichungen der Maße in Aufsatz und Meißel wurden diese als Ausschuss qualifiziert und nicht weiter verwendet. Die herstellungsbedingten geringen Toleranzen betrafen sowohl die Position der Aufnahmen in Meißel und Aufsatz als auch die Ausgestaltung der Aufnahme mit seiner Anpassung an den Radius des Spannstifts selbst. Schon durch geringe Maßabweichungen der Durchmesser und/oder Meißel und/oder Positionen der Aufnahmen im Aufsatz und der Aufnahmen in dem Meißel wurde bisher angenommen, dass ein größerer Versatz zwischen Aufsatz und Meißel zu einer sehr starken Verformung des Spannstifts führen kann. Der stark verformte Spannstift wirkt seinerseits insbesondere auf die Aufnahme im Meißel stark ein und es können - ausgehend von der als Rundnut ausgestalteten Aufnahme - Meißelbrüche auftreten.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Bohrkopf einer Erdbohrvorrichtung, ein Verfahren zum Herstellen eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung und eine Verwendung eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung zu schaffen, so dass eine Verbesserung des Bohrkopfs gegenüber den vorgenannten Nachteilen ermöglicht ist, wobei insbesondere eine einfachere Art der Befestigung des Aufsatzes am Meißel ermöglicht werden kann. Eine einfachere Konstruktion kann ermöglicht werden. Längere Standzeiten des Bohrkopfs können möglich sein.
  • Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung.
  • Kern der Erfindung ist es, entgegen dem bisherigen Verständnis des Fachmanns eine Veränderung der Aufnahme des Spannstifts vorzusehen. Die Erfindung bricht mit der Vorstellung, die Aufnahme für den Spannstift im Meißel bezüglich des Radius des verwendeten Spannstifts hochgenau anzupassen und dabei eine Fertigung mit möglichst geringen Toleranzen vorzusehen. Die vorliegende Erfindung geht somit einen komplett konträren Weg zu der hochgenauen Fertigung mit geringen Toleranzen bezogen auf die Ausgestaltung der Aufnahme im Meißel für den Spannstift. Es wird mit dem Vorurteil derart gebrochen, dass die Ausgestaltung der Aufnahme im Meißel für den Spannstift vergrößert gegenüber der sonst als erforderlich angesehenen Ausgestaltung erfolgt. Der Kerngedanke der Erfindung folgt der Überlegung, eine gegenüber dem Durchmesser bzw. Radius des Spannstifts vergrößerte Aufnahme vorzusehen, was der bisherigen Überlegung, enge Herstellungstoleranzen gegenüber der Vorgabe des Radius des Spannstifts vorzusehen, entgegenläuft. Erstmals wurde erkannt, dass trotz einer vergrößerten Aufnahme für den Spannstift die Standzeit verbessert werden kann, wobei trotz der vergrößerten Aufnahme auch eine sichere Befestigung des Aufsatzes am Meißel gegeben sein kann. Abweichend von der bisher alleinig für eine Aufnahme in Erwägung gezogenen Rundnut, ist sogar eine andere Formgestaltung möglich als diese Rundnut.
  • Die Erfindung schafft einen Bohrkopf einer Erdbohrvorrichtung mit einem Meißel und einem Aufsatz, der an dem Meißel befestigt werden kann, wobei mindestens ein Spannstift zum Halten des Aufsatzes am Meißel vorgesehen ist, und der Meißel eine oder mehrere Aufnahmen für einen Spannstift aufweist, wobei die Aufnahme gegenüber dem Radius des Spannstifts vergrößert ausgestaltet ist.
  • Eine "Erdbohrvorrichtung" umfasst im Sinne der Beschreibung jedes Gerät, welches eine Erdbohrung erstellen oder aufweiten kann, oder dazu verwendet wird, Leitungen oder andere Körper in das Erdreich einzubringen bzw. einzuziehen. Die Erdbohrvorrichtung kann insbesondere einen Schlagkolben aufweisen und in einem bestehenden oder zu erstellenden Kanal stoßweise bewegt werden, um eine Bohrung zu erstellen oder aufzuweiten oder ein bestehendes Rohr zerstörend oder nicht zerstörend zu ersetzen oder zu reinigen, Leitungen in bestehende Rohre oder andere Langkörper einzuziehen. Die Erdbohrvorrichtung kann insbesondere ein selbstgetriebenes Schlaggerät zur Erstellung einer Horizontalbohrung, ganz besonders bevorzugt eine Rammbohrvorrichtung bzw. Erdrakete, sein, wobei die Begriffe "Rammbohrvorrichtung" und "Erdrakete" synonym verwendet werden können.
  • Der Begriff "Rammbohrvorrichtung" umfasst sowohl Erdverdrängungsvorrichtungen, bei denen die Bohrkopfspitze bzw. der Meißel fest mit dem Gehäuse verbunden ist, als auch Rammbohrvorrichtungen mit axial gegenüber dem Gehäuse verschiebbar gelagertem Meißel. Eine erfindungsgemäße Rammbohrvorrichtung kann sowohl eine Ein-Takt-Vorrichtung als auch eine Zwei-Takt-Vorrichtung sein. Bei einer Zwei-Takt-Vorrichtung schlägt zunächst der Schlagkolben auf den Meißel, der im ersten Takt vorauseilt. Das Gehäuse wird im zweiten Takt vom Schlagkolben beaufschlagt. Spitzenwiderstand und Mantelreibung werden bei einer Zwei-Takt-Vorrichtung getrennt und abwechselnd leichter überwunden. Bei einer Zwei-Takt-Vorrichtung erfolgt eine bessere Energieumsetzung, die insbesondere die Zertrümmerung von Hindernissen infolge der Konzentration des Schlagimpulses auf den Meißel erleichtert. Infolge der entsprechend dem Hubweg des Bohrkopfes vorauseilenden Bodenverdrängung bleibt das Gehäuse in ruhiger Lage und gewährleistet dadurch eine relativ gute Laufstabilität.
  • Eine Erdbohrvorrichtung im Sinne der Erfindung ist nicht auf unterirdische Erdarbeiten beschränkt. So können beispielsweise Leitungen, in denen ein Erdbohrgerät bzw. ein Bohrkopf betrieben werden kann, auch oberirdisch verlaufen.
  • Der Begriff "Horizontalbohrung" im Sinne der Beschreibung umfasst insbesondere jede Art von bestehenden oder zu erstellenden, vorzugsweise horizontalen Kanälen in einem Körper, insbesondere Erdkanäle einschließlich Erdbohrungen, Felsbohrungen oder Erdleitungen sowie unteroberirdische oder oberirdische Rohrleitungen und Abwasserkanäle, die sich durch Einsatz einer entsprechenden Erdbohrvorrichtung herstellen, aufweiten, zerstören, aufschneiden, reinigen oder mittels Einziehen einer Leitung oder Rohrs auskleiden und/oder sanieren lassen.
  • Der Begriff "Bohrkopf' im Sinne der Beschreibung umfasst ein vorderes Ende, insbesondere das vorderste Ende des Bohrstrangs einer Erdbohrvorrichtung. Der Bohrkopf kann insbesondere ein Gehäuse oder einen Teil eines Gehäuses aufweisen, in dem der Schlagkolben auf den Meißel trifft. Der Meißel kann Teil des Bohrkopfs sein, wobei die Spitze des Meißels üblicherweise das vorderste Ende des Bohrstrangs bildet.
  • Der Begriff "Meißel" im Sinne der Beschreibung umfasst ein Element des Bohrstrangs, welches mit seiner Spitze voran das Erdreich kontaktiert. Bei dem Meißel kann es sich insbesondere um einen von einem Schlagkolben beaufschlagten Schlagbolzen handeln. Das von dem Schlagkolben beaufschlagte Ende kann das zur Spitze des Meißels beabstandete Ende sein. Der Meißel kann am vorderen Ende des Bohrstrangs in einem Gehäuse vorliegen bzw. am vorderen Ende des Bohrstrangs aus einem Gehäuse herausragen.
  • Der Begriff "Aufsatz" im Sinne der Beschreibung umfasst einen auf den Meißel bzw. den Schlagbolzen aufgesetzten, insbesondere lösbar mit diesem verbundenen, Aufsatz, der zumindest teilweise um den Umfang des Meißels angeordnet ist. Die radiale Erstreckung des Aufsatzes (äußere Kontur) kann im Wesentlichen der radialen Erstreckung (äußere Kontur) des Gehäuses entsprechen. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich der Aufsatz radial (geringfügig) größer erstreckt als das Gehäuse. Der Aufsatz kann im Wesentlichen eine konische Form haben. Eine Ausgestaltung eines Aufsatzes mit einer Kegelspitze ist möglich. Der Aufsatz kann ein, zwei oder mehr radial und/oder in Umfangsrichtung ausgerichtete Schneidelemente aufweisen, so dass der Aufsatz als Kronenkopf, wie dieser in der DE 10 2004 032 551 A1 in einer zweiteiligen Ausgestaltung beschrieben ist, ausgestaltet sein kann. Ein als Kronenkopf ausgestalteter Aufsatz kann auch einteilig ausgeführt sein. Bevorzugt kann der Aufsatz als Stufenaufsatz oder Stufenkopf, wie dieser in DE 2 558 842 A1 beschrieben ist, ausgebildet sein. Kombinationen und Mischformen der vorgenannten Ausgestaltungen des oder der Aufsätze sind möglich, bspw. kann ein Aufsatz stufenförmige Schneidelemente aufweisen.
  • Der Aufsatz kann auf den am vorderen Ende des Bohrstrangs aus dem Gehäuse herausragenden Meißel von außen aufgeschoben sein. Der Aufsatz kann mit seiner Außenfläche exponiert außerhalb des Gehäuses vorliegen. Der Aufsatz kann eine Innenfläche aufweisen, die der Außenfläche des Meißels im Bereich einer Anlage bzw. Auflage entspricht. Im Bereich der Auflage bzw. Anlage des Aufsatzes auf dem Meißel können sowohl die Außenfläche des Meißels als auch die Innenfläche des Aufsatzes konisch ausgebildet sein. Bei dem Aufsatz kann es sich um einen Aufsatz handeln, mittels dem der Meißel bei aufgesetztem Aufsatz hinsichtlich seiner äußeren Form und/oder seiner Funktion verändert werden kann. Der Meißel kann mit dem Aufsatz oder mehreren Aufsätzen einen Kronenkopf und/oder einen Stufenkopf bilden bzw. in einen kronenkopfförmigen und/oder stufenkopfförmigen Bohrkopf gewandelt werden. Der Aufsatz kann drehfest auf dem Meißel befestigt sein.
  • Die Erfindung wird insbesondere mit einem Aufsatz an einem Meißel beschrieben, wobei aber auch mehrere, insbesondere in Längsrichtung des Meißels hintereinander angeordnete, Aufsätze, insbesondere zwei, am Meißel befestigt werden können, wozu mehrere in Längsrichtung hintereinander angeordnete Aufnahmen am Meißel vorgesehen sein können, die jeweils eine vergrößerte Ausgestaltung im Sinne der Beschreibung aufweisen können. Sofern mehrere Aufsätze am Meißel vorgesehen sein können, so können die mehreren Aufsätze eine unterschiedliche radiale Erstreckung aufweisen, so dass beispielsweise ein vorderer Aufsatz (näher zur Meißelspitze angeordnet) einen geringeren Durchmesser bzw. eine geringere radiale Erstreckung als ein hinterer Aufsatz (weiter von der Meißelspitze beabstandet) aufweist. Der hintere Aufsatz bzw. hinterste Aufsatz kann eine radiale Erstreckung aufweisen, die im Wesentlichen der radialen Erstreckung des Gehäuses entspricht, wobei auch vorgesehen sein kann, dass die radiale Erstreckung des hinteren bzw. hintersten Aufsatzes (geringfügig) größer als die radiale Erstreckung des Gehäuses ist.
  • Unter einem Spannstift oder einer Spannhülse wird im Sinne der Beschreibung ein Element verstanden, welches der Befestigung eines Aufsatzes an einem Meißel dient und als hohler, geschlitzter Stift oder Hülse ausgestaltet ist. Die Begriffe Spannstift und Spannhülse können synonym verwendet werden. Zur Ausübung der Funktion des Spannstifts wird dieser üblicherweise in einer Aufnahme zumindest teilweise bzw. geringfügig zusammengedrückt.
  • Der Begriff "Aufnahme" im Sinne der Beschreibung umfasst eine Bohrung, Aussparung, Öffnung, Loch, Vertiefung, Nut oder dergleichen, in die bzw. das der Spannstift zum Zwecke der Befestigung vom Aufsatz am Meißel eingeschoben wird und deren bzw. dessen Kontur bzw. Begrenzung zumindest einen Abschnitt einer Anlagefläche für den Spannstift bildet. Der Begriff "Bohrung" stellt dabei primär nicht auf die Art der Herstellung ab, sondern auf das bloße Vorsehen der Aussparung, Öffnung, Loch, Vertiefung oder Nut. Die Aufnahme kann mittels jedweder Werkzeugmaschine, insbesondere einer Bohrmaschine, einer Drehmaschine, einer Fräsmaschine, erstellt werden. Die Aufnahme kann mit einem oder mehreren rotierenden Werkzeugen und der mechanischen Abnahme von Spänen oder Bruchstücken hergestellt werden. Eine Herstellung der Aufnahme mittels Funkenerosion, Schwingläppens oder mittels Lasers ist ebenfalls möglich. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Aufnahme, insbesondere am Aufsatz, als Durchgangsbohrung oder Durchgangsloch ausgestaltet sein.
  • Zur Befestigung eines Aufsatzes an einem Meißel kann eine Aufnahme vorgesehen sein, in die ein Spannstift eingeschoben bzw. eingebracht werden kann. Es können pro Aufsatz mehrere Aufnahmen mit jeweils einem Spannstift vorgesehen sein. Der Meißel und der Aufsatz können somit eine Gesamtaufnahme oder mehrere Gesamtaufnahmen für einen Spannstift bilden, indem die Aufnahme(n) in Aufsatz und Meißel zumindest teilweise überlappend bzw. fluchtend ausgerichtet werden können.
  • Eine Längsachse der Aufnahme kann zumindest abschnittsweise quer zur Längsrichtung des Meißels bzw. des Aufsatzes ausgerichtet sein. Die Aufnahme am Meißel oder am Aufsatz kann zumindest abschnittsweise derart verlaufen, dass die Längsachse des Meißels bzw. des Aufsatzes nicht geschnitten wird. Bevorzugt kann eine Aufnahme am Meißel als Bohrung bzw. Vertiefung ausgestaltet sein, die zumindest über einen Winkelabschnitt des Umfangs in einer Schnittebene zur Längsachse des Meißels ausgebildet ist; eine Bohrung bzw. Vertiefung (Aufnahme) kann sich über den Umfang des Meißels erstrecken, wobei die Bohrung bzw. Vertiefung (Aufnahme) auf einer Höhe der Längsachse des Meißels ausgebildet sein kann. Besonders bevorzugt kann die Aufnahme am Meißel als Vertiefung ausgestaltet sein, die am Umfang des Meißels in einer Schnittebene quer zur Längsachse des Meißels ausgebildet ist. Ein Abschnitt der Vertiefung am Meißel kann als rundnutförmige Vertiefung ausgebildet sein. Am Aufsatz kann an der Innenseite, die dem Meißel zugewandt ist, eine Aufnahme für den Spannstift ausgebildet sein, die an die Position einer Aufnahme am Meißel angepasst sein kann und zusammen mit einer Aufnahme am Meißel eine "Gesamtaufnahme" für den Spannstift bilden kann. Eine vollumfänglich am Meißel als Vertiefung ausgebildete Aufnahme kann mit mehreren zugeordneten Aufnahmen am Aufsatz mehrere "Gesamtaufnahmen" für jeweils einen Spannstift ausbilden. In jeder der einander zugeordneten Aufnahmen von Meißel und Aufsatz kann ein Abschnitt des Spannstifts anliegen, um den Aufsatz am Meißel zu halten. Die Tiefe der Aufnahme im Meißel ist einerseits derart gewählt, dass ein möglichst geringer Eingriff am/im Meißel vorliegt, wobei andererseits die Tiefe derart ausreichend bemessen ist, dass die Aufnahme zusammen mit dem Durchmesser des Spannstifts ausreichend ist, um den Aufsatz am Meißel zu halten. Die Tiefe der Aufnahme ist in der Regel im Bereich von 7% bis 20% des mittleren Durchmessers eines Aufnahmekonus für den Aufsatz bzw. am Aufsatz, bevorzugt im Bereich von 8% bis 18% des mittleren Durchmessers eines Aufnahmekonsus für den Aufsatz bzw. am Aufsatz, besondes bevorzugt im Bereich von 9% bis 16% des mittleren Durchmessers eines Aufnahmekonus für den Aufsatz bzw. am Aufsatz.
  • Die Aufnahme am Meißel kann als Vertiefung ausgestaltet sein, die am Umfang des Meißels entlang von Schnittebenen, die die Längsachse des Meißels enthalten können, quer zu dieser Schnittebene verlaufen kann. Bevorzugt kann die Aufnahme kontinuierlich über einen Winkelumfang um den Meißel im Wesentlich dieselbe Form, insbesondere in der Schnittebene, aufweisen. Die Aufnahme bzw. die Aufnahmen am Aufsatz können bei aufgesetztem Aufsatz auf gleicher und/oder entsprechender Position bezogen auf die Längsachse des Meißels ausgebildet sein und eine oder mehrere Gesamtaufnahmen bilden, durch die jeweils ein Spannstift geschoben werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme für den Spannstift im Meißel eine Anlagefläche aufweist, die kleiner als 120° des Umfangs des Spannstifts, bevorzugt kleiner als 110° des Umfangs des Spannstifts, insbesondere kleiner als 100° des Umfangs des Spannstifts, ist. Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme für den Spannstift im Meißel eine Anlagefläche aufweist, die größer als 70°, insbesondere größer als 75°, insbesondere größer als 80°, insbesondere größer als 85°, insbesondere größer als 89°, ist. Es hat sich herausgestellt, dass obwohl ein geringer Umfang des Spannstifts in Anlage zur Aufnahme des Meißels gelangt, dieser dennoch eine geeignete Haltefunktion für den Aufsatz am Meisel bietet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann der Spannstift zum überwiegenden Teil umfangsseitig von der Aufnahme im Aufsatz umgeben sein. Es kann eine am Aufsatz ausgestaltete Anlagefläche für den Spannstift in der Aufnahme vorgesehen sein, die einen Winkelbereich des Spannstifts überstreichen kann, der größer als 190°, insbesondere größer als 200°, insbesondere größer als 210°, insbesondere größer als 220°, insbesondere größer als 230°, insbesondere größer als 240°, sein kann.
  • Der erfindungsgemäße Kerngedanke kann sich dadurch ausdrücken, dass der Spannstift über einen Winkelbereich anlagefrei, d.h. ohne Anlage in der Aufnahme des Meißels, vorliegt. Der Spannstift kann an seinem Umfang einen Winkelbereich aufweisen, der kontaktlos zur Aufnahme des Meißels vorliegt.
  • Die Tiefe der Aufnahme im Meisel kann weniger hoch ausgestaltet sein als die Wandungsdicke des Spannstifts. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Gesamtaufnahme, d. h. die Aufnahme des Meißels für den Spannstift und die Aufnahme für den Spannstift am Aufsatz in der Tiefe quer zu einer Schnittebene, die die Längsachse des Meißels enthält, derart ausgestaltet sind, dass die Aufnahme am Meisel weniger als ein Drittel des Durchmessers des Spannstifts, insbesondere ein Viertel des Durchmessers des Spannstifts, insbesondere ein Fünftel des Durchmessers des Spannstifts, tief bzw. hoch ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Aufnahme eine Kontur mit einem ersten Abschnitt auf, die an den Radius des Spannstifts angepasst ist, wobei die Kontur der Aufnahme einen weiteren Abschnitt aufweist, der eine gegenüber dem ersten Abschnitt vergrößerte Ausgestaltung aufweist. Es kann die Möglichkeit vorgesehen werden, eine Aufnahme derart zu gestalten, dass mehrere Bereiche der Aufnahme vorgesehen sind, wobei die Aufnahme durch eine Kontur begrenzt wird, die - den mehreren Bereichen entsprechend - unterschiedliche Abschnitte für die einzelnen Bereiche aufweist. Es kann im Wesentlichen ein Bereich bzw. Abschnitt der Kontur vorgesehen sein, der an den Radius des Spannstifts angepasst ist und der weitere Bereich eine Vergrößerung der Aufnahme ermöglicht. Hierdurch kann dem Spannstift bei einer Belastung durch eine relative Bewegung des Aufsatzes zum Meißel die Möglichkeit gegeben werden, "zu entspannen" bzw. sich nicht "vollständig zusammenzudrücken", wodurch die Belastung des Spannstifts verringert werden kann.
  • Sofern die Form bzw. Kontur der Aufnahme am Meißel bzw. am Aufsatz betrachtet wird, so wird bevorzugt eine Form bzw. Kontur in einer Schnittebene des Meißels und/oder des Aufsatzes betrachtet, die die Längsachse des Meißels und/oder des Aufsatzes enthält. Größen und/oder Positionen können sich insbesondere auf die Schnittebene des Meißels und/oder des Aufsatzes beziehen, der die Längsachse des Meißels und/oder des Aufsatzes enthält.
  • Es kann vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt ein Abschnitt ist, der an eine Lage des Spannstifts im unbelasteten Zustand des Aufsatzes angepasst ist. Der unbelastete Zustand des Aufsatzes entspricht im Wesentlichen dem Zustand, in dem auf den Aufsatz keine Kräfte von außen wirken. In dem Fall, dass auf den Aufsatz keine Kräfte von außen wirken, kann der Aufsatz im Wesentlichen lediglich an dem Meißel gehalten werden. Der an den unbelasteten Zustand angepasste erste Abschnitt kann als Abschnitt für die "Nulllage" oder einen Bereich der "Nulllage" des Spannstifts bezeichnet werden. Die Lage des ersten Abschnitts und die Form bzw. Kontur des ersten Abschnitts können an die "Nulllage" für Meißel und Aufsatz angepasst sein. Der ("Nulllagen"-)Abschnitt bzw. der erste Abschnitt kann derart ausgestaltet sein, dass der Abschnitt einen Radius oder einen Abstand von einer Mittelposition für den Spannstift aufweist, der an den Radius des Spannstifts im im Wesentlichen unbelasteten Zustand angepasst ist. Der erste Abschnitt kann so gewählt sein, dass der Spannstift in Linienberührung mit der Aufnahme steht und dies kann auch insbesondere dann der Fall sein, wenn aufgrund erforderlicher Toleranzen eine Abweichung von der geplanten theoretischen Nulllage vorliegt (d.h. der Aufsatz ist gegenüber dem Meißel schon im unbelasteten Zustand "verschoben"). Liegt ein Spannstift am ersten Abschnitt an, so kann der Spannstift zumindest leicht zusammengedrückt ("vorgespannt") sein, um die Haltefunktion zu gewährleisten. Der erste Abschnitt kann im Wesentlichen flächenhaft mit einer Fläche, die entlang des Radius ausgebildet ist und sich zudem quer zur Längsachse des Meißels erstreckt, ausgestaltet sein. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste Abschnitt im Wesentlichen linienförmig ausgebildet ist, so dass sich die flächenhafte Ausgestaltung "auf eine Linie reduzieren kann", die eine Linie der zuvor genannten Fläche mit dem entsprechenden Radius oder Abstand zum Mittelpunkt für den Spannstift sein kann. Die im Wesentlichen linienförmige Ausgestaltung kann sich im Wesentlichen längs des Spannstifts bzw. quer zur Längsachse des Meißels erstrecken.
  • Der Begriff "Kontur" im Sinne der Beschreibung umfasst den Umfang bzw. die Begrenzung der Aufnahme bzw. den Querschnitt der Aufnahme, die sich durch das "Fehlen" von Material auszeichnet. Zur Beschreibung der Kontur kann im Wesentlichen die (Querschnitts-)Form betrachtet werden, die sich durch einen Schnitt quer zur Längsrichtung der Aufnahme bzw. Längsrichtung des Meißels oder des Aufsatzes ergibt, wobei dieser Schnitt zudem oder alternativ quer zur Längserstreckung des in die Aufnahme einzubringenden Spannstifts verlaufen kann. Die Kontur der Aufnahme muss nicht zwingend über die gesamte Längserstreckung der Aufnahme gleich bzw. identisch sein. Eine Änderung der Kontur in Richtung der Längserstreckung der Aufnahme ist möglich. Sofern eine Kontur beschrieben wird, so wird hierunter im Wesentlichen eine Kontur verstanden, die in der Aufnahme vorliegt und mit dem Spannstift zumindest abschnittsweise in Kontakt gelangen kann; eine Formgestaltung im näheren Randbereich der Aufnahme bezogen auf den Rand des Aufsatzes bzw. des Meißels, mit der der Spannstift nicht in Kontakt gelangen kann, ist primär davon unabhängig.
  • Der Begriff "Abschnitt", insbesondere der Kontur, umfasst im Sinne der Beschreibung einen Bereich des Querschnitts der Aufnahme bzw. einen Bereich der (Querschnitts-)Form der Aufnahme. Der Abschnitt kann sich über einen Bereich quer zur Längsachse des Meißels und quer zum Querschnitt der Aufnahme bzw. der (Querschnitts-)Form erstrecken.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand einer Kontur zum Mittelpunkt der Aufnahme bzw. eines Mittelpunkts eines in die Aufnahme einzubringenden Spannstifts in einem ersten Abschnitt kleiner als der Abstand der Kontur in einem weiteren Abschnitt. Hierdurch kann eine besonders einfach ausgestaltete Geometrie der Aufnahme bereitgestellt bzw. hergestellt werden, indem auf einen Mittelpunkt der Aufnahme bzw. des einzubringenden Spannstifts abgestellt wird.
  • Es wird in der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Begriff "Kontur" bzw. der Begriff "Abschnitt" zunächst für jede der bevorzugten Ausführungsformen der unbestimmte Artikel und in der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der bestimmte Artikel für die beiden Begriffe verwendet. Der unbestimmte Artikel am Anfang der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform drückt dabei aus, dass die unterschiedlichen bevorzugten Ausführungsformen im Hinblick auf die Ausgestaltung der Kontur bzw. der Abschnitte der Kontur nicht kombiniert werden müssen, um eine bevorzugte Ausführungsform darzustellen. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Ausgestaltung der Kontur bzw. eines der Abschnitte der Kontur, die auf eine zuvor beschriebene Ausgestaltung der Kontur bzw. der Abschnitte der Kontur in der Beschreibung folgt, muss nicht auf der zuvor beschriebenen Ausgestaltung aufbauen, sondern kann ohne die zuvor beschriebene Ausgestaltung auskommen. Kombinationen der beschriebenen Ausgestaltungen für die "Kontur" bzw. den/die "Abschnitt(e)" sind zwar zwanglos möglich, aber jede Ausgestaltung der Kontur bzw. Abschnitte der Kontur kann für sich alleine eine bevorzugte Ausführungsform darstellen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist ein erster Abschnitt einen Radius auf, der kleiner ist als der Radius eines weiteren Abschnitts. Hierdurch kann eine besonders einfache Ausgestaltung einer vergrößerten Aufnahme geplant und auch hergestellt werden, indem bspw. die Kontur in dem ersten Abschnitt an den Spannstift angepasst ist und im weiteren Abschnitt eine Vergrößerung der Aufnahme vorliegt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind unterschiedliche Abschnitte der Kontur der Aufnahme benachbart zueinander, so dass eine einfach konstruierbare und an den Spannstift angepasste Aufnahme möglich ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform liegt eine Vergrößerung der Aufnahme in einem Abschnitt der Aufnahme vor, die in Längsrichtung des Meißels näher zur Meißelspitze angeordnet ist. Insbesondere kann es sich bei dem Abschnitt mit der Vergrößerung der Aufnahme um einen in den anderen Ausführungsformen beschriebenen weiteren Abschnitt handeln. Hierdurch kann erreicht werden, dass vor allem die Toleranzen in Richtung der Längsachse von Meißel und/oder Aufsatz berücksichtigt werden und die Aufnahme in dieser Richtung vergrößert ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Vergrößerung der Aufnahme als Gerade ausgestaltet, die insbesondere gegenüber der Längsrichtung des Meißels geneigt ist. Die Gerade kann Teil eines Abschnitts einer Kontur der Aufnahme sein. Die Gerade kann Teil des weiteren Abschnitts der anderen beschriebenen Ausführungsformen sein. Die Gerade kann der weitere Abschnitt der anderen beschriebenen Ausführungsformen sein. Hierdurch kann eine einfache Gestaltung der Vergrößerung der Aufnahme erreicht werden.
  • Die Gerade als Teil eines Abschnitts einer Kontur der Aufnahme kann in Längsrichtung des Meißels näher zur Meißelspitze angeordnet sein als der erste Abschnitt. Die Gerade kann sich direkt oder mittelbar an den ersten Abschnitt anschließen. Es kann vorgesehen sein, dass die Aufnahme aus der Geraden und dem ersten Abschnitt mit einem Radius besteht. Der erste Abschnitt mit dem Radius kann zusammen mit dem eingeführten Spannstift eine relative Lage des Meißels zum Aufsatz vorgeben, in der der Aufsatz nicht weiter in die Richtung verschoben werden kann, die von der Meißelspitze weg zeigt. Der erste Abschnitt kann eine Begrenzungsfläche für den Spannstift in einer Richtung weg von der Meißelspitze sein. Die Gerade ermöglicht eine relative Bewegung von Aufsatz und Meißel, bei der der Aufsatz näher zur Meißelspitze geschoben werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass eine Aufnahme mit einem als Gerade ausgeführten Abschnitt derart ausgestaltet ist, dass der Aufsatz und der Meißel eine Gesamtaufnahme bilden, in der der Spannstift in einer unbelasteten Lage des Aufsatzes ("Nulllage"), d.h. auf den Aufsatz wirken keine Kräfte von außen, an dem als Gerade ausgestalteten Abschnitt - neben einer möglichen Anlage am ersten Abschnitt - zumindest teilweise anliegt. Es kann eine linienhafte Berührung des Spannstifts in der Aufnahme auch bei einer Belastung des Aufsatzes, die zu einer relativen Bewegung zwischen Aufsatz und Meißel führt, bei der sich der Aufsatz in Richtung der Meißelspitze bewegen kann, angestrebt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Neigung der in einer Kontur gegebenenfalls vorhandenen Geraden gegenüber der Längsrichtung des Meißels oder des Aufsatzes einen Winkel zwischen 5° und 20°, insbesondere zwischen 10° und 20°, insbesondere zwischen 12° und 18°, insbesondere zwischen 14° und 18°, auf. Die Ausgestaltung der genannten Werte ist für die Herstellung und Planung für die damit betrauten Personen einfach erreichbar und beherrschbar. Die Neigung kann gegenüber der Meißelspitze ansteigen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Vergrößerung der Aufnahme in einem Abschnitt der Aufnahme vorliegen, die in Längsrichtung des Meißels weiter beabstandet von der Meißelspitze ist als ein oder mehrere weitere mögliche Abschnitte der Aufnahme. Insbesondere kann es sich bei dem Abschnitt mit der Vergrößerung der Aufnahme um einen in den anderen Ausführungsformen beschriebenen weiteren Abschnitt handeln. Hierdurch kann erreicht werden, dass auch in einer möglichen relativen Bewegungsrichtung des Aufsatzes am Meißel "nach hinten" bzw. von der Meißelspitze weg, eine Entspannung bzw. eine Entlastung des Spannstifts vorliegen bzw. erreicht werden kann. Eine mögliche auftretende Kerbwirkung kann vermindert werden.
  • Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung, wobei der Bohrkopf einen Meißel und einen Aufsatz aufweist. Der Aufsatz kann an dem Meißel befestigt werden. Der Aufsatz kann mittels mindestens eines Spannstifts am Meißel gehalten werden und der Meißel weist eine oder mehrere Aufnahmen für den Spannstift auf, wobei die Aufnahme gegenüber dem Radius des Spannstifts vergrößert ausgebildet wird.
  • Die Erfindung schafft auch eine Verwendung eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung, wobei der Bohrkopf einen Meißel und einen Aufsatz, der an dem Meißel befestigt werden kann, aufweist. Ein Spannstift wird zum Halten des Aufsatzes am Meißel verwendet. Der Meißel weist eine oder mehrere Aufnahmen für den Spannstift auf, wobei eine gegenüber dem Radius des Spannstifts vergrößerte Ausgestaltung der Aufnahme verwendet wird.
  • Die Erfindung wird hinsichtlich eines Bohrkopfes, eines Verfahrens zum Herstellen eines Bohrkopfes und einer Verwendung eines Bohrkopfs beschrieben. Die Beschreibung jedes einzelnen der drei genannten Aspekte ergänzen einander, so dass insbesondere die Beschreibung des Bohrkopfs auch für die Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen des Bohrkopfs und/oder der Verwendung eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung verwendet werden kann. Die Aspekte ergänzen einander und können hinsichtlich ihrer formalen Ausgestaltung von Vorrichtungsmerkmalen, Verfahrensmerkmalen und Verwendungsmerkmalen zwanglos ausgetauscht, ergänzt und/oder verwendet werden.
  • Der Begriff "quer" als Richtungsangabe bzw. geometrische Angabe relativ zu einer weiteren Richtung umfasst einen Winkel von 90°, aber auch Abweichungen von diesem, um insbesondere Toleranzen bei der Herstellung der Bauteile zu berücksichtigen. Die Angabe "quer" umfasst einen mit der Bezugsrichtung eingeschlossenen Winkel im Bereich von ungefähr 5° bis 175°, bevorzugt zwischen ungefähr 20° und ungefähr 160°, mehr bevorzugt zwischen ungefähr 35° und ungefähr 145°, insbesondere bevorzugt zwischen ungefähr 50° und ungefähr 130°, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 65° und ungefähr 115°, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 70° und ungefähr 110°, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 80° und ungefähr 100°, ganz besonders bevorzugt zwischen ungefähr 95° und ungefähr 95°.
  • Sofern in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen eine Zahlenangabe verwendet wird, so umfasst diese Zahlenangabe nicht nur den reinen Wert an sich, sondern auch eine Bereichsangabe eines Intervalls mit Randwerten, die sich aus dem reinen Wert +/-10%, insbesondere +/- 5%, ergeben.
  • Die vorstehenden Ausführungen stellen ebenso wie die nachfolgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen keinen Verzicht auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale dar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
  • In den Zeichnungen zeigt:
    • Fig. 1
    eine Schnittdarstellung einer Erdbohrvorrichtung;
    Fig. 2
    eine vergrößerte Darstellung der Befestigung eines Aufsatzes an einem Meißel gemäß dem Stand der Technik mit einer im Bereich einer Aufnahme für einen Spannstift weiteren vergrößerten Darstellung;
    Fig. 3
    eine vergrößerte Darstellung der Befestigung eines Aufsatzes an einem Meißel mit einer im Unterschied zur Fig. 2 vergrößerten Aufnahme;
    Fig. 4
    den an dem Meißel befestigten Aufsatz gemäß Fig. 3 nach einer relativen Bewegung des Aufsatzes gegenüber dem Meißel;
    Fig. 5
    eine vergrößerte Darstellung im vorderseitigen Bereich der Aufnahme von Fig. 3 und 4; und
    Fig. 6
    eine weitere Ausführungsform mit einer im Unterschied zur Fig. 2 vergrößerten Aufnahme.
  • Fig. 1 zeigt beispielhaft eine Erdbohrvorrichtung 1, die als ein selbstgetriebenes Schlaggerät ausgestaltet ist. Ein Meißel 2, der Teil eines Bohrkopfs 102 ist, ragt aus einem Gehäuse 100 heraus. Der Meißel 2 hat eine Meißelspitze 11. In dem Gehäuse 100 ist der Meißel 2 mittels eines sich im Gehäuse 100 hin und her bewegenden Schlagkolbens 14 endseitig beaufschlagbar. Der Schlagkolben trifft impulsartig auf das von der Meißelspitze 11 beabstandete Ende.
  • Der Bohrkopf 102 weist den Meißel 2 und einen an dem Meißel 2 befestigten Aufsatz 3 auf.
  • Fig. 2 zeigt in einer vergrößerten Darstellung die Befestigung des Aufsatzes 3 auf dem Meißel 2, wie sie bisher erfolgte: Der Aufsatz 3 weist eine konische (Mittel-)Bohrung 8 auf, mit der der Aufsatz 3 auf den Meißel 2, der eine konische Außenfläche 9 aufweist, aufgepresst wird. Die konisch verlaufenden Anlageflächen der Bohrung 8 und der Außenfläche 9 sind aneinander angepasst. Die Verbindung wird mittels mehrerer Spannstifte 7 (im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier gewählt) unter einer definierten Vorspannung, die den Aufsatz 3 gegen den Meißel 2 verspannt, gesichert. Dabei sind im Stand der Technik, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist, sehr enge Toleranzen einzuhalten. Das betrifft den Konuswinkel 10 und einen Konusdurchmesser 4 des Aufsatzes 3 und des Meißels 2 sowie die Positionen von Aufnahmen bzw. Bohrungen 5 für den Spannstift im Aufsatz 3 und von Aufnahmen bzw. Rundnuten 6 am Meißel 2 in Richtung der Längsachse L des Meißels 2 bzw. des Aufsatzes 3. Das Einhalten der Toleranzen diente dazu, um eine definierte Vorspannung zwischen Aufsatz 3 und Meißel 2 zu erreichen. Die Aufnahme 6 ist in ihrer gesamten Kontur an den Durchmesser des Spannstifts 7 angepasst; die Kontur K der Aufnahme 6 ist gesamtheitlich mittels ein und desselben Abschnitts 20 gebildet, der als Radiusabschnitt an den Durchmesser des Spannstifts 7 angepasst ist.
  • In Fig. 3 ist eine nunmehr vorgesehene Ausgestaltung der Aufnahme 6 am Meißel 2 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt: Der Aufsatz 3 befindet sich dabei in einer randseitigen (Extrem-)Position auf dem Meißel 2; die Spannstifte 7 erzeugen eine Vorspannung zwischen Aufsatz 3 und Meißel 2. Der Aufsatz 3 ist in einem unbelasteten Zustand, d.h. frei von von außen angreifenden Kräften, gezeigt. Die Aufnahmen 6 auf dem Meißel 2 weisen einen Abschnitt 20 mit einer an den Spannstift 7 angepassten Kontur K (angepasster bzw. geeigneter Radius) auf. Zusätzlich ist ein weiterer Abschnitt 21 der Kontur K der Aufnahme 6 vorhanden, der als eine zur Meißelspitze 11 ansteigende (hier mit einem Winkel von 16° zur Längsachse L des Meißels 2) Gerade 12 ausgebildet ist.
  • Figuren 4 und 5 beschreiben den Zusammenhang zwischen einer möglichen Verschiebung ΔS und der dabei auftretenden Durchmesserdifferenz ΔD für den Spannstift 7 für den Fall, dass der die Vergrößerung der Aufnahme 6 verursachende vorderseitige Abschnitt 21 als Gerade 12 ausgestaltet ist: Δ D = b − a = Δ S × tan α + tan β
    Figure imgb0001
     Beispielsweise ergibt sich für eine Verschiebung des Spannstifts 7 in Richtung der Meißelspitze von ΔS = 1mm und einem möglichen Konuswinkel 10 von Aufsatz 3 und Meißel 2 von α = 2° und einem Winkel der Geraden 12 der Kontur K der Aufnahme 6 von
    β = 16° eine Durchmesserdifferenz des Spannstifts 7 in Höhe von ΔD = 1mm x (tan 2° + tan 16°) = 0,32mm. Man erkennt an der Fig. 4, dass eine Verschiebung des Aufsatzes 3 um 1mm möglich ist, ohne dass der Spannstift 7 vollständig zusammengedrückt ist. Eine weitere Verschiebung des Aufsatzes 3 in Richtung auf die Meißelspitze ist ohne weiteres im Hinblick auf ein Zusammendrücken des Spannstifts 7 möglich.
  • In Fig. 6 ist eine Ausgestaltung der Aufnahme 6 am Meißel 2 in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dargestellt: Der Aufsatz 3 befindet sich in einem unbelasteten Zustand an dem Meißel 2, d.h. frei von von außen angreifenden Kräften, ähnlich der Situation gemäß Fig. 3. Die Kontur K der Aufnahme 6 auf dem Meißel 2 weist den Abschnitt 20 auf, der an den Spannstift 7 angepasst ist. Zusätzlich sind zwei weitere Abschnitte 21 der Kontur K der Aufnahme 6 vorhanden, mit denen die Aufnahme 7 vergrößert ausgestaltet ist. Neben der Geraden 12 ist beabstandet zur Meißelspitze ein Abschnitt 22 ausgestaltet, der einen größeren Radius aufweist als der Radius des an den Spannstift 7 angepassten Abschnitts 20.

Claims (10)

  1. Bohrkopf einer Erdbohrvorrichtung (1) mit einem Meißel (2) und einem Aufsatz (3), der an dem Meißel (2) befestigt werden kann, wobei mindestens ein Spannstift (7) zum Halten des Aufsatzes (3) am Meißel (2) vorgesehen ist, und der Meißel (2) eine oder mehrere Aufnahmen (6) für einen Spannstift (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) gegenüber dem Radius des Spannstifts (7) vergrößert ausgestaltet ist.
  2. Bohrkopf nach Anspruch 1, wobei die Aufnahme (6) eine Kontur (K) mit einem ersten Abschnitt (20) aufweist, die an den Radius des Spannstifts (7) angepasst ist, wobei die Kontur (K) der Aufnahme (6) einen weiteren Abschnitt (21) aufweist, der eine gegenüber dem ersten Abschnitt (20) vergrößerte Ausgestaltung aufweist.
  3. Bohrkopf nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Abstand eines ersten Abschnitts (20) der Kontur (K) zum Mittelpunkt der Aufnahme (6) kleiner ist als der Abstand der Kontur (K) in einem weiteren Abschnitt (21).
  4. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Aufnahme (6) in einem ersten Abschnitt (20) einen Radius aufweist, der kleiner ist als der Radius eines weiteren Abschnitts (21).
  5. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei unterschiedliche Abschnitte (20, 21) der Kontur (K) der Aufnahme (6) benachbart sind.
  6. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Vergrößerung der Aufnahme (6) in einem Abschnitt (21) der Aufnahme (6) vorliegt, die in Längsrichtung (L) des Meißels (2) näher zur Meißelspitze (11) angeordnet ist.
  7. Bohrkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei eine Vergrößerung der Aufnahme (6) als Gerade (12) ausgestaltet ist, die insbesondere gegenüber der Längsrichtung (L) des Meißels (2) geneigt ist.
  8. Bohrkopf nach Anspruch 7, wobei die Neigung der Geraden (12) gegenüber der Längsrichtung einen Winkel zwischen 5° und 20°, insbesondere zwischen 10° und 20°, insbesondere zwischen 12° und 18°, insbesondere zwischen 14° und 18°, aufweist.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung (1), wobei der Bohrkopf einen Meißel (2) und einen Aufsatz (3), der an dem Meißel (2) befestigt werden kann, aufweist, wobei der Aufsatz (3) mittels mindestens eines Spannstifts (7) am Meißel (2) gehalten werden kann, und der Meißel (2) eine oder mehrere Aufnahmen (6) für den Spannstift (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (6) gegenüber dem Radius des Spannstifts (7) vergrößert ausgebildet wird.
  10. Verwendung eines Bohrkopfs einer Erdbohrvorrichtung (1), wobei der Bohrkopf einen Meißel (2) und einen Aufsatz (3), der an dem Meißel (2) befestigt werden kann, aufweist, wobei ein Spannstift (7) zum Halten des Aufsatzes (3) am Meißel (2) verwendet wird, und der Meißel (2) eine oder mehrere Aufnahmen (6) für den Spannstift (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber dem Radius des Spannstifts (7) vergrößerte Ausgestaltung der Aufnahme (6) verwendet wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2558842A1 (de) 1975-12-27 1977-07-07 Paul Schmidt Selbstgetriebenes pneumatisches rammbohrgeraet, insbesondere fuer erdbohrungen
CA2036602C (en) 1990-02-28 2001-04-24 Takeshi Hayashi Excavation tool
EP0732164B1 (de) * 1995-03-17 1999-08-25 Hawera Probst GmbH Bohrwerkzeug insbesondere für drehschlagendes Bohren von vorzugsweise Gestein
US6148935A (en) * 1998-08-24 2000-11-21 Earth Tool Company, L.L.C. Joint for use in a directional boring apparatus
US6273201B1 (en) * 2000-02-16 2001-08-14 Earth Tool Company, L.L.C. Pneumatic ground piercing tool with movable chisel head
DE102004032551B4 (de) 2004-07-06 2015-07-23 Tracto-Technik Gmbh Bohrkopf
US7954225B2 (en) * 2006-03-08 2011-06-07 Webb Charles T Locking pin for coupling components
DE102010015465A1 (de) 2010-04-16 2011-10-20 Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg Erdbohrvorrichtung
US20120111641A1 (en) * 2010-09-13 2012-05-10 Pak Yiu Ho Detachable drill bit
DE102019005132B4 (de) * 2019-07-24 2023-10-19 Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg Selbstgetriebener Bohrkopf

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