NO167224B

NO167224B - DRILL HEADS INCLUDING AN EXPOSURE POLYCRYSTALLIC DIAMOND BODY INCLUDED IN A BASE.

Info

Publication number: NO167224B
Application number: NO851019A
Authority: NO
Inventors: Jimmy L Carroll; Richard H Grappendorf; Alexander K Meskin
Original assignee: Eastman Christensen Co
Priority date: 1984-03-16
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1991-07-08
Also published as: EP0154936A3; NO167224C; JPS60212588A; EP0154936A2; CA1248939A; EP0154936B1; DE3577586D1; NO851019L

Description

Oppfinnelsen angår boreverktøy for boring i grunnen, nærmere bestemt diamantborkroner av den art som er angitt i innledningen i krav 1. The invention relates to drilling tools for drilling in the ground, more specifically diamond drill bits of the type specified in the introduction in claim 1.

Bruken av diamanter i boreverktøy er velkjent. I den senere tid er syntetiske diamanter, både énkrystalldiamanter (SCD) og polykrystallinske diamanter (PCD), blitt tilgjengelige i handelen fra forskjellige kilder og har vært brukt i slike verktøy med anerkjente fordeler. F.eks. vil borkroner med naturlig diamant bevirke en boring med en plogvirkning sammenlignet med en knusing når det gjelder borkroner med koniske valser, mens syntetiske diamanter er tilbøyelige til å skjære ved en skjærvirkning. Når det gjelder f.eks. fjellformasjoner, menes det at der kreves mindre energi for å bryte ned fjellet ved å påvirke det på skjær enn på kompresjon. The use of diamonds in drilling tools is well known. In recent times, synthetic diamonds, both single crystal diamonds (SCD) and polycrystalline diamonds (PCD), have become commercially available from various sources and have been used in such tools with recognized advantages. E.g. natural diamond drill bits will produce a plowing action compared to crushing in the case of taper roller bits, while synthetic diamonds tend to cut with a shearing action. When it comes to e.g. rock formations, it is believed that less energy is required to break down the rock by impacting it on shear than on compression.

I den senere tid er en rekke syntetiske diamantprodukter blitt tilgjengelige i handelen, og noen av disse er tilgjengelige som polykrystallinske produkter. Krystallinske diamanter oppviser en preferanse for brudd langs (111)-, (110)- og In recent times, a number of synthetic diamond products have become commercially available, and some of these are available as polycrystalline products. Crystalline diamonds show a preference for fractures along (111), (110) and

(100)-planene, mens PCD er tilbøyelige til å være isotrope the (100) planes, while PCDs tend to be isotropic

og oppviser den samme spaltning, men i mikromålestokk, slik at der ikke forekommer katastrofale svikt som følge av kløvning i stor målestokk. Resultatet er en vedvarende skarphet som synes å motstå polering og bidrar ved skjæringen. Slike produkter er f.eks. beskrevet i US patentskriftene 3.913.280, 3.745.623, 3.816.085, 4.104.344 og 4.224.380. and exhibits the same cleavage, but on a micro scale, so that catastrophic failure does not occur as a result of cleavage on a large scale. The result is a sustained sharpness that seems to resist polishing and helps when cutting. Such products are e.g. described in US patents 3,913,280, 3,745,623, 3,816,085, 4,104,344 and 4,224,380.

PCD-produkter blir vanligvis fremstilt fra syntetiske og/eller naturlige diamantkrystaller med egnet størrelse under trykk og varme og i nærvær av oppløsningsmiddel/kata-lysator for fremstilling av den polykrystallinske struktur. PCD products are usually prepared from synthetic and/or natural diamond crystals of appropriate size under pressure and heat and in the presence of a solvent/catalyst to produce the polycrystalline structure.

I én produktform innbefatter den polykrystallinske struktur materiale som bistår sintringen og er fordelt hovedsakelig i de små mellomrom hvor nabokrystaller ikke har bundet seg sammen. In one product form, the polycrystalline structure includes material that assists the sintering and is distributed mainly in the small spaces where neighboring crystals have not bonded together.

I en annen form som beskrevet f.eks. i US patentskriftene 3.745.623, 3.816.085, 3.913.280, 4.104.223 og 4.224.380, In another form as described e.g. in US patents 3,745,623, 3,816,085, 3,913,280, 4,104,223 and 4,224,380,

er det resulterende sintrede diamantprodukt porøst. Porøsi-teten oppnås ved oppløsning av det materiale som ikke er diamant, eller i det minste en del av dette, slik det er is the resulting sintered diamond product porous. The porosity is achieved by dissolving the non-diamond material, or at least part of it, as it is

beskrevet f.eks. i US patentskriftene 3.745.623, 4.104.344 described e.g. in US Patents 3,745,623, 4,104,344

og 4.224.380. For enkelhets skyld kan et slikt materiale beskrives som porøst PCD, under henvisning til US patent- and 4,224,380. For simplicity, such a material can be described as porous PCD, referring to US patent

skrift 4.224.380. font 4,224,380.

Polykrystallinske diamanter har vært benyttet i bore-verktøy enten som enkle elementer eller som relativt tynne PCD-plater båret på en bærer av sintret wolframkarbid (WC). Polycrystalline diamonds have been used in drill tools either as simple elements or as relatively thin PCD plates supported on a carrier of sintered tungsten carbide (WC).

Et slikt produkt er" beskrevet i f.eks. US patentskrift 4.351.401. Such a product is described in, for example, US patent 4,351,401.

I én form blir den kompakte masse av PCD båret på en sylindrisk brikke med en diameter på ca. 13,3 mm og en tykkelse på ca. 3 mm sammen med en PCD-tavle på ca. 0,5-0,6 mm i tverrsnitt på overflaten av skjæreelementet. I en annen utførelse som danner et piggskjæreelement, blir PCD-platen også båret av et sylindrisk underlag av wolframkarbid på ca. 3-13,3 mm diameter og en samlet lengde på 26 mm. Disse sylindriske skjæreelementer belagt med PCD-plater er blitt benyttet i boreverktøy som er beregnet på bruk i bløte til middels harde formasjoner. In one form, the compact mass of PCD is carried on a cylindrical chip with a diameter of approx. 13.3 mm and a thickness of approx. 3 mm together with a PCD board of approx. 0.5-0.6 mm in cross-section on the surface of the cutting element. In another embodiment which forms a spike cutting element, the PCD plate is also supported by a tungsten carbide cylindrical base of approx. 3-13.3 mm diameter and a total length of 26 mm. These cylindrical cutting elements coated with PCD plates have been used in drilling tools intended for use in soft to medium hard formations.

Individuelle PCD-elementer med forskjellige geometriske former har vært anvendt som erstatning for naturlige diamanter i visse anvendelser for boreverktøy. Visse problemer oppstår imidlertid med PCD-elementer brukt som enkeltstykker med en bestemt vekt. Naturlig diamant, som er tilgjengelig i en lang rekke forskjellige former og kvaliteter, ble anbragt på på forhånd bestemte steder i en form, og fremstillingen av verktøyet ble fullført ved hjelp av forskjellige konven-sjonelle teknikker.. Resultatet er at der fås en metallkarbid-grunnmasse som holder diamanten på plass. Denne grunnmasse blir undertiden betegnet som en krone, som forbindes med et stålemne ved en metallurgisk og mekanisk binding som dannes i løpet av prosessen til forming av metallgrunnmassen. Naturlig diamant er tilstrekkelig varmestabil til å motstå oppvarmings-prosessen ved fremstilling av metallgrunnmassen. Individual PCD elements with different geometric shapes have been used as substitutes for natural diamonds in certain drill tool applications. However, certain problems arise with PCD elements used as single pieces of a specific weight. Natural diamond, which is available in a wide variety of different shapes and qualities, was placed in predetermined locations in a mold, and the manufacture of the tool was completed using various conventional techniques. The result is a metal carbide- base compound that holds the diamond in place. This matrix is sometimes referred to as a crown, which is connected to a steel blank by a metallurgical and mechanical bond formed during the process of forming the metal matrix. Natural diamond is sufficiently heat-stable to withstand the heating process in the production of the base metal mass.

Ved den prosess som er beskrevet ovenfor, vil naturlig diamant enten kunne være fastholdt på overflaten i en på forhånd fastlagt orientering som beskrevet i f.eks. US patentskrift 3.7 09.308, eller impregnert, dvs. at diamantene er fordelt gjennom grunnmassen i form av korn eller fine og/eller grove partikler som beskrevet i US patentskrift 3.885.637. In the process described above, natural diamond will either be held on the surface in a predetermined orientation as described in e.g. US patent 3.7 09,308, or impregnated, i.e. that the diamonds are distributed through the base mass in the form of grains or fine and/or coarse particles as described in US patent 3,885,637.

Med tidlige PCD-elementer oppsto der problemer ved fremstillingen av boreverktøy fordi PCD-elementeu spesielt PCD-plater på karbidbærere, var tilbøyelige til å være termisk ustabile ved den temperatur som ble benyttet ved behandlingen av kronen av metallgrunnmasse i en ovn, noe som medførte katastrofal svikt av PCD-elementene hvis de samme fremgangs-måter som ble brukt med naturlig diamant, ble brukt med PCD-elementer. Man mente at den katastrofale svikt skyldtes varme-spenningssprekker som følge av ekspansjon av gjenværende metall eller metallegering som ble brukt som sintringshjelpe-middel ved fremstilling av PCD-elementet. With early PCD elements, problems arose in the manufacture of drilling tools because PCD elements, especially PCD plates on carbide supports, tended to be thermally unstable at the temperature used in the treatment of the base metal crown in a furnace, resulting in catastrophic failure of the PCD elements if the same procedures used with natural diamond were used with PCD elements. It was believed that the catastrophic failure was due to thermal stress cracking resulting from expansion of residual metal or metal alloy used as a sintering aid in the manufacture of the PCD element.

Loddeteknikker ble benyttet til å feste det sylindriske PCD-plate-belagte skjæreelement til grunnmassen når man benyttet temperatur-ustabile PCD-produkter. Man benyttet lodde-materialer og loddeprosesser for å sikre seg at man ikke kom opp i temperturer som ville medføre katastrofal svikt av PCD-elementet under fremstilling av boreverktøyet. Resultatet var at PCD-komponentene undertiden skilte seg fra metallgrunnmassen og på denne måte påvirket ytelsen av bore-verktøyet i uheldig retning. Soldering techniques were used to attach the cylindrical PCD sheet-coated cutting element to the base stock when using temperature-unstable PCD products. Soldering materials and soldering processes were used to ensure that temperature changes were not reached that would lead to catastrophic failure of the PCD element during the manufacture of the drilling tool. The result was that the PCD components sometimes separated from the metal matrix and thus adversely affected the performance of the drilling tool.

Ved innføringen av termisk stabile PCD-elementer, det By introducing thermally stable PCD elements, it

vil typisk si porøst PCD-materiale, antok man at slike elementer kunne festes til overflaten av metallgrunnmassen på omtrent samme måte som naturlig diamant, hvorved fremstillingspro-sessen av boreverktøyet ville bli forenklet og ytelsen ville bli bedre som følge av at PCD-elementene ble antatt å ha fordeler med hensyn til mindre tilbøyelighet til polering og mangel på utstrakte, iboende svake kløvningsplan sammenlignet med naturlig diamant. would typically say porous PCD material, it was assumed that such elements could be attached to the surface of the metal matrix in much the same way as natural diamond, whereby the manufacturing process of the drilling tool would be simplified and the performance would be improved as a result of the PCD elements being assumed having advantages in terms of less propensity for polishing and lack of extended, inherently weak cleavage planes compared to natural diamond.

Det er verd å merke seg at den foreliggende litteratur med hensyn til kompakte masser av porøs PCD foreslår at elementet skal festes på overflaten. De kompakte masser av porøs PCD,som sies å være temperaturstabile opptil ca. 1200°C, It is worth noting that the existing literature with regard to compact masses of porous PCD suggests that the element should be attached to the surface. The compact masses of porous PCD, which are said to be temperature stable up to approx. 1200°C,

er tilgjengelige i en rekke forskjellige former, f.eks. sylindriske og trekantede. Det trekantede materiale har typisk en vekt på ca. 0,3 karat, en sidedimensjon på ca. 4 mm og en tykkelse på ca. 2,6 mm. Det er antydet i teknikkens stand are available in a number of different forms, e.g. cylindrical and triangular. The triangular material typically has a weight of approx. 0.3 carat, a side dimension of approx. 4 mm and a thickness of approx. 2.6 mm. It is implied in the prior art

at de trekantede kompakte masser av porøs PCD skal festes på overflaten med en> minst mulig blottleggelse, dvs. på mindre enn 0,5 mm over dén tilgrensende flate av grunnmassen for bruk som fjellbor. Større syntetiske trekantede diamanter på én karat stykket har også vært tilgjengelige. Disse måler ca. 6 mm langs siden> og er 3,7 mm tykke, men ingen anbefaling har vært fremsatt med hensyn til eksponeringsgraden av en slik diamant. Når det gjelder slipende bergarter er det foreslått i teknikkens stand at det trekantede element kan felles fullstendig inn i metallgrunnmassen. For myke, ikke-slipende bergarter er det i teknikkens stand foreslått at det trekantede element skal anbringes med en radial orientering med en grunnflate omtrent på nivå med metallgrunnmassen. Den anbefalte blottlegningsgrad avhang således av den type bergart som skulle bores. that the triangular compact masses of porous PCD must be attached to the surface with the least possible exposure, i.e. of less than 0.5 mm above the adjacent surface of the base mass for use as rock drill. Larger synthetic triangular diamonds of one carat each have also been available. These measure approx. 6 mm along the side> and are 3.7 mm thick, but no recommendation has been made regarding the degree of exposure of such a diamond. In the case of abrasive rocks, it is proposed in the state of the art that the triangular element can be folded completely into the metal base mass. For soft, non-abrasive rocks, it is proposed in the state of the art that the triangular element should be placed with a radial orientation with a base surface approximately at the level of the metal base mass. The recommended degree of exposure thus depended on the type of rock to be drilled.

Der er en rekke vanskeligheter med slike anbringelser. Vanskelighetene kan forstås ved betraktning av de dynamiske forhold ved boreoperasjonen. Ved vanlige boreoperasjoner, enten det dreier seg om bergbryting, kjerneboring eller boring av oljebrønner, blir et fluidum såsom vann, luft eller bore-slam pumpet gjennom midten av verktøyet og radialt utover gjennom verktøyoverflaten, radialt rundt den ytre overflate (omkretsen) og deretter tilbake opp gjennom borhullet. Borevæsken renser verktøyoverflaten for spon og avkjøler skjære-flatene til en viss grad. Når der er utilstrekkelig klaring mellom den formasjon som skjæres, og borkronelegemet, kan det forekomme at sponet ikke kommer klar av verktøyflaten, spesielt når formasjonen er myk eller klebrig. Hvis klaringen mellom skilleflaten, mellom skjæreoverflaten og formasjonen og overflaten av verktøylegemet er relativt liten, kan der forekomme problemer med å holde borkronen ren, med mindre der er sørget for sponklaring. There are a number of difficulties with such placements. The difficulties can be understood by considering the dynamic conditions of the drilling operation. In normal drilling operations, whether rock quarrying, core drilling or oil well drilling, a fluid such as water, air or drilling mud is pumped through the center of the tool and radially outward through the tool surface, radially around the outer surface (perimeter) and then back up through the borehole. The drilling fluid cleans the tool surface of chips and cools the cutting surfaces to a certain extent. When there is insufficient clearance between the formation being cut and the bit body, the chip may not come clear of the tool face, especially when the formation is soft or sticky. If the clearance between the parting face, between the cutting surface and the formation and the surface of the tool body is relatively small, there may be problems in keeping the bit clean, unless chip clearance is provided.

Andre faktorer som må tas i betraktning, er vekten på borkronen, vanligvis vekten av borstrengen og først og fremst vekten av borkragen* samt virkningen av væsken som er tilbøye-lig til å løfte borkronen av fra bunnen. Det har f.eks. vært rapportert at trykket under en diamantborkrone kan være så meget som 7000 kPa større enn trykket over borkronen, noe som farer til en hydraulisk løfting som i noen tilfeller kan overskride 50% av den påførte belastning under boring. Other factors that must be taken into account are the weight of the drill bit, usually the weight of the drill string and primarily the weight of the drill collar* as well as the effect of the fluid which tends to lift the drill bit off the bottom. It has e.g. It has been reported that the pressure under a diamond drill bit can be as much as 7000 kPa greater than the pressure above the drill bit, which risks a hydraulic lift which in some cases can exceed 50% of the applied load during drilling.

En overraskende observasjon som har vært gjort på borkroner med overflateanbragte termisk stabile PCD-elementer, er at inntrengningshastigheten ofte ble redusert, selv etter at tilstrekkelig blottleggelse av skjæreflaten var oppnådd ved rotasjon av borkronen i hullet, og etter at en del av overflaten av metallgrunnmassen var slipt vekk. Undersøkelse av borkronen antyder uventet polering av PCD-elementene. Vanligvis kan ROP (rate of penetration) økes ved at borstrengen gjøres tyngre eller borkronen erstattes. Å gjøre borstrengen tyngre er vanligvis uheldig, fordi dette øker påkjenningene og slitasjen på boreriggen. Videre er uttrekning og utskifting av borkronen kostbart, idet borekostnadene vanligvis uttrykkes som en funksjon av inntrengningen. Kostnadsberegningen tar i betraktning kostnaden av borkronen pluss riggkostnadene, herunder uttrekningstiden og boretiden dividert med antall meter som bores. A surprising observation that has been made on drill bits with surface-mounted thermally stable PCD elements is that the penetration rate was often reduced, even after sufficient exposure of the cutting surface had been achieved by rotating the drill bit in the hole, and after part of the surface of the metal matrix was sanded away. Examination of the drill bit suggests unexpected polishing of the PCD elements. Usually, ROP (rate of penetration) can be increased by making the drill string heavier or replacing the drill bit. Making the drill string heavier is usually unfortunate, because this increases the stresses and wear on the drilling rig. Furthermore, extracting and replacing the drill bit is expensive, as the drilling costs are usually expressed as a function of the penetration. The cost calculation takes into account the cost of the drill bit plus the rigging costs, including the extraction time and drilling time divided by the number of meters drilled.

Det er en hensikt med oppfinnelsen å skaffe et boreverktøy med termisk stabile skjæreelementer som skjærer uten en lang innkjøringsperiode og skaffer tilstrekkelig klaring til formasjonen til at borevæske kan strømme effektivt og spon spyles bort. It is a purpose of the invention to provide a drilling tool with thermally stable cutting elements which cut without a long break-in period and provides sufficient clearance to the formation so that drilling fluid can flow efficiently and chips are flushed away.

Oppfinnelsen er en forbedring av en borkrone som angitt i innledningen av krav 1, og oppfinnelsen er definert i. karak-teristikken i dette krav. Ytterligere utførelsesformer er angitt i kravene 2-6. The invention is an improvement of a drill bit as stated in the introduction of claim 1, and the invention is defined in the characteristics of this claim. Further embodiments are specified in claims 2-6.

Borkronen ifølge oppfinnelsen, som kan fremstilles til en rimelig pris, og som vil ha en god ytelse både med hensyn til levetid og PCD, skaffer en usedvanlig stor opprinnelig blottlegningsgrad for å ta hensyn til forventet slitasje under boring, tillater spissavbrytning under innkjøring og sikrer strømningsklaring til å begynne med. Diamantlegemet med på forhånd fastlagt geometri er anordnet i grunnmasselegemet av borkronen for å skaffe minst to på avstand fra hverandre stående låseområder, slik at diamantlegemet låses effektivt i grunnmassen for å gi en rimelig lang levetid av verktøyet ved at tap av PCD-elementer hindres bortsett fra som følge av normal slitasje. Videre kan borkronen benyttes i spesielle formasjoner uten behov for vesentlig økt borstrengvekt, borkrone-vridningselement eller vesentlig økning i strømmen eller trykket av borevæsken, samtidig som det vil bore ved høyere ROP enn vanlige borkroner under samme borebetingelser. The drill bit according to the invention, which can be manufactured at a reasonable price, and which will have good performance both in terms of life and PCD, provides an exceptionally large initial degree of exposure to take into account expected wear during drilling, allows tip break-off during run-in and ensures flow clearance to begin with. The diamond body of predetermined geometry is arranged in the matrix body of the drill bit to provide at least two spaced locking regions so that the diamond body is effectively locked in the matrix to provide a reasonably long life of the tool by preventing loss of PCD elements except as a result of normal wear and tear. Furthermore, the drill bit can be used in special formations without the need for significantly increased drill string weight, drill bit twisting element or significant increase in the flow or pressure of the drilling fluid, while at the same time it will drill at a higher ROP than normal drill bits under the same drilling conditions.

Den måte som diamantlegemet er plassert i grunnmassen på, er delvis avhengig av geometrien av diamantlegemet. Fortrinns-vis er diamantlegemet slik orientert i grunnmassen at minst én overflate eller del av en overflate av diamantlegemet danner en spiss vinkel med normalen på overflaten av grunnmassematerialet på stedet for diamantlegemet. Grunnmassen danner således et kilelignende låseområde over diamantlegemet, der hvor dette danner en spiss vinkel med normalen på grunnmasseoverflaten på stedet for diamantlegemet i borkronen. The way in which the diamond body is placed in the base mass is partly dependent on the geometry of the diamond body. Preferably, the diamond body is oriented in the base material in such a way that at least one surface or part of a surface of the diamond body forms an acute angle with the normal to the surface of the base material at the location of the diamond body. The base material thus forms a wedge-like locking area above the diamond body, where this forms an acute angle with the normal of the base material surface at the location of the diamond body in the drill bit.

Oppfinnelsen vil bli belyst nedenfor ved hjelp av en rekke geometriske former som innbefatter trekantede prismeformede elementer, prismatiske rektangulære elementer, sylindriske elementer, eggformede elementer og platelignende elementer. I tillegg kan oppfinnelsen innlemmes i frittformede stykker (free-form shapes) som innbefatter en negativt buet overflate som skaffer en leppe eller sokkel som strekker seg nedenfor og ligger under overflaten av grunnmassen eller borkroneoverflaten. Som følge av de på avstand fra hverandre stående låseområder, som i det etterfølgende vil bli kalt låsepunkter uten at "punkter" skal oppfattes i geometrisk forstand, blir diamantlegemet sikkert fastholdt i borkronen, samtidig som det kan blottlegges i vesentlig grad over grunnmassen av borkronen. The invention will be illustrated below using a variety of geometric shapes including triangular prismatic elements, prismatic rectangular elements, cylindrical elements, ovoid elements and plate-like elements. In addition, the invention can be incorporated into free-form shapes that include a negatively curved surface that provides a lip or socket that extends below and lies below the surface of the base or bit surface. As a result of the spaced apart locking areas, which in the following will be called locking points without "points" being understood in a geometric sense, the diamond body is securely held in the drill bit, while at the same time it can be exposed to a significant extent over the ground mass of the drill bit.

Disse og andre fordeler ved oppfinnelsen og dens forskjellige utførelsesformer vil bli bedre forstått ved betraktning av de etterfølgende figurer, hvor tilsvarende elementer er betegnet med samme henvisningstall. Fig. 1 er et perspektivriss av en borkrone som inneholder diamantelementer som rager opp over overflaten av grunnmassen. Fig. 2 er et perspektivriss av et trekantet prismeelement som i henhold til oppfinnelsen er innleiret i borkronegrunnmassen på fig. 1, samtidig som det er blottlagt i vesentlig grad over overflaten av borkronen. Fig. 3 er et perspektivriss av et terningformet element som er forbundet med en borkronegrunnmasse i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4 er et perspektivriss av en rett sirkelsylinder innleiret i en grunnmasse. Fig. 5 er et perspektivriss av et trekantet prismeelement som er innleiret hovedsakelig aksialt i borkronegrunnmassen. These and other advantages of the invention and its various embodiments will be better understood by considering the following figures, where corresponding elements are denoted by the same reference number. Fig. 1 is a perspective view of a drill bit containing diamond elements that protrude above the surface of the base material. Fig. 2 is a perspective view of a triangular prism element which, according to the invention, is embedded in the core of the drill bit in fig. 1, while it is exposed to a significant extent above the surface of the drill bit. Fig. 3 is a perspective view of a cube-shaped element which is connected to a drill bit base material according to the invention. Fig. 4 is a perspective view of a right circular cylinder embedded in a base mass. Fig. 5 is a perspective view of a triangular prism element which is embedded mainly axially in the drill bit base mass.

Fig. 6 viser et hovedsakelig eggformet diamantlegeme Fig. 6 shows a mainly egg-shaped diamond body

som er innleiret i en grunnmasseborkrone i henhold til oppfinnelsen. which is embedded in a base material drill bit according to the invention.

Fig. 7 viser en rett sirkulær skive som er innleiret Fig. 7 shows a straight circular disk which is embedded

i henhold til oppfinnelsen i en grunnmasseborkrone. according to the invention in a base material drill bit.

Fig. 8 er et rett sirkelsylindrisk diamantelement som Fig. 8 is a straight circular cylindrical diamond element which

er innleiret i en hovedsakelig tangensial retning i en grunnmasseborkrone i henhold til oppfinnelsen. is embedded in a mainly tangential direction in a base material drill bit according to the invention.

Fig. 9 viser et trekantet prismeelement som er innleiret Fig. 9 shows a triangular prism element which is embedded

i en hovedsakelig tangensial retning. in a mainly tangential direction.

Fig. 10 er et hovedsakelig rektangulært prismeelement Fig. 10 is a substantially rectangular prism element

som er innleiret med hovedsakelig tangensial orientering i en grunnmasse. which is embedded with mainly tangential orientation in a base mass.

Fig. 11 viser et trekantet platelignende element som Fig. 11 shows a triangular plate-like element which

er innleiret i en grunnmasseborkrone i henhold til oppfinnelsen i hovedsakelig tangensial retning. Fig. 12 viser et diamantelement med trapesprismeform innleiret med en hovedsakelig tangensial orientering i en grunnmasseborkrone. Fig. 13 viser i snitt et element med trapesprismeform innleiret med hovedsakelig aksial orientering i en grunnmasseborkrone som danner en skrå understøttelse. is embedded in a base material drill bit according to the invention in a mainly tangential direction. Fig. 12 shows a diamond element with a trapezoidal shape embedded with a mainly tangential orientation in a matrix drill bit. Fig. 13 shows in section an element with a trapezoidal shape embedded with a mainly axial orientation in a ground mass drill bit which forms an inclined support.

Fig. 14 viser elementet med trapesprismeform på fig. Fig. 14 shows the element with a trapezoid shape in fig.

12 sett forfra. 12 front view.

Fig. 15 viser et diamantlegeme med fri form innleiret Fig. 15 shows a free-form diamond body embedded

i en grunnmasseborkrone i henhold til oppfinnelsen. in a base material drill bit according to the invention.

Oppfinnelsen slik den er vist eksempelvis ved disse forskjellige utførelsesformer, vil bli bedre forstått ved hjelp av den etterfølgende detaljerte beskrivelse som skal tolkes sammen med figurene. The invention as it is shown, for example, by these different embodiments, will be better understood with the help of the following detailed description which is to be interpreted together with the figures.

Oppfinnelsen dreier seg om innleiring av et hardt skjæreelement i et borkronelegeme og oppnås av en innbyrdes låsing mellom elementet og legemet. Nærmere bestemt omfatter oppfinnelsen innleiring og sammenlåsing av et polykrystallinsk syntetisk diamantelement (PCD) i en grunnmasseborkrone på The invention concerns embedding a hard cutting element in a drill bit body and is achieved by a mutual locking between the element and the body. More specifically, the invention comprises the embedding and interlocking of a polycrystalline synthetic diamond element (PCD) in a base drill bit on

en slik måte at diamantelementet er hovedsakelig blottlagt over overflaten av grunnmassen. Innleiringen og fastlåsingen av diamantelementet er tilveiebragt på en slik måte (som vil bli nærmere beskrevet nedenfor) at der fås minst to låsepunkter mellom diamantelementet og grunnmassen som følge av innleiringen og den geometriske form av diamantelementet. Låsepunktene skaffer en måte til fastlåsing av diamantelementet i grunnmassen for å hindre bevegelse eller utdrivning av diamanten fra grunnmassen i praktisk talt en hvilken som helst retning, herunder spesielt retningen normalt på grunn-massens overflate. Slik oppfinnelsen er eksempelvis belyst ved forskjellige utførelsesformer, vil den kunne forstås bedre ved betraktning av de utførelsesformer som er belyst ved de ovenfor beskrevne figurer. such a way that the diamond element is mainly exposed above the surface of the matrix. The embedding and locking of the diamond element is provided in such a way (which will be described in more detail below) that there are at least two locking points between the diamond element and the base mass as a result of the embedding and the geometric shape of the diamond element. The locking points provide a way to lock the diamond element in the base material to prevent movement or expulsion of the diamond from the base material in practically any direction, including especially the direction normal to the surface of the base material. As the invention is e.g. illustrated by various embodiments, it will be better understood by considering the embodiments illustrated by the figures described above.

Fig. 1 er et perspektivriss av en grunnmasseborkrone Fig. 1 is a perspective view of a core drill bit

17. Overflaten av borkronen er karakterisert ved en omkrets-flate 19, et skulderparti 21, en flanke 23, en nese 25 og en spiss 27. Disse partier av borkronens overflate er også utformet med vanlige spor (junk slots) 29 og samle- og vann-kanaler 31 som står I forbindelse med en aksial hanefot (ikke vist). Mellom vannkanalene og samlekanalene 31 foreligger der felter eller puter 33 som et stort antall diamantelementer 35 er anbragt på i henhold til oppfinnelsen. Overflaten av feltene 33 betegnes som grunnmasseoverflaten og er hovedsakelig plan i området for hvert diamantelement 35. 17. The surface of the drill bit is characterized by a peripheral surface 19, a shoulder part 21, a flank 23, a nose 25 and a tip 27. These parts of the drill bit's surface are also designed with regular slots (junk slots) 29 and collecting and water channels 31 which are in connection with an axial tap foot (not shown). Between the water channels and the collection channels 31 there are fields or pads 33 on which a large number of diamond elements 35 are arranged according to the invention. The surface of the fields 33 is referred to as the ground mass surface and is mainly flat in the area of each diamond element 35.

På fig. 2 er der vist et perspektivriss av et trekantet prismeelement av PCD. Elementet er generelt betegnet med henvisningstallet 10. Det har form som et trekantet prisme kjennetegnet ved to motsatt stående trekantede endeflater 12, hvorav bare den ene er vist på fig. 2, og tre til hinannen støtende rektangulære sider 14, hvorav også bare en er vist på fig. 2. Elementet 10 er prismatisk, dvs. at formen av elementet 10 er frembragt ved forskyvning av den ene trekantede endeflate 12 langs en rett linje, f.eks. lengdeaksen 16. In fig. 2 shows a perspective view of a triangular prism element of PCD. The element is generally denoted by the reference number 10. It has the shape of a triangular prism characterized by two opposite triangular end faces 12, only one of which is shown in fig. 2, and three mutually abutting rectangular sides 14, of which also only one is shown in fig. 2. The element 10 is prismatic, i.e. that the shape of the element 10 is produced by shifting the one triangular end surface 12 along a straight line, e.g. longitudinal axis 16.

Slike PCD-elementer er vel kjent i faget og selges under varemerket "Geoset" av General Electric Company. Such PCD elements are well known in the art and are sold under the trademark "Geoset" by the General Electric Company.

I henhold til oppfinnelsen er elementet 10 innleiret According to the invention, the element 10 is embedded

i og låst sammen med grunnmassen 18 av borkronen 11 på fig. in and locked together with the base mass 18 of the drill bit 11 in fig.

1. I motsetning til hva som læres i henhold til teknikkens stand, rager PCD-elementet 10 godt over overflaten 20 av grunnmassen 18, typisk med mer enn 30% av høyden 22 av elementet 10. Når det f.eks. gjelder "Geoset 2103", som utgjøres av likesidede trekantede prismeelementer, kan elementet 10 være montert inne i grunnmassen 18 og rage opp over overflaten et stykke på mer enn 1,73 mm. I et slikt tilfelle er høyden 22 5,20 mm. Generelt og uten hensyn til geometrien vil i henhold til oppfinnelsen mer enn 1/3 av den lineære dimensjon som står hovedsakelig vinkelrett på grunnmasseoverflaten, 1. Contrary to what is taught according to the state of the art, the PCD element 10 projects well above the surface 20 of the base mass 18, typically by more than 30% of the height 22 of the element 10. When it e.g. in the case of "Geoset 2103", which consists of equilateral triangular prism elements, the element 10 can be mounted inside the base mass 18 and protrude above the surface a distance of more than 1.73 mm. In such a case, the height is 22 5.20 mm. In general and regardless of the geometry, according to the invention, more than 1/3 of the linear dimension which is mainly perpendicular to the base material surface,

være blottlagt. be exposed.

Elementet 10 er montert i og fastlåst til grunnmassen The element 10 is mounted in and locked to the base mass

18 ved at den har en side 14 som danner en grunnflate 14a som ligger motsatt den to-plansvinkel som danner toppkanten 24. Grunnflaten 14a ligger inne i grunnmassen 18 og mindre enn 30% av høyden 22 under overflaten 20. Det vil i tilfellet av eksempelet med "Geoset 2103" svare til mindre enn 1,56 mm. Toppkanten 24 danner det ytterste parti av elementet 10. Elementet 10 kan festes på overflaten 20 av grunnmasseborkronen i en hvilken som helst retning uten at man kommer utenfor området for oppfinnelsen. Toppkanten 24 kan f.eks. ligge parallelt med vinkelfremføringen av elementet 10 ved rotasjon av borkronen 11. Dette betegnes som en radial innstilling for et trekantet prismeelement. Alternativt kan toppkanten 24 innstilles vinkelrett på fremføringsretningen av elementet 10 ved dreining av borkronen. Denne orientering blir betegnet som en tangensial orientering. I begge tilfeller er lengdeaksen 16 av elementet 10 orientert hovedsakelig parallelt med overflaten 20 av grunnmassen 18 på det sted hvor elementet 10 er festet til denne. I alle disse orienteringer er det trekantede prismeelement 10 låst i grunnmassen 18 ved hjelp av minst to låsepunkter 26, hvorav bare ett er vist på fig. 2. Låsepunktene er innleiret i grunnmassen 18 under overflaten 20. Når det gjelder et trekantet prismeelement 10, dannes låsepunktet 26 i virkeligheten av en hel overflate. Det annet låsepunkt er et tilsvarende parti av den tilgrensende overflate 14 (ikke vist på fig. 2) som skjærer den første for å danne en to-plansvinkel ved toppkanten 24 av elementet 10. Låsepunktet 26 er således i utførelsesformen på fig. 1 et skrått overflateparti under overflaten 20. Elementet 10 blir fremstilt eller støpt inn i grunnmassen ved vanlige infiltreringsteknikker. Resultatet er at grunnmassen 18 danner et sammenlåsende anlegg med den skrånende overflate av låsestedet 26, hvorved der fås en kileformet låsing av elementet 10. De innleirede partier av overflaten 14 skråner med andre ord bort fra normalen på overflaten 20 i motsatte retninger. Grunnmassen 18 danner et sammenhengende parti som ligger over kilene, slik at elementet 10 er låst i grunnmassen 18 i alle retninger. Det vil si at en kraft i en hvilken som helst retning som er tilbøyelig til å fjerne elementet 10 fra overflaten 20, vil bli opptatt av låsepunktene 26. 18 in that it has a side 14 which forms a base surface 14a which lies opposite the two-plane angle which forms the top edge 24. The base surface 14a lies inside the base mass 18 and less than 30% of the height 22 below the surface 20. In the case of the example with "Geoset 2103" correspond to less than 1.56 mm. The top edge 24 forms the outermost part of the element 10. The element 10 can be attached to the surface 20 of the base drill bit in any direction without going outside the scope of the invention. The top edge 24 can e.g. lie parallel to the angular advance of the element 10 during rotation of the drill bit 11. This is referred to as a radial setting for a triangular prism element. Alternatively, the top edge 24 can be set perpendicular to the forward direction of the element 10 by turning the drill bit. This orientation is referred to as a tangential orientation. In both cases, the longitudinal axis 16 of the element 10 is oriented essentially parallel to the surface 20 of the base mass 18 at the place where the element 10 is attached to it. In all these orientations, the triangular prism element 10 is locked in the base mass 18 by means of at least two locking points 26, only one of which is shown in fig. 2. The locking points are embedded in the base mass 18 below the surface 20. In the case of a triangular prism element 10, the locking point 26 is actually formed by a whole surface. The second locking point is a corresponding part of the adjacent surface 14 (not shown in Fig. 2) which intersects the first to form a two-plane angle at the top edge 24 of the element 10. The locking point 26 is thus in the embodiment of Fig. 1 an inclined surface section below the surface 20. The element 10 is produced or cast into the base mass by usual infiltration techniques. The result is that the base mass 18 forms an interlocking system with the sloping surface of the locking location 26, whereby a wedge-shaped locking of the element 10 is obtained. In other words, the embedded parts of the surface 14 slope away from the normal of the surface 20 in opposite directions. The base mass 18 forms a continuous part that lies above the wedges, so that the element 10 is locked in the base mass 18 in all directions. That is, a force in any direction that tends to remove the element 10 from the surface 20 will be absorbed by the locking points 26.

I utførelsesformen på fig. 2 ble det antatt at endeflatene 12 var overflater som; sto perpendikulært på lengdeaksen 16, slik at låsepunktene 26 ble dannet bare på motsatte overflater In the embodiment of fig. 2, it was assumed that the end surfaces 12 were surfaces such as; stood perpendicular to the longitudinal axis 16, so that the locking points 26 were formed only on opposite surfaces

14 under overflaten 2:0. Det ligger imidlertid fullstendig innenfor området for oppfinnelsen å utføre endeflatene 12 skrånende i forhold til lengdeaksen 16, hvorved der skaffes to ytterligere, på avstand fra hinannen stående låsepunkter som sammen med låsepunktene 26 vil danne to ortogonale par av låsepunkter, eller nærmere bestemt låsende overflatepartier i utførelsen på fig. 2. 14 below the surface 2:0. However, it is completely within the scope of the invention to make the end surfaces 12 inclined in relation to the longitudinal axis 16, thereby providing two further, spaced apart locking points which, together with the locking points 26, will form two orthogonal pairs of locking points, or more specifically locking surface parts in the embodiment in fig. 2.

På fig. 3 er oppfinnelsen vist i forbindelse med et rektangulært prismeelement som er generelt betegnet med 28. For enkelhets skyld er det rektangulære prismeelement 28 In fig. 3, the invention is shown in connection with a rectangular prism element which is generally denoted by 28. For simplicity, the rectangular prism element 28

vist som et terningformet polykrystallinsk diamantelement. Elementet 2 8 er anbragt i grunnmassen shown as a cubic polycrystalline diamond element. The element 2 8 is placed in the base mass

'18 under overflaten 20 på en slik måte at der fås minst to låsepunkter eller låsesteder 30 og 32. Låsepunktet 30 er dannet ved et hjørne 34 av terningelementet 28, mens låsepunktet 32 er dannet ved de tilgrensende hjørner 36, hvorav ett er vist på fig. 3. Elementet 28 er anbragt skrått i grunnmassen 18, slik at dets normale symmetriakse 38 står på skrå '18 under the surface 20 in such a way that at least two locking points or locking locations 30 and 32 are obtained. The locking point 30 is formed at a corner 34 of the cube element 28, while the locking point 32 is formed at the adjacent corners 36, one of which is shown in fig . 3. The element 28 is placed obliquely in the base mass 18, so that its normal axis of symmetry 38 is at an angle

i forhold til overflaten 20 på det sted hvor elementet 28 in relation to the surface 20 at the place where the element 28

er festet til grunnmasseborkronen. Skråningen av aksen 38 medfører at minst ett av de fire hjørner av grunnflaten, is attached to the core drill bit. The inclination of the axis 38 means that at least one of the four corners of the base surface,

i dette tilfelle hjørnet 34, vil bli løftet opp slik at det ligger grunnere i grunnmassen 18 enn minst ett annet hjørne i terningelementet 28. I det mest generelle tilfelle er skråningen av aksen 38 slik at ingen side av'terningelementet 28 står vinkelrett på overflaten 20. I den viste utførelsesform på fig. 3 medfører skråstillingen av aksen 38 at hjørnet in this case, the corner 34 will be lifted up so that it lies shallower in the base mass 18 than at least one other corner in the cube element 28. In the most general case, the slope of the axis 38 is such that no side of the cube element 28 is perpendicular to the surface 20 In the embodiment shown in fig. 3 causes the inclined position of the axis 38 at the corner

34 vil være det høyeste hjørne. Deretter følger de tilgrensende hjørner 36, mens det motsatte hjørne 40 vil være lavest. Skråstillingen av aksen 38 får således kanten 42 som rager 34 will be the highest corner. Next, the adjacent corners 36 follow, while the opposite corner 40 will be lowest. The inclined position of the axis 38 thus causes the edge 42 to protrude

opp fra hjørnet 34, til å strekke seg i en spiss vinkel opp gjennom overflaten 20 av grunnmassen 18. Grunnmassen 18 ligger således rundt hjørnet 34 hvor den danner en overliggende kileformet masse som låser hjørnet 34 i grunnmassen hos en borkrone og hindrer bevegelse av elementet 28 i normalretningen på festepunktet. I utførelsesformen på fig. 3 utgjør låsepunktet 30 ved hjørnet 34 et i nærheten av dette hjørne liggende overflateparti av til hinannen støtende sider 44 up from the corner 34, to extend at an acute angle up through the surface 20 of the base mass 18. The base mass 18 thus lies around the corner 34 where it forms an overlying wedge-shaped mass that locks the corner 34 in the base mass with a drill bit and prevents movement of the element 28 in the normal direction of the attachment point. In the embodiment of fig. 3, the locking point 30 at the corner 34 forms a surface part of mutually abutting sides 44 lying in the vicinity of this corner

som sammen danner toplansvinkelen 46 og kanten 42. I virkeligheten går låsepunktene 30 og 32 over i hinannen og omfatter det nedre overflateparti av siden 44 i nærheten av og langs grunnlinjekanten 48 fra hjørnet 34 til det tilgrensende hjørne 36. Hvis terningen 28 skulle løftes perpendikulært fra overflaten 20, ville med andre ord grunnmassematerialet 18 som står i berøring med låsepunktet 30 mellom hjørnene 34 og 36 på den tilgrensende kant 48 og den tilgrensende symmetrisk anbragte kant (ikke vist), skaffe en låseoverflate som er tilbøyelig til å holde terningelementet 28 fast i grunnmassen 18. which together form the biplane angle 46 and the edge 42. In reality, the locking points 30 and 32 overlap and comprise the lower surface portion of the side 44 near and along the baseline edge 48 from the corner 34 to the adjacent corner 36. If the cube 28 were to be lifted perpendicularly from the surface 20, in other words the base material 18 which is in contact with the locking point 30 between the corners 34 and 36 of the adjacent edge 48 and the adjacent symmetrically arranged edge (not shown), would provide a locking surface which is inclined to hold the cube element 28 firmly in the base mass 18.

Det vil være klart at innleiringen av terningelementet It will be clear that the embedding of the cube element

28 i grunnmassen 18 også utgjør en måte til å motstå eventuelle krefter som utøves på elementet 28 i retning parallelt med overflaten 20. Terningelementet 28 er ikke låst i grunnmassen 18 bare i retning for aksen 38. Motstand mot disse parallelle azimutale krefter som kan utøves på elementet 28, vil også oppnås hvis symmetriaksen 38 hadde vært hovedsakelig perpen-dikulær på overflaten 20. I dette sistnevnte tilfelle ville imidlertid låsepunktet 20 være forsvunnet, og der ville ikke være noen mekaniske krefter annet enn kohesjonskrefter, mikro-mekanisk befestigelse eller annen forbindelse mellom elementet 28 og grunnmassen 18 som ville fastholde eller låse elementet 28 in the base mass 18 also constitutes a way to resist any forces that are exerted on the element 28 in a direction parallel to the surface 20. The cube element 28 is not locked in the base mass 18 only in the direction of the axis 38. Resistance to these parallel azimuthal forces that can be exerted on the element 28, would also be obtained if the axis of symmetry 38 had been substantially perpendicular to the surface 20. In this latter case, however, the locking point 20 would have disappeared, and there would be no mechanical forces other than cohesive forces, micro-mechanical attachment or other connection between the element 28 and the base mass 18 which would retain or lock the element

28 i grunnmassen 18. 28 in the base mass 18.

På fig. 4 er ytterligere en utførelsesform av oppfinnelsen vist. I utførelsen på fig. 4 er der vist et rett sirkelsylindrisk element som er generelt betegnet med tallet 50. Sylinderelementet 50 er kjennetegnet ved en langsgående symmetriakse 52. Elementet 50 er anordnet inne i grunnmassen 18 under overflaten 20 på en slik måte at aksen 52 danner en spiss vinkel med overflaten 20. Som følge av vinkelorienteringen av det sylindriske element 50 fås der et låsepunkt eller nærmere bestemt, et stort antall låsepunkter på den nedre overflate av elementet 50 i nærheten av grunnflaten 56. For anskuelighetens skyld er grunnflaten 56 vist som en flat sirkelformet grunnflate, mens den motsatte ende av sylinderelementet 50 er vist å ha hovedsakelig hvelvet form. Det torde være klart at formen av den motsatte ende 58 kan velges etter ønske. In fig. 4, a further embodiment of the invention is shown. In the embodiment in fig. 4 shows a straight circular cylindrical element which is generally denoted by the number 50. The cylindrical element 50 is characterized by a longitudinal axis of symmetry 52. The element 50 is arranged inside the base mass 18 below the surface 20 in such a way that the axis 52 forms an acute angle with the surface 20. As a result of the angular orientation of the cylindrical element 50, a locking point or, more precisely, a large number of locking points is obtained on the lower surface of the element 50 in the vicinity of the base surface 56. For the sake of clarity, the base surface 56 is shown as a flat circular base surface, while the opposite end of the cylinder member 50 is shown to have a substantially domed shape. It should be clear that the shape of the opposite end 58 can be chosen as desired.

Som følge av vinkelorienteringen av sylinderelementet As a result of the angular orientation of the cylinder element

50 fås der et låsepunkt 54 på et skråttstilt overflateparti av sylinderelementet under overflaten 20 av grunnmassen 18. 50, a locking point 54 is obtained on an inclined surface portion of the cylinder element below the surface 20 of the base mass 18.

Grunnmassematerialet 18 støpes rundt det innleirede parti The base material 18 is molded around the embedded part

av sylinderelementet 50 og utgjør dermed en låsekile mot de skråttstilte overflatepartier. Som følge av denne innleiring vil både azimutale krefter parallelt med overflaten 20 og normalkrefter vinkelrett på overflaten 20 bli positivt opptatt av en mekanisk låsing av elementet 20 i grunnmassen 18. of the cylinder element 50 and thus forms a locking wedge against the inclined surface parts. As a result of this embedment, both azimuthal forces parallel to the surface 20 and normal forces perpendicular to the surface 20 will be positively affected by a mechanical locking of the element 20 in the base mass 18.

På fig. 5 er enda en annen utførelsesform vist. Fig. In fig. 5, yet another embodiment is shown. Fig.

5 viser et perspektivriss av et trekantet prismeelement 10 5 shows a perspective view of a triangular prism element 10

av den type som også ble vist og beskrevet i forbindelse med fig. 2. Elementet 10 er anordnet under overflaten 20 of the type that was also shown and described in connection with fig. 2. The element 10 is arranged below the surface 20

i grunnmassen 18 på en slik måte at den langsgående akse 16 danner en spiss vinkel med normalen på overflaten 20 istedenfor å stå vinkelrett på denne normal, som vist på in the base mass 18 in such a way that the longitudinal axis 16 forms an acute angle with the normal of the surface 20 instead of being perpendicular to this normal, as shown in

fig. 2. Minst ett hjørne 60 vil således være det høyeste hjørne av elementet 10 som er innleiret i grunnmassen 18. fig. 2. At least one corner 60 will thus be the highest corner of the element 10 which is embedded in the base mass 18.

Det tilgrensende hjørne 62 ligger i grunnmassen 18 på en større dybde som er bestemt av størrelsen av elementet 10 The adjacent corner 62 lies in the base mass 18 at a greater depth which is determined by the size of the element 10

og vinkelen mellom den langsgående akse 10 og overflatenor-malen. Minst ett låsepunkt 64 og i virkeligheten et stort antall låsepunkter blir således dannet på det parti av siden 14 som ligger under overflaten 20. I den utførelsesform som er vist på fig. 5, dannes der låsepunkter 64 på to til hinannen støtende sider 14 som sammen danner skjæringskanten 24. Grunnmasse 18 formes rundt overflaten 14 slik at der igjen dannes en overliggende kile som låser elementet 10 til overflaten 20 og motstår hovedsakelig alle krefter som kan utøves på elementet 10, og som er tilbøyelig til å fjerne det fra overflaten 20. and the angle between the longitudinal axis 10 and the surface normal. At least one locking point 64 and in reality a large number of locking points are thus formed on the part of the side 14 which lies below the surface 20. In the embodiment shown in fig. 5, locking points 64 are formed on two mutually abutting sides 14 which together form the cutting edge 24. Base material 18 is formed around the surface 14 so that an overlying wedge is again formed which locks the element 10 to the surface 20 and mainly resists all forces that can be exerted on the element 10, and which tends to remove it from the surface 20.

Mens utførelsene på fig. 1-5 var trekantede, terning-formede eller sylindriske, er utførelsesformen på fig. 6 generalisert til et vilkårlig eggformet diamantelement som generelt er betegnet med tallet 66. I den viste utførelsesform er det eggformede element 66 kjennetegnet ved en hovedakse 68 som fastlegger en hovedretning eller retning for maksimal utstrekning. Vinkelorienteringen av hovedaksen 68 for elementet While the designs in fig. 1-5 were triangular, cube-shaped or cylindrical, the embodiment of fig. 6 generalized to an arbitrary egg-shaped diamond element which is generally denoted by the number 66. In the embodiment shown, the egg-shaped element 66 is characterized by a main axis 68 which determines a main direction or direction of maximum extent. The angular orientation of the main axis 68 of the element

66 står tilstrekkelig meget på skrå i forhold til normalen på overflaten 20 til at der dannes minst to låsepunkter, nærmere bestemt et overflateparti som danner et stort antall låsepunkter 70 under overflaten 20 på elementet 66. Krumningen av det eggformede element 66 er slik at den begynner å avvike fra normalen på overflaten 22 etter hvert som den nærmer seg overflaten 20 nedenfra. Med andre ord blir grunnmasse 18 formet over elementet for igjen å danne en kileformet mekanisk låsing som holder elementet 66 i grunnmassen 18. 66 is sufficiently inclined in relation to the normal on the surface 20 so that at least two locking points are formed, more precisely a surface part which forms a large number of locking points 70 below the surface 20 of the element 66. The curvature of the egg-shaped element 66 is such that it begins to deviate from the normal of surface 22 as it approaches surface 20 from below. In other words, base material 18 is formed over the element to again form a wedge-shaped mechanical locking that holds element 66 in base material 18.

En låsende holdekraft foreligger for alle retninger bortsett fra én, nemlig hovedaksen 68. A locking holding force exists for all directions except one, namely the main axis 68.

De ovenfor beskrevne utførelsesformer på fig. 2-6 er The above-described embodiments in fig. 2-6 are

alle generelt kjennetegnet ved et diamantelement med en lengdeakse som ligger i retningen for hoveddimensjonen av elementet eller i det minste i en retning hvor lengdeutstrekningen er den samme som i andre retninger, slik det er tilfellet når det gjelder terningelementet 28 på fig. 3<!>. I henhold til fig. 7 er en rett, sirkulær diamantskive som generelt er betegnet med tallet 72, innleiret i grunnmassen 18 og blottlagt over overflaten 20 i henhold til oppfinnelsen. all generally characterized by a diamond element with a longitudinal axis lying in the direction of the main dimension of the element or at least in a direction where the longitudinal extent is the same as in other directions, as is the case in the case of the cube element 28 in fig. 3<!>. According to fig. 7 is a straight, circular diamond disc which is generally denoted by the number 72, embedded in the base mass 18 and exposed above the surface 20 according to the invention.

Den viste skive 72 er kjennetegnet ved en symmetriakse The disc 72 shown is characterized by an axis of symmetry

74. Aksen 74 danner igjen en spiss vinkel med normalen på overflaten 20, slik at én kant 76 ligger godt over grunnmassen 20, mens den diametralt motsatte kant 78 ligger inne i grunnmassen 18 under overflaten 20. Minst to låsepunkter som igjen utgjøres av et stort antall låsepunkter 80, dannes på et parti av den øvre overflate av skiven 72 i nærheten av kanten 78 og under overflaten 20. Skiven 72 er med andre ord innleiret i overflaten 20 av grunnmasseborkronen på skrå slik at for-kanten er fullt blottlagt, mens bakkanten ligger fullt innleiret, og partier av kantene av skiven 72 mellom de diametralt motstående punkter 7'6 og 78 enten er blottlagt eller innleiret i større eller mindre; grad, avhengig av hvor nær de ligger hvert av de diametralt motstående punkter 76 og 78. Skiven 72 er derfor sikkert fastlåst i grunnmassen 18 mot både azimutale og normale krefter. 74. The axis 74 again forms an acute angle with the normal on the surface 20, so that one edge 76 lies well above the base mass 20, while the diametrically opposite edge 78 lies inside the base mass 18 below the surface 20. At least two locking points which are again constituted by a large number of locking points 80, is formed on a part of the upper surface of the disc 72 in the vicinity of the edge 78 and below the surface 20. In other words, the disc 72 is embedded in the surface 20 of the base drill bit at an angle so that the leading edge is fully exposed, while the trailing edge is fully embedded, and parts of the edges of the disc 72 between the diametrically opposed points 7'6 and 78 are either exposed or embedded in larger or smaller; degree, depending on how close they are to each of the diametrically opposed points 76 and 78. The disc 72 is therefore securely locked in the base mass 18 against both azimuthal and normal forces.

Også utførelsen på fig. 8 belyser oppfinnelsen. Denne utførelse viser et rett, sirkulært sylinderelement 50 av samme form som beskrevet i forbindelse med utførelsen på Also the embodiment in fig. 8 illustrates the invention. This embodiment shows a straight, circular cylinder element 50 of the same shape as described in connection with the embodiment on

fig. 4. Elementet er anordnet i grunnmassen 18 under overflaten 20. Igjen er den blottlagte ende 58 av sylinderen 50 vist fig. 4. The element is arranged in the base mass 18 below the surface 20. Again, the exposed end 58 of the cylinder 50 is shown

å ha en hvelvet form av hensiktsmessighetsgrunner og uten at det er ment å skulle begrense oppfinnelsen. Den motsatte ende eller grunnflaten 56 ligger i det minste delvis inne i grunnmassen 18, slik at minst to og i virkeligheten et stort antall låsepunkter 82 dannes. Minst en del av sylinderen 50 er således innleiret tilstrekkelig dypt til at diameteren av et tverrsnitt vinkelrett på aksen 52 ligger under overflaten to have a domed shape for reasons of expediency and without it being intended to limit the invention. The opposite end or base surface 56 lies at least partially inside the base mass 18, so that at least two and in reality a large number of locking points 82 are formed. At least part of the cylinder 50 is thus embedded sufficiently deep that the diameter of a cross-section perpendicular to the axis 52 lies below the surface

20. Selv om et parti av grunnflaten 56 skulle være blottlagt over overflaten 20, vil et stort antall låsepunkter 82 forelig-ge på det parti som ligger over midtlinjepunktet 84 i grunnflaten 56 og ligger under overflaten 20. Overflaten av det sylindriske element 50 beveger seg bort fra normalen på overflaten 20 av grunnmassen 18 for å danne en spiss vinkel med denne når overflaten av sylinderelementet nærmer seg overflaten 20. Grunnmassen 18 er således formet over låsepunktene 82 20. Even if a part of the base surface 56 should be exposed above the surface 20, a large number of locking points 82 will be present on the part that lies above the center line point 84 in the base surface 56 and lies below the surface 20. The surface of the cylindrical element 50 moves away from the normal on the surface 20 of the base mass 18 to form an acute angle with it as the surface of the cylinder element approaches the surface 20. The base mass 18 is thus shaped over the locking points 82

på sylinderflaten 50 og danner en låsekile som fastholder elementet 50 i grunnmassen 18. on the cylinder surface 50 and forms a locking wedge which holds the element 50 in the base mass 18.

Oppfinnelsen er ytterligere belyst ved utførelsen på The invention is further illustrated by the embodiment of

fig. 9. Her er et trekantet prismeelement som er generelt betegnet med tallet 86, anordnet under overflaten 20 i grunnmassen 18, slik at der på overflaten av elementet 86 fås et stort antall låsepunkter 88. Elementet 86 ligner på det som er beskrevet i forbindele med fig. 2 og 5, bortsett fra at elementet 86 er blitt forlenget langs lengdeaksen 90. Utførelsesformen på fig. 9 skal imidlertid forstås slik at den også innbefatter elementet 10 på fig. 2 og 5. I likhet med den sylindriske utførelse på fig. 8, innbefatter det trekantede element 86 på fig. 9 minst et parti som er innleiret under overflaten 20 av grunnmassen 18. På alle steder av- fig. 9. Here, a triangular prism element, which is generally denoted by the number 86, is arranged under the surface 20 in the base mass 18, so that there is a large number of locking points 88 on the surface of the element 86. The element 86 is similar to that described in connection with fig. . 2 and 5, except that the element 86 has been extended along the longitudinal axis 90. The embodiment in fig. 9 should, however, be understood so that it also includes the element 10 in fig. 2 and 5. Similar to the cylindrical design in fig. 8, includes the triangular element 86 of FIG. 9 at least a part which is embedded under the surface 20 of the base mass 18. In all places of-

det innleirede parti av siden 92 skråner denne bort fra normalen på overflaten 20 når man nærmer seg denne overflate nedenfra. Igjen er grunnmassen 18 formet over siden 92 for på denne måte å danne en kileformet låsing over det innleirede parti av siden 92 og således danne et stort antall låsepunkter 88. Imidlertid er et betydelig fremre parti av elementet the embedded part of the side 92 slopes away from the normal of the surface 20 when approaching this surface from below. Again, the base mass 18 is shaped over the side 92 to thus form a wedge-shaped locking over the embedded part of the side 92 and thus form a large number of locking points 88. However, a significant front part of the element

86 fullstendig blottlagt over overflaten 20 av grunnmassen 86 completely exposed above the surface 20 of the base mass

18. Det er i virkeligheten ikke nødvendig at det bakre hjørne 94 ligger på samme nivå som overflaten 20 slik det er vist på fig. 9. Isteden kan også det bakre hjørne 94 ligge godt over overflaten 20. Låsepunktene 88 foreligger likevel så 18. It is not actually necessary for the rear corner 94 to be at the same level as the surface 20 as shown in fig. 9. Instead, the rear corner 94 can also lie well above the surface 20. The locking points 88 are nevertheless present so

lenge noen deler av de til hinannen støtende sider 92 ligger under overflaten 20 i grunnmassen 18. as long as some parts of the mutually abutting sides 92 lie below the surface 20 in the base mass 18.

På fig. 10 er der vist enda en annen utførelsesform In fig. 10 shows yet another embodiment

som omfatter et langstrakt, rektangulært prismeelement som generelt er betegnet med tallet 96. I den viste utførelses-form på fig. 9 er elementet 96 innleiret under overflaten 20 i grunnmassen 18 med motsatte sider 98 hovedsakelig parallelt med normalen på overflaten 20. En endeflate 100 er imidlertid hovedsakelig eller fullstendig blottlagt over overflaten 20, mens den motsatte endeflate 102, hvorav bare kanten er vist på fig. 10, ligger under overflaten 20. Grunnmassen 18 ligger således over i det minste et parti av den ene ende av elementet 96 og danner et stort antall låsepunkter 104. which comprises an elongated, rectangular prism element which is generally denoted by the number 96. In the embodiment shown in fig. 9, the element 96 is embedded below the surface 20 in the base mass 18 with opposite sides 98 substantially parallel to the normal to the surface 20. However, one end face 100 is mainly or completely exposed above the surface 20, while the opposite end face 102, of which only the edge is shown in fig. 10, lies below the surface 20. The ground mass 18 thus lies above at least a part of one end of the element 96 and forms a large number of locking points 104.

En kileformet forlengelse av grunnmassen 18 er tildannet sammenhengende over den neddykkede ende 102 og danner således den mekaniske låsing som hindrer noen vesentlig løsning av elementet 96 fra overflaten 20. Igjen er elementet 96 vist å ha en lengdeakse 106 som danner bare en liten vinkel med overflaten av grunnmassen, men det vil forstås at dimensjonene av elementet 96 er fastlagt vilkårlig og vil kunne velges slik at utførelsen på fig. 3, som er en terning, også er omfattet. A wedge-shaped extension of the base mass 18 is formed continuously over the submerged end 102 and thus forms the mechanical locking which prevents any significant release of the element 96 from the surface 20. Again, the element 96 is shown to have a longitudinal axis 106 which forms only a small angle with the surface of the base mass, but it will be understood that the dimensions of the element 96 are determined arbitrarily and can be chosen so that the embodiment in fig. 3, which is a die, is also included.

På fig. 11 er der i perspektivriss vist et flatt, trekantet element 108 innleiret i grunnmassen 18. Det trekantede element 108 er kjennetegnet ved en akse 110 i retning normalt på de parallelle,.motstående endeflater 112. Tykkelsen av elementet 108 eller avstanden mellom de motsatte endeflater 112 er mindre enn sidelengden eller høyden av det trekantede element 108, slik at der fås et flatt, platelignende trekant-element. I henhold til oppfinnelsen er elementet 108 i stor grad blottlagt over overflaten 20 av grunnmassen 18 og fastlåst i denne ved et stort antall låsepunkter 114. Låsepunktene 114 er dannet på det laveste parti av endeflaten 112. Dette parti er anordnet under overflaten 20 som følge av den skrå orientering av elementet 108 og dettes akse 110 i forhold til normalen. Grunnmasse 18 danner en sammenhengende kile over dette nedre parti av elementet 108 og danner og utgjør In fig. 11, a perspective view shows a flat, triangular element 108 embedded in the base mass 18. The triangular element 108 is characterized by an axis 110 in the direction normal to the parallel, opposite end surfaces 112. The thickness of the element 108 or the distance between the opposite end surfaces 112 is smaller than the side length or the height of the triangular element 108, so that a flat, plate-like triangular element is obtained. According to the invention, the element 108 is largely exposed above the surface 20 of the base mass 18 and locked in it by a large number of locking points 114. The locking points 114 are formed on the lowest part of the end surface 112. This part is arranged under the surface 20 as a result of the oblique orientation of the element 108 and its axis 110 in relation to the normal. Base material 18 forms a continuous wedge over this lower part of element 108 and forms and constitutes

således låsepunktene 114. thus the locking points 114.

På fig. 12 er et element med trapesprismeform generelt betegnet med tallet 116. Det er vist i perspektiv å være innleiret under overflaten 20. Elementet 116 innbefatter minst to motstående, parallelle overflater 118, hvorav den øvre er vist på fig. 12. Mellom de to motstående, parallelle overflater 118 er der fire sider som danner to motstående par henholdsvis 120 og 122. I det minste paret 120 har trapes-form. I den viste utførelsesform på fig. 12 er siden 120 trapesformet, mens siden 122 er hovedsakelig rektangulær, slik det oppnås ved avkorting av det trekantede prismeelement på fig. 2 langs et plan parallelt med grunnflaten 14a. I utførelsesformen på fig. 12 dannes der således et stort antall låsepunkter 124 langs den nedre kant a<y> sidene 122 på samme måte som der dannes låsepunkter 26 i utførelsesformen på In fig. 12 is an element with a trapezoidal shape generally denoted by the number 116. It is shown in perspective to be embedded under the surface 20. The element 116 includes at least two opposite, parallel surfaces 118, the upper one of which is shown in fig. 12. Between the two opposite, parallel surfaces 118 there are four sides which form two opposite pairs 120 and 122 respectively. At least the pair 120 has a trapezoid shape. In the embodiment shown in fig. 12, the side 120 is trapezoidal, while the side 122 is mainly rectangular, as is achieved by shortening the triangular prism element in fig. 2 along a plane parallel to the ground surface 14a. In the embodiment of fig. 12, a large number of locking points 124 are thus formed along the lower edge a<y> sides 122 in the same way as locking points 26 are formed in the embodiment of

fig. 2 når det gjelder elementet 10. Elementet 116 er således fastlåst i grunnmassen 18 på hovedsakelig samme måte. fig. 2 when it comes to the element 10. The element 116 is thus locked in the base mass 18 in essentially the same way.

Der skal nå gås over til den utførelsesform av oppfinnelsen som er vist på fig. 13 og 14, hvor et element 126 We will now proceed to the embodiment of the invention shown in fig. 13 and 14, where an element 126

med trapesprismeform er vist innleiret i en skrå stilling i grunnmassen 18 og er fastlåst i denne ved at elementet har partier som ligger under overflaten 20. Nærmere bestemt er elementet 126 i den på fig. 12 og 13 viste utførelsesform vist å være fullt ut trapesformet i den forstand at parallelle, rektangulære endeflater 128 er forbundet ved fire til hinannen grensende trapesformede flater som danner motstående par av overflater 130 og 132. Det skal imidlertid uttrykkelig nevnes at det noe enklere trapeselement 116 på fig. 12 vil kunne anvendes med egnede modifikasjoner i henhold til oppfinnelsen i en hovedsakelig lignende utførelse som den som er vist og beskrevet i forbindelse med fig. 13 og 14. with a trapezoid shape is shown embedded in an inclined position in the base mass 18 and is locked in this by the element having parts that lie below the surface 20. More specifically, the element 126 in the one in fig. 12 and 13, the embodiment shown is shown to be fully trapezoidal in the sense that parallel, rectangular end faces 128 are connected by four trapezoidal faces bordering each other which form opposite pairs of surfaces 130 and 132. However, it should be expressly mentioned that the somewhat simpler trapezoidal element 116 on fig. 12 will be able to be used with suitable modifications according to the invention in a substantially similar embodiment to that which is shown and described in connection with fig. 13 and 14.

Elementet 126 er anordnet i et skråttstilt parti 134 The element 126 is arranged in an inclined part 134

av grunnmassen 18. Partiet 134 danner en skrå støtte som elementet 126 er innleiret og fastholdt i. Utførelsesformene på fig. 13 og 14 forutsetter et skråttstilt felt på borkroneoverflaten. Understøttende skjæreelementer eller tannstruk-turer fremgår av de følgende patentskrifter: US-A-4 499 959, US-A-4 585 611 og US-A-4 550 790. of the base mass 18. The part 134 forms an inclined support in which the element 126 is embedded and secured. The embodiments in fig. 13 and 14 assume an inclined field on the bit surface. Supporting cutting elements or tooth structures appear in the following patents: US-A-4 499 959, US-A-4 585 611 and US-A-4 550 790.

I den viste utførelsesform er en endeflate 132 som vist på fig. 13 og 14, fullt blottlagt. Denne endeflate flukter hovedsakelig med overflaten 20. I tillegg er den øvre side 128 av de parallelle rektangulære sider også fullt blottlagt. Begge de to gjenværende sideflater 130 og den annen endeflate 132 er imidlertid innleiret i grunnmassen 18 under overflaten 20. På hver av disse innleirede overflater dannes der således et stort antall låsepunkter 136 som følge av den sammenhengende utstrekning av grunnmassen 18 over de underliggende sideflater 130 og 132. Minst langs sidene 130 og eventuelt også langs den nedre side 132 (avhengig av vinkelforløpet av elementet 126 i forhold til den lokale normal på' overflaten) In the embodiment shown, an end surface 132 as shown in fig. 13 and 14, fully exposed. This end surface is substantially flush with surface 20. In addition, the upper side 128 of the parallel rectangular sides is also fully exposed. However, both of the two remaining side surfaces 130 and the other end surface 132 are embedded in the base mass 18 below the surface 20. A large number of locking points 136 are thus formed on each of these embedded surfaces as a result of the continuous extent of the base mass 18 over the underlying side surfaces 130 and 132. At least along the sides 130 and possibly also along the lower side 132 (depending on the angular course of the element 126 in relation to the local normal on the surface)

er der således fastlagt et stort antall låsepunkter 136 som vil hindre bevegelse av elementet 126 ikke bare i en hvilken som helst azimutalretning langs overflaten 20, men også i vertikalretningen. a large number of locking points 136 are thus determined there which will prevent movement of the element 126 not only in any azimuthal direction along the surface 20, but also in the vertical direction.

De utførelsesformer som er beskrevet hittil i forbindelse med fig. 1-14, har alle angått regelmessige geometriske former. Oppfinnelsen vil naturligvis kunne anvendes med mange andre geometriske former enn dem som er vist og beskrevet foran. The embodiments described so far in connection with fig. 1-14, have all concerned regular geometric shapes. The invention will of course be able to be used with many other geometric shapes than those shown and described above.

I tillegg til regelmessige geometriske former kan der med fordel også anvendes spesielle former eller elementer med fri form for å blottlegge et diamantskjæreelement over en grunnflate. En slik utførelsesform er vist på fig. 15. Fig. 15 viser i perspektivriss et rett syntetisk diamantelement med et fritt, buet tverrsnitt. Elementet er generelt.betegnet med tallet 138 og er i den viste utførelsesform vist å ha en langstrakt form som er kjennetegnet ved en glatt overside 140 og et avrundet neseparti 142 som kan være orientert i. In addition to regular geometric shapes, special shapes or free-form elements can also advantageously be used to expose a diamond cutting element over a base surface. Such an embodiment is shown in fig. 15. Fig. 15 shows a perspective view of a straight synthetic diamond element with a free, curved cross-section. The element is generally denoted by the number 138 and in the embodiment shown is shown to have an elongated shape which is characterized by a smooth upper surface 140 and a rounded nose portion 142 which can be oriented in.

den skjæreretning som fås ved rotasjon av borkronen. Fra toppflaten 140 skråner sidene av elementet 138 nedover og buer ut for å danne en hovedsakelig flat grunnflate 144 og et omkretsleppe 146. Den overflate som grenser til sidene av elementet 138 med leppen 146, er således kjennetegnet ved en negativ krumning som vist ved 148. Elementet 138 er således anbragt i grunnmassen 18 under overflaten 20/ slik at leppen 146 og minst et parti av den negativt buede overflate the cutting direction obtained by rotation of the drill bit. From the top surface 140, the sides of the element 138 slope downwards and curve out to form a substantially flat base surface 144 and a peripheral lip 146. The surface bordering the sides of the element 138 with the lip 146 is thus characterized by a negative curvature as shown at 148. The element 138 is thus placed in the base mass 18 below the surface 20/ so that the lip 146 and at least a part of the negatively curved surface

148 er hovedsakelig eller fullstendig innleiret i grunnmassen. Grunnmassen 18 er således formet rundt og over leppen 146, som danner en sokkel som er innleiret i grunnmassen 18. 148 is mainly or completely embedded in the ground mass. The base mass 18 is thus shaped around and above the lip 146, which forms a base which is embedded in the base mass 18.

Det gjenværende parti av diamantelementet 138 er fullt blottlagt over overflaten 20 av grunnmassen. Langs hele omkretsen av leppen 146 dannes der således et stort antall låsepunkter 150 som skaffer en måte til mekanisk fastlåsing av diamantelementet 138 på og under overflaten 20. Det vil være klart at man kan tenke seg mange andre elementer med fri form enn det som her er vist vilkårlig for belysning av' oppfinnelsen på fig. 15, uten at man avviker fra oppfinnelsens innhold. The remaining portion of the diamond element 138 is fully exposed above the surface 20 of the matrix. Along the entire circumference of the lip 146, a large number of locking points 150 are thus formed, which provide a way to mechanically lock the diamond element 138 on and below the surface 20. It will be clear that one can imagine many other free-form elements than what is here shown arbitrarily for illumination of the invention in fig. 15, without deviating from the content of the invention.

Claims

1. Drill bit (11) comprising a base mass body (18) which

forms a drill bit surface (17), a diamond body (10, 28, 50, 60, 72, 86, 96, 108, 116, 126, 138) which is arranged in the base mass body (18), and which has a predetermined shape and extends partly outside the drill bit surface (17), characterized in that the diamond body (10, 28, 50, 60, 72, 86, 96, 108, 116, 126, 138) comprises a crystalline diamond element with a predetermined geometric shape and is arranged in the matrix body (18) to provide at least two spaced apart locking regions (26, 30, 32, 54, 64, 70, 80, 82, 88, 104, 114, 124, 136, 150), without reliance on micromechanical bonds ,' in that each locking area constitutes an extension of a surface or part of a surface of the diamond body below the drill bit surface (17), in a direction with a lateral force component and with base material above it, and that more than a third of at least one linear dimension of the diamond body extends and is exposed above the drill bit surface (17) without any of the ground mass the see material is present on the exposed surface of the diamond body.

2. Drill bit as stated in claim 1, characterized in that the diamond body (10, 28, 50, 60, 72, 86, 96, 108, 116, 126, 138) is placed in the drill bit base mass in such a way that a large number of locking points are formed.

3. Drill bit as stated in claim 1 or 2, characterized in that at least two locking points are placed in diametrically opposite places on the diamond body (10, 28, 50, 60, 72, 86, 96, 108, 116, 126, 138).

4. Drill bit as stated in claim 2, characterized in that the locking points between the diamond body (10, 28, 50, 60, 72, 86, 96, 108, 116, 126, 138) and the base mass are formed so that they include at least two diametrically opposite subgroups of locking points on the diamond body, each subgroup comprising a large number of locking points.

5. Drill bit as specified in one of the preceding claims, where the diamond body is a triangular prism element (10; 86), characterized in that the triangular prism element has two opposite triangular end faces and three mutually abutting sides that connect the triangular faces, and that the prism element (10 ;86) is placed in the drill bit base material in such a way that one of the sides forms a base surface that lies inside the base material, while the two adjacent sides are exposed above the surface (17). of the base mass.

6. Drill bit as specified in one of the preceding claims, characterized in that the surface (17) of the ground mass is flat in the area above the part of the diamond body that lies in the ground mass, in order in this way to leave the part of the diamond body that is exposed above the surface (17) of the ground mass, be unsupported.