WO2008128267A1 - Device for releasably connecting a core drill bit to a drill string - Google Patents

Device for releasably connecting a core drill bit to a drill string Download PDF

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WO2008128267A1
WO2008128267A1 PCT/AT2008/000141 AT2008000141W WO2008128267A1 WO 2008128267 A1 WO2008128267 A1 WO 2008128267A1 AT 2008000141 W AT2008000141 W AT 2008000141W WO 2008128267 A1 WO2008128267 A1 WO 2008128267A1
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WO
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drill bit
adapter
coupling element
groove
drill
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PCT/AT2008/000141
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German (de)
French (fr)
Inventor
Josef Mocivnik
Original Assignee
Techmo Entwicklungs- Und Vertriebs Gmbh
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for releasably connecting a drill bit with a drill string by means of an adapter which is connectable to the drill string at an end remote from the drill bit or integrally formed with a drill pipe end.
  • connection device is known for example from DE 201 07 539 Ul.
  • an adapter is provided, which at its rear, i. the drill bit facing away from the end, is provided with a threaded portion for coupling the drill rod and releasably connected to the drill bit at its front end via an elastically deformable coupling ring.
  • the object is achieved by a device for releasably connecting a drill bit with a drill pipe according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with the generic features.
  • an adapter on one of the drill bit facing end portion of an adapter is provided on an outer surface of the adapter circumferential helical groove, which is engageable with a arranged in a recess of the drill bit for receiving the adapter coupling element and disengaged, wherein the coupling element also helical and can be used as a separate component in the recess of the drill bit.
  • the coupling element is advantageously arranged in the recess of the drill bit in a helical groove which corresponds to the groove of the adapter.
  • the adapter in the state inserted in the drill bit with an end face on a bottom surface of the recess of the drill bit in abutment, so that the positive connection between the drill bit and the adapter is reinforced by the support of the adapter in the recess.
  • a further advantage is that the groove of the adapter and the groove of the drill bit each have an approximately semicircular cross-section and that the coupling element has an approximately circular cross-section. This can ensure that a smooth sliding of the coupling element is made possible in the grooves.
  • this can be fastened to the drill bit.
  • a pitch angle of the helical grooves may be between 10 ° and 40 °, preferably between 18 ° and 25 °. This advantageously provides a reliable hold with fast solubility.
  • the coupling element consists of a different material from the material of the drill bit material, preferably made of spring steel, whereby a secure connection can be ensured.
  • a circumferential, the groove of the adapter final groove may be provided on the adapter, which can serve as a stop for the coupling element and thus as protection against unintentional emigration by the vibrations occurring during drilling operation.
  • 1 is a schematic perspective view of a drill bit on a drill pipe with flushing pipe
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a preferred exemplary embodiment of a device designed according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic exploded perspective view of the embodiment of the device according to FIG. 2.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a drilling apparatus 1 comprising a drill bit 2, which is in communication with a hollow drill pipe 3 for the purpose of supplying detergent. At the drill bit 2 sets a flushing pipe 4, which serves for the removal of sludge and removed material.
  • the drill bit 2 is closed after completion of a drilling, e.g. for making a rock anchor, usually left in the hole because it can be removed only with great effort, whereas the drill pipe 3 is withdrawn again. Therefore, the drill bit 2 must be detachably connectable to the drill pipe 3.
  • connection between the drill bit 2 and the drill string 3 must therefore be solvable on the one hand, but on the other hand so stable that it does not dissolve by the vibrations occurring during the drilling. Normal threaded connections are not suitable for this, since they tend to become stiff or tilted even with minor damage, so that they can not be solved.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view of a preferred embodiment of a device for releasably connecting a drill bit 2 with a drill pipe 3 is shown.
  • the connection takes place via an adapter 5, which in the embodiment on the one hand with the drill bit 2 and on the other hand with the drill pipe 3 is connectable.
  • the adapter 5 is at one of the drill bit 2 opposite end 6 with the drill string 3, for example via a thread 7 connectable or with a drill pipe end. 8 made in one piece.
  • One of the drill bit 2 facing the end 9 of the adapter 5 is designed so that it is releasably engageable with the drill bit 2.
  • the adapter 5 is substantially cylindrical and dimensioned in its radial extent so that it is at least partially inserted into a recess 10 of the drill bit 2 to form a force acting in the direction of drilling of the drill bit 2 positive engagement.
  • An end face 11 of the adapter 5 can be brought into abutment on a bottom surface 12 of the recess 10.
  • a stepped expression of the adapter 5 is possible, in which a shoulder 13 is formed so that it can be brought into contact with a counter-shoulder 14 of the drill bit 2 and is supported thereon during the drilling operation.
  • the positive connection is further ensured by the partial extension of the adapter 5 in the recess 10 of the drill bit 2.
  • a helical spring-shaped coupling element 15 is arranged, which ensures the rotary coupling of the adapter 5 with the drill bit 2 during the drilling process.
  • the coupling element 15 preferably consists of a different material from the material of the drill bit 2 material, preferably spring steel.
  • the coupling element 15 lies both on the adapter 5 and in the recess 10 of the drill bit 2 in a groove 16, 17, in which the coupling element 15 is guided and stored.
  • the grooves 16, 17 helically rotate an inner surface of the recess 10 and corresponding thereto an outer surface of the adapter 5.
  • the groove 17 of the adapter 5 extends at least over an axial portion of the adapter fifth
  • the coupling element 15 is designed as a single component, but can be fastened to the drill bit 2. In the exploded view according to FIG. 3, the coupling element 15 is shown rotated out of the groove 16 of the drill bit 2 for better illustration.
  • the pitch angle of the helical grooves 16, 17 and the coupling element 15 are the same size.
  • the groove 17 of the adapter 5 can be closed by a circumferential groove 18 without pitch angle, so that the coupling element 15 can not run out of the groove 17 during the drilling process. So can be avoided in a simple way that the positive connection between the drill bit 2 and 5 adapter is not unintentionally solved.
  • the pitch angle of the grooves 16, 17 and the coupling element 15 are between 10 ° and 40 °, preferably between 18 ° and 25 °.
  • the values are selected in such a way that, on the one hand, a fast solvability and, on the other hand, a reliable form fit are guaranteed.
  • the selected pitch angle represents a middle path of a large pitch angle, which provides for easy solvability, and a low pitch angle, which ensures a secure fit.
  • the pitch of the grooves 16, 17 is aligned so that the positive connection between the drill bit 2 and the adapter 5 is amplified during the drilling operation.
  • the drill pipe 3 is briefly rotated in the opposite direction to release the connection, thereby releasing the adapter 5 from the positive connection in the recess 10 of the drill bit 2.
  • the drill pipe 3 with the adapter 5 fixed thereto can then be removed and reused.

Abstract

The invention relates to a device for releasably connecting a core drill bit (2) to a drill string (3). Said device comprises an adapter (5) which can be connected to the drill string (3) on an end (6) facing away from the core drill bit (2) or which is configured to be integral with a drill string end (8). A helical groove (17) extends along the outer periphery of the adapter (5) at an end (7) of the adapter (5) facing the core drill bit (2). Said groove can be engaged with and disengaged from a coupling element (15) arranged in a recess (10) of the core drill bit (2) to receive the adapter (5), the coupling element (15) being likewise helical and being insertable into the recess (10) of the core drill bit (2) as a separate part.

Description

Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone mit einem Bohrgestänge Device for detachably connecting a drill bit to a drill pipe
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone mit einem Bohrgestänge mittels eines Adapters, welcher an einem der Bohrkrone abgewandten Ende mit dem Bohrgestänge verbindbar oder mit einem Bohrgestängeende integral ausgebildet ist.The invention relates to a device for releasably connecting a drill bit with a drill string by means of an adapter which is connectable to the drill string at an end remote from the drill bit or integrally formed with a drill pipe end.
Eine derartige Verbindungsvorrichtung ist beispielsweise aus der DE 201 07 539 Ul bekannt. Bei der dort beschriebenen Vorrichtung ist ein Adapter vorgesehen, welcher an seinem rückwärtigen, d.h. der Bohrkrone abgekehrten Ende, mit einem Gewindeabschnitt zum Ankuppeln der Bohrstange versehen ist und an seinem vorderseitigen Ende über einen elastisch verformbaren Kupplungsring lösbar mit der Bohrkrone in Verbindung steht.Such a connection device is known for example from DE 201 07 539 Ul. In the apparatus described there, an adapter is provided, which at its rear, i. the drill bit facing away from the end, is provided with a threaded portion for coupling the drill rod and releasably connected to the drill bit at its front end via an elastically deformable coupling ring.
An der bekannten Vorrichtung ist von Nachteil, dass der Kupplungsring schwer zu lösen ist, da er durch Ziehen gelöst werden muss. Verkantungen und Verklemmungen des Kupplungsrings während des Bohrvorgangs können ein Lösen des Bohrgestänges von der im Bohrloch befindlichen Bohrkrone dann möglicherweise unmöglich machen oder in Beschädigungen des Bohrgestänges resultieren.On the known device is disadvantageous in that the coupling ring is difficult to solve, since it must be solved by pulling. Tilting and jamming of the coupling ring during the drilling operation may then possibly render possible disengagement of the drill string from the downhole drill bit or result in damage to the drill string.
Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone mit einem Bohrgestänge anzugeben, welche ein einfaches, zuverlässiges Lösen des Bohrgestänges von der im Bohrloch befindlichen Bohrkrone ohne Beschädigung des Bohrgestänges ermöglicht.It is accordingly an object of the invention to provide a device for releasably connecting a drill bit with a drill string, which allows a simple, reliable release of the drill string from the drill bit located in the well bore without damaging the drill string.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone mit einem Bohrgestänge gemäß dem Kennzeichen von Anspruch 1 in Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst.The object is achieved by a device for releasably connecting a drill bit with a drill pipe according to the characterizing part of claim 1 in conjunction with the generic features.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass an einem der Bohrkrone zugewandten Endbereich eines Adapters eine an einer Außenfläche des Adapters umlaufende schraubenförmige Nut vorgesehen ist, welche mit einem in einer Ausnehmung der Bohrkrone zur Aufnahme des Adapters angeordneten Kopplungselement in und außer Eingriff bringbar ist, wobei das Kopplungselement ebenfalls schraubenförmig und als separater Bauteil in die Ausnehmung der Bohrkrone einsetzbar ist. Dadurch kann vorteilhafterweise durch einfaches, gegen die Bohrdrehrichtung erfolgendes Drehen des Bohrgestänges nach dem Ende des Bohrvorgangs der in Bohrdrehrichtung vorhandene Formschluss zwischen dem Adapter und der Bohrkrone gelöst werden, ohne dass Beschädigungen des Bohrgestänges oder Verklemmungen und Verkantungen zu befürchten sind.It is inventively provided that on one of the drill bit facing end portion of an adapter is provided on an outer surface of the adapter circumferential helical groove, which is engageable with a arranged in a recess of the drill bit for receiving the adapter coupling element and disengaged, wherein the coupling element also helical and can be used as a separate component in the recess of the drill bit. As a result, it is advantageously possible to release the form-fitting connection between the adapter and the drill bit present in the direction of rotation rotation by simply turning the drill pipe against the drill rotation direction without damaging the drill string or jamming and jamming.
Weitere Vorteile und Verbesserungen der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantages and improvements of the inventively designed device will become apparent from the dependent claims.
Das Kopplungselement ist vorteilhafterweise in der Ausnehmung der Bohrkrone in einer schraubenförmigen Nut angeordnet, welche mit der Nut des Adapters korrespondiert.The coupling element is advantageously arranged in the recess of the drill bit in a helical groove which corresponds to the groove of the adapter.
In einer vorteilhaften Ausgestaltungsform kann der Adapter im in der Bohrkrone eingesetzten Zustand mit einer Stirnfläche an einer Bodenfläche der Ausnehmung der Bohrkrone in Anlage sein, so dass der Formschluss zwischen der Bohrkrone und dem Adapter durch die Abstützung des Adapters in der Ausnehmung verstärkt wird.In an advantageous embodiment, the adapter in the state inserted in the drill bit with an end face on a bottom surface of the recess of the drill bit in abutment, so that the positive connection between the drill bit and the adapter is reinforced by the support of the adapter in the recess.
Von Vorteil ist weiterhin, dass die Nut des Adapters und die Nut der Bohrkrone jeweils einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und dass das Kopplungselement einen annähernd kreisförmigen Querschnitt aufweist. Dadurch kann sichergestellt werden, dass ein geschmeidiges Gleiten des Kopplungselements in den Nuten ermöglicht wird.A further advantage is that the groove of the adapter and the groove of the drill bit each have an approximately semicircular cross-section and that the coupling element has an approximately circular cross-section. This can ensure that a smooth sliding of the coupling element is made possible in the grooves.
Um ein unbeabsichtigtes Auswandern des Kopplungselements aus der Nut während des Bohrbetriebs zu verhindern, kann dieses an der Bohrkrone befestigbar sein.In order to prevent unintentional emigration of the coupling element out of the groove during the drilling operation, this can be fastened to the drill bit.
Ein Steigungswinkel der schraubenförmigen Nuten kann zwischen 10° und 40°, bevorzugt zwischen 18° und 25°, betragen. Dadurch ist vorteilhafterweise ein zuverlässiger Halt bei schneller Lösbarkeit gegeben.A pitch angle of the helical grooves may be between 10 ° and 40 °, preferably between 18 ° and 25 °. This advantageously provides a reliable hold with fast solubility.
Vorteilhafterweise besteht das Kopplungselement aus einem von dem Werkstoff der Bohrkrone verschiedenen Werkstoff, vorzugsweise aus Federstahl, wodurch eine sichere Verbindung gewährleistet werden kann.Advantageously, the coupling element consists of a different material from the material of the drill bit material, preferably made of spring steel, whereby a secure connection can be ensured.
Gemäß einem vorteilhaften Aspekt der Erfindung kann an dem Adapter eine umfängliche, die Nut des Adapters abschließende Nut vorgesehen sein, welche als Anschlag für das Kopplungselement und somit als Schutz vor unbeabsichtigtem Auswandern durch die beim Bohrbetrieb auftretenden Vibrationen dienen kann. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in den Figuren schematisch dargestellt und in der zugehörigen Beschreibung näher erläutert. In den Figuren zeigen:According to an advantageous aspect of the invention, a circumferential, the groove of the adapter final groove may be provided on the adapter, which can serve as a stop for the coupling element and thus as protection against unintentional emigration by the vibrations occurring during drilling operation. A preferred embodiment of the invention is shown schematically in the figures and explained in more detail in the accompanying description. In the figures show:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer Bohrkrone an einem Bohrgestänge mit Spülrohr,1 is a schematic perspective view of a drill bit on a drill pipe with flushing pipe,
Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung, undFIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a preferred exemplary embodiment of a device designed according to the invention, and FIG
Fig. 3 eine schematische perspektivische Explosionsansicht des Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß Fig. 2.3 is a schematic exploded perspective view of the embodiment of the device according to FIG. 2.
In Fig. 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Bohrvorrichtung 1 umfassend eine Bohrkrone 2, die mit einem zum Zweck des Zuführens von Spülmittel hohlen Bohrgestänge 3 in Verbindung steht, dargestellt. An der Bohrkrone 2 setzt ein Spülrohr 4 an, welches zum Abtransport von Schlamm und abgetragenem Material dient.In Fig. 1 is a schematic perspective view of a drilling apparatus 1 comprising a drill bit 2, which is in communication with a hollow drill pipe 3 for the purpose of supplying detergent. At the drill bit 2 sets a flushing pipe 4, which serves for the removal of sludge and removed material.
Die Bohrkrone 2 wird nach Abschluss einer Bohrung, z.B. zum Herstellen eines Gebirgsankers, für gewöhnlich im Bohrloch belassen, da sie nur unter großem Aufwand entfernt werden kann, wogegen das Bohrgestänge 3 wieder abgezogen wird. Daher muss die Bohrkrone 2 lösbar mit dem Bohrgestänge 3 verbindbar sein.The drill bit 2 is closed after completion of a drilling, e.g. for making a rock anchor, usually left in the hole because it can be removed only with great effort, whereas the drill pipe 3 is withdrawn again. Therefore, the drill bit 2 must be detachably connectable to the drill pipe 3.
Die Verbindung zwischen der Bohrkrone 2 und dem Bohrgestänge 3 muss somit einerseits lösbar, andererseits aber auch so stabil sein, dass sie sich nicht durch die während der Bohrung auftretenden Vibrationen löst. Normale Gewindeverbindungen eignen sich hierfür nicht, da diese dazu tendieren, bereits bei geringfügigen Beschädigungen schwergängig zu werden oder sich zu verkanten, so dass sie nicht mehr gelöst werden können.The connection between the drill bit 2 and the drill string 3 must therefore be solvable on the one hand, but on the other hand so stable that it does not dissolve by the vibrations occurring during the drilling. Normal threaded connections are not suitable for this, since they tend to become stiff or tilted even with minor damage, so that they can not be solved.
In Fig. 2 ist in einer schematischen geschnittenen Ansicht eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone 2 mit einem Bohrgestänge 3 dargestellt.In Fig. 2 is a schematic sectional view of a preferred embodiment of a device for releasably connecting a drill bit 2 with a drill pipe 3 is shown.
Die Verbindung erfolgt dabei über einen Adapter 5, welcher im Ausführungsbeispiel einerseits mit der Bohrkrone 2 und andererseits mit dem Bohrgestänge 3 verbindbar ist. Der Adapter 5 ist dabei an einem der Bohrkrone 2 abgewandten Ende 6 mit dem Bohrgestänge 3 beispielsweise über ein Gewinde 7 verbindbar oder mit einem Bohrgestängeende 8 einstückig ausgeführt. Ein der Bohrkrone 2 zugewandtes Ende 9 des Adapters 5 ist so gestaltet, dass es mit der Bohrkrone 2 lösbar in Eingriff bringbar ist.The connection takes place via an adapter 5, which in the embodiment on the one hand with the drill bit 2 and on the other hand with the drill pipe 3 is connectable. The adapter 5 is at one of the drill bit 2 opposite end 6 with the drill string 3, for example via a thread 7 connectable or with a drill pipe end. 8 made in one piece. One of the drill bit 2 facing the end 9 of the adapter 5 is designed so that it is releasably engageable with the drill bit 2.
Der Adapter 5 ist dabei im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet und in seiner radialen Ausdehnung so dimensioniert, dass er in eine Ausnehmung 10 der Bohrkrone 2 zumindest abschnittsweise unter Bildung eines in Bohrrichtung der Bohrkrone 2 wirkenden Formschlusses einschiebbar ist. Eine Stirnfläche 11 des Adapters 5 ist dabei an einer Bodenfläche 12 der Ausnehmung 10 in Anlage bringbar. Alternativ ist eine gestufte Ausprägung des Adapters 5 möglich, bei welcher eine Schulter 13 so ausgebildet ist, dass sie an einer Gegenschulter 14 der Bohrkrone 2 in Anlage bringbar ist und sich daran während des Bohrvorgangs abstützt. Der Formschluss ist weiterhin durch die teilweise Erstreckung des Adapters 5 in die Ausnehmung 10 der Bohrkrone 2 gewährleistet.The adapter 5 is substantially cylindrical and dimensioned in its radial extent so that it is at least partially inserted into a recess 10 of the drill bit 2 to form a force acting in the direction of drilling of the drill bit 2 positive engagement. An end face 11 of the adapter 5 can be brought into abutment on a bottom surface 12 of the recess 10. Alternatively, a stepped expression of the adapter 5 is possible, in which a shoulder 13 is formed so that it can be brought into contact with a counter-shoulder 14 of the drill bit 2 and is supported thereon during the drilling operation. The positive connection is further ensured by the partial extension of the adapter 5 in the recess 10 of the drill bit 2.
In der Ausnehmung 10 der Bohrkrone 2 ist ein schraubenfederförmiges Kopplungselement 15 angeordnet, welches beim Bohrvorgang für die Drehkopplung des Adapters 5 mit der Bohrkrone 2 sorgt. Das Kopplungselement 15 besteht vorzugsweise aus einem von dem Werkstoff der Bohrkrone 2 unterschiedlichen Werkstoff, vorzugsweise aus Federstahl. Das Kopplungselement 15 liegt dabei sowohl am Adapter 5 als auch in der Ausnehmung 10 der Bohrkrone 2 in einer Nut 16, 17, in welcher das Kopplungselement 15 geführt und gelagert ist. Die Nuten 16, 17 umlaufen schraubenförmig eine Innenfläche der Ausnehmung 10 sowie korrespondierend hierzu eine Außenfläche des Adapters 5. Die Nut 17 des Adapters 5 erstreckt sich dabei zumindest über ein axiales Teilstück des Adapters 5.In the recess 10 of the drill bit 2, a helical spring-shaped coupling element 15 is arranged, which ensures the rotary coupling of the adapter 5 with the drill bit 2 during the drilling process. The coupling element 15 preferably consists of a different material from the material of the drill bit 2 material, preferably spring steel. The coupling element 15 lies both on the adapter 5 and in the recess 10 of the drill bit 2 in a groove 16, 17, in which the coupling element 15 is guided and stored. The grooves 16, 17 helically rotate an inner surface of the recess 10 and corresponding thereto an outer surface of the adapter 5. The groove 17 of the adapter 5 extends at least over an axial portion of the adapter fifth
Die Nuten 16, 17 des Adapters 5 und der Bohrkrone 2 weisen gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt auf. Das Kopplungselement 15 weist korrespondierend dazu einen annähernd kreisförmigen Querschnitt auf, so dass eine glatte Führung des Kopplungselements 15 in den einander zu einem annähernd kreisförmigen Querschnitt ergänzenden Nuten 16, 17 möglich ist. Alternativ kann der Querschnitt des Kopplungselements 15 auch kantig, d.h. drei-, vier- oder mehreckig sein. Die Form der Nuten 16, 17 muss dann entsprechend gewählt werden.The grooves 16, 17 of the adapter 5 and the drill bit 2, according to the illustrated embodiment, each have an approximately semicircular cross-section. The coupling element 15 has correspondingly an approximately circular cross section, so that a smooth guidance of the coupling element 15 in each other to an approximately circular cross-section complementary grooves 16, 17 is possible. Alternatively, the cross-section of the coupling element 15 can also be edged, i. be three-, four- or polygonal. The shape of the grooves 16, 17 must then be selected accordingly.
Das Kopplungselement 15 ist als einzelner Bauteil konzipiert, kann aber an der Bohrkrone 2 befestigbar sein. In der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 3 ist das Kopplungselement 15 zur besseren Veranschaulichung aus der Nut 16 der Bohrkrone 2 herausgedreht dargestellt.The coupling element 15 is designed as a single component, but can be fastened to the drill bit 2. In the exploded view according to FIG. 3, the coupling element 15 is shown rotated out of the groove 16 of the drill bit 2 for better illustration.
Wie ebenfalls aus Fig. 3 deutlich ersichtlich, sind die Steigungswinkel der schraubenförmigen Nuten 16, 17 und des Kopplungselements 15 gleich groß. Die Nut 17 des Adapters 5 kann durch eine umlaufende Nut 18 ohne Steigungswinkel abgeschlossen sein, so dass das Kopplungselement 15 während des Bohrvorgangs nicht aus der Nut 17 laufen kann. So kann auf einfache Art vermieden werden, dass der Formschluss zwischen Bohrkrone 2 und Adapter 5 nicht ungewollt gelöst wird.As also clearly shown in Fig. 3, the pitch angle of the helical grooves 16, 17 and the coupling element 15 are the same size. The groove 17 of the adapter 5 can be closed by a circumferential groove 18 without pitch angle, so that the coupling element 15 can not run out of the groove 17 during the drilling process. So can be avoided in a simple way that the positive connection between the drill bit 2 and 5 adapter is not unintentionally solved.
Die Steigungswinkel der Nuten 16, 17 und des Kopplungselements 15 betragen dabei zwischen 10° und 40°, bevorzugt zwischen 18° und 25°. Die Werte sind so gewählt, dass einerseits eine schnelle Lösbarkeit und andererseits ein zuverlässiger Formschluss gewährleistet sind. Der gewählte Steigungswinkel stellt einen Mittelweg aus einem großen Steigungswinkel, welcher für eine einfache Lösbarkeit sorgt, und einem geringen Steigungswinkel, der für einen sicheren Formschluss sorgt, dar.The pitch angle of the grooves 16, 17 and the coupling element 15 are between 10 ° and 40 °, preferably between 18 ° and 25 °. The values are selected in such a way that, on the one hand, a fast solvability and, on the other hand, a reliable form fit are guaranteed. The selected pitch angle represents a middle path of a large pitch angle, which provides for easy solvability, and a low pitch angle, which ensures a secure fit.
Die Steigung der Nuten 16, 17 ist so ausgerichtet, dass der Formschluss zwischen der Bohrkrone 2 und dem Adapter 5 während des Bohrbetriebs verstärkt wird. Nach Abschluss des Bohrvorgangs wird zum Lösen der Verbindung das Bohrgestänge 3 kurzzeitig in die Gegenrichtung gedreht und dadurch der Adapter 5 aus dem Formschluss in der Ausnehmung 10 der Bohrkrone 2 gelöst. Das Bohrgestänge 3 mit dem daran fixierten Adapter 5 kann dann abgezogen und wieder verwendet werden. The pitch of the grooves 16, 17 is aligned so that the positive connection between the drill bit 2 and the adapter 5 is amplified during the drilling operation. After completion of the drilling operation, the drill pipe 3 is briefly rotated in the opposite direction to release the connection, thereby releasing the adapter 5 from the positive connection in the recess 10 of the drill bit 2. The drill pipe 3 with the adapter 5 fixed thereto can then be removed and reused.

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden einer Bohrkrone (2) mit einem Bohrgestänge (3) mittels eines Adapters (5), welcher an einem der Bohrkrone (2) abgewandten Ende (6) mit dem Bohrgestänge (3) verbindbar oder mit einem Bohrgestängeende (8) integral ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an einem der Bohrkrone (2) zugewandten Ende (7) des Adapters (5) eine an einer Außenfläche des Adapters (5) umlaufende schraubenförmige Nut (17) vorgesehen ist, welche mit einem in einer Ausnehmung (10) der Bohrkrone (2) zur Aufnahme des Adapters (5) angeordneten Kopplungselement (15) in und außer Eingriff bringbar ist, wobei das Kopplungselement (15) ebenfalls schraubenförmig und als separater Bauteil in die Ausnehmung (10) der Bohrkrone (2) einsetzbar ist.1. An apparatus for releasably connecting a drill bit (2) with a drill string (3) by means of an adapter (5) which at one of the drill bit (2) facing away from the end (6) with the drill string (3) connectable or with a Bohrgestängeende (8 ) is integrally formed, characterized in that at one of the drill bit (2) facing the end (7) of the adapter (5) on an outer surface of the adapter (5) encircling helical groove (17) is provided, which with a in a recess (10) of the drill bit (2) for receiving the adapter (5) arranged coupling element (15) is engageable and disengageable, wherein the coupling element (15) also helically and as a separate component in the recess (10) of the drill bit (2). can be used.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (15) in der Ausnehmung (10) der Bohrkrone (2) in einer schraubenförmigen Nut (16) angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the coupling element (15) in the recess (10) of the drill bit (2) in a helical groove (16) is arranged.
3. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (5) im in der Bohrkrone (2) eingesetzten Zustand mit einer Stirnfläche (11) an einer Bodenfläche (12) der Ausnehmung (10) der Bohrkrone (2) in Anlage ist.3. Apparatus according to claim 3, characterized in that the adapter (5) in the drill bit (2) inserted state with an end face (11) on a bottom surface (12) of the recess (10) of the drill bit (2) is in abutment ,
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (17) des Adapters (5) und die Nut (16) der Bohrkrone (2) jeweils einen annähernd halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und dass das Kopplungselement (15) einen annähernd kreisförmigen Querschnitt aufweist.4. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the groove (17) of the adapter (5) and the groove (16) of the drill bit (2) each have an approximately semicircular cross-section and that the coupling element (15) has a having approximately circular cross-section.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (15) an der Bohrkrone (2) befestigbar ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coupling element (15) on the drill bit (2) can be fastened.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steigungswinkel der schraubenförmigen Nuten (16, 17) zwischen 10° und 40°, bevorzugt zwischen 18° und 25° beträgt.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a pitch angle of the helical grooves (16, 17) between 10 ° and 40 °, preferably between 18 ° and 25 °.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (15) aus einem von dem Werkstoff der Bohrkrone (2) verschiedenen Werkstoff, vorzugsweise aus Federstahl, besteht. 7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the coupling element (15) consists of one of the material of the drill bit (2) different material, preferably made of spring steel.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Adapter (5) eine umfängliche, die Nut (17) abschließende Nut (18) vorgesehen ist. 8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that on the adapter (5) has a circumferential, the groove (17) final groove (18) is provided.
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