CH544880A - Bohreinheit, insbesondere für Seilbohrvorrichtung - Google Patents

Description

  
 



   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohreinheit, insbesondere für eine Seilbohrvorrichtung.



   Schon lange besteht ein Bedarf an Bohreinheiten für Seilbohrvorrichtungen, die eine schlanke Form besitzen und mit Mitteln versehen sind, welche das weitere Zerkleinern des aufgebohrten   Gesteinsmaterials    weitgehend vermeiden, das Erstellen eines geraden und glatten Loches auch in wenig kompakten Gestein ermöglichen, und einfache Mittel zum Spreizen der Schneidorgane zwecks Anpassung an den gewünschten Bohrlochdurchmesser aufweisen. Vorzugsweise soll auch das Nachschleifen der Schneidorgane am Einsatzort vermieden und eine höhere Bohrgeschwindigkeit als mit bekannten Bohreinheiten erzielt werden.



   Die erfindungsgemässe Bohreinheit ist gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Bohreinheit vorgesehenen Bohrkopf mit zum Bohren dienenden Bohrzähnen und Mit   teln,    um die Stellung der Bohrzähne am Bohrkopf in radialer Richtung zu verändern, um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit enthält der Bohrkopf zwei Ausnehmungen, die durch eine Unterteilungswand getrennt sind, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn und Klemmittel zum Festspannen der Bohrzähne an der Unterteilungswand aufweisen.



   Eine weitere Ausführungsform enthält einen Bohrkopf mit mehreren, um eine zentrale Säule verteilt angeordneten Ausnehmungen, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn, und Klemmittel zum Befestigen der Bohrzähne in den Ausnehmungen.



   Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.



  In der Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit in Seitenansicht,
Fig. 2 den Bohrkopf der Bohreinheit nach Fig. 1 in grösserem Masstab,
Fig. 3 den Bohrkopf aus Fig. 2, um   90o    gedreht,
Fig. 4 eine Grundrissdarstellung des Bohrkopfes nach Fig. 2,
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie   64    in Fig. 2,
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 3, und
Fig. 8 einen Schnitt ähnlich der Darstellung nach Fig. 6 in einer Bohreinheit mit drei Bohrzähnen.



   In den Fig. 1-7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit gezeigt, welche als Ganzes mit 30 bezeichnet ist. Die Bohreinheit 30 besitzt einen Schaft 32, dessen oberes verjüngtes Endteil 34 mit einem Gewinde versehen ist, während an dessen unteren Ende ein Bohrkopf 36 sitzt. Letzterer enthält zwei Ausnehmungen 38. Diese Ausnehmungen sind seitlich und am Bohrkopfende offen und durch eine zentrale Unterteilungswand 40 voneinander getrennt.



   In der einen der Ausnehmungen 38 befindet sich ein blockförmiger Zahn 42 mit einer Bohrung 44, an deren äusserem Ende eine zylindrische Erweiterung 46 angebracht ist, und ein Einsatz 48 aus Hartmetall oder einem anderen geeigneten Material. Ein zweiter, gleich wie der Zahn 42 ausgebildeter Bohrzahn 50 besitzt eine Gewindebohrung 52. Die Zähne 42 und 50 bestehen vorzugsweise aus   n;assivem    Stahl. Ein starker Bolzen 54 mit einem zylindrischen Kopf 56 erstreckt sich durch die Bohrungen 44 und 58 (in der Unterteilungswand 40) in die mit Gewinde versehene Bohrung 52 hinein, um die Bohrzähne 42 und 50 gegeneinander zu ziehen. Die Bohrung 58 hat einen etwas grösseren Durchmesser als der Bolzen 54, um eine Scherbeanspruchung des Bolzens 54 beim Bohren zu vermeiden.

  Selbstverständlich können auch andere Befestigungsmittel, wie eine Schraubenmutter mit einem Bolzen verwendet werden, so dass in der Bohrung 52 kein Gewinde notwendig ist. Weiterhin kann auch ein einzelner Bolzen 54 für jeden Bohrzahn 42 und 50 verwendet werden, wobei diese Bolzen in der Unterteilungswand 40 verankert sind.



   Um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen, ist zwischen jedem der Zähne 42 und 50 und der Unterteilungswand 40 ein Einlageelement 60 aus Metall oder aus einem anderen geeigneten Material eingefügt. Die Anzahl der Einlageelemente kann bei Abnützung der Schneideinsätze selbstverständlich erhöht werden. Dies kann am Arbeitsplatz mittels einfacher Werkzeuge zum Entfernen und Wiedereinsetzen des Bolzens 54 geschehen. Die Bohrzähne 42 und 50 sind aus Werkzeugstahl oder aus einem anderen geeigneten Material angefertigt.



   Ein Zentrumsstift 62 aus Hartmetall o. dgl. kann auf der Stirnseite der Unterteilungswand 40 befestigt sein, um den zentralen Bereich eines Bohrloches aufzubrechen.



   An der Bohreinheit 30 ist eine Räumanordnung im oberen Teil des Bohrkopfes 36 vorgesehen und mit 64 bezeichnet, oder wie mit strichlierten Linien gezeigt an den Zähnen 42 und 50 angebracht und in Fig. 3 mit 66 bezeichnet. Eine solche Bohreinheit kann jedoch auch ohne Räumanordnung betrieben werden.



   In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit im Schnitt gezeigt und mit 70 bezeichnet.



  Eine zentrale Säule 72 ersetzt die Unterteilungswand 40 gemäss den Fig. 4, 6 und 7. Es sind drei Bohrzähne 74 vorgesehen, wobei jeder mit einem Bolzen 76 an der Säule 72 befestigt ist. Die Befestigungsbohrungen durch die Zähne 74 sind im Durchmesser ein wenig grösser als die Bolzen 76, um Scherbeanspruchung im Betrieb zu vermeiden und die Demontage der Zähne zu erleichtern. Eine Bohreinheit kann selbstverständlich auch mit mehr als drei Zähnen ausgerüstet sein.



   Bei einem vergleichenden Versuch wurde mit einem gewöhnlichen Gesteinsbohrer und herkömmlicher Schneidbestückung in grünem Connecticut-Granit ein Loch von 152 mm Durchmesser bei einer Geschwindigkeit von 200-230 mm pro Stunde gebohrt. Mit einem Schlaghammer wurde unter gleichen Bedingungen mit einem geschmiedetem Einsatz mit einer Geschwindigkeit von 452-609 mm pro Stunde gebohrt. Ebenfalls unter den nämlichen Bedingungen wurde mit einem Schlaghammer und mit der Bohreinheit 30 mit einer Geschwindigkeit von 914-1220 mm pro Stunde gebohrt.



  Andere vergleichende Versuche haben ähnliche Leistungsverbesserungen gezeigt.



   Das Anbringen von Einlageelementen unter dem Rücken der Zähne 42 und 50 erhöht die Lebensdauer der Zähne um ein Vielfaches. Versuche an grünem Granit zeigten ungefähr eine Abnützung von 0,8 mm auf eine Bohrlänge von 9 m bei Betrieb der Bohreinheit 30 ohne Einlageelement. Beim Betrieb mit Einlageelementen 60 erreicht man fast 305 m mit einem einzigen Satz von Bohrzähnen 42, 50, gegenüber 90105 m beim Betrieb mit festen Schneideinsätzen. Dies ist so zu verstehen, dass die Lebensdauer dann erreicht ist, wenn die Abnützung der Zähne zu gross ist, um damit eine Bohrung des gewünschten Durchmessers erstellen zu können.

 

   PATENTANSPRUCH



   Bohreinheit, insbesondere für Seilbohrvorrichtung. gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Bohreinheit vorgesehenen Bohrkopf mit zum Bohren dienenden Bohrzähnen und Mitteln, um die Stellungen der Bohrzähne am Bohrkopf in radialer Richtung zu verändern, um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen. 

**WARNUNG** Ende DESC Feld konnte Anfang CLMS uberlappen**.



   

Claims (1)

1. **WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.

   Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohreinheit, insbesondere für eine Seilbohrvorrichtung.

   Schon lange besteht ein Bedarf an Bohreinheiten für Seilbohrvorrichtungen, die eine schlanke Form besitzen und mit Mitteln versehen sind, welche das weitere Zerkleinern des aufgebohrten Gesteinsmaterials weitgehend vermeiden, das Erstellen eines geraden und glatten Loches auch in wenig kompakten Gestein ermöglichen, und einfache Mittel zum Spreizen der Schneidorgane zwecks Anpassung an den gewünschten Bohrlochdurchmesser aufweisen. Vorzugsweise soll auch das Nachschleifen der Schneidorgane am Einsatzort vermieden und eine höhere Bohrgeschwindigkeit als mit bekannten Bohreinheiten erzielt werden.

   Die erfindungsgemässe Bohreinheit ist gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Bohreinheit vorgesehenen Bohrkopf mit zum Bohren dienenden Bohrzähnen und Mit teln, um die Stellung der Bohrzähne am Bohrkopf in radialer Richtung zu verändern, um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit enthält der Bohrkopf zwei Ausnehmungen, die durch eine Unterteilungswand getrennt sind, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn und Klemmittel zum Festspannen der Bohrzähne an der Unterteilungswand aufweisen.

   Eine weitere Ausführungsform enthält einen Bohrkopf mit mehreren, um eine zentrale Säule verteilt angeordneten Ausnehmungen, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn, und Klemmittel zum Befestigen der Bohrzähne in den Ausnehmungen.

   Der Erfindungsgegenstand wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert.

   In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit in Seitenansicht, Fig. 2 den Bohrkopf der Bohreinheit nach Fig. 1 in grösserem Masstab, Fig. 3 den Bohrkopf aus Fig. 2, um 90o gedreht, Fig. 4 eine Grundrissdarstellung des Bohrkopfes nach Fig. 2, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 in Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 64 in Fig. 2, Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie 7-7 in Fig. 3, und Fig. 8 einen Schnitt ähnlich der Darstellung nach Fig. 6 in einer Bohreinheit mit drei Bohrzähnen.

   In den Fig. 1-7 ist eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit gezeigt, welche als Ganzes mit 30 bezeichnet ist. Die Bohreinheit 30 besitzt einen Schaft 32, dessen oberes verjüngtes Endteil 34 mit einem Gewinde versehen ist, während an dessen unteren Ende ein Bohrkopf 36 sitzt. Letzterer enthält zwei Ausnehmungen 38. Diese Ausnehmungen sind seitlich und am Bohrkopfende offen und durch eine zentrale Unterteilungswand 40 voneinander getrennt.

   In der einen der Ausnehmungen 38 befindet sich ein blockförmiger Zahn 42 mit einer Bohrung 44, an deren äusserem Ende eine zylindrische Erweiterung 46 angebracht ist, und ein Einsatz 48 aus Hartmetall oder einem anderen geeigneten Material. Ein zweiter, gleich wie der Zahn 42 ausgebildeter Bohrzahn 50 besitzt eine Gewindebohrung 52. Die Zähne 42 und 50 bestehen vorzugsweise aus n;assivem Stahl. Ein starker Bolzen 54 mit einem zylindrischen Kopf 56 erstreckt sich durch die Bohrungen 44 und 58 (in der Unterteilungswand 40) in die mit Gewinde versehene Bohrung 52 hinein, um die Bohrzähne 42 und 50 gegeneinander zu ziehen. Die Bohrung 58 hat einen etwas grösseren Durchmesser als der Bolzen 54, um eine Scherbeanspruchung des Bolzens 54 beim Bohren zu vermeiden.

   Selbstverständlich können auch andere Befestigungsmittel, wie eine Schraubenmutter mit einem Bolzen verwendet werden, so dass in der Bohrung 52 kein Gewinde notwendig ist. Weiterhin kann auch ein einzelner Bolzen 54 für jeden Bohrzahn 42 und 50 verwendet werden, wobei diese Bolzen in der Unterteilungswand 40 verankert sind.

   Um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen, ist zwischen jedem der Zähne 42 und 50 und der Unterteilungswand 40 ein Einlageelement 60 aus Metall oder aus einem anderen geeigneten Material eingefügt. Die Anzahl der Einlageelemente kann bei Abnützung der Schneideinsätze selbstverständlich erhöht werden. Dies kann am Arbeitsplatz mittels einfacher Werkzeuge zum Entfernen und Wiedereinsetzen des Bolzens 54 geschehen. Die Bohrzähne 42 und 50 sind aus Werkzeugstahl oder aus einem anderen geeigneten Material angefertigt.

   Ein Zentrumsstift 62 aus Hartmetall o. dgl. kann auf der Stirnseite der Unterteilungswand 40 befestigt sein, um den zentralen Bereich eines Bohrloches aufzubrechen.

   An der Bohreinheit 30 ist eine Räumanordnung im oberen Teil des Bohrkopfes 36 vorgesehen und mit 64 bezeichnet, oder wie mit strichlierten Linien gezeigt an den Zähnen 42 und 50 angebracht und in Fig. 3 mit 66 bezeichnet. Eine solche Bohreinheit kann jedoch auch ohne Räumanordnung betrieben werden.

   In Fig. 8 ist eine andere Ausführungsform der erfindungsgemässen Bohreinheit im Schnitt gezeigt und mit 70 bezeichnet.

   Eine zentrale Säule 72 ersetzt die Unterteilungswand 40 gemäss den Fig. 4, 6 und 7. Es sind drei Bohrzähne 74 vorgesehen, wobei jeder mit einem Bolzen 76 an der Säule 72 befestigt ist. Die Befestigungsbohrungen durch die Zähne 74 sind im Durchmesser ein wenig grösser als die Bolzen 76, um Scherbeanspruchung im Betrieb zu vermeiden und die Demontage der Zähne zu erleichtern. Eine Bohreinheit kann selbstverständlich auch mit mehr als drei Zähnen ausgerüstet sein.

   Bei einem vergleichenden Versuch wurde mit einem gewöhnlichen Gesteinsbohrer und herkömmlicher Schneidbestückung in grünem Connecticut-Granit ein Loch von 152 mm Durchmesser bei einer Geschwindigkeit von 200-230 mm pro Stunde gebohrt. Mit einem Schlaghammer wurde unter gleichen Bedingungen mit einem geschmiedetem Einsatz mit einer Geschwindigkeit von 452-609 mm pro Stunde gebohrt. Ebenfalls unter den nämlichen Bedingungen wurde mit einem Schlaghammer und mit der Bohreinheit 30 mit einer Geschwindigkeit von 914-1220 mm pro Stunde gebohrt.

   Andere vergleichende Versuche haben ähnliche Leistungsverbesserungen gezeigt.

   Das Anbringen von Einlageelementen unter dem Rücken der Zähne 42 und 50 erhöht die Lebensdauer der Zähne um ein Vielfaches. Versuche an grünem Granit zeigten ungefähr eine Abnützung von 0,8 mm auf eine Bohrlänge von 9 m bei Betrieb der Bohreinheit 30 ohne Einlageelement. Beim Betrieb mit Einlageelementen 60 erreicht man fast 305 m mit einem einzigen Satz von Bohrzähnen 42, 50, gegenüber 90105 m beim Betrieb mit festen Schneideinsätzen. Dies ist so zu verstehen, dass die Lebensdauer dann erreicht ist, wenn die Abnützung der Zähne zu gross ist, um damit eine Bohrung des gewünschten Durchmessers erstellen zu können.

   PATENTANSPRUCH

   Bohreinheit, insbesondere für Seilbohrvorrichtung. gekennzeichnet durch einen am unteren Ende der Bohreinheit vorgesehenen Bohrkopf mit zum Bohren dienenden Bohrzähnen und Mitteln, um die Stellungen der Bohrzähne am Bohrkopf in radialer Richtung zu verändern, um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Bohreinheit nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch zwei Ausnehmungen (38) am Bohrkopf, die durch eine Unterteilungswand (40) getrennt sind, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn (42, 50) und Klemmittel (54) zum Festspannen der Bohrzähne an der Unterteilungswand.

   2. Bohreinheit nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Einlageelement (60) zwischen jedem Bohrzahn und der Unterteilungswand (40) angeordnet ist.

   3. Bohreinheit nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmittel ein Bolzen (54) ist, welcher sich durch eine in der Unterteilungswand vorgesehene Bohrung (58) erstreckt, deren Durchmesser wesentlich grösser ist als der Durchmesser des Bolzens, um Scherbeanspruchungen beim Bohren zu vermeiden.

   4. Bohreinheit nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch einen Bohrkopf mit mehreren, um eine zentrale Säule (72) verteilt angeordneten Ausnehmungen, je einen in jede Ausnehmung eingesetzten Bohrzahn (74), und Klemmittel zum Befestigen der Bohrzähne in den Ausnehmungen (Fig. 12).

   5. Bohreinheit nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein Schneidelement (62) am unteren Ende des Bohrkopfes zum Zerkleinern von Gesteinsmaterial im Zentrumsbereich eines Bohrloches.

   6. Bohreinheit nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf über jedem Zahn mit einem Räumerglied (64) versehen ist.

   7. Bohreinheit nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Einlageelement zwischen wenigstens einem Bohrzahn und der zentralen Säule (72) angeordnet ist.

   8. Bohreinheit nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Mittel zum Aufnehmen und Halten von Einlageelementen zwischen dem Bohrkopf und den Bohrzähnen, um den gewünschten Bohrlochdurchmesser zu erzielen.