DE29720305U1 - Drilling head for drilling blast furnace tap holes - Google Patents
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Description
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Willi Wader GmbHWilli Wader GmbH
Justus-von-Liebig-Straße 3, D-42477 RadevormwaldJustus-von-Liebig-Strasse 3, D-42477 Radevormwald
Bohrkopf zum Bohren von Hochofen-StichlöchernDrilling head for drilling blast furnace tap holes
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohrkopf zum Stichlochbohren an Hochöfen, mit mindestens zwei von einer zentrischen Spitze ausgehend etwa radial nach außen und in einem bestimmten Neigungswinkel schräg in die der Bohrrichtung entgegengesetzen Richtung nach hinten verlaufenden Schneidkanten.The present invention relates to a drilling head for tap hole drilling in blast furnaces, with at least two cutting edges extending from a central tip approximately radially outwards and at a certain angle of inclination obliquely backwards in the direction opposite to the drilling direction.
Ein solcher Bohrkopf ist beispielsweise aus dem DE-GM 295 08 711 bekannt. Er weist einen pyramidenförmigen Spitzenansatz mit radialen, zwischen den Pyramidenseiten gebildeten Schneidkanten auf. Die Schneidkanten treffen sich in einer zentrischen Spitze und verlaufen radial nach außen sowie schräg geneigt nach hinten. Bei diesem bekannten Bohrkopf sind in einem nach hinten versetzten Bereich der Pyramidenseiten weitere Schneidkanten angesetzt, die aber in einer zur Bohrachse senkrechten Ebene liegend etwa radial nach außen verlaufen.Such a drill head is known, for example, from DE-GM 295 08 711. It has a pyramid-shaped tip with radial cutting edges formed between the pyramid sides. The cutting edges meet in a central tip and run radially outwards and at an angle to the rear. In this known drill head, further cutting edges are attached in a rearwardly offset area of the pyramid sides, but these run approximately radially outwards in a plane perpendicular to the drill axis.
Der bekannte Bohrkopf hat sich in der Praxis bereits gutThe well-known drill head has already proven itself well in practice
bewährt. Allerdings werden die an solche Stichlochbohrer gestellten Anforderungen vor allem durch immer längere Stichlöcher und schwerer zu bohrende Stichlochmassen stetig höher. So gibt es extrem schwierige Stichlöcher mit sehr harten Stopfmassen, wobei eventuelle Einschlüsse aus Roheisen oder Schlacke zusätzliche Probleme beim Aufbohren verursachen können.However, the demands placed on such taphole drills are becoming increasingly higher, particularly due to ever longer tapholes and taphole materials that are more difficult to drill. There are extremely difficult tapholes with very hard plugging materials, and possible inclusions of pig iron or slag can cause additional problems when drilling.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Bohrkopf weiter so zu verbessern, daß eine noch weiter gesteigerte Bohrleistung auch bei bohrtechnisch problematischen Stichlöchern erreicht wird.The present invention is therefore based on the object of further improving a generic drill head so that an even further increased drilling performance is achieved even in tap holes that are problematic in terms of drilling technology.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß in einem radial außerhalb der von der Spitze ausgehenden, inneren Schneidkanten liegenden Bereich weitere, äußere Schneidkanten gebildet sind, die jeweils ausgehend von einer in Bohrrichtung nach vorne vorspringenden Stufe etwa radial nach außen und in einem bestimmten Neigungswinkel schräg nach hinten verlaufen. Somit werden erfindungsgemäß durch die äußeren Schneidkanten zusammen mit den vorspringenden Stufen exzentrische Spitzen gebildet, die zweckmäßigerweise etwa in der gleichen Ebene mit der zentrischen Spitze liegen können. Diese Ebene verläuft somit senkrecht zur Bohrachse.According to the invention, this is achieved by forming additional, outer cutting edges in an area lying radially outside the inner cutting edges extending from the tip, each of which extends approximately radially outwards from a step projecting forwards in the drilling direction and runs obliquely backwards at a certain angle of inclination. Thus, according to the invention, the outer cutting edges together with the projecting steps form eccentric tips, which can expediently lie approximately in the same plane as the central tip. This plane therefore runs perpendicular to the drilling axis.
Die erfindungsgemäß gebildeten exzentrischen Spitzen werden beim Bohren durch die Bohrer-Rotation zusammen mit den Schneidkanten kreisförmig bewegt. Hieraus resultieren äußerst gute Bohreigenschaften. Die zu bohrende Stichlochmasse ähnelt in ihrer Konsistenz sehr weichem Gestein bzw. getrocknetem oder gebranntem Lehm. Üblicherweise erzeugt eine Stichlochbohrmaschine eine Dreh-/Schlagbewegung {ent-The eccentric tips formed according to the invention are moved in a circular motion together with the cutting edges during drilling by the rotation of the drill. This results in extremely good drilling properties. The consistency of the taphole mass to be drilled is similar to very soft rock or dried or fired clay. A taphole drilling machine usually produces a rotary/impact movement {ent-
sprechend einer Schlagbohrmaschine) . Die zusätzlichen Spitzen des erfindungsgemäßen Bohrkopfes haben sich in mehrfacher Hinsicht als positiv herausgestellt. Bei sehr harten Stopfmassen ist die Zertrümmerungswirkung um ein Vielfaches besser als bei allen bisher bekannten Ausführungsformen. Bei der Rotationsbewegung sorgen die exzentrischen Spitzen und die daraus resultierenden stufenartigen Schneidkanten dafür, daß sich das zertrümmerte Bohrgut schnell weiter zerkleinert und hierdurch mittels Kühlluft gut aus dem Bohrloch abtransportiert werden kann. Bei relativ weicheren Stopfmassen ist es sogar grundsätzlich möglich, ohne Schlagbewegung zu bohren, weil die erfindungsgemäßen, stufenartigen Schneidkanten die Stichlochmasse schon bei ausschließlicher Rotationsbewegung hinreichend zerkleinern.The additional tips of the drill head according to the invention have proven to be positive in several respects. With very hard plugging materials, the shattering effect is many times better than with all previously known designs. During the rotational movement, the eccentric tips and the resulting step-like cutting edges ensure that the shattered drilling material is quickly further shredded and can thus be easily transported out of the borehole using cooling air. With relatively softer plugging materials, it is even basically possible to drill without a percussion movement, because the step-like cutting edges according to the invention sufficiently shred the taphole material even with a rotational movement alone.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims and the following description.
Anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten, bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below using a preferred embodiment illustrated in the drawing. In the drawing:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bohrkopfes undFig. 1 a side view of a drill head according to the invention and
Fig. 2 eine axiale Stirnansicht auf die Spitzenseite in Pfeilrichtung II gemäß Fig. 1.Fig. 2 is an axial front view of the tip side in the direction of arrow II according to Fig. 1.
Ein erfindungsgemäßer Stichloch-Bohrkopf 1 weist mindestens zwei, wie dargestellt bevorzugt drei, Schneidkanten 2 auf, die von einer zentrischen Spitze 4 ausgehend etwa radialA taphole drilling head 1 according to the invention has at least two, as shown preferably three, cutting edges 2, which extend approximately radially from a central tip 4.
nach außen und in einem Neigungswinkel &agr; schräg in die der Bohrrichtung (Pfeil 6 in Fig. 1) entgegengesetzte Richtung, also nach hinten verlaufen. Mit dem Neigungswinkel &agr; ist der Winkel zwischen der jeweiligen Schneidkante 2 und einer senkrecht zur Bohrer-Längsachse 8 durch die Spitze 4 verlaufenden Ebene 10 gemeint.outwards and at an angle of inclination α obliquely in the direction opposite to the drilling direction (arrow 6 in Fig. 1), i.e. backwards. The angle of inclination α is the angle between the respective cutting edge 2 and a plane 10 running perpendicular to the longitudinal axis 8 of the drill through the tip 4.
Erfindungsgemäß sind in einem radial außerhalb der von der Spitze 4 ausgehenden, d.h. inneren Schneidkanten 2 liegenden Bereich weitere, äußere Schneidkanten 12 gebildet, die jeweils ausgehend von einer in Bohrrichtung 6 relativ zu den äußeren Enden der inneren Schneidkanten 2 nach vorne vorspringenden Stufe 14 etwa radial nach außen und in einem bestimmten Neigungswinkel ß schräg nach hinten verlaufen. Diese äußeren Schneidkanten 12 bilden somit zusammen mit den vorspringenden Stufen 14 zusätzliche exzentrische Spitzen 16, die im dargestellten Ausführungsbeispiel bevorzugt etwa in der gleichen Ebene 10 wie die zentrische Spitze 4 liegen.According to the invention, further, outer cutting edges 12 are formed in a region extending radially outside the area extending from the tip 4, i.e. the inner cutting edges 2, which each extend approximately radially outwards from a step 14 projecting forwards in the drilling direction 6 relative to the outer ends of the inner cutting edges 2 and obliquely backwards at a certain angle of inclination ß. These outer cutting edges 12 thus form, together with the projecting steps 14, additional eccentric tips 16, which in the illustrated embodiment preferably lie approximately in the same plane 10 as the central tip 4.
Wie sich insbesondere aus Fig. 2 ergibt, ist bevorzugt vorgesehen, daß jede der inneren Schneidkanten 2 mit mindestens einer der äußeren Schneidkanten 12 etwa auf der gleichen, insbesondere im wesentlichen radialen Linie liegt. Folglich gehen hierbei die Schneidkanten 2,12 jeweils über eine der vorspringenden Stufen 14 in radialer Richtung ineinander über. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen zweistufigen Bohrkopf, wobei jede innere Schneidkante 2 über die vorspringende Stufe 14 in die (eine) äußere Schneidkante 12 übergeht. Es ist jedoch durchaus auch eine drei- oder mehrstufige Ausführung möglich, wobei in radialer Richtung jeweils mehrere Schneidkanten über entsprechende Stufen 14As can be seen in particular from Fig. 2, it is preferably provided that each of the inner cutting edges 2 lies with at least one of the outer cutting edges 12 approximately on the same, in particular essentially radial line. Consequently, the cutting edges 2, 12 each merge into one another via one of the projecting steps 14 in the radial direction. The exemplary embodiment shown is a two-stage drill head, with each inner cutting edge 2 merging into the (one) outer cutting edge 12 via the projecting step 14. However, a three- or multi-stage design is also possible, with several cutting edges each merging in the radial direction via corresponding steps 14.
und exzentrische Spitzen 16 ineinander übergehen. Dabei sind die Längen der jeweiligen Schneidkanten 2,12 derart ausgelegt, daß bevorzugt die exzentrischen Spitzen 16 jeweils auf einer gemeinsamen, zur Spitze 4 konzentrisch verlaufenden gedachten Umfangslinie liegen.and eccentric tips 16 merge into one another. The lengths of the respective cutting edges 2, 12 are designed in such a way that the eccentric tips 16 preferably each lie on a common imaginary circumferential line that runs concentrically to the tip 4.
Vorzugsweise ist der Neigungswinkel ß der äußeren Schneidkanten 12 etwa gleich dem Neigungswinkel &agr; der inneren Schneidkanten 2. Die jeweils radial äußeren Enden aller Schneidkanten 2, 12 liegen bevorzugt etwa auf der gleichen Ebene 18.Preferably, the inclination angle ß of the outer cutting edges 12 is approximately equal to the inclination angle α of the inner cutting edges 2. The respective radially outer ends of all cutting edges 2, 12 preferably lie approximately on the same plane 18.
ZweckmäSigerweise werden alle Schneidkanten 2, 12 durch jeweils zwei dachförmige Schrägflächen 20 gebildet, die bezüglich der jeweils zugehörigen Schneidkante 2 bzw. 12 insbesondere symmetrisch ausgebildet sind. Daraus resultiert ein genau radialer Verlauf der Schneidkanten 2,12.All cutting edges 2, 12 are expediently formed by two roof-shaped inclined surfaces 20, which are designed in particular symmetrically with respect to the respective associated cutting edge 2 or 12. This results in a precisely radial course of the cutting edges 2, 12.
Die Schneidkanten 2,12 sind zweckmäßigerweise radialsymmetrisch angeordnet, d.h. über den Umfang hinweg gleichmäßig verteilt, wobei vorzugsweise drei innere und drei (oder bei einer mehrstufigen Ausführung - ein entsprechendes Vielfaches von drei) äußere Schneidkanten vorgesehen sind.The cutting edges 2, 12 are expediently arranged radially symmetrically, i.e. evenly distributed over the circumference, whereby preferably three inner and three (or in a multi-stage design - a corresponding multiple of three) outer cutting edges are provided.
Wie sich ferner aus Fig. 2 ergibt, sind jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Schneidkanten 2 bzw. 12 axiale Strömungsöffnungen 22 für ein Kühlmittel, insbesondere Druckluft, gebildet. Hierzu erstreckt sich durch den Bohrkopf 1 von der der Spitze 4 axial gegenüberliegenden Seite her ein zentrischer, zylindrischer Kanal 24. Zwischen den Schneidkanten 2,12 sind radiale Ausnehmungen 26 derart gebildet, daß hierdurch der zylindrische Kanal 24 geschnitten wird und die axialen Strömungsöffnungen 22 entstehen.As can also be seen from Fig. 2, axial flow openings 22 for a coolant, in particular compressed air, are formed in the circumferential direction between the cutting edges 2 and 12. For this purpose, a central, cylindrical channel 24 extends through the drill head 1 from the side axially opposite the tip 4. Radial recesses 26 are formed between the cutting edges 2, 12 in such a way that the cylindrical channel 24 is cut and the axial flow openings 22 are created.
-s--s-
Der Bohrkopf 1 ist mit einer nicht dargestellten Bohrstange verbindbar, beispielsweise verschraubbar. Zudem ist auch eine unlösbare Verbindung beispielsweise durch Schweißen möglich. Schließlich kann der Bohrkopf 1 auch direkt an eine Bohrstange angeformt, beispielsweise geschmiedet werden.The drill head 1 can be connected to a drill rod (not shown), for example by screwing. In addition, a permanent connection is also possible, for example by welding. Finally, the drill head 1 can also be molded directly onto a drill rod, for example by forging.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. So könnten die äußeren Schneidkanten 12 grundsätzlich auch relativ zu den inneren Schneidkanten 2 in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but also includes all designs that have the same effect in the sense of the invention. For example, the outer cutting edges 12 could in principle also be arranged offset in the circumferential direction relative to the inner cutting edges 2. Furthermore, the invention is not yet limited to the combination of features defined in claim 1, but can also be defined by any other combination of specific features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle practically every individual feature of claim 1 can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, claim 1 is to be understood as merely a first attempt at formulating an invention.
Claims (1)
dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel (ß) der äußeren Schneidkanten (12) etwa gleich dem Neigungswinkel (&agr;) der inneren Schneidkanten (2) ist.5. Drill head according to one of claims 1 to 4,
characterized in that the angle of inclination (ß) of the outer cutting edges (12) is approximately equal to the angle of inclination (α) of the inner cutting edges (2).
dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Schneidkanten (2) und/oder die äußeren Schneidkanten (12) jeweils durch zwei dachförmige, bezüglich der zugehörigen Schneidkante (2;12) insbesondere symmetrische Schrägflächen (20) gebildet sind.6. Drill head according to one of claims 1 to 5,
characterized in that the inner cutting edges (2) and/or the outer cutting edges (12) are each formed by two roof-shaped inclined surfaces (20) which are in particular symmetrical with respect to the associated cutting edge (2; 12).
dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkanten (2,12) radialsymmetrisch angeordnet sind, wobei vorzugsweise drei innere und drei äußere Schneidkanten (2,12) vorgesehen sind.7. Drill head according to one of claims 1 to 6,
characterized in that the cutting edges (2,12) are arranged radially symmetrically, preferably three inner and three outer cutting edges (2,12) being provided.
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dadurch gekennzeichnet, daß jeweils in Umfangsrichtung zwischen den Schneidkanten (2,12) Strömungsöffnungen (22) für ein Kühlmittel gebildet sind.Drill head according to one of claims 1 to 7,
characterized in that flow openings (22) for a coolant are formed in the circumferential direction between the cutting edges (2,12).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29720305U DE29720305U1 (en) | 1997-11-15 | 1997-11-15 | Drilling head for drilling blast furnace tap holes |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29720305U DE29720305U1 (en) | 1997-11-15 | 1997-11-15 | Drilling head for drilling blast furnace tap holes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29720305U1 true DE29720305U1 (en) | 1998-01-22 |
Family
ID=8048693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29720305U Expired - Lifetime DE29720305U1 (en) | 1997-11-15 | 1997-11-15 | Drilling head for drilling blast furnace tap holes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29720305U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29904261U1 (en) | 1999-03-09 | 1999-06-17 | Wengeler & Kalthoff Hammerwerke GmbH & Co KG, 45527 Hattingen | Drill bit for tap hole drilling |
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| US1465560A (en) | 1917-01-11 | 1923-08-21 | Knight American Patents Compan | Internal-combustion engine |
| US3605924A (en) | 1969-08-26 | 1971-09-20 | Thompson Products Ltd | Drill bit |
| DE29508711U1 (en) | 1995-05-25 | 1995-08-10 | Willi Wader GmbH, 42477 Radevormwald | Drill head for tap hole drilling on blast furnaces |
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1997
- 1997-11-15 DE DE29720305U patent/DE29720305U1/en not_active Expired - Lifetime
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