DE612286C - Erdbohrer fuer drehendes Tiefbohren - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Erdbohrer für drehendes Tiefbohren, und zwar ein ■ Erdbohrer mit gezahntenSchneidrollen.die an einem am unteren Ende des Bohrkopfes lösbar befestigten Träger vermittels Zapfen gehalten werden, die mit ihren freien Enden in Ausnehmungen der nach unten sich erstreckenden Seitenwandungen des Bohrkopfes eingepaßt sind. Soweit Erdbohrer dieser Art schon bekannt sind, haben sie den Nachteil, daß der Schneidrollenträger während des Bohrens sich leicht lockern kann, was nicht nur für die erfolgreiche Durchführung der Bohrarbeit, sondern auch für den Bohrkopf selbst sehr von Nachteil ist. Der Zweck der Erfindung ist, einen Bohrkopf der oben angegebenen Art zu schaffen, dessen Schneidrollenträger im Bohrkopf einen unbedingt festen Sitz erhält. Dieser Forderung wird erfindungsgemäß dadurch genügt, daß der Schneidrollenträger oben seitlich mit einer oder mit mehreren nach außen vorstehenden, von den Schneidrollenlagerzapfen unabhängigen Rippen versehen wird, diese Rippen mit am Bohrkopf außen vorgesehenenLagerstellen in Eingriff gebracht und durch diese amBohrkopf außen sitzenden Lagerstellen sowie durch die am Schneidrollenträger vorgesehenen Rippen Bolzen hindurchgezogen werden, die mit kegeligen Teilen in Löchern der Längsrippen und mit anderen nichtkegeligen Teilen in entsprechenden Löchern der außen am Bohrkopf vorspringenden Lagerstellen Aufnahme finden. Der besondere Vorzug einer solchen Bauart besteht darin, daß der Schneidrollenträger vermittels der zum Teil kegeligen Bolzen im Bohrkopf sowohl axial als auch in der Umfangsrichtung desselben gehörig fest angezogen werden kann. Der Schneidrollenträger kann von unten nach oben in den Bohrkopf axial hineingeschoben werden, wobei am "Schneidrollenträger außen vorgesehene Rippen gegen am Bohrkopf außen längs neben den eben erwähnten Schlitzen vorgesehene Rippen zu liegen kommen. Indem durch übereinstimmende Löcher dieser Rippen je ein zum Teil kegeliger Bolzen gezogen wird, wird der Schneidrollenträger nicht nur axial fest in den Bohrkopf hineingezogen, sondern auch gleichzeitig gegen Verdrehung in der Umfangrichtang gehörig gesichert. Es ist offenbar, daß durch diese Art der Befestigung und Verlagerung des Schneidrollenträgers den zwischen ^: letzterem und dem Bohrkopf auftretenden Beanspruchungen, insbesondere den Verdrehungsbeanspruchungen, weit besser widerstanden werden kann als bei einer Befestigung des Schneidrollenträgers mit einer im

Bohrkopf axial sitzenden Verschraubung. Im letzteren Falle war es bislang üblich, die Schneidrollenlagerzapfen an ihrem äußeren Ende mit senkrecht hochstehenden Armen zu versehen und diese Arme zwecks Sicherung des Schneidrollenträgers gegen Verdrehung in besondere Nuten des Bohrkopfes eingreifen zu lassen. Derartige Ausführungen haben sich nicht bewährt, denn wenn die eben erwähnten, senkrecht hochstehenden Arme der Schneidrollenlagerzapfen nicht ganz genau in die entsprechenden Nuten des Bohrkopfes eingepaßt werden, kann es leicht vorkommen, daß die axiale Verschraubung des Schneidrollenträger sich lockert und alsdann der Schneidrollenträger seinen festen Halt im Bohrkopf endgültig verliert. Gegenüber derartigen Ausführungen besitzt eine Ausführung gemäß der vorliegenden Erfindung noch den weiteren Vorteil, daß eine und dieselbe Befestigung den Schneidrollenträger im Bohrkopf sowohl axial als auch in der Umfangsrichtung festlegt. Noch hinzu kommt, daß die Befestigung gemäß der Erfindung außen am Bohrkopf leicht und bequem zugänglich und in bezug auf die Gesamtfestigkeit des Bohrkopfes an einer besonders günstigen Stelle, nämlich zur senkrechten Ebene der Schneidrollenlagerzapfen, um 90⁰ versetzt angeordnet ist. Die Flächen, auf denen sich die erwähnten Rippen einander berühren, erstrecken sich senkrecht und zur Längsmittelachse des Bohrkopfes radial, liegen also ganz besonders günstig zum Aufnehmen der zwisehen Bohrkopf und Schneidrollenträger auftretenden Drehkräfte.

Im folgenden soll nun die Erfindung an einem besonderen Ausführungsbeispiel beschrieben werden. Die Zeichnungen stellen dar:

Fig. ι einen Vollständigen Bohrkopf, teils im Schnitt und teils in Ansicht,

Fig. la den Bohrkopf für sich allein und axial aufgeschnitten,

Fig. 2 den axial aufgeschnittenen Bohrkopf mit eingesetztem Schneidrollenträger,

Fig. 3 Bohrkopf und Schneidrollenträger im Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1 und gesehen in Richtung der an die Schrittlinie gesetzten Pfeile,

Fig. 4 Bohrkopf und Schneidrollenträger im Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 1 und 2, Fig. 5 den Bohrkopf von unten gesehen, Fig. 6 den herausnehmbaren Schneidrollenträger für sich allein und axial geschnitten.

10 bezeichnet den Bohrkopf; derselbe besitzt bzw. enthält oben ein zweckentsprechendes Gewinde zum Anschließen an ein Bohrgestänge (Bohrrohr) und des weiteren in Mitte eine Bohrung 11, durch welche die Spülflüssigkeit nach unten abströmen kann.

Von unten her ist ein im wesentlichen zylindrischer Sitz 12 zum Aufnehmen des oberen zylindrischen Endes 13 des herausnehmbaren Schneidrollenträgers 14 eingearbeitet. Unterhalb dieses zylindrischen Sitzes 12 befindet sich ein nach unten allmählich weiter werdender Ausschnitt, dessen schräg abwärts und auswärts sich erstreckende Innenflächen mit 15 bezeichnet sind. Ihre unteren Enden sind mit nach unten offenen Ausnehmungen 16 versehen. Der durch die Wandungen 15 begrenzte Ausschnitt steht an den Seiten des Bohrkopfes offen. Der untere Teil des Bohrkopfes ist länger als breit (s. Fig. 3 und 5). Im übrigen ist die Länge auch aus der Fig. 1 und die Breite aus Fig. 4 ersichtlich. Die Ausnehmungen 16 in den nach unten sich erstreckenden Endwandungen 15 stimmen einander überein; ihre Mitten liegen in einer und derselben, durch die Achse des Bohrkopfes hindurchgehenden senkrechten Ebene. Der herausnehmbare Schneidrollenträger 14 besitzt, abgesehen von dem schon einmal erwähnten zylindrischen Teil 13, einen Körper 17, der mit dem zylindrischen Teil 13 durch beiderseits angeordnete, nach oben sich erstreckende Arme, Rippen oder flügelartige Fortsätze 18 (im folgenden kurz Rippen genannt) verbunden ist. Dieser herausnehm- go bare Schneidrollenträger wir'd mit dem Bohrkopf vermittels kegeliger Bolzen 19 zusammengehalten, die in Löcher 20 der seitlich am Bohrkopf vorgesehenen Rippen 21 sowie auch in Löcher 22 der am Schneidrollenträger 13, 14 vorgesehenen Rippen 18 eingezogen sind. Sind die Teile (Bohrkopf und Schneidrollenträger) ineinandergefügt bzw. zusammengesetzt, so liegen die Rippen 18 längs gegen die mit 21 bezeichneten Rippen des Bohrkopfes (Fig. 3). Die Rippen 18 finden dabei in den mit i8^a bezeichneten Schlitzen des Bohrkopfes Aufnahme. Die Schlitze i8^ß erstrecken sich durch die Wandung des den Teil 13 aufnehmenden Sitzes 12 in Richtung nach unten. Die unteren Enden der Schlitze i8^a sind offen, so daß, wenn der Schneidrollenträger 13, 14 von unten nach oben in den Bohrkopf eingeführt wird, die Rippen 18 in die unten offenstehenden Schlitze i8° sich no einschieben und ihre kegelig gestalteten Löcher 22 mit den in den Rippen 21 vorgesehenen Löchern 20 sich decken werden. Werden alsdann die Bolzen 19 in diese Löcher und 20 eingezogen, so wird der kegelige Teil der Bolzen den herausnehmbaren Schneidrollenträger an Ort und Stelle gehörig festziehen. Die kegeligen Teile der Bolzen ziehen sich in den kegeligen Löchern 22 fest.

Die einander zugekehrten, mit Hilfe der i_ao Bolzen 19 fest gegeneinandergezogenen Flächen der Rippen 18, 21 geben Gewähr für

einen in der Umfangsrichtung richtigen Sitz des Schneidrollenträgers innerhalb des Bohrkopfes. Die oberen Enden der Rippen Ί 8 liegen an den die obere Begrenzung der Schlitze i8° bildenden Schultern 23 des Bohrkopfes nicht an (Fig. 1). Der Druck in Richtung nach oben wird von den Bolzen 19 und dem Bohrkopf aufgenommen, weiterhin auch von dem in Mitte Bohrkopf sitzenden, zum Schneidrollenträger gehörigen zylindrischen Teil 13, der, wie aus Fig. 2 ersichtlich, mit seinem oberen Ende gegen den in den Bohrkopf eingelegten Ring 24 stößt. Neben den am Bohrkopf für die Bolzen 19 vorgesehenen Rippen oder Fortsätzen 2i^a sind im Bohrkopf noch besondere Aussparungen 21* vorgesehen, die das Einsetzen der Bolzen erleichtern sollen (Fig. ι und 3). Der mit 17 bezeichnete Körper des Schneidrollenträgers 14 besitzt, wie aus Fig. 2 und 6 ersichtlich, eine im allgemeinen dreieckige Form. In diesem Körper 13 befinden sich Vertiefungen bzw. Ausneh- _ mungen 26, 27, 28 zum Aufnehmen und Halten der Schneidrollenlagerzapfen 29, 30, 31.

Die gezahnten Schneidrollen selbst sind mit 37> S°> Si und 59 bezeichnet; sie sind auf ihren Zapfen 29, 30 bzw. 31 drehbar gelagert.

.. Die äußeren Enden der Lagerzapfen 29 und 30 tragen Lagerbuchsen 44 und 54, die in die nach unten offenen Ausnehmungen 16 des Bohrkopfes eingepaßt sind und so die äußeren Enden der Lagerzapfen sowohl gegenüber Drücken in Richtung nach oben als auch gegenüber den durch die Drehung des Bohrers sich ergebenden Drücken gehörig festhalten. Der zylindrische Teil 13 des herausnehmbaren Schneidrdllenträgers enthält in Mitte eine Bohrung 60 für den Durchgang der Spülflüssigkeit. Die Spülflüssigkeit verteilt sich auf die Kanäle 61, 62 und 63 und von hier weiter auf die zu spülenden Teile des Bohrkopfes. Ein Spülfiüssigkeitskanal 65 führt durch den Körper des Schneidrollenträgers hindurch zu den Schneidrollen 59. Alle

Φ5 Schneidrollen zusammen schneiden im wesentlichen auf ganzer Fläche des Bohrlochgrundes. Sind die Schneidrollen abgenutzt, so wird der Schneidrollenträger 13,14 mitsamt den Lagerzapfen 29, 30, 31 und den Schneidrollen 37, So, 51 und 59 aus dem Bohrkopf herausgenommen. Nach Auswechslung der Schneidrollen kann der Schneidrollenträger in den Bohrkopf wiedereingesetzt und, wie oben beschrieben, mit Hilfe der kegeligen Bolzen festgelegt werden. Die Rippen 18 und 21 berühren sich einander auf ihren seitwärts stehenden Flächen, die in einer im wesentlichen senkrechten Ebene, und zwar in der besonderen, hier dargestellten Ausführungsform der Erfindung in einer zur senkrechten Achse des Bohrkopfes im wesentlichen radial stehenden senkrechten Ebene gelegen sind.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Erdbohrer für drehendes Tiefbohren mit gezahnten Schneidrollen, die an einem am unteren Ende des Bohrkopfes lösbar befestigten Träger gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneidrollenträger oben seitlich mit einer oder mit mehreren nach außen vorstehenden, von den Schneidrollenlagerzapfen unabhängigen Längsrippen (18) versehen ist, die mit am Bohrkopf außen vorgesehenen Lager stellen (21) in Eingriff stehen und festgelegt sind vermittels Bolzen, die mit kegeligen Teilen in Löcher (22) der Längsrippen (18) und mit anderen Teilen in Löcher (20) der Lagerstellen (21) eingezogen sind.

2. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten sich erstreckenden Seitenwandungen schräg abwärts und auswärts geneigte Innenflächen (15) besitzen, nach oben in einen zentralen Sitz (12) für den Schneidrollenträger übergehen, in der Wandung dieses zentralen Sitzes (12) ein nach unten offener Schlitz (i8^a) vorgesehen ist und im übrigen der Bohrkopf mit Mitteln, so z. B. mit einem Schraubengewinde für eine Befestigung am Bohrgestänge, versehen ist.

3. Bohrkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf länger als breit konstruiert ist, die Achsen sämtlicher Schneidrollen in einer und derselben mitten durch die Ausnehmungen (16) hindurchgehenden vertikalen Ebene gelegen sind und die am Schneidrollenträger sitzenden Rippen (18) zusammen mit den am Bohrkopf vorgesehenen Gegenflächen oder Rippen (21) sich in einer Ebene berühren, die zum Bohrkopf im wesentlichen radial und zu der ersterwähnten vertikalen Ebene rechtwinklig gerichtet ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen