EP1415065B1 - Bohrkrone - Google Patents

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EP1415065B1
EP1415065B1 EP02759861A EP02759861A EP1415065B1 EP 1415065 B1 EP1415065 B1 EP 1415065B1 EP 02759861 A EP02759861 A EP 02759861A EP 02759861 A EP02759861 A EP 02759861A EP 1415065 B1 EP1415065 B1 EP 1415065B1
Authority
EP
European Patent Office
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hard
drill head
drill
drill bit
inserts
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP02759861A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1415065A1 (de
Inventor
Romain Clesen
Guy Thiller
Joseph Mocivnik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Techmo Entwicklungs und Vertriebs GmbH
Paul Wurth SA
Original Assignee
Techmo Entwicklungs und Vertriebs GmbH
Paul Wurth SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Techmo Entwicklungs und Vertriebs GmbH, Paul Wurth SA filed Critical Techmo Entwicklungs und Vertriebs GmbH
Publication of EP1415065A1 publication Critical patent/EP1415065A1/de
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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/46Drill bits characterised by wear resisting parts, e.g. diamond inserts
    • E21B10/56Button-type inserts

Definitions

  • the present invention relates to a drill bit for drilling, in particular rotary impact drilling, of a hole, in particular a sting hole of a blast furnace, wherein the Drilling bit from a drill head with a plurality of Eartmaterial- or carbide inserts and a base body for Connection with a drive element etc. for driving or applying the drill bit, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head, wherein the hard material or carbide inserts in holes or openings of the drill head are received, wherein at least a Hartmaterial- or carbide insert on the in the drill head received end at least partially with a curved or curved surface contour is formed, which with a complementary, curved or curved Surface of the drill head and / or the body cooperates.
  • Hartmaterial- or cemented carbide inserts such as a
  • sleeve-shaped Inserts can be made, like this For example, from EP-B 0 581 534, US-A 4,951,672, EP-A 0 573 135, EP-A 0 943 708 or EP-A 0 353 214 can be seen.
  • Hartmaterial- or hard metal inserts for example with the base material of a drill head to solder to a To avoid falling out of the hard material inserts, such as this example, the DF-A 34 08 225 can be seen.
  • the present invention now aims at providing or arranging hard material or hard metal inserts a drill bit of a drill bit ensure that itself at uneven stress or wear of such Hartmaterial- or hard metal inserts a corresponding large area or a large and substantially constant Surface area for the 'transfer of the Impact energy to achieve a 'correspondingly fast Drilling progress is provided and even if necessary loosened insert avoided falling out becomes.
  • the drill bit according to the invention starting from a drill bit of the aforementioned Art essentially characterized in that the with the curved or curved surface contour formed End of hard material or Carbide insert one opposite the end of the hard material projecting from the drill head or carbide insert enlarged external dimensions having. This can be done even with a slightly relaxed Hard material or carbide insert falling out the same avoided from the drill head or the main body become.
  • Enlarged external dimensions can be the HartmaterialThin safely in a corresponding receiving opening store in the drill bit and it can further be a corresponding large surface for safe transmission of the Provide impact energy.
  • At least one Hartmaterial- or carbide insert the end received in the drill head with at least partially a curved or curved surface contour formed. which is with a complementary, curved or curved surface of the drill head and / or the base body It will ensure that, even in the case of uneven Strain or wear of such Hard material or .. carbide insert and one if necessary resulting loosening of the same in the receiving opening Nevertheless, the complete reliable in the drill head Dissolving energy or in particular impact energy of the Basic body of the drill bit over the respective hard material insert or all hard material inserts in the treated Material can be introduced or transferred.
  • the curved surface contour of the end of hard material or cemented carbide insert from a spherical one Surface or a spherical layer is formed, whereby by such a spherical surface or Ball layer a cost-effective and simple production with the greatest possible adaptation of the positioning of an optionally loosened hard material insert in the drill head or the corresponding receiving opening can be achieved.
  • the light Width of a hole or .. opening for receiving the Hard material or carbide insert the outer dimensions of the end of the hard material to be received in the drill head or Carbide insert at least slightly exceeds and that the Hartmaterial- or carbide insert in the in the Bore received portion surrounded by a sleeve is, the outer dimensions of the clear width of the bore adapted to the drill head, wherein, as stated in the introduction, the use of appropriate pods laying down Hard material or carbide inserts for themselves seen is known.
  • that surrounding the Hartmaterial- or carbide insert Sleeve weldable with the material of the drill head is. While in known embodiments hard material or carbide inserts usually directly with the material were soldered to the drill head or the base body, can be welded by the use of a sleeve between the sleeve material and the material of the Make body or the drill head, while usually a welding of the Hartmaterial- or Carbide inserts used materials not possible is.
  • a substantially hood or cap-shaped drill head which surrounds the body of the drill bit, if necessary requires an increased manufacturing effort is according to a further preferred embodiment, that the drill head in particular at positions or lines for receiving in each case a plurality of hard material or carbide inserts is formed divided and that the subregions of the drill head after receiving the hard material or carbide inserts in the holes or openings connectable to each other and / or to the base body, in particular welded, are.
  • Such subareas or sections of the drill head can be also correspondingly simple and exactly matched to each other which, in turn, the individual elements of the drill head after a recording of hard material or Carbide inserts also connected to the main body, in particular welded.
  • Fig. 1 and 2 is generally designated 1 a drill bit, wherein a base body 2, to which a not closer illustrated drill pipe, for example via a schematic indicated screw 3 connects, in one piece is formed with a drill head 4.
  • the drill head 4 has a plurality of receiving openings 5, in each of which Hard material or carbide inserts 6 arranged are.
  • the determination of hard material or carbide inserts 6 takes place in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 using sleeves 8 containing the hard material or hard metal inserts 6 over a partial area surrounded by their longitudinal extent, the sleeves 8 with the Material of the drill head 4 via schematically indicated Welds or welds 9 are welded.
  • Each hard material or hard metal insert 6 has on the facing away from the drill head projecting end, in the drill head 4 recorded end on an area 10, which a For example, spherical shaped surface 11 has.
  • the receiving opening 5 is also with a corresponding curved or curved, complementary surface formed.
  • both hard material or carbide insert 6 and the receiving opening 5 can be ensured that, in particular, as the Stress of hard material or carbide inserts 6, which, for example, a relaxation in the individual receiving openings 5 can lead reliably even with a slight inclination in the respective Receiving opening 5 a corresponding power transmission from Base 2 or drill head 4 on the hard material or Carbide inserts 6 can be done.
  • the Hartmaterial- or carbide inserts 6 have hiebei in the end region 10 a stepped portion 13, wherein the end region 10 with respect to the projecting from the drill head 4 End of the hard material or cemented carbide insert 6 Has enlarged outer dimensions, so that through the Use of the sleeve 8 every Hartmaterial- or carbide insert securely held in the drill head 4. Because the Sleeve 8 usually from a compared to the Hartmaterial- or hard metal insert 6 softer or less solid Material is, can be particularly off-centered Stress of Hard Material or Carbide Inserts 6 expect a loosening of the same, but by the remote Area or the shoulder 13 falling out of the Hard material insert 6 from the receiving opening 5 avoided can be.
  • modified Embodiment is again denoted by 2 main body is formed separately from the drill head 4 and it is Further, the drill head 4 divided into two halves, which in particular in Fig. 4 with 4 'and 4 "are designated.
  • FIGS. 1 and 2 show both the hard material or carbide inserts 6 as well the receiving openings 5 each complementary, domed or curved surfaces 11. Furthermore, one is again remote area or a shoulder 13 on the in the drill head 4 received end of each hard material or carbide insert 6 as a safeguard against falling out the respective receiving opening 5 of the drill head 4 is provided.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bohrkrone zum Bohren, insbesondere Drehschlagbohren, eines Loches, insbesondere eines Stichloches eines Hochofens, wobei die Bohrkrone aus einem Bohrkopf mit einer Mehrzahl von Eartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen und einem Grundkörper zur Verbindung mit einem Antriebselement etc. zum Antreiben bzw. Beaufschlagen der Bohrkrone besteht, wobei die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes aufgenommen sind, wobei die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes aufgenommen sind, wobei wenigstens ein Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz an dem im Bohrkopf aufgenommenen Ende wenigstens teilweise mit einer gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkontur ausgebildet ist, welche mit einer komplementären, gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche des Bohrkopfes und/oder des Grundkörpers zusammenwirkt.
Im Zusammenhang mit Bohrkronen ist es bekannt, zur Erhöhung der Bohrleistung in einem Kopf eine Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen festzulegen, wobei eine derartige Festlegung beispielsweise unter Verwendung von hülsenförmigen Einsätzen vorgenommen werden kann, wie dies beispielsweise aus der EP-B 0 581 534, der US-A 4,951,672, der EP-A 0 573 135, der EP-A 0 943 708 oder der EP-A 0 353 214 zu entnehmen ist. Darüber hinaus ist es bekannt, derartige Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze beispielsweise mit dem Grundmaterial eines Bohrkopfes zu verlöten, um ein Herausfallen der Hartmaterialeinsätze zu vermeiden, wie dies beispielsweise der DF-A 34 08 225 zu entnehmen ist. Bekannte Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Zusammenhang mit der Herstellung einer Bohrkrone weisen üblicherweise an dem von aus dem Bohrkopf vorragenden Schneidteil eine im wesentlichen auf die Längsachse des Einsatzes normale Ebene auf, welche für eine Kraftübertragung nach Möglichkeit auf einer entsprechend planen Oberfläche des Grundmaterials aufliegt, während bei der DE-A 34 08 225 eine Ausnehmung unterhalb des Endes der Einsätze vorgesehen ist, so daß keine unmittelbare Anlage zwischen dem Einsatz und der Bohrung vorgesehen ist. Unter Berücksichtigung der rauhen. Einsatzbedingungen und der insbesondere bei einem Drehschlagbohren aufzubringenden Kräfte sowie durch eine üblicherweise .nicht vollständig gleichmäßige Belastung der Bohrkrone und insbesondere der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze, welche zum Überstreichen einer entsprechenden Bohrfläche teilweise unter einem Winkel zur Längsachse der Bohrkrone angeordnet sind, erfolgt eine außermittige bzw. ungleichmäßige Beanspruchung der Hartmaterialeinsätze, so daß eine ordnungsgemäße Kraftübertragung von dem Bohrkopf bzw. dem Grundmaterial auf die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze insbesondere bei fortschreitender Einsatzdauer aufgrund von Verschleiß .nicht ohne weiteres gewährleistet ist.
Eine Ausbildung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der US-A 5 558 170 zu entnehmen, wobei mit einem speziellen Werkzeug Aufnahmeöffnungen für die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Bohrkopf ausgebildet werden müssen.
Die vorliegende Erfindung zielt nun darauf ab, bei Vorsehen bzw. Anordnen von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen an einem Bohrkopf einer Bohrkrone sicherzustellen, daß selbst bei ungleichmäßiger Beanspruchung bzw. Abnutzung derartiger Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze eine entsprechend große Fläche bzw. ein großer und im wesentlichen gleichbleibender Oberflächenbereich für die 'Übertragung der Schlagenergie zur Erzielung eines' entsprechend raschen Bohrfortschritts bereitgestellt wird und selbst bei gegebenenfalls gelockertem Einsatz ein Herausfallen vermieden wird.
Zur Lösung dieser Aufgaben ist die erfindungsgemäße Bohrkrone ausgehend von einer Bohrkrone der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß das mit der gewölbten bzw. gekrümmten Oberflächenkontur ausgebildete Ende des Hartmaterial- 'bzw. Hartmetalleinsatzes eine gegenüber dem aus dem Bohrkopf vorragenden Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes vergrößerte Außenabmessungen aufweist. Dadurch kann selbst bei einem geringfügig gelockerten Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz ein Herausfallen desselben aus dem Bohrkopf bzw. dem Grundkörper vermieden werden. Durch derartige, erfindungsgemäß vorgeschlagene, vergrößerte Außenabmessungen läßt sich der Hartmaterialeinsatz sicher in einer entsprechenden Aufnahmeöffnung in der Bohrkrone lagern und es läßt sich weiters eine entsprechend große Oberfläche für eine sichere Übertragung der Schlagenergie zur Verfügung stellen.
Da wenigstens ein Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz an dem im Bohrkopf aufgenommenen Ende wenigstens teilweise mit einer gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkontur ausgebildet. ist, welche mit einer komplementären, gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche des Bohrkopfes und/oder des Grundkörpers zusammenwirkt, wird sichergestellt, daß selbst bei ungleichmäßiger Belastung bzw. Abnutzung eines derartigen Hartmaterial- bzw.. Hartmetalleinsatzes und einer gegebenenfalls daraus resultierenden Lockerung desselben in der Aufnahmeöffnung im Bohrkopf trotzdem zuverlässig die vollständige Löseenergie bzw. insbesondere Schlagenergie von dem Grundkörper der Bohrkrone über den jeweiligen Hartmaterialeinsatz bzw. sämtliche Hartmaterialeinsätze in das zu behandelnde Material eingebracht bzw. übertragen werden kann. Durch Vorsehen von entsprechend gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkonturen sowohl am im Bohrkopf aufgenommenen Ende des jeweiligen Hartmaterialeinsatzes als auch der damit zusammenwirkenden Oberfläche des Bohrkopfes und des Grundkörpers ergibt sich somit eine große und .im wesentlichen gleichbleibende Fläche zur Übertragung der auf den Grundkörper der Bohrkrone durch ein Bohrgestänge und ein darauf wirkendes Schlagelement aufgebrachten Schlagenergie.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß die gewölbte Oberflächenkontur des Endes des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes von einer sphärischen Oberfläche bzw. einer Kugelschicht gebildet ist, wobei sich durch eine derartige sphärische Oberfläche bzw. Kugelschicht eine kostengünstige und einfache Herstellung bei größtmöglicher Anpassung der Positionierung eines gegebenenfalls gelockerten Hartmaterialeinsatzes in dem Bohrkopf bzw. der entsprechenden Aufnahmeöffnung erzielen läßt.
Für eine ordnungsgemäße und einfache Festlegung eines Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die lichte Weite einer Bohrung bzw.. Durchbrechung zur Aufnahme des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes die Außenabmessungen des im Bohrkopf aufzunehmenden Endes des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes wenigstens geringfügig übersteigt und daß der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz in dem in der Bohrung aufgenommenen Teilbereich von einer Hülse umgeben ist, deren Außenabmessungen an die lichte Weite der Bohrung des Bohrkopfes angepaßt sind, wobei, wie einleitend angeführt, die Verwendung von entsprechenden Hülsen zur Festlegung von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen für sich gesehen bekannt ist.
Für eine sichere Festlegung eines derartigen Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes unter Verwendung einer Hülse wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die den Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz umgebende Hülse mit dem Material des Bohrkopfes verschweißbar ist. Während bei bekannten Ausführungsformen Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze üblicherweise direkt mit dem Material des Bohrkopfes bzw. des Grundkörpers verlötet wurden, läßt sich durch die Verwendung einer Hülse eine Verschweißung zwischen dem Hülsenmaterial und dem Material des Grundkörpers bzw. des Bohrkopfes vornehmen, während üblicherweise ein Verschweißen der für die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze verwendeten Materialien nicht möglich ist. Durch Vorsehen einer Verschweißung zur Festlegung eines Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes an dem Bohrkopf bzw. dem Grundkörper wird weiter sichergestellt, daß bei Einsatz einer erfindungsgemäßen Bohrkrone unter erhöhten Temperaturen, beispielsweise zur Herstellung eines Stichloches eines Hochofens, trotz der gegebenenfalls herrschenden, hohen Temperaturen die Schweißverbindung zur Festlegung des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes an der Bohrkrone nicht gelöst bzw. gelockert wird.
Alternativ zum Vorsehen von Einsatzhülsen, welche eine Festlegung von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen in entsprechend größere Abmessungen aufweisenden Öffnungen ermöglichen, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze von der zum Grundkörper der Bohrkrone gewandten Seite des Bohrkopfes in die Bohrungen bzw. Durchtrittsöffnungen einpaßbar sind und daß der Bohrkopf nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze mit dem Grundkörper verbindbar, insbesondere verschweißbar, ist. Nach einem Einpassen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze im Bohrkopf, wobei die Hartmaterialeinsätze beispielsweise gegenüber einem Herausfallen durch Vorsehen von entsprechend größere Außenabmessungen aufweisenden Teilbereichen gesichert sind, läßt sich in weiterer Folge der Bohrkopf unmittelbar mit dem Grundkörper der Bohrkrone verbinden, insbesondere verschweißen, so daß wiederum eine zuverlässige Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze erzielbar ist.
Da ein im wesentlichen hauben- bzw. kappenförmiger Bohrkopf, welcher den Grundkörper der Bohrkrone umgibt, gegebenenfalls einen erhöhten Fertigungsaufwand erfordert, wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß der Bohrkopf insbesondere an Positionen bzw. Linien zur Aufnahme jeweils einer Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen geteilt ausgebildet ist und daß die Teilbereiche des Bohrkopfes nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in den Bohrungen bzw. Durchbrechungen miteinander und/oder mit dem Grundkörper verbindbar, insbesondere verschweißbar, sind. Derartige Teilbereiche bzw. Teilabschnitte des Bohrkopfes lassen sich auch entsprechend einfach und exakt aufeinander abgestimmt anfertigen, worauf in weiterer Folge die einzelnen Elemente des Bohrkopfes nach einer Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze ebenfalls mit dem Grundkörper verbunden, insbesondere verschweißt, werden.
Zur weiteren Erhöhung der Sicherheit der Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze in den entsprechenden Aufnahmeöffnungen der Bohrkrone wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, daß die Bohrungen bzw. Durchbrechungen des Bohrkopfes einen sich zur Außenoberfläche des Bohrkopfes verjüngenden Querschnitt aufweisen und/oder im von der Außenoberfläche des Bohrkopfes abgewandten Endbereich abgesetzt bzw. mit erweitertem Querschnitt ausgebildet sind. Derartige sich verjüngende Aufnahmeöffnungen lassen sich entsprechend einfach herstellen, wobei auch entsprechend abgesetzte Bereiche, welche beispielsweise auf sich vergrößernde Außenabmessungen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze abgestimmt werden können, ebenfalls einfach herstellbar sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen:
  • Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone;
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Bohrkrone gemäß Pfeil II, wobei Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 2 darstellt;
  • Fig. 3 in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung einen Schnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone;
  • Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Bohrkrone gemäß Pfeil IV, wobei Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 4 darstellt;
  • Fig. 5 wiederum in einer zu Fig. 1 ähnlichen Darstellung einen Schnitt durch eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bohrkrone; und
  • Fig. 6 eine Draufsicht auf die in Fig. 5 dargestellte Bohrkrone gemäß Pfeil VI, wobei Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 6 darstellt.
  • In Fig. 1 und 2 ist allgemein mit 1 eine Bohrkrone bezeichnet, wobei ein Grundkörper 2, an welchem ein nicht näher dargestelltes Bohrgestänge beispielsweise über eine schematisch angedeutete Verschraubung 3 anschließt, einstückig mit einem Bohrkopf 4 ausgebildet ist. Der Bohrkopf 4 weist eine Mehrzahl von Aufnahmeöffnungen 5 auf, in welchen jeweils Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 angeordnet sind.
    Weiters ist aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtlich, daß im Bohrkopf beispielsweise zwei Spülbohrungen 7 zum Einbringen eines Spülfluids in den Bereich der Abbau- bzw. Bohrfläche münden, wobei ein derartiges Spülfluid ebenfalls über das nicht näher dargestellte Bohrgestänge eingebracht wird.
    Die Festlegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 erfolgt bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform unter Verwendung von Hülsen 8, welche die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 über einen Teilbereich ihrer Längserstreckung umgeben, wobei die Hülsen 8 mit dem Material des Bohrkopfes 4 über schematisch angedeutete Schweißstellen bzw. Schweißnähte 9 verschweißt sind.
    Jeder Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz 6 weist an dem aus dem Bohrkopf vorragenden Ende abgewandeten, im Bohrkopf 4 aufgenommenen Ende einen Bereich 10 auf, welcher eine beispielsweise kugelförmig geformte Oberfläche 11 aufweist. Die Aufnahmeöffnung 5 ist ebenfalls mit einer entsprechend gewölbten bzw. gekrümmten, komplementären Oberfläche ausgebildet.
    Durch Vorsehen der aufeinander abgestimmten, gewölbten bzw. gekrümmten Oberflächenkonturen 11 sowohl des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes 6 als auch der Aufnahmeöffnung 5 läßt sich sicherstellen, daß insbesondere bei fortschreitender Beanspruchung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6, welche beispielsweise zu einer Lockerung in den einzelnen Aufnahmeöffnungen 5 führen kann, zuverlässig selbst bei einer geringen Schrägstellung in der jeweiligen Aufnahmeöffnung 5 eine entsprechende Kraftübertragung vom Grundkörper 2 bzw. Bohrkopf 4 auf die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 erfolgen kann.
    Die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 weisen hiebei im Endbereich 10 einen abgesetzten Bereich 13 auf, wobei der Endbereich 10 gegenüber dem aus dem Bohrkopf 4 vorragenden Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes 6 vergrößerte Außenabmessungen aufweist, so daß durch die Verwendung der Hülse 8 jeder Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz sicher im Bohrkopf 4 gehalten wird. Da die Hülse 8 üblicherweise aus einem gegenüber dem Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz 6 weicheren bzw. weniger festen Material besteht, läßt sich bei insbesondere außermittiger Beanspruchung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 ein Lockern derselben erwarten, wobei jedoch durch den abgesetzten Bereich bzw. die Schulter 13 ein Herausfallen des Hartmaterialeinsatzes 6 aus der Aufnahmeöffnung 5 vermieden werden kann.
    Weiters wurde festgestellt, daß nach einer Lockerung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 in den Aufnahmebohrungen bzw. -öffnungen 5 durch die bei einem Drehschlagbohren auftretende, kombinierte sowie abwechselnde Schlagund Drehbeanspruchung auch eine Rotationsbewegung der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 in den jeweiligen Aufnahmebohrungen 5 um ihre Längsachse erfolgt, wodurch sich ein Selbstschärfungseffekt der aus dem Bohrkopf 4 vorragenden Spitzen bzw. Endbereiche der Hartmaterialeinsätze 6 erzielen läßt.
    Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, abgewandelten Ausführungsform ist der wiederum mit 2 bezeichnete Grundkörper getrennt von dem Bohrkopf 4 ausgebildet und es ist weiters der Bohrkopf 4 in zwei Hälften unterteilt, welche insbesondere in Fig. 4 mit 4' und 4" bezeichnet sind.
    Anstelle der Verwendung von Hülsen zur Festlegung der Hartmaterialeinsätze 6 im Bohrkopf 4 werden die Hartmaterialeinsätze 6 in die Aufnahmeöffnungen 5 vor einer Festlegung des Bohrkopfes 4 an dem Grundkörper 2 durch ein Einschieben von der Rückseite bzw. zum Grundkörper 2 gewandten Seite des Bohrkopfes 4 in die jeweiligen Aufnahmeöffnungen 5 eingebracht, worauf in weiterer Folge die Teilbereiche 4' und 4" des Bohrkopfes mit dem Grundkörper 2 verschweißt werden, wobei entsprechende Schweißstellen mit 14 und 15 in Fig. 3 angedeutet sind.
    Wie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 und 2 weisen sowohl die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 als auch die Aufnahmeöffnungen 5 jeweils komplementäre, gewölbte bzw. gekrümmte Oberflächen 11 auf. Weiters ist wiederum ein abgesetzter Bereich bzw. eine Schulter 13 an dem im Bohrkopf 4 aufgenommenen Ende jedes Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes 6 als Sicherung gegen ein Herausfallen aus der jeweiligen Aufnahmeöffnung 5 des Bohrkopfes 4 vorgesehen.
    Auch bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Darstellung findet ein vom Grundkörper 2 der Bohrkrone 1 getrennter Bohrkopf 4 Verwendung, in welchen wiederum vor dem Verbinden des Grundkörpers 2 mit dem Bohrkopf 4 Hartmaterialeinsätze 6 in entsprechenden Aufnahmeöffnungen 5 aufgenommen werden.
    Im Gegensatz zu der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 ist bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform der Bohrkopf 4 einstückig ausgebildet und es erfolgt eine Verbindung mit dem Grundkörper 2 durch eine wiederum mit 14 angedeutete Verschweißung.
    Für eine ordnungsgemäße Kraftübertragung selbst nach einem Lockern bzw. Verschleißen der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze 6 sind auch in dieser Ausführungsform sowohl das im Bohrkopf 4 aufgenommene Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes 6 als auch der Aufnahmebereich im Grundkörper 2 mit einer gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche ausgebildet.
    Anstelle der Ausbildung sämtlicher Hartmaterialeinsätze 6 mit einer gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche könnten entsprechend dem Einsatzzweck beispielsweise nur besonders beanspruchte, einzelne Hartmaterialeinsätze 6 derart ausgebildet sein, um die erforderliche Löseenergie zuverlässig in das Bohrloch einbringen zu können.

    Claims (7)

    1. Bohrkrone (1) zum Bohren, insbesondere Drehschlagbohren, eines Loches, insbesondere eines Stichloches eines Hochofens, wobei die Bohrkrone (1) aus einem Bohrkopf (4) mit einer Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen (6) und einem Grundkörper (2) zur Verbindung mit einem Antriebselement etc. zum Antreiben bzw. Beaufschlagen der Bohrkrone (1) besteht, wobei die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze (6) in Bohrungen bzw. Durchbrechungen (5) des Bohrkopfes (4) aufgenommen sind, wobei wenigstens ein Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz (6) an dem im Bohrkopf (4) aufgenommenen Ende wenigstens teilweise mit einer gekrümmten bzw. gewölbten Oberflächenkontur (11) ausgebildet ist, welche mit einer komplementären, gewölbten bzw. gekrümmten Oberfläche des Bohrkopfes (4) und/oder des Grundkörpers (2) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der gewölbten bzw. gekrümmten Oberflächenkontur (11) ausgebildete Ende (10) des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes (6) eine gegenüber dem aus dem Bohrkopf (4) vorragenden Ende des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes (6) vergrößerte Außenabmessungen (13) aufweist.
    2. Bohrkrone nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Oberflächenkontur (11) des Endes (10) des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes (6) von einer sphärischen Oberfläche bzw. einer Kugelschicht gebildet ist.
    3. Bohrkrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite einer Bohrung bzw. Durchbrechung (5) zur Aufnahme des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes (6) die Außenabmessungen des im Bohrkopf (4) aufzunehmenden Endes des Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatzes (6) wenigstens geringfügig übersteigt und daß der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsatz (6) in dem in der Bohrung (5) aufgenommenen Teilbereich von einer Hülse (8) umgeben ist,' deren Außenabmessungen auf die lichte Weite der Bohrung (5) des Bohrkopfes (4) angepaßt sind.
    4. Bohrkrone nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hartmaterial- bzw- Hartmetalleinsatz (6) umgebende Hülse (8) mit dem Material des Bohrkopfes (4) verschweißbar ist.
    5. Bohrkrone nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze (6) von der zum Grundkörper (2) der Bohrkrone (1) gewandten Seite des Bohrkopfes (4) in die Bohrungen bzw. Durchtrittsöffnungen (5) einpaßbar sind und daß der Bohrkopf (4) nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze (6) mit dem Grundkörper (2) verbindbar, insbesondere verschweißbar, ist.
    6. Bohrkrone nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrkopf (4) insbesondere an Positionen bzw. Linien zur Aufnahme jeweils einer Mehrzahl von Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätzen (6) geteilt ausgebildet ist und daß die Teilbereiche (4', 4") des Bohrkopfes (4) nach Aufnahme der Hartmaterial- bzw. Hartmetalleinsätze (6) in den Bohrungen bzw. Durchbrechungen (5) miteinander und/oder mit dem Grundkörper (2) verbindbar, insbesondere verschweißbar, sind.
    7. Bohrkrone nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen bzw. Durchbrechungen (5) des Bohrkopfes (4) einen sich zur Außenoberfläche des Bohrkopfes (4) verjüngenden Querschnitt aufweisen und/oder im von der Außenoberfläche des Bohrkopfes (4) abgewandten Endbereich abgesetzt bzw. mit erweitertem Querschnitt ausgebildet sind.
    EP02759861A 2001-08-01 2002-07-31 Bohrkrone Expired - Lifetime EP1415065B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    AT12012001 2001-08-01
    AT12012001 2001-08-01
    PCT/AT2002/000227 WO2003012244A1 (de) 2001-08-01 2002-07-31 Bohrkrone

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP1415065A1 EP1415065A1 (de) 2004-05-06
    EP1415065B1 true EP1415065B1 (de) 2005-01-12

    Family

    ID=3687057

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP02759861A Expired - Lifetime EP1415065B1 (de) 2001-08-01 2002-07-31 Bohrkrone

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