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DE69002517T2 - Bohrspülungseinrichtung für Bohrwerkzeuge. - Google Patents

Bohrspülungseinrichtung für Bohrwerkzeuge.

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DE69002517T2
DE69002517T2 DE90850128T DE69002517T DE69002517T2 DE 69002517 T2 DE69002517 T2 DE 69002517T2 DE 90850128 T DE90850128 T DE 90850128T DE 69002517 T DE69002517 T DE 69002517T DE 69002517 T2 DE69002517 T2 DE 69002517T2
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DE
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drill
drilling
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groove
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Uniroc AB
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrspülungseinrichtung für Bohrwerkzeuge zum Bohren im Boden und im von Abraum bedeckten Fels mit einem dem Bohrwerkzeug das Bohrloch hinunter folgenden Futterrohr (11), insbesonders eine Einrichtung jener Art, die Passagen zum Zuführen eines Spülmediums zum Bohrloch während des Bohrens, ein vom genannten Futterrohr drehbar zentriertes Führungselement mit zumindest einer äußeren Spülrille für den Ausstrom an Spülmedium und Bohrklein vom Bohrloch in das genannte Futterrohr während des Bohrens und einen von dem genannten Führungselement getragenen Bohrer umfaßt, welcher mit einem vom genannten Futterrohr im Abstand angeordneten und über dieses seitlich vorstehenden Bohrerabschnitt zum Bohren eines Bohrloches, welches größer ist als das genannte Futterrohr versehen ist.
  • Solche Bohrvorrichtungen unterschiedlicher Konstruktion sind beispielsweise speziell in US-A-4 408 669 und weiters in EP-A-0 263 088, US-A-2 485 826, US-A-3 370 658 und CA-A-821 404 beschrieben und werden beim Herstellen von Gründungen und zum Brunnenbohren verwendet. Das Bohrwerkzeug muß sowohl im Fels als auch im Boden mit sehr unterschiedlicher Beschaffenheit und sehr unterschiedlichem Gesteinsanteil wirksam arbeiten. Insbesonders beim Bohren im schweren Ton enthaltenden Boden entstehen oft Probleme durch verstopfte Spülpassagen. Der verfügbare Spülmediumdruck reicht oft nicht aus, um die Passagen rein zu blasen, und das Bereinigen der Situation erzeugt unerwünschte und teure Verzögerungen in der Arbeit.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung Mittel zum vorübergehenden Steigern der Spülwirkung einzuführen, um die Bohrarbeit im schweren Boden zu verbessern. Gleichzeitig damit kann eine Verbesserung des Betriebes des Bohrwerkzeuges durch eine bessere Reinigung der schneidenden Vorderseite auf dem seitlich vorstehenden Bohrerabschnitt des Werkzeuges erzielt werden. Diese Ziele werden durch die kennzeichnenden Merkmale der angeschlossenen Ansprüche erreicht.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung, die an eine Variante des Bohrwerkzeuges angepaßt ist, wie sie für die beabsichtigte Art der Bohrarbeit anwendbar ist, ist nachstehend mit Bezug auf die angeschlossenen Zeichnungen beschrieben, in welchen Fig. 1 das Bohrwerkzeug im Querschnitt während des Durchganges des Führungselementes durch das Futterrohr zeigt wobei ein, in Seitenansicht gezeigter Bohrer in der zurückgezogenen Position herunterhängt. Fig. 2 zeigt eine korrespondierende Ansicht mit dem Bohrer in Bohrposition, anschließend an das Führungselement, welches sich im Futterrohrschuh an der Mündung des Futterrohres abstützt. Fig. 3 ist eine hintere Endansicht des Bohrers in Fig. 2. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des Führungselementes in Fig. 2. Fig. 5 ist eine Seitenansicht des Bohrers in Fig. 1, gesehen in Richtung der Pfeile 5-5. Fig. 6 ist eine etwas vergrößerte Endansicht des Bohrers und des Führungselementes in Fig. 2, gesehen in Richtung der Pfeile 6-6.
  • Das Führungselement 10 ist in üblicher Weise mit einem Bohrstrang verbunden, der sich durch das Futterrohr 11 erstreckt. Im dargestellten Beispiel dreht der Bohrstrang das Führungselement 10, von oben gesehen, im Uhrzeigersinn und übergibt an dieses die Schlagenergie von einem oberen Hammer über Grund oder von einem in schlagerzeugender Position zwischen Bohrstrang und Führungselement 10 gekoppelten Bohrgerät im Bohrloch. Der Bohrstrang und die zugehörigen Teile sind von üblicher Art und in den Zeichnungen nicht dargestellt.
  • Das Führungselement 10 hat einen kreiszylindrischen Führungsabschnitt 12, welcher zum koaxialen Rotieren um die Bohrachse 16 von der Mündung des Futterrohres 11 mit einem Zentriersitz geführt wird. Bei dem dargestellten Beispiel, welches einen Antrieb durch ein im Bohrloch befindliches Bohrgerät illustriert, ist an der Mündung des Futterrohres ein Führungsschuh 13 angeschweißt, welcher im Futterrohr eine innere Schulter 14 und eine kreiszylindrische Öffnung für den Führungsabschnitt 12 vorsieht. Das Führungselement 10 besitzt hinten, an der Schulter 14 anstoßende axiale Widerlager 15, durch welche ein Teil der Schlagenergie von dem im Bohrloch vorgesehenen Bohrgerät zum Nach-unten-Treiben des Futterrohres 11 übertragen wird, Fig. 2.
  • Der Bohrer 20 umfaßt einen, mit einem Erweiterungsbohrer 22 und einem Führungsbohrer 23 einstückigen hinteren Schaft 21. Der Schaft 21 ist im Führungselement 10 in der und um die Achse 17 einer exzentrischen Bohrung 24 schwenkbar gelagert, welche sich seitlich im Abstand und parallel zur Bohrachse 16 erstreckt. Der Führungsbohrer 23 ist seinerseits auf einer Achse 18 zentriert, welche parallel zu den Achsen 16,17 liegt, aber im Vergleich zur Schaftachse 17 den doppelten seitlichen Abstand zur Bohrachse 16 aufweist.
  • Wenn der Bohrer 20 eine Winkelstellung in der Bohrung 24 mit der Erweiterungsbohrerachse 18 im maximalen Abstand von der Bohrachse 16, Fig. 1, einnimmt, sind sowohl der Führungsbohrer 23 auf der einen Seite der Schaftachse 17 als auch der Erweiterungsbohrer auf der gegenüberliegenden Seite so gerichtet, daß beide Bohrer innerhalb der äußeren Kontur des zylindrischen Führungsabschnittes 12 liegen und so durch die Führungsöffnung 19 des Führungsschuhes 13 frei hindurchgehen können, wie in Fig. 1 gezeigt.
  • Wird der Bohrer aus der vorhin genannten Stellung um 180º gedreht, so fallen die beiden Achsen 16,18 zusammen. Der Führungsbohrer wird zur Bohrachse 16 koaxial und der Erweiterungsbohrer steht seitlich ausreichend weit über die Außenkontur des Führungsschuhes 13 hinaus, um ein Loch bohren zu können, das größer ist als das Futterrohr 11. Eine solche Stellung ist in Fig. 2 dargestellt.
  • In der radial zurückgezogenen Stellung der Fig. 1 hängt der Bohrer 20 frei im Führungselement 10, wo er von einem Eingriffsglied, wie z.B. einem Nockeneingriffsglied 28 axial formschlüssig gehalten wird. Im dargestellten Beispiel ist das Nockeneingriffsglied ein Stift 28, der in eine Querbohrung 27 im Führungselement 10 eingesetzt ist und für die Zusammenarbeit mit einer, im hinteren Schaft 21 vorgesehenen Haltenut 29 in die Bohrung 24 vorspringt. Wenn der Bohrer 20 in der zurückgezogenen Stellung frei hängt, greift der Stift 28 in die Haltenut 29 ein und wird dadurch bidirektional formschlüssig festgehalten, gegen Drehung relativ zum Führungselement 10, um das Futterrohr sicher passieren zu können. Die Haltenut 29 öffnet sich von hinten in eine umfängliche hintere Endnut 30 im Schaft 21. Wenn der Bohrer 20 auf die zu bohrende Oberfläche trifft, tritt das Nockeneingriffsglied 28 in die Endnut 30 ein. Letztere erlaubt es, dem Führungselement 10 gegenüber dem Bohrer 20 im Uhrzeigersinn, in Drehrichtung des Bohrers, eine formbedingte Winkelbewegung von ca. 90 Grad auszuführen, bis das Nockeneingriffsglied 28 eine nach vorne gerichtete Nockennut 31 erreicht. In dieser kann sich das Nockeneingriffsglied 28 axial nach vorne bewegen, bis es auf eine umfängliche vordere Endnut 32 trifft. Eine fortgesetzte Drehung des Führungselementes 10 in Drehrichtung des Bohrers um weitere 90 Grad verriegeIt das Nockeneingriffsglied 28 formschlüssig in axialer Richtung in und durch die vordere Endnut 32, wie in Fig. 2 gezeigt. Die dargestellte, der geraden Fläche der Nockennut 31 gegenüberliegend gezeigte Schraubenfläche wird beim Fräsen der Nut mit einem zylindrischen Werkzeug erzeugt und wird beim Führen der komplexen Bewegung des Bohrers 20 hilfreich.
  • Die Stellung in Fig. 2 ist die Bohrstellung des Bohrers 20. Die Schulter 14 des Führungsschuhes 13 oder (wenn das Bohren mit einem oberen Hammer ausgeführt wird und das Führungselement 10 durch das Innere des Futterrohres 11 selbst zentriert wird) die vorbestimmte gebundene axiale Beziehung zwischen dem Bohrstrang und dem Futterrohr 11 muß eine solche Exposition des Führungsabschnittes 12 vor dem vorderen Rand des Futterrohrschuhes 13 oder des Futterrohres 11 definieren, daß der Abstand dazwischen und zwischen dem Rücken 40 des Erweiterungsbohrers 22 etwa gleich oder etwas größer ist als die Länge des Führungsbohrers 23. Ein steckengebliebenes Futterrohr ist daher nicht in der Lage das Anheben des Führungsbohrers 23 aus seinem Führungsloch zu verhindern und der Bohrer 20 ist dann frei, um in die zurückgezogene Stellung gedreht zu werden. Während der periphären und axialen Relativbewegung des Bohrers 20 aus der Position in Fig. 1 wirken die Nockennuten 30-32 und der Stift 28 als miteinander zusammenarbeitende Nocken- und Eingriffsmittel, durch welche der Bohrer geführt ist und in der Bohrstellung der Fig. 2 anschließend an und vor eine axial vorspringende Schulter 33 am Führungselement 20 gebracht wird. Während des Bohrens liegt die Schulter 33 gegen das quer angeordnete Gegenlager 34, gezeigt in Fig. 3, an und überträgt die Bohrrotation (Pfeil 7) auf den Bohrer 20, wobei gleichzeitig das Nockeneingriffsglied 28 in die vordere Endnut 32 gepreßt und dort arretiert wird. In der Bohrstellung der Fig. 2 steht das Ende 38 des Schaftes 21 im Eingriff mit dem Boden der Bohrung 24 und gleichlaufend damit überträgt die axiale Fläche 39 des Führungselementes auch die Schlagenergie auf den Rücken des Erweiterungsbohrers 22.
  • Die formschlüssige Führung des Bohrers 20 erlaubt es, wegen der axialen Beweglichkeit des Eingriffsgliedes 28 in der Nockennut 31, kraftvolle Schläge des Eingriffsgliedes 28 nach oben gegen die hintere Nockennut 30 zu richten, um einen stecken gebliebenen Bohrer 20 freizuhämmern. Die Schwenkbewegung und eine abgerundete Fläche bei 35 am Widerlager 34, Fig. 3, erlauben eine Drehbewegung des Führungselementes 10, um das Eingriffsglied 28 in eine axial bewegliche, mit dem steckengebliebenen Bohrer gleiche Position zu bringen, obgleich der Schaft 21 dann eine exzentrische Position einnimmt. Übrigens kann das Futterrohr 11 in dieser und in der gesperrten Bohrstellung von einer festgeklemmten Stellung mit Hilfe des Rückens 40 (Fig. 3) des Bohrers 20 nach oben geschlagen werden. Wiederholtes kurzes Anheben des Bohrers 20 in seiner Bohrposition und nachfolgendes Blasen erleichtert das Reinigen der Arbeitsfläche und des vorderen Abschnittes des Bohrers 20 von Ton. Das Anordnen des Bohrers 20 in der axial zurückgezogenen fixierten Winkelstellung über einer im Wege befindlichen Steinkante erlaubt es, den Stein mit Schlägen ohne Bohrerdrehung zu zerschlagen oder zur Seite zu schlagen, sodaß das Bohren dann auf normale Weise fortgesetzt werden kann.
  • Das Bohrwerkzeug bohrt vorzugsweise mittels an den Stirnflächen des Führungs- und des Erweiterungsbohrers 23,22 befestigter Hartmetallknöpfe. Fig. 6 zeigt die bevorzugte Verteilung der Hartmetallknöpfe am Bohrer 20. Der Erweiterungsbohrer 22 besitzt eine waagrechte Stirnfläche 44, eine seitlich vorspringende, teilweise konische, nach hinten und nach innnen schiefe Mantelfläche 45 mit einer zentralen Kegelachse bei 46 und eine sichelförmige Übergangsabschrägung 47, die an die Stirnfläche 44 anschließt. Die Abschrägung 47 trägt am maximalen Vorsprung oder in der Mittelebene (durch die Achsen 17,18) des Erweiterungsbohrers 22 zwei oder, wie im dargestellten Beispiel, drei nach außen geneigte, symmetrisch angeordnete Hartmetallknöpfe 48,49,50, welche beim Bohren den Maximaldurchmesser des Werkzeuges schneiden. An der Stirnfläche 44 ist dem Umfang benachbart und tangential zu diesem, d.h. zur Innenseite der Abschrägung 47, ein in Rotationsrichtung (Pfeil 8) vorneliegender axialer Knopf 51 angeordnet. Ein weiterer axial gerichteter Knopf 52 kann in die Fläche 44 entgegen der Rotationsrichtung, hinter dem schrägen am Umfang angeordneten Knöpfen 48-50 eingesetzt sein. Die Knöpfe 51,52 sind vom Mantel des Führungsbohrers 23 im Abstand angeordnet, um die Brecharbeit um den Rand des Führungsloches herum während des Bohrens zu verbessern.
  • Der Führungsbohrer 23 ist in der Stellung der Fig. 6 koaxial zum Führungskörper 10 und besitzt vorne eine Umfangsabschrägung 56, die eine Anzahl von nach außen geneigten, am Umfang angeordneten Knöpfen 57,57I-57III trägt, welche den Durchmesser des gebohrten Führungsloches definieren. Die Stirnfläche des Führungsbohrers 23 trägt einige, z.B. zwei, axial gerichtete Knöpfe 58.
  • Während des Bohrens entfällt ein vorwiegender Teil der Bohrarbeit auf die zwei vorneliegenden Knöpfe 51,48 des Erweiterungsbohrers 22. Eine Studie des Verschleisses des Führungsabschnittes zeigt, daß die auf diese Knöpfe wirkende Belastung dazu neigt, den Rücken des Erweiterungsbohrers 22 in Rotationsrichtung (Pfeil 8), mit den Knöpfen 51,48 als Zentrum, zu drehen. Dies ergibt einen hohen radialen Druck in einer den Knöpfen 51,48 diametral entgegengesetzten Richtung, eine Last die durch die zentrierende Mantelfläche des Führungsbohrers 22 in dem den Knöpfen 51,48 gegenüberliegenden Quadranten oder Umfangsabschnitt des Führungsloches aufgenommen wird. In diesem Abschnitt (zwischen den Knöpfen 57,571 in Fig. 6) können daher keine Durchmesserschneideknöpfe zugelassen werden, weil sonst die radiale Last sehr rasch eine Abweichung des Führungsloches in eine Richtung verursachen würde, die im Laufe der Zeit den vom Erweiterungsbohrer 22 geschnittenen maximalen Durchmesser verringern würde, sodaß das Futterrohr letztlich stecken bleiben würde. Der Verschleiß am korrespondierenden Umfangsabschnitt des Führungsbohrers 23 hat eine analoge Wirkung und daher ist die Mantelfläche des Führungsbohrers 23 an seinem vorderen besten Zentrierabschnitt mit einem oder einigen wenigen Lehrknöpfen 59 versehen, vorzugsweise mit zwei, in einer Ebene liegenden, stumpfen Knöpfen aus Hartmetall, wie im Beispiel dargestellt. Der Führungsbohrer 23 muß eine Länge haben, die sicherstellt, daß um den Boden des Führungsloches herum, im Abstand von seiner im wesentlichen trichterförmigen Mündung, die durch die Knöpfe 51,52 gebrochen und erweitert wird, eine ausreichende Führungsfläche vorgesehen wird.
  • Ein Bohrspülungsmedium, z.B. die Abluft von der Bohrmaschine, wird einer Passage 62 im Führungskörper 10 zugeführt und zu einer Passage 63 im Bohrer 20 und von dort zu Zweigpassagen, die an den Öffnungen 64,65 an der Stirnfläche 44 des Erweiterungsbohrers 22 enden, zu nach hinten, jeweils in eine axiale Nut 66,67 am Mantel 45 des Erweiterungsbohrers 22 gerichtete Ejektor-Zweigpassagen, zu einer Zweigpassage, die an einer Öffnung 68 in der Stirn des Führungsbohrers 23 endet, und auch in eine weitere Zweigpassage, welche in der Öffnung 69, Fig. 1 und 3, zum Reinspülen des Bereiches vor der Schulter 33 endet, geleitet.
  • Das Führungselement 10 besitzt vorzugsweise drei ausgehöhlte, seichte, gerade Spülrillen 71 in seinem Führungsabschnitt 12. Die Rillen 71 sind an ihrer Rückseite etwas verengt und zwischen den Ansätzen 15 offen. Nach hinten gerichtete Ejektoröffnungen 72 öffnen sich zwischen diesen Ansätzen 15 und sind mit der inneren Spülpassage 62 des Führungselementes 10 verbunden, um das Spülen der Rillen 71 zu verbessern. An ihren vorderen Enden enden die Rillen 71 blind in dem Umfang des Führungsabschnittes 1 2 bevor sie den vorderen Rand 39 des Führungselementes 10 erreichen, Fig. 4. Eine ähnliche vierte Spülrille 70 erstreckt sich axial entlang dem gesamten Führungselement 10 von vorne nach hinten und ist in Fig. 6 von unten gezeigt. Die Spülrille 70 ist so verbunden, daß sie die Flanke des Erweiterungsbohrers 22 in Fig. 6 belüftet, welche den während des Bohrens maximal belasteten Knöpfe 51,48-50 in Rotationsrichtung (Pfeil 8) vorausgeht, während sich die Spülöffnungen 64,65 innerhalb des Arbeitsbereiches dieser Knöpfe öffnen. Als Ergebnis wird eine wirksame Reinigung durch einen Strom des Bohrspülungsmediums vorgesehen, welcher überwiegend im Gegenstrom zur Rotation (Pfeil 8) zuerst entlang den Stirnflächen 44,47 des Erweiterungsbohrers 22, dann, geführt durch eine axial gerichtete Nut 73 in seinem Mantel, hinter der Stirnfläche der Schulter 33, hinter den Rücken des Erweiterungsbohrers 22 und schließlich hinaus durch die Spülrille 70 gerichtet ist. Ein Teil des Stromes wird gleichzeitig über eine Führungsrille 74 in Rotationsrichtung nach vorne direkt zur Spülrille 70 gerichtet, um der Rezirkulation von Bohrklein um den Führungsbohrer 23 herum entgegenzuwirken. Die Führungsrille 74 ist, Fig. 1,2,6, schaufelförmig in der in Rotationsrichtung vorne liegenden Flanke des Erweiterungsbohrers 22, um ein, in tongebundener Erde vorteilhaftes Schaufeln vorzusehen. Wie gezeigt, kann die Führungsrille zur besseren Führung des Spülstromes axial durch den Führungsbohrer 23 hindurch verlängert sein.
  • Die drei blind endenden Spülrillen 71 erstrecken sich in der Bohrstellung des Führungselementes 10 vor dem vorderen Rand des Futterrohrschuhes 13 nach außen und bewirken ein Entfernen der Mischung aus Bohrspülungsmedium und Bohrklein, welches unter anderem von den Rillen 66,67 und auf andere Weise in das vergrößerte Bohrloch rund um das vorspringende Stirnende des Führungsabschnittes 12 ausgestoßen wird, wodurch das Nach-unten-Treiben des Futterrohres 11 erleichtert wird. Bei einer Tendenz der Spülrillen beispielsweise durch Ton zugesetzt zu werden, kann das Führungselement 10 zurückgezogen werden, um den Rücken 40 des Erweiterungsbohrers 22 in Anlage am Futterrohrschuh 13 zu bringen. Im Falle einer Vertikalbohrung wird die Zufuhr an Bohrspülungsmedium zufolge der sogenannten Hängewirkung der Vertikalbohrmaschine gleichzeitig gesteigert. Bei einem solchen Zürückziehen werden die blinden Spülrillen 71 von der Innenoberfläche des Futterrohrschuhes 13 geschlossen und dies ergibt ein verstärktes, einer Sandspritzpistole ähnliches Reinblasen der einzelnen Spülrille 70 und der vor dieser gelegenen Bohrerteile.
  • Wenn nötig kann der verfügbare Lüftungsquerschnitt vergrößert werden, indem man weitere ständig offene Spülrillen 70 oder einfach eine Quernut 75, Fig. 6, in der Stirn des Führungsabschnittes 12 vorsieht, wobei die Spülrille 70 mit einer benachbarten blinden Rille 71 verbunden ist, vorzugsweise mit der in Rotationsrichtung (in Fig. 6 verdeckten) im Vergleich zur Spülrille 70 hinteren.
  • Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Bohrwerkzeug beschränkt sondern kann modifiziert und angewandt werden unter anderen bei den in der Beschreibungseinleitung genannten Bohrwerkzeugvarianten oder bei anderen Anwendungen, alles innerhalb des Schutzumfanges der angeschlossenen Ansprüche.

Claims (9)

1. Bohrspülungseinrichtung für Bohrwerkzeuge zum Bohren im Boden und im von Abraum bedeckten Fels mit einem dem Bohrwerkzeug das Bohrloch hinunter folgenden Futterrohr (11), wobei die genannte Einrichtung Passagen zum Zuführen eines Spülmediums zum Bohrloch während des Bohrens, ein vom genannten Futterrohr drehbar zentriertes Führungselement mit zumindest einer äußeren Spülrille für den Ausstrom an Spülmedium und Bohrklein vom Bohrloch in das genannte Futterrohr während des Bohrens und einen von dem genannten Führungselement getragenen Bohrer umfaßt welcher mit einem vom genannten Futterrohr im Abstand angeordneten und über dieses seitlich vorstehenden Bohrerabschnitt zum Bohren eines Bohrloches, welches größer ist als das genannte Futterrohr versehen ist, wobei die genannte Bohrspülungseinrichtung gekennzeichnet ist durch zumindest eine weitere Spülrille (71) auf dem genannten Führungselement (10), welche ein zur genannten Rückseite offenes Ende besitzt, aber mit Abstand zur genannten Vorderseite und axial über dem genannten Futterrohr (11) blind endet, sodaß während des Bohrens der freie Durchtritt des genannten Ausstromes durch alle genannten Spülrillen (70, 71) in das genannte Futterrohr (11) und dann das Schließen der blinden Rillen (71) durch ausreichendes Zurückziehen des genannten Führungselementes (10) in das genannte Futterrohr (11), um nur die, sich über die gesamte Länge erstreckenden Rillen (70) für den genannten Ausstrom offen zu lassen, möglich ist.
2. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 1, wobei am genannten Bohrer (20) eine axiale Führungsrille (74) vorgesehen ist, um den genannten Ausstrom während des Bohrens zu der genannten, sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) zu richten.
3. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der Bohrer (20) mit einem sich seitlich erstreckenden Erweiterungsbohrer (22) versehen ist, welcher relativ zum genannten Führungselement (10) zwischen einer Bohrstellung, in der der Erweiterungsbohrer (22) über das genannte Futterrohr (11) seitlich vorsteht, um ein Bohrloch zu bohren, das größer ist als das Futterrohr (11), und einer zurückgezogenen Stellung, in der der Bohrer zurückgezogen oder durch das Futterrohr (11) abgesenkt werden kann, bewegbar gehalten ist und wobei das Spülmedium zuerst zur Vorderseite (44) des Erweiterungsbohrers (22) durch Öffnungen (64, 65) zugeführt wird, welche in dem Quadranten (zwischen 66, 67) der genannten Bohrervorderseite (44) angeordnet sind, welcher während des Bohrens der sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) bezogen auf die Drehrichtung (8) folgt und dann in Umfangsrichtung entgegen der genannten Richtung zu der genannten, sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) weitergeführt wird.
4. Bohrspülungseinrichtung gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das genannten Führungselement (10) vorzugsweise vier, über den Umfang im Abstand voneinander angeordnete axiale Spülrillen (70, 71) besitzt und eine Nut (75) an der Vorderseite des genannten Führungselementes (10) zum permanenten Verbinden der genannten, sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) mit einer benachbarten blinden Rille (71) vorgesehen ist, um die Ausflußströmungskapazität der sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) beim Zurückziehen des genannten Führungselementes (10) zu vergrößern.
5. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 3, wobei am Erweiterungsbohrer (22) eine axial gerichtete Nut (73) im Winkelabstand vom genannten Quadranten vorgesehen ist, um das Spülmedium axial hinter den Erweiterungsbohrer (22) zu der genannten, sich über die gesamte Länge erstreckenden Rille (70) weiterzuleiten.
6. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 2, wobei der Bohrer (20) mit einem, nach vorne gerichteten Führungsbohrer (23) und dahinter mit einem sich seitlich erstreckenden Erweiterungsbohrer (22) versehen ist, welcher relativ zum genannten Führungselement (10) zwischen einer Bohrstellung, in der der Erweiterungsbohrer (22) über das genannte Futterrohr (11) seitlich vorsteht, um ein Bohrloch zu bohren, das größer ist als das Futterrohr (11), und einer zurückgezogenen Stellung, in der der Bohrer zurückgezogen oder durch das Futterrohr (11) abgesenkt werden kann, bewegbar gehalten ist, und wobei die Führungsrille (74) schaufelförmig ausgebildet und an der in die Bohr- und Drehrichtung (8) gerichteten Flanke des genannten Erweiterungsbohrers (22) vorgesehen ist.
7. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 3, wobei der genannte seitlich vorspringende Bohrerabschnitt (22) während des Bohrens axial ausreichend im Abstand vom genannten Futterrohr (11) angeordnet ist, um das genannte Führungselement (10) axial zurückziehen zu können, um die genannten blinden Rillen (71) durch die Mündung des genannten Futterrohres (11) zu schließen.
8. Bohrspülungseinrichtung für Bohrwerkzeuge zum Bohren im Boden und im von Abraum bedeckten Fels mit einem dem Bohrwerkzeug das Bohrloch hinunter folgenden Futterrohr (11), wobei die genannte Einrichtung ein vom genannten Futterrohr (11) drehbar zentriertes Führungselement (10) mit zumindest einer äußeren Spülrille (70) für den Ausstrom an Spülmedium und Bohrklein vom Bohrloch in das genannte Futterrohr (11) während des Bohrens und einen Bohrer (20) aufweist, welcher mit einem, nach vorne gerichteten Führungsbohrer (23) und dahinter mit einem sich seitlich erstreckenden Erweiterungsbohrer (22) versehen ist, welcher relativ zum genannten Führungselement (10) zwischen einer Bohrstellung, in der der Erweiterungsbohrer (22) über das genannte Futterrohr (11) seitlich vorsteht, um ein Bohrloch zu bohren, das größer ist als das Futterrohr (11), und einer zurückgezogenen Stellung, in der der Bohrer durch das Futterrohr (11) zurückziehbar ist, bewegbar gehalten ist, gekennzeichnet durch eine axiale Führungsrille (74) am genannten Bohrer (20), um beim Bohren den genannten Ausstrom zu einer der genannten Spülrillen (70) zu richten, wobei die genannte Führungsrille (74) schaufelförmig ausgebildet und an der in die Bohr- und Drehrichtung (8) gerichteten Flanke des genannten Erweiterungsbohrers (22) vorgesehen ist.
9. Bohrspülungseinrichtung gemäß Anspruch 6 oder 8, wobei die genannte Führungsrille (74) sich durch den genannten Führungsbohrer (23) erstreckt und am genannten Erweiterungsbohrer schaufelförmig endet.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE467632B (sv) * 1990-01-17 1992-08-17 Uniroc Ab Borrverktyg foer slaaende och roterande borrning under samtidig neddrivning av ett foderroer
US5425419A (en) * 1994-02-25 1995-06-20 Sieber; Bobby G. Whipstock apparatus and methods of use
US5992548A (en) * 1995-08-15 1999-11-30 Diamond Products International, Inc. Bi-center bit with oppositely disposed cutting surfaces
US5678644A (en) * 1995-08-15 1997-10-21 Diamond Products International, Inc. Bi-center and bit method for enhancing stability
US5839519A (en) * 1996-11-08 1998-11-24 Sandvik Ab Methods and apparatus for attaching a casing to a drill bit in overburden drilling equipment
DE19725052C2 (de) * 1997-06-13 1999-10-28 Tracto Technik Bohrgerät
SE512383C3 (sv) * 1997-08-08 2000-04-03 Sandvik Ab Borrverktyg foer att borra ett haal framfoer ett foderroer rymmarorgan och baselement foer anvaendning i borrverktyget
US6394200B1 (en) 1999-10-28 2002-05-28 Camco International (U.K.) Limited Drillout bi-center bit
DE60100727T2 (de) 2000-08-21 2004-07-22 Camco International (Uk) Ltd., Stonehouse Mehrrichtungsschneidelemente für bi-zentrales Bohrwerkzeug zum Bohren eines Verrohrungsschuhs
US6926099B2 (en) * 2003-03-26 2005-08-09 Varel International, L.P. Drill out bi-center bit and method for using same
WO2006112763A1 (en) * 2005-04-21 2006-10-26 Loef Uno Drilling tool and method for down-the-hole drilling
GB2455731B (en) * 2007-12-19 2010-03-10 Schlumberger Holdings Directional drilling system
US8960329B2 (en) * 2008-07-11 2015-02-24 Schlumberger Technology Corporation Steerable piloted drill bit, drill system, and method of drilling curved boreholes
JP6307979B2 (ja) * 2014-03-31 2018-04-11 三菱マテリアル株式会社 掘削工具
CN104563873B (zh) * 2014-12-11 2017-01-11 中国石油天然气股份有限公司 一种井下套管动力导向装置
US20180298697A1 (en) * 2017-04-12 2018-10-18 Tercel Oilfield Products Usa Llc Bi-Axial Drill Bits and Bit Adaptors
RU2750793C1 (ru) * 2020-12-02 2021-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (ИГД СО РАН) Способ бурения скважин с одновременной обсадкой
CN116652249B (zh) * 2023-08-02 2023-10-20 江苏万众精密工具有限公司 一种反转自清洁型组合钻头

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA821404A (en) * 1969-08-26 Sandvikens Jernverks Aktiebolag Drill bit with an eccentric cutting edge portion
US1613863A (en) * 1923-03-20 1927-01-11 John A Zublin Underreaming impact drill
US2485826A (en) * 1948-04-19 1949-10-25 Peter J Harinck Well drilling means
AT262190B (de) * 1964-08-11 1968-06-10 Stabilator Ab Verfahren zum Herunterschlagen der Bohrkrone eines Bohrers und Bohrer
BE795205A (fr) * 1972-02-10 1973-05-29 Atlas Copco Ab Procede et appareillage pour le forage rotatif
US3870114A (en) * 1973-07-23 1975-03-11 Stabilator Ab Drilling apparatus especially for ground drilling
SE411139B (sv) * 1977-04-29 1979-12-03 Sandvik Ab Anordning for borrning
US4196783A (en) * 1978-07-11 1980-04-08 Lofs Verkstads Ab Device for boring
GB2031481B (en) * 1978-09-26 1982-09-29 Marriott R Drilling bits
SE454196C (sv) * 1983-09-23 1991-11-04 Jan Persson Jord- och bergborrningsanordning foer samtidig borrning och infodring av borrhaalet
SE461345B (sv) * 1985-06-03 1990-02-05 Sandvik Rock Tools Ab Saett och anordning foer att varsamt nedfoera foderroer genom oemtaalig mark och oemtaaliga konstruktioner
SE460300B (sv) * 1986-10-03 1989-09-25 Loevab Loef Och Oestlund Ab Roterbart borrverktyg med upprymningsdel till en saenkborrmaskin

Also Published As

Publication number Publication date
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FI96632C (fi) 1996-07-25
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ATE92583T1 (de) 1993-08-15
DE69002517D1 (de) 1993-09-09
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ZA902463B (en) 1991-06-26
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AU627675B2 (en) 1992-08-27
AU5252990A (en) 1990-10-11
NO901537D0 (no) 1990-04-04
NO901537L (no) 1990-10-08
CA2062316A1 (en) 1990-10-06

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