EP0575922A2 - Displacement drill - Google Patents

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EP0575922A2
EP0575922A2 EP93109825A EP93109825A EP0575922A2 EP 0575922 A2 EP0575922 A2 EP 0575922A2 EP 93109825 A EP93109825 A EP 93109825A EP 93109825 A EP93109825 A EP 93109825A EP 0575922 A2 EP0575922 A2 EP 0575922A2
Authority
EP
European Patent Office
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section
displacement
drill
displacer
rib
Prior art date
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EP93109825A
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German (de)
French (fr)
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EP0575922B1 (en
EP0575922A3 (en
Inventor
Hinrich Kattentidt
Magnus Mauch
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.)
Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
Original Assignee
Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld GmbH and Co
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Publication date
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Publication of EP0575922A3 publication Critical patent/EP0575922A3/xx
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00—Drill bits
    • E21B10/44—Bits with helical conveying portion, e.g. screw type bits; Augers with leading portion or with detachable parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/26—Drilling without earth removal, e.g. with self-propelled burrowing devices

Definitions

  • the invention relates to a displacement drill according to the preamble of claim 1.
  • Such a displacement drill is described in GB-OS 21 32 667. It has a smooth, frustoconical lower and upper displacer section. Due to the extensive surface contact between the displacer head and the ground, large forces are required to turn and advance the displacement drill.
  • the present invention is therefore intended to develop a displacement drill according to the preamble of claim 1 in such a way that the drill drive need only provide smaller forces in at least one of the two feed directions (circumferential direction, axial direction).
  • the displacement drill according to claim 1 there is also a helical rib in the area of the lower displacement section, which generates an axial feed force when the drill is rotated, so that only a correspondingly smaller part of this feed force has to be provided by the drill drive. Since the soil in the area of the lower displacer section is increasingly compacted, the parts of the helical rib which have only a smaller effective height and which lie above the lower displacer section can still generate a significant axial force.
  • the contact area between the lower displacement section and the ground is reduced, so that one only has to overcome a smaller friction.
  • the conical spiral back surfaces of the displacer ribs result in an effective displacement of the soil in the radial direction.
  • the drill can also be pulled out of the borehole quickly (without rotation adjusted to the axial pulling speed), since the helical rib does not protrude beyond the central cylindrical section of the displacement head.
  • the development of the invention according to claim 8 serves the simple manufacture of the lower displacer section and moreover an equalization of the load on the displacer rollers, because they protrude over their entire length by the same amount over the frustoconical base of the lower displacer section.
  • the development of the invention according to claim 9 has the advantage that between the radially inner portion of the displacing rollers and the frustoconical wall of the lower displacer section, no lumps of earth can jam.
  • a displacement drill is generally designated 10.
  • a cylindrical lower drill section 12 carries a lost drill tip 14 and a helical rib 16 is arranged on its outer surface. Scraper elements 18 on the drill tip 14 and scraper elements 20 at the lower end of the helical rib 16 facilitate the axial advancement of the displacement drill 10 in the ground.
  • the lower drill section 12 is followed by a displacer head, designated overall by 22.
  • This consists of a middle smooth cylindrical displacer section 24, a lower, tapered frustoconical displacer section 26, which makes the transition to the lower drill section 12, and an upper, tapered frustoconical displacer section 28, which makes a transition to an upper drill section 30 , which is only partially reproduced and can be connected to a drilling drive, not shown.
  • the drill sections 12 and 30 have the same diameter. Furthermore, the diameter of the helical rib 16 corresponds to that of the middle displacement section 24.
  • the helical rib 16 is continued over the entire lower displacer section 26, the bottom of the groove between the turns of the helical rib 16 continuously decreasing from the lower end of the displacer section 26 to its upper end.
  • the upper displacement section 28 has a plurality of conical spiral displacement walls 32.
  • Conical spiral means that the transverse cross section of the displacement walls 32 corresponds to a spiral, while their axial section corresponds to a cone.
  • the displacement walls 32 are arranged such that they perform a radial displacement work when the displacement drill 10 is moved out of the borehole. When this is moved out, the displacement drill 10 is driven in the opposite sense because of the helical rib 16 as when the borehole was produced, that is to say counterclockwise in FIG. 2.
  • FIG. 2 there is a wall step 34 lying in an axial plane between successive ones of the displacer walls 32, and the end of a displacer wall 32 lying in the direction of rotation is essentially tangential or perpendicular to the wall step 34.
  • the displacer walls 32 are bent from corresponding plate blanks and welded together with the wall steps 34, which are also simple plate blanks.
  • the top and bottom of the helical rib 16 are each provided with a wear layer produced by cladding and then polished, as well as the outside of the frustoconical base body of the displacer section 26. This allows soil to slide in the groove delimited by the helical rib 16 over a long period of time with little friction.
  • the lower displacer section 26 is designed analogously to the upper displacer section 28 from FIG. 1, the displacer walls 32 now being set in accordance with the other direction of rotation when driving in the displacer drill 10.
  • the helical rib 16 extends only over the lower drill section 12.
  • a further modification of the displacement drill 10, which is not shown in the drawing, consists in pulling the helical rib 16, as shown in FIG. 1, over the modified lower displacement section 26 according to FIG.
  • the helical rib 16 extends only over the lower drill section 12.
  • eight displacement rollers 36 are arranged in an equally distributed manner in the circumferential direction. Their axes are each in axial planes.
  • bearing units 38 are provided at their two ends, which for the most part protrude through windows 40 of the lower displacer section 26 into the interior of the displacer section 26 and only sit with flat fastening shoes 42 on the outer surface of the lower displacer section 26, where they pass through Screws 44 are releasably attached.
  • the displacer rollers 36 extend through windows 46 in the cone wall of the lower displacer section 26.
  • the upper displacer section in the displacer drill shown there is designed in exactly the same way as the lower displacer section 26, and thus likewise carries a plurality of displacer rollers 36 distributed in the circumferential direction.
  • the upper displacer section 28 can also be designed according to FIG. 3, since in many cases only little displacement work has to be carried out by the displacer head 22 when the displacer drill is pulled, for which the simpler upper displacer head 28 according to FIGS. 1 and 2 is also sufficient .

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Abstract

A displacement drill (10) has a displacement head (22) with a central, cylindrical displacement section (24) and frusto-conical displacement sections (26, 28) adjoining thereto. A lower drill section (12) bears a helical rib (16) which extends at a uniform height over the lower displacement section (26). The upper displacement section (28) is designed with conical-spiral displacement walls (32). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Verdrängerbohrer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a displacement drill according to the preamble of claim 1.

Ein solcher Verdrängerbohrer ist in der GB-OS 21 32 667 beschrieben. Er hat einen glatten exakt kegelstumpfförmigen unteren und oberen Verdrängerabschnitt. Auf Grund der ausgedehnten flächigen Berührung zwischen dem Verdrängerkopf und dem Erdreich sind zum Drehen und Vorschieben des Verdrängerbohrers große Kräfte notwendig.Such a displacement drill is described in GB-OS 21 32 667. It has a smooth, frustoconical lower and upper displacer section. Due to the extensive surface contact between the displacer head and the ground, large forces are required to turn and advance the displacement drill.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Verdrängerbohrer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet werden, daß der Bohrerantrieb nur kleinere Kräfte zumindest in einer der beiden Vorschubrichtungen (Umfangsrichtung, axiale Richtung) bereitzustellen braucht.The present invention is therefore intended to develop a displacement drill according to the preamble of claim 1 in such a way that the drill drive need only provide smaller forces in at least one of the two feed directions (circumferential direction, axial direction).

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch einen Verdrängerbohrer gemäß Anspruch 1 bzw. Anspruch 3 bzw. Anspruch 6.This object is achieved according to the invention by a displacement drill according to claim 1 or claim 3 or claim 6.

Bei dem Verdrängerbohrer gemäß Anspruch 1 hat man auch im Bereich des unteren Verdrängerabschnittes noch eine Wendelrippe, die beim Drehen des Bohrers eine axiale Vorschubkraft erzeugt, so daß nur ein entsprechend kleinerer Teil dieser Vorschubkraft vom Bohrantrieb erbracht werden muß. Da das Erdreich im Bereich des unteren Verdrängerabschnittes zunehmend verdichtet ist, können auch die nur kleinere effektive Höhe aufweisenden Teile der Wendelrippe, die über dem unteren Verdrängerabschnitt liegen, noch eine nennenswerte axiale Kraft erzeugen.In the displacement drill according to claim 1, there is also a helical rib in the area of the lower displacement section, which generates an axial feed force when the drill is rotated, so that only a correspondingly smaller part of this feed force has to be provided by the drill drive. Since the soil in the area of the lower displacer section is increasingly compacted, the parts of the helical rib which have only a smaller effective height and which lie above the lower displacer section can still generate a significant axial force.

Bei einem Verdrängerbohrer gemäß Anspruch 3 ist die Berührfläche zwischen dem unteren Verdrängerabschnitt und dem Erdreich vermindert, so daß man nur eine kleinere Reibung zu überwinden braucht. Durch die kegelspiraligen Rückenflächen der Verdrängerrippen erhält man ein wirksames Verdrängen des Erdreiches in radialer Richtung.In a displacement drill according to claim 3, the contact area between the lower displacement section and the ground is reduced, so that one only has to overcome a smaller friction. The conical spiral back surfaces of the displacer ribs result in an effective displacement of the soil in the radial direction.

Bei einem Verdrängerbohrer gemäß Anspruch 7 ist ebenfalls die Reibung zwischen dem unteren Verdrängerabschnitt und dem Erdreich vermindert, da die eigentliche Verdrängungsarbeit überwiegend durch die drehbaren Verdrängerwalzen geleistet wird, die auf dem Erdreich abrollen, nicht gleiten.In a displacement drill according to claim 7, the friction between the lower displacement section and the soil is also reduced, since the actual displacement work is mainly performed by the rotatable displacement rollers which roll on the soil, do not slide.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist im Hinblick auf eine möglichst große Vorschubkraft vorteilhaft. Auch kann der Bohrer in verhältnismäßig weichen Böden auch rasch (ohne auf die axiale Ziehgeschwindigkeit abgestellter Drehung) aus dem Bohrloch herausgezogen werden, da die Wendelrippe nicht über den mittleren zylindrischen Abschnitt des Verdrängerkopfes übersteht..The development of the invention according to claim 2 is advantageous in terms of the greatest possible feed force. Also, in relatively soft soils, the drill can also be pulled out of the borehole quickly (without rotation adjusted to the axial pulling speed), since the helical rib does not protrude beyond the central cylindrical section of the displacement head.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 dient einem stetigen Übergang der Verdrängungsleistung beim oberen und unteren Ende des unteren Verdrängerabschnittes.The development of the invention according to claim 4 serves for a constant transition of the displacement performance at the upper and lower end of the lower displacer section.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 ermöglicht es, den unteren Verdrängerabschnitt aus einzelnen gebogenen Platten mit verhältnismäßig einfacher Geometrie zusammenzuschweißen.The development of the invention according to claim 5 enables the lower displacement section to be welded together from individual curved plates with a relatively simple geometry.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 erhält man eine besonders geringe Reibung zwischen Verdrängerkopf und Erdreich und eine hohe Standzeit des Verdrängerkopfes.With the development of the invention according to claim 6 there is particularly low friction between the displacement head and the ground and a long service life of the displacement head.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 dient der einfachen Herstellung des unteren Verdrängerabschnittes und darüber hinaus einer Vergleichmäßigung der Belastung der Verdrängerwalzen, weil diese über ihre ganze Länge um den gleichen Betrag über die kegelstumpfförmige Grundfläche des unteren Verdrängerabschnittes vorstehen.The development of the invention according to claim 8 serves the simple manufacture of the lower displacer section and moreover an equalization of the load on the displacer rollers, because they protrude over their entire length by the same amount over the frustoconical base of the lower displacer section.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 hat den Vorteil, daß zwischen dem radial innenliegenden Abschnitt der Verdrängerwalzen und der kegelstumpfförmigen Wand des unteren Verdrängerabschnittes keine Erdbrocken verklemmen können.The development of the invention according to claim 9 has the advantage that between the radially inner portion of the displacing rollers and the frustoconical wall of the lower displacer section, no lumps of earth can jam.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist im Hinblick auf ein einfacheres Warten und Austauschen der Verdrängerwalzen und ihrer Lagerungen von Vorteil.The development of the invention according to claim 10 is advantageous in terms of easier maintenance and replacement of the displacement rollers and their bearings.

Mit den Weiterbildungen der Erfindung gemäß den Ansprüchen 11 und 12 wird erreicht, daß auch bei einer beim Herausziehen des Verdrängerbohrers etwa zu leistenden Verdrängungsarbeit die Reibung zwischen Erdreich und dem dann arbeitenden oberen Verdrängerabschnitt klein ist.With the developments of the invention according to claims 11 and 12 it is achieved that the friction between the soil and the then working upper displacer section is small even when a displacement work to be performed when the displacement drill is pulled out.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:

Figur 1:
eine seitliche Ansicht eines Verdrängerbohrers;
Figur 2:
einen transversalen Schnitt durch einen oberen Verdrängerabschnitt des Verdrängerbohrers nach Figur 1 längs der dortigen Schnittlinie II-II;
Figur 3:
eine seitliche Ansicht eines abgewandelten Verdrängerbohrers;
Figur 4:
eine seitliche Ansicht eines weiter abgewandelten Verdrängerbohrers; und
Figur 5:
einen axialen Schnitt durch eine Walzenlagerung des unteren Verdrängerabschnitt des Verdrängerbohrers nach Figur 4 in vergrößertem Maßstabe.
The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing. In this show:
Figure 1:
a side view of a displacement drill;
Figure 2:
a transverse section through an upper displacement section of the displacement drill according to Figure 1 along the section line II-II;
Figure 3:
a side view of a modified positive drill;
Figure 4:
a side view of a further modified displacement drill; and
Figure 5:
an axial section through a roller bearing of the lower displacement section of the displacement drill according to Figure 4 on an enlarged scale.

In Figur 1 ist ein Verdrängerbohrer insgesamt mit 10 bezeichnet.In Figure 1, a displacement drill is generally designated 10.

Ein zylindrischer unterer Bohrerabschnitt 12 trägt eine verlorene Bohrerspitze 14 und auf seiner Mantelfläche ist eine Wendelrippe 16 angeordnet. Kratzelemente 18 auf der Bohrerspitze 14 sowie Kratzelemente 20 am unteren Ende der Wendelrippe 16 erleichtern das axiale Vorwärtsbewegen des Verdrängerbohrers 10 im Erdreich.A cylindrical lower drill section 12 carries a lost drill tip 14 and a helical rib 16 is arranged on its outer surface. Scraper elements 18 on the drill tip 14 and scraper elements 20 at the lower end of the helical rib 16 facilitate the axial advancement of the displacement drill 10 in the ground.

An den unteren Bohrerabschnitt 12 schließt sich ein insgesamt mit 22 bezeichneter Verdrängerkopf an. Dieser besteht aus einem mittleren glatten zylindrischen Verdrängerabschnitt 24, einem unteren, sich nach unten verjüngenden kegelstumpfförmigen Verdrängerabschnitt 26, der den Übergang zum unteren Bohrerabschnitt 12 herstellt, sowie einem oberen sich nach oben verjüngenden kegelstumpfförmigen Verdrängerabschnitt 28, der einen Übergang zu einem oberen Bohrerabschnitt 30 herstellt, der nur teilweise wiedergegeben ist und mit einem nicht dargestellten Bohrantrieb verbindbar ist.The lower drill section 12 is followed by a displacer head, designated overall by 22. This consists of a middle smooth cylindrical displacer section 24, a lower, tapered frustoconical displacer section 26, which makes the transition to the lower drill section 12, and an upper, tapered frustoconical displacer section 28, which makes a transition to an upper drill section 30 , which is only partially reproduced and can be connected to a drilling drive, not shown.

Die Bohrerabschnitte 12 und 30 haben gleichen Durchmesser. Ferner entspricht der Durchmesser der Wendelrippe 16 dem des mittleren Verdrängerabschnittes 24.The drill sections 12 and 30 have the same diameter. Furthermore, the diameter of the helical rib 16 corresponds to that of the middle displacement section 24.

Wie aus Figur 1 ersichtlich, ist die Wendelrippe 16 über den gesamten unteren Verdrängerabschnitt 26 fortgesetzt, wobei der Nutgrund zwischen den Windungen der Wendelrippe 16 vom unteren Ende des Verdrängerabschnittes 26 zu dessen oberem Ende hin kontinuierlich abnimmt.As can be seen from FIG. 1, the helical rib 16 is continued over the entire lower displacer section 26, the bottom of the groove between the turns of the helical rib 16 continuously decreasing from the lower end of the displacer section 26 to its upper end.

Wie aus den Figuren 2 und 3 ersichtlich ist, hat der obere Verdrängerabschnitt 28 eine Mehrzahl kegelspiralförmiger Verdrängerwände 32. "Kegelspiralförmig" soll heißen, daß der transversale Querschnitt der Verdrängerwände 32 einer Spirale entspricht, während ihr axialer Schnitt einem Kegel entspricht.As can be seen from FIGS. 2 and 3, the upper displacement section 28 has a plurality of conical spiral displacement walls 32. "Conical spiral" means that the transverse cross section of the displacement walls 32 corresponds to a spiral, while their axial section corresponds to a cone.

Die Verdrängerwände 32 sind so angeordnet, daß sie beim Herausbewegen des Verdrängerbohrers 10 aus dem Bohrloch eine radiale Verdrängungsarbeit leisten. Bei diesem Herausbewegen wird der Verdrängerbohrer 10 wegen der Wendelrippe 16 in entgegengesetztem Sinne angetrieben wie beim Erzeugen des Bohrloches, also in Figur 2 entgegen dem Uhrzeigersinne.The displacement walls 32 are arranged such that they perform a radial displacement work when the displacement drill 10 is moved out of the borehole. When this is moved out, the displacement drill 10 is driven in the opposite sense because of the helical rib 16 as when the borehole was produced, that is to say counterclockwise in FIG. 2.

Wie aus Figur 2 ebenfalls ersichtlich, hat man zwischen aufeinanderfolgenden der Verdrängerwände 32 jeweils eine in einer axialen Ebene liegende Wandstufe 34, und das in Drehrichtung hinten liegende Ende einer Verdrängerwand 32 verläuft im wesentlichen tangential bzw. senkrecht zur Wandstufe 34.As can also be seen from FIG. 2, there is a wall step 34 lying in an axial plane between successive ones of the displacer walls 32, and the end of a displacer wall 32 lying in the direction of rotation is essentially tangential or perpendicular to the wall step 34.

Die Verdrängerwände 32 sind aus entsprechenden Plattenzuschnitten gebogen und mit den Wandstufen 34, die ebenfalls einfache Plattenzuschnitte sind, zusammengeschweißt.The displacer walls 32 are bent from corresponding plate blanks and welded together with the wall steps 34, which are also simple plate blanks.

Die Oberseite und Unterseite der Wendelrippe 16 sind jeweils mit einer durch Auftragschweißen hergestellten und anschließend polierten Verschleißschicht versehen, ebenso die Außenseite des kegelstumpfförmigen Grundkörpers des Verdrängerabschnittes 26. Damit kann Erdreich über lange Einsatzzeit unter geringer Reibung in der durch die Wendelrippe 16 begrenzten Nut gleiten.The top and bottom of the helical rib 16 are each provided with a wear layer produced by cladding and then polished, as well as the outside of the frustoconical base body of the displacer section 26. This allows soil to slide in the groove delimited by the helical rib 16 over a long period of time with little friction.

Beim abgewandelten Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der untere Verdrängerabschnitt 26 analog zum oberen Verdrängerabschnitt 28 von Figur 1 ausgebildet, wobei die Verdrängerwände 32 nun entsprechend der beim Eintreiben des Verdrängerbohrers 10 anderen Drehrichtung eingestellt sind. Die Wendelrippe 16 erstreckt sich nur über den unteren Bohrerabschnitt 12.In the modified exemplary embodiment according to FIG. 3, the lower displacer section 26 is designed analogously to the upper displacer section 28 from FIG. 1, the displacer walls 32 now being set in accordance with the other direction of rotation when driving in the displacer drill 10. The helical rib 16 extends only over the lower drill section 12.

Eine in der Zeichnung nicht wiedergegegebene weitere Abwandlung des Verdrängerbohrers 10 besteht darin, daß man die Wendelrippe 16, wie in Figur 1 dargestellt, über den abgewandelten unteren Verdrängerabschnitt 26 gemäß Figur 3 zieht.A further modification of the displacement drill 10, which is not shown in the drawing, consists in pulling the helical rib 16, as shown in FIG. 1, over the modified lower displacement section 26 according to FIG.

Beim Verdrängerbohrer nach Figur 4 erstreckt sich die Wendelrippe 16 nur über den unteren Bohrerabschnitt 12. Im unteren Verdrängerabschnitt 26 sind in Umfangsrichtung gleich verteilt acht Verdrängerwalzen 36 angeordnet. Ihre Achsen liegen jeweils in axialen Ebenen. Zur Lagerung der Verdrängerwalzen 36 sind Lagereinheiten 38 bei deren beiden Enden vorgesehen, die zum größten Teil durch Fenster 40 des unteren Verdrängerabschnittes 26 hindurch ins Innere des Verdrängerabschnittes 26 ragen und nur mit flachen Befestigungsschuhen 42 auf der Außenfläche des unteren Verdrängerabschnittes 26 sitzen, wo sie durch Schrauben 44 lösbar befestigt sind.In the displacement drill according to FIG. 4, the helical rib 16 extends only over the lower drill section 12. In the lower displacement section 26, eight displacement rollers 36 are arranged in an equally distributed manner in the circumferential direction. Their axes are each in axial planes. To support the displacement rollers 36, bearing units 38 are provided at their two ends, which for the most part protrude through windows 40 of the lower displacer section 26 into the interior of the displacer section 26 and only sit with flat fastening shoes 42 on the outer surface of the lower displacer section 26, where they pass through Screws 44 are releasably attached.

Die Verdrängerwalzen 36 erstrecken sich durch Fenster 46 in der Kegelwand des unteren Verdrängerabschnittes 26.The displacer rollers 36 extend through windows 46 in the cone wall of the lower displacer section 26.

Wie aus Figur 4 ersichtlich, ist der obere Verdrängerabschnitt beim dort gezeigten Verdrängerbohrer genau so ausgebildet wie der untere Verdrängerabschnitt 26, trägt also ebenfalls eine Mehrzahl in Umfangsrichtung verteilter Verdrängerwalzen 36.As can be seen from FIG. 4, the upper displacer section in the displacer drill shown there is designed in exactly the same way as the lower displacer section 26, and thus likewise carries a plurality of displacer rollers 36 distributed in the circumferential direction.

In Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Figur 4 kann man den oberen Verdrängerabschnitt 28 auch gemäß Figur 3 ausbilden, da beim Ziehen des Verdrängerbohrers in vielen Fällen nur geringe Verdrängungsarbeit vom Verdrängerkopf 22 zu leisten ist, wozu auch der einfachere obere Verdrängerkopf 28 gemäß Figur 1 und 2 ausreicht.In a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 4, the upper displacer section 28 can also be designed according to FIG. 3, since in many cases only little displacement work has to be carried out by the displacer head 22 when the displacer drill is pulled, for which the simpler upper displacer head 28 according to FIGS. 1 and 2 is also sufficient .

Claims (12)

Verdrängerbohrer, mit a) einem unteren Bohrerabschnitt (12), der einen zylindrischen Kern und eine aufgesetzte Wendelrippe (16) aufweist und am unteren Ende eine vorzugsweise lösbare Bohrerspitze (14) trägt, b) einem sich an den unteren Bohrerabschnitt (12) anschließenden Verdrängerkopf (22), der seinerseits einen mittleren gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Verdrängerabschnitt (24), dessen radiale Abmessung größer ist als die des unteren Bohrerabschnittes (12), einen unteren sich nach unten verjüngenden Verdrängerabschnitt (26) und vorzugsweise einen oberen sich nach oben verjüngenden Verdrängerabschnitt (28) aufweist, und c) einem oberen Bohrerabschnitt (30), der sich an den Verdrängerkopf (22) anschließt und mit einem Bohrantrieb verbindbar ist und vorzugsweise gleichen Durchmesser hat wie der untere Bohrerabschnitt (12), dadurch gekennzeichnet, daß d) der untere Verdrängerabschnitt (26) kegelstumpfförmig ist und die Wendelrippe (16) des unteren Bohrerabschnittes (12) auf dem unteren Verdrängerabschnitt (26) fortgesetzt ist. Displacement drill, with a) a lower drill section (12) which has a cylindrical core and an attached helical rib (16) and carries a preferably detachable drill tip (14) at the lower end, b) a displacer head (22) adjoining the lower drill section (12), which in turn has a displacer section (24) with a constant cross section, the radial dimension of which is greater than that of the lower drill section (12), a lower displacer section tapering downwards (26) and preferably has an upper upwardly tapering displacement section (28), and c) an upper drill section (30) which adjoins the displacement head (22) and can be connected to a drill drive and preferably has the same diameter as the lower drill section (12), characterized in that d) the lower displacer section (26) is frustoconical and the helical rib (16) of the lower drill section (12) is continued on the lower displacer section (26). Verdrängerbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendelrippe (16) im Bereich des unteren Verdrängerabschnittes (26) und des unteren Bohrerabschnittes (12) gleichbleibenden Radius hat, der dem Radius des mittleren Verdrängerabschnittes (24) im wesentlichen entspricht.Displacement drill according to Claim 1, characterized in that the helical rib (16) in the region of the lower displacement section (26) and the lower drill section (12) has a constant radius which corresponds to the radius of the middle displacer section (24) essentially corresponds. Verdrängerbohrer, mit a) einem unteren Bohrerabschnitt (12), der einen zylindrischen Kern und eine aufgesetzte Wendelrippe (16) aufweist und am unteren Ende eine vorzugsweise lösbare Bohrerspitze (14) trägt, b) einem sich an den unteren Bohrerabschnitt (12) anschließenden Verdrängerkopf (22), der seinerseits einen mittleren gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Verdrängerabschnitt (24), dessen radiale Abmessung größer ist als die des unteren Bohrerabschnittes (12), einen unteren sich nach unten verjüngenden Verdrängerabschnitt (26) und vorzugsweise einen oberen sich nach oben verjüngenden Verdrängerabschnitt (28) aufweist, und c) einem oberen Bohrerabschnitt (30), der sich an den Verdrängerkopf (22) anschließt und mit einem Bohrantrieb verbindbar ist und vorzugsweise gleichen Durchmesser hat wie der untere Bohrerabschnitt (12), dadurch gekennzeichnet, daß d) der untere Verdrängerabschnitt (26) im wesentlichen kegelstumpfförmig ist und auf seiner Mantelfläche mit in Umfangsrichtung verteilten Verdrängerrippen (32, 34) versehen ist, die jeweils eine kegelspiralige Rückenfläche haben. Displacement drill, with a) a lower drill section (12) which has a cylindrical core and an attached helical rib (16) and carries a preferably detachable drill tip (14) at the lower end, b) a displacer head (22) adjoining the lower drill section (12), which in turn has a displacer section (24) with a constant cross section, the radial dimension of which is greater than that of the lower drill section (12), a lower displacer section tapering downwards (26) and preferably has an upper upwardly tapering displacement section (28), and c) an upper drill section (30) which adjoins the displacement head (22) and can be connected to a drill drive and preferably has the same diameter as the lower drill section (12), characterized in that d) the lower displacer section (26) is substantially frustoconical and is provided on its outer surface with circumferentially distributed displacer ribs (32, 34), each of which has a conical spiral back surface. Verdrängerbohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wandstufe (34), welche jeweils zwischen dem hinteren Ende einer Verdrängerrippe (32, 34) und dem vorderen Ende der in Winkelrichtung folgenden Verdrängerrippe (32, 34) liegt, in ihrer Höhe zu den axialen Enden des unteren Verdrängerabschnittes (26) hin abnimmt, vorzugsweise auf Null abnimmt.Displacement drill according to claim 3, characterized in that a wall step (34), which in each case between the rear end of a displacement rib (32, 34) and the front end of the displacement rib following in the angular direction (32, 34), decreases in height towards the axial ends of the lower displacement section (26), preferably decreases to zero. Verdrängerbohrer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Wandstufen (34), welche jeweils zwischen dem hinteren Ende einer Verdrängerrippe und dem vorderen Ende der in Winkelrichtung folgenden Verdrängerrippe liegen, in axialen Ebenen angeordnet sind.Displacement drill according to claim 3 or 4, characterized in that wall steps (34), each of which lies between the rear end of a displacement rib and the front end of the displacement rib following in the angular direction, are arranged in axial planes. Verdrängerbohrer nach einem der Ansprüche 1-5 , dadurch gekennzeichnet, daß der untere Verdrängerabschnitt (26) mit einer geringe Rauhigkeit aufweisenden Verschleißschicht versehen ist, z.B. einer geschliffenen Auftragsschicht aus Hartmetall.Displacement drill according to one of Claims 1-5, characterized in that the lower displacement section (26) is provided with a wear layer having a low roughness, e.g. a polished hard metal application layer. Verdrängerbohrer, mit a) einem unteren Bohrerabschnitt (12), der einen zylindrischen Kern und eine aufgesetzte Wendelrippe (16) aufweist und am unteren Ende eine vorzugsweise lösbare Bohrerspitze (14) trägt, b) einem sich an den unteren Bohrerabschnitt (12) anschließenden Verdrängerkopf (22), der seinerseits einen mittleren gleichbleibenden Querschnitt aufweisenden Verdrängerabschnitt (24), dessen radiale Abmessung größer ist als die des unteren Bohrerabschnittes (12), einen unteren sich nach unten verjüngenden Verdrängerabschnitt (26) und vorzugsweise einen oberen sich nach oben verjüngenden Verdrängerabschnitt (28) aufweist, und c) einem oberen Bohrerabschnitt (30) der sich an den Verdrängerkopf (22) anschließt und mit einem Bohrantrieb verbindbar ist und vorzugsweise gleichen Durchmesser hat wie der untere Bohrerabschnitt (12), dadurch gekennzeichnet, daß d) der untere Verdrängerabschnitt (26) im wesentlichen kegelstumpfförmig ist und auf seiner Mantelfläche Verdrängerwalzen (36) angeordnet sind. Displacement drill, with a) a lower drill section (12) which has a cylindrical core and an attached helical rib (16) and carries a preferably detachable drill tip (14) at the lower end, b) a displacer head (22) adjoining the lower drill section (12), which in turn has a displacer section (24) with a constant cross section, the radial dimension of which is greater than that of the lower drill section (12), a lower displacer section tapering downwards (26) and preferably has an upper upwardly tapering displacement section (28), and c) an upper drill section (30) which adjoins the displacement head (22) and can be connected to a drill drive and preferably has the same diameter as the lower drill section (12), characterized in that d) the lower displacement section (26) is substantially frustoconical and displacement rollers (36) are arranged on its outer surface. Verdrängerbohrer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Verdrängerwalzen (36) parallel zu Mantellinien des unteren Verdrängerabschnittes (26) verlaufen.Displacement drill according to claim 7, characterized in that the axes of the displacement rollers (36) run parallel to surface lines of the lower displacement section (26). Verdrängerbohrer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerwalzen (36) teilweise, vorzugsweise etwa zur Hälfte, in die Mantelfläche des unteren Verdrängerabschnittes (26) eingelassen sind.Displacement drill according to claim 7 or 8, characterized in that the displacement rollers (36) are partially, preferably approximately half, embedded in the lateral surface of the lower displacement section (26). Verdrängerbohrer nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß Lagereinheiten (38) für die Verdrängerwalzen (36) von der Außenseite des unteren Verdrängerabschnittes (26) her lösbar am letzteren befestigt sind.Displacement drill according to one of claims 7-9, characterized in that bearing units (38) for the displacement rollers (36) are releasably attached to the latter from the outside of the lower displacement section (26). Verdrängerbohrer nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Verdrängerabschnitt (28) so ausgebildet ist, wie für den unteren Verdrängerabschnitt (26) in einem der Ansprüche 3-6 angegeben, wobei die Verdrängerrippen (32, 34) für entgegengesetzte Drehrichtung ausgelegt sind.Displacer drill according to one of claims 1-10, characterized in that the upper displacer section (28) is designed as specified for the lower displacer section (26) in one of claims 3-6, the displacer ribs (32, 34) for opposite ones Direction of rotation are designed. Verdrängerbohrer nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Verdrängerabschnitt (28) so ausgebildet ist, wie für den unteren Verdrängerabschnitt (26) in einem der Ansprüche 7-10 angegeben.Displacement drill according to one of claims 1-10, characterized in that the upper displacer section (28) is designed as indicated for the lower displacer section (26) in one of claims 7-10.
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