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Title:
CUTTING SECTION FOR A DRILL BIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/121141
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a cutting section (11) which can be connected to a drilling shaft section via a releasable connection device. The cutting section comprises a first open tubular element (14) which is formed in the shape of a first hollow cylinder with a first undulating, trapezoidal, or zigzag-shaped cross-sectional area, a second closed tubular element (15) which is formed in the shape of a second hollow cylinder with a circular cross-sectional area, and one or more drill segments (16) which are connected to the first open tubular element (14) and the second closed tubular element (15).

Inventors:
SCHROEDER, Florian (Bovelgasse 27, 7304 Maienfeld, 7304, CH)
DOMANI, Guenter (Kirchstr. 28E, Weissensberg, 88138, DE)
RONG, Pingyan (Letzebuehelweg 12, 6800 Feldkirch, 6800, AT)
Application Number:
EP2018/084291
Publication Date:
June 27, 2019
Filing Date:
December 11, 2018
Export Citation:
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Assignee:
HILTI AKTIENGESELLSCHAFT (Feldkircherstr. 100, 9494 Schaan, 9494, LI)
International Classes:
B28D1/04; B23B51/04
Domestic Patent References:
WO2017108461A12017-06-29
WO2014096359A12014-06-26
WO2014096359A12014-06-26
WO2014108461A12014-07-17
Foreign References:
DE20306797U12003-08-28
GB1583860A1981-02-04
DE10321863A12004-12-30
DE19810713A11999-09-16
GB191405302A1914-12-10
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Claims:
Patentansprüche

1. Schneidabschnitt (1 1 ) für eine Bohrkrone (10), wobei der Schneidabschnitt (1 1 ) mit ei nem Bohrschaftabschnitt (12) der Bohrkrone (10) über eine lösbare Verbindungs einrichtung (13) verbindbar ist, gekennzeichnet durch:

ein erstes offenes Rohrelement (14), das in Form eines ersten Hohlzylinders mit einer ersten wellenförmigen, trapezförmigen oder zickzackförmigen Querschnittsfläche ausgebildet ist und das eine erste Hohlzylinderhöhe (Hi), einen ersten Innendurch messer (di) und einen ersten Aussendurchmesser (Di) aufweist,

ein zweites geschlossenes Rohrelement (15), das in Form eines zweiten Hohlzylin ders mit einer zweiten kreisringförmigen Querschnittsfläche ausgebildet ist und das eine zweite Hohlzylinderhöhe (H2), einen zweiten Innendurchmesser (d2) und einen zweiten Aussendurchmesser (D2) aufweist, wobei der erste Aussendurchmesser (Di) kleiner als der zweite Innendurchmesser (d2) ist, und

ein oder mehrere Bohrsegmente (16),

wobei das erste offene Rohrelement (14) in das zweite geschlossene Rohrelement (15) eingeschoben ist und das eine oder die mehreren Bohrsegmente (16) mit dem ersten of fenen Rohrelement (14) und dem zweiten geschlossenen Rohrelement (15) verbunden sind.

2. Schneidabschnitt nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine erste untere Stirnfläche (43) des ersten offenen Rohrelementes (14) und eine zweite untere Stirnflä che (47) des zweiten geschlossenen Rohrelementes (15) bündig ausgerichtet sind.

3. Schneidabschnitt nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Bohrsegmente (16) mit der ersten unteren Stirnfläche (43) und der zweiten un teren Stirnfläche (47) verbunden sind.

4. Schneidabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite geschlossene Rohrelement (15) mindestens eine schlitzförmige Ausnehmung (24) aufweist, wobei die mindestens eine schlitzförmige Ausnehmung (24) einen Querschlitz (51 ) und einen Verbindungsschlitz (52) umfasst und der Verbindungsschlitz (52) den Querschlitz (51 ) mit der zweiten oberen Stirnfläche (48) des zweiten geschlossenen Rohrelementes (15) verbindet.

5. Schneidabschnitt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite geschlos sene Rohrelement (15) in der zweiten inneren Mantelfläche (46) mindestens eine

Quernut (53) aufweist, die auf Höhe des Verbindungsschlitzes (52) der mindestens einen schlitzförmigen Ausnehmung (24) angeordnet ist.

6. Schneidabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste offene Rohrelement (14) aus einem ersten Material und das zweite geschlossene Rohrelement (15) aus einem zweiten Material ausgebildet ist.

7. Schneidabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste offene Rohrelement (14) als erstes umgeformtes Blechteil ausgebildet ist.

8. Schneidabschnitt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite offene Rohrelement (15) als zweites umgeformtes Blechteil ausgebildet ist.

9. Schneidabschnitt nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite umge formte Blechteil an gegenüberliegenden Seiten mindestens ein zweites positives Form- Schlusselement und mindestens ein entsprechendes zweites negatives Formschlussele ment aufweist, wobei das mindestens eine zweite positive Formschlusselement und das mindestens eine zweite negative Formschlusselement beim zweiten geschlossenen Rohrelement formschlüssig verbunden sind.

10. Bohrkrone (10) mit einem Schneidabschnitt (1 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einem Bohrschaftabschnitt (12), wobei der Schneidabschnitt (1 1 ) und der Bohrschaft abschnitt (12) über eine lösbare Verbindungseinrichtung (13) verbindbar sind.

Description:
Schneidabschnitt für eine Bohrkrone

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schneidabschnitt für eine Bohrkrone gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Stand der Technik

Als Aufbau für Schneidabschnitte, die mit einem Bohrschaftabschnitt über eine lösbare Ver bindungseinrichtung verbindbar sind, hat sich der in WO 2014/096359 A1 beschriebene Auf bau etabliert. Der Schneidabschnitt umfasst ein oder mehrere Bohrsegmente, einen Ringab schnitt, ein äusseres Steckelement und am Übergang vom Ringabschnitt zum äusseren Ste ckelement eine ringförmige Anschlagschulter; die lösbare Verbindungseinrichtung ist als kombinierte Steck-Dreh-Verbindung ausgebildet. Der Schneidabschnitt umfasst schlitzförmi ge Ausnehmungen in T-Form, die im äusseren Steckelement angeordnet sind.

Beim Bohren von Untergründen aus armiertem Beton tritt das Problem von verklemmten Bohrkronen auf. Ursache für das Verklemmen der Bohrkrone kann ein Eisenkeil sein, der an der Innenseite des Schneidabschnittes abgetrennt wird und sich im Innenspalt zwischen dem Bohrkern und dem Schneidabschnitt verkeilt. Aus WO 2014/108461 A1 ist bekannt, dass bei Bohrkronen mit einem geringen Innenüberstand der Bohrsegmente gegenüber dem Bohr schaft, das Risiko reduziert ist, dass sich der Schneidabschnitt einer Bohrkrone im Unter grund verklemmt. Ein geringer Innenüberstand der Bohrsegmente führt allerdings zu einem schmalen Innenspalt an der Innenseite der Bohrkrone und damit zu Nachteilen beim Nass bohren mit der Bohrkrone. Beim Nassbohren ist eine Kühl- und Spülflüssigkeit erforderlich, die als Kühlflüssigkeit die Bohrsegmente kühlt und als Spülflüssigkeit Bohrklein aus dem Bohrloch abtransportiert. Dabei wird die saubere Kühl- und Spülflüssigkeit über den Innen spalt zwischen dem Bohrkern und der Bohrkrone zugeführt. Über den schmalen Innenspalt kann nicht ausreichend Kühl- und Spülflüssigkeit an die Bearbeitungsstelle transportiert wer den.

Die WO 2014/108461 A1 beschreibt als Massnahmen zur Verbesserung der Flüssigkeitszu fuhr der Kühl- und Spülflüssigkeit bei Bohrkronen mit einem geringen Innenüberstand der Bohrsegmente die Verwendung von Transportkanälen auf der Innenseite des Bohrschaftes oder die Verwendung von Bohrschäften mit einer wellenförmigen, trapezförmigen oder zick zackförmigen Querschnittsfläche.

Bei Bohrkronen mit einem lösbaren Schneidabschnitt können Transportkanäle die Flüssig keitszufuhr verbessern. Den aus WO 2014/096359 A1 bekannten Schneidabschnitt mit kreis ringförmiger Querschnittsfläche durch einen Schneidabschnitt mit wellenförmiger, trapezför miger oder zickzackförmiger Querschnittsfläche zu ersetzen, ist nachteilig.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schneidabschnitt für eine Bohrkrone dahingehend weiterzuentwickeln, dass das Risiko reduziert ist, dass sich der Schneidabschnitt beim Bohren in armiertem Beton im Untergrund verklemmt. Außerdem soll der Fertigungsaufwand bei der Herstellung eines Schneidabschnittes reduziert werden.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Schneidabschnitt für eine Bohrkrone erfin dungsgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Wei terbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Der Schneidabschnitt ist für eine Bohrkrone vorgesehen und ist über eine lösbare Verbin dungseinrichtung mit einem Bohrschaftabschnitt der Bohrkrone verbindbar ausgebildet. Der Schneidabschnitt ist gekennzeichnet durch:

ein erstes offenes Rohrelement, das in Form eines ersten Hohlzylinders mit einer ers ten wellenförmigen, trapezförmigen oder zickzackförmigen Querschnittsfläche ausge bildet ist und das eine erste Hohlzylinderhöhe, einen ersten Innendurchmesser und einen ersten Aussendurchmesser aufweist,

ein zweites geschlossenes Rohrelement, das in Form eines zweiten Hohlzylinders mit einer zweiten kreisringförmigen Querschnittsfläche ausgebildet ist und das eine zwei te Hohlzylinderhöhe, einen zweiten Innendurchmesser und einen zweiten Aussen durchmesser aufweist, wobei der erste Aussendurchmesser kleiner als der zweite In nendurchmesser ist, und

ein oder mehrere Bohrsegmente,

wobei das erste offene Rohrelement in das zweite geschlossene Rohrelement einge schoben ist und das eine oder die mehreren Bohrsegmente mit dem ersten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Schneidabschnitt umfasst ein erstes offenes Rohrelement, ein zwei tes geschlossenes Rohrelement und mindestens ein Bohrsegment. Das erste offene Rohrelement ist in Form eines ersten Hohlzylinders mit einer ersten wellenförmigen, trapez förmigen oder zickzackförmigen Querschnittsfläche ausgebildet und umfasst eine erste äussere Mantelfläche, eine erste innere Mantelfläche, eine erste untere Stirnfläche und eine erste obere Stirnfläche. Das zweite geschlossene Rohrelement ist in Form eines zweiten Hohlzylinders mit einer zweiten kreisringförmigen Querschnittsfläche ausgebildet und um fasst eine zweite äussere Mantelfläche, eine zweite innere Mantelfläche, eine zweite untere Stirnfläche und eine zweite obere Stirnfläche.

Um den Schneidabschnitt fertigzustellen, werden das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement ineinandergesteckt und das eine oder die mehreren Bohrsegmente werden mit dem ersten offenen Rohrelement und mit dem zweiten geschlos senen Rohrelement verbunden. Im Hinblick auf die Stabilität des Schneidabschnittes ist es vorteilhaft, wenn die Bohrsegmente mit dem ersten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verbunden sind. Dabei können die Bohrsegmente mit dem ers ten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verschweißt, verlö tet, verschraubt oder in einer anderen geeigneten Befestigungsart verbunden sein.

Durch die Trennung des Schneidabschnittes in das erste Rohrelement und das zweite Rohrelement kann eine Anpassung des Schneidabschnittes an die unterschiedlichen Anfor derungen bezüglich Kraftübertragung, Drehmomentübertragung und Standfestigkeit gegen über Zugbelastungen beim Entfernen einer verklemmten Bohrkrone berücksichtigt werden. Der Schneidabschnitt ist so aufgebaut, dass die Kraftübertragung von einem Bohrschaftab schnitt über das erste Rohrelement auf die Bohrsegmente und die Drehmomentübertragung vom Bohrschaftabschnitt über das zweite Rohrelement auf die Bohrsegmente erfolgt. Die erste obere Stirnfläche des ersten Rohrelementes bildet eine ringförmige Anschlagschulter, die zur Kraftübertragung verwendet wird. Der Bohrschaftabschnitt überträgt die Kraft mittels einer ringförmigen Stirnfläche auf die ringförmige Anschlagschulter. Die Drehmomentüber tragung erfolgt beispielsweise über Stiftelemente des Bohrschaftabschnittes, die mit schlitz förmigen Ausnehmungen im zweiten Rohrelement Zusammenwirken. Durch die Trennung des Schneidabschnittes in das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement können die unterschiedlichen Anforderungen an den Schneidabschnitt im Hin blick auf die Kraftübertragung und Drehmomentübertragung berücksichtigt werden.

Durch die Trennung des Schneidabschnittes in das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement kann außerdem der Fertigungsaufwand für die Herstellung des Schneidabschnittes reduziert werden. Die erste obere Stirnfläche bildet die ringförmige An schlagschulter für die Kraftübertragung, so dass eine Drehbearbeitung entfällt. Das erste Rohrelement und das zweite Rohrelement sind als Hohlzylinder ausgebildet und weisen konstante Materialstärken auf. Das erste Rohrelement kann aus einem ersten Profilblech hergestellt werden, das zu einem ersten offenen Rohrelement umgeformt wird und an ersten Stosskanten stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden wird. Das zweite Rohrelement kann aus einem zweiten ebenen Blechteil hergestellt werden, das zu einem zweiten offenen Rohrelement umgeformt wird und an zweiten Stosskanten stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden wird.

Das erste offene Rohrelement hat den Vorteil, dass die erste äussere Mantelfläche des ers ten offenen Rohrelementes mit der zweiten inneren Mantelfläche des zweiten offenen Rohrelementes in Kontakt steht. Wenn die erste äussere Mantelfläche und die zweite innere Mantelfläche in Kontakt sind, können die Bohrsegmente mit einer Schweißnaht mit dem ers ten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verbunden werden.

Das erste Rohrelement, das in Form eines ersten Hohlzylinders mit einer ersten wellenförmi gen, trapezförmigen oder zickzackförmigen Querschnittsfläche ausgebildet ist, ermöglicht den Aufbau eines Schneidabschnittes ohne Innenüberstand oder mit einem geringen Innen- überstand der Bohrsegmente an der Innenseite des Schneidabschnittes, da über die Vertie fungen die Kühl- und Spülflüssigkeit in der benötigten Flüssigkeitsmenge an die Bearbei tungsstelle transportiert werden kann.

Bevorzugt sind die erste untere Stirnfläche des ersten offenen Rohrelementes und die zweite untere Stirnfläche des zweiten geschlossenen Rohrelementes bündig ausgerichtet. Die bün dige Ausrichtung der ersten unteren Stirnfläche und der zweiten unteren Stirnfläche hat den Vorteil, dass eine breite Anbindungsfläche für die Bohrsegmente entsteht, an der die Bohrsegmente mit dem ersten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verbunden werden können.

Besonders bevorzugt sind das eine oder die mehreren Bohrsegmente mit der ersten unteren Stirnfläche und der zweiten unteren Stirnfläche verbunden. Durch die bündige Ausrichtung der ersten unteren Stirnfläche und der zweiten unteren Stirnfläche entsteht eine breite An bindungsfläche für die Bohrsegmente. Wenn die Bohrsegmente mit der ersten unteren Stirn fläche und der zweiten unteren Stirnfläche verbunden werden, können das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement gleichzeitig miteinander verbunden werden. Wenn die Bohrsegmente gleichzeitig mit dem ersten offenen Rohrelement und dem zweiten geschlossenen Rohrelement verbunden werden, kann der Fertigungsaufwand redu ziert werden. Abhängig von den verwendeten Materialstärken kann es erforderlich sein, dass das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement zusätzlich mitei nander verbunden werden. Sollten höhere Widerstandsmomente erforderlich sein, können das erste offene Rohrelement und das zweite geschlossene Rohrelement zusätzlich mitei nander verbunden werden. Bevorzugt weist das zweite geschlossene Rohrelement mindestens eine schlitzförmige Aus nehmung auf, wobei die mindestens eine schlitzförmige Ausnehmung einen Querschlitz und einen Verbindungsschlitz umfasst und der Verbindungsschlitz den Querschlitz mit der zwei ten oberen Stirnfläche des zweiten geschlossenen Rohrelementes verbindet. Die mindestens eine schlitzförmige Ausnehmung ist Teil der lösbaren Verbindungseinrichtung, die den Schneidabschnitt mit einem Bohrschaftabschnitt der Bohrkrone verbindet. Die schlitzförmige Ausnehmung ist in T-Form oder L-Form ausgebildet und ermöglicht im verbundenen Zustand der Bohrkrone eine Relativbewegung zwischen dem Schneidabschnitt und dem Bohrschaft abschnitt. Durch die Relativbewegung zwischen dem Schneidabschnitt und dem Bohrschaft abschnitt kann ein verklemmter Schneidabschnitt aus dem Untergrund gelöst werden.

Besonders bevorzugt weist das zweite geschlossene Rohrelement in der zweiten inneren Mantelfläche mindestens eine Quernut auf, die auf Höhe des Verbindungsschlitzes der min destens einen schlitzförmigen Ausnehmung angeordnet ist. Die mindestens eine Quernut ist Teil der lösbaren Verbindungseinrichtung, die den Schneidabschnitt mit einem Bohrschaft abschnitt der Bohrkrone verbindet. Die Breite der Quernut ist grösser oder gleich der Breite des Querschlitzes der schlitzförmigen Ausnehmung. In die Quernut des Schneidabschnittes greift eine passende Quernase eines Bohrschaftabschnittes ein. Die Quernut und Quernase bilden eine zusätzliche formschlüssige Verbindung, die verhindert, dass die Steck-Dreh- Verbindung beim Lösen einer verklemmten Bohrkrone unbeabsichtigt geöffnet wird und der Bohrschaftabschnitt ohne Schneidabschnitt aus dem Untergrund entfernt wird.

In einer bevorzugten Weiterentwicklung ist das erste offene Rohrelement aus einem ersten Material und das zweite geschlossene Rohrelement aus einem zweiten Material ausgebildet. Der erfindungsgemäße Schneidabschnitt ist so aufgebaut, dass die Kraftübertragung auf den Schneidabschnitt über das erste Rohrelement und die Drehmomentübertragung auf den Schneidabschnitt über das zweite Rohrelement erfolgt. Durch die Trennung des Schneidab schnittes in das erste Rohrelement und das zweite Rohrelement kann die Auswahl des ers ten Materials und des zweiten Materials an die unterschiedlichen Anforderungen an den Schneidabschnitt im Hinblick auf die Kraftübertragung und Drehmomentübertragung ange passt werden. Außerdem kann das zweite Material im Hinblick auf Zugbelastungen beim Entfernen einer verklemmten Bohrkrone angepasst werden.

Bevorzugt ist das erste offene Rohrelement als erstes umgeformtes Blechteil ausgebildet.

Die Verwendung eines ersten umgeformten Blechteils ermöglicht die Herstellung des ersten offenen Rohrelementes aus Profilblechen. Das erste offene Rohrelement kann aus einem ersten Profilblech hergestellt werden, das zu einem ersten offenen Rohrelement umgeformt wird. Als Umformverfahren für das erste Blechteil eignen sich Kaltumformverfahren und Warmumformverfahren. Bevorzugt ist das zweite geschlossene Rohrelement als zweites umgeformtes Blechteil aus gebildet. Die Verwendung eines zweiten umgeformten Blechteils ermöglicht die Herstellung des zweiten geschlossenen Rohrelementes aus ebenen Blechteilen. Das zweite geschlos sene Rohrelement kann aus einem zweiten Blechteil hergestellt werden, das zu einem zwei ten offenen Rohrelement umgeformt wird und an den zweiten Stosskanten verbunden wird. Die mindestens eine schlitzförmige Ausnehmung kann im zweiten Blechteil beispielsweise durch Stanzen oder Ausschneiden erzeugt werden. Als Umformverfahren für das zweite Blechteil eignen sich Kaltumform verfahren und Warmumformverfahren. Die Verbindung der zweiten Stosskanten kann stoffschlüssig oder formschlüssig erfolgen, wobei die Stosskanten von Rohrelementen üblicherweise stoffschlüssig durch Schweißen verbunden werden. Ne ben der stoffschlüssigen Verbindung können die zweiten Stosskanten formschlüssig verbun den werden.

Besonders bevorzugt weist das zweite umgeformte Blechteil an gegenüberliegenden Seiten mindestens ein zweites positives Formschlusselement und mindestens ein entsprechendes zweites negatives Formschlusselement auf, wobei das mindestens eine zweite positive Formschlusselement und das mindestens eine zweite negative Formschlusselement beim zweiten geschlossenen Rohrelement formschlüssig verbunden sind. Die Verbindung der zweiten Stosskanten über zweite Formschlusselemente hat den Vorteil, dass kein Wärme eintrag in das zweite offene Rohrelement erfolgt, der zu Spannungen im zweiten geschlos senen Rohrelement führen kann.

Der erfindungsgemäße Schneidabschnitt für eine Bohrkrone ist für eine Verbindung mit ei nem Bohrschaftabschnitt der Bohrkrone vorgesehen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Bohrkrone mit einem Schneidabschnitt und einem Bohrschaftabschnitt, wobei der Schneid abschnitt und der Bohrschaftabschnitt über eine lösbare Verbindungseinrichtung verbindbar sind.

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrie ben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematischer und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen wer den können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgen den gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruch- ten Gegenstand. Bei gegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genann ten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und bean spruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.

Es zeigen:

FIGN. 1 A, B eine Bohrkrone mit einem erfindungsgemäßen Schneidabschnitt und einem

Bohrschaftabschnitt, die über eine lösbare Verbindungseinrichtung verbindbar sind, in einem unverbundenen Zustand der Bohrkrone (FIG. 1 A) und in einem verbundenen Zustand der Bohrkrone (FIG. 1 B); und

FIGN. 2A-C den erfindungsgemäßen Schneidabschnitt der FIG. 1 bestehend aus einem ersten offenen Rohrelement, einem zweiten geschlossenen Rohrelement und mehreren Bohrsegmenten in einem Längsschnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 1 A.

FIGN. 1 A, B zeigen eine Bohrkrone 10, die einen erfindungsgemäßen Schneidabschnitt 11 und einen Bohrschaftabschnitt 12 umfasst, wobei der Schneidabschnitt 1 1 und der Bohr schaftabschnitt 12 über eine lösbare Verbindungseinrichtung 13 verbindbar sind. Dabei zeigt FIG. 1 A den Schneidabschnitt 1 1 und Bohrschaftabschnitt 12 in einem unverbundenen Zu stand der Bohrkrone und FIG. 1 B zeigt den Schneidabschnitt 1 1 und Bohrschaftabschnitt 12 in einem verbundenen Zustand der Bohrkrone.

Der Schneidabschnitt 1 1 umfasst ein erstes offenes Rohrelement 14, ein zweites geschlos senes Rohrelement 15 und mehrere Bohrsegmente 16, die mit dem ersten geschlossenen Rohrelement 14 verbunden sind. Die Bohrsegmente 16 sind ringförmig angeordnet und bil den einen Bohrring mit Zwischenräumen. Der Schneidabschnitt 1 1 kann anstatt mehrerer Bohrsegmente 16 auch ein einzelnes Bohrsegment aufweisen, das in Form eines geschlos senen Bohrringes ausgebildet ist. Die Bohrsegmente 16 sind mit dem ersten offenen Rohrelement 14 und dem zweiten geschlossenen Rohrelement 15 verschweißt, verlötet, ver schraubt oder in einer anderen geeigneten Befestigungsart am ersten geschlossenen Rohrelement 14 befestigt. Der Bohrschaftabschnitt 12 umfasst einen rohrförmigen Bohr schaft 17, einen Deckel 18 und ein Einsteckende 19, über das die Bohrkrone 10 in einer Werkzeugaufnahme eines Kernbohrgerätes befestigt wird.

Die lösbare Verbindungseinrichtung 13 ist in Form einer kombinierten Steck-Dreh- Verbindung ausgebildet, wie sie in WO 2014/096359 A1 offenbart ist. Die lösbare Verbin dungseinrichtung 13 umfasst ein erstes Steckelement 21 , das in den Schneidabschnitt 1 1 in tegriert ist, und ein zweites Steckelement 22, das in den Bohrschaftabschnitt 12 integriert ist. Das erste und zweite Steckelement 21 , 22 bilden eine Steckverbindung und werden zusätz lich über eine Drehverbindung gesichert. Die Drehverbindung umfasst mehrere Stiftelemente 23, die in schlitzförmige Ausnehmungen 24 eingeführt werden. Die Stiftelemente 23 sind an einer Außenseite des zweiten Steckelementes 22 befestigt und die schlitzförmigen Ausneh mungen 24 sind im ersten Steckelement 21 vorgesehen. Der Schneidabschnitt 1 1 lässt sich vom Bediener einfach und schnell mit dem Bohrschaftabschnitt 12 verbinden. Dazu wird der Schneidabschnitt 1 1 mit dem ersten Steckelement 21 so auf das zweite Steckelement 22 des Bohrschaftabschnittes 12 gesteckt, dass die Stiftelemente 23 in den schlitzförmigen Ausnehmungen 24 angeordnet sind.

Im Bohrbetrieb wird die Bohrkrone 10 von einem Kernbohrgerät in einer Drehrichtung 25 um eine Drehachse 26 angetrieben, wobei die Drehachse 26 mit einer Längsachse des rohr förmigen Bohrschaftes 17 zusammenfällt. Während der Drehung der Bohrkrone 10 um die Drehachse 26 wird die Bohrkrone 10 entlang einer Vorschubrichtung 27 in ein Werkstück 28 bewegt, wobei die Vorschubrichtung 27 parallel zur Drehachse 26 verläuft. Die Bohrkrone 10 erzeugt im Werkstück 28 ein Bohrloch 31 mit einem Bohrlochdurchmesser di_ und einen Bohrkern 32 mit einem Kerndurchmesser CIK. Die Bohrsegmente 15 bilden einen Bohrring mit einem Außendurchmesser, der dem Bohrlochdurchmesser di_ entspricht, und einem Innen durchmesser, der dem Kerndurchmesser d K entspricht.

FIGN. 2A-C zeigen den erfindungsgemäßen Schneidabschnitt 1 1 der FIG. 1 mit dem ersten offenen Rohrelement 14, dem zweiten geschlossenen Rohrelement 15 und den Bohrseg menten 16 in einem Längsschnitt entlang der Schnittlinie A-A in FIG. 1 A. FIG. 2B zeigt das erste offene Rohrelement 14 und FIG. 2C das zweite geschlossene Rohrelement 15 des Schneidabschnittes 1 1 .

Der Schneidabschnitt 1 1 wird aus dem ersten offenen Rohrelement 14, dem zweiten ge schlossenen Rohrelement 15 und den Bohrsegmenten 16 hergestellt. Die Bohrsegmente 16 werden mit dem ersten offenen Rohrelement 14 und dem zweiten geschlossenen Rohrele ment 15 verbunden. Dabei können die Bohrsegmente 16 mit dem ersten offenen Rohrele ment 14 und dem zweiten geschlossenen Rohrelement 14, 15 verschweißt, verlötet, ver schraubt oder in einer anderen geeigneten Befestigungsart befestigt werden.

Das erste offene Rohrelement 14 ist in Form eines ersten Hohlzylinders mit einer ersten wel lenförmigen Querschnittsfläche ausgebildet; alternativ zur wellenförmigen Querschnittsfläche können trapezförmige oder zickzackförmige Querschnittsflächen eingesetzt werden. Das ers te offene Rohrelement 14 umfasst eine erste äussere Mantelfläche 41 , eine erste innere Mantelfläche 42, eine erste untere Stirnfläche 43 und eine erste obere Stirnfläche 44. Die Abmessungen des ersten offenen Rohrelementes 14 sind durch eine erste Hohlzylinderhöhe Hi, einen ersten Innendurchmesser di und einen ersten Aussendurchmesser Di definiert.

Die Breite des ersten offenen Rohrelementes 14 ergibt sich als halbe Differenz des ersten Aussendurchmessers Di und des ersten Innendurchmessers di und wird als erste Breite Bi bezeichnet. Als erster Innendurchmesser di ist der Durchmesser eines Innenkreises definiert und als erster Aussendurchmesser Di ist der Durchmesser eines Aussenkreises definiert.

Das zweite geschlossene Rohrelement 15 in Form eines zweiten Hohlzylinders mit einer kreisringförmigen Querschnittsfläche ausgebildet. Das zweite geschlossene Rohrelement 15 umfasst eine zweite äussere Mantelfläche 45, eine zweite innere Mantelfläche 46, eine zwei te untere Stirnfläche 47 und eine zweite obere Stirnfläche 48. Die Abmessungen des zweiten geschlossenen Rohrelementes 15 sind durch eine zweite Hohlzylinderhöhe H 2 , einen zwei ten Innendurchmesser d 2 und einen zweiten Aussendurchmesser D 2 definiert. Die Breite des zweiten geschlossenen Rohrelementes 15 ergibt sich als halbe Differenz des zweiten Aus sendurchmessers D 2 und des zweiten Innendurchmessers d 2 und wird als zweite Breite B 2 bezeichnet.

Die erste untere Stirnfläche 43 des ersten offenen Rohrelementes 14 und die zweite untere Stirnfläche 47 des zweiten geschlossenen Rohrelementes 15 sind bündig ausgerichtet. Die bündige Ausrichtung der ersten unteren Stirnfläche 43 und der zweiten unteren Stirnfläche 47 hat den Vorteil, dass eine breite Anbindungsfläche für die Bohrsegmente 16 entsteht, an der die Bohrsegmente 16 mit dem ersten offenen Rohrelement 14 und dem zweiten ge schlossenen Rohrelement 15 verbunden werden können. Wenn die Bohrsegmente 16 mit der ersten unteren Stirnfläche 43 und der zweiten unteren Stirnfläche 47 verbunden werden, können das erste offene Rohrelement 14 und das zweite geschlossene Rohrelement 15 gleichzeitig miteinander verbunden werden. Abhängig von den verwendeten Materialstärken kann es erforderlich sein, dass das erste offene Rohrelement 14 und das zweite geschlosse ne Rohrelement 15 zusätzlich miteinander verbunden werden.

Der Schneidabschnitt 1 1 ist so aufgebaut, dass die Kraftübertragung vom Bohrschaftab schnitt 12 auf den Schneidabschnitt 1 1 über das erste Rohrelement 14 erfolgt und die Dreh momentübertragung vom Bohrschaftabschnitt 12 auf den Schneidabschnitt 1 1 über das zweite Rohrelement 15 erfolgt. Die erste obere Stirnfläche 44 des ersten Rohrelementes 14 bildet an der Innenseite des Schneidabschnittes 1 1 eine ringförmige Anschlagschulter 49 für die Kraftübertragung von einem verbundenen Bohrschaftabschnitt. Die Drehmomentübertra gung vom Bohrschaftabschnitt 12 auf den Schneidabschnitt 1 1 erfolgt über die Stiftelemente 23 und die schlitzförmigen Ausnehmungen 24. Das zweite geschlossene Rohrelement 15 des Schneidabschnittes 1 1 weist an der zweiten oberen Stirnfläche 48 mehrere schlitzförmi ge Ausnehmungen 24 auf. Die schlitzförmigen Ausnehmungen 24 umfassen jeweils einen Querschlitz 51 und einen Verbindungsschlitz 52, wobei der Verbindungsschlitz 52 den Quer schlitz 51 mit der zweiten oberen Stirnfläche 48 verbindet.

Das erste Rohrelement 14 kann aus einem ersten Material und das zweite Rohrelement 15 aus einem zweiten Material hergestellt werden. Durch die Trennung des Schneidabschnittes 1 1 in das erste offene Rohrelement 14 und das zweite geschlossene Rohrelement 15 kann die Auswahl des ersten Materials und des zweiten Materials an die unterschiedlichen Anfor derungen des ersten offenen Rohrelementes 14 und des zweiten geschlossenen Rohrele mentes 15 angepasst werden.