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Verbindung der Tdle von Gesteinsbohrer, Abbauspiessen und anderen Pressluftwerk- zeugen untereinander und Befestigung dieser Werkzeuge an den Einsteckenden von Press- luftbohrhämmem oder Hammerbohrmaschinen
Gesteinsbohrer werden vielfach nicht mehr aus einem Stück angefertigt, sondern man setzt sie aus gesonderten Bestandteilen, der Bohrstange, der Bohrkrone und dem Einsteckende zusammen. Diese geteilte Ausführung bietet folgende Vorteile : Die einzelnen Teile können aus verschiedenen Materialien hergestellt werden.
Man kann für die Bohrstange einen zähen Stahl verwenden, der den auftretenden Schwingungsund Biegungsbeanspruchungen gewachsen ist, während man Bohrkrone und Einsteckende vor teilhaft aus einem harten und verschleissfesten Sonderstahl erzeugt oder die Bohrkronen mit Hartmetallschneiden ausstattet, um die Abnutzung gering zu halten.
Getrennt angefertigte Bohrkronen und Einsteckenden sind ausserdem leichter zu bearbeiten, während es sehr schwierig ist, die direkt an die vielfach grosse Länge aufweisende Bohrerstange angeschmiedeten Teile auf geeigneten Bearbeitungsmaschinen in die gewünschte präzise Form zu bringen und das oft nach kurzer Benutzungszeit erforderliche Nachschleifen mittels einfacher Vorrichtungen gleich an der Arbeitsstelle nicht durchführbar ist. Auch das auf komplizierten Sondermaschinen auszuführende Austauschen der Bohrerstangen und die damit verbundene Gefahr von Verquetschungen der Spülbohrungen und von Bundbrüchen infolge Faltenbildung wird vermieden.
Weitere Vorteile bringt die leichte Auswechselbarkeit der Einzelteile schon durch Wegfall des besonders in Bergwerken schwierigen Transportes der langen Bohrerstangen mit sich, die wesentlich seltener ausgewechselt oder nachgearbeitet werden brauchen, als Bohrkronen oder Einsteckenden, und durch Vereinfachung der Vorrathaltung verschiedener Bohrstangenlängen und Aufsteckteile, da diese Teile untereinander auswechselbar sind und Bohrstangen mittels Verbindungsmuffen zusammengesetzt werden können. Diese Vorteile einer unterteilten Ausführung ergeben sich zum grössten Teil auch bei anderen schlagenden Pressluftwerkzeugen, wie Abbauspiessen, Nietund Meisselwerkzeugen u. dgl.
Im praktischen Gebrauch konnte sich jedoch die unterteilte Ausführung derartiger Gesteinsbohrer und anderer schlagender Pressluftwerk- zeuge nicht erwartungsgemäss durchsetzen, weil die Verbindung der einzelnen Elemente den Anforderungen des schlagenden Betriebes nicht gewachsen war. Solche Verbindungen werden beispielsweise durch einen Einsteckkonus, wie in Fig. 1 der Zeichnung gezeigt, hergestellt. Insbesondere halten, z. B. bei Verwendung von einem zu steilen Konus, beim Steckenbleiben des Bohrers die Verbindungen keiner Zugbeanspruchung stand oder sie fressen sich bei zu flachem Konus derartig fest, dass sie nur mit besonderen Vorrichtungen gelöst werden können.
Schraubenverbindungen sowohl einfacher Art, wie sie beispielsweise die Fig. 2 der Zeichnung zeigt, oder auch solche, bei denen das konische Schrauben-und Muttergewinde durch in Achsrichtung verlaufende Nuten unterbrochen wird, wobei die Felder des Schraubengewindes mit den Gewindegängen in die Nuten des Muttergewinde eingeführt werden und anschliessend durch eine leichte Drehbewegung die Verbindung zwischen Schrauben-und Muttergewinde hergestellt wird, bedingen an sich schon einen Leistungsverlust, da die Schlagwirkung auch bei gutem Sitz nicht gleich gut wie durch ein einteiliges Gerät übertragen wird. In den Gewinden treten oft erhebliche örtliche Erwärmungen und anschliessend besonders schneller Verschleiss auf.
Ferner bricht das Gewinde sehr oft vorzeitig als Folge der Kerbwirkung des zumeist sägenförmigen Gewindeeinschnittes und der schlagartigen Biegebeanspruchungen durch die beim Aufschlagen der Schneide auf das unebene Gestein in verschiedensten Richtungen auftretenden Rückprallkräfte. Besonders betriebssch & d1ich sind do häufigen Brüche der Schraube in den Bohrkronen, die dann aus dem Bohrloch meist nicht mehr entfernt werden können.
Bekannt sind ferner Verbindungen von Bohrkopf und Bohrschaft, bei denen der Bohrkopf auf den Bohischaft mit Hilfe von besonderen
Kupplungselementen, wie beispielsweise Kugeln, festgehalten wird, wobei diese Kupplungselemente durch eine Überwurfmutter mit einer konischen Anlagefläche in ihrer Lage gesichert werden.
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine
Befestigung der Bestandteile von Gesteinsbohrer oder anderen schlagenden Pressluftwerkzeugen
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untereinander, die aus einem glatten selbsthemmenden Einsteckkonus und einer an diesen anschliessenden kurzen zylindrischen Schraube, vorzugsweise mit einem Kordelgewinde, besteht, wobei das Gewinde entweder an die kleinere oder an die grössere Basis des Kegelstumpfes anschliesst und es für den Gegenstand der Erfindung gleichgültig ist, ob Gewinde und Konus aus einem Stück bestehen oder in beliebiger Weise, z. B. durch Schweissen oder Einschrauben, miteinander verbunden werden. Der Drehsinn des Gewindes wird so angeordnet, dass im Betrieb durch die Drehung des Bohrers der Konus festgezogen wird.
Die Schraube ist dann nur durch verhältnismässig geringe Kräfte auf Zug in ausschliesslich axialer Richtung beansprucht. Da ausserdem die Kerbwirkung des Kordelgewindes geringer ist, kann die Bruchgefahr soweit als möglich ausgeschaltet werden. Durch den Konus werden die Schlagkräfte verlustlos wie in einem einheitlichen Stück zwischen den Bestandteilen des Werkzeuges übertragen. Dabei werden die schlagartigen Biegekräfte gefahrlos von der Bohrerstange aufgenommen. Durch gegenseitiges Verdrehen der Einzelteile, die an zwei gegen- überliegenden Stellen abgeflacht sind, ist es mittels eines einfachen Schlüssels ohne Schwierig- keit möglich, diese Verbindung zu lösen. Selbst wenn trotz der geringen Beanspruchung ein
Bruch der Schraube eintreten sollte, kann das
Anschlussstück mit dem Konus noch gefasst und aus dem Bohrloch entfernt werden.
Auch die bei den bisher verwendeten Gewinden oft auftretenden Undichtheiten werden bei der vorgeschlagenen Befestigungsart durch den dicht- schliessenden Konus vermieden und Kühlmittel- verluste verhindert.
Durch die Kombination der bekannten Ver- bindungselemente werden somit deren Vorteile in der erfindungsgemässen Konstruktion aus- gewertet und es ist darüber hinaus gelungen, die ihnen bei getrennter Verwendung anhaftenden
Mängel gänzlich zu vermeiden. Dies zeigen die praktischen Anwendungsfälle, die aus Fig. 3 bis 6 der Zeichnung beispielsweise ersichtlich sind und nachstehend erläutert werden.
In Fig. 3 ist eine meisselförmige Bohrkrone 4 mit Hartmetallschneide im Längsschnitt dar- gestellt, die vermittels der erfindungsgell1issen, aus einem Binsteckkonus < ? und anschliessenden Kordelgewinde 3 zusammengesetzten Verbindung auf der Bohrerstange befestigt ist.
Fig. 4 zeigt im Längsschnitt ein Einsteckende 5 und die angekuppelte Bohrerstange 1 mit der Bohrung 14 für die Luftspülung, wobei das Gewinde 3, an die kleinere Basis des Kegelstumpfes 2, Fig. 4 a für den gleichen Zweck
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stumpfes 2 anschliesst.
Fig. 5 zeigt ein Einsteckende 5 mit Spülkopf für Wasserspülung mit einem Bund 6 und einer Spülbohrung 14. Am vorderen Ende ist eine konische Bohrung 2 und ein an diese anschliessendes zylindrisches Muttergewinde 3 von kordelförmigem Profil eingeschnitten. Das Einsteckende 5 wird in diesem Falle etwas länger ausgeführt und hat hinter dem Bund 6 eine zylindrische Fläche, auf der der Spülkopf 7 aufgesetzt wird. Durch den Stutzen 8 strömt das Spülwasser in den Kopf und gelangt über den Ringraum 9 und die Bohrung 11 in den Raum 10, von wo es durch das Loch 14 im Bohrstahl weiterströmt. Dichtungen 12 verhindern ein Austreten am Einsteckende.
Der Zusammenbau eines vollständigen Bohrers geht nach Fig. 6 vor sich. Die Bohrerstangen 1 werden mittels der erfindungsgemässen aus dem Konus 2 und dem Gewinde 3 bestehenden Verbindung oder mittels der mit dieser Verbindung ausgestatteten Muffen 13 auf die nötige Länge zusammengebaut und an den Enden wird das Einsteckende 5 und die Bohrkrone 4 erfindungsgemäss befestigt.