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Einrichtung zur Zufuhr des Spülmittels bei pressluftbetriebenen Bohrhämmern
Zur Entfernung des Bohrkleins aus den mit Gesteinsbohrhämmern erzeugten Bohrlöchern während des Bohrens oder in den Arbeitspausen haben die Bohrgeräte und die Werkzeuge einen Längskanal, durch welchen das Spülmedium, z. B. Wasser oder Luft, zur Bohrsohle gelangt, um das Bohrklein auszublasen oder auszuwaschen. Bei Hämmern mit Wasserspülung müssen zu Arbeitsbeginn der Presslufthahn und überdies noch der Spülmittelhahn geöffnet und bei jeder Unterbrechung des Arbeitsvorganges beide Hähne wieder geschlossen werden.
Diese gesonderte Bedienung des Spülmittelhahnes hat sich als nachteilig erwiesen, da mit dem Schalten des einen Hahnes auch der andere Hahn geschaltet werden muss, um einerseits zur Schonung der Bohrerschneide ein Trockenbohren zu verhindern und anderseits überflutungen des Bohrloches zu vermeiden. Nachteilig ist aber auch die notwendige Einstellung der Bohrarbeit, wenn aus irgendeinem Grunde die Spülmittelzufuhr ausbleibt.
Gemäss der Erfindung wird die Anordnung eines Ventiles vorgeschlagen, welches den Spülmittelzufluss in Abhängigkeit vom Zufluss des Arbeitsmediums steuert. Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Griffkörper eines pressluftbetriebenen Gesteinsbohrhammers mit der erfindungsgemässen Vorrichtung zur Steuerung der Spülmittelzufuhr in Ruhestellung, die Fig. 2a und 2b das Ventil während der Spülmittelzufuhr im Längs- bzw. Querschnitt und die Fig. 3a und 3b dasselbe Ventil in der Stellung der Verwendung des Arbeitsmediums als Spülmittel im Längs- bzw. Querschnitt.
In dem Griffkörper 1 ist ein Ventilgehäuse 2 eingesetzt, in dessen zentraler Bohrung ein Kolben 3 verschiebbar angeordnet ist. Zu diesem Ventilgehäuse führt ein Pressluftkanal 4 für die Beaufschlagung des Steuerkolbens und weiters ein Kanal 5 für die Spülmittelzufuhr zum Bohrhammer. An das Gehäuse ist einerseits der Spülmittelzufuhrkrümmer 6 angesetzt und mit einer überwurfmutter 7 am Ventilgehäuse befestigt. In dem Krümmerende ist ein Hohlraum 8 vorgesehen, in den eine Schraubenfeder 9 eingesetzt ist, die das Ventil 10 in Richtung des Spülmitteldruckes auf seinen Sitz im Ventilgehäuse drückt. An dem Ven- til ist ein Führungsstück 11 für die Feder 9 angeordnet.
Am entgegengesetzten Ende des Ventilgehäuses ist wieder eine Oberwurfmutter 14 vorgesehen, durch welche eine Umsteuerwelle 13 reicht, in die ein an dem Kolben angesetzter Lappen 15 eingreift. Die Umsteuerwelle 13 kann mittels einer Flügelmutter 12 verdreht werden. Bei Verdrehung der Flügelmutter werden Umsteuerwelle 13 und Kolben 3 mitgedreht. Der Kolben besitzt einen Kolbenhals 16, mit dem er auf dem Ventil 10 aufsitzt. Der Kanal 17 am Kolben 3 leitet das Spülmittel aus dem Raum zwischen dem Kolben und dem Ventil in den Spülmittelkanal 5 zum Bohrhammer. Wenn anstelle des Kanales 17 die Bohrung 18 mit dem Kanal 21 in Verbindung steht, leitet dieser das Arbeitsmedium in den Spülkanal 5 zum Hammer.
In den Kolben ist eine Kugel 19 eingesetzt, welche von einer Feder in eine der Rasten im Ventilgehäuse gedrückt wird, um den Kolben in der gewünschten Stellung gegen Verdrehung festzuhalten.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist fol-
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geschlossen ist, fliesst keine Pressluft durch den Kanal zur Druckfläche auf dem Kolben. Der Kolben ist daher unbelastet und das Spülmittelventil 10 geschlossen (Fig. 1). Das Ventil ist nur einseitig belastet, u. zw. von dem Druck der Feder 9 und dem in der gleichen Richtung wirkenden Druck des Spülmittels, der durch den Stutzen 6 die stirnseitige Ringfläche des Ventiles und die Stirnfläche des Führungsstiftes 11 beaufschlagt.
Das Ventil wird durch diese beiden Drücke ge- gen seinen Sitz im Ventilgehäuse gepresst. Die Spülmittelzufuhr zum Hammer ist daher, solange die Pressluftzufuhr unterbunden ist, gesperrt.
Wird der Presslufthahn geöffnet und fliesst Pressluft zum Hammer, um Arbeit zu leisten, dann gelangt ein Teil dieser Pressluft durch den Kanal 4 zu dem Ringkanal 20 und über die Stirnfläche des Kolbens. Das Ventil 10 wird infolge der Druckdifferenz, die einerseits von dem Druck des Arbeitsmediums auf die Stirnfläche des Kolbens 3 und anderseits von dem Druck der Feder 9 und dem des Spülmediums auf die Stirnfläche des Ventiles 10 und des Führungsstiftes 11 ausgeübt wird, von seinem Sitz im Gehäuse 2 abgehoben (Fig. 2), weil der Pressluftdruck gegenüber dem Spülmitteldruck und dem Druck der Feder überwiegt.
Das
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Spülmittel kann nun aus dem Stutzen 6 durch die Bohrung 8 an dem Ventilstift 11 und dem Ventil 10 vorbei durch den Kanal 17 im Kolben 3 über den Kanal 21 im Gehäuse und den Ringkanal 22 zu dem Kanal 5 im Griffkörper und damit durch den Hammer und den Bohrer zur Bohrsohle gelangen.
Wird der Presslufthahn geschlossen, fällt auch der Pressluftdruck auf den Kolben ab und das Ventil wird durch den Druck der Spülflüssigkeit und den Druck der Feder wieder auf seinen Sitz gepresst. Der gleiche Vorgang tritt ein, wenn die Pressluft aus irgendeinem Grunde ausfällt. Bleibt das Spülmedium aus, so bleibt wohl das Ventil offen, es gelangt jedoch kein Spülmittel zur Bohrsohle. Mit den bisherigen Vorrichtungen ist ein Weiterbohren ungünstig, weil der Bohrhammer auf das entstandene Bohrmehl schlägt und die Bohrerschneide beschädigt. Es muss daher die Arbeit eingestellt werden.
Um ein Weiterbohren in solchen Fällen, z. B. ein Zuendebohren des begonnenen Bohrloches, zu ermöglichen, kann bei einem Hammer mit der erfindungsgemässen Vorrichtung auf Spülung mit Pressluft umgestellt werden. Zur Umstellung dieser Spülart ist die Flügelmutter um etwa 90 zu verdrehen. Durch diese Verdrehung wird die Um- steuerwelle, und mit dieser der Kolben, der mit seinem Lappen in die Umsteuerwelle eingreift, verdreht. Dadurch gelangt die Bohrung 18 im Kolben mit dem Kanal 5 in Verbindung und die Pressluft, die aus dem Kanal 4 in den Raum zwischen Kolben 3 und Umsteuerwelle 13 strömt, über den Kanal 18 im Kolben zum Kanal 21 im
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Einströmkanal 5 in den Hammer.
Beim Spülen mit dem Arbeitsmedium drückt der Kolben zwar das Ventil 10 von seinem Sitz, ein Pressluftverlust durch den Spülmittelkrümmer kann aber nicht eintreten, da in den Raum zwischen Kolben und Ventil keine Pressluft eintritt.
Das Arbeiten mit dem Ventil gemäss der Erfindung hat gezeigt, dass im Gestein, bei welchem keine Silikosegefahr vorliegt, mit grossem Vorteil abwechselnd nass und trocken gebohrt werden kann.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Zufuhr des Spülmittels bei pressluftbetriebenen Bohrhämmern, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regeleinrichtung vorgesehen ist, die bei Ausfall des vorgesehenen Spülmittels das Arbeitsmedium selbst der Spüleinrichtung als Spülmittel zuführt.
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Device for supplying the flushing agent with pneumatic hammers
To remove the cuttings from the drill holes produced with rock drills during drilling or during work breaks, the drilling equipment and tools have a longitudinal channel through which the flushing medium, e.g. B. water or air, reaches the bottom to blow out or wash out the cuttings. In the case of hammers with water flushing, the compressed air tap and, moreover, the detergent tap must be opened at the start of work and both taps must be closed again each time the work process is interrupted.
This separate operation of the detergent tap has proven to be disadvantageous, since when one tap is switched, the other tap must also be switched, on the one hand to prevent dry drilling to protect the drill cutting edge and on the other hand to avoid flooding the borehole. However, it is also disadvantageous that the drilling work has to be stopped if the detergent supply fails for any reason.
According to the invention, the arrangement of a valve is proposed which controls the flushing agent inflow as a function of the inflow of the working medium. The object of the invention is explained using an exemplary embodiment, u. Between Fig. 1 shows a grip body of a compressed air-operated rock drill with the device according to the invention for controlling the detergent supply in the rest position, Figs. 2a and 2b show the valve during the detergent supply in longitudinal or cross-section and Figs. 3a and 3b show the same valve in the Position of the use of the working medium as a flushing agent in longitudinal or cross-section.
In the handle body 1, a valve housing 2 is used, in the central bore of which a piston 3 is slidably disposed. A compressed air channel 4 for the action of the control piston and also a channel 5 for the detergent supply to the hammer drill leads to this valve housing. On the one hand, the detergent supply elbow 6 is attached to the housing and fastened to the valve housing with a union nut 7. In the elbow end, a cavity 8 is provided, into which a helical spring 9 is inserted, which presses the valve 10 in the direction of the flushing agent pressure onto its seat in the valve housing. A guide piece 11 for the spring 9 is arranged on the valve.
At the opposite end of the valve housing a cap nut 14 is again provided, through which a reversing shaft 13 extends into which a tab 15 attached to the piston engages. The reversing shaft 13 can be rotated by means of a wing nut 12. When the wing nut is rotated, reversing shaft 13 and piston 3 are also rotated. The piston has a piston neck 16 with which it rests on the valve 10. The channel 17 on the piston 3 guides the flushing agent from the space between the piston and the valve into the flushing agent channel 5 to the hammer drill. If, instead of the channel 17, the bore 18 is in communication with the channel 21, this guides the working medium into the flushing channel 5 to the hammer.
A ball 19 is inserted into the piston, which is pressed by a spring into one of the notches in the valve housing in order to hold the piston in the desired position against rotation.
The mode of operation of the device is
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is closed, no compressed air flows through the channel to the pressure surface on the piston. The piston is therefore unloaded and the flushing agent valve 10 is closed (FIG. 1). The valve is only loaded on one side, u. between the pressure of the spring 9 and the pressure of the flushing agent acting in the same direction, which acts on the end face of the valve and the end face of the guide pin 11 through the nozzle 6.
The valve is pressed against its seat in the valve housing by these two pressures. The supply of detergent to the hammer is therefore blocked as long as the compressed air supply is blocked.
If the compressed air tap is opened and compressed air flows to the hammer in order to perform work, then part of this compressed air passes through the channel 4 to the annular channel 20 and over the face of the piston. The valve 10 is due to the pressure difference, which is exerted on the one hand by the pressure of the working medium on the face of the piston 3 and on the other hand by the pressure of the spring 9 and that of the flushing medium on the face of the valve 10 and the guide pin 11, from its seat in Housing 2 lifted off (Fig. 2) because the compressed air pressure outweighs the detergent pressure and the pressure of the spring.
The
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Detergent can now from the nozzle 6 through the bore 8 on the valve pin 11 and the valve 10 through the channel 17 in the piston 3 via the channel 21 in the housing and the annular channel 22 to the channel 5 in the handle body and thus through the hammer and the Drill to get to the drill bottom.
If the compressed air tap is closed, the compressed air pressure on the piston also drops and the valve is pressed back onto its seat by the pressure of the flushing liquid and the pressure of the spring. The same process occurs if the compressed air fails for any reason. If there is no flushing medium, the valve will remain open, but no flushing medium will get to the drill bed. With the previous devices, further drilling is unfavorable because the hammer drill hits the drill dust and damages the drill bit. Work must therefore be stopped.
In order to continue drilling in such cases, e.g. B. to allow final drilling of the started borehole, can be switched to flushing with compressed air in a hammer with the inventive device. To change this type of flushing, turn the wing nut by about 90. As a result of this rotation, the reversing shaft is rotated, and with it the piston, which engages with its lobe in the reversing shaft. As a result, the bore 18 in the piston comes into connection with the channel 5 and the compressed air flowing from the channel 4 into the space between the piston 3 and reversing shaft 13, via the channel 18 in the piston to the channel 21 in the
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Inflow channel 5 into the hammer.
When flushing with the working medium, the piston pushes the valve 10 from its seat, but a loss of compressed air through the flushing agent elbow cannot occur, since no compressed air enters the space between the piston and the valve.
Working with the valve according to the invention has shown that in rock in which there is no risk of silicosis, it is very advantageous to alternately drill wet and dry.
PATENT CLAIMS:
1. A device for supplying the flushing agent in pneumatic hammers, characterized in that a control device is provided which, if the intended flushing agent fails, supplies the working medium itself to the flushing device as flushing agent.