CH665449A5 - Gesteinsbohrer. - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer mit Bohrkopf, Schaft und diesen über einen Teil seiner Länge im Abstand konzentrisch umschliessenden Rohr, das eine Förderwendel zum Transport des Bohrkleins und in beiden Endbereichen Zentrierringe zur Abstandshalterung gegenüber dem Schaft trägt.

Bei einem bekannten Gesteinsbohrer mit Bohrkopf und von diesem abragendem Schaft umschliesst das Rohr, auf dem aussenseitig eine Förderwendel angeordnet ist, den Schaft im Abstand konzentrisch. Der Halterung des Rohres dienen in dessen Endbereichen sitzende Zentrierringe, die den Schaft klemmend umschliessen.

Insbesondere im Schlagbohrbetrieb des Gesteinsbohrers kann es vorkommen, dass sich die Zentrierringe unter Überwindung des Klemmsitzes gegenüber dem Schaft verdrehen, so dass die Drehmitnahme von Förderwendel und Rohr nicht mehr gewährleistet ist.

Bei einem weiteren bekannten Gesteinsbohrer wird eine Unterbrechung der Drehmitnahme des Rohres durch einen separaten auf dem Schaft verspannten Anschlagring verhindert. Dieser Anschlagring stellt ein zusätzliches Bauteil dar und bedarf zu dessen Montage der Verwendung von Hilfswerkzeug.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gesteinsbohrer zu schaffen, bei dem unter einfachem konstruktivem Aufbau das die Förderwendel und die Zentrierringe tragende Rohr ohne Verwendung von Montagehilfen auf dem Schaft zuverlässig drehschlüssig und axial festlegbar ist.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass der Schaft und zumindest einer der Zentrierringe miteinander in Eingriff bringbare Mitnahmeelemente aufweisen.

Die Mitnahmeelemente schaffen eine formschlüssige und damit zuverlässige Verbindung zwischen Schaft und Zentrierring, die sowohl die Drehmitnahme als auch den axialen Halt des Rohres und der auf diesem festsitzenden Förderwendel gegenüber dem Schaft gewährleistet. Auf einen der Drehmitnahme dienenden direkten Angriff der Förderwendel am

Bohrkopf, wie dies bei bekannten Gesteinsbohrern beispielsweise der Fall ist, kann somit verzichtet werden. Ebenso erübrigen sich gesonderte Haltemittel zur axialen Festlegung des Rohres und der Förderwendel gegenüber dem Schaft.

Insbesondere bei sehr langen Bohrern kann es zur Beibehaltung gleichbleibenden Radialabstandes des Rohres vom Schaft sowie zur Verhinderung von Schwingungen des Rohres vorteilhaft sein, zwischen den beiden in den Endbereichen des Rohres angeordneten Zentrierringen weitere Zentrierringe vorzusehen.

Beim Bohrvorgang taucht die Förderwendel unter Drehung mit den anderen Teilen des Gesteinsbohrers zunehmend tiefer in die zu fertigende Bohrung ein. Dabei wirkt dem Drehen der Förderwendel aufgrund des Reibungskontaktes mit dem Bohrgut ein Widerstand entgegen. Dieser Widerstand tritt zu Beginn des Eintauchens vorerst im bohrkopfnahen Bereich der Förderwendel auf, weshalb vorzugsweise die dem Bohrkopf nähere Zentrierung und der zugeordnete Bereich des Schaftes miteinander in Eingriff bringbare Mitnahmeelemente aufweisen. Der vom Bohrkopf entfernte Zentrierring übt in diesem Falle lediglich Zentrierfunktion aus.

In Weiterbildung der Erfindung sind die zentrierringseitigen Mitnahmeelemente an beiden Zentrierringen vorgesehen. Dank dieser Massnahme ist das die Förderwendel tragende Rohr beidseitig verwendbar. Bei allfälligem Verschleiss der Mitnahmelemente des Mitnahmefunktion ausübenden Zentrierringes wird so durch Wenden des Rohres der wirtschaftliche Vorteil höherer Lebenserwartung des Werkzeugs genutzt.

Mit Vorteil sind die Mitnahmeelemente nach Art einer Bajonettverbindung als Nocken am einen und kulissenartigen Ausnehmungen für die Nocken am anderen Teil ausgebildet. Unter Bajonettverbindung wird die formschlüssige Zusammenfügung zweier Teile verstanden, wozu der eine, einen Nocken tragende Teil gegenüber einem zweiten, eine im wesentlichen L-förmige Ausnehmung aufweisenden Teil zuerst axial verschoben und anschliessend um ein begrenztes Winkelmass verdreht wird. Der Nocken läuft dabei entlang der Ausnehmung und schafft den formschlüssigen Eingriff. Eine Bajonettverbindung erlaubt demnach eine rasche, ver-klemmungsfreie gegenseitige Festlegung des Rohres auf dem Schaft. Ebenso ist ein rascher Wechsel des Rohres mit Förderwendel möglich. Die Bajonettverbindung überträgt das in Bohrdrehrichtung wirkende Drehmoment zwischen Schaft und Rohr und schafft zudem auch einen axialen Halt des Rohres gegenüber dem Schaft im Bohrbetrieb.

Die zusammenwirkenden Mitnahmeelemente haben insbesondere bei grossen Bohrerdimensionen hohe Kräfte zu übertragen. Dieser Anforderung wird vorzugsweise durch zwei diametral gegenüberliegende Nocken am Schaft und korrespondierend dazu zwei kulissenartige Ausnehmungen am Zentrierring entsprochen. Diese Anordnung zeichnet sich im besonderen durch symmetrische Kraftübertragung zwischen Schaft und Zentrierring aus. Die Nocken am Schaft können beispielsweise einstückig angeformt oder durch Schweissen und dergleichen aufgebracht sein. In jedem Falle wird durch das Anordnen der Nocken am Schaft dieser in seiner Festigkeit nicht beeinträchtigt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Gesteinsbohrers wiedergebenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen gekürzt gezeichneten Gesteinsbohrer, im Längsschnitt;

Fig. 2 einen Zentrierring des Gesteinsbohrers nach Figur 1, gegenüber der Figur 1 um 90° versetzt, im Längsschnitt.

Der Gesteinsbohrer nach Figur 1 weist einen Bohrkopf 1 mit dessen Stirnseite in Umfangsnähe überragenden Schneidkörpern 2 und im Zentrum überragendem Zentrierbohrer 3 auf. An den Bohrkopf 1 schliesst sich ein zylindrischer Schaft

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4 an. Dessen abragender Endbereich weist Mitnahmenuten 5 auf, die dem Eingriff von Verriegelungselementen eines Antriebsgerätes dienen. Nahe dem Bohrkopf 1 stehen vom Schaft 4 zwei diametral einander gegenüberliegende Nocken 6 ab.

Vom Bohrkopf 1 her ist der Schaft 4 über den grösseren Teil seiner Länge von einem Rohr 7 in radialem Abstand ummantelt. Der Abstandshalterung des Rohres 7 dienen vorder- und hinterseitig angeordnete, gleich ausgebildete Zentrierringe 8. Diese stehen mit dem Rohr 7 in Verbindung, wozu Vertiefungen 9 in den Zentrierringen 8 und in diese eingeformte Buckel 11 des Rohres 7 dienen. Auf dem Rohr 7 sitzt aussenseitig eine Förderwendel 12, die durch Ver-schweissungen 13 festgelegt ist.

Die Nocken 6 greifen in kulissenartige, insgesamt mit 14 bezeichnete Ausnehmungen des dem Bohrkopf 1 nahen Zentrierringes 8 ein. Die Ausbildung der Ausnehmungen 14 ist in Figur 2 verdeutlicht. Sie setzen sich zusammen aus einer Einführvertiefung 15 und einer sich quer zu dieser erstreckenden Tasche 16. Im Übergangsbereich von Vertiefung 15 und Tasche 16 ist der Grund der Ausnehmung 14 durch einen

Höcker 17 gebildet.

Zum Festlegen des Rohres 7 auf dem Schaft 4 wird dieses unter Aufschiebe- und anschliessender Drehbewegung durch Zusammenwirken der Nocken 6 mit den Ausnehmungen 14 5 des dem Bohrkopf 1 nahen Zentrierringes 8 in formschlüssige Verbindung mit dem Schaft 4 gebracht. Dabei überfahren die Nocken 6 den als Lösesicherung wirkenden Höcker 17.

Im Bohrbetrieb des Werkzeugs legen sich die Nocken 6 gegen die achsparallele Flanke 16a der Taschen 16, um das io für die Mitnahme des Rohres 7 erforderliche Drehmoment zu übertragen. Die Nocken 6 halten in Zusammenwirkung mit den Taschen 16 das Rohr 7 mit der Förderwendel 12 auch axial auf dem Schaft 4.

Bei allfälligem Verschleiss der Ausnehmungen 14 des in 15 Figur 1 in Eingriff gezeigten Zentrierringes 8 kann das Rohr 7 mit den diesen zugeordneten Teilen vom Schaft 4 in ebenso einfacher Weise ohne Verwendung von Hilfswerkzeugen entnommen werden. Das Rohr 7 lässt sich alsdann in umgekehrter Richtung nochmals auf den Schaft 4 aufsetzen, wobei der 20 zuvor hintere Zentrierring 8 mit seinen Ausnehmungen 14 in Eingriff mit den Nocken 6 tritt.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Gesteinsbohrer mit Bohrkopf, Schaft und diesen über einen Teil seiner Länge im Abstand konzentrisch umschlies-senden Rohr, das eine Förderwendel zum Transport des Bohrkleins und in beiden Endbereichen Zentrierringe zur Abstandshalterung gegenüber dem Schaft trägt, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (4) und zumindest einer der Zentrierringe (8) miteinander in Eingriff bringbare Mitnahmeelemente (6,14) aufweisen.
2. 2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Bohrkopf (1) nähere Zentrierring (8) und der zugeordnete Bereich des Schaftes (4) miteinander in Eingriff bringbare Mitnahmeelemente (6,14) aufweisen.
3. 3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zentrierringseitigen Mitnahmeelemente (14) an beiden Zentrierringen (8) vorgesehen sind.
4. 4. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnahmeelemente nach Art einer Bajonettverbindung als Nocken (6) am einen und kulissenartige Ausnehmungen (14) für die Nocken am anderen Teil ausgebildet sind.
5. 5. Gesteinsbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwei diametral gegenüberliegende Nocken (6) am Schaft (4) und korrespondierend dazu zwei kulissenartige Ausnehmungen (14) am Zentrierring (8) vorgesehen sind.