DE10225061A1 - Rock drill has liquid flushed pot-shaped drilling head having volume variable chamber with hydrodynamical narrow opening, axially moved with predetermined limits relative to drill rod - Google Patents

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Abstract

A liquid-flushed pot-shaped drilling head (4) is axially moved within predetermined limits, relative to a drill rod (3). A volume variable filling chamber (8) with hydrodynamical narrow opening, is formed within the inner surface (5) of the drilling head. The narrow opening is formed as a narrow gap.

Description

Die Erfindung bezeichnet einen mit Flüssigkeit gespülten Gesteinsbohrer mit einem relativ zur Bohrstange begrenzt axial beweglichen Bohrkopf, vorzugsweise zum Bohren von Sprenglöchern im Bergbau.The invention designates one with liquid flushed Rock drill with an axially movable relative to the boring bar limited Drilling head, preferably for drilling blast holes in mining.

Nach der US6021855 ist ein wassergespülter Gesteinsbohrer mit einem relativ zur Bohrstange begrenzt axial beweglichen, wassergespülten, topfförmigen Bohrkopf bekannt, wodurch höhere Abbauleitungen erzielbar sind. Der begrenzt axial frei bewegliche Bohrkopf schlägt bei Leerschlägen ungedämpft auf den antriebsseitigen Axialanschlag, was eine unnötige Materialermüdung bewirkt.After US6021855 is a water-flushed rock drill with a water-flushed, pot-shaped drill head that is axially movable relative to the boring bar to a limited extent, as a result of which higher extraction lines can be achieved. The boring head, which can move freely to a limited extent, hits the drive-side axial stop undamped when there are no blows, which causes unnecessary material fatigue.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Realisierung eines auch bei Leerschlägen ermündungsarmen Gesteinsbohrers mit relativ zur Bohrstange begrenzt axial beweglichen Bohrkopf.The object of the invention is in the realization of a rock drill with little or no need for emptying with axially movable drill head limited relative to the boring bar.

Die Aufgabe wird im wesentlichen durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task essentially becomes by the characteristics of the independent Expectations solved. Advantageous further developments result from the subclaims.

Im Wesentlichen weist ein Gesteinsbohrer mit einem relativ zu einer Bohrstange begrenzt axial beweglichen, mit Flüssigkeit gespülten, topfförmigen Bohrkopf einen Bohrkopfinnenmantel auf, wobei die Bohrstange einen, dem Bohrkopfinnenmantel zugeordneten, Kolben zur Volumenveränderung eines Füllraumes aufweist, welcher über zumindest eine strömungsdynamisch enge Öffnung mit Flüssigkeit füllbar ist.Basically, a rock drill has a axially movable relative to a boring bar, with liquid flushed, pot-shaped drill head a drill head inner jacket, the drill rod one, the drill head inner jacket assigned piston for changing the volume of a filling space has which over at least one fluid dynamically narrow opening can be filled with liquid.

Bei Leerschlägen des Bohrkopfes wird eine mit grossen Schwingungsamplituden freie Bewegung durch die dazu notwendig durch die strömungsdynamisch enge Öffnung zum bzw. aus dem volumenveränderbaren Füllraum gepresste, im wesentlichen inkompressible Flüssigkeit durch den Strömungswiderstand gedämpft. Im Arbeitspunkt bei Kontakt des Bohrkopfes mit dem abzutragenden Gestein hingegen wird eine kleine Schwingungsamplitude durch die Elastizität der Flüssigkeit im Füllraum aufgenommen und somit kaum gedämpft.If the drill head is empty, one is added large vibration amplitudes free movement through the necessary through the flow dynamic narrow opening to or from the volume changeable filling space pressed, essentially incompressible liquid due to the flow resistance attenuated. In the working point when the drill head comes into contact with the one to be removed Rock, on the other hand, has a small oscillation amplitude elasticity the liquid in the filling room recorded and thus hardly damped.

Vorteilhaft ist zumindest eine strömungsdynamisch enge Öffnung des Füllraums als ein strömungsdynamisch enger Spalt ausgebildet, wodurch zwischen der Bohrstange und dem Bohrkopf auf Dichtmittel verzichtet werden kann.At least one is dynamic in terms of flow narrow opening of the filling space as a fluid dynamic narrow gap formed, which between the boring bar and the Drill head can be dispensed with sealant.

Vorteilhaft weist der Bohrkopf einen lösbar mit desem verbundenen, antriebsseitigen Axialanschlagmittel für die Bohrstange auf, welcher den Füllraum antriebsseitig abschliesst, wodurch eine Montage/Demontage des Bohrkopfes möglich ist.The drill head advantageously has one solvable with its connected, drive-side axial stop means for the boring bar on which the fill space closes on the drive side, whereby assembly / disassembly of the drill head possible is.

Vorteilhaft ist das antriebsseitige Axialanschlagmittel eine geteilte Mutter, welche im radial verjüngten Bereich des Bohrstanges hälftig zusammensetzbar ist, wodurch eine einfache Montage möglich ist.This is advantageous on the drive side Axial stop means a split nut, which is in the radially tapered area half of the boring bar can be assembled, making simple assembly possible.

Vorteilhaft weist der Bohrkopf und der Bohrstange einander formschlüssig passend zugeordnete Drehmitnahmemittel wie eine Polygonmitnahme auf, wodurch eine Drehübertragung von der Bohrstange zum Bohrkopf möglich ist.Advantageously, the drill head and the boring bar form-fitting each other suitably assigned rotary driving means like a polygon driving on, causing a rotation transfer from the boring bar to the boring head.

Vorteilhaft bildet das antriebsseitige Axialanschlagmittel einen Teil der Drehmitnahmemittel aus, bspw. ein Innenpolygon oder bogenförmige Passfedern, welche ein Drehmoment vor Bohrstange auf den Bohrkopf bei axialer Beweglichkeit übertragen, wodurch diese als auswechselbare Verschleissteile ausführbar sind.This is advantageous on the drive side Axial stop means from a part of the rotary driving means, for example. an inner polygon or arcuate Feather keys which have a torque in front of the boring bar on the boring head transmitted with axial mobility, whereby these can be implemented as replaceable wearing parts.

Die Erfindung wird bezüglich eines vorteilhaften Ausführungsbeispiels näher erläutert mit einer Darstellung eines Gesteinsbohrers.The invention relates to a advantageous embodiment explained in more detail with a representation of a rock drill.

Nach der Darstellung weist ein in der oberen Bildhälfte im Arbeitspunkt, in der unteren Bildhälfte im Leerschlag dargestellter, flüssigkeitsgespülter Gesteinsbohrer 1 mit Hartstofteinsatz 2 einen relativ zu einer hohlen Bohrstange 3 begrenzt axial beweglichen, topfförmigen Bohrkopf 4 mit einem inneren Bohrkopfinnenmantel 5 auf. Die Bohrstange 3 bildet einen, dem Bohrkopfinnenmantel 5 zugeordneten, Kolben 6 aus, welcher einen durch die Relativbewegung bis einschliesslich Null volumenveränderlichen Füllraum 8 werkzeugseitig begrenzt, welcher über mehrere strömungsdynamisch enge Öffnungen 7a, 7b, 7c, 7d mit Flüssigkeit füllbar bzw. entleerbar ist. Die Öffnungen 7a, 7b, 7c, 7d sind teilweise als radiale Bohrungen durch die Bohrstange 3 bzw. den Bohrkopf 4 und teilweise als Ringspalt zwischen diesen ausgebildet. Der Bohrkopf 4 weist ein lösbar verbundenes, antriebsseitiges Axialanschlagmittel 9 für den Kolben 6 der die Bohrstange 3 in Form einer zweigeteilten Innenringmutter auf, welche im radial verjüngten Bereich der Bohrstange 3 hälftig zusammengesetzt ist und den Füllraum 8 antriebsseitig abschliesst, wobei im Falle des antriebsseitigen Axialanschlags der Füllraum 8 ein Volumen von Null aufweist. Das als relativ zum Bohrkopf 4 aus durchgehärtetem Stahl als weicheres Verschleissteil aus weichzähem Stahl ausgebildete antriebsseitige Axialanschlagmittel 9 bildet einen Teil der Drehmitnahmemittel 10 in Form eines angefasten Vierkants aus.According to the illustration, a liquid-rinsed rock drill shown in the upper half of the picture at the working point, in the lower half of the picture in empty space 1 with hard material insert 2 one relative to a hollow boring bar 3 limited axially movable, pot-shaped drill head 4 with an inner drill head inner jacket 5 on. The boring bar 3 forms one, the drill head inner jacket 5 assigned, piston 6 which has a filling space which is variable in volume due to the relative movement up to and including zero 8th limited on the tool side, which has several fluid dynamically narrow openings 7a . 7b . 7c . 7d can be filled or emptied with liquid. The openings 7a . 7b . 7c . 7d are partially as radial holes through the boring bar 3 or the drill head 4 and partially formed as an annular gap between them. The drill head 4 has a releasably connected, drive-side axial stop means 9 for the piston 6 the the boring bar 3 in the form of a two-part inner ring nut, which in the radially tapered area of the boring bar 3 is composed in half and the filling space 8th closes on the drive side, the filling chamber in the case of the axial stop on the drive side 8th has a volume of zero. That as relative to the drill head 4 made of hardened steel as a softer wear part made of soft-tough steel on the drive side axial stop means 9 forms part of the rotary driving means 10 in the form of a chamfered square.

Claims (6)

Gesteinsbohrer mit einem relativ zu einer Bohrstange (3) begrenzt axial beweglichen, mit Flüssigkeit gespülten, topfförmigen Bohrkopf (4) mit einem Bohrkopfinnenmantel (5), dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrstange (3) einen, dem Bohrkopfinnenmantel (5) zugeordneten, Kolben (6) zur Volumenveränderung eines Füllraumes (8) aufweist, welcher über zumindest eine strömungsdynamisch enge Öffnung (7a, 7b, 7c, 7d) mit Flüssigkeit füllbar ist.Rock drill with a relative to a boring bar ( 3 ) limited axially movable, liquid-flushed, pot-shaped drill head ( 4 ) with a drill head inner jacket ( 5 ), characterized in that the boring bar ( 3 ) one, the drill head inner jacket ( 5 ) assigned piston ( 6 ) to Volume change of a filling room ( 8th ), which has at least one flow dynamically narrow opening ( 7a . 7b . 7c . 7d ) can be filled with liquid. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die strömungsdynamisch enge Öffnung (7a, 7b, 7c, 7d) ein strömungsdynamisch enger Spalt ist.Rock drill according to claim 1, characterized in that the fluid dynamically narrow opening ( 7a . 7b . 7c . 7d ) is a narrow gap in terms of flow dynamics. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (4) ein lösbar mit diesem verbundenes, antriebsseitiges Axialanschlagmittel (9) für die Bohrstange (4) aufweist, welches den Füllraum (8) antriebsseitig begrenzt.Rock drill according to claim 1 or 2, characterized in that the drill head ( 4 ) a detachable axial stop means connected to this ( 9 ) for the boring bar ( 4 ), which has the filling space ( 8th ) limited on the drive side. Gesteinsbohrer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Axialanschlagmittel (9) eine geteilte Innenringmutter ist.Rock drill according to claim 3, characterized in that the drive-side axial stop means ( 9 ) is a split inner ring nut. Gesteinsbohrer nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrkopf (4) und die Bohrstange (3) einander formschlüssig passend zugeordnete Drehmitnahmemittel (10) aufweist.Rock drill according to one of the preceding claims, characterized in that the drill head ( 4 ) and the boring bar ( 3 ) positively assigned rotating entrainment means ( 10 ) having. Gesteinsbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Axialanschlagmittel (9) einen Teil der Drehmitnahmemittel (10) ausbildet, welche ein Drehmoment von der Bohrstange (3) auf den Bohrkopf (4) übertragen.Rock drill according to claim 4, characterized in that the drive-side axial stop means ( 9 ) part of the rotary driving means ( 10 ) which generates a torque from the boring bar ( 3 ) on the drill head ( 4 ) transfer.
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