DE1026709B

DE1026709B - Gesteinsbohrhammer mit axialer Spuelleitung

Info

Publication number: DE1026709B
Application number: DEF15972A
Authority: DE
Inventors: Ewald Schmitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-10-23
Filing date: 1954-10-23
Publication date: 1958-03-27

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrhammer mit axialer Spülleitung für die Zuführung von Spülwasser oder Blasluft zum Bohrwerkzeug. Bei· derartigen Bohrhämmern ist durch geeignete Maßnahmen dafür Sorge zu tragen, daß ein trockenes Bohren, insbesondere auch beim Anbohren, ohne Spülwasserzufuhr unmöglich gemacht ist. Bei trokkenem Bohren entsteht eine erhebliche gesundheitsgefährende Staubbelästigung, die zu den bekannten Silikoseerkrankungen führen kann. Außerdem ist das trockene Bohren für die Haltbarkeit und Lebensdauer der Hartmetallschneiden des Bohrwerkzeuges äußerst unzuträglich. Durch eine geeignete zwangläufige Kupplung der Zufuhr der Arbeitsluft zum Schlagkolben und des Spülwassers zum Bohrwerkzeug muß sichergestellt werden, daß die Spülung bereits eingesetzt hat, bevor der Bohrhammer in Tätigkeit tritt. Nach Beendigung des Bohrens muß umgekehrt ebenso zwangsmäßig zunächst die Zufuhr der Arbeitsluft und dann die des Spülwassers abgestellt werden können.

In vielen Fällen ist es zweckmäßig, vor dem Anbohren die Stelle, an der das Bohrloch niedergebracht werden soll, oder nach beendetem Bohren das Bohrloch selbst durch einen kräftigen Blasluftstrom sauber zu blasen. Die Zuführung des Spülwassers sowie wechselweise der Blasluft zum Bohrwerkzeug erfolgt bei diesen Bohrhämmern durch die gleiche axiale Spülleitung, wobei selbstverständlich das andere Medium selbsttätig abgesperrt sein muß. Bei einem bekannten Bohrhammer dieser Art erfolgt die Regelung der Spülwasserzufuhr zur axialen Spülleitung mittels eines federbelasteten Ventils, das über einen Stößel von einem handbetätigten Drehschieber für die Zufuhr der Arbeiitskift gesteuert wird. Die Blasluft dagegen wird zwecks Ausblasen« des Bohrloches bei geschlossenem Spülwasservenitil vom Drehschieber aus unmittelbar durch einen Verbindüngskanal zu der axialen Spülleitung· des Bohrhammers geführt.

Bei erneuter Inbetriebnahme und damit wieder erfolgender Zufuhr von Spülwasser tritt dieses außer in die axiale Spülleitung auch durch den Verbindungskanal für die Blasluft direkt bis zum Drehschieber und verbleibt hier während der ganzen Betriebsdauer. Es hat sich nun gezeigt, daß durch das im allgemeinen mit chemisch aggressiven Bestandteilen verunreinigte Spülwasser sehr bald der Drehschieber korrodiert und damit undicht wird, so daß das Spülwasser durch diese Undichtheiten des Drehschiebers hindurchtritt und zum Teil ins Freie verlorengeht, zum anderen Teil aber in die Zuführungskanäle für die Arbeitsluft und damit in den Zylinderraum für den Schlagkolben gelangt. Hier verursacht das unsaubere Spülwasser Verunreinigungen und Korrosion von Schlagkolben Gesteinsbohrhammer
mit axialer Spülleitung

Anmelder:
Ingenieurbüro

Dipl.-Ing. Friedrich Heinrich. Flottmann,
Bocaum-Riemke, Cruismannstr. 9

Ewald Schmitz, Herne (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

und Zylinderwandung, Verschlechterung der Schmie-

ao rung, stärkeren Verschleiß im Zylinderraum und schließlich eine Leistungsminderung der Schlagarbeit und damit eine Herabsetzung der erzielbaren Bohrleistung des Bohrhammers.

Bei einem anderen bekannten Gesteinsbohrer ist zwar ein abwechselndes Trocken- und Naßbohren möglich, ohne daß jedoch bei der für Naßbohrer eingerichteten Ausführungsform die axiale Spülleitung auch für die Zuführung der Blasluft verwendet werden kann. Die Blasluftzuführung erfolgt nämlich hierbei mittels des handbetätigten Auspuffhahnes über den Zylinderraum an Drallnuten des Kolbens entlang zum vorderen Zylinderraum und von hier zur Längsbohrung des Gesteinsbohrers. Die Blasluft wird auf diesem Wege infolge der engen Durchtrittsquerschnitte stark gedrosselt. Es wird bei dieser Anordnung nicht mit Sicherheit verhindert, daß gleichzeitig Blasluft mit dem Spülwasser dem Bohrwerkzeug zugeführt werden kann.

Weiterhin ist eine Stoßbohrmaschine bekannt, bei der der Kolbenschaft abwechselnd, und zwar an einem Ende mit entspannter Arbeitsluft zur Verwendung als Blasluft und am anderen Ende mit Spülwasser beaufschlagt wind. Die Zufuhr von Spülwasser und Druckluft wechselt in kürzesten Zeitabständen, nämlich in den Abständen der hin- und hergehenden Bewegung des Kolbens ab. Das bedeutet praktisch eine fast gleichzeitige Einführung von Spülwasser und Druckluft, was als Nachteil angesehen werden muß.

Durch die Erfindung werden alle diese Mängel vermieden. Erfindungsgemäß sind auf einem Ventilschieber einander entgegengesetzt zwei Ventilkegel angebracht, von denen der eine für die Regelung der Spülwasserzufuhr dient und der andere mit der vom

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Drehschieber kommenden Blasluftzufuhrleitung in Verbindung steht. Diese beiden Ventilkegel sind mit ihren Dichtflächen einander zugekehrt und besitzen einen Abstand voneinander, der größer ist als der Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen einer Ventilhülse, die die Ventilschieberstange mit einem gewissen Abstand umgibt, durch den ein Ringkanal entsteht. Die Ventilliülse ist an ihren Stirnseiten,mit je einer Ausnehmung versehen, durch die sie mit der Spülwasserzufuhr und der Blasluftzufuhr in Verbindung steht. Außerdem hat die Ventilhülse Querbohrungen, an die sich eine Verbindungsleitung zur axialen Leitung anschließt.

Der Ventilschieber kann ohne besonderen Aufwand mit einwandfreien Dichtungen, beispielsweise Gummi- *5 dichtungen, an den Ventilsitzflächen versehen werden, so daß kein Spülwasser mehr in den Schlaghubraum des Zylinders oder ins Freie übertreten kann.

Der Ventilschieber ist unter der Wirkung einer Feder mit einem Stößel auf dem Drehschieber geführt a° und zwar derart, daß vor dem Anstellen der Arbeitsluft durch den Drehschieber zunächst der Ventilsitz für die Spülwasserzufuhr geöffnet und gleichzeitig der Ventilsitz für die Blasluftzufuhr geschlossen wird. Bevor also der Schlagbolzen zu arbeiten beginnt, ist die Spülung bereits in Gang gebracht. Beim Stillsetzen des Bohrhammers wird in umgekehrter Reihenfolge zunächst die Schlagluft und dann das Spülwasser abgestellt.

Um die Blasluft zum starken Ausblasen des Bohrloches anstellen zu können, ist in der erfindungsgemäßen Ausführung vorgesehen, daß durch ein weiteres Zurückdrehen des Drehschiebers von der Ruhestellung aus, in der der Ventilsitz für den Spülwasserdurchtritt geschlossen und der für den Blasluftdurchtritt bereits geöffnet war, ohne daß allerdings die Blasluft durch den Drehschieber bereits freigegeben wurde, die Verbindung zwischen Drehschieberauslaß und Zuführungskanal für die Blasluft hergestellt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch den hinteren Teil des Bohrhammers;

Fig. 2 zeigt das Steuerorgan mit angestellter Spülwasserzufuhr bei abgesperrter Arbeitsluft; Fig. 3 zeigt das Steuerorgan in Ruhestellung; Fig. 4 zeigt das Steuerorgan mit angestellter Blasluftzufuhr.

Der Zylinder 1 des Bohrhammers mit dem Schlaghubraum 2 ist hinten durch den Zylinderdeckel 3 abgeschlossen, durch dessen zentrale Bohrung das als axiale Spülleitung dienende Spülröhrchen 4 hindurchgeführt ist. Das Spülröhrchen dient wechselweise als Zuführung für Spülwasser oder Blasluft zu dem nicht dargestellten, in den vorderen Teil des Bohrhammers eingeführten und vom Schlagkolben beaufschlagten Bohrwerkzeug und ist in dem Abschluß deckel 5 in einer Hülse 6 gelagert und mittels einer Gummidichtung 7 abgedichtet. Die Hülse 6 ist durch einen Verschlußstopfen 8 befestigt und mit Querbohrungen 9 und am Umfang mit einer ringförmigen Ausnehmung 10 versehen.

In dem Zylinderdeckel 3 ist quer zu dessen Längsachse der zylindrische oder konische Drehschieber 11 angeordnet, dessen Bohrung 12 mit dem Anschluß für die Druckluftleitung in Verbindung steht.

Die Wandung des Drehschiebers 11 ist mit einer als Schlitz oder Bohrung ausgebildeten Durchlaßöffnung 13 versehen, während auf dem Umfang des Drehschiebers eine Führungsnut 14 angeordnet ist.

In dem Zylinderdeckel 3 befindet sich eine Sammelkammer 15 mit Zuführungs- und Steuereinrichtungen für die Zuführung der Arbeitsluft zum Schlaghubraum 2 sowie zum vorderen Zylinderraum des Bohrhammers.. Oberhalb des Drehschiebers 11 und senkrecht dazu ist das mit zwei Ventilkegeln 16 und 17 versehene Steuerorgan, der Ventilschieber 18, längs verschiebbar angeordnet. Der Ventilschieber 18 tritt mit größerem Spiel durch die Ventilhülse 19 und führt sich unter der Wirkung einer Feder 20 mit einem Stößel 21 auf dem Umfang des Drehschiebers 11. Die Ventilhülse 19 ist mit zwei den Ventilkegeln 16 und 17 des Venitilschiebers 18 entsprechenden Ventilsitzen sowie mit Querbohrungen 22 versehen. An ihren beiden Längsenden ist je eine Ausnehmung 23 und 24 vorgesehen. Dabei steht die Ausnehmung 23 mit einer Anschlußleitung 25 für die Spülwasserzufuhr in Verbindung, während von dem von der gegenüberliegendem Ausnehmung 24 gebildeten Raum ein Verbindungskanal 26 zu der Querbohrung im Zylinderdeckel 3 für den Drehschieber 11 führt.

In der in Fig. 3 dargestellten Ruhestellung des Bohrhammers befindet sich die Durchlaßöffnung 13 des Drehschiebers 11 nicht in Verbindung mit dem zu der Sammelkammer 15 im Zylinderdeckel 3 führenden Kanal 27. Die Arbeitsluft für den Schlagkolben ist also abgesperrt. Der Stößel 21 des Ventilschiebers 18 ist in die Führungsnut 14 auf dem Umfang des Drehschiebers eingetreten, so daß der hintere Ventilkegel 16 auf seinem Ventilsitz aufsitzt und damit die Zufuhr von Spülwasser zum axialen Spülröhrchen 4 unterbindet.

Wenn der Bohrhammer in Betrieb genommen werden soll, wird der Drehschieber 11 zunächst in Pfeilrichtung 29 in die in Fig. 2 dargestellte Lage gedreht, wobei die Verbindung zwischen der Bohrung 12 des Drehschiebers und der Sammelkammer 15 zunächst noch unterbrochen ist, so daß der Schlagkolben des Bohrhammers nicht mit Arbeitsluft beaufschlagt werden kann. Dagegen ist der Stößel 21 aus der Führungsnut 14 herausgetreten und stützt sich jetzt auf dem Umfang des Drehschiebers 11 ab. Dadurch hat sich der hintere Ventilkegel 16 von seinem Ventilsitz abgehoben und dem Spülwasser den Weg freigegeben zum Durchtritt über die Längsbohrung der Ventilhülse 19, deren Querbohrungen 22 und den Verbindungskanal 28 zu der ringförmigen Ausnehmung 10 und den Querbohrungen 9 der Hülse 6 und damit zum axialen Spülröhrchen 4. Vor dem Beginn des Bohrens tritt also zunächst die Wasserspülung in Tätigkeit. Bei dieser Stellung des Ventilschiebers 18 ist gleichzeitig der Ventilkegel 17 auf seinen Ventilsitz gepreßt, so daß die Blasluftzuführkanäle und damit die Verbindung zum Drehschieber abgesperrt sind.

Zum Anbohren wird der Drehschieber in Pfeilrichtung 29 weitergedreht, bis seine Durchlaßöffnung 13 zunächst nur einen Teilquerschnitt für den Durchtritt der Arbeitsluft aus der Drehschieberlängsbohrung 12 über den Kanal 27 zu der Sammelkammer 15 und damit zum Schlagwerk des Bohrhammers freigegeben hat. Die Spülwasserzufuhr bleibt dabei weiter in Tätigkeit.

Bei voller Bohrleistung nimmt der Drehschieber 11 schließlich die in Fig. 1 gezeigte Stellung ein. Zum Außerbetriebsetzen des Bohrhammers erfolgen die einzelnen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge, so daß also dann zunächst die Arbeitsluft abgesperrt und dann erst die Spülwasserzufuhr zum Bohrwerkzeug unterbrochen wird. Es ist somit Sorge getragen, daß keine Staubbelästigung durch trockenes Bohren

Claims

ohne Spülwasserwirkung sowie dabei eine Beschädigung der Hartmetallschneiden eintreten kann. Zum Reinblasen der zu bohrenden Stelle an der Gesteinswand sowie zum Ausblasen des Bohrloches wird die Blasluftzufuhr durch Rückdrehen des Drehschiebers 11 in Richtung des Pfeiles 30 über die Ruhestellung hinaus in die in Fig. 4 dargestellte Lage angestellt. Dabei verbleibt der Stößel 21 des Ventilschiebers 18 in der Führungsnut 14 des Drehschiebers, so daß der Ventilkegel 16 weiter auf seinem Ventilsitz aufsitzt und. damit die Spülwasserzufuhr unterbrochen bleibt. In dieser Stellung des Ventilschiebers 18 ist aber gleichzeitig der Ventilkegel 17 von seinem Ventilsitz abgehoben, und es ist damit die Verbindung zwischen der Ausnehmung 24 und der Längsbohrung der Ventilhülse 19 freigegeben. Die Durchlaßöffnung 13 ist in dieser Arbeitsstellung in Verbindung mit dem Kanal 26 gekommen, so daß die durch die Längsbohrung 12 des Drehschiebers zugeführte Druckluft als Blasluft hier hindurch und über die vom Ventilschieber 18 freigegebene Verbindung und die Kanäle 28, 10 und 9 zum axialen Spülröhrchen 4 geleitet wird. In dieser Stellung des Drehschiebers wird also durch den Ventilschieber 18 die Blasluftzufuhr freigegeben und die Spühvasserzufuhr weiter gesperrt. Die Betätigung des Steuerorgans für die wechselweise Freigabe von Spülwasser und Blasluft bzw. die Absperrung des jeweilig anderen Mediums durch den Drehschieber kann natürlich auch auf pneumatischem Wege erfolgen, wobei das Steuerorgan mit einer oder mehreren Kolbenflächen versehen ist, die durch von der jeweiligen Stellung des Drehschiebers abhängige Steuerluft beaufschlagt werden und damit das Steuerorgan in der einen oder der entgegengesetzten Richtung bewegt werden kann. Patent ANSi1

1. Gesteinsbohrhammer mit axialer Spülleitung und einem von dem Drehschieber für die Zuführung der Arbeitsluft betätigten, federbelasteten Ventilschieber für die Spülwasserzuführung, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ventilschieber (18), dem Ventilkegel (16) für die Spülwasserzufuhr entgegengesetzt, ein weiterer, mit der vom Drehschieber(ll)kommendeniBlasluftzufuhrleitung (26) in Verbindung stehender Ventilkegel (17) derart angeordnet ist, daß die beiden Ventilkegel (16, 17) mit ihren Dichtungsflächen einander zugekehrt sind und einen Abstand voneinander besitzen, der größer ist als der Abstand zwischen den beiden zugehörigen Ventilsitzflächen an den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der die Ventilschieberstange unter Bildung eines Ringkanals mit Abstand umgebenden Ventilhülse (19), die an ihren Stirnseiten mit je einer Ausnehmung (23, 24) mit der Spülwasserzufuhr und der Blasluftzufuhr in Verbindung steht und Querbohrungen (22) besitzt, an die sich eine Verbindungsleitung (28) zur axialen Leitung (4) anschließt.

2. Gesteinsbohrhammer mit einer Führungsnut auf dem Umfang des Drehschiebers zur Führung des Stößels des Ventilschiebers nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsnut (14) so weit verlängert ist, daß in der Blasstellung des Drehschiebers (11) der Zuführungskanal (26) mit der Luftauslaßöffnung (13) des Drehschiebers in Verbindung steht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 562 468;
französische Patentschrift Nr. 391 801.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen