DE1122472B

DE1122472B - Dichtung zwischen Spuelrohr und Bohrstange an zentralgespuelten Gesteinsbohrmaschinen

Info

Publication number: DE1122472B
Application number: DED28053A
Authority: DE
Inventors: Kurt Pfannenschmidt
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1958-05-06
Filing date: 1958-05-06
Publication date: 1962-01-25

Description

Dichtung zwischen Spülrohr und Bohrstange an zentralgespülten Gesteinsbohrmaschinen Die Erfindung bezieht sich auf zentralgespülte Gesteinsbohrmaschinen und richtet sich auf die Gestaltung und Befestigung der Dichtung zwischen dem als Spülrohr bezeichneten Zuleitungsrohr für das Spülwasser der Bohrmaschine und der Innenbohrung der Bohrstange.
Es sind bereits zahlreiche Vorschläge für eine dauerhafte und den durch die rauhen Betriebsverhältnisse bedingten außerordentlichen Anforderungen entsprechende Dichtung gemacht worden, ohne daß bisher ein derartiges diesen Ansprüchen voll genügendes und dauerhaft befestigbares Element geschaffen werden konnte, obwohl hierfür ein dringendes Bedürfnis besteht. Infolge des Fehlens einer befriedigenden Lösung hat man bisher vielfach auf eine Dichtung verzichtet und die damit verbundenen Nachteile in Kauf genommen.
Hierbei ragt das Spülrohr ein gewisses Stück in die Spülbohrung der Bohrstange hinein, wobei zwischen der Außenwandung des Röhrchens und dem Bohrungsdurchmesser stets ein gewisses Spiel verbleibt. Durch diesen Zwischenraum tritt je nach dem Wasserdruck mehr oder weniger Spülwasser aus und dringt in den Bohrhammer ein, wo es erhebliche Störungen verursachen kann. Außerdem wird infolge des Wasserverlustes nicht mehr genügend Spülflüssigkeit in das Bohrloch gebracht, oder aber es wird Luft in den Spülkanal gerissen und gelangt damit in das Bohrloch. In beiden Fällen wird der Bohrstaub im Bohrloch nicht ausreichend durch die Spülflüssigkeit gebunden, wodurch eine gesundheitliche Gefährdung des Bedienungsmannes hervorgerufen werden kann.
Nach einem bekanntgewordenen Vorschlag (USA.-Patentschrift 2164 886) soll an das Ende des Spülrohres eine in die Innenbohrung der Bohrstange hineinreichende Gummihülse anvulkanisiert werden. Da zwischen der Gummihülse und der Spülbohrung der Bohrstange ein erheblicher Zwischenraum klafft, kann damit eine befriedigende Abdichtung nicht bewirkt werden.
Weitere Vorschläge gehen dahin (deutsche Auslegeschrift 1026 710, österreichische Patentschrift 188 675), im Einsteckende der Bohrstange in entsprechende Ausnehmungen einen Dichtkörper mit keilförmigem oder nierenförmigem Querschnitt einzubetten, der mit seinem Innendurchmesser elastisch an der Außenwand des Spülrohres anliegt und die Dichtung hervorbringt. Diese Maßnahmen können nicht befriedigen, weil eine Schwächung des Einsteckendes der Bohrstange durch darin anzubringende Nuten oder Rillen zu erhöhter Bruchhäufigkeit führt.
Ein ähnlicher Vorschlag (USA.-Patentschrift 1466 510) zeigt ein Dichtelement, das die Abdichtung lediglich gegen das Bohrhammerinnere bewirkt, während durch zwei ineinanderpassende Konusflächen am Einsteckende der Bohrstange und im Aufnahmeteil des Hammers das Austreten des Spülwassers zwischen diesen Teilen verhütet werden soll. Auch diese Ausbildung ist mangelhaft, weil eine Abdichtung zwischen Bohrstange und Bohrhammer durch ein nicht elastisches Mittel nicht voll wirksam ist.
Es ist auch bekannt (französisches Patent 1 092 445), das in die Bohrstange hineinragende Spülrohr nach vorn konisch zu verjüngen und die Dichtung durch ein in der ebenfalls konisch gehaltenen Innenbohrung der Bohrstange mittels Federkraft gehaltenes Dichtungsröhrchen zu bewirken. Infolge der geringen Haltekraft wird die Dichtungshülse durch die Hubstöße von der Bohrung der Bohrstange losgerissen und nach kurzer oder längerer Zeit zerstört. Jedenfalls ist keine sichere Dichtung, weder zwischen Spülrohr und Dichtkörper noch zwischen diesem und der Bohrstange, gewährleistet.
Die Erfindung geht aus von einer das Spülrohr der Gesteinsbohrmaschine dichtend umschließenden, im Einsteckende der Bohrstange angebrachten Dichtungshülse aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff, und sie besteht darin, daß die sich in Richtung zur Bohrstangenspitze verjüngende, in eine außen dem Spüldruck ausgesetzte, das Spülrohr direkt umschließende Verlängerung auslaufende Hülse mit ihrem hinteren, dem Einsteckende zugewandten, gegen die Spülbohrung der Bohrstange dichtenden Teil in dieser mittels einer Gewindeverbindung befestigt ist.
Durch das axiale Auseinanderrücken der Dicht-und Befestigungsfläche ist die Ausübung des Dichtdruckes auf das Spülrohr unabhängig von der Notwendigkeit des kraftschlüssigen Sitzes im Einsteckende.
Infolge der schädliche Rückwirkungen aufeinander vermeidenden örtlichen Trennung von Dicht- und Befestigungsfläche und der Gewindeverbindung zwischen Dichtungshülse und Bohrrohr wird eine hervorragende und dauerhafte Dichtwirkung erzielt, ohne die Dichtungshülse in eine das Bohrrohr schwächende Rille einpressen zu müssen.
Zur Herstellung der Gewindeverbindung ist erfindungsgemäß ein Teil der Bohrung der Bohrstange im Bereich des Einsteckendes mit einem Innengewinde versehen, in welches die Dichtungshülse eingeschraubt ist. Hierbei weist das Gewinde die gleiche Einschraubdrehrichtung auf, welche der Umsetzdrehung der Bohrstange entspricht.
Das Außengewinde der Dichtungshülse kann entweder vor dem Einschrauben oder aber erst durch das Einschrauben hergestellt sein. Beispielsweise kann nach der Erfindung das Gewinde der Dichtungshülse durch Erwärmen oder Behandeln derselben mit einem Lösungsmittel, wodurch sie vorübergehend in einen plastischen Zustand versetzt wird, beim Einschrauben in die Gewindegänge des Innengewindes der Bohrstange auf dem ursprünglich glatten Außenmantel der Dichtungshülse erzeugt sein. Nach Beendigung der Erwärmung bzw. Verdunstung des Lösungsmittels ist durch Eintritt der Wiederverfestigung des Kunststoffes eine feste formschlüssige Gewindeverbindung hergestellt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. In die Bohrung 5 des Einsteckendes der Bohrstange 1 ragt das Spülrohr 2 hinein. Die Dichtungshülse 3 umschließt mit ihrer sich in Richtung der Bohrstangenspitze erstreckenden Verlängerung 3 a das Spülrohr 2. Die Bohrung 5 ist mit einem Gewinde 4 versehen, in welches der hintere Teil der Dichtungshülse 3 eingeschraubt ist.

Claims

PATENTANSPRVCHE: 1. Dichtung zwischen Spülrohr und Bohrstange an zentralgespülten Gesteinsbohrmaschinen, bestehend aus einer das Spülrohr dichtend umschließenden, im Einsteckende der Bohrstange angebrachten Dichtungshülse aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff, dadurch gekenn- zeichnet, daß die sich in Richtung zur Bohrstangenspitze verjüngende, in eine außen dem Spüldruck ausgesetzte, das Spülrohr (2) dicht umschließende Verlängerung (3 a) auslaufende Dichtungshülse (3) an ihrem dem Einsteckende zugewandten, gegenüber der Spülbohrung (5) der Bohrstange (1) dichtenden Teil in dieser mittels einer Gewindeverbindung (4) befestigt ist.
2. Dichtung nach Anspruch 1 mittels einer Gewindeverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungshülse (3) in das Innengewinde (4) der Bohrstange (1) mit ihrem Außengewinde im Umsetzdrehsinn eingeschraubt ist.
3. Dichtung nach Anspruch 1 mittels einer Gewindeverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungshülse (3) mit ihrem glatten Außenmantel in das Innengewinde (4) der Bohrstange (1) im Umsetzdrehsinn eingeschraubt und dadurch ihr Außengewinde hergestellt ist.
4. Dichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengewinde der Dichtungshülse (3) durch Erwärmung oder durch Behandlung mit einem nur vorübergehend wirkenden Lösungsmittel, wodurch die Hülse in einen plastischen Zustand versetzt wird, beim Eindrehen in das Innengewinde der Bohrstange (1) auf der ursprünglich glatten Außenwandung erzeugt und daß nach Abkühlung bzw. Verdunstung des Lösungsmittels eine feste und dichtende Gewindeverbindung hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 881734; britische Patentschrift Nr. 671890; österreichische Patentschrift Nr. 188 675; französische Patentschrift Nr. 1092 445; USA.-Patentschriften Nr. 2 164 886, 2 398 838.