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Bohrstange Beim schlagenden Bohren mit Umsetzen des Bohrers sowie
beim drehschlagenden Bohren finden im allgemeinen Bohrstangen Verwendung, die ein
kantiges Profil, vorzugsweise ein Sechskantprofil, besitzen. Man weicht vom Kreisprofil
ab, weil bei einem kantigen Profil die Übertragung des Drehmomentes einfach dadurch
erfolgen kann, daß die Bohrmaschine mit einer Einsteckhülse ausgerüstet wird, welche
dem Bohrstangenprofil entspricht.
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Zur Begrenzung der Axialbewegung besitzen die gebräuchlichen Bohrstangen
Bunde, Wülste oder Rillen. Alle diese Ausgestaltungsformen sind häufig Ursache für
Gestängebrüche. Wenn die Bunde bzw. Wülste durch Schmieden, Stauchen oder Schweißen
erzeugt wurden, ist es die Gefügsveränderung oder die Walzenphasenverformung im
Bohrstahl, welche die Bruchgefahr begünstigt, während es bei eingewalzten oder eingedrehten
Rillen die dann auftretende Kerbwirkung ist.
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Man hat daher nach anderen Lösungen an den Bohrstangen selbst gesucht
und als eine solche das sogenannte »Zapfeneinsteckende« vorgeschlagen. Es entsteht
dadurch, daß das Bohrstangenende abgedreht wird. Um aber wegen der zentralen Führung
des Spülrohres zwischen Hohlkanal und Außenwandung der Bohrstange möglischst viel
Material zu behalten, darf der Zapfen nur wenig abgedreht werden. Dadurch wird die
Auflagefläche im Bohrhammer, die sogenannte »Schulter«, sehr klein; sie nutzt sich
leicht ab, wodurch die Bohrstange in den Kolbenraum hineinwandert und den Schlaghub
des Kolbens begrenzt. Es besteht weiterhin die Gefahr bei diesen bundlosen Bohrstangen,
daß sie sich festbohren und dann weder durch den Bohrhammer noch mit,dem Bohrschlüssel
herausgezogen werden können.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man auf der Schulter einen Gummibund
auf-vulkanisiert; diese Maßnahme hat jedoch zum Nachteil, daß beim Bohren ein Leistungsverlust
von 15 bis 201/o auftritt, w--il der weiche Gummibund nur eine schlechte Ausnutzung
der Reflexschläge des Bohrhammers zuläßt.
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Gegenüber den bekanntgewordenen Bohrstangen mit kantigen Profilen
in Gesteinsbohrmaschinen bringt die vorliegende Erfindung eine völlig neuartige
in Vorschlag, welche sich dadurch kennzeichnet, daß auf dem Einsteckende der Bohrstange
eine Mitnehmerhülse aufgeschoben ist, die am äußeren Umfang Nocken trägt und die
eine dem Bohrstangenprofil entsprechende Längsbohrung besitzt, die an der der Bohrmaschine
zugewandten Seite eine dem Maß der an der Bohrstange angefügten Abdrehung entsprechende
Verjüngung aufweist, und die einen zum Teil zylindrisch und zum Teil konisch aufgebohrten
Innenraum besitzt, in dessen zylindrischem Teil eine Feder untergebracht ist, die
auf durch seitliche Öffnungen eingefügte Kugeln wirkt, welche die Verriegelung zwischen
Mitnehmerhülse und Bohrstange im konischen Teil herstellen.
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Erfindungsgemäß kann die Mitnehmerhülse mit zwei Axialbohrungen zur
Einführung eines gabelförmigen Werkzeuges zum Zusammendrücken der Feder ausgebildet
werden. Das in die Bohrmaschine einzuführende Ende .der Bohrstange kann ein durch
Überdrehen erzeugtes Kreis- oder angenähertes Kreisprofil besitzen.
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An Hand der Zeichnungen sei der Erfindungsgegenstand näher beschrieben.
Es stellt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Bohrstange mit Mitnehmerhülse,
Fig. 2 ein gabelförmiges Werkzeug in Drauf- und Seitenansicht dar.
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Mit 1 ist ein Sechskantprofilstahl bezeichnet, der als Bohrstange
dient. Auf ihr unteres, in die Bohrmaschine einzuführendes Ende 2 ist eine Mitnehmerhülse
3 aufgesteckt, welche eine Längsbohrung 6 besitzt, welche das gleiche Mehrkantprofil5
wie die Bohrstange aufweist. Diese Längsbohrung verjüngt sich bei 8 geringfügig,
und zwar um das gleiche Maß, um welches die Bohrstange an ihrem Einsteckende überdreht
worden ist, um ihr hier ein kreisförmiges oder angenähert kreisförmiges Profil ?
zu geben. Dadurch wird erreicht, daß die Bohrstange nicht nach unten aus der Mitnehmerhülse
gleiten kann.
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Um ein Herausgleiten in die entgegengesetzte Richtung zu verhindern,
sind in dem mit einer konisch
verlaufenden Wandung 12 versehenen
Teil 11 des Innenraumes der Mitnehmerhülse Kugeln 13 eingelagert, welche, unter
der Wirkung einer Feder 10 stehend, die Bohrstange 1 und die Mitnehmerhülse 3 miteinander
verklemmen. Die Feder 10 liegt in dem zylindrisch gehaltenen Teil 9 des Innenraumes
der Mitnehmerhülse.
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Die Mitnehmerhülse besitzt an ihrem Außenumfang Nocken 4, mit welchen
eine bajonettartige Verriegelung im Kopf der Bohrmaschine erfolgt, wodurch die Drehung
des Bohrmaschinenkopfes auf die Mitnehmerhülse und von dieser auf die Bohrstange
geschieht.
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Die vom Schlagwerk der Bohrmaschine auf die Bohrstange übertragene
Axialbewegung macht die Mitnehmerhülse in beiden Richtungen auf Grund der oben beschriebenen
Konstruktion mit.
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Der Zusammenbau von Mitnehmerhülse und Bohrstange geht folgendermaßen
vonstatten: Die Feder 10 wird gestreckt und durch die Mittelbohrung 6 in die Mitnehmerhülse
gebracht, wo sie im unteren zylindrischen Teil 9 ihre normale Lage einnimmt. Sodann
wird die Bohrstange 1 in die Mitnehmerhülse eingeführt. Mit einem gebelförmigen
Werkzeug 16 (Fit. 2), dessen lange Schenkel in die Axialbohrungen 15 der Mithehmerhüse
passen, wird die Feder 10 so weit nach unten zusammengedrückt, daß einige Kugeln
13 durch die Bohrungen 14 eingeführt werden können. Läßt man nun, die Feder 10 wieder
entspannen, so werden die Kugeln 13 zwischen Konuswandung 12 und Bohrstangenschaft
gepreßt, wodurch eine feste, Axialbewegungen untereinander verhindernde Verriegelung
zwischen Bohrstange und Mitnehmerhülse bewerkstelligt ist.
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Um Bohrstange und Mitnehmerhülse voneinander zu lösen, wird :die Feder
durch das gabelförmige Werkzeug 16 wieder zusammengedrückt, wodurch die Klemmwirkung
der Kugeln aufgehoben wird.
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Bei der vorliegenden Erfindung erfährt die eigentliche Bohrstange
keinerlei Verformungen, die eine Bruchgefahr begünstigen. Es ist keinerlei Warmbehandlung
erforderlich, welche Gefügeveränderungen im Stahl hervorrufen könnten. Es entfallen
auch Nuten oder Rillen, von denen eine Kerbwirkung ausgehen könnte. Die Bohrstange
wird beim Erfindungsgegenstand an ihrem Einsteckende nur geringfügig überdreht,
um ihr ein kreisförmiges oder angenähert kreisförmiges Profil zu geben. Gegenüber
den eingangs beschriebenen Bohrstangen mit Zapfenende kann sich jedoch die durch
das Überdrehen entstehende Schulter nicht verformen, da die Bohrstange ja fest mit
der Mitnehmerhülse verklemmt ist und mit dieser zusammen die Axialbewegung im Hammer
ausführt. Die Mitnehmerhülse schlägt beim Rückwärtsgang gegen den Hammerboden, doch
besitzt sie eine so große Fläche, daß sie sich nicht verformen kann. Die Bohrstange
gemäß der Erfindung kann, wenn sie sich festgebohrt hat, auch wieder mit dem Bohrhammer
oder einem Bohrschlüssel herausgezogen werden.
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Die Herstellung ist außerordentlich einfach und billig. Die Mitnehmerhülsen
lassen sich für eine sehr große Anzahl von Bohrstangen verwenden, da sie selbst
keinerlei Schlagbeanspruchungen ausgesetzt sind.
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Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip läßt sich naturgemäß auch
in der Form verwirklichen, daß die Mitnehmerhülse als festes Konstruktionselement
in den Kopf der Bohrmaschine eingebaut wird.