DE19523988A1 - Vorrichtung zum Festlegen von nach oben oder unten arbeitenden Schachtbohrmeißeln an einem Bohrkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Festlegen von nach oben oder unten arbeitenden Schachtbohrmeißeln an einem Bohr­ kopf, wie er bei der Durchführung von Erdbohrungen und im Bergbau zum Einsatz kommt.

Die drehbaren Bohrmeißel von Bohrkronen für Hochbruch- oder Schachtbohrgeräte verschleißen während des Bohrens und werden periodisch durch neue Bohrmeißel ersetzt, die an den ursprüng­ lichen Trägern eines Meißelkörpers montiert werden. Aufgrund der bei Erdbohrungen erzeugten und den Boden aufbrechenden Kräfte ist es schwierig, ein Trägersystem bereitzustellen, das nicht nur robust und zuverlässig, sondern auch leicht und schnell von den für den Austausch gebrauchter Bohrmeißel verantwortlichen Personen gehandhabt werden kann. Es wurde bereits eine Reihe von Lösungen vorgeschlagen, von denen einige einen beträchtlichen kommerziellen Erfolg hatten. Dennoch besteht das Bedürfnis für eine Verbesserung solcher Träger.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzu­ stellen, die dahingehend verbessert ist, daß sich ein ein­ faches, schnelles und zuverlässiges Auswechseln von Bohrwerk­ zeugen, wie Bohrmeißeln, an ihrem Trägerkörper ausführen läßt.

Diese Aufgabe wird mit den Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 3 in jeweils leicht abgewandelter Weise gelöst.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat dabei in einer ersten Ausführung einen Bohrmeißelkörper mit einem Träger, der wenig­ stens einen Schenkel aufweist, der sich in einem spitzen Winkel zur Drehachse des Bohrmeißels erstreckt, mit einem Lageransatz, der wenigstens ein keilförmiges Ende hat, mit dem er in einer keilförmigen Öffnung in dem Schenkel festlegbar ist, und mit einem den Boden aufbrechenden Bohrmeißel, der drehbar an dem Lageransatz festgelegt ist. Der Keil an dem Lageransatz hat eine Bohrung für ein Befestigungsmittel, das koaxial zu einer Bohrung für ein Befestigungsmittel in dem Schenkel ausrichtbar ist, wobei in den Bohrungen ein Befesti­ gungsmittel aufgenommen wird, um den Keil an dem Lageransatz in der keilförmigen Öffnung in dem Schenkel festzulegen. Dabei ist eine Seite des Keils insgesamt senkrecht zur Meißelachse. Die angrenzende Seite des Keils bildet einen spitzen Winkel mit der senkrechten Seite. Der spitze Winkel liegt in einem Bereich von etwa 30 bis 60° und beträgt vorzugsweise 35°.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Teile beim Austausch des Meißels einfach auszurichten, eine gute Halterung des Meißels zu erzielen und die auf die Befe­ stigungseinrichtung gewöhnlich in Form eines Bolzens wirkenden Belastungen während des Bohrens zu reduzieren, was die Be­ triebssicherheit erhöht, wobei insgesamt die Demontage und Montage des Bohrwerkzeugs bzw. des Bohrmeißels schnell und einfach durchgeführt werden kann.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 schematisch eine Hochbruch-Bohrkopfanordnung,

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Hochbruch-Bohrmeißel mit Zähnen zum Aufbrechen der Erde, wobei der Meißel dreh­ bar in einem Lageransatz sitzt, der keilförmige vor­ stehende Enden hat,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Hochbruch-Bohrmeißels von Fig. 2, der an einem sattelförmigen Träger gehalten ist, der seinerseits an einem Bohrmeißelkörper festlegbar ist, und

Fig. 4 eine Stirnansicht eines Schenkels des sattelförmigen Trägers und des keilförmigen Endes eines Lageransatzes, montiert an dem Träger zum Halten des Bohrmeißels.

Die in Fig. 1 gezeigt Hochbruch-Bohrmeißelanordnung 11 hat einen zentralen Schaft 13 mit einem Gewinde 15 für die Befe­ stigung an einem nicht gezeigten Bohrgestänge zum Drehen sowie zum Anheben und Absenken des Bohrmeißels. Der zentrale Schaft 13 ist an einem Bohrmeißelkörper 17 befestigt. An dem zen­ tralen Schaft 13 ist eine Reihe von inneren Bohrmeißeln 19 über Träger 21 festgelegt. An einem plattenförmigen Bohrmei­ ßelkörper 17 ist über sattelförmige Träger 25 eine Reihe von äußeren Bohrmeißel 23 festgelegt, von denen jeder in einem Sattel der sattelförmigen Träger 25 gehalten ist.

Der Bohrmeißel 23 gemäß Fig. 2, der getrennt von der Bohr­ meißelkörperanordnung von Fig. 1 gezeigt ist und bei dem es sich um einen der drehbaren Bohrmeißel 23 der äußeren Reihe handelt, hat einen herkömmlichen kegelstumpfförmigen Aufbau und weist eine Vielzahl von Zähnen 27 auf, die im vorliegenden Fall verschleißfeste Einsatzelemente, gewöhnlich aus Wolfram­ karbid-Sinterhartmetall, sind und über dem Umfang des Bohrmei­ ßels für das Angreifen an der Erde bzw. dem Boden während der Hochbruchbohrung in einem für das Aufbrechen wirksamen Muster verteilt sind. Dieses Muster für die Zähne 27 ist nur schema­ tisch angedeutet.

Der Bohrmeißel 23 ist an einem Lageransatz gehalten, der nicht gezeigte Lager aufweist, die gegenüberliegenden nicht gezeig­ ten Lagern in dem Bohrmeißel zur Reduzierung der Reibung entsprechen. Gewöhnlich ist eine Schmierung vorgesehen, die mit den metallischen Komponenten der Lager so zusammenwirkt, daß der geringstmögliche Reibungskoeffizient und die längst­ mögliche Lagerlebensdauer gewährleistet werden. Jedes der beiden Enden 39 des Lageransatzes ist so gestaltet, daß es der Form des zugeordneten Schenkels 33, 35 des sattelförmigen Trägers 25 entspricht, was in Fig. 3 zu sehen ist. Jedes der Enden hat eine Keilform, wie sie für das Ende 29 in Fig. 4 gezeigt ist.

Die aneinandergrenzenden Seiten 37, 39 des keilförmigen Endes 29 schließen einen spitzen Winkel ein, der in einem Bereich von etwa 30 bis 60° liegt. Der Winkel des in Fig. 4 gezeigten Keils beträgt etwa 35°. Bei diesem Winkel wird eine ausrei­ chende Haltekraft erreicht und ein "Keilfressen" vermieden, das die Demontage schwierig gestalten würde. Das äußere Ende des gegenüberliegenden Schenkels 35 und das entsprechende keilförmige Ende 31 des Lageransatzes haben eine Anordnung bezüglich Befestigungsmittel und Bohrung, die zu der des Schenkels 33 identisch sind.

Die zusammengehörenden Flächen 41 und 43 des Schenkels 33 gemäß Fig. 4 bilden eine keilförmige Öffnung, in die die aneinandergrenzenden Seiten 37 und 39 des keilförmigen Endes 29 passen, wobei in der Ansicht von Fig. 4 ein Polygon gebil­ det wird, das eine innere Stirnseite 45 und eine äußere Stirn­ seite 47 hat, die senkrecht zu einer Bohrung 49 für einen Bolzen sind, die sich mit einer koaxialen Bohrung 51 für einen Bolzen in dem Schenkel 33 deckt. In einer Sackbohrung 55 sitzt der Kopf 53 eines Bolzens 57, der an seinem einen Ende mit einem Gewinde versehen ist, auf das eine Mutter 59 schraubbar ist, die in einer Sackbohrung 61 sitzt. Wenn die Mutter 59 angezogen wird, wird das keilförmige Ende 29 zu der Mutter 59 gezogen, wobei die aneinanderstoßenden Seiten 37, 39 zwangs­ weise gegen die entsprechenden Flächen 41, 43 des Schenkels 33 gedrückt werden. Die äußere Fläche 41 des Schenkels 33 und die entsprechende äußere Fläche 37 des keilförmigen Endes 29 des Lageransatzes, d. h. die Fläche, die zu dem Schneidende des Bohrmeißel 23 hin liegt, haben den oben erwähnten spitzen Winkel mit der normalerweise horizontalen Fläche 43 des Schen­ kels 33 und der entsprechenden Fläche 39 des Keils. Die hori­ zontale Fläche 43 vereinfacht die Ausrichtung während der Montage. Die im spitzen Winkel angeordnete Fläche 41 sorgt für eine starke Halterung des keilförmigen Endes 29. Mit diesem Aufbau lassen sich die auf den Bolzen 57 während des Bohrens wirkenden Belastungen verringern, was zusätzlich zur Verein­ fachung der Montage und Demontage zur Steigerung der Betriebs­ sicherheit beiträgt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Festlegen von nach oben oder unten arbei­ tenden Schachtbohrmeißeln an einem Bohrkopf

• - mit einem Bohrmeißelkörper (17),
• - mit einem Träger (21, 25), der mit dem Bohrmeißelkörper (17) verbindbar ist und wenigstens einen Schenkel (33, 35) hat, der sich in einem spitzen Winkel zur Drehachse des Bohrmeißelkörpers (17) erstreckt,
• - mit einem Lageransatz, der ein keilförmiges Ende (29, 31) aufweist, das in einer keilförmigen Öffnung (41, 43) in dem Schenkel (33, 35) festlegbar ist, und
• - mit einem die Erde aufbrechenden Bohrmeißel (19, 23), der drehbar an dem Lageransatz festlegbar ist,
• - wobei der Keil an dem Lageransatz eine Bohrung (49) aufweist, die koaxial mit einer Bohrung (51) in dem Schenkel (33) für die Aufnahme eines Befestigungsbolzens (57) in Deckung bringbar ist, um den Keil an dem Lager­ ansatz in der keilförmigen Öffnung in dem Schenkel (33) festzulegen, und
• - wobei eine Seite der Keilform (des Endes am Lageransatz und der Öffnung im Schenkel) insgesamt senkrecht zur Bohrmeißelachse ist.

2. Vorrichtung zum Festlegen von nach oben oder unten arbei­ tenden Schachtbohrmeißeln an einem Bohrkopf

• - mit einem Bohrmeißelkörper,
• - mit einem Träger, der mit dem Bohrmeißelkörper verbind­ bar ist und ein Paar von Schenkeln hat, die sich längs der Drehachse des Bohrmeißelkörpers erstrecken,
• - mit einem Lageransatz, der gegenüberliegende Enden aufweist, die jeweils in einer Öffnung in einem der Schenkel festlegbar sind,
• - mit einem die Erde aufbrechenden Bohrmeißel, der drehbar an dem Lageransatz festgelegt ist,
• - mit einem Keil an einem Ende des Lageransatzes, der eine Bohrung aufweist, die koaxial mit einer Bohrung in einem der Schenkel in Deckung bringbar ist,
• - wobei die Öffnung in dem Schenkel eine Keilform hat, die dem Keil an dem Lageransatz entspricht, und
• - mit einem bolzenförmigen Befestigungsmittel, das in die in Deckung befindlichen Bohrungen eingesetzt wird, um den Keil an dem Lageransatz in der keilförmigen Öffnung in dem Schenkel festzulegen,
• - wobei eine Seite der Keilform insgesamt senkrecht zu der Bohrmeißelachse ist.

3. Vorrichtung zum Festlegen von nach oben oder unten arbei­ tenden Schachtbohrmeißeln an einem Bohrkopf

• - mit einem Bohrmeißelkörper,
• - mit einem Träger, der mit dem Bohrmeißelkörper verbind­ bar ist und ein Paar von Schenkeln hat, die sich unter einem spitzen Winkel zu der Drehachse des Bohrmeißelkör­ pers erstrecken,
• - mit einem Lageransatz, der zwei gegenüberliegende Enden aufweist, von denen jedes mit einer Öffnung in einem der Schenkel festlegbar ist,
• - mit einem die Erde aufbrechenden Bohrmeißel, der drehbar an dem Lageransatz festgelegt ist,
• - mit einem Keil an einem Ende des Lageransatzes mit einer Bohrung in dem Ende, die koaxial mit einer Bohrung in dem zugeordneten Schenkel in Deckung bringbar ist,
• - wobei die Öffnung in jedem Schenkel eine Keilform hat, die dem Keil an dem Lageransatz entspricht, und
• - mit einer bolzenförmigen Befestigungseinrichtung in jedem Paar von in Deckung stehenden Bohrungen, um die Keile an dem Lageransatz in den keilförmigen Öffnungen in den Schenkeln festzulegen,
• - wobei eine Seite einer jeden keilförmigen Öffnung eine Innenfläche hat, die insgesamt senkrecht zu der Bohr­ meißelachse ist, und eine weitere Seite aufweist, die eine Außenfläche bildet, die zu dem Schneidende des Bohrmeißel hin angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die angrenzende Seite (37, 39) des Keils (29) bzw. die innere Fläche des Keils einen spitzen Winkel mit der senkrechten Seite bzw. der äußeren Fläche des Keils bildet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel in einem Bereich von etwa 30 bis 60° liegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel etwa 35° beträgt.