DE19950599A1 - Bohrwerkzeug in Form einer Felsbohrschnecke mit Imlochhammer - Google Patents

Abstract

Ein insbesondere für die Herstellung von Pfahlbohrungen vorgesehenes Bohrwerkzeug 1 verfügt über eine Bohrschnecke 3 mit einem endseitigen Meißelbesatz 4 sowie einem Bohrhammer 10, der in der Schneckengrunddrehstange 2 in axialer Richtung beweglich angeordnet ist. Dieser als Imlochhammer ausgebildete Bohrhammer 10 ist gegen ein Luftpolster 23 in der Schneckengrunddrehstange 2 abgefedert und wird dementsprechend gezielt gegen die Bohrlochsohle 9 angepresst. Über den Bohrhammer 10 wird so ein Vorbohrloch 37 erzeugt, während mit der Bohrschnecke 3 und dem Meißelbesatz 4 der entlastete Randbereich 38 hereingewonnen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug, insbesondere für die Herstellung von Pfahlbohrungen mit einer Bohrschnecke und endseitigem Meißelbesatz sowie einem in dem Schneckengrundrohr angeordneten, getrennt antreibbaren Bohrhammer mit Bohr­ krone.

Grundsätzlich bekannt sind Bohrwerkzeuge für die Herstellung von Pfahlbohrun­ gen und ähnlichen Felsbohrungen, bei denen mittig ein geringfügig voreilender Fel­ spilot mit Bohrzähnen angeordnet ist und mit der Bohrschnecke zugeordnetem Meißel­ besatz, wobei diese den Meißelbesatz bildenden Bohrzähne im entspannten Bereich eine gute Bohrleistung ermöglichen. Alle diese bis zum heutigen Tage am Markt existieren­ den Felspiloten sind mehr oder weniger schlechte Kompromisse, die sich aus der Tatsa­ che ergeben, dass aufgrund der räumlichen Möglichkeiten eine Bohrzahnstellung, die die wesentlichen Einflussgrößen für eine eindringende und sprengende Wirkung des Bohrzahns auf das Felsgestein ausübt, gar nicht möglich ist. Ebenso ist eine Abför­ derung des Felsgesteins in die Schneckenwendel von einem herkömmlichen Felspiloten nur in höchst unzureichendem Maße zu bewerkstelligen. Die Folge ist der bereits er­ wähnte Kompromiss mit geringer Bohrleistung und hohem Verschleiß. Als ein wesentli­ ches Element einer Felsbohrung ist die Pilotbohrung jedoch vor allem wegen ihres Entspannungseffektes von ausschlaggebender Bedeutung für den Bohrfortschritt und somit für die Bohrleistung. Von daher muss mit den bekannten Bohrwerkzeugen mit einem vorgeordneten Felspiloten gearbeitet werden, obwohl diese Nachteile auftreten.

Grundsätzlich bekannt sind Großlochbohrvorrichtungen, bei denen der Bohr­ schnecke mit Meißelbesatz ein Hammer zugeordnet ist, der in der Schneckengrund­ stange sich auf- und abbewegend auf die Bohrlochsohle einwirkt und somit als Pilot wirkt. Ein derartiges Bohrwerkzeug baut aber sehr aufwendig, zumal das Bohrgut von Schürfelementen aufgenommen und in einer Bohrgutaufnahmevorrichtung gespeichert wird. Von daher muss diese Bohrgutaufnahmevorrichtung in regelmäßigen Abständen aus dem Bohrloch gehoben und entleert werden. Abgesehen von dieser aufwendigen Bauweise ist von Nachteil, dass die Hauptzerkleinerungsarbeit wenn nicht sogar die ausschließliche Zerkleinerungsarbeit vom Hammer geleistet werden muss. Die Leistung ist daher insgesamt unbefriedigend.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug zu schaf­ fen, das auch im härteren Fels sicher und mit hohem Bohrfortschritt zu betreiben ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Bohrhammer als Imlochhammer ausgebildet und in dem Schneckengrundrohr zur Vermeidung der Einwirkung von Andruckkräften der Bohrschnecke auf den Bohrhammer gegen ein Luftpolster abgefedert und axial verschiebbar angeordnet ist.

Mit einem derartigen Bohrwerkzeug ist es möglich, zielgenau und mit großem Bohrfortschritt zu arbeiten, weil der Imlochhammer optimal als Felspilot arbeitet und damit den notwendigen Entspannungseffekt hervorruft, der für die wirkungsvolle Arbeit der nacheilenden Bohrschnecke mit Meißelbesatz sorgt. Der Imlochhammer bzw. der Bohrhammer arbeitet damit durch das Luftpolster abgefedert ideal, wobei durch die Ausgestaltung des Luftpolsters der jeweilige Andruck genau so vorbestimmt werden kann, dass die optimale Bohrarbeit auf der Bohrlochsohle verwirklicht werden kann. Bohrhammer und Bohrschnecke mit Meißelbesatz können genau aufeinander abge­ stimmt arbeiten, wobei sich die ausströmende Druckluft auch noch positiv auf den Transport des Bohrkleins auswirkt, das in die Bohrschnecke hineingedrückt wird. Beim Aufsetzen des Bohrwerkzeuges auf die Bohrlochsohle schiebt sich der Bohrhammer bzw. Imlochhammer innerhalb des Schneckengrundrohres in eine obere Position ohne Luftpolster und zwar so, dass die Bohrkrone hinter den Rundschaftmeißeln noch zu­ rücksteht. Dadurch werden die aufstehenden Eigenlasten einschließlich eines über den Bohrgetriebevorschub ausgeübten Andrucks über die Rundschaftmeißel und somit über die Schnecke selbst auf den Fels übertragen. Der Bohrhammer wird damit nicht be­ ansprucht. Nach dem Aufsetzen des Bohrwerkzeuges erfolgt dann der gezielte Andruck des Bohrhammers über das Luftpolster, sodass nun die Bohrarbeit vom Bohrhammer und von der Bohrschnecke erbracht werden.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Bohrhammer mit seiner Bohrkrone in Arbeitsstellung gegenüber dem Meißelbesatz vor- und in Ruhestellung nacheilend in dem Schneckengrundrohr angeordnet ist. Damit ist es möglich, den Bohrhammer in Form eines Imlochhammers schonend in das Bohrloch einzuführen, um erst per Druckluftaufgabe den Bohrhammer in die Arbeitsstellung zu bringen und zu aktivieren.

Eine weitere zweckmäßige Ausbildung sieht vor, dass Schneckengrundrohr und Zylinderrohr des Bohrhammers zur Durchleitung von Spülluft einen Ringraum zwi­ schen ihnen ergebend ausgebildet sind. Damit ist sichergestellt, dass weder Bohrklein noch sonstige Schmutzteilchen in den Zwischenraum, d. h. in den Ringraum eindringen und ein Hin- und Herschieben in axialer Richtung verhindern können. Die ausströmen­ de Druckluft sorgt vielmehr dafür, dass durch den Ringraum hindurch Spülluft sogar zusätzlich im Bereich der Bohrschnecke austritt, wozu nach einer zweckmäßigen Wei­ terbildung vorgesehen ist, dass der Ringraum an die Druckluftversorgung des Bohr­ hammers angeschlossen ist und im Bereich der unteren Führungsbuchse über Auslässe verfügt. Die Druckluft wird dadurch durch die gesamte Ringkammer hindurchgeführt und wirkt wie schon erwähnt im Bereich der Bohrschnecke bzw. ihres unteren Endes Bohrklein fördernd vorteilhaft mit.

Weiter vorne ist bereits erläutert worden, dass der Imlochhammer gegen ein im Gestänge ausgebildetes Luftpolster oder durch dieses abgefedert axial verschiebbar angeordnet ist. Dabei wirkt dieses Luftpolster zugleich auch als pneumatische Stoß­ dämpfung bezüglich der Rückschläge des Bohrhammers. Zweckmäßigerweise sieht hierzu die Erfindung vor, dass im Anschlussbereich zwischen Schneckengrundrohr und Anschlussgestänge ein das Luftpolster sichernder Druckraum ausgebildet ist, der einer­ seits durch einen Anschlussgestänge und Schneckengrundrohr verbindenden Adapter und andererseits durch einen den Bohrhammer fixierenden Spezialadapter mit Innenboh­ rung sowie die Innenwandung des Schneckengrundrohres begrenzt ist. Dieser Druck­ raum liegt also innerhalb des entsprechenden Gestänges und ist so angeordnet, dass die im Anschlussgestänge geführte Druckluft sich zunächst im Druckraum ausbreitet und das beschriebene Luftpolster bildet, bevor sie durch den Spezialadapter in Richtung Imlochhammer strömen kann. Dieses Luftpolster zwischen Spezialadapter und Adapter führt dann eben dazu, dass eine Abfederung des Imlochhammers immer gewährleistet ist und gleichzeitig die beschriebene Stoßdämpfung. Gleichzeitig wird die Druckluft dann auch noch wie weiter vorn beschrieben dazu benutzt, um den Ringraum zu durch­ strömen und dafür zu sorgen, dass der Imlochhammer sich immer einwandfrei im Schneckengrundrohr auf- und abbewegen kann und sich entsprechend dreht.

Um die Druckluft einwandfrei aus dem Anschlussgestänge in den Druckraum einströmen zu lassen, ist vorgesehen, dass der Adpater mit einer an den Innenkanal des Anschlussgestänges anschließenden und damit die Verbindung zum Druckraum vor­ gebenden Axialbohrung ausgerüstet ist. Die Druckluft strömt somit gleichmäßig durch den Innenkanal und die Axialbohrung in den Druckraum ein und von dort aus weiter wie beschrieben durch den Spezialadapter in Richtung Imlochhammer.

Der Adapter kann formschlüssig das Drehmoment vom oberen Anschlussgestän­ ge auf das eigentliche Bohrwerkzeug übertragen, indem er als Mehrkant und mit den den Übertragungsflächen der Innenwandung des Schneckengrundrohres korrespondie­ rende Mehrkantflächen aufweisend ausgebildet und axiale Bewegungen über Radialbol­ zen verhindernd mit dem Schneckengrundrohr verbunden ist. Der Adapter dreht sich somit gleichmäßig mit dem Anschlussgestänge, wobei er in axialer Richtung praktisch eine Einheit mit dem Schneckengrundrohr bildet. Das Schneckengrundrohr dreht sich somit einwandfrei in radialer Richtung und überträgt damit das Drehmoment vom An­ schlussgestänge auf die Rundschaftmeißel, die der Bohrschnecke am unteren Ende des Schneckengrundrohres zugeordnet sind. Sie können das das Vorbohrloch umgebenden Gebrigsbereich problemlos lockern und dann zu Tage fördern. Der als Mehrkant ausge­ bildete Adapter wird von oben her in das Schneckengrundrohr eingeschoben und dann über die Radialbolzen festgelegt, wobei vorher der Imlochbohrhammer eingeschoben worden ist, der wie weiter hinten noch erklärt wird über ähnliche Mehrkantfläche bzw. Mitnahmeflächen verfügt. Diese mit der Innenwandung des Schneckengrundrohres korrespondierenden Flächen sorgen für die einwandfreie formschlüssige Übertragung des Drehmomentes.

Wie bereits erläutert verfügt auch der Imlochhammer über korrespondierende Mehrkantflächen bzw. Mitnahmeflächen, weil er ebenfalls vom Anschlussgestänge mit dem notwendigen Drehmoment versorgt werden muss. Das Mitnehmen des Imlochham­ mers in radialer Richtung erfolgt dann besonders günstig, wenn der Spezialadapter über den Gewindekopf mit dem Bohrhammer verbunden ist und am im Druckraum angeord­ neten Ende ein Kopfstück mit einem mit den Übertragungsflächen der Innenwandung des Schneckengrundrohres korrespondierende Mitnahmeflächen aufweist. Spezialadapter und Bohrhammer, d. h. also hier Imlochhammer sind im Bereich des Gewindekopfes drehfest miteinander verbunden, wobei das notwendige Drehmoment wie erwähnt über die dem Kopfstück zugeordneten Mitnahmeflächen übertragen wird, die wiederum mit den Übertragungsflächen der Innenwandung zusammenwirkend ausgebildet sind. Dabei kann das Ablösen und ggf. Austauschen des Bohrhammers im Bereich des Gewinde­ kopfes erfolgen, indem er losgeschraubt wird; es ist aber auch denkbar, ihn durch eine Trennung im Bereich des Kopfstückes herausnehmbar auszubilden. Einzelheiten hierzu werden weiter hinten erläutert.

Dieses Lösen des Bohrhammers im Bereich des Kopfstückes ist gemäß der Er­ findung dadurch möglich, dass das Kopfstück innen und außen als Mehrkant ausge­ bildet und die hier endende Innenbohrung aufweist. Über die Innenbohrung wird die Druckluft weitergeführt, während die Doppelausführung des Kopfstückes die Möglich­ keit bietet, das innere Kopfstück vom äußeren zu lösen, sodass dann der Spezialadapter durch die Innenverengung im Schneckengrundrohr hindurchgeschoben werden kann, ohne dass es erforderlich ist, den Bohrhammer abzuschrauben und zwar im Bereich des Gewindekopfes.

Das unbeabsichtigte Lösen des inneren vom äußeren Kopfstück auch durch das Auf- und Abbewegen des Bohrhammers und die plötzlichen Bewegungen wird sicher dadurch unterbunden, dass der Spezialadapter im Bereich des Kopfstückes über eine Sicherungsmutter mit Sicherungsschrauben gesichert und in Position gehalten ist. Auf diese Weise sind inneres und äußeres Kopfstück miteinander verbunden, wobei statt der Mehrkantausbildung, also vor allem der Achtkantausbildung auch die Möglichkeit gege­ ben ist, einen Sechskant oder eine andere formschlüssige Verbindung zu wählen, z. B. Vielkeil- oder Mausverzahnung. Bevor also die beiden Teile des Kopfstückes vonein­ ander getrennt werden, muss zunächst einmal die Sicherungsschraube bzw. müssen die Sicherungsschrauben gelöst werden, bevor dann die eigentliche Sicherungsmutter abge­ löst wird. Das äußere mehrkantförmige Kopfstück verbleibt dann im Bereich des Druckraums, während das innere Kopfstück durch die Innenverengung hindurchgescho­ ben werden kann, wobei die Sicherungsmutter und die Sicherungsschrauben nur dann erreichbar sind, wenn vorher die Radialbolzen gelöst sind, sodass der Adapter aus dem Schneckengrundrohr herausgezogen werden kann, um den eigentlichen Druckraum für Werkzeuge freizumachen.

Die den Druckraum verlassende Druckluft wird wie schon erwähnt über die Bohrung durch das Kopfstück und des Spezialadapters hindurchgeführt, wobei sie in einer abgezweigten Menge als Spülluft durch den Ringraum hindurchgeführt wird. Um dies zu ermöglichen, ist vorgesehen, dass der Spezialadapter im Bereich des Ringrau­ mes diesen mit der Innenbohrung verbindende Spülbohrungen aufweist. Durch die Be­ messung der Spülbohrungen bedingt wird so eine gewisse Menge Druckluft immer in den Ringraum hineingeleitet und in Richtung Bohrkrone geführt, wo die Druckluft dann austritt, ohne dass in diesem Bereich Wasser oder Staub o. Ä. eindringen kann. Die radialen Spülbohrungen sind mit ringraumseitig angeordneten Düsen ausgerüstet, um den Spül-Luftbedarf den Ringraumverhältnissen anzupassen. Der so frei gespülte Rin­ graum ermöglicht die freie axiale Verschiebbarkeit des Imlochhammers.

Wird das Bohrwerkzeug ohne aktivierten Bohrhammer, d. h. also Imlochham­ mer betrieben, besteht die Gefahr, dass Bohrklein, Schlamm und Schmutzpartikel in den Ringraum eindringen. Um dies auch in diesem Zustand wirkungsvoll zu verhin­ dern, ist vorgesehen, dass in der Innenbohrung des Spezialadapters ein die Spülbohrun­ gen im drucklosen Zustand verschließendes Rückschlagventil positioniert ist. Dieses Rückschlagventil dichtet insbesondere den oberen Druckraum ab, in dem die radialen Spülbohrungen gegenüber der zentralen Bohrung zur Luftzufuhr verschlossen werden. Bei geschlossenem Rückschlagventil kann dann weder Wasser noch Schmutz aus dem Bohrloch in den Ringraum zwischen Imlochhammer und Schneckengrundrohr eintreten, was die freie axiale Verschiebbarkeit des Bohrhammers erheblich beeinträchtigen und blockieren könnte. Durch das Rückschlagventil bildet sich ein Luftpolster im Ringraum, das das weitere Eindringen von Schmutz aus dem Bohrloch in den Ringraum wirksam und auf Dauer verhindert. Dass in den unteren Teil des Ringraumes evtl. etwas Schmutz eindringt, ist dabei unerheblich. Dieser kann bei Wiederaktivieren des Bohr­ hammers problemlos durch die Spülluft herausgespült werden.

Eine feste Einstellung dieses Rückschlagventils erreicht man auf zweckmäßige Weise dadurch, dass das Rückschlagventil einen über eine Feder belasteten Kegelkörper aufweist. Dieser Kegelkörper wird gegen die Kraft der Feder durch die den Druckraum verlassende Spülluft verschoben, sodass die Spülbohrungen frei werden. Die Druckluft strömt dann nicht nur durch die Spülbohrungen, sondern auch am Kegelkörper vorbei zur Versorgung des Imlochhammers. Wird die Druckluftversorgung gedrosselt oder gar auf Null gestellt, um die Wirkung des Imlochhammers außer Kraft zu setzen, erfolgt das Rückschnellen des Kegelkörpers über die Federkraft in den Dichtsitz, sodass dann die wirksame Abdichtung des Ringraums wie weiter vorn beschrieben erfolgen kann.

Um auch Schleichströme von Druckluft wirksam auszuschalten und damit die Wirkung des Luftpolsters im Druckraum abzusichern, ist vorgesehen, dass der Schaft des Spezialadapters zwischen Gewindekopf und Kopfstück eine Ringnut mit Dichtring aufweist, der an der Wandung der Innenverengung des Schneckengrundrohres abdich­ tend anliegt. Zweckmäßigerweise ist dann auch noch im Verbindungsbereich zwischen Schneckengrundrohr und Anschlussgestänge ein weiterer Dichtring vorgesehen, sodass die Druckluft nur durch die vorgegebenen Wege strömen kann.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass ein Bohrwerkzeug geschaffen ist, das auch im härteren Fels sicher und mit hohem Bohrfortschritt arbeiten kann, das aber auch durch seine besondere Ausbildung mit relativ geringen Energiekosten auskommt, weil der Luftverbrauch gering gehalten wird und dabei gezielt so eingesetzt wird, dass der Bohrhammer bzw. Imlochhammer seine Arbeit optimal ausübt. Die Druckluft, d. h. die Abluft wird dann noch zur Abförderung des Bohrkleins miteingesetzt. Vorteilhaft ist weiter, dass mit einem relativ klein bauenden Bohrhammer gearbeitet werden kann, weil man die Bohrschnecke mit dem Bohrhammer bzw. Imlochhammer kombiniert.

Dies führt zu geringeren Werkzeugkosten. Vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass der zum Einsatz kommende Bohrhammer als Imlochhammer ausgebildet sein kann, weil über das Luftpolster eine Überlastung des Imlochhammers wirksam verhindert ist. Das entsprechend ausgebildete Luftpolster wirkt abfedernd und gleichzeitig als pneumatische Stoßdämpfung bezüglich der Rückschläge des eigentlichen Bohrhammers selbst. Vor­ teilhaft ist schließlich auch die Möglichkeit der separaten Verwendung des Bohrham­ mers für andere Bohraufgaben ebenso wie auch die Bohrschnecke nach entsprechender Komplettierung als herkömmliche Bohrschnecke einzusetzen ist. Damit ist ein insge­ samt wirtschaftlich arbeitendes Bohrwerkzeug geschaffen, das gerade für die Herstel­ lung von Pfahlbohrungen aber auch den Vorteil bietet, im härteren Felsgestein mit großem Bohrfortschritt zu arbeiten.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 ein Bohrwerkzeug mit Bohrhammer kurz vor dem Aufsetzen auf der Bohrlochsohle,

Fig. 2 ein auf der Bohrlochsohle aufstehendes Bohrwerk­ zeug,

Fig. 3 den oberen Bereich des Bohrwerkzeuges mit Druckraum und Luftpolster,

Fig. 3a einen Querschnitt im Bereich x-x durch das Kopf­ stück des Bohrhammers und

Fig. 4 ein Bohrwerkzeug in verschiedenen Phasen des Bohrverfahrens.

Bei dem in Fig. 1 wiedergegebenen Bohrwerkzeug 1 handelt es sich um eine Bohrschnecke 3, die am unteren Ende des Schneckengrundrohres 2 mit einem wir­ kungsvollen Meißelbesatz 4 ausgerüstet ist. Dieser Meißelbesatz 4 besteht aus mehreren Rundschaftmeißeln 5, 6, die mindestens zwei Meißelkämme 7, 8 bildend, das untere Ende der eigentlichen Bohrschnecke 3 darstellen.

Fig. 1 zeigt ein derartiges im Absenkvorgang befindliches Bohrwerkzeug 1, wobei die entsprechenden Rundschaftmeißel 5, 6 sich noch nicht im Kontakt mit der Bohrlochsohle 9 befinden.

Nach dem vollständigen Absenken des Bohrwerkzeuges 1 erreicht dieses die Position gemäß Fig. 2, wobei sich nun die einzelnen Rundschaftmeißel 5, 6 im Kon­ takt mit dem Gebirge 17 befinden. Dies gilt aber nicht nur für die Rundschaftmeißel 5, 6 auf den Meißelkämmen 7, 8, sondern auch für den Bohrhammer 10, der in dem Schneckengrundrohr 2 in axialer Richtung verschieblich angeordnet ist. Dieser Bohr­ hammer 10 verfügt über eine Bohrkrone 11, die mit Hartmetallwarzen 12, 13 besetzt ist.

Sowohl wie Fig. 1 wie Fig. 2 ist zu entnehmen, dass die Bohrkrone 11 eine Bohrkopfplatte aufweist, die seitlich mit einer Schräge 14 ausgerüstet ist. Auch hier sind Hartmetallwarzen 16 angeordnet und außerdem rundum angeordnete Axialkerben 15, über die der Abtransport des Bohrkleins aus dem Vorbohrloch möglich ist.

Erkennbar ist sowohl in Fig. 1 wie auch in Fig. 2, dass rund um den in axia­ ler Richtung beweglich angeordneten Bohrhammer 10 ein Ringraum 20 ausgebildet ist, die bis zur unteren Führungsbuchse 18 führt. Dort sind nur angedeutete Auslässe 19 vorgesehen, über die den Ringraum 20 durchströmende Druckluft so austreten kann, dass sie die Abförderung für das Bohrklein begünstigt.

Den oberen Teil des Bohrhammers 10 oder besser gesagt dessen Zylinderrohr 25 zeigt Fig. 3. Das Zylinderrohr 25 weist im Anschlussbereich 21 einen Druckraum 22 auf, in dem sich ein Luftpolster 23 ausbilden kann, wie weiter hinten noch beschrie­ ben wird. Der Weg dieser Druckluft ist durch Pfeile gekennzeichnet. Erkennbar ist dabei, dass die Druckluft zunächst durch das Anschlussgestänge 29 oder genauer gesagt durch deren Innenkanal 41 bis in den Anschlussbereich 21, d. h. also dem Verbin­ dungsbereich zwischen Anschlussgestänge 29 und Schneckengrundrohr 2 strömt.

Anschlussgestänge 29 und Schneckengrundrohr 2 sind über einen Adapter 28 verbunden, der als Mehrkant ausgebildet ist und Mehrkantflächen 46 besitzt, die mit den Übertragungsflächen 44, 45 der Innenwandung 30 des Schneckengrundrohres 2 korrespondierend geformt und ausgebildet sind. Über diese Übertragungsflächen 44, 45 und die Mehrkantflächen 46 wird eine einwandfreie Übertragung des Drehmomentes von dem Anschlussgestänge 29 auf das Schneckengrundrohr 2 garantiert. Die Verschie­ bung des Schneckengrundrohres 2 gegenüber dem Anschlussgestänge 29 wird durch die Radialbolzen 47 unterbunden, die zweckmäßigerweise sternförmig, die Wandung des Schneckengrundrohres 2 teilweise durchdringend eingeschraubt sind. Fig. 3 verdeut­ licht dies.

Durch die beschriebene Verbindung des Anschlussgestänges 29 und des Schnek­ kengrundrohres 2 kann sich das Schneckgrundrohr 2 mit der Bohrschnecke 3 im Bohr­ loch 24 drehen und für das Abfördern des Bohrkleins sorgen.

Der Adapter 28 verfügt über eine Radialbohrung 42, sodass die Druckluft vom Innenkanal 41 durch die Axialbohrung 42 in den Druckraum 22 einströmen kann. Auf die Pfeile ist weiter vorne schon hingewiesen worden.

Zur Verbindung des Schneckengrundrohres 2 mit dem darin angeordneten Bohr­ hammer 10 in Form des Imlochhammers ist ein Spezialadapter 35 vorgesehen. Dieser Spezialadapter 35 verfügt über eine Gewindeausnehmung, in die der Gewindekopf 36 des Bohrhammers 10 eingeschraubt werden kann. Der Adapter ist hier teilweise im Schnitt wieder gegeben.

Am gegenüberliegenden Ende verfügt der Spezialadapter 35 über ein Kopfstück 27 dem Mitnahmeflächen 48 zugeordnet sind, die wiederum mit den Übertragungs­ flächen 44, 45 der Innenwandung 30 des Schneckengrundrohres 2 korrespondierend ausgebildet sind. Dadurch ist sichergestellt, dass das entsprechende Drehmoment von dem Anschlussgestänge 29 auch auf den Imlochhammer wirksam übertragen wird. Während der Adapter 28 über die Radialbolzen 47 so fest gelegt ist, dass auch hohe Andruckkräfte auf die Meißel der Bohrschnecke 3 übertragen werden können, ohne dass der Imlochhammer bzw. der Bohrhammer 10 belastet wird, ist eine solche Über­ tragung von Andruckkräften aufgrund der Ausbildung und Anordnung des Kopfstückes 27 überhaupt nicht möglich. Vielmehr kann sich der Bohrhammer 10 auch unter Be­ rücksichtigung der Mitnahmeflächen 48 und der Übertragungsflächen 44, 45 in axialer Richtung innerhalb des Druckraumes 22 bewegen. Der Bewegungsspielraum 43 ist von der Außenfläche des Adapters 28 einerseits und der Außenfläche des Spezialadapters 35 bzw. dessen Sicherungsschraube 50 vorgegeben und wird durch das Luftpolster 23 beeinflusst.

Um den Bohrhammer 10 auch nach unten hin aus dem Schneckengrundrohr 2 herausziehen zu können, ist das Kopfstück zweiteilig ausgebildet. Es besteht aus einem inneren Kopfstück 49 und einem äußeren Kopfstück 59, jeweils mit entsprechenden Mitnahmeflächen 48. Entsprechendes verdeutlicht Fig. 3a. Erkennbar ist hier auch die Innenbohrung 40, über die die Druckluft aus dem Druckraum 22 in den Ringraum 20 einströmen kann.

Die Festlegung des Kopfstückes 27 erfolgt über die Sicherungsmutter 26, die ihrerseits wiederum über Sicherungsschrauben 50 gesichert ist, die von hoben her in die Sicherungsmutter 26 eindrehbar sind. Dadurch können die beiden Kopfstücke 49, 59 erst nach Lösen der Sicherungsschrauben 50 und dann der Sicherungsmutter 26 vonein­ ander getrennt werden, sodass der Bohrhammer 10 nach unten hin aus dem Schnecken­ grundrohr 2 herausgezogen werden kann.

Die Druckluft, die über den Innenkanal 41, die Axialbohrung 42 und dann die Innenbohrung 40 geströmt ist, dient zur Versorgung des Bohrhammers 10. Gleichzeitig erfolgt eine Abzweigung einer Teilmenge als Spülluft, die den Ringraum 20 durch­ strömt. Hierzu sind Spülbohrungen 31, 32 vorgesehen, die als Radialbohrungen ausge­ bildet sind und endseitig mit Düsen 51 ausgerüstet werden können.

In der Innenbohrung 40 im Bereich der Spülbohrungen 31, 32 ist ein Rück­ schlagventil 33 vorgesehen und zwar in Form eines durch die Feder 52 belasteten Ke­ gelkörpers 53, wobei in Fig. 3 die Position gezeigt ist, wo der Kegelkörper 53 aus den Dichtflächen 54 herausgedrückt ist, sodass die Druckluft wie durch die Pfeile ge­ kennzeichnet am Kegelkörper 53 vorbei zum Bohrhammer 10 und durch die Spülboh­ rungen 31, 32 hindurch in den Ringraum 20 strömen kann. Soll nun der Bohrhammer 10 nicht aktiviert werden, so erfolgt durch die Kraft der Feder 52 ein Andrücken des Kegelkörpers 53 in die Dichtflächen 54, sodass dann keine weitere Druckluft aus dem Druckraum 22 mehr einströmen kann. Gleichzeitig kann aber die im Ringraum 20 ver­ bliebene Druckluft nicht entweichen, sodass von der Bohrlochsohle 9 aus in den Rin­ graum 20 Bohrklein und sonstiger Schmutz aber auch Spülflüssigkeit nicht eindringen kann. Dieser bleibt somit wirksam vor Verschmutzung und Festsetzen gesichert, sodass die freie axiale Verschiebbarkeit des Imlochhammers, d. h. also Bohrhammers 10 nicht beeinträchtigt oder gar blockiert werden kann.

Das Luftpolster 23 im Druckraum 22 wird auch gegen Schleichströme gesichert, wozu im Bereich des Schaftes 55 eine Ringnut 56 vorgesehen ist, in der ein Dichtring 57 gegen die Wandung der Innenverengung 58 absichernd angeordnet ist. Gleichzeitig ist ein Dichtring 60 im Anschlussbereich 21 zwischen Schneckengrundrohr 2 und An­ schlussgestänge 29 vorgesehen, sodass wie schon erwähnt immer das wirkungsvolle Luftpolster 23 gesichert ist, wenn sich der Bohrhammer 10 in Aktivposition befindet.

Fig. 4 zeigt in drei Phasen den Einsatz des Bohrwerkzeuges 1, wobei Fig. 4­ a) das Bohrwerkzeug 1 während des Absenkens in das Bohrloch 24 wiedergibt. Erkenn­ bar ist, dass bei praktisch nicht vorhandenem Luftpolster 23 im Druckraum 22 der Bohrhammer 10 sich in einer voreilenden Position befindet, die aber beim Aufsetzen gemäß Fig. 4b) auf der Bohrlochsohle 9 aufgehoben wird. Der Bohrhammer 10 wird nun zurückgeschoben und da sich wie erwähnt ein Luftpolster 23 noch nicht gebildet hat bis dicht an den Adapter 28 herangeschoben. Die äußeren Flächen des Adapters 28 und des Spezialadapters 35 liegen praktisch aneinander. Der Bewegungsspielraum 43 ist voll ausgewertet.

Mit Beginn des Bohrvorganges wird zunächst einmal das Luftpolster 23 im Druckraum 22 gebildet, sodass sich nun der Bohrhammer 10 mit der Bohrkrone 11 in die voreilende Position begibt, wobei der das Vorbohrloch 37 herstellt. Dabei strömt über die Luftbohrungen 34 Druckluft auf die Bohrlochsohle 9 und treibt das Bohrklein in Richtung Bohrschnecke 3, sodass eine gezielte Abförderung erreicht ist.

Aufgrund des so geschaffenen Vorbohrloches 37 ist der Randbereich 38 ent­ spannt und die mit Rundschaftmeißeln 5, 6 besetzten Meißelkämme 7, 8 können ihre Zerkleinerungsarbeit optimal vollziehen.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (15)

1. Bohrwerkzeug, insbesondere für die Herstellung von Pfahlbohrungen mit einer Bohrschnecke (3) und endseitigem Meißelbesatz (4) sowie einem in dem Schneckengrundrohr (2) angeordneten, getrennt antreibbaren Bohrhammer (10) mit Bohrkrone (11), dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrhammer (10) als Imlochhammer ausgebildet und in dem Schneckengrund­ rohr (2) zur Vermeidung der Einwirkung von Andruckkräften der Bohrschnecke (3) auf den Bohrhammer (10) gegen ein Luftpolster (23) abgefedert und axial verschiebbar angeordnet ist.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bohrhammer (10) mit seiner Bohrkrone (11) in Arbeitsstellung gegenüber dem Meißelbesatz (4) vor- und in Ruhestellung nacheilend in dem Schneckengrundrohr (2) angeordnet ist.

3. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schneckengrundrohr (2) und Zylinderrohr (25) des Bohrhammers (10) zur Durch­ leitung von Spülluft einen Ringraum (20) zwischen ihnen ergebend ausgebildet sind.

4. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (20) an die Druckluftversorgung des Bohrhammers (10) angeschlos­ sen ist und im Bereich der unteren Führungsbuchse (18) über Auslässe (19) verfügt.

5. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Anschlussbereich (21) zwischen Schneckengrundrohr (2) und Anschlussgestän­ ge (29) ein das Luftpolster (23) sichernder Druckraum (22) ausgebildet ist, der einer­ seits durch einen Anschlussgestänge (29) und Schneckengrundrohr (2) verbindenden Adapter (28) und andererseits durch einen den Bohrhammer (10) fixierenden Speziala­ dapter (35) mit Innenbohrung (40) sowie die Innenwandung (30) des Schneckengrund­ rohres (2) begrenzt ist.

6. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adpater (28) mit einer an den Innenkanal (41) des Anschlussgestänges (29) anschließenden und damit die Verbindung zum Druckraum (22) vorgebenden Axialboh­ rung (42) ausgerüstet ist.

7. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (28) als Mehrkant und mit den den Übertragungsflächen (44, 45) der Innenwandung (30) des Schneckengrundrohres (2) korrespondierende Mehrkantflächen (46) aufweisend ausgebildet und axiale Bewegungen über Radialbolzen (47) verhindernd mit dem Schneckengrundrohr (2) verbunden ist.

8. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spezialadapter (35) über den Gewindekopf (36) mit dem Bohrhammer (10) verbunden ist und am im Druckraum (22) angeordneten Ende ein Kopfstück (27) mit einem mit den Übertragungsflächen (44, 45) der Innenwandung (30) des Schnecken­ grundrohres (2) korrespondierende Mitnahmeflächen (48) aufweist.

9. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopfstück (27) innen und außen als Mehrkant ausgebildet ist und die hier endende Innenbohrung (40) aufweist.

10. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spezialadapter (35) im Bereich des Kopfstückes (27) über eine Sicherungs­ mutter (26) mit Sicherungsschrauben (50) gesichert und in Position gehalten ist.

11. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spezialadapter (35) im Bereich des Ringraumes (20) diesen mit der Innenboh­ rung (40) verbindende Spülbohrungen (31, 32) aufweist.

12. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die radialen Spülbohrungen (31, 32) mit ringraumseitig angeordneten Düsen (51) ausgerüstet sind.

13. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Innenbohrung (40) des Spezialadapters (35) ein die Spülbohrungen (31, 32) im drucklosen Zustand verschließendes Rückschlagventil (33) positioniert ist.

14. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rückschlagventil (33) einen über eine Feder (52) belasteten Kegelkörper (53) aufweist.

15. Bohrwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (55) des Spezialadapters (35) zwischen Gewindekopf (36) und Kopf­ stück (27) eine Ringnut (56) mit Dichtring (57) aufweist, der an der Wandung der In­ nenverengung (58) des Schneckengrundrohres (2) abdichtend anliegt.