DE2362724C3 - Bohrhammer, insbesondere Tieflochhammer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrhammer, insbesoneinen Schaft aufweisenden Bohrmeißel und einem durch ein Strömungsmitte! antreibbaren, den Schaft des Bohrmeißels beaufschlagenden Schlagkolben, welcher entlang eines Zentralrohrer geführt ist, das der Axialbewegung des Bohrmeißelschaftes mindestens begrenzt nachfolgend angeordnet und mit Strömungsmittelauslässen versehen ist, die einem vorderen bzw hinteren Strömungsmittel-Zylinderraum für die Bewegung des Schiagkolbens zugeordnet sind; und zwar bezieht sich die vorliegende Erfindung in erster Linie auf die Steuerung eines derartigen Hammers, wobei sie sich insbesondere für Tieflochhammer eignet, jedoch grundsätzlich auch auf andere Bohrhammer anwendbar

Bei einem Bohrhammer in der Ausbildung als Tieflochhammer, wie er aus der US-PS 3i 93 024 bekannt ist, wird das aus Druckluft bestehende Strömungsmittel dem Hammer über ein Rohr oder aber eine Kette von Rohren zugeführt, die mit dem rückwärtigen Ende des Hammergehäuses verbunden sind. Dabei gibt der Schlagkolben jeweils Energie in Form von auf das rückwärtige Ende des Bohrmeißelschaftes ausgeübten Stoßen auf den Bohrmeißel ab, welcher seinerseits in einem am vorderen Ende des Hammergehäuses angeordneten Futter derart gehalten ist, daß er eine begrenzte Axialbewegung zum Hammergehäuse durchführen kann. Dabei trägt man dafür Sorge, daß der Aufprall des Schlagkolbens auf den Bohrmeißelschaft im wesentlichen nicht auf das Hammergehäuse übertragen wird, da die derart übertragene Energie für den Bohrvorgang ungenutzt vernichtet werden würde.

Die Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens erfolgt bei einem derartigen Hammer aufgrund der Steuerung eines Verteilerventils, welches die das Strömungsmittel darstellende Druckluft abwechselnd in einen vorderen bzw. hinteren Strömungsmittel-Zylinderraum des Hammergehäuses leitet, wobei die Zylinderräume außerdem Auslaß- bzw. Abströmöffnungen aufweisen, aus denen die in dem betreffenden Zylinderraum eingeschlossene Druckluft jeweils abströmen kann, wenn dem anderen Zylinderraum Druckluft zugeführt wird.

Diese Abströmöffnungen sind bei vorbekannten Hämmern relativ zum Hammergehäuse ortsfest, und zwar sind sie entweder in dem Hammergehäuse selbst angeordnet oder aber in dem Zentralrohr, wobei dann das Zentralrohr fest im Hammergehäuse angeordnet ist. Eine solche feste Anordnung der Abströmöffnungen ist jedoch für einen wirkungsvollen Betrieb eines derartigen Hammers nachteilig, wie sich aus den nachstehenden Ausführungen ergibt.

Da die Arbeitsweise des Verteilerventils üblicherweise durch die Bewegung des Schlagkolbens hinter den Abströmöffnungen gesteuert wird, wird der Schlagkolben nur dann mit größter Wirksamkeit richtungsmäßig umgekehrt, wenn sich sein Hub zwischen zwei festen Stellungen im Hammergehäuse erstreckt Die Hubendstellung des Schlagkolbens in Vorwärtsrichtung wird nun aber durch die Berührung des Schlagkolbens mit dem Meißelschaft bestimmt, wobei der Meißelschaft sich insbesondere beim Bohren in weichem oder gebrochenem Grund relativ zum Hammergehäuse begrenzt axial nach vorn bewegen kann. Das hat aber ersichtlich zur Folge, daß in derartigen Fällen der tatsächliche Hub des Schlagkolbens von dem Idealwert abweicht, indem die maximale Effektivität vorhanden ist, wenn die vorgegebenen Hubgrenzen auf normale

Belastung des Bohrmeißels abgestellt sind.

Eine Auswirkung des sich hieraus ergebenden Abfalls des an sich vorhandenen, vorgegebenen Wirkungsgrades kann darin bestehen, daß d?r Schlagkolben bei seinem vorwärts gerichteten Arbeitshub zuviel Energie erhält und demgemäß einen übermäßig starken Schlag auf den Bohrmeißelschaft ausübt. Wenn d?nn der Bohrmeißel das Ende seines möglichen Bewegungspfades in Vnrwärtsrichtung relativ zum Hammergehäuse erreicht und über entsprechende Anschläge an dem Hammergehäuse zur Anlage kommt, so können die von dem Schlagkolben ausgeübten Schläge auf das Hammergehäuse übertragen werden und dieses beschädigen.

Beginnt dann der Schlagkolben seinen Rückhub aus einer über die ideale Vorwärtsendstellung in Vorwärtsrichtung hinaus liegenden Stellung, so kann er aufgrund des vergrößerten Weges bei seinem Pückhub auf eine Geschwindigkeit beschleunigt werden, die so groß ist, daß er über seine vorgesehene und an sich als Grenzstellung zulässige rückwärtige Endstellung im Hammergehäuse hinausschießt und sodann einen Schlag auf das rückwärtige Ende des hinteren Zylinderraums ausübt, was ebenfalls das Hammergehäuse oder/und den Schlagkolben beschädigen kann.

Diese Nachteile sind, wie bereits kurz erwähnt, sowohl bei bekannten Hämmern vorhanden, bei denen die Abströmöffnungen in den Wandungen des Hammergehäuses angeordnet sind, als auch bei Tiefbchhammern mit Zentralrohr, bei denen die Abströmöffnungen in dem Spülmittel zu den Spülkanälen des Bohrmeißels leitenden Zentralrohr vorhanden sind, da dieses Zentralrohr fest im Hammergehäuse angeordnet ist, wie dieses beispielsweise bei den Hämmern gemäß der DT-AS 12 39 256, der DT-AS 20 62 690, der GB-PS 12 % 924 oder der US-PS 29 17 025 der Fall ist, oder da sich das Zentralrohr beim Rückhub des Schlagkolbens zurückbewegt, wie beim Hammer gemäß der US-PS 3193 024.

Es ist weiterhin bei Tieflochhämmern üblich, dafür Sorge zu tragen, daß die Beaufschlagung des Schlagkolbens mit Strömungsmitteln automatisch abgeschaltet wird, wenn der Hammer bzw. genauer gesagt dessen Bohrmeißel beispielsweise in einem weichen oder gebrochenen oder verworfenen Grund arbeitet.

Üblicherweise wird hierfür ein Rückstoßabsorber vorgesehen, der relativ zu dem Hammergehäuse beweglich ist, und der mit der das Strömungsmittel zum Hammer leitenden Rohrleitung verbunden ist. Eine Relativbewegung zwischen dem Rückstoßabsorber und dem Hammergehäuse bewirkt ein Schließen eines Schließventils, wobei es bekannt ist, dieses Schließventil in der Art eines By-Pass-Ventils auszubilden, welches zur Verhinderung eines Strömungsmittelzuflusses zum Verteilerventil öffnet und bewirkt, daß das zuströmende Strömungsmitte! den Abströmöffnungen oder/und den Spülkanälen zugeführt wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Hämmer der eingangs beschriebenen Gattung unter Vermeidung ihrer Nachteile derart zu verbessern, daß das Volumen der Strömungsmittel-Zylinderräume der jeweiligen Stellung des Meißeischaftes relativ zum Hammergehäuse bzw. des mit diesem verbundenen Futters derart angepaßt ist, daß es bei jeder vorkommenden Stellung des Bohrmeißels und damit seines Schaftes zu einer weitgehend 6; optimalen Effizienz der Betriebsweise des Schlagkolbens kommt, ohne daß es in Fällen einer besonders großen Relativverschiebung zwischen dem Bohrmeißel und dem Hammergehäuse zu Schlagen des Schlagkolbens auf das Hammergehäuse kommen kann, wobei zugleich die Bau- und Arbeitsweise des bei weitgehend oder völlig unbelastetem Bohrmeißel ein automatisches Abschalten bewirkenden Ventils verbessert werden soll.

Als Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Zentralrohr beim Rückhub des Schlagkolbens in der dem Schaft des Bohrmeißels nachgefolgten Stellung verbleibend angeordnet ist.

Da die im Zentralrohr angeordneten Strömungsmittelauslässe zur Steuerung der Hin- und Herbewegung des Schlagkolbens mit diesem zusammenwirken, wird der Hub des Schlagkolbens im Hammergehäuse durch die Stellung des Zentralrohres relativ zum Hammergehäuse bestimmt. Da weiterhin das Zentralrohr einer axialen Bewegung des Bohrmeißels relativ zum Hammergehäuse folgt, ist es aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung deshalb möglich, daß der Schlagkolben unter allen Arbeitsbedingungen und über mindestens den wesentlichen Abschnitt des möglichen Bewegungspfades des Bohrmeißels relativ zum Hammergehäuse im wesentlichen denselben Stoß auf den Schaft des Bohrmeißels ausübt wie unter normalen Lastbedingungen, unter denen der Bohrmeißel sich im wesentlichen in einer in das Hammergehäuse eingeschobenen Stellung befindet.

In bevorzugter Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß das Zentralrohr mit einer in dem Schaft des Bohrmeißels ausgebildeten Bohrung sowie mit einem von dieser abzweigenden Spülkanal verbunden ist, wobei diese Bohrung wiederum mit einer Spülleitung des Bohrmeißels in Verbindung stehen kann. Statt dessen könnte jedoch grundsätzlich diese Bohrung auch mit einem anderen Strömungsmittelauslaß verbunden sein.

In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann durch die Bewegung des Zentralrohres ein Absperrventil für den zum Schlagkolben führenden Strömungsmittelvorrat steuerbar sein, wobei gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung das Ventil durch die Vorwärtsbewegung des Zentralrohres mit dem Bohrmeißel um ein vorgegebenes Maß betätigbar sein und die Strömungsmittelzufuhr den Kolben umgehend zu der Bohrung und den Spülkanälen geführt sein kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist am rückwärtigen Ende des Zentralrohres eine rohrförmige Buchse vorgesehen, in welche ein festliegender Zapfen einführbar ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Zapfen und der Bohrung der Buchse entsprechend der Längsstellung des Zentralrohres innerhalb des Bohrergehäuses variierbar sein und der das rückwärtige Ende des Zentralrohres und den Zapfen umgebende Raum mit dem stromaufwärts des Schlagkolbens vorhandenen Strömungsmittel in Verbindung stehen kann. Auf diese Weise kann das Strömungsmittel in steigendem Ausmaß in die als By-Pass für den Schlagkolben wirkende Bohrung des Zentralrohres umgeleitet werden, wenn sich das Zentralrohr vorwärts bewegt. Bei geeigneter Ausgestaltung dieser Buchse und dessen mit ihr zusammenwirkenden Zapfens kann mithin erreicht werden, daß die öffnung des Schlagkolben-By-Pass bei Vorwärtsbewegung des Zentralrohres progressiv wirkt, wodurch die zur Verfügung stehende Energie zur Beaufschlagung des Schlagkolbens mithin progressiv vermindert wird, wenn sich der Bohrmeißel und damit sein Schaft relativ zum Hammergehäuse in eine Stellung vorwärts bewegt, in welcher der By-Pass

in einem Ausmaße geöffnet ist, welches keine hinreichend große Energie zum weiteren Betrieb des Schlagkolbens mehr zur Verfügung stellt.

Das Zentralrohr kann grundsätzlich dem gesamten zur Verfugung stehenden Bewegungspfad des Bohrmeißels relativ zum Hammergehäuse folgend ausgebildet sein, oder es kann eine geringere Beweglichkeit als der Bohrmeißel besitzen, wobei dann in Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung das Zentralrohr mit dem Schaft des Bohrmeißels zweckmäßigerweise in Totgangverbindung steht, wobei sich mithin der Bohrmeißel im Hammergehäuse weiter vorwärts bewegen kann als das Zentralrohr. Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß in dem Zentralrohr Abflußbohrungen vorgesehen sind, welche durch eine Bewegung des Bohrmeißelschaftes relativ zum Hammergehäuse bei fehlendem Widerstand an der Stirnseite des Bohrmeißels freilegbar sind.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung weiter erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine typische Ausgestaltung der Erfindung für einen pneumatisch betätigten Tieflochhammer, und zwar in einem teilweise schematischen Axialschnitt durch einen solchen Hammer.

Der in der Zeichnung dargestellte Hammer besitzt ein Hammergehäuse 1, in welches ein Innenrohr 2 eingepaßt ist, in welchem ein Schlagkolben 3 hin- und herbeweglich angeordnet ist.

An seinem vorderen Endabschnitt ist das Hammergehäuse 1 mit einem abnehmbaren bzw. auswechselbaren Futter versehen, welches den Schaft 5 eines Bohrmeißels 6 hält und mit Spülkanälen 7 für ein Spülmittel versehen ist, die mit einer von einer zentrischen Bohrung 8 im Schaft 5 gebildeten Austrittsleitung verbunden sind. Der Schaft 5 ist mit einer Keilverzahnung 9 versehen, die mit einer entsprechenden Keilverzahnung des Futters 4 im Eingriff steht, so daß ein Drehmoment zwischen dem Futter 4 und dem Bohrmeißel 6 übertragen werden kann, wobei der Bohrmeißel begrenzt axial innerhalb des Futters 4 beweglich ist. An seinem rückwärtigen Ende besitzt der Schaft 5 eine unterbrochene Umfangsrippe 10, die von den Endabschnitten der Zähne der Keilverzahnung 9 gebildet wird, welche an der Vorderseite der Umfangsrippe 10 über einen Abschnitt entsprechend hinterdreht sind, um einen kreisringförmigen Abschnitt zu bilden. Ein die Kerbverzahnung zurückhaltender Ring 11 umgibt diesen Abschnitt des Schaftes 5, wobei er um diesen Abschnitt herum angeordnet und dort in das Hammergehäuse 1 eingesetzt ist, um so in Stellung gehalten zu werden und die axiale Beweglichkeit des Bohrmeißels 6 im Futter 4 durch Anschlag an das rückwärtige Ende der Keilverzahnung 9 bzw. der Umfangsrippe 10 zu begrenzen.

Am rückwärtigen Ende des Innenrohres 2 ist ein Verteilerventil 12 angeordnet, daß an seiner Vorderseite mit Einlassen 13 für einen hinteren Strömungsmittel-Zylindcrraum versehen ist, der von dem hinter dem Schlagkolben 3 liegenden Innenraum des Innenrohres 2 gebildet ist. Das Verteilerventil 12 besitzt außerdem Querkanäle 14, welche mit Längsnuten 15 in Verbindung stehen, die wiederum mit einem Verdichtungsraum 16 zwischen der Innenwandung des Hammergehäuses 1 und einem hinterdrehten Abschnitt des Innenrohres 2 verbunden sind. Der Verdichtungsraum 16 führt zu Einlassen 17, die in der Nähe des vorderen Endabschnittes des Innenrohres 2 angeordnet sind.

Der vordere Endabschnitt des Schlagkolbens 3 besitzt einen verminderten Durchmesser, so daß die Einlasse 17 im Innenrohr 2 normalerweise in offener Verbindung zu einem vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum stehen, der von dem vor dem Schlagkolben 3 liegenden Abschnitt des Innenrohres 2 und der Rückseite des Futters 4 gebildet ist.

ic Die Rückseite des Verteilerventils 12 besitzt einen Lufteinlaß 18, der zu einer Ringkammer 19 führt, welche eine ringförmige Ventilplatte 20 umgibt, die zwischen der in der Zeichnung dargestellten Vorwärtsstellung — in welcher sie eine Verbindung zwischen der

i} Ringkammer 19 und den Querkanälen 14 und somit mit den Einlassen 17 des vorderen Strömungsmittel-Zylinderraumes herstellt — und einer rückwärtigen Stellung — in welcher sie eine Verbindung zwischen der Ringkammer 19 und den Einlassen 13 des hinteren

»ο Strömungsmittel-Zylinderraums herstellt — beweglich ist.

Die Ventilplatte 20 wird durch Druckwechsel in den beiden Strömungsmittel-Zylinderräumen zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegt, was durch die Stellung des Schlagkolbens 3 im Innenrohr 2 bestimmt wird.

Der Schlagkolben 3 und das Verteilerventil 12 sind beide ringförmig ausgebildet und durch das Zentralrohr 21 durchsetzt, so daß eine Relativbewegung zwischen dem Kolben 3 und dem Verteilerventil 12 in axialer Richtung möglich ist.

Der vordere Endabschnitt des Zentralrohres 21 ist in eine am rückwärtigen Ende der Bohrung 8 des Bohrmantels 6 eingebrachte Einsenkung eingepaßt und besitzt eine Anzahl von Abflußbohrungen 22, die sich normalerweise innerhalb der Bohrung 8 befinden, wie dieses auch aus der Zeichnung ersichtlich ist.

Das Zentralrohr 21 besteht bevorzugt aus einem Kunststoff hoher Elastizität, niedriger Reibung und geringer Dichte. Es besitzt zwei Satz Auslässe 23 und 24, welche mit dem vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum bzw. den hinteren Strömungsmittelzylinderraum in Verbindung stehen, wenn der Schlagkolben 3 jeweils eine entsprechende Stellung einnimmt.
Die Arbeitsweise des dargestellten und vorstehend beschriebenen Verteilerventils 12 und dessen Steuerung durch die Bewegung des Schlagkolbens 3 relativ zu den Auslässen 23, 24 sind bekannt. In der in der Zeichnung dargestellten Stellung bedeckt der Schlagkolben 3 mithin die vorderen Auslässe 23, wobei die Ventilplatte 20 des Verteilerventils 12 durch die Einlasse 17 Druckluft in den vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum leitet. Auf diese Weise wird bewirkt, daß sich der Schlagkolben in rückwärtige Richtung bewegt Dadurch macht er die Auslässe 23 frei und bedeckt die Auslässe

24. Dieses hat zur Folge, daß der hintere Strömungsmittel-Zylinderraum abgedichtet wird, so daß der sich bewegende Schlagkolben 3 die dort eingeschlossene Luft verdichtet, während die in dem vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum befindliche Luft in das Zentralrohr 21 entweichen und auf diese Weise den Druck im vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum vermindern kann.

Da sich die Bewegung des Schlagkolbens 3 fortsetzt, steigt der Druck an den Einlassen 13 des Verteilerventils 12 über den in den Querkanälen 14 vorhandenen Druck an und bewirkt eine rückwärtige Bewegung der Ventilplatte 20. Damit werden die Einlasse 17 von der Versorgung mit Druckluft abgeschnitten. Statt dessen

wird die Druckluft über die Einlasse 13 zum hinteren Strömungsmittel-Zylinderraum geleitet, wobei der Schlagkolben 2 angehalten und anschließend in Vorwärtsrichtung angetrieben wird.

In entsprechender Weise deckt der sich vorwärts bewegende Schlagkolben 3 sodann die Auslässe 23 ab und gibt die Auslässe 24 frei, wodurch die Druckverhältnisse in den Strömungsmittel-Zylinderräumen sich umkehren und die Ventilplatte 20 in ihre Vorwärtsstellung zurückkehrt, um sodann den beschriebenen Arbeitszyklus zu wiederholen, wenn der Schlagkolben durch Anschlag am rückwärtigen Ende des Schaftes 5 des Bohrmeißels 6 angehalten wird.

Die aus den Strömungsmittel-Zylinderräumen durch die Auslässe 23 und 24 in das Zentralrohr 21 entweichende Luft strömt zu der zentralen Bohrung 8 und sodann zu den Spülkanälen 7 des Bohrmeißels 6, wo sie als Spülmittel wirkt und dabei dazu beiträgt, das Bohrklein aus der Bohrung zu entfernen, wobei sie gleichzeitig die Schneidkanten des Bohrmeißels 6 kühlt.

Es dürfte aus der vorstehenden Beschreibung des Arbeitszyklusses des Schlagkolbens 3 verständlich sein, daß es die Bewegung des Schlagkolbens 3 relativ zu den Auslässen 23 und 24 des Zentralrohres 21 ist, welche die Druckveränderung in dem vorderen bzw. hinteren Strömungsmittel-Zylinderraum bewirkt, um die Ventilplatte 20 des Verteilerventils 12 zu betätigen. Demgemäß sind die Auslässe 23 und 24 bezüglich der Länge des Zentralrohres 21 derart angeordnet, daß der Schlagkolben 3 seine Richtung mit maximaler Abgabeeffizienz am Ende jedes Vorwärtshubes wechselt, und daß sich eine hinreichend große Blasintensität zum rückwärtigen Ende des Schaftes 5 ergibt, wenn das vordere Ende des Zentralrohres 21 in seiner vollen Länge in der Ansenkung der Bohrung 8 sitzt.

Da das Zentralrohr 21 bezüglich des Verteilerventils 12 axial beweglich ist, kann es der Bewegung des Bohrmeißels 6 aus der in der Zeichnung dargestellten Stellung in die Vorwärtsendstellung des Bohrmeißels 6 so weit folgen, bis die Umfangsrippe 10 am Ring 11 zur Anlage kommt Demgemäß wird während der Vorwärtsbewegung des Bohrmeißels 6 relativ zum Hammergehäuse 1 das Behältnis der Auslässe 23,24 zu dem Schlagende des Schaftes 5 aufrechterhalten, wobei der Hub des Schlagkolbens 3 zur Stellung des Schaftes 5 in die richtige Beziehung gebracht wird, um die Arbeitsweise mit größtem Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten bzw. fortzusetzen.

Da sich der Bohrmeißel 6 jedoch relativ zum Hammergehäuse 1 vorwärts bewegt und dem Schlagkolben 3 gestattet, seinen Hub zwischen entsprechend fortgeschrittenen Stellungen des Bohrmantels 6 im Hammergehäusc 1 durchzuführen, verschiebt sich die Endstellung des Hubes relativ zu den Einlassen 17 am Innenrohr 2. Wenn demgemäß die Endstellung des Vorwärtshubes weiter vorrückt, werden die Einlasse 17 in einem fortschreitend anwachsenden Ausmaß vom vorderen Endabschnitt des Schlagkolbens 3 in dieser Hubendstellung überdeckt. Dieses hat zur Folge, daß im vorderen Ende der Bohrung in steigendem Ausmaße Luft eingeschlossen wird, da sich der Schlagkolben 3 seiner Hubendstellung nähert und demgemäß ein Luftkissen erzeugt, welches einen Teil der Kolbencnergie absorbiert und den Schlag auf den Schaft 5 vermindert. Die Gefahr, daß der Bohrmeißel 6 bis ans Ende seiner zulässigen Vorwärtsbewegung im Futter 4 bewegt wird, ist auf diese Weise ganz erheblich reduziert.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist die mögliche Axialbewegung des Zentralrohres 21 geringer als die Bewegung, die der Bohrmeißel 6 ausführen kann.

Der Unterschied zwischen den möglichen Axialbewegungen des Bohrmantels 6 einerseits und des Zentralrohres 2t andererseits ist derart, daß — wenn beide sich bis zum jeweils größtmöglichen Ausmaß vorwärts bewegt haben — das Zentralrohr 21 aus der Bohrung 8 im Schaft 5 um ein Maß herausgezogen ist, welches ausreicht, um die Abflußbohrungen 22 im Zentralrohr 21 gerade freizugeben. Eine derartige Relativstellung der Teile würde normalerweise nur dann erzielt werden, wenn das Hammergehäuse 1 im wesentlichen vertikal angeordnet und an seinem rückwärtigen Ende gehalten wäre. In dieser Stellung würde jegliches Strömungsmittel im vorderen Strömungsmittel-Zylinderraum aus diesem durch die Abflußbohrungeu .2 und die Bohrung 8 sowie die Spülkanäle abfließen können.

Um sicherzustellen, daß das Zentralrohr 21 innerhalb seines möglichen Bewegungsspielraums jeglicher Vorwärtsbewegung des Schaftes 5 folgt, ist das rückwärtige Ende des Zentralrohres 21 mit einer Buchse 25 versehen. Die Buchse 25 ist ebenfalls aus Kunststoff hergestellt. Sie besitzt eine Rückseite 26, die einem in einer Ringkammer 27 vorhandenen Druckluftvorrat ausgesetzt ist, wobei die Ringkammer 27 in Strömungsrichtung des Verteilerventils 12 angeordnet ist Da die Vorderseite der Buchse 25 normalerweise lediglich dem annähernd atmosphärischen Druck innerhalb des Zentralrohres 21 ausgesetzt ist ist demgemäß eine auf die Buchse 25 wirkende Druckdifferenz vorhanden, die bewirkt, daß das Zentralrohr 21 innerhalb des Hammergehäuses 1 vorwärts bewegt und demgemäß mit seinem äußeren Ende in der Anlenkbohrung des rückwärtigen Endes des Schaftes 5 gehalten wird.

Die Buchse 25 bildet zugleich einen Teil einer Absperreinrichtung, welche einen Zapfen 28 aufweist der sich von einem ringförmigen Tragkreuz 29 aus nach vorwärts erstreckt, wobei das Tragkreuz 29 in einer Einlaßleitung 30 einer Anschlußkupplung 31 angeordnet ist, die am rückwärtigen Ende des Hammergehäuses 1 befestigt ist, und an die ein den Hammer mit Druckluft versorgendes Rohr angeschlossen ist.

Der Zapfen 28 ist zylindrisch ausgebildet Die Buchse 25 weist eine Bohrung auf, deren Vorderteil 32 in Anpassung in den Zapfen 28 zylindrisch ist, während ihr rückwärtiger Teil 33 kegelig ausgebildet ist.

Wie bereits weiter oben ausgeführt ist, ist der Bohrmeißel 6 in der Zeichnung in seiner rückwärtigen Endstellung dargestellt. Demgemäß zeigt die Zeichnung auch das Zentralrohr 21 in dessen äußerste! Rückwärtsstellung. In dieser Stellung des Zentralrohre! 21 befindet sich der Zapfen 28 passend in den zylindrischen Bohrungsteil 32 der Buchse 25 und dichte die Bohrung gegen die Ringkammer 27 ab. Wenn siel jedoch das Zentralrohr 21 mit dem Bohrmeißel 6 relativ zum Hammergehäuse 1 nach vorn, d.h. also in de Zeichnung nach unten, bewegt, wird die Buchse 2 fortschreitend vom Zapfen 28 abgezogen, bis die Spitz des Zapfens 28 beginnt, in den kegeligen Abschnitt 3 der in der Buchse 25 befindlichen Bohrung einzutrctei Zu diesem Zeitpunkt besteht ein Strömungsweg ffl Druckluft aus der Ringkammer 27 zum Zentralrohr 2 so daß ein Teil der dem Hammer zugeführten Luft dt Vcrtcilcrventil 12 und die Zylinderräume, in denen d< Schlagkolben 3 arbeitet, im Nebenschluß umströmt ur dabei die für den Schlagkolben 3 zur Verfügur stehende Kraft vermindert, so daß der Betrieb d

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Schlagkolbens 3 letztlich nicht mehr aufrechtzuerhalten ist

Obwohl mithin die fortschreitende Bewegung des Zentralrohres 21 zusammen mit dem Bohrmeißel 6 das gegenseitige Verhältnis der Auslässe 23, 24 zu dem S Schlagende des Schaftes 5 aufrechterhält und so gewährleistet, daß der Schlagkolben 3 relativ zu dem Schlagende des Bohrmeißels 6 mit maximaler Effizienz arbeitet, um den größten Nutzen aus der für den Schlagkolben 3 vorhandenen Kraft bzw. Energie des ·° Strömungsmittels zu ziehen, wird die am Schlagkolben 3 verfügbare Kraft fortschreitend reduziert, da der Bohrmeißel 6 und das Zentralrohr 21 bei ihrer möglichen Vorwärtsbewegung bezüglich des Hammergehäuses 1 gemeinsam bis unterhalb einer gewählten >s Position fortschreiten, bis schließlich so viel Luft den Schlagkolben 3 über den By-Pass umströmt und zum Zentralrohr 21 gelangt, daß die auf den Schlagkolben 3 wirkende, verbleibende Kraft so weit gesunken ist, daß sie nicht mehr ausreicht, den Betrieb aufrechtzuerhalten.

Demgemäß werden beim Bohren mit dem dargestellten Hammer, wenn sich der Bohrmeißel 6 relativ zu dem Hammergehäuse 1, beispielsweise aufgrund eines stoßweisen bzw. unterbrochenen Betriebes, vorwärts bewegt was dann auftreten kann, wenn in weichem oder brüchigem Grund gebohrt wird, die dem Schaft 5 erteilten Stöße vermindert, und die Bohrung 8 zusätzlich zugeführte Luft wird als Spülmittel verwendet, wie dieses unter diesen Umständen wünschenswert ist. Durchbricht der Bohrmeißel 6 beispielsweise eine Verwerfung und bewegt sich daher in seine äußerste Vorwärtsstellung, so wird der Betrieb des Schlagkolbens 3 unterbrochen, bis sich das Hammergehäuse 1 in entsprechender Weise in dem Bohrloch vorwärts bewegt hat und der normale Widerstand am Bohrmeißel 6 wieder ansteht, wogegen während der Unterbrechung des Betriebes des Schlagkolbens 3 der Druckluftvorrat zum Spülen des Bohrloches benutzt wird und dabei verhindert, daß der Bohrmeißel 6 durch angehäuftes Bohrklein blockiert wird.

In der Einlaßieitung 30 ist bevorzugt ein Rückschlagventil angeordnet, um den Luftdruck innerhalb des Hammergehäuses 1 und der Zylinderräume jenseits des Ventils aufrechtzuerhalten, wenn dem Hammer keine -Druckluft zugeführt wird, beispielsweise wenn ein Bohrrohr an das Bohrgestänge angefügt wird, welches mit der Anschlußkupplung 30 verbunden ist, um so den Rückfluß von Wasser und/oder Bohrklein zu verhindern oder zumindest zu vermindern. Ein derartiges Rückschlagventil ist insbesondere wünschenswert bei Ausgestaltungen, bei denen das Zentralrohr 21 nicht mit Abflußbohrungen 22 versehen ist und der ganzen möglichen axialen Vorwärtsbewegung des Bohrmeißels 6 bzw. dessen Schaftes 5 im Futter 4 folgen kann.

Bei der dargestellten Ausbildung ist das Rückschlagventil zwischen dem ringförmigen Tragkreuz 29 und der Leitung 31 angeordnet Es weist eine Buchse 34 auf, die in einem vergrößerten Teil der Einlaßleitung 3C eingepaßt ist und besitzt an seinem rückwärtigen Ende einen Flansch 35 mit einem Durchlaß 36, der an der vornliegenden Seite des Flansches 35 von einem ringförmigen Ventilsitz 37 umgeben ist Ein Ventil 38 mil einem rohrförmigen Schaft 39 ist an einem Zapfen 40 an der Rückseite des Tragkreuzes 29 geführt und wird von einer Feder 41 in Rückwärtsrichtung beaufschlagt, um so den Durchlaß 36 zu schließen, wenn ein Druck auf das Ventil 39 wirkt, der nicht ausreicht, um die Kraft der Feder 41 zu überwinden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Bohrhammer, insbesondere Tieflochhammer, mit einem Gehäuse, einem einen Schaft aufweisenden Bohrmeißel und einem durch ein Strömui mittel antreibbaren, den Schaft des Bohrt; Stiels beaufschlagenden Schlagkolben, welcher entlang eines Zentralrohres geführt ist, das der Axialbewegung des Bohrmeißelschaftes mindestens begrenzt nachfolgend angeordnet und mit Strömungsmittelauslässen versehen ist, die einem vorderen bzw. hinteren Strömungsmittel-Zylinderraum für die Bewegung des Schlagkolbens zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (21) beim Rückhub des Schlagkolben (3) in der dem Schaft (5) des Bohrmeißels (6) nachgefolgten Stellung verbleibend angeordnet ist.

2. Hammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (21) mit einer in dem Schaft (5) des Bohrmeißels (6) ausgebildeten Bohrung (8) sowie mit einem von dieser abzweigenden Spülkanal (7) verbunden ist.

3. Hammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Bewegung des Zentralrohres (21) ein Absperrventil (12) für den zum Schlagkolben (3) führenden Strömungsmittelvorrat steuerbar ist.

4. Hammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (12) durch die Vorwärtsbewegung des Zentralrohres (21) um ein vorgegebenes Maß betätigbar ist, wobei die Strömungsmittelzufuhr den Schlagkolben (3) umgehend zu der Bohrung (8) und den Spülkanälen (7) geführt ist.

5. Hammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am rückwärtigen Ende des Zentralrohres (21) eine rohrförmige Buchse (25) vorgesehen ist, in welche ein festliegender Zapfen (28) einführbar ist, wobei der Zwischenraum zwischen dem Zapfen (28) und der Bohrung der Buchse (25) entsprechend der Längsstellung des Zentralrohres (21) innerhalb des Hammergehäuses (1) variierbar ist und der das rückwärtige Ende des Zentralrohres (21) und den Zapfen (28) umgebende Raum mit dem stromaufwärts des Schlagkolbens (3) vorhandenen Strömungsmittel in Verbindung steht.

6. Hammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentralrohr (21) mit dem Schaft (5) des Bohrmeißels (6) in Totgangverbindung steht, wobei es der möglichen Bewegung des Schaftes (5) relativ zu dem Hammergehäuse (1) nur teilweise folgend angeordnet ist.

7. Hammer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zentralrohr (21) Abflußbohrungen (22) vorgesehen sind, welche durch eine Bewegung des Schaftes (5) des Bohrmeißels (6) relativ zum Hammergehäuse (1) bei fehlendem Widerstand an der Stirnseite des Bohrmeißels (6) freilegbar sind.

8. Hammer nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Einlaßleitung (30) für das Strömungsmittel ein Rückschlagventil vorhanden ist.