DE3011221A1

DE3011221A1 - Muffenverbindung

Info

Publication number: DE3011221A1
Application number: DE19803011221
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Ing.(grad.) 4224 Hünxe Wehrmann
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1980-03-22
Filing date: 1980-03-22
Publication date: 1981-10-01

Description

Muffenverbindung
Die Erfindung betrifft eine Muffenverbindung zwischen einer Gesteinsbohrstange und einem Adapter.
Solche Gesteinsbohrstangen werden für das Bohren von Spreng- und Ankerlöchern im Tunnelbau und Sprengvortrieb benutzt und mittels Muffe und Adapter mit einem Bohrgerät verbunden. An ihrem freien Ende besitzen die Gesteinsbohrstangen in der Regel ein Gewinde oder einen Konus zur Aufnahme der Bohrkrone.
Nach dem bisher bekannten Stand der Technik werden Verbindungsmuffen verwendet, die in einer inneren Bohrung ein Rund- oder Trapez gewinde zur Aufnahme von jeweils mit entsprechendem Gewinde ausgestatteten Gesteinsbohrstangen und Adaptern aufweisen. Die Muffe soll dazu dienen, die Stange und den Adapter so miteinander zu verbinden, daß die Stirnfläche der Stange und die Stirnfläche des Adapters gegeneinander anliegen und so die vom Kolben auf den Adapter übertragene Schlagenergie über die Gesteinsbohrstange zur Stirnfläche der Bohrkrone weitergeleitet wird.
Das verwendete grobe Gewinde hat die Aufgabe, Stange und Adapter zusammenzuhalten und das auftretende Drehmoment zu übertragen.
Eine Verbindung dieser Art besitzt den Nachteil, daß Energieverluste durch Reibung eintreten, wobei sich die Muffe und die Gewindezapfen von Stange und Adapter bis auf 600 bis 800 OC erwärmen können. Diese Erwärmung führt schließlich in der Gewindeverbindung zu erhöhtem Verschleiß. Die Folge ist eine nicht ausreichende Standzeit, die durch Dauerbrüche im Gewindezapfen der Stange oder des Adapters bzw. durch Längsriffe in den Muffen begrenzt wird. Weiterhin wird die an der Stirnfläche der Bohrkrone benötigte Schlagenergie zum Teil in der Gewindeverbindung in Wärme umgewandelt und verhindert einen wirtschaftlichen Bohrfortschritt, so daß die Bohrkrone nicht voll ausgenutzt werden kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbindung zwischen Verlängerungsstange und Adapter zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet und statt dessen die auftretenden Schlagkräfte und Drehmomente des pneumatisch oder hydraulisch arbeitenden Bohrhammers ohne Verluste auf die Bohrkrone überträgt.
Weiterhin sollen an die Verbindung im Hinblick auf eine lange Betriebsdauer hohe Anforderungen an Stabilität und Verschleißfestigkeit gestellt werden.
Die Aufgabe wird durch eine Muffenverbindung gelöst, bei der die Muffe jeweils auf das Gesteinsbohrstangenende und das Adapterende aufgeschrumpft ist.
Diese Verbindung ist vorteilhafterweise kraftschlüssig und verdrehfest und gewährleistet sowohl eine verlustfreie Ubertragung der Schlagenergie des Kolbens als auch eine wesentlich gesteigerte Betriebsdauer der Gesteinsbohrstange, des Adapters und der Bohrkrone. Darüber hinaus ist unter Verwendung dieser Verbindung eine bessere Laufruhe erzielbar, was eine gesteigerte Betriebsdauer der Hammerbüchse ermöglicht.
Zur Herstellung der Muffenverbindung wird die Muffe auf ca. 400 OC erwärmt, über die Gesteinsbohrstange und über den Adapter geschoben und anschließend abgekühlt. Nach dem Erkalten der Gesteinsbohrstange, der Muffe und des Adapters ist die Muffenverbindung einsatzbereit.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung besitzt das von der Muffe aufgenommene Adapterende einen anderen, vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als das aufgenommene Gesteinsbohrstangenende. Dies hat den Vorteil, daß die Gesteinsbohrstange und der Adapter in die vorerhitzte Muffe optimal eingeschoben werden können.
Weiterhin sind die jeweiligen Stirnflächen der von der Muffe umhüllten Gesteinsbohrstange und des Adapters so in die Muffe eingesetzt, daß sie aneinanderliegen. Mit der beschriebenen Muffenverbindung lassen sich Einzelschlagkräfte von 300 kN und ein Drehmoment von 4000 Nm übertragen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Abbildungen dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Muffenverbindung, Fig. 2 einen Querschnitt entsprechend II-II in Fig. 1 und Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend III-III in Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Muffe 1 nimmt eine Gesteinsbohrstange 2 und einen Adapter 3 auf. Die von der Muffe 1 umfaßte Gesteinsbohrstange 2 besitzt einen größeren Durchmesser als der umfaßte Teil des Adapters 3. Innerhalb der Muffe liegen die Stirnflächen 4 bzw. 5 der Gesteinsbohrstange bzw.
des Adapters aneinander.
Fig. 2 und 3 zeigen im Querschnitt die auf die Gesteinsbohrstange 2 bzw. dem Adapter 3 aufgeschrumpfte Muffe 1. Die Gesteinsbohrstange besitzt im allgemeinen einen Durchmesser von 1" bis 1 3/4".
Leerseite

Claims

Ansprüche: 1. Muffenverbindung zwischen einer Gesteinsbohrstange und einem Adapter, g e k e n n z e i c h n e t durch eine jeweils auf das Ende der Gesteinsbohrstange (2) und des Adapters (3) aufgeschrumpfte Muffe (1).
2. Muffenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Muffe (1) aufgenommene Adapterende einen anderen, vorzugsweise einen kleineren Durchmesser als das aufgenommene Gesteinsbohrstangenende besitzt.
3. Muffenverbindung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen(4,5) der von der Muffe umhüllten Gesteinsbohrstange und des Adapters aneinanderliegen.