DE3044775A1

DE3044775A1 - Gesteinsbohrer

Info

Publication number: DE3044775A1
Application number: DE19803044775
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Dr. 8000 München Brennsteiner; Uwe 8000 München Lutze; Dieter Dipl.-Ing. 8034 Unterpfaffenhofen Scholz
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 1980-11-27
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1982-07-08
Also published as: DE3044775C2; FR2494762B1; CA1172626A; GB2088437B; US4393947A; DK472781A; SE448565B; BE891256A; JPH0144474B2; ATA467881A; DK150013B; IT1139288B; CH656920A5; DK150013C; AT373360B; FR2494762A1; GB2088437A; FI74777B; FI813056L; ES270016U

Description

DR. BERG DlPL-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR-.-SAN-DIw^A.iR 3044775

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München 86

Anwaltsakte: 31 306

27. Nov. 1980

HILTI AG
Schaan/Fürstentum Liechtenstein

Gesteinsbohrer

«cos«) 98 S3 72 Telegramme Bankkonten Hypo-Bank München 44KH228»

«88273 BERGSTAPI-"PATENT Mdnchcn (BLZ 7002110U) Swift Code !1YPO Uf. MM

988274 TELEX: Bayct Yacinsbank München 453UK) (BLZ 7i»i2H270)

983.110 0524560 BERG d Postscheck MUnthcn 65343-808 (BLZ 71KU0HSU)

HILTI AKTIENGESELLSCHAFT IN SCHAAN Fürstentum Liechtenstein

Gesteinsbohrer

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer mit Bohrkopf, Schaft und diesen umgebender Wendel zur Förderung des Bohrkleins, wobei zwischen dem Schaft und der Wendel ein mittels Zentrierringen aus hochpolymerem Werkstoff in radialem Abstand vom Schaft gehaltenes, die Wendel abstützendes Mantelrohr angeordnet ist.

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Bei Bohrern relativ grossen Durchmessers und verhältnismässig schmaler Transportschulter der Wendel ist ein grosser Querschnitt des Schaftes erforderlich. Dies ergibt eine grosse Masse des Schaftes, durch welche ein wesentlicher Teil der Schlagenergie aufgezehrt wird und somit für die Bohrarbeit nicht mehr zur Verfugung steht. Um die Masse des Bohrerschaftes reduzieren zu können, wird bei einem bekannten Gesteinsbohrer vorgeschlagen, zwischen dem Schaft und der Wendel ein mittels Zentrierringen aus hochpolymerem Werkstoff in radialem Abstand vom Schaft gehaltenes, die Wendel abstützendes Mantelrohr anzuordnen. Die Wendel wird damit durch das Mantelrohr abgestützt und zentriert. Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, dass das Mantelrohr durch die Wendel bzw durch den Schaft in Schwingungen versetzt und vom Mantelrohr ein hoher Schallpegel abgestrahlt wird.

Bei einem weiteren bekannten Gesteinsbohrer ist der Schaft zur Schalldämpfung von einer Umhüllung aus schalldämpfenden Material, wie Gummi, Kunststoff oder dergleichen umgeben. Die Wendel ist auf der Umhüllung abgestützt. Diese Lösung v/eist für Bohrer relativ grossen Durchmessers den schon geschilderten Nachteil eines grossen Schaftdurchmessers und damit einer grossen Masse auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Gesteinsbohrer mit einem den Schaft umgebenden Mantelrohr zu schaffen, der eine geringe Schallabstrahlung aufweist.

Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass zwischen der Wendel und den übrigen Bohrertoilen Abstützelemente aus schalldämpfendem Material angeordnet sind.

Solche Abstützelemente verhindern weitgehend die Uebertragung von Körperschall von der Wendel auf den Bohrkopf, den Schaft und das Mantelrohr sowie umgekehrt. Ausserdem verringern solche Abstützelemente die Neigung der Wendel zu Eigenschwingungen. Für die Abstützelemento können schalldärnpfende Materialen, wie Gummi, Kunststoffe oder dergleichen verwendet

werden, wobei sich ürethanpolyraer besonders gut eignet.

Zur Drehmitnahme steht die Wendel bei den meisten Gesteinsbohrern mit dem Bohrkopf im Eingriff. Um eine möglichst vollständige Schallentkoppelung zu erreichen, ist es vorteilhaft, dass die Abstützelemente zwischen der Wendel und dem Bohrkopf angeordnet sind. Die Abstützelemente können mit dem Bohrkopf oder mit der Wendel verbunden werden.

Ein wesentlicher Teil der lärmerzeugenden Vibrationen wird bei der Schlagübertx'agung im Bohrerschaft hervorgerufen. Zur Vermeidung der weiteren Uebertragung dieser Vibrationen auf die Wendel ist es zv/eckmässig, dass die Abstützelemente zwischen der Wendel und dem Bohrerschaft angeordnet sind. Die Abstützelemente können beispielsweise als Zentrierringe für das Mantelrohr ausgebildet werden.

Eine weitere Möglichkeit der Schallübertragung besteht zwischen der Wendel und dem Mantelrohr. Um auch hier die gegenseitige Anregung zu Schwingungen zu unterbinden, sind vorteilhaft die Abstützelemente zwischen der Wendel und dem Mantelrohr angeordnet. Die Abstützelemente können dem Mantelrohr oder der Wendel zugeordnet werden. Ausserdem ist es möglich, die Abstützelemente als unabhängige Dritteile auszubilden.

Um eine gute Schalldämpfung zu erreichen, ist es zweckmässig, dass die Abstützelemente als das Mantelrohr wenigstens teilweise umgebender Ueberzug ausgebildet sind. Der Ueberzug kann als separates Element hergestellt und auf das Mantelrohr aufgesteckt werden. Daneben ist es jedoch auch möglich, den Ueberzug direkt, beispielsweise durcti Aufspritzen, auf das Mantelrohr aufzubringen.

Für eine optimale Schalldämpfung ist es vorteilhaft, wenn der Ueberzug das Mantelrohr über dessen gesamte Länge umgibt. Das Mantelrohr weist somit keine Stellen mehr auf, von denen Schall ungedämpft abgestrahlt werden kann. Ein über die gesamte Länge angeordneter Ueberzug kann relativ einfach

durch Tauchen, Aufspritzen oder Aufwalzen aufgebracht werden. Daneben ist auch das Aufschieben oder Aufschrumpfen eines vorgefertigten Rohres möglich.

Aus fabrikatorischen Gründen ist es zweckmässig, den Ueberzug und die Zentrierringe einstückig aus schalldämpfendem Material auszubilden. Die Zentrierringe sind somit mit dem Mantelrohr unverlierbar und unverschiebbar verbunden.

Um das Erzeugen von lärmverursachenden Schwingungen in dem zwischen dem Schaft und dem Mantelrohr vorhandenen Hohlraum zu vermeiden, ist es vorteilhaft, dass zwischen Mantelrohr und Schaft eine Auskleidung aus schallabsorbierendem Material vorgesehen ist. Die Auskleidung kann mit dem Mantelrohr oder mit dem Schaft verbunden Werden. Die Auskleidung soll jedoch so dimensioniert werden, dass sie nicht mit beiden Teilen gleichzeitig in Berührung kommt und dadurch eine Schallbrücke entsteht.

Die Erfindung soll nachstehend anhand der sie beispielsweise wiedergebenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Gesteinsbohrer gemäss Erfindung mit einem einen Ueberzug sowie eine Auskleidung tragenden Mantelrohr, in teilweise geschnittener Darstellung,

Fig. 2 eine weitere Ausführung eines erfindungsgemässen Gesteinsbohrers mit einem einen ueberzug sowie an diesen angeformte Zentrierringe aufweisenden Mantelrohr.

Fig. 1 zeigt einen insgesamt mit 1 bezeichneten Gesteinsbohrer mit einem mit diesem einstückig verbundenen, insgesamt mit 2 bezeichneten Bohrkopf. Der Schaft 1 weist in seinem rückwärtigen Bereich ein Einsteckende la mit einer Mitnehmernut Ib zur Drehmitnahme auf. Der Bohrkopf 2 ist mit stiftförmigen Schneiden 2a versehen. Der Schaft 1 ist von einer insgesamt mit 3 bezeichneten Wendel umgeben. Die Wendel 3 dient der

Zentrierung des Bohrers sowie dem Fördern des Bohrkleins aus dem Bohrloch. Zwischen dem Schaft 1 und der Wendel 3 ist ein Mantelrohr 4 angeordnet. Das Mantelrohr 4 ist durch zwei Zentrierringe 5, 6 aus schalldämpfendem Material auf dem Schaft 1 zentriert. Zwischen dem Mantelrohr 4 und der Wendel 3 ist ein üeberzug 7 aus schalldämpfendem Material angeordnet. Der üeberzug 7 dient der Abstützung der Wendel 3 und verhindert ein Uebertragen von Schwingungen von der Wendel 3 auf das Mantelrohr 4 und umgekehrt. Für die Zentrierringe 5, 6 und den Üeberzug 7 können beispielsweise Gummi, Kunststoffe oder dergleichen verwendet werden. Für eine möglichst vollständige Schallentkoppelung zwischen dem Schaft 1 und der Wendel 3 ist ein mit dem Bohrkopf 2 in Eingriff stehender Mitnahmelappen 3a für die Drehmitnahme über ein plattenförmiges Abstützelement 8 abgestützt. Das Abstützelement 8 kann ebenfalls aus Gummi, Kunststoff oder dgl. bestehen. Um die Lärmerzeugung in dem zwischen dem Schaft 1 und dem Mantelrohr 4 befindlichen Hohlraum zu verhindern, ist zwischen dem Mantelrohr 4 und dem Schaft 1 eine Auskleidung 9 aus schallabsorbierendem Material angeordnet. Die Auskleidung 9 ist mit dem Mantelrohr 4 verbunden. Für die Auskleidung 9 können Schaumstoffe, (zB Styropor), Mineralwolle oder dergleichen verwendet werden.

Der aus Fig. 2 ersichtliche Bohrer besteht aus einem insgesamt mit 11 bezeichneten Schaft und einem damit verbundenen, insgesamt mit 12 bezeichneten Bohrkopf. Der Schaft 11 weist in seinem rückwärtigen Bereich ein Einsteckende lla mit einer Mitnehmernut 11b zur Drehmitnahme auf. Der Bohrkopf 12 ist mit einer plattenförmigen Schneide 12a versehen. Der Schaft 11 ist von einer Wendel 13 umgeben. Zwischen der Wendel 13 und dem Schaft 11 ist ein Mantelrohr 14 angeordnet. Das Mantelrohr 14 wird von zwei Zentrierringen 15, 16 auf dem Schaft 11 zentriert. Die Zentrierringe 15, 16 sind einstückig mit einem das Mantelrohr 14 umgebenden Üeberzug 17 aus schalldämpfendem Material verbunden. Die Wendel 13 ist auf dem Üeberzug 17 abgestützt. Der üeberzug 17 verhindert die Uebertragung von Schwingungen von der Wendel 13 auf das Mantelrohr

14. Ausserdem werden Eigenschwingungen des Mantelrohres 14 weitgehend verhindert. Als üeberzug 17 können schwingungsdämpfende Materialien, wie Gummi, Kunststoffe oder dergleichen verwendet werden. Das Aufbringen des Ueberzuges 17 auf das Mantelrohr 14 kann durch Aufspritzen, Aufschrumpfen oder
Aufvulkanisieren erfolgen.

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Claims

... .. 30A4775 Anwaltsakte: 31 306 OB. BERG DIPU-INQ. STAPF OIPL.-ViG. '5CHViAB-E- DR. ΓΠ. G/ "·..'- MH PATENTANWALT Patentansprüche g MOHCHEH 60 · MAUERKIRCHERSTR.46

1. Gesteinsbohrer mit Bohrkopf, Schaft und diesen umgebender Wendel zur Förderung des Bohrkloins, wobei zwischen dem Schaft und der Wendel ein mittels Zentrierringen aus hochpolymerem Werkstoff in radialem Abstand gehaltenes, die Wendel abstützendes Mantelrohr angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wendel (3, 13) und den übrigen Bohrerteilen Abstützelemente aus schalldämpfendem Material angeordnet sind.

2. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente (8) zwischen der Wendel (3) und dem Bohrkopf (2) angeordnet sind.

3. Gesteinsbohrer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente zwischen der Wendel (3, 13) und dem Bohrerschaft (1, 11) angeordnet sind.

4. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente zwischen der Wendel (3, 13) und dem Mantelrohr (4, 14) angeordnet sind.

5. Gesteinsbohrer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelemente als das Mantelrohr (4, 14) wenigstens teilweise umgebender Uebersug (7, 17) ausgebildet sind.

6. Gesteinsbohrer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ueberzug (7, 17) das Mantelrohr (4, 14) über dessen gesamte Länge umgibt.

7. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ueberzug (17) und die Zentrierringe (15, 16) einstückig aus schalldämpfendem Material ausgebildet sind.

8. Gesteinsbohrer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ^dadurch' ^ gekennzeichnet, dass zwischen dem Mantelrohr (4) und dem Schaft (1) eine Auskleidung (9) aus schallabsorbierendem Material vorgesehen ist.