DE3702144A1 - Schlagbohreinheit fuer drehschlagendes bohren in mineralien, gesteinen und erzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schlagbohreinheit für drehschlagendes Bohren in Mineralien, Gesteinen und Erzen, mit einem Schlagbohrer, bestehend aus Bohrerkopf und axial im Vorzylinder eines Versenkhammers bewegli­ chem Bohrerschaft, wobei der Schlagbohrer mit dem Vor­ zylinder eine Drehverbindung bildet, welche das vom Vor­ zylinder ausgehende Bohrdrehmoment überträgt.

Bei einer Schlagbohreinheit der eingangs erwähnten Gat­ tung, die in der deutschen Auslegeschrift 11 86 816 vor­ beschrieben ist, wird der Schlagbohrer unmittelbar vom Hammerkolben des zugehörigen Versenkhammers beaufschlagt, während das Bohrdrehmoment von der Bohrmaschine und dem Vorzylinder über eine Drehverbindung nach Art eines Vielnut-Profils auf den Bohrerschaft übertragen wird. Dieser weist - da er im Vorzylinder geführt ist - einen wesentlich geringeren Durchmesser auf als der den Durch­ messer des Bohrloches festlegende Bohrerkopf. Die heut­ zutage übliche Anwendung sehr hoher Bohrdrehmomente hat dementsprechend zur Folge, daß die Lebensdauer des Schlagbohrers durch vorzeitige Torsionsbrüche im Bereich des Bohrerschaftes, überwiegend im Übergangsbereich zwi­ schen Bohrerschaft und Bohrerkopf, oder durch vorzeiti­ gen Verschleiß des Vielnut-Profils des Bohrerschaftes begrenzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlag­ bohreinheit für drehschlagendes Bohren zu entwickeln, die eine hinsichtlich der Einleitung des Bohrdrehmo­ ments besonders günstig ausgestaltete Drehverbindung zwischen Schlagbohrer und Vorzylinder aufweist und bei ausreichender Lebensdauer auch die Anwendung sehr hoher Bohrdrehmomente zuläßt.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Schlagbohreinheit gelöst, welche die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist. Der der Erfindung zugrundeliegende Lösungsgedanke be­ steht danach darin, die Drehverbindung zwischen dem Schlagbohrer und dem Vorzylinder des Versenkhammers in den Bereich des Bohrerkopfes zu verlegen, das heißt in einen Bereich, in dem für die Drehmomentübertragung größere Durchmesser der zusammenwirkenden Bestandteile - Bohrerkopf und Vorzylinder - zur Verfügung stehen. Die Drehverbindung zwischen Bohrerkopf und Vorzylinder ist dabei von mehreren zusammenwirkenden Nuten und Zapfen gebildet, die dementsprechend entweder am Boh­ rerkopf oder am Vorzylinder angeordnet sind. Wesentlich ist in dem hier angesprochenen Zusammenhang eine derartige Anordnung und Ausbildung der die Dreh­ verbindung bildenden Bestandteile, daß über den Gesamt­ hub des Schlagbohrers bezüglich des Vorzylinders das geforderte Drehmoment übertragen werden kann.

Bei einer besonders einfachen Ausführungsform des Er­ findungsgegenstandes greift der mit mehreren Zapfen ausgestattete Vorzylinder über diese in angepaßte Nu­ ten des Bohrerkopfes ein (Anspruch 2).

Die Drehverbindung kann insbesondere auch in der Weise angeordnet sein, daß sie mit Abstand hinter dem Bereich liegt, in dem der Bohrerschaft in den Bohrerkopf Über­ geht (Anspruch 3).

Der der Erfindung zugrundeliegende Lösungsgedanke ist ohne weiteres auch bei Schlagbohreinheiten anwendbar, deren Bohrerschaft in an sich bekannter Weise mit dem Vorzylinder eine Drehverbindung bildet (Anspruch 4). Auf diese Weise kann die Drehmomentübertragung von mehreren gleichzeitig wirksamen Drehverbindungen übernommen wer­ den.

Die Verlagerung der Drehverbindung in den Bereich zwi­ schen dem Bohrerkopf und dem Vorzylinder ist auch inso­ fern von Vorteil, als sie nachträglich - also an Schlag­ bohreinheiten mit bereits vorhandener Drehverbindung zwischen Bohrerschaft und Vorzylinder - bewirkt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen er­ läutert.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen vertika­ len Teilschnitt durch eine Schlagbohreinheit, bestehend im wesentlichen aus einem Schlag­ bohrer und einem das Bohrdrehmoment übertra­ genden Vorzylinder,

Fig. 2 einen Teilschnitt nach Linie II-II in Fig. 1 und

Fig. 3 eine Teildraufsicht auf die zwischen dem Bohrerkopf und dem Vorzylinder bestehende Zapfen-Nuten-Drehverbindung.

Die Schlagbohreinheit (vgl. Fig. 1) weist als Hauptbe­ standteile einen Schlagbohrer 1 mit einem Bohrerschaft 2 und einem Bohrerkopf 3, einen von einer Bohrmaschine drehend angetriebenen Vorzylinder 4 und einen Hammerkol­ ben 5 auf, welcher durch Beaufschlagen der Schlagfläche 2 a des Bohrerschaftes den Schlagbohrer in Richtung auf das zu bearbeitende Material, das heißt bezüglich des Vorzylinders 4 nach links, vortreibt.

Der Bohrerschaft 2 ist im Bereich vor dem Bohrerkopf 3 und auf der dem Hammerkolben 5 zugewandten Seite mit ei­ nem Führungsabschnitt 2 b bzw. 2 c ausgestattet, über wel­ che er sich in axialer Richtung beweglich im Vorzylinder abstützt. Der vom Schlagbohrer 1 bezüglich des Vorzylin­ ders ausführbare Hub H ist durch einen in diesem befe­ stigten Sicherheitsbolzen 6 festgelegt, der teilweise in eine angepaßte Ausnehmung 2 d im Bohrerschaft hineinragt.

Abweichend vom Stand der Technik ist die das Bohrdreh­ moment übertragende Drehverbindung in den Bereich zwi­ schen Bohrerkopf 3 und Vorzylinder 4 verlagert: Letzte­ rer greift über zwei stirnseitig angeordnete Zapfen 4 a, die um 180° gegeneinander versetzt liegen, in zwei ange­ paßte Nuten 3 a im Bohrerkopf ein, und zwar unter Einhal­ tung eines geringen Spiels in radialer Richtung. Die Längenabmessung der Nuten 3 a und Zapfen 4 a, parallel zur Längsachse 1 a des Schlagbohrers gesehen, ist so be­ messen, daß die Drehverbindung zwischen den Bestandtei­ len 1 und 4 auch nach dem Ausfahren des Schlagbohrers 1 um den Hub H nach links noch das gewünschte Bohrdrehmo­ ment übertragen kann; die axiale Längserstreckung der Nuten 3 a ist im übrigen geringfügig größer als diejenige der Zapfen 4 a.

Da in dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Vorzylin­ der 4 mit dem Bohrerschaft 2 keine drehmomentübertragende Drehverbindung bildet, kann der Schlagbohrer ohne Schwie­ rigkeiten mit einer zentralen Spülbohrung 7 ausgestattet sein, die innerhalb des Bohrerkopfes 3 in mehrere Boh­ rungen 8 übergeht. Die Zuführung der Spülluft in die zen­ trale Spülbohrung 7 wird mittels Zuführbohrungen 9 be­ wirkt, deren Eintrittsquerschnitt neben der Schlagfläche 2 a liegt.

Abweichend von der Darstellung kann die Schlagbohrein­ heit zusätzlich mit einer weiteren Drehverbindung aus­ gestattet sein, die in an sich bekannter Weise zwischen dem Vorzylinder 4 und dem Bohrerschaft 2 hergestellt ist.

Claims (4)

1. Schlagbohreinheit für drehschlagendes Bohren in Mine­ ralien, Gesteinen und Erzen, mit einem Schlagbohrer, bestehend aus Bohrerkopf und axial im Vorzylinder ei­ nes Versenkhammers beweglichen Bohrerschaft, wobei der Schlagbohrer mit dem Vorzylinder eine Drehverbin­ dung bildet, welche das vom Vorzylinder ausgehende Bohrdrehmoment überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Bohrerkopf (3) und dem Vorzylinder (4) hergestellte Drehverbindung von mehreren zusammenwirkenden Nuten (3 a) und Zapfen (4 a) gebildet ist.

2. Schlagbohreinheit nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der mit mehreren Zapfen (4 a) ausgestat­ tete Vorzylinder (4) über diese in angepaßte Nuten (3 a) des Bohrerkopfes (3) eingreift.

3. Schlagbohreinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehverbindung (3 a, 4 a) zwischen Bohrerkopf (3) und Vorzylinder (4) mit Abstand hinter dem Bereich liegt, in dem der Bohrerschaft (2) in den Bohrerkopf (3) übergeht.

4. Schlagbohreinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch der Bohrerschaft (2) mit dem Vorzylinder (4) eine Drehverbindung bildet.