DE570154C

DE570154C - Gesteinsbohrhammer

Info

Publication number: DE570154C
Application number: DEB150234D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-07-19
Filing date: 1931-05-28
Publication date: 1933-02-11

Description

B 150234

Die Erfindung betrifft Gesteinsbohrhämmer, die einen schwingenden Hammerkolben haben, dessen vorderer Kolbenfortsatz mittelbar oder unmittelbar die Hammerschläge auf das Bohrwerkzeug ausübt und bei denen Spülwasser zum Ausschlämmen des Bohrloches in einer Längsbohrung des Bohrwerkzeuges entlang geführt wird.

Es ist bei solchen Werkzeugen bereits bekannt, das Spülwasser vorn am Hammer einzuführen und den Bohrzylinder von dem Raum, in welchen dieses Spülwasser eingeführt wird, abzudichten.

Ebenso ist die Verwendung hohler Bohrer, durch deren axiale Bohrung das Spülwasser entlang geleitet wird, seit langer Zeit bekannt. Als Spülmittel wird verschiedentlich die Preßluft benutzt, durch welche der Hammerbohrer gelrieben wird. Da durch die Verwendung von Preßluft jedoch Staubwolken entstehen, ist die Anwendung ziemlich begrenzt. Die Verwendung von Wasser ist vorteilhafter, und deshalb wird meistens Luft und Wasser gemischt. Eine solche Mischung eignet sich vorzüglich zum Ausspülen des Bohrloches, jedoch erzeugt das Hinzufügen einer selbst geringen Luftmenge einen trockenen Staub, der aus dem Bohrloch austritt. Infolgedessen ist bei solchem Gestein, dessen Staub Schwindsucht erregend ist, der vollständige Ausschluß der Luft vom Spülwasser erforderlich.

Die vorliegende Erfindung gehört nun zu derjenigen Gruppe von Vorrichtungen, bei denen die Einführung von Wasser zu der Werkzeugbohrung ungemischt mit Luft erfolgt. Die bisher zu diesem Zweck vorgeschlagenen Einrichtungen zerfallen in zwei Hauptgruppen, nämlich

a j diejenigen Werkzeuge, bei denen das Wasser unmittelbar seitlich in das Bohrwerkzeug oder seitlich in ein zwischen dem Bohrwerkzeug und dem Hammerkolben gelagertes Pufferstück eingeführt wird, und

b) diejenigen Werkzeuge, bei denen das Wasser in das offene hintere Ende des Werkzeuges durch ein axial liegendes Wasserrohr eingeführt wird.

Sämtliche Vorrichtungen der Gruppe a haben den Hauptnachteil gemeinsam, daß die Seitenbohrung das Werkzeug, das im Betriebe bereits bis an die Grenze der Bruchsicherheit belastet ist, unnötig schwächt und daher oft zum Bruch führt.

Die unter die Gruppe b fallenden Vorrichtungen zur Einführung von Wasser in die Werkzeugbohrung bestehen aus einem axialen Wasserrohr, welches sich von dem hinteren Ende der Maschine durch den Kolben in das offene hintere Ende der Werkzeugbohrung er-

streckt. Der Hauptnachteil dieser Anordnung besteht darin, daß das vordere Ende des • Wasserrohres wegen der Drehung des Werkzeuges die Werkzeugbohrung nicht dicht abschließen kann, so daß immer die Gefahr besteht,' daß Luft mit dem Wasser eingeführt wird.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht demgegenüber, Wasser in das offene hintere Ende ίο der Werkzeugbohrung zu führen, ohne ein axiales Wasserrohr zu verwenden, indem die Kammer, in welcher der Hammerkolbenansatz hin und her schwingt, mit Wasser gefüllt wird und das Wasser aus dieser Kammer unmittelbar in die Werkzeugbohrung eintritt. Damit der Kolben frei hin und her schwingen kann und nicht durch die vor ihm liegende Wassermasse behindert wird, ist die Anordnung so getroffen, daß die Wassermasse frei aus der Kammer austreten und wieder in die Kammer zurückfließen kann.

Die neue technische Wirkung, die dadurch erreicht wird, besteht darin, daß das Wasser in das Werkzeug an dem offenen hinteren Ende der geraden Bohrung derselben eingeführt und dadurch eine Schwächung des Werkzeuges vermieden wird, und daß es gleichzeitig nicht möglich ist, daß Luft durch das Wasser mit angesaugt wird. Zwecks Erläuterung näherer Einzelheiten und weiterer Vorteile sei die Erfindung an Hand beiliegender Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen besprochen; es bedeutet Abb. ι einen Längsschnitt durch einen Schlagbohrer,

Abb. 2 eine Draufsicht und Schnitt nach der Linie H-II der Abb. 1,

Abb. 3 einen Schnitt nach IH-III der Abb. ι und

Abb. 4 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform.

Im Zylinder 2 schwingt der Hammer-• kolben 3 hin und her. Der nach vorn gerichtete Ansatz 4 des Kolbens erstreckt sich durch den Teil 5 hindurch, der den vorderen Zylinderdeckel bildet und sich als geschlossene Kammer nach vorn fortsetzt, in der das vordere Ende des Kolbenansatzes sich hin und her verschiebt.

Der Teil 5 trägt auf seinem vorderen Ende einen Kasten 7, 8, in welchem der Werkzeughalter 9 drehbar gelagert ist. Der Halter 9 trägt das Bohrwerkzeug 10 und nimmt das Werkzeug bei seiner Drehung z. B. dadurch mit, daß die Bohrung 11 ähnlich wie der Querschnitt des Werkzeuges vieleckig ausgebildet ist. Das Werkzeug hat eine axiale Bohrungi2, die sich von der hinteren Endfläche 13 bis zur nicht dargestellten Schnittfläche erstreckt.

Die Kammer 6 ist mit Wasser gefüllt, welches durch die Leitung 14 zuströmt. Das vordere Ende der Kammer ist zwecks Zurückhaltens des Wassers geschlossen, jedoch derart, daß das Werkzeug von den vom Kolbenansatz ausgeübten Hammerschlägen getroffen wird. In der Ausführungsform nach Abb. 1 wird die Kammer durch einen Ring 15 geschlossen, durdi welchen das abgesetzte und rundgedreihte Ende 16 des Werkzeuges hindurchragt, so daß also die Schläge des Hammers unmittelbar auf das Werkzeug einwirken. Das abgesetzte Ende 16 verschließt die Öffnung des Ringes 15. Etwaiges Leckwasser wird durch das Abzugsloch 17 abgeleitet. Zum Abdichten kann ferner ein Packungsring 18 vorgesehen werden. Der Ring 15 bildet gleichzeitig einen Anschlag zur Einstellung des Werkzeuges, welches in bekannter Weise mit einem entsprechenden Ansatz 19 oder mit einem abgesetzten Teil 16 versehen ist und in der entsprechend abgesetzten Bohrung des Ringes liegt. In den Fällen, wo das Ende des Werkzeuges auf diese Weise in die Kammer 6 hineinragt, tritt das zum Ausschlämmen des Rohrgesteins dienende Wasser unmittelbar aus der Kammer 6 in die rückwärtige Öffnung 20 der Werkzeugbohrung 12 ein.

Abb. 4 zeigt einen zum Abschluß der Kammer 6 und zur Einstellung des Werkzeuges dienenden Stößel 21. Hier trifft der Kolbenfortsatz auf den Stößel, der die Hammerschläge auf das an ihm anliegende Werkzeug überträgt. Das Wasser wird der Werkzeugbohrung durch einen im Stößel 21 befindlichen Durchfluß 22 zugeführt.

Durch geeignete Anordnungen wird vermieden, daß Wasser aus der Kammer 6 in den Bohrzylinder 2 und daß Luft aus dem _1Oo Bohrzylinder in die Kammer 6 tritt und sich dort mit dem Wasser mischt. Zu diesem Zweck sind eine Reihe von Ableitbohrungen 23 vorgesehen, welche gegebenenfalls so vergrößert werden können, daß der von ihnen _los eingenommene Abschnitt des Teiles 5 ein offenes Gitter bildet.

Ferner wird dafür gesorgt, daß das Wasser beim Vorwärtsgang des Hammerkolbens aus der Kammer 6 mit genügender Leichtigkeit ₁₁₀ austreten kann, damit der Kolben einen kräftigen Schlag auszuführen vermag, und daß die Kammer während des Rückganges des Kolbens sich wieder füllt. Dieser Zweck kann durch einen elastischen Behälter erfüllt werden, der in freier Verbindung mit der Kammer 6 steht. Um jedoch die schwingende Wassermasse nützlicher und im besonderen zum Drehen des Bohrers zu verwenden, wird folgende Ausführung gewählt.

Der Behälter 7 besitzt einen Zylinder 24, in welchem ein Kolben 25 frei hin und her

schwingt. Das eine Ende des Zylinders steht mit der Kammer 6 durch die breite Durchführung 26 in freier. Verbindung. Der Kolben wird gegen dieses Zylinderende hin durch eine Feder 27 gepreßt. Ein im Behälter 7, 8 drehbar gelagerter Sperrklinkenring 28 trägt einen Stift 29, der in den Kolben 25 hineinragt, so daß der Hinundhergang des Kolbens 25 den Sperrklinkenring 28 um einen kleinen Winkel dreht. Die Schwingungen des Klinkenrades werden durch die Sperrklinkenanordnung 30 als in einer Richtung wirkende Schrittbewegung auf den Werkzeughalter 9 und infolgedessen auf das Werkzeug 10 übertragen. Vom Ölbehälter 31 aus werden der Kolben 25 und die Schaltklinkenteile durch die Bohrungen ^2 und 33 hindurch geschmiert.

In die Wasserzufuhrleitung 14 ist ein Drosselventil oder ein Rückschlagventil 34 eingebaut, so daß die Wassermenge, welche durch die Werkzeugbohrung hindurchfiießt, zwar frei zuströmen kann, dagegen ein Rückfluß des Wassers durch die Leitung 14 ausgeschlossen ist.

Während des Arbeitsvorganges der Maschine geht der Kolben 3 hin und her und schlägt in bekannter Weise auf das Werkzeug 10. Da der Kolben außer der Schlagausübung auf das Werkzeug keine andere Aufgabe zu erfüllen hat, kann er aus massivem Metall hergestellt sein und eine glatte Schlagfläche besitzen. Der hin und her gehende Kolben ruft Schwingungen der Flüssigkeitsmasse hervor, wodurch das Werkzeug in der beschriebenen Weise gedreht wird. Klemmt das Werkzeug in der Bohrung, so daß es sich nicht drehen kann, so dreht sich die Drehvorrichtung ebenfalls nicht, und die Wasserverlagerung aus der Kammer 6 unter Einwirkung des Kolbenansatzes ist gehemmt. Der Kolben kann sich deshalb nicht frei vorwärts bewegen, sondern nur schwingen, und übt keine oder nur leichte Schläge auf das Werkzeug aus; dadurch wird verhindert, daß das Werkzeug immer fester eingekeilt wird, was der Fall sein würde, wenn die Schlagausübung auf das Werkzeug ohne Drehen desselben fortgesetzt würde. Der Kolben wirkt jetzt als kräftige Pumpe und preßt das Wasser unter starkem Druck durch die Werkzeugbohrung, wodurch das durch Ansammlung von Bohrgestein im Bohrloch eingeklemmte Werkzeug freigeschlämmt wird.

Da die Feder 27 die Wassermasse ständig unter Druck hält, kann Luft mit dem Wasser sich nicht mischen und etwa durch die Werkzeugbohrung hindurchtreten oder das ordnungsmäßige Arbeiten des Kolbens 25 verhindern.

Claims

Patentansprüche:

1. Gesteinsbohrhammer, bei welchem das Spülwasser axial in das Werkzeug eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kammer (6), in welcher das Arbeitsende des Hammerkolbens hin und her schwingt, eine teilweise als Spülwasser dienende Flüssigkeitsmasse aufrechterhalten wird, welche die Kammer dauernd füllt und deren Verlagerung während der Bewegung des Hammerfortsatzes erfolgt.

2. Gesteinsbohrhammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Kammer (6) durch einen an sich bekannten Ring (15) geschlossen wird, durch welchen das hintere Ende (16) des Werkzeuges flüssigkeitsdicht so hindurchtritt, daß die von dem Hammerfortsatz ausgeübten Hammerschläge das Werkzeug unmittelbar treffen.

3. Gesteinsbohrhammer nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende der Kammer durch einen an sich bekannten Stößel (21) geschlossen wird, der die Hammerschläge auf das Werkzeug überträgt und eine Mittelbohrung zum Durchtritt der Flüssigkeit in die Achsenbohrungen des Werkzeuges besitzt.

4. Gestainsbohrhammer nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wiederholte Verlagerung der Spülflüssigkeit über einen Kolben o. dgl. (25) auf das Stellwerk (9, 30) des Bohrers iio) einwirkt, derart, daß der der Verlagerung der Spülflüssigkeit gegenüber entsprechend nachgiebige Kolben (25) die Flüssigkeit ständig unter Druck hält und den Eintritt von Luft in dieselbe verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen