DE602004005311T2

DE602004005311T2 - Foundation stone drilling and excavating equipment

Info

Publication number: DE602004005311T2
Application number: DE602004005311T
Authority: DE
Inventors: Chin-Yi Lee
Original assignee: Chuan Home Machinery Co Ltd
Current assignee: Chuan Home Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-04-23
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2007-06-28
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: EP1589187B1; ATE356917T1; EP1589187A1; DE602004005311D1

Abstract

A bedrock drilling and excavating apparatus receives power from a rotational power source to drive a drill to strike and shatter bedrock under the gravity of the apparatus and reciprocal vibrations of a pneumatic unit (50) located on the apparatus. The apparatus includes a coupling device (10) to couple with the rotational power source and an air intake vibration structure (12), a coupling sleeve (20) which has one end coupling with the lower end of a coupling axle and a connector which further couples to the pneumatic unit, and a drill (40) coupling to the pneumatic unit. The pneumatic unit drives the drill to vibrate up and down reciprocally to strike and shatter bedrock. The drill has a drill shell (41) which is alterable according to the diameter of the service shaft without changing the diamter of the pneumatic unit. The drill shell has a plurality of conical drill gimlets (42) mounted thereon in different biased angles to shatter the bedrock and improve drilling and excavating effect. <IMAGE>

Description

Gebiet der ErfindungTerritory of invention

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Felsgesteinbohr- und -aushubvorrichtung und betrifft insbesondere eine Bohr- und Aushubvorrichtung, die eine Antriebskraft von einer Drehantriebsquelle erhält und eine Pneumatikeinheit aufweist, die aufwärts und abwärts hin und her schwingt, um Bohrmeißel anzutreiben, um unter dem Gewicht der Bohr- und Aushubvorrichtung kontinuierlich abwärts zu schlagen, um das Felsgestein zu zertrümmern.The The present invention relates to a rock drilling and excavating apparatus and more particularly relates to a drilling and excavating apparatus comprising a Driving force from a rotary drive source receives and a pneumatic unit that is up and up down oscillates back and forth to power drill bits to under the To continuously lower the weight of the drilling and excavating device, to smash the rock.

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Bohr- und Aushubvorrichtungen werden allgemein auf Baustellen eingesetzt, um in die Gesteinsschicht hinein zu bohren und um diese auszuheben. Die Gesteinsschicht kann allgemein in eine weiche Gesteinsschicht und eine harte Gesteinsschicht unterteilt werden, was von den Bereichen abhängt. In den Ländern Südostasiens (beispielsweise Malaysia) stellt die Gesteinsschicht normalerweise ein hartes Felsgestein dar. Die Härte nimmt zu, wenn die Tiefe des Felsgesteins zunimmt.drilling and excavators are commonly used on construction sites, to drill into the rock layer and dig it out. The rock layer can generally be found in a soft rock layer and a hard layer of rock can be divided, reflecting from the areas depends. In the countries Southeast Asia (Malaysia, for example) normally sets the rock layer hard rock. The hardness increases as the depth of the rock increases.

Die Bohrer, die bei einem herkömmlichen Bohr- und Aushubvorgang verwendet werden, beispielsweise demjenigen, der in der taiwanesischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 356896 mit dem Titel „Verbesserter Aufbau für eine Bohrhülse" offenbart wird, weist einen Bohrer mit einem schraubenförmigen Umfang auf. Dieser kann kontinuierlich gedreht werden, um in die Gesteinsschicht einzutauchen. Wenn man tiefer in die Gesteinsschicht hineinbohrt, wird die Gesteinsschicht härter und ist die Bohrgeschwindigkeit niedriger. Manchmal können die Bohr- und Aushubvorgänge nicht weiter ausgeführt werden und müssen abgebrochen werden. Um diesem Problem abzuhelfen, schlägt die taiwanesische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 415320 mit dem Titel „Verbesserung für den Bohrer eines Lufthammers" vor, einen Pneumatik-Lösungsabsatz zu verwenden, um den Bohrer anzutreiben, um aufwärts und abwärts gerichtete Schwingungen zu erzeugen, und der Bohrer weist eine Stahlkugel von hoher Härte auf, um die Stärke bzw. Stabilität des Bohrens und Aushebens zu verbessern. Während Bohr- und Aushubvorgängen wird der Bohrer von dem pneumatischen Lufthammer angetrieben, um aufwärts und abwärts gerichtete Schwingungen zu erzeugen, um das Felsgestein zu zertrümmern. Der Bohraufbau mit der Stahlkugel von hoher Härte auf einem Ende ist teuer. Wenn der Bohrdurchmesser zunimmt, müssen die Durchmesser des Bohrers und des Lufthammers ebenfalls zunehmen. Die Kosten sind höher. Wenn man mit Hilfe der Stahlkugel von hoher Härte in das harte Felsgestein hineinbohrt, wird der Bohrer wahrscheinlich beschädigt.The Drills used in a conventional drilling and excavation, for example, the one that in Taiwanese Patent Laid-Open Publication No. 356896 the title "Improved Construction for a drill sleeve "is disclosed has a drill with a helical circumference. This one can be continuously rotated to immerse in the rock layer. If If you drill deeper into the rock layer, the rock layer becomes harder and the drilling speed is lower. Sometimes they can Drilling and excavating operations not further explained be and have to be canceled. To remedy this problem, the Taiwanese suggests Patent Publication No. 415320 entitled "Improvement for the Drill of an air hammer " a pneumatic solution paragraph to use to power the drill up and down vibrations and the drill has a steel ball of high hardness, about the strength or stability drilling and digging. While drilling and excavating operations becomes the drill is powered by the pneumatic air hammer to move up and down downwards Create vibrations to smash the rock. Of the Drilling with the steel ball of high hardness on one end is expensive. If the bore diameter increases the diameter of the drill and the air hammer also increase. The costs are higher. If you use the steel ball of high hardness in the hard rock drilled, the drill is likely to be damaged.

Außerdem schlägt die Stahlkugel auf der Ebene des Bohrers während Vorgängen auf das Felsgestein vertikal. Es ist weniger wahrscheinlich, dass dies zu großen Rissen auf dem Felsgestein führt, und der Bohrer wird wahrscheinlich beschädigt. Weil die Stahlkugel auf der Bohrebene auf das Felsgestein vertikal einhämmert, führt die longitudinale Schlagkraft dazu, dass Stäube vertikal umher treiben. Der sich drehende Bohrer, der tief in die Gesteinsschicht hineintaucht, erzeugt häufig große Menge an Stäuben, die sich wie ein Wasserfall ausbreiten. Dies führt zu einer unerwünschten Arbeitsumgebung und ist für die Arbeitskräfte schädlich.In addition, the steel ball beats at the level of the drill during operations vertical to the rock. It is less likely that this too big Cracks on the rock leads, and the drill is likely to be damaged. Because the steel ball on hammering the drilling level vertically on the rock, the longitudinal impact force to that dusts drifting around vertically. The rotating drill deep in the Immersed in rock, often produces large amounts of dusts that spread like a waterfall. This leads to an undesirable Working environment and is for the workforce harmful.

Was die Arbeitsvorgänge anbelangt, so umfasst der herkömmliche Bohr- und Aushubvorgang von Felsgestein außerdem im Wesentlichen zwei Stadien: Das erste Stadium ist das Hochziehen der Bohr- und Aushubvorrichtung durch ein schweres Gerät und das Bohren des Felsgesteins, bis eine vorbestimmte Tiefe erreicht ist, gefolgt von einem Zurückziehen des Bohrgeräts; das zweite Stadium stellt das Eintauchen eines Zylinders zum Erdaushub mit Hilfe des schweren Geräts dar, um die zertrümmerten Felsbrocken und Erdreich auszuheben, gefolgt von dem nächsten Bohr- und Aushubvorgang für eine tiefere Gesteinsschicht. Der Vorgang des Zertrümmerns während des ersten Stadiums und der Aushubvorgang während des zweiten Stadiums werden wiederholt ausgeführt. Um nur ein einziges schweres Gerät einzusetzen, um die Vorgänge auszufüren, muss der Hub- bzw. Förderkopf wiederholt ersetzt werden. Dies wird zu höheren Kosten, einer längeren Arbeitsdauer und höheren Gefahren führen. Das auf der Baustelle eingesetzte schwere Gerät ist normalerweise voluminös und schwer. Der Betrieb ist aufwendig und die Gefahr auf der Baustelle ist höher.What the work processes As far as the conventional Drilling and excavation of rock also essentially two stages: The first stage is pulling up the drilling and excavating equipment through a heavy device and drilling the rock until it reaches a predetermined depth is followed by a withdrawal the drill; the second stage represents the immersion of a cylinder for excavation with the help of the heavy device to the smashed boulders and soil, followed by the next drilling and excavation for one deeper layer of rock. The process of smashing during the first stage and the excavation process during of the second stage are repeatedly executed. To use only one heavy device, about the operations must be done the lifting or conveying head be replaced repeatedly. This will lead to higher costs, a longer working time and higher Lead to dangers. The heavy equipment used on site is usually bulky and heavy. The operation is complicated and the danger on the construction site is higher.

DE 32 15 575 A1 offenbart eine Felsgesteinbohr- und -aushubvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Eine Kupplungseinrichtung ist vorgesehen, um mit einer Drehantriebsquelle zu koppeln, nämlich einem Bohrgestänge, sowie mit einer Druckluftquelle, um eine Pneumatikeinheit anzutreiben. Eine Verbindungseinrichtung verbindet mit der Pneumatikeinheit, die einen Zertrümmerungsstab antreibt, der von der Bohreinrichtung vorsteht. Die Bohreinrichtung selbst ist als Trog bzw. Wanne mit einer konischen Spitze geformt, auf deren Oberfläche Schrubbelemente vorgesehen sind, oder als Spiralschraube. Während eines Normalbetriebes überträgt die Kupplungseinrichtung eine Drehantriebskraft auf die Bohreinrichtung. Falls das Felsgestein härter wird, wird die Pneumatikeinheit betätigt, um den Zertrümmerungsstab zusätzlich anzutreiben. Der Zertrümmerungsstab ist nicht mit der Antriebsquelle in deren Längsrichtung gekoppelt. Deshalb führt die Bohreinrichtung auch bei dem zweiten Vorgang nur eine Drehbewegung aus. Der Aufbau der Felsgesteinbohr- und -aushubvorrichtung ist vergleichsweise komplex. Außerdem kann der abragende Zertrümmerungsstab verklemmt sein, was einen Austausch der gesamten Bohreinrichtung einschließlich des Zertrümmerungsstabs erfordert. DE 32 15 575 A1 discloses a rock drilling and excavating apparatus according to the preamble of claim 1. A coupling means is provided for coupling to a rotary power source, namely a drill string, and to a source of pressurized air for propelling a pneumatic unit. A connector connects to the pneumatic unit that drives a shatter rod projecting from the drill. The drilling device itself is formed as a trough with a conical tip, on the surface of which scrubbing elements are provided, or as a spiral screw. During normal operation, the clutch device transmits a rotational drive force to the drilling device. If the rock becomes harder, the pneumatic unit is operated to additionally drive the shattering bar. The fragmentation bar is not coupled to the drive source in the longitudinal direction thereof. Therefore, the drilling device executes only in the second process, only a rotational movement. The construction of the Rock drilling and excavating equipment is comparatively complex. In addition, the projecting fragmentation bar may be jammed, requiring replacement of the entire drilling apparatus including the fragmentation bar.

US 4,776,413 offenbart Bohrmeißel, die eine konische Spitze aufweisen. US 4,776,413 discloses drill bits having a conical tip.

US 2001/0047890 A1 offenbart die Befestigung von Bohrmeißeln unter unterschiedlichen Winkeln auf einer Bohrschale.US 2001/0047890 A1 discloses the attachment of drill bits under different angles on a drill hole.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Bohr- und Aushubvorrichtung bereit zu stellen, die einen weniger komplexen Aufbau aufweist und zuverlässig betrieben werden kann.It It is an object of the present invention to provide a boring and excavating apparatus to provide, which has a less complex structure and reliable can be operated.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine Felsgesteinbohr- und -aushubvorrichtung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der weiter rückbezogenen Ansprüche.The The aforementioned object is achieved by a rock drilling and excavating device solved with the features of claim 1. Further advantageous embodiments are the subject of further referral Claims.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfasst eine Kupplungseinrichtung, um eine Antriebskraft einer Drehantriebsquelle zu übertragen und um Ansaugluft von einer Druckluftquelle weiter zu leiten, um Schwingungen zu erzeugen. Die Kupplungseinrichtung weist eine Kupplungsachse auf, die von der Außenseite her mit einer Lufteinlasshaube verbunden ist. Die Kupplungsachse weist ein oberes Ende auf, um die Transmissionskraft der Drehantriebsquelle zu empfangen. Die Lufteinlasshaube steht mit der Kupplungsachse in Verbindung, um von der Druckluftquelle Druckluft zu erhalten. Eine Kupplungshülse ist vorgesehen, die ein Ende aufweist, das mit einem unteren Ende der Kupplungsachse gekoppelt ist, sowie eine Verbindungseinrichtung, die mit einer Pneumatikeinheit verbindet.The Device according to the invention includes a clutch device to a driving force of a rotary drive source transferred to and to pass intake air from a compressed air source to To create vibrations. The coupling device has a coupling axis on that from the outside is connected with an air intake hood ago. The coupling axis has an upper end to the transmission power of the rotary drive source to recieve. The air intake hood stands with the coupling axle in connection to receive compressed air from the compressed air source. A coupling sleeve is provided having an end which is connected to a lower end of the Coupling axis is coupled, and a connecting device, which connects to a pneumatic unit.

Eine Pneumatikeinheit ist vorgesehen, die aufwärts und abwärts hin und her schwingen kann, um ein Bohrgerät anzutreiben, damit dieses unter dem Gewicht der Bohr- und Aushubvorrichtung kontinuierlich abwärts schlägt, um das Felsgestein zu zertrümmern. Die Pneumatikeinheit ist mit einem Bohrgerät gekoppelt und treibt das Bohrgerät an, damit dieses hin und her schwingt.A Pneumatic unit is provided, which can oscillate up and down to and fro a drill for this to be under the weight of the drilling and excavating device continuously downhill proposes, to smash the rock. The pneumatic unit is coupled to a drill and drives the drill on, so that this oscillates back and forth.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst das Bohrgerät eine Bohrschale, die ausgelegt ist, so dass diese in Entsprechung zu dem Durchmesser des Bohrlochs ohne Änderung des Durchmessers der Pneumatikeinheit verändert werden kann. Die Bohrschale weist eine Mehrzahl von konischen Bohrmeißeln auf, die sich darauf befinden und unter unterschiedlichen Winkeln angeordnet sind, um das Felsgestein wirkungsvoll zu zerschlagen und zu zertrümmern, und die Bohr- und Aushubgeschwindigkeit kann erhöht werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung ausgelegt, um zertrümmertes Felsgestein und anfallendes Erdreich aus dem Bohrloch zu entfernen, während der Bohrvorgang voranschreitet und zwar in einem einzigen Prozess, so dass die Effizienz des Bohr- und Aushubvorgangs verbessert werden kann.According to the present Invention includes the drill a drill shell that is designed so that these correspond to the diameter of the borehole without changing the diameter of the Pneumatic unit changed can be. The drill shell has a plurality of conical drill bits, which are located on it and arranged at different angles are to effectively smash and smash the rock, and the drilling and excavation speed can be increased. According to the present Invention, the device is designed to smashed Remove rock and accumulated soil from the borehole, while the drilling process progresses in a single process, so that the efficiency of the drilling and excavation process is improved can.

Die vorgenannten sowie weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, die anhand der beigefügten Zeichnungen erfolgt, besser ersichtlich werden.The aforementioned and other objects, features and advantages of the invention will be apparent from the detailed description below with the attached Drawings will be better understood.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description the drawings

1 ist eine Explosions-Draufsicht gemäß der Erfindung. 1 is an exploded plan view according to the invention.

2 ist eine Draufsicht gemäß der Erfindung in einem zusammengesetzten Zustand. 2 is a plan view according to the invention in an assembled state.

3 ist eine Unteransicht der Aushubvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 3 is a bottom view of the excavating device according to the present invention.

4A ist eine schematische Darstellung von zertrümmerten Felsbrocken und anfallendem Erdreich, das während eines Bohrvorgangs in eine Aushubvorrichtung eingebracht wird. 4A is a schematic representation of shattered boulders and accumulating soil, which is introduced during a drilling operation in an excavating device.

4B ist eine schematische Darstellung des Auskippens der zertrümmerten Felsbrocken und des anfallenden Erdreichs aus der Aushubvorrichtung. 4B is a schematic representation of the dumping of the smashed boulders and the resulting soil from the excavating device.

5A–5D sind schematische Ansichten gemäß der vorliegenden Erfindung in Betriebszuständen. 5A - 5D Figure 11 are schematic views according to the present invention in operating conditions.

6 ist eine Explosions-Draufsicht eines weiteren Ausführungsbeispiels für eine Aushubvorrichtung, die auf den Rand der Pneumatikeinheit montiert werden soll. 6 is an exploded plan view of another embodiment of an excavating device to be mounted on the edge of the pneumatic unit.

7 ist eine Draufsicht eines anderen Ausführungsbeispiels einer Aushubvorrichtung, die auf den Rand der Pneumatikeinheit montiert ist. 7 Figure 11 is a plan view of another embodiment of an excavator mounted on the edge of the pneumatic unit.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten AusführungsbeispieleFull Description of the preferred embodiments

Gemäß den 1 und 2 umfasst die Vorrichtung gemäß der Erfindung:
eine Kupplungseinrichtung 10, um mit einer Drehantriebsquelle zu verbinden und deren Antriebskraft weiter zu leiten und um Ansaugluft einer Druckluftquelle weiter zu leiten, um Schwingungen zu erzeugen. Diese umfasst eine Kupplungsachse 11 sowie eine Lufteinlasshaube 12, die auf den Umfang der Kupplungsachse 11 aufgesetzt und verbunden ist. Die Kupplungsachse 11 weist eine erste Gehäusemulde 111 auf einer oberen Stirnseite zur Kopplung mit einer Antriebswelle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) sowie eine Befestigungsbohrung 113 auf, um einen Zapfen zur Befestigung der Antriebswelle an der oberen Stirnseite der Kupplungsachse 11 aufzunehmen. Die Kupplungsachse 11 weist eine zweite Gehäusemulde 112 auf einer unteren Stirnseite sowie Befestigungsbohrungen 114 auf beiden Seiten auf. Die zweite Gehäusemulde 112 weist eine Öffnung 115 in der Mitte auf, die normal und quer verlaufend ausgebildet ist. Die Lufteinlasshaube 12 befindet sich um die Öffnung 115 herum und weist einen Lufteinlass 121 auf einer Seite auf, der mit der Druckluftquelle verbindet, um in der Kupplungsachse 11 über die Öffnung 115 Druckluft aufzunehmen. Die Lufteinlasshaube 12 ist auf die Außenwand der Kupplungsachse 11 aufgesetzt und mit einem O-Ring 13 verkeilt, um für die Luft einen abgedichteten Raum auszubilden. Ein Kugellager 14 befindet sich zwischen der Lufteinlasshaube 12 und der Kupplungsachse 11 um zu verhindern, dass sich die Lufteinlasshaube 12 gemeinsam mit der Kupplungsachse 11 dreht;
eine Kupplungshülse 20, die auf der Außenwand von einem Ende 2 Vertiefungen 21 aufweist, die den Befestigungsbohrungen 114 der zweiten Gehäusemulde 112 entsprechen, um Zapfen A zur Befestigung der Kupplungsachse 11 aufzunehmen, sowie eine dritte Gehäusemulde 22 auf einem anderen Ende. Die dritte Gehäusemulde 22 weist zwei Befestigungsbohrungen 221 auf der Innenwand auf. In Abhängigkeit von der Bohrtiefe kann die Kupplungshülse 20 mit unterschiedlichen Längen ausgetauscht und verwendet werden oder können mehr als eine Kupplungshülse 20 angekoppelt und verwendet werden;
eine Verbindungseinrichtung 30, die ein Ende aufweist, das zusammen geschrumpft ist, um einen Hohlraum 31 auszubilden, der auf die Befestigungsbohrungen 221 der dritten Gehäusemulde 22 abgestimmt ist, um Zapfen A aufzunehmen, zur Verbindung mit der Verbindungseinrichtung 30 an dem unteren Ende der Kupplungshülse 20. Die Verbindungseinrichtung 30 weist Innenschraubgewinde 32 auf, die auf einem anderen Ende ausgebildet sind. Der mittlere Abschnitt der Verbindungseinrichtung 30 weist einen Schwenklagersitz 33 mit zwei Schwenkbohrungen 34 auf zwei Seiten auf;
ein Bohrgerät 40 zur Verbindung mit einer Pneumatikeinheit 50. Die Pneumatikeinheit 50 weist Außenschraubgewinde 51 auf einem Ende auf, zur Verbindung mit dem Innenschraubgewinde 32 der Verbindungseinrichtung 30. Das Bohrgerät 40 weist spiralförmige Schalen 41 an einem Ende auf, die eine Mehrzahl von Bohrmeißeln 42 aufweisen, die darauf jeweils unter einem anderen Winkel angeordnet sind. Jeder der Bohrmeißel 42 weist ein konisches Ende auf. Die Bohrschalen 41 können in Entsprechung zu dem Durchmesser des Bohrlochs 70 ohne Veränderung des Durchmessers der Pneumatikeinheit 50 verändert bzw. ausgetauscht werden. Die konischen und vorgespannten Bohrmeißel 42 üben nach Art einer Vorspannung Kräfte aus und können wirkungsvoll auf das Felsgestein einschlagen und dieses zertrümmern und die Bohrgeschwindigkeit erhöhen. Das Bohrgerät 40 weist ein anderes Ende auf, das mit der Pneumatikeinheit 50 gekoppelt ist, die das Bohrgerät 40 antreibt, damit dieses hin und her schwingt, um das Felsgestein zu zertrümmern. Die Pneumatikeinheit 50 umfasst einen Zylinder 52, der einen sich hin und her bewegenden Kolben 53 aufnimmt. Druckluft kann in den Zylinder 52 weitergeleitet werden, um den Kolben 53 vorzuschieben und zu bewegen. Ein Rückkehrmechanismus 54 ist vorgesehen, um den Kolben 53 anzutreiben, damit sich dieser in dem Zylinder 52 hin und her bewegt, um so das Bohrgerät 40 anzutreiben, damit dieses aufwärts und abwärts schwingt; und
eine Aushubeinrichtung 60, die symmetrische konische Zylinder umfasst, die jeweils eine hohle Gehäusekammer 61 aufweisen, um ausgehobenes Erdreich aufzubewahren. Die Aushubeinrichtung 60 weist ein Paar von Ösen 62 auf einem oberen Ende auf, um mit den Schwenklagerbohrungen 34 der Verbindungseinrichtung 30 zu verbinden, um Zapfen A aufzunehmen, um die Aushubeinrichtung 60 schwenkbeweglich auf dem Schwenklagersitz 33 der Verbindungseinrichtung 30 zu lagern bzw. zu verbinden. Die Aushubeinrichtung 60 weist eine Einweg-Klappe 64 auf, die schwenkbeweglich auf einer Schwenkachse 63 an deren Boden (vgl. 3) gelagert ist. Der Boden der Einweg-Klappe 64 ruht auf einem Rückhalteflansch 65, so dass die Einweg-Klappe 64 nur nach oben hin geöffnet werden kann.According to the 1 and 2 comprises the device according to the invention:
a coupling device 10 to connect to a rotary drive source and to pass on their driving force and to pass on intake air of a compressed air source to generate vibrations. This includes a coupling axis 11 and an air intake hood 12 on the circumference of the coupling axis 11 attached and connected. The coupling axis 11 has a first housing recess 111 on an upper end side for coupling to a drive shaft (not shown in the drawings) and a mounting hole 113 on to a pin for fixing the drive shaft to the upper end side of the coupling axis 11 take. The coupling axis 11 has a second housing trough 112 on a lower face and mounting holes 114 on both sides. The second housing recess 112 has an opening 115 in the middle, which is formed normal and transverse. The air intake hood 12 is located around the opening 115 around and has an air inlet 121 on one side, which connects to the source of compressed air to in the coupling axis 11 over the opening 115 To absorb compressed air. The air intake hood 12 is on the outside wall of the clutch axle 11 put on and with an O-ring 13 wedged to form a sealed space for the air. A ball bearing 14 located between the air intake hood 12 and the coupling axis 11 to prevent the air intake hood 12 together with the coupling axis 11 rotates;
a coupling sleeve 20 standing on the outer wall of one end 2 wells 21 that has the mounting holes 114 the second housing trough 112 correspond to pin A for attachment of the coupling axis 11 and a third housing recess 22 on another end. The third housing recess 22 has two mounting holes 221 on the inner wall. Depending on the drilling depth, the coupling sleeve 20 can be exchanged and used with different lengths or can use more than one coupling sleeve 20 be coupled and used;
a connection device 30 having an end shrunk together to form a cavity 31 to train on the mounting holes 221 the third housing recess 22 is tuned to receive pin A, for connection to the connecting device 30 at the lower end of the coupling sleeve 20 , The connection device 30 has internal screw thread 32 on, which are formed on another end. The middle section of the connection device 30 has a pivot bearing seat 33 with two swivel holes 34 on two sides;
a drill 40 for connection to a pneumatic unit 50 , The pneumatic unit 50 has external screw thread 51 on one end, for connection to the internal screw thread 32 the connection device 30 , The drill 40 has spiral-shaped bowls 41 at one end, which is a plurality of drill bits 42 have each disposed thereon at a different angle. Each of the drill bits 42 has a conical end. The drill shells 41 may correspond to the diameter of the borehole 70 without changing the diameter of the pneumatic unit 50 be changed or replaced. The conical and preloaded drill bits 42 exert forces in the manner of a preload and can effectively hit the rock and smash it and increase the drilling speed. The drill 40 has another end, the one with the pneumatic unit 50 coupled is the drill 40 drives it to swing back and forth to smash the rock. The pneumatic unit 50 includes a cylinder 52 , which is a reciprocating piston 53 receives. Compressed air can be in the cylinder 52 be forwarded to the piston 53 to advance and move. A return mechanism 54 is provided to the piston 53 to drive, so that this in the cylinder 52 moved back and forth so the drill 40 to drive for it to swing up and down; and
an excavating device 60 , which includes symmetrical conical cylinders, each having a hollow housing chamber 61 have to keep excavated soil. The excavation facility 60 has a pair of eyelets 62 on an upper end to engage with the pivot bearing holes 34 the connection device 30 to connect pin A to the excavating device 60 pivoted on the pivot bearing seat 33 the connection device 30 to store or connect. The excavation facility 60 has a disposable flap 64 on, the pivoting on a pivot axis 63 at the bottom (cf. 3 ) is stored. The bottom of the disposable flap 64 rests on a retaining flange 65 so that the disposable flap 64 can only be opened at the top.

Mit Hilfe des vorstehend dargelegten Aufbaus, wenn dieser so wie in der 2 gezeigt eingesetzt wird, gibt die Druckluftquelle über den Lufteinlass 121 der Lufteinlasshaube 12 der Kupplungseinrichtung 10 Druckluft in den Zylinder 52 ab, um den Kolben 53 vorzuschieben, damit sich dieser zwischen dem Rückkehrmechanismus 54 und dem Bohrgerät 40 hin und her bewegt, und das Bohrgerät 40 wird angetrieben, damit dieses aufwärts und abwärts schwingt. Die erste Gehäusemulde 111 der Kupplungsachse 11 ist mit der Transmissionswelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) gekoppelt. Wenn die Antriebsquelle die Transmissionswelle antreibt, damit sich diese dreht, werden auch die Kupplungsachse 11, die Kupplungshülse 20, die Verbindungseinrichtung 30, die Pneumatikeinheit 50 und das Bohrgerät 40 zu einer Drehbewegung angetrieben. Auf diese Weise wird die Drehantriebskraft auf die Bohr- und Aushubvorrichtung übertragen. Das Gewicht der Bohr- und Aushubvorrichtung und die aufwärts und abwärts hin und her gehende Schwingung der Pneumatikeinheit 50 treibt das Bohrgerät 40 an, um auf das Felsgestein kontinuierlich einzuschlagen und dieses zu zertrümmern. Die konischen und schräg angeordneten Bohrmeißel können in das Felsgestein unter anderen Winkeln als vertikal gerichtet hineinbohren, so dass die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich seitwärts abspratzen, ohne dass sich diese nach oben hin ausbreiten und eine große Menge an Staub erzeugen. Folglich kann die Verschmutzung auf der Baustelle verringert werden.With the help of the structure set forth above, if this as in the 2 shown uses the compressed air source via the air inlet 121 the air inlet hood 12 the coupling device 10 Compressed air in the cylinder 52 off to the piston 53 to advance this between the return mechanism 54 and the drill 40 moved back and forth, and the drill 40 is powered for it to swing up and down. The first housing recess 111 the coupling axis 11 is coupled to the transmission shaft (not shown in the drawings). When the drive source drives the transmission shaft to rotate, so does the clutch axis 11 , the coupling sleeve 20 , the connecting device 30 , the pneumatic unit 50 and the drill 40 driven to a rotary motion. In this way, the rotational driving force is transmitted to the drilling and excavating device. The weight of the drilling and excavating device and the up and down reciprocating vibration of the pneumatic unit 50 drives the drill 40 to continuously hit the rock and smash it. The conical and Slanted drill bits can drill into the rock at angles other than vertical so that the shattered boulders and soil fall off sideways without spreading upwards and producing a large amount of dust. As a result, pollution on the construction site can be reduced.

Für die Aushubeinrichtung 60 gemäß der Erfindung in Betriebszuständen wird Bezug genommen auf die 4A und 4B, um die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich während eines Bohrvorgangs auszuheben. Während die gesamte Vorrichtung in das Bohrloch 70 eingetaucht ist und das Bohrgerät 40 kontinuierlich in das Felsgestein hinein bohrt, werden die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich nach oben hin in die Aufnahmekammer 61 der Aushubeinrichtung 60 über die Einweg-Klappe 64 weitergeleitet. Dieser Prozess wird während des Bohrvorgangs weiter ausgeführt. Die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich sammeln sich aufgrund der Einweg-Klappe 64, des Gewichts der zertrümmerten Felsbrocken und des anfallenden Erdreichs und des Rückhalteflansches 65 in der Aushubeinrichtung 60, ohne dass diese wieder herabfallen, solange bis das Bohrgerät 40 eine vorbestimmte Tiefe erreicht und die Aushubeinrichtung 60 voll beschickt ist. Dann können die Drehantriebsquelle und die Versorgung mit Druckluft abgebrochen werden und wird das Bohrgerät 40 aus dem Bohrloch 70 gehoben und zu einer Seite bewegt, um die zertrümmerten Felsbrocken und das anfallende Erdreich auf den Boden auszukippen. Das Bohrgerät 40 wird kontinuierlich gedreht. Die Aushubeinrichtung 60 kann aufgrund der Zentrifugalkraft in eine geöffnete Stellung schwenken, um die zertrümmerten Felsbrocken und das anfallende Erdreich vollständig auszutragen. Somit kann der Erfindungsgegenstand die zertrümmerten Felsbrocken und das anfallende Erdreich während eines Bohrvorgangs in einem Prozess ausheben.For the excavation facility 60 according to the invention in operating conditions, reference is made to the 4A and 4B to excavate the smashed boulders and accumulated soil during a drilling operation. While the entire device is in the borehole 70 is immersed and the drill 40 drills continuously into the rock, the smashed boulders and accumulating soil are up in the receiving chamber 61 the excavating device 60 over the disposable flap 64 forwarded. This process continues during the drilling process. The smashed boulders and accumulating soil accumulate due to the disposable flap 64 , the weight of the smashed boulders and the resulting soil and retaining flange 65 in the excavation facility 60 without them falling down again, until the drill 40 reaches a predetermined depth and the excavating device 60 fully loaded. Then the rotary drive source and the compressed air supply can be broken off and become the drill 40 from the borehole 70 lifted and moved to one side, to dump the shattered boulders and the accumulating soil on the ground. The drill 40 is rotated continuously. The excavation facility 60 can pivot into an open position due to centrifugal force to completely discharge the shattered boulders and accumulated soil. Thus, the subject invention can excavate the shattered boulders and the resulting soil during a drilling operation in one process.

Für die Hauptbetriebsprozesse des Erfindungsgegenstands wird Bezug genommen auf die 5A bis 5D. Diese umfassen die folgenden Schritte:

I. Die Kupplungseinrichtung 10 wird mit einer Druckluftquelle verbunden und die gesamte Vorrichtung wird von einem schweren Gerät 80 in das Bohrloch 70 gehoben;
II. Eine Transmissionswelle 81 des schweren Geräts 80 wird mit der ersten Gehäusemulde 111 der Kupplungseinrichtung 10 verbunden, um die Antriebskraft abzugeben, und die beiden Elemente werden mit einem Zapfen A befestigt;
III. Man beginnt mit einem Bohrvorgang (die Transmissionswelle 81 treibt das Bohrgerät 40 an, damit sich dieses dreht und abwärts bohrt, wobei gleichzeitig die Pneumatikeinheit 50 Druckluft empfängt, um das Bohrgerät 40 vorzuschieben, um aufwärts und abwärts gerichtete Schwingungen zu erzeugen);
IV. Zertrümmerte Felsbrocken und anfallendes Erdreich werden während eines Bohrvorgangs in die Aushubeinrichtung 60 weiter geleitet;
V. Man beendet die Bohr- und Aushubvorgänge. Die gesamte Vorrichtung wird aus dem Bohrloch 70 zu einer Seite heraus genommen und das Bohrgerät 40 und die Aushubeinrichtung 60 werden kontinuierlich weiter gedreht, so dass die Aushubeinrichtung 60 in eine geöffnete Stellung schwenkt, um die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Endreich auszutragen.

For the main operating processes of the subject invention, reference is made to FIGS 5A to 5D , These include the following steps:

I. The coupling device 10 is connected to a compressed air source and the entire device is powered by a heavy device 80 in the borehole 70 lifted;
II. A transmission wave 81 heavy device 80 comes with the first housing recess 111 the coupling device 10 connected to deliver the driving force, and the two elements are fastened with a pin A;
III. You start with a drilling process (the transmission shaft 81 drives the drill 40 so that this rotates and drills down, at the same time the pneumatic unit 50 Compressed air receives to the drill 40 advance to produce upward and downward vibrations);
IV. Smashed boulders and accumulated soil are released into the excavation facility during a drilling operation 60 passed on;
V. The drilling and excavation operations are stopped. The entire device gets out of the hole 70 taken out to one side and the drill 40 and the excavating device 60 are continuously rotated further, so that the excavating device 60 pans into an open position to discharge the shattered boulders and accumulated tailings.

Unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Vorgänge kann ein Bohren und Aushub der zertrümmerten Felsbrocken und des anfallenden Erdreichs in dem Bohrloch 70 in einem Prozess bewerkstelligt werden. Außerdem ermöglicht die Pneumatikeinheit 50, dass das Bohrgerät 40 gleichzeitig bohren und das Felsgestein zertrümmern kann.Using the operations described above, drilling and excavation of the shattered boulders and the resulting soil in the wellbore may occur 70 be accomplished in one process. In addition, the pneumatic unit allows 50 that the drill 40 drill at the same time and smash the rock.

Für ein anderes Ausführungsbeispiel einer Aushubeinrichtung 50 gemäß der Erfindung wird auf die 6 und 7 Bezug genommen. Abgesehen davon, dass die Gesteinsschichten je nach dem Einsatzgebiet weich oder hart sein können, kann das Erdreich auch trocken oder feucht sein. Die vorstehende erörterte Aushubeinrichtung 60 ist für ein Bohrloch 70 geeignet, in das während Bohr- und Aushubvorgängen Wasser eingespritzt wird. Das Erdreich ist feucht und weist ein höheres Adsorptionsvermögen auf, so dass die Aushubeinrichtung 60 die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich unmittelbar auslöffeln kann. Für den Fall, dass eine Wassereinspritzung während Bohr- und Aushubvorgängen nicht möglich ist und das Erdreich trocken ist, ist die Aushubeinrichtung 90 in einer solchen Umgebung geeigneter.For another embodiment of a lifting device 50 According to the invention is based on the 6 and 7 Referenced. Apart from the fact that the rock layers can be soft or hard depending on the application area, the soil can also be dry or moist. The above discussed excavation facility 60 is for a borehole 70 in which water is injected during drilling and excavating operations. The soil is moist and has a higher adsorption capacity, so that the excavation 60 Immediately spoon out the shattered boulders and accumulated soil. In the event that water injection during drilling and excavation operations is not possible and the soil is dry, the excavation is 90 in such an environment more appropriate.

Die Aushubeinrichtung 90 hat einen rohrförmigen Aufbau mit einem kontinuierlichen, schraubförmigen Flügel 91 auf dessen Umfang. Die gesamte Aushubeinrichtung 90 ist von außen her (zwischen der Verbindungseinrichtung 30 und dem Bohrgerät 40) mit der Pneumatikeinheit 50 gekoppelt und an dieser befestigt. Während das Bohrgerät 40 gedreht wird und abwärts bohrt, dreht sich die Aushubeinrichtung 90 synchron mit. Der schraubförmige Flügel 91 dreht sich, um die trockenen zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich auszulöffeln. Wenn der Bohrvorgang bei einer vorbestimmten Tiefe beendet und das Bohrgerät 40 nach oben bewegt wird, werden die zertrümmerten Felsbrocken und anfallendes Erdreich mit dem schraubförmigen Flügel 91 ausgetragen. Somit können ein Bohren und Ausheben von zertrümmerten Felsbrocken und anfallendem Erdreich in dem Bohrloch 70 in einem Prozess bewerkstelligt werden.The excavation facility 90 has a tubular structure with a continuous, screw-shaped wing 91 on its circumference. The entire excavation facility 90 is from the outside (between the connection device 30 and the drill 40 ) with the pneumatic unit 50 coupled and attached to this. While the drill 40 is rotated and drills downhill, the excavator turns 90 in sync with. The screw-shaped wing 91 turns to spoon out the dry smashed boulders and accumulating soil. When the drilling process stops at a predetermined depth and the drill 40 Moving upwards, the smashed boulders and accumulating soil become with the screw-shaped wing 91 discharged. Thus, drilling and excavation of shattered boulders and accumulated soil in the wellbore may occur 70 be accomplished in one process.

Wenngleich die bevorzugten Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung zu Offenbarungszwecken dargelegt wurden, werden dem Fachmann auf diesem Gebiet Modifikationen zu den offenbarten Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung sowie weitere Ausführungsformen ersichtlich sein. Folglich sollen die beigefügten Ansprüche sämtliche Ausführungsformen umfassen, die nicht von dem allgemeinen Lösungsgedanken und dem Schutzbereich der Erfindung abweichen.Although the preferred embodiments according to the invention for purposes of disclosure, will be apparent to those skilled in the art Field modifications to the disclosed embodiments according to the invention as well as other embodiments be clear. Accordingly, the appended claims are intended to cover all embodiments include, not of the general solution idea and scope deviate from the invention.

Claims

A rock drilling and excavating apparatus comprising: a coupling device ( 10 . 20 ) to couple with a rotary drive source and a compressed air source to produce a jarring motion; a connection device ( 30 ) with a lower end of the coupling device and a pneumatic unit ( 50 ) connects; and a drill ( 40 ) connected to the pneumatic unit ( 50 ) is coupled; characterized in that the coupling device ( 10 ) is adapted to forward a rotational drive force from the rotary drive source and to intake air from the compressed air source to the pneumatic unit ( 50 ), so that the drill ( 40 ) Can generate shaking movements in the direction of rotation and the longitudinal direction as well as reciprocating shaking movements in order to carry out a downwardly directed drilling and excavating operation; and the drill ( 40 ) a drill shell ( 41 ), on which a plurality of drill bits ( 42 ) are attached; each of the drill bits ( 42 ) has a conical end and at a different angle on the Bohrschale ( 41 ) and the drill cup is changeable in correspondence with the drill diameter without changing the diameter of the pneumatic unit.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to claim 1, wherein the coupling means ( 10 ) for a transmission of a rotary drive force and for a shaking movement due to intake air and a coupling axis ( 11 ) and an air intake hood ( 12 ), which surrounds the circumference of the coupling axis, wherein the coupling axis a first housing trough or trough ( 111 ) on an upper end face for coupling to a drive shaft and a mounting hole ( 113 ) to receive a pin (A) for attachment, and an opening ( 115 ), wherein the air inlet hood communicates with the coupling axis to be powered by the compressed air source and to cover the opening.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising excavating means ( 60 ) which are pivotably mounted on an outer wall of the connecting device in a symmetrical and expandable manner, each of the excavating devices a one-way flap ( 64 ), which is pivotally mounted on the bottom thereof, wherein the disposable flap a floor stop due to a retaining flange ( 65 ), so that the disposable flap can only be opened inwardly.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to claim 2 or 3, wherein the coupling means ( 10 ) and the connection device ( 30 ) by means of a coupling sleeve ( 20 ) are bridged.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to claim 4, in which the coupling sleeve with different length can be replaced when it is in use, or at the more than one coupling sleeve is coupled in accordance with the drilling depth.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to claim 4 or 5, wherein the coupling axis ( 11 ) and the coupling sleeve ( 20 ) are coupled and secured by means of pins.

Rock drilling and excavating apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein the connecting means ( 30 ) and the coupling sleeve ( 20 ) are coupled and secured by pins.

Rock drilling and excavating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the connecting means ( 30 ) a pivot bearing ( 30 ) on an outer wall, for pivotal connection with the excavating devices ( 60 ).

Rock rock drilling and excavating apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the pneumatic unit ( 50 ) a cylinder ( 52 ) having a reciprocating piston ( 53 ), wherein the cylinder receives compressed air to drive the piston, which due to a return mechanism ( 54 ) to reciprocate the drill to produce up and down jarring motions.

Rock rock drilling and excavating apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising excavating means ( 90 ) located on an outside of the pneumatic unit ( 50 ), wherein the excavating device on its outer circumference a continuous and screw-shaped wing ( 91 ) having.