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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
Erfindung betrifft eine Gesteinsbohrmaschine, umfassend mindestens:
einen Körper;
ein Schlagelement zur Erzeugung von Schlagimpulsen, die beim Gesteinsbrechen
benötigt
werden; einen Schaft, der vor dem Schlagelement in der Schlagrichtung
angeordnet ist und gegen den Körper
mit mindestens einem Lager gestützt
wird und dessen rückwärtiges Ende
mit einer Schlagoberfläche
zur Aufnahme von Schlagimpulsen versehen ist; ein Spülgehäuse, das
einen Raum um den Schaft bildet; mindestens einen ersten Spülkanal,
entlang welchem Spülmedium
so eingerichtet ist, dass es in das Spülgehäuse geleitet wird; und mindestens
einen zweiten Spülkanal,
der in dem Schaft vorgesehen ist und entlang welchem Spülmedium
so eingerichtet ist, dass es aus dem Spülgehäuse herausfließt.
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Die
Erfindung betrifft weiter ein Spülgehäuse, durch
welches sich ein Schaft einer Gesteinsbohrmaschine axial einpassen
lässt,
wobei das Spülgehäuse umfasst:
mindestens ein Lager zum Tragen des Schafts; und mindestens einen
ersten Kanal zum Einleiten von Spülmedium in das Spülgehäuse.
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Ein
Nachteil bei Schlaggesteinsbohrmaschinen kann unzureichende Schmierung
und Kühlung der
Lager im Schaft sein. Das Problem kann zu ungenügender Betriebslebensdauer
der Lager im Schaft führen.
Weiter kann in einigen Fällen
die übertriebene
axiale Länge
der Gesteinsbohrmaschine Probleme verursachen. Z.B. offenbart die
US-4 576 240 eine Gesteinsbohrmaschine,
bei der diese Nachteile vorhanden sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein neues und verbessertes
Spülgehäuse und eine
Gesteinsbohrmaschine, die mit einem solchen Spülgehäuse versehen ist, bereitzustellen.
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Der
Gesteinsbohrer der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das
Spülmedium
eingerichtet ist, um durch mindestens ein Lager zu fließen, das
den Schaft trägt,
wodurch das Spülmedium
so eingerichtet ist, dass es das Lager schmiert und kühlt.
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Das
Spülgehäuse der
Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kanal bei axialer
Betrachtung am Lager angeordnet ist, wodurch das Spülmedium
so eingerichtet ist, dass es das Lager schmiert und kühlt.
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Eine
wesentliche Idee der Erfindung besteht darin, dass Spülmedium
durch mindestens ein Lager des Schafts zugeführt wird. Ein Vorteil hierbei
ist, dass das Spülmedium
das Lager wirkungsvoll schmieren kann. Zusätzlich kann das durch das Lager
fließende
Spülmedium
jegliche Verunreinigungen aus dem Lager herausfördern. Ein noch weiterer Vorteil
besteht darin, dass das Spülmedium
das Lager sehr wirkungsvoll kühlen
kann. Dies kann die Betriebslebensdauer des Lagers des Schafts verlängern und
eine Fehlfunktion reduzieren. Weiter ermöglicht die Erfindung eine kürzere Bauweise
des Spülgehäuses.
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Die
wesentlich Idee einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, dass der Spülkanal,
von dem das Spülmedium
in das Spülgehäuse eingespeist
wird, am Lager angeordnet ist, das den Schaft trägt. Auf diese Art und Weise
ist das Spülmedium
eingerichtet, um im Wesentlichen radial durch das Lager zu fließen. Da
das Lager und die Zufuhr von Spülmedium
angeordnet sind, um sich zu überlagern,
kann das Spülgehäuse bei
axialer Betrachtung besonders kurz sein.
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Die
wesentliche Idee einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, dass das Spülgehäuse den
vordersten Teil des Körpers
der Gesteinsbohrmaschine bildet. Demgemäß umfasst die Gesteinsbohrmaschine
keine separate Frontabdeckung. Wenn dies zutrifft, wird nur eine
Dichtoberfläche
zwischen dem Spülgehäuse und
dem Körper vorgesehen,
wobei die Herstellung des Spülgehäuses erleichtert
wird. Der Zusammenbau ist auch leichter, und die Struktur ist haltbarer,
da es weniger Dichtungen gibt. Weiter kann der Körper der Bohrmaschine axial
kürzer
sein, wobei es keine separate Frontabdeckung gibt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Die
Erfindung wird in größerer Einzelheit
in den beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine schematische Seitenansicht einer Gesteinsbohrmaschine,
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2 ist
eine schematische Schnittansicht des vorderen Endes und Spülgehäuses einer
Gesteinsbohrmaschine der Erfindung, und
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3 ist
eine schematische Schnittansicht des vorderen Endes und Spülgehäuses einer
anderen Gesteinsbohrmaschine der Erfindung.
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Zwecks
Klarheit zeigen die Figuren die Erfindung in einer vereinfachten
Weise. In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 stellt
eine Gesteinsbohrmaschine 1 dar, umfassend einen Körper 2,
ein Schlaggerät 3 und
einen Schaft 4. Zusätzlich
kann die Gesteinsbohrmaschine 1 ein Drehgerät 5 umfassen,
um den Schaft 4 und ein Werkzeug 6, das damit
verbunden ist, um seine Achse zu drehen. Die Gesteinsbohrmaschine 1 kann
auf einem Vorschubträger 7 angeordnet
sein, in Bezug zu welchem sie mit Vorschubeinrichtungen 8 während eines
Bohrens bewegt werden kann. Weiter wird Spülmedium entlang einem Zufuhrkanal 9 zur
Gesteinsbohrmaschine 1 geleitet, wobei das Medium mittels
des Schafts 4 und des Werkzeugs 6 weiter zu einem
Bohrloch geleitet wird.
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2 stellt
dar, dass das Schlaggerät 3 ein Schlagelement 10 zur
Erzeugung von Schlagimpulsen zu einer Schlagoberfläche 11 des
Schafts 4, die vor ihm angeordnet ist, umfasst. Das Schlagelement 10 kann
ein axial hin- und herbewegbarer Schlagkolben sein, der z.B. mittels
eines Druckmediums oder Elektrizität bewegbar ist. Alternativ
kann das Schlagelement 10 Schlagimpulse, die beim Gesteinsbrechen
erforderlich sind, auf irgendeine andere Weise erzeugen, z.B. auf
Grundlage des magnetostriktiven Effekts. Der Schaft 4 überträgt die Schlagimpulse
auf das Werkzeug 6 und weiter auf ein Gestein 12.
Der Schaft 4 kann Verbindungen, wie z.B. Gewinde, beispielsweise
zur Befestigung der Werkzeuge 6 umfassen. Alternativ können der
Schaft 4 und das Werkzeug 6 eine als Einheit ausgebildete
Entität
bilden. Weiter kann das Werkzeug 6 mehrere loslösbare Stücke umfassen,
z.B. eine Mehrzahl von Verlängerungsstangen
und einen Bohreinsatz. Das vordere Ende des Körpers 2 der Bohrmaschine 1 umfasst
ein Spülgehäuse 13,
das ein Raum ist, der um den Schaft 4 vorgesehen ist. Das
Spülgehäuse 13 steht über einem
ersten Spülkanal 14 mit
dem Zufuhrkanal 9 in Verbindung, um Spülmedium zum Spülgehäuse 13 zu
leiten. Eine Frontabdeckung 21 kann mit einer ersten Dichtung 15 versehen
sein, oder alternativ kann das vordere Ende des Spülgehäuses 13 mit
einer ersten Dichtung 15 versehen sein, und weiter zurück in einiger
Entfernung kann eine zweite Dichtung 16 vorgesehen sein,
wobei das Spülgehäuse 13 mit den
Dichtungen 15, 16 dichtend gegen den Schaft 4 anliegt.
In einigen Fällen
kann die hintere Dichtung 16 in einem Stück separat
von dem Spülgehäuse 13 oder
anderswo im Körper 2 angeordnet
sein. Der Schaft 4 kann einen zweiten Spülkanal 17 umfassen, der
in Verbindung mit dem Spülgehäuse 13 steht,
wobei ermöglicht
wird, dass das Spülmedium,
das in das Spülgehäuse 13 eingespeist
wird, in den zweiten Spülkanal 17 und
weiter entlang einem dritten Spülkanal 18 im
Werkzeug 6 in das Bohrloch fließt. Der Schaft 4 kann
in Lagern montiert sein, von dem vorderen Teil mit einem vorderen
Lager 19 und von dem rückwärtigen Teil
mit einem rückwärtigen Lager 20.
In einigen Fällen
mag nur ein Lager ausreichen. Andererseits kann es mehr als zwei
Lager geben. Weiter kann das vordere Lager 19 in einem
Abschnitt zwischen dem ersten Spülkanal 14 und
dem zweiten Spülkanal 17 angeordnet
sein. Wenn dies zutrifft, ist mindestens ein Teil des Spülmediums
eingerichtet, um im Wesentlichen axial durch das vordere Lager 19 zu
fließen.
Demgemäß kann das
Spülmedium
das Lager 19 schmieren und kühlen. In der Bauweise entsprechend 2 ist
der vorderste Abschnitt des Körpers 2 durch
die Frontabdeckung 21 gebildet, die an dem Spülgehäuse 13 befestigt
sein kann. Alternativ kann die Frontabdeckung 21 ein als
Einheit ausgebildeter Teil des Spülgehäuses 13 sein, in welchem
Fall es weniger Passflächen
gibt. Zusätz lich
kann, wenn dies zutrifft, der Körper 2 axial
kürzer
hergestellt sein.
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3 stellt
einen Schnitt einer alternativen Struktur des Spülgehäuses 13 dar. In diesem
Fall kann das Spülgehäuse 13 den
vordersten Teil des Körpers 2 bilden.
Der vordere Teil des Körpers 2 der Bohrmaschine 1 weist
keine Frontabdeckung auf. Wenn dies zutrifft, ist nur eine Passfläche zwischen dem
Spülgehäuse 13 und
den anderen Teilen des Körpers 2 ausreichend,
wobei die Herstellung des Spülgehäuses erleichtert
wird. Ein solches Spülgehäuse ist
auch schnell und einfach zu öffnen,
wenn es erforderlich ist, und durch ein neues zu ersetzen, z.B.,
wenn die Lager beschädigt
sind. Nicht nur die Frontabdeckung sondern auch die Dichtungen 15, 16,
das vordere Lager 19 und der Spülkanal 14 können im
Spülgehäuse 13 als
Einheit ausgebildet sein. Andererseits kann die hintere Dichtung 16 in
einem von dem Spülgehäuse 13 verschiedenen
Körperstück angepasst
sein. Der erste Spülkanal 14 kann am
vorderen Lager 19 angeordnet sein, wobei ermöglicht wird,
dass das Spülmedium
von dem Spülkanal 14 radial
durch das Lager 19 fließt. Der Vorteil dieser Struktur
besteht darin, dass der Körper 2 kürzer gemacht
werden kann, da keine Frontabdeckung vorhanden ist und überdies
da der Spülkanal 14 und das
Lager 19 so angeordnet sind, dass sie sich überlagern
und nicht aufeinander folgen. Zusätzlich ist das rückwärtige Ende
des Schafts 4 becherförmig, wobei
das Schlagelement 10 teilweise in dem Schaft 4 eingebettet
ist. Dies ist eine andere Tatsache, die die Bauweise einer kurzen
Gesteinsbohrmaschine 1 ermöglicht.
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Es
sei erwähnt,
dass das Spülmedium
Gas oder Fluid sein kann. Typischerweise ist das Spülmedium
Wasser oder eine Mischung von Wasser und einer oder mehreren Zusätzen.
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Die
Lager 15, 16 des Schafts 4 können Rollenlager,
Gleitlager oder andere Lager sein, die für den Zweck geeignet sind.
Z.B. kann bei der Lösung entsprechend 3 der
Schaft 4 mit Gleitlagern 15 und 16 getragen
werden. Zusätzlich
ist das vordere Lager 15 mit einem oder mehreren im Wesentlichen radialen
Kanälen
auf eine Weise versehen, die ermöglicht,
dass das Spülmedium
radial durch das Lager 15 fließt. Andererseits kann bei der
Bauweise entsprechend 2 das Spülmedium im Wesentlichen axial
durch Spielräume
im Lager 15 und/oder durch einen oder mehrere Kanäle fließen, die
durch das Lager 15 verlaufen.
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In
einigen Fällen
kann das Spülmedium
eingerichtet sein, um durch das rückwärtige Lager 20 zu fließen. Weiter
können
beide Lager 19, 20 in dem Spülgehäuse 13 angeordnet
sein, und die Zufuhr von Spülmedium
kann selbst eingerichtet sein, um den Strom von Spülmedium
durch beide Lager 19, 20 zu ermöglichen.
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Ein
separates Spülgehäuse 13 kann
auch vor dem tatsächlichen
Körper 2 der
Gesteinsbohrmaschine 1 angeordnet sein.
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Die
Zeichnungen und die in Beziehung stehende Beschreibung sollen die
erfinderische Idee nur veranschaulichen. Die Einzelheiten der Erfindung können im
Umfang der Ansprüche
variieren.