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Teileverbindüng für Stoßbohrer Die Erfindung bezieht sich auf Stoßbohrer,
insbesondere auf Gesteinsstoßbohrer, mit auswechselbaren Bohnerkronen, deren Verbindung
mit Hilfeeines Konus hergestellt ist, wobei eine dazwischengelegte Auskleidung von
bildsamem oder verhältnismäßig weichem Metall, wie z. B. Kupfer, Nickel o. dgl.,
Verwendung findet. Die Auskleidung ist der Bohrung der Verbindung so angepaßt, daß
sie als Polster wirkt und Stöße und Erschütterungen auffängt, Druckbeanspruchungen
abhält und gleichzeitig eine wirksame Antriebsverbindung zwischen den zueinander
gehörenden Teilen bildet.
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Es ist bereits bekannt, bei einer Verbindung dieser Art zuerst die
Auskleidung aus einem besonderen Teil herzustellen und sie dann unter Druck in der
Bohrung zu befestigen. Auch ist bereits vorgeschlagen worden, die Auskleidung durch
Eingießen des Metalles in die Bohrung herzustellen. Bei beiden Arbeitsweisen ist
es jedoch weder möglich, diese Auskleidungen anders als mit verhältnismäßig dicker
Wandung herzustellen, noch sie fest auf der Wandung der Bohrung sitzend auszugestalten.
Daher befindet sich eine zu dicke Schicht eines verhältnismäßig weichen Metalles
unter den Stoßbeanspruchungen, es wird zusammengedrückt und verformt. Als Folge
davon tritt das Metall teilweise aus der Verbindungsstelle durch Kriechen aus, und
schon nach einer verhältnismäßig kurzen Gebrauchszeit durchdringt der Konus die
Metallbuchse und sitzt auf dem harten Metall der Bohrung auf. Auf diese Weise wird
die Polsterwirkung aufgehoben, und es ergeben sich stellenweise Druckbeanspruchungen,
welche endlich auf eine Zerstörung der Antriebsverbindung hinauslaufen.
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Weiter wird infolge des vorerwähnten Kriechens und der Druckbeanspruchungen
die Wandung der Bohrung der Bohnerkrone brüchig und vergrößert, die Bohrung wird
dann für einen guten Sitz des Konus zu groß, und auch bei Anbringung einer neuen
Auskleidung müßte diese größer sein als die -vorherige. Es würde im Falle von auswechselbaren
Bohnerkronen sehr ungünstig sein, eine neue Auskleidung einzupassen, welche den
veränderten Größen der Bohrung entspricht, die diese durch ihre Ausdehnung erreicht
hat. Daher wird die Bohnerkrone gewöhnlich weggeworfen, sobald die Auskleidung nicht
mehr richtig arbeitet, und der Konus des Schaftes wird nicht länger richtig in der
Bohrung sitzen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher solche Verbesserungen,
welche .die zwischengelegte Auskleidung so gestalten, daß sie während einer verhältnismäßig
langen Zeit
den Stoß- und Druckbeanspruchungen widersteht, ohne.
herausgepreßt zu werden und ohne daß die Antriebsverbindung zerstört wird. Dadurclirergibt
-`sich.im..Falle von auswechsel; baren Bohrerkronen für Stoßbohrer die Möglichkeit,
eine wesentlich längere Bohrerkrone zu verwenden, sie öfter zu entfernen, neu zu
schärfen und dem Bohrerschaft wieder anzupassen, ohne daß es notwendig . ist, die
zwischenliegende Büchse zu erneuern. Auf diese Weise kann die Bohrerkrone länger
arbeiten, und man spart außerdem Zeit -und Material.
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Demgemäß besteht die vorliegende Neuerung bei Stoßbohrern mit auswechselbaren
Bohrerkronen und Futtern, die eine Konusverbindung für die Bohrerkronen bzw. die
Futter mit ,einer dazwischengelegten Auskleidung aus bildsamem oder verhältnismäßig
weichem Metall besitzen, das der Bohrung; angepaßt ist, um als Polster sowie auch
als Antriebsverbindung zwischen 'den zueinander gehörigen Teilen zu dienen, darin,
daß die Auskleidung auf die Bohrungswandung -des Bohrungsteiles elektrolytisch-
niedergeschlagen oder aufgespritzt- wird, um eine verhältnismäßig dünne Schicht
zu bilden, die sich in einer solchen physikalischen Verbindung mit dem Metall befindet,
daß sie innig damit verbunden ist und zusammen mit der Bohrung arbeitet. Eine solche
innige Verbindung und die Verwendung einer verhältnismäßig dünnen Schicht lassen
sich mit dem hekanzrten Hartlöten nicht erzielen; die besten Ergebnisse werden mit
elektrolytischem Niederschlag erhalten.
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Die Auskleidung kann durch eine einfache, an beiden Enden offene Lage
gebildet werden oder so, :daß sie an der Seite ihres kleineren: Durchmessers im
wesentlichen geschlossen ist; @es sei denn, daß" es nötig ist; eine öffnung frei
zu lassen, damit durch denhohlen'Bohrerschaft hindurch mittels einer Spülflüssigkeit
das Bohrklein entfernt werden kann.
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Die Erfindung kennzeichnet sich ferner dadurch, daß wenigstens der
die Bohrung enthaltende Verbindungsteil- gehärtet und angelassen wird, damit die
Wandung der konischen Bohrring ein bleibendes Federungsvermögen erhält und ihre
normale Größe wiedererlangt, auch wenn sie von dem Konus ausgedehnt worden ist.
- Da die Auskleidung dauernd mit der Wandung- fest verbunden ist bzrv. ein Ganzes
mit ihr bildet, arbeitet sie lange Zeit mit der Bohrung unter den -verschiedenen
Beanspruchungen ohne Bruch oder Verschleiß zusammen und sichert ein einwandfreies
Passen zwischen den Teilen. Sie wirkt dabei als Polster gegen- die Stöße, die der
Kolben oder der Teil, der den Bohrerschaft bewegt, zur Stoßwirkung auf diesen überträgt.
Der Konus- kann daher in stets unveränderter Weise aus der Bohrung herausgezogen
bzw wieder in diese hineingeschoben werden, unc der Grad- der Haftung kann so eingerichte
'werden, daß die Krone in derselben Weis< aus. dem Arbeitsstück heraus- und wieder
ir °,cses hineingeschoben werden kann. Dif ` dauernde Haftung der Auskleidung und
ihr< Beständigkeit während einer langen Zeit ver hindern auch eine unmittelbare
Berührung des - Konus und des harten Metalles dei Konusbohrung, wodurch ein Beschädigen
dei Oberfläche des Konus vermieden wird, wa: unbedingt eintreten würde, wenn der
Konu: mit der freien Wandung der Bohrung in Berührung käme, die, bei einer Krone
aus sehr hartem Werkstoff besteht.
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Wenn die Erfindung auf die Konusverbindung zwischen Krone und Bohrerschaft
angewendet wird, so kann die Krone länger gestaltet werden als bisher; denn es ist
möglich, die Bohrerkrone vom Bohrerschaft zu entfernen und ihr Ende wieder auszuglühen,
neu auszuschmieden, zu schärfen, wieder zu härten und wieder auf dem Konus zu verwenden,
ohne daß die Auskleidung erneuert werden müßte. Die Krone muß gegebenenfalls erst
dann weggeworfen werden, wenn sie durch die Abnutzung so kurz geworden ist, daß
sie nicht wieder gebraucht werden kann.
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In der Praxis hat :es sich als günstig gezeigt, die Auskleidung .elektrolytisch
nur als dünne Metallschicht, z. B. Kupferschicht, von ungefähr 0,125 mm Dicke niederzuschlagen.
Wenn auch die Anwendung dieser Schichtstärke sich für Bohrerstähle mittlerer Schaftstärke
als vorteilhaft erwiesen hat, so bezieht sich der - Erfindungsgedanke nicht nur
auf eine bestimmte Schichtstärke.
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Es zeigte - sich, daß es möglich ist, bei Benutzung .einer solchen
Auskleidung die Bohrerkrone so lang zu gestalten, daß sie ungefähr 2omal von neuem
geschärft werden kann. Praktische Versuche ergaben, daß die Konusbohrung und die
Auskleidung einer solchen Krone Stoßbeanspruchungen widerstanden, die beim Bohren
von 21 Löchern in Mount-Sorrel-Granit auftraten, wobei jedes Loch i,2 m lang war
und nach jedem Schärfen ungefähr 25 cm/Min. unter einem Luftdruck von 51/4 Atm.
gebohrt wurde.
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Die Erfindung beschränkt sich selbstverständlich nicht auf ein besonderes
Metall zur Herstellung der Auskleidung. In einigen Fällen ist es vorteilhafter,
sie aus Nickel oder einem anderen für die beschriebene Verwendung geeigneten Metall
oder einer derartigen Metallegierung herzustellen. Das freie Ende der Konusbohrung
kann abgerundet werden, um den Eintritt des Konus zu erleichtern. Die Anwendung
der Erfindung ist nicht beschränkt auf Bohrerschäfte, welche mit einer
Krone
oder anderen Halteorganen verbunden werden sollen, sie kann vielmehr auch offensichtlich
auf Konusverbinddngen an beliebigen anderen Stellen von Bohrvorrichtungen angewendet
werden, und man kann da gleichfalls auf die beschriebene Art hergestellte Auskleidungen
benutzen, um größtmögliche Vorteile in bezug auf die Polsterwirkung einer "solchen
Auskleidung zu erzielen.