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In das selbsterzeugte Bohrloch einschiebbarer Preßluftbohrhammer Die
Erfindung stellt einen mit Druckluft betätigten Bohrhammer dar, wie er vornehmlich
zum Gesteinsbohren gebraucht wird. Normalerweise wird der Hammer außerhalb des Bohrloches
betrieben. Zum Bohren tiefer Löcher sind daher Bohrer erforderlich, die an sich
ein verhältnismäßig großes Gewicht und daher eine große Masse haben. Bei jedem Schlag
des Hammers wird dein Bohrer ein neuer Anstoß erteilt, der beider großen Masse des
Bohrers entsprechend groß sein muß. Es ist daher ein Hammer, allerdings nur stoßender
Art, bekanntgeworden, der einen kleineren äußeren Durchmesser besitzt als das von
ihm erzeugte Bohrloch. Der Hammer kann nun dem Bohrer im Bohrloch folgen und braucht
nur von außen nachgeschoben werden. Die Schlagleistung ist bei gleichem Luftverbrauch
gegenüber dem gebräuchlichen 1-Iainmer vermöge der geringen Masse des Bohrers größer,
bzw. der Luftverbrauch ist bei gleicher Leistung geringer. Mit anderen @Vorten,
sein Wirkungsgrad ist besser. Zum Nachschieben dieses Hammers im Bohrloch und zur-
Aufnahme des Gegendruckes sind auswechselbare Rohrstücke nötig, ferner ist eine
an einer Säule schwenkbare Steuer- und V orschubeinrichtung erforderlich. Der vorher
dargelegte bessere Wirkungsgrad des Hammers wird jedoch durch seine Nachteile aufgehoben,
die da sind: An Stelle des Bohrersatzes sind nunmehr" ein Satz Rohrstücke erforderlich,
die nun auch noch preßluftdichte Anschlüsse haben müssen und in denen sich kein
Schmutz befinden darf. Auch kann nie frei aus der Hand gebohrt werden. Es ist vielmehr
immer eine an einer Säule befestigte Vorschubeinrichtung erforderlich. Auch die
selbsttätige kreisende Bewegung des Bohrers fehlt.
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Zur Entlastung des Arbeiters und zur Vermeidung der den menschlichen
Körper schädigenden Haininerstöße gibt es mechanische oder mit Luft betriebene selbsttätige
Vorschubeinrichtungen, die hinter dein Hammer außerhalb des Bohrloches angeordnet
sind. Sie erfordern hierfür stets besondere zusätzliche Einrichtungen und sind nicht
immer wegen der verschiedenen Bohrlochrichtungen anwendbar.
Die
Beseitigung des Bohrstaubes erfolgt entweder durch Wasserspülung, durch Bindung
des Staubes init Schaum oder durch trockene Ahsaugung.
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Die trockene Absaugun a des Bohrstaubes erfolgt durch (leg Hohlbohrer
hindurch, entweder durch die ain 1?insteckende angeordnete .,#uerhohrung oder durch
ein durch den Hammer hindurchgehendes zentral angeordnetes Absaugrohr. Die ferner
noch mögliche _1bsaugung am Bohrlochmund ist selten anzutreffen, (la hierdurch eine
vollkommene -Beseitigung des Bohrstaubes nicht zti erzielen ist. Iss sind auch Einrichtungen
zur Beseitigung des Bohrstaubes bekannt, die sich zwangsläufig mit BeI-inn der Bohrarbeit
einschalten und während der Dauer derselben wirksam sind. Damit soll ein Gebrauch
des Hammers ohne Bohrstaubentfernung unmöglich gemacht werden: Alle diese vorher
bezeichneten besonderen .Merkmale und Vorzüge der einzelnen fläniiner, wie i. @\'egfall
der Bohrersätze und dadurch bedingte geringe Bohrerkosten, geringeren Luftverbrauch
bei gleicher Leistung und Vermeidung des Leistungsabfalls bei zunehmender Bohrlochtiefe,
2. selbsttätiger Vorschob, 3. Beseitigung des Bohrstaubes, d.. zwangsweises arbeiten
der Bohrstaubentfernung sind gleichzeitig in einer Hammerausführung nicht vorhanden.
Bekamst ist eine Ausfiilirung mit den unter 2 bis 4 genannten Merkmalen.
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Vorliegende Erfindung hat es sieh zur Aufgabe gemacht, alle unter
i bis .. genannten Vorteile in einem Hammer zu vereinen uni wobei darüber hinaus
alle für diese besonderen Kennzeichen erforderlichen, den Arbeiten-(leg behindernden
Mittel, wie Halte-, Vorschub-, Steuer- und Umsatzvorrichtung, nicht außerhalb des
Bohrloches angeordnet sind.
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Entgegen der gebräuchlichen Ausführung sind die Abmessungen des Bohrhammers
derart, (saß sein äußerer Durchmesser kleiner ist als (las mit seiner Hilfe hergestellte
Bohrloch. Der P'olirlianinier sitzt in seinem eigenen Bohrloch und schiebt sich
selbsttätig ins selben Ausmaß, wie (las Bohrloch wächst, nach vorn. 1:r l)rel.)t
sich dabei an der Bolirlochwandung fest und ninnnt die Hammerrückstöße elastiseli
auf. Die verbrauchte Preßluft wird i.n einen zweiten Schlauch abgeführt,derin dentpreßluftführendenSchlauch
angeordnet ist. Die Auspuffluft saugt durch die Hohlbohrung des Bohrers den Bohrstaub
injektorartig hindurch und befördert ihn in einen geeigneten Behälter, in dein der
Staub unschädlich gensacht wird. Diese Saul;wirkung der Auspuffluft zieht aber auch
den Bohrhammer mit dem Bohrer und Schlauch gegen den Boden des Bohrloches und ist
deshalb besonders wirksam, weil (las Gewicht des Hammers gering und die Länge der
unter Unterdruck stehenden Strecke nur kurz ist. Bin Vorteil ist es, daß der Bohrstaub
praktisch auf der ganzen Länge seines Weges fortgeblasen, nicht abgesaugt wird,
(la vom Auspuff ab Überdruck herrscht; denn der Auspuff befindet sich hier in der
Nähe der Staubbildung: Zur Unterstützung der Saugwirkun-d, die auf den Hammer bei-Luftleere
der Preßräume in Richtung des Bohrlochtiefsten wirkt, kann der Bedienende nötigenfalls
dieselbe durch .Nachschieben des Schlauches unterstützen, zumal er von allen anderen
Arbesten entlastet ist und nur darauf zu achten hat, daß sich der Schlauch am Bohrlochmund
nicht festhakt.
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In der Zeichnung ist in Abb. I die linke Hälfte des Bohrhammers dargestellt
und darunter in Abb. II die daran anschließende rechte Hälfte desselben, und zwar
zeigt die jeweilige Schnitthälfte oberhalb der Mittellinie den Schlagkolben in der
Anfangsstellung und unterhalb derselben in der Endstellung.
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Die Preßluft tritt bei (z in den Bohrhammer ein, durchströmt den dreiteiligen
Kanal b und gelangt am Flatterventil c vorbei in den Zylinder, trifft hier auf den
Kolbenboden d und treibt den Schlagkolben vorwärts. Ein Teil der Preßluft gelangt
durch die Bohrung e in den dreiteiligen Preßrauin f, dessen Wandungen aus Gummi
bestehen, und preßt den Haminer während des Schlaghubes an der Bohr-Iochwandung
fest. Dadurch, (laß die Preßluft in (leg Preßratim f von hinten nach vorn strömt,
tritt, da die Gummiwandung zuerst in der Lufteintrittgegend an der Bohrlochwandung
anliegt, eine geringe Vorschubwirkung des Hammers auf. Der Schlagkolben schlägt
unter der Einwirkung des Preßdruckes bei (f mit seinem Schaftende h gegen das Einsteckende
I des Bohrers. Damit der Schlagkolben (las Einsteckende des Bohrers immer in gleieher
Hubhöhe trifft, ist die Bohrerbüchse it gegen axialen Schub gesichert. (Nach der
einen Richtung der Einfachheit halber nicht gezeichnet.) Schon nach Zuriicklegung
eines Teiles des Schlaghubes tritt die- Preßluft durch die Kanäle Ir bei l aus,
wahrend die vorher freigegebenen Kanäle in nunmehr geschlossen sind. Die im vorderen
Zylinderraum n befindliche Luft wird zusannneiigedrückt und strömt durch die Bohrung
o, defi dreiteiligen Preßraunni h und die Bohrung q gegen (las Flatterventil und
steuert dasselbe uni. Die Preßluft drückt gegen den vorderen Kolbenboden und treibt
ihn zurück. Nunmehr stehen die drei Preßräumeh unter Luftdruck. Ihre elastischen
Wandungen liegen
jetzt der Bohrlochwandung an und halten den Hammer
fest.
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Während eines kurzen Zeitraumes des Schlaghubes, und zwar zwischen
dem Ausströmen der Preßluft bei k und L bis zur Umsteuerung des Flatterventils c,
standen beide dreiteiligen Preßräume f und p nicht unter Druck. Der Hammer lag daher
während dieser Zeit lose in der Bohrlochbohrung. Durch die ausströmende Preßluft
bei k und L in das Rohr r in der Richtung nach hinten wird
vor dem Hammer ein Unterdruck erzeugt, der ihn in diesem Zeitraum nach vorn bewegt.
Beim weiteren Rückhub schließen sich wieder die Kanäle k, während die Preßluft durch
in ausströmt. Es entsteht wieder der beim Schlaghub beschriebene drucklose Zustand
in den Preßräumen f und p. Danach wird nach der Verdichtung hinter dem hinteren
Kolbenboden d das Flatterventil c wieder umgesteuert, und das vorher beschriebene
Spiel beginnt von neuem.
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Das Umsetzen des Bohrers geschieht nicht in der bekannten Weise mit
Sperrklinken, Drallspindel usw. Es mangelt hierfür wegen des erforderlichen geringen
Hammerdruckmessers an Platz. Das Umsetzen erfolgt vielmehr durch eine an sich bekannte
schaufelradartige Gestaltung der Bohrerbüchse in Verbindung mit einem Gesperre.
Durch die aus <lein Schaftraum s ausströmende Luft durch die Schlitze t der Bohrerbüchse
1c wird beim Schlaghub aus dem Schaftraum s verdrängte Luft durch die schaufelradartig
gekriiitiinten Schlitze t gepreßt. Dadurch wird die Büchse 1c und mit ihr der Bohrer
in Drehung versetzt. Damit beim Rückhub keine Rückdrehung erfolgt, ist diese gesperrt.
Zu diesem Zwecke trägt die Bohrerbüchse ic an der Stirnseite einen gezahnten Ring
b, der durch vier Mitnehmerlappen zu in entsprechende Nuten der Bohrerbüchse eingelassen
ist. Der gezahnte Ring v steht im Eingriit finit einem in axialer Richtung verschiebbaren
gezahnten Ring x, der durch die Feder@y gespannt wird und mit seinen Mitnehrnerklauen
in gleiche Klauen eines feststehenden Ringes a greift.
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Selbstverständlich kann auch beim Sclilaglitill die Drehung des Bohrers
gesperrt werden. Dafür erfolgt dann die Drehung beine Rückhub. In der Zeichnung
ist dieser Fall angenommen.
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7u Beginn der Bohrarbeit ist der Hanuner von einem starren 'Mantel
nlit dein lichten Durchmesser des Bohrloches umschlossen. Dieser Mantel stellt eine
Hilfsbohrung dar für die Zeit, in welcher sich der Bohrhammer noch nicht ganz in
dem Bohrloch befindet. Der Mantel verhindert eine Überdehnung der elastischen Preßraumwände
und schützt den Hammer bei Nichtgebrauch vor Beschädigung. Er gestattet auch gleich
vorn Bohrbeginn an eine selbsttätige, staubfreie Arbeit.
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Zur bequemen Entfernung des Hammers aus-deni Bohrloch kann in der
Auspuffleitung ein Verschlußhahn angeordnet werden. Die Auspuffluft, die vorher
vor dem Hammer einen Unterdruck erzeugt, hat nun nach Schließung des Hahnes ihre
Richtung zwangsweise geändert und ruft nunmehr zwischen Hammer und Bohrlochboden
einen Überdruck hervor. Dadurch wird bei geöffneter Frischluftleitung der Hammer
aus dem Bohrloch getrieben.