DE9212178U1

DE9212178U1 - Bohrgerät mit Kühlung

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Publication number: DE9212178U1
Application number: DE9212178U
Authority: DE
Original assignee: WURSTER WILHELM 7265 NEUBULACH DE
Current assignee: WURSTER WILHELM 7265 NEUBULACH DE
Priority date: 1992-09-13
Filing date: 1992-09-13
Publication date: 1992-11-05
Anticipated expiration: 2002-09-14
Also published as: DE4330520A1; DE4330520C2

Description

PATENTANWALT VOLMER'UF₄RJEt

Wicsclweg 22 D-726£ Goc-Hingea
Tel. 07056/4144 - Fax 07056/4155

12.09.1992

Wilhelm Wurster, Schäferweg 33, 7265 Neubulach 2

Bohrgerät mit Kühlung

Die Erfindung geht aus von einem Bohrgerät mit Kühlung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Ein solches Bohrgerät, z.B. als sogenannte Kernbohrmaschine bekannt, hat üblicherweise einen Elektromotor und ein daran an einer Stirnseite angeflanschtes Getriebe. Über die Abtriebswelle des Getriebes wird das z.B. an ihrem Ende angeordnete Bohrkronenwerkzeug angetrieben. Damit werden glattwandig-lochförmige Durchbrüche in Betondecken und Mauern durch Herausschneiden eines Kernes gebohrt, um z.B. Abwasserrohre mit einem Durchmesser von z.B. 100 mm, wie es oft bei Haussanierungen, z.B. beim nachträglichen Einbau von Bädern, notwendig ist, oder um z.B. Lüftungskanäle mit einem Durchmesser bis zu 250 mm verlegen zu können.

Zur Standzeitverlängerung der Bohrkrone bzw. ihrer Schneiden wird üblicherweise dem Bohrgerät ein druckbeaufschlagtes Kühlmittel von außen zugeführt und über eine daran ausgebildete Vorrichtung z.B. in eine Kühlmittelführung in der Getriebe-Abtriebswelle eingespeist, damit es durch den hohlen Spannschaft des Bohrkronenwerkzeugs zur Bohrstelle gelangen kann. Da es am Bohrgrund mit dem Bohrstaub in Berührung kommt und somit ver-

schmutzt, dadurch also ohne Wiederaufbereitung nicht unmittelbar wiederverwendbar ist, wird dementsprechend ein preiswertes Einmal-Kühlmittel verwendet, daß nach dem Kühl-Durchlauf nicht wieder aufgefangen, sondern an der Bohrstelle verbleibt und z.B. eintrocknet. Es handelt sich hierbei also um ein offenes Kühl-System, d.h. ohne Kühlmittel-Rücklauf.

Als besonders preiswertes, dabei höchst wirksames Kühlmittel dient hier üblicherweise das aus dem bei solchen Bohrarbeiten überall erreichbaren Wasserleitungsnetz unbegrenzt und vorteilhaft unter Druck zur Verfügung stehende Leitungswasser, das z.B. mittels eines einfachen Wasserschlauches dem Bohrgerät zugeführt werden kann. Dieses fließt wegen seines Eigendrucks aber nicht nur selbständig bis in die Bohrkrone und zu deren Schneiden, z.B. auch beim Über-Kopf-Arbeiten, wozu das Bohrgerät z.B. auf ein Bohrgestell montiert wird, sondern es spült auch noch beim Austritt aus der Bohrkrone in den Bohrgrund und anschließend aus der Bohrung den Bohrstaub weg. Man kann deshalb gelegentlich auch beobachten, daß es bei entsprechenden Räumlichkeiten z.B. mit einem Naßstaubsauger von der Bohrstelle abgesaugt wird.

Da sich solche Bohrgeräte wegen ihrer einfachen Handhabung, ihrer sauberen, keine Nacharbeit erfordernden Arbeitsergebnisse, auch bzgl. des von selbst auftrocknenden verlorenen Kühlwassers, ihrer leichten Transportierbarkeit sowie geringen Einsatzvoraussetzungen und Einsatzvorbereitungsmaßnahmen einer großen Beliebtheit erfreuen, ist es nur zu verständlich, daß sie mit immer größerer Leistung nachgefragt werden, z.B. um auch Durchbrüche bis zu 400 mm auch in härtesten Beton schneiden zu können, z.B. zum nachträglichen Einbau von klima- und lufttechnischen Anlagen. Denn erst recht bei solchen Dimensionen werden die Vorteile der Kernbohrtechnik, z.B. gegenüber Preßlufthammer- oder Bohrhammertechnik, besonders deutlich, die sich aus ihrer völlig erschütterungsfreien Arbeitsweise ergeben, bei der außerdem gleichzeitig in einem Ar-

beitsgang z.B. mit dem Beton auch noch die Betonarmierung durchschnitten wird. Da also beim Kernbohren keine Lärm verursachenden Vibrationen der Bohrwerkzeuge entstehen, können solche Durchbrucharbeiten nahezu ohne jede Lärmbelästigung unbeteiligter Dritter auch an bekanntermaßen Lärm besonders gut fortleitenden Bauwerksteilen, wie z.B. aus Beton, jederzeit ausgeführt werden, so daß nicht mehr - wie sonst erforderlich - z.B. ganze Gebäudeteile geräumt werden müßten, was z.B. bei Krankenhausumbauten kaum durchführbar wäre.

Fast noch bedeutsamer ist dagegen die Schonung der Bausubstanz durch den Einsatz der Kernbohrtechnik, da mangels Vibrationen auch keine Gefährdung der Festigkeit, z.B. der durchzubohrenden Betondecken, durch Rißbildung bis hin zu Armierungslockerungen zu befürchten ist. Deshalb kann hierbei auch z.B. Wasser zur Kühlung der Bohrwerkzeuge eingesetzt werden, da dieses durch ausbleibende Rißbildung auch nicht mehr in den Beton eindringen und dort zu Armierungskorrosion führen kann, im Gegensatz zu den Hammertechniken, bei denen oft Wasser gegen Staubbildung eingesetzt wird.

Es ist also ein mehrfach begründetes, schwerwiegendes Interesse, das z.B. an Kernbohrgeräten immer größerer Schnittleistung geäußert wird.

Dieses läßt sich jedoch nicht einfach dadurch befriedigen, daß etwa bei den in der Produktion befindlichen Kernbohrmaschinen der vorgesehene elektrische Antriebsmotor gegen einen solchen größerer Leistung - für ein größeres Drehmoment - ausgetauscht wird. Hiergegen sprechen mehrere Gründe.

So soll z.B. eine Kernbohrmaschine trotz größerer Leistung weiterhin ein handhabbares Gewicht haben und ohne jede Gefährdung für den Bedienenden benutzt werden können, was im Hinblick auf die oben beschriebene übliche Wasserkühlung des

Bohrwerkzeugs in Verbindung mit dessen elektrischem Antrieb nicht selbstverständlich ist.

Die in dieser Hinsicht größte Sicherheit würden Drehstrommotoren mit hoher Leistung für großes Drehmoment als Bohrwerkzeugantrieb bieten. Sie könnten aufgrund außenliegender Kühlrippen zur Luftkühlung durch Kapselung völlig gegen in das Motorinnere eindringendes Bohrwerkzeug-Kühlwasser geschützt werden. Nachteilig an Drehstrommotoren für eine Kernbohrdurchmesser-Schnittleistung von z.B. 400 mm ist aber ihr großes Gewicht, wodurch eine damit ausgerüstete Kernbohrmaschine nicht mehr ohne weiteres von nur einer Person handhabbar wäre, abgesehen von der bedienungsunfreundlichen Aufheizung der Kühlrippen.

Keine Alternative zu Drehstrommotoren sind hier die im Vergleich zu diesen sehr viel leichteren Universalmotoren, da diese wegen ihrer üblichen offenen Bauweise zwecks Durchzugsbelüftung zur Verlustwärmeabführung nur unzureichend gegen eindringendes Bohrwerkzeug-Kühlwasser geschützt sind. Außerdem würden sie die hier gewünschte Leistung nur durch hohe Drehzahlen erreichen, die durch ein vielstufiges, entsprechend schweres Getriebe reduziert werden müßten, so daß auch der ursprüngliche Gewichtsvorteil wieder aufgehoben würde.

Unter dem Aspekt der leichten Transportierbarkeit und schnellen, ortsveränderlichen Einsatzverfügbarkeit und Einsatzbereitschaft scheiden z.B. auch Hydraulikmotoren als Antriebsmotoren für Kernbohrmaschinen wegen des für diese erforderlichen zusätzlichen Hilfsgeräteaufwandes aus, obwohl sie wegen des nicht notwendigen elektrischen Stromanschlusses kein Betriebsrisiko beim Einsatz von flüssigen Kühlmitteln aufweisen würden.

Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein robustes, nahezu wartungsfreies Bohrgerät mit Kühlung des

Bohrwerkzeugs durch Kühlmittel-Zufuhr, vorzugsweise ohne Kühlmittel-Rücklauf, und einem vorzugsweise elektrischen Antriebsmotor zu schaffen, insbesondere eine Kernbohrmaschine mit Druckwasser-Zufuhr, das trotz der kritischen Kombination von elektrischem Antrieb und vorzugsweise flüssigem Kühlmittel in allen Betriebslagen ohne jede Gefährdung des Bedienungspersonals absolut betriebssicher einsetzbar ist und sich durch ein außergewöhnlich günstiges Leistungsgewicht, d.h. durch eine im Vergleich zu Baugröße und Gewicht bislang nicht erreichte sehr hohe Bohrleistung durch entsprechend hohes Drehmoment des Antriebsmotors auszeichnet.

Die Erfindung löst das Problem mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Dadurch, daß der Einspeisungs-Vorrichtung wenigstens eine Kühleinrichtung für den Motor vorgeordnet ist, die ebenfalls mit dem zuzuführenden Kühlmittel arbeitet und wenigstens einen Strömungsweg für das Kühlmittel von wenigstens einem Einlaß zu wenigstens einem Auslaß hat, wobei der Strömungsweg mindestens dem Wandungsverlauf des Motor-Gehäusemantels annähernd folgt und der Auslaß mit dem Kühlmittelzufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung in Verbindung steht, ergibt sich für das Kühlmittel, vorzugsweise druckbeaufschlagtes (Leitungs-) Wasser, also ein zur Kühlung durch Entwärmung besonders geeignetes Kühlmittel, eine derart große Kontaktzone mit dem zu kühlenden Motor über dessen Gehäusemantel, daß in Verbindung mit der sich bereits aus dem für die Kühlmittel-Zufuhr erforderlichen Kühlmittel-Förderdruck ergebenden Kühlmittel-Strömungsgeschwindigkeit im Strömungsweg im Vergleich zur herkömmlichen Luftkühlung bei bekannten elektrischen Bohrgeräte-Motoren eine pro Zeiteinheit sehr viele größere Verlustwärmemenge dem Motor entzogen und abgeführt werden kann als bisher. Dadurch kann aber nunmehr, in Überwindung der hiergegen bisher bestehenden Hemmnisse, was somit die besondere

Leistung der vorliegenden Erfindung begründet, die aufgenommene elektrische Leistung des vorzusehenden elektrischen Antriebsmotors für die hier zu betrachtenden Bohrgeräte bei dessen hierfür besonders geeigneten Drehstrom-Ausführung z.B. um bis zu 50% erhöht werden, also z.B. von bisher bei Luftkühlung üblichen 2 auf 3 kW, und damit annähernd dementsprechend auch das hier besonders interessierende verfügbare Drehmoment, und zwar ohne daß sich dies etwa negativ auf die Handhabbarkeit eines damit ausgerüsteten Bohrgeräts auswirken würde. Denn durch geeignete, für diese Leistungssteigerung notwendige Maßnahmen im Wicklungsbereich z.B. eines Drehstrommotors, z.B. durch geringere Anzahl von Ständerwindungen bei größerem Leiterguerschnitt, kann nicht nur das Gewicht, sondern auch noch dessen sogenannte Baugröße im Vergleich zu den bislang verwendeten luftgekühlten Elektromotoren mit sogar geringerer Leistung reduziert werden, so daß sich auch das Gesamtgewicht eines damit ausgerüsteten Bohrgeräts - auch bei Verwendung von z.B. 3-Gang-Getrieben verringern läßt, was sich sehr günstig auf die Handhabbarkeit eines solchen Bohrgeräts auswirkt.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Art und Weise der Kühlung des elektrischen (Drehstrom-)Antriebsmotors eines Bohrgeräts, kann ein solcher trotz kleineren Gewichts starker Spezial(drehstrommotor wie bisher schon die sehr viel schwereren luftgekühlten Drehstrommotoren entsprechend großer Leistung, ebenfalls vollkommen dicht gegen eindringendes Bohrwerkzeug-Kühlmittel ausgeführt werden, da die, z.B. bei Universalmotoren, zur Luftkühlung üblichen Kühlungsöffnungen im Motor-Gehäuse überflüssig geworden sind. Dadurch ist ein mit einem solchen Elektro-Spezialmotor ausgerüstetes Bohrgerät absolut betriebsicher für das Bedienungspersonal in allen Betriebslagen, also gerade auch bei Über-Kopf-Betrieb, bei dem ebenfalls nun unter keinen Umständen mehr flüssiges (Bohrwerkzeug-) Kühlmittel in das Motorgehäuse eindringen und mit stromführenden Teilen in Berührung kommen kann. Das ist ein ganz

besonders hervorzuhebendes Ergebnis der vorliegenden Erfindung, denn diese neue Sicherheit wird nicht durch irgendwelche Nachteile, z.B. im Handhabungsgereich, erkauft.

Wegen der auf diese Weise möglichen großen Erhöhung des verfügbaren Drehmoments können nun auch, trotz des geringeren Gewichts und der kleineren Baugröße eines solchen Spezial-(drehstrom)motors, Durchbrüche mit einem Durchmesser z.B. von bis zu 400 mm sogar in härtesten Beton gebohrt werden.

Weil der Strömungsweg für das Kühlmittel mindestens dem Wandungsverlauf des Motor-Gehäusemantels annähernd folgt, also z.B. nicht von der Außenwandung des Motor-Gehäusemantels abstehend ausgebildet ist, ist nicht nur eine kompakte Bauweise der Motor-Kühleinrichtung selbst, sondern auch noch eine ebensolche einer ggf. damit versehenen Schutzvorrichtung gegen ihre Beschädigung beim rauhen Einsatz des Bohrgeräts im Bausektor denkbar, was zur Robustheit eines damit ausgestatteten Bohrgeräts beiträgt, zumal eine derart ausgeführte Motor-Kühleinrichtung einschließlich einer Schutzvorrichtung die erfindungsgemäß ermöglichte Baugrößenverringerung des Motors kaum wieder rückgängig machen muß.

Dabei ist es auch denkbar, daß der Strömungsweg für das Kühlmittel, der ggf. bei entsprechender Weite des Motor-Gehäusemantels sogar an dessen Innenwandung ausgebildet sein kann, zusätzlich, z.B. in zwei Schleifen, um die Lager der Motorläuferwelle am jeweiligen Lagerschild und - ggf. in einer zusätzlichen separaten Getriebe-Kühleinrichtung - sogar um das Getriebegehäuse ausgebildet ist, um so z.B. den üblicherweise stirnseitig mit dem Getriebegehäuse verbundenen Motor vor einer von dem Getriebe ausgehenden Wärmebelastung zu schützen.

Weil der Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung in Verbindung steht, kann ein und dasselbe Kühlmittel nach Durch-

strömen der Motor-Kühleinrichtung trotz dadurch bereits erfolgter Erwärmung noch zur Kühlung des einer im Vergleich hierzu sehr viel höheren Wärmeentwicklung ausgesetzten Bohrwerkzeugs eingesetzt werden, wodurch der bautechnisch-konstruktive Aufwand für beide Kühlmaßnahmen mit günstiger Auswirkung z.B. auf die Handhabbarkeit z.B. einer Kernbohrmaschine sehr reduziert und vereinfacht werden kann.

Mit Vorteil ist der Strömungsweg für das Kühlmittel von einer am Umfang des Motor-Gehäusemantels annähernd vom einen zum anderen Stirnseitenrand schraubenförmig umlaufende, flache, mit seitlichen hochstehenden Rippen nutförmig ausgebildete Ausnehmung und eine auf dem Motor-Gehäusemantel kühlmittel-dicht angeordnete Hülse, die den Verlauf der Ausnehmung überdeckt, wobei die Rippen der Ausnehmung bis an die Innenwandung der Hülse heranreichen, da so das Kühlmittel, z.B. Leitungswasser, auf der sehr großen Umfangsflache des Motor-Gehäusemantels einen intensiven, vorteilhaft unmittelbaren Kontakt mit diesem haben kann, so daß es einen Großteil der aufgrund sehr hoher elektrischer Leistungsaufnahme der Motorwicklung hohen Verlustwärme über den Motor-Gehäusemantel dem Motor entziehen und abführen kann, wobei der geringe Strömungsquerschnitt zwischen Ausnehmung und Hülse zu einer zur hohen Entwärmung besonders beitragenden hohen Strömungsgeschwindigkeit des z.B. ständig mit für Kühlungszwecke vorteilhaft niedriger Temparatur aus dem Wasserleitungsnetz unter dem darin herrschenden Druck nachströmenden Wassers - z.B. 3/4 ltr Wasser pro Minute beiträgt.

Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit führt auch dazu, daß die das Kühlmittel leitenden Ausnehmungsrippen zu diesem Zweck nicht dichtend an der Innenwandung der Hülse anliegen müssen, was &zgr; B. auch die Montage der Hülse auf dem Motor-Gehäusemantel vereinfacht.

Darüberhinaus vergrößert eine solche flache Ausnehmung in Verbindung mit der - bei vorzugsweise zylindrischem Motor-Gehäusemantel - runden Hülse die Baugröße des Motors nur geringfügig, stellt aber zugleich eine die Robustheit des Bohrgeräts erhöhende Maßnahme dar, da durch eine bei dieser Ausgestaltung von Motor-Gehäusemantel und Ausnehmung mögliche Hülse nicht nur die Ausnehmung und damit die Motor-Kühleinrichtung selbst gegen Beschädigungen von außen beim rauhen Einsatz des Bohrgeräts im Bausektor, sondern andererseits auch noch der Motor-Gehäusemantel mit geschützt ist, so daß ggf. bei entsprechenden Schadensfällen einfach nur diese Hülse auszutauschen ist, nicht aber auch der Motor-Gehäusemantel.

Desweiteren kann durch eine solche - runde - Hülse bei vorzugweise zylindrischem Motor-Gehäusemantel vorteilhaft eine Leckage des Kühlmittels ohne konstruktiv aufwendige Dichtungsmaßnahmen z.B. allein mittels zwei, jeweils im Stirnrandbereich der Hülse zwischen ihr und dem Motor-Gehäusemantel angeordneten O-Ringen verhindert werden. Dementsprechend und auch zur Konstruktions- bzw. Herstellungsvereinfachung sind der Kühlmittel-Einlaß und -Auslaß der Motor-Kühleinrichtung in der Wandung der Hülse jeweils im Bereich eines Stirnseitenrandes ausgebildet, auch um so dem Strömungsweg für das Kühlmittel die größtmögliche Fläche verfügbar zu machen. Dabei ist für eine kürzestraögliche Weiterleitung, also zur Vermeidung unnötiger Verbindungsleitungen, der Kühlmitteleinlaß bei der freien und der Kühlmittelauslaß bei der mit dem Getriebegehäuse verbundenen Stirnseite des Motors ausgebildet, was auch einer organischen Kühlmittelleitung entspricht.

Zur Vermeidung eines übermäßig weit von der Wandung der Hülse der Motor-Kühleinrichtung abstehenden Kühlmittel-Ein- und -Auslasses sind diese in einer bevorzugten Ausgestaltung für einen annähernd tangentialen Kühlmittelzu- bzw. -abfluß in bzw. aus der Motor-Kühleinrichtung ausgebildet, z.B. allmählich aus der Wandungsrundung auskragend Höckerform annehmend.

IC

Dadurch kann z.B. auch ein Schraubanschlußstück für den Anschluß der Kühlmittel-Zufuhrleitung am Einlaß der Motor-Kühleinrichtung, das z.B. in das Innengewinde des Einlasses eingeschraubt ist und z.B. einen Kugelabsperrhahn und davor z.B. eine Schnellkupplung zum Anschluß eines Wasserschlauches aufweist, nahe an der Motor-Kühleinrichtungs-Hülse liegen und muß z.B. nicht senkrecht von der Hülse abstehen, was die Handhabung des Bohrgeräts beeinträchtigen kann, z.B. bei seiner Anordnung in einem Bohrgestell z.B. für das Über-Kopf-Bohren.

Mit Vorteil ist an dem die freie Stirnseite des Motor-Gehäusemantels verschließenden Lagerschilddeckel ein Kragen ausgebildet, so daß die Hülse, die z.B. mit einem Stirnseitenrand an einer im Bereich des der Befestigung mit dem Getriebegehäuse dienenden Stirnseitenbereichs des Motor-Gehäusemantels umlaufend ausgebildeten Rippe anliegt, gegen eine möglicherweise die Dichtigkeit der O-Ringe beeinträchtigende Längsverschiebung auf dem Motor-Gehäusemantel gesichert werden kann, wobei ein vorzugweise zwischen Deckelkragen und benachbartem Hülsen-Stirnseitenrand zusätzlich angeordneter O-Ring auf einfache Weise ohne weitere konstruktive Maßnahmen auch noch eine Rotationsbewegung der Hülse auf dem Motor-Gehäusemantel verhindern kann.

Statt dieses O-Rings kann zu diesem Zweck z.B. auch eine an dem Kragen ausgebildete Nase in eine entsprechende Aussparung an der Hülse eingreifen oder ein Zylinderpaßstift in ihrem Stirnseitenrandbereich vorgesehen sein.

Es ist auch denkbar, die Motor-Kühleinrichtung in der Form eines schraubenförmig in mehreren Windungen um den Motor-Gehäusemantel geführten Rohres auszubilden, das ggf. zum Schutz gegen Beschädigungen ebenfalls von einer Hülse überdeckt ist. Ggf. kann das Rohr statt schraubenf örmig-tangential auch in Längsachsenrichtung des Motor-Gehäusemantels mit jeweils 180°- Umlenkbögen als diesen umhüllende Kühlschlange geführt sein,

Ii

ggf. auch - bei entsprechender Weite des Motor-Gehäusemantels - an dessen Innenwandung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Einspeisen des Kühlmittels in die Kühlmittelführung der Abtriebswelle von zwei Wellendichtringen gebildet, die in einer in dem bohrwerkzeugseitigen Endabschnitt des Getriebegehäuses oder einem daran lösbar angeordneten Gehäusefortsatz ringförmigen, z.B. zum Abtriebswellenende hin offen ausgebildeten Ausnehmung, in einem Abstand voneinander auf der Abtriebswelle sitzend, angeordnet sind, wobei der zwischen ihnen gebildete Ringkanal sowohl mit dem Kühlmittelzufuhranschluß als auch mit der Kühlmittelführung der Abtriebswelle in Verbindung steht. Dies stellt eine einfache, preisgünstige Lösung dar, die zudem bei der vorzugsweisen Ausführung mittels eines Gehäusefortsatzes, z.B. in Form eines an das Ende des Getriebegehäuses angeschraubten Anschlußrings zum Anschluß der Kühlmittelzuleitung vom Auslaß der Motor-Kühleinrichtung, wegen der dann besonders leichten Zugänglichkeit der Wellendichtringe nach dessen Abschrauben sehr wartungsfreundlich ist, falls diese einmal ausgetauscht werden müssen.

Der Kühlmittelzufuhranschluß ist vorzugsweise eine in der Wandung des Getriebegehäuses senkrecht zu dessen Oberfläche ausgebildete Bohrung, die in den Ringkanal der Einspeisungsvorrichtung einmündet, so daß zum Anschluß der Kühlmittelzuleitung vom Auslaß der Motor-Kühleinrichtung ein Innengewinde z.B. zum Einschrauben eines Quetschverbinders vorgesehen werden kann.

Mit Vorteil ist die Kühlmittelführung der Abtriebswelle eine einfache, kostengünstig herstellbare, vom werkzeugseitigen Abtriebswellenende bis in Höhe des inneren Wellendichtrings verlaufende Zentrallängsbohrung, die über einen seitlich am Wellenumfang mündenden Stichkanal, vorzugsweise als kürzestmögliche Verbindung in der Form einer ebenfalls fertigungsgün-

stig ausbildbaren Radialbohrung, mit dem Ringkanal in Verbindung steht.

Statt einer Radialbohrung ist auch eine in Höhe des Ringkanals schräg vom Umfang der Abtriebswelle in Richtung ihres werkzeugseitigen Endes verlaufende, in die Zentrallängsbohrung einmündende Sacklochbohrung denkbar, um einer das Kühlmittel ggf. bei hohen Drehzahlen der Abtriebswelle aus einer Radialbohrung zurückdrängenden Zentrifugalkraft entgegenzuwirken.

Auch weist die ggf. zur Anordnung am Abtriebswellenende bestimmte Werkzeugaufnahme vorteilhaft ebenfalls eine an die Zentrallängsbohrung der Abtriebswelle angepaßte Zentrallängsbohrung auf, um so auf kürzestem Weg ohne besonderen konstruktiven Aufwand das Kühlmittel z.B. in den Hohlschaft eines Bohrkronenwerkzeugs weiterzuleiten.

In einer bevorzugten, kostengünstigen Ausgestaltung ist der Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung durch ein Rohr oder einen flexiblen Schlauch mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung verbunden, wobei das Auslaß-Innengewinde vorteilhaft für deren jederzeit lösbaren Schraubanschluß, z.B. mittels eines Quetschverbinders, dienen kann.

Inbesondere ist das Rohr gegen äußere Beschädigung vorzugweise in seinem Verlauf vom Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung zum Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung annähernd der Kontur des Motor-Gehäusemantels und des Getriebegehäuses angepaßt, wozu vorteilhaft der annähernd tangential ausgebildete Kühlmittel-Auslaß aus der Motor-Kühleinrichtung beiträgt.

Dabei ist es auch denkbar, das Rohr bzw. den Schlauch durch zusätzliche Maßnahmen gegen Beschädigung zu schützen, z.B. dadurch, daß am Motor-Gehäusemantel bzw. am Getriebegehäuse durch zwei in einem entsprechenden Abstand voneinander ausge-

bildete Rippen eine Nut zu deren Aufnahme ausgebildet ist oder daß eine geschlossene Abdeckung oder wenigstens eine gitterförmig-käfigartige Sicherung über ihnen angebracht ist. Ggf. kann auch die Verbindung statt durch ein außenliegendes Rohr oder eines solchen Schlauches auch durch einen direkt an der Innen- oder Außenwandung der Gehäuse ausgebildeten Kanal erfolgen.

Es ist auch denkbar, zur Weiterleitung des Kühlmittels aus der Motor-Kühleinrichtung zum Bohrkronenwerkzeug die Zentrallängsbohrung in der Abtriebswelle in dieser ganz durchgehend auszubilden und gehäuseintern z.B. mittels eines am oder im Getriebegehäuse und Motor-Gehäusemantel ausgebildeten Kanals mit dem Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung zu verbinden, so daß nicht nur zusätzliche Schutzmaßnahmen für die Kühlmittelweiterleitung entfallen, sondern auch noch das Getriebe in gewissem Umfang entwärmt werden kann.

Anhand einer schematischen Zeichnung wird nachfolgend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Das in Seitenansicht, teilweise geschnitten, gezeigte Bohrgerät mit Kühlung ist eine sogenannte Kernbohrmaschine mit einem Drehstrom-Antriebsmotor 1, dessen Läufer 2 und Ständerwicklung 3 in einem zylindrischen Motor-Gehäusemantel 4 angeordnet sind. Dieser ist an einer Stirnseite mit dem Getriebegehäuse 5 verbunden, während die andere - freie - Stirnseite von einem Lagerschilddeckel 6 verschlossen ist.

Zur Kühlung des Motors 1, die der Kühlung des nicht dargestellten Bohrwerkzeugs vorausgeht, ist die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Wasser, vorzugsweise Leitungswasser aus

dem Wasserleitungsnetz, als Kühlmittel ohne Rücklauf vorgesehen.

Zur Kühlung des Motors 1 ist am Umfang des Motor-Gehäusemantels 4 eine annähernd vom einem zum anderen Stirnseitenrand schraubenförmig umlaufende, flache, mit seitlich hochstehenden Rippen 7 nutförmige Ausnehmung 8 als Strömungsweg für das Kühlwasser ausgebildet, die in Verbindung mit einer auf dem Motor-Gehäusemantel 4 angeordneten Hülse 9, die den Verlauf der Ausnehmung 8 überdeckt, die Kühleinrichtung des Motors 1 bildet. Zur Kühlwasserführung reichen die Rippen 7 bis an die Innenwandung der Hülse 9 heran.

Die Hülse 9 ist durch zwei in ihrem Stirnrandbereich zwischen ihr und dem Motor-Gehäusemantel 4 angeordnete O-Ringe 10, 11 gegen Kühlmittelleckage abgedichtet.

Durch einen am Lagerschilddeckel 6 ausgebildeten Kragen 12 ist die Hülse 9 gegen eine evtl. Bewegung in Längsachsenrichtung des Motor-Gehäusemantels 4 und durch einen zwischen dem Kragen

12 und ihrem benachbarten Stirnseitenrand angeordneten O-Ring

13 gegen eine Rotationsbewegung auf dem Motor-Gehäusemantel 4 gesichert.

In der Außenwandung der Hülse 9 ist ein Kühlwassereinlaß 14 und ein Kühlwasserauslaß 15 ausgebildet. Der Einlaß 14 ist zum Anschluß einer das Kühlwasser, z.B. aus dem Wasserleitungsnetz, zuführenden Leitung, z.B. eines Wasserschlauchs, vorgesehen, wozu er ein Innengewinde hat. Der Auslaß 15 - mit Innengewinde - ist zur Weiterleitung des Kühlwassers mittels eines flexiblen Schlauchs 16 , der dem Konturenverlauf von Motor-Gehäusemantel 4 und Getriebegehäuse 5 angepaßt ist, mit dem Kühlwasser-Zufuhranschluß 17 verbunden. Einlaß 14 und Auslaß 15 sind platzsparend annähernd tangential öffnend ausgebildet.

Der Kühlwasser-Zufuhranschluß 17 ist eine senkrechte Bohrung im Getriebegehäuse 5, mit Innengewinde zum Anschluß des Verbindungsschlauchs 16, die in den Ringkanal 18 mündet. Dieser ist von dem Getriebegehäuse 5, der Abtriebswelle 19 und zwei in einem Abstand voneinander in einer ringförmigen, zum Wellenende hin offenen Ausnehmung 20 des Getriebegehäuses 5 angeordneten Wellendichtringe 21, 22 gebildet.

Eine Radialbohrung 23 in der Abtriebswelle 19 verbindet den Ringkanal 18 mit der Zentrallängsbohrung 24 der Abtriebswelle 19 zur Einspeisung des Kühlmittels in den Hohlschaft des einzuspannenden Bohrwerkzeugs bis zu den zu kühlenden Schneiden des Bohrwerkzeugs in der Bohrstelle.

Die Durchflußrichtung des Kühlwassers durch die Kernbohrmaschine ist durch die Pfeile A und B bezeichnet

Zur Anordnung der Kernbohrmaschine an einem Bohrgestell, z.B. zum Zweck des Über-Kopf-Bohrens, sind am Getriebgehäuse 5 zwei Füße 27 ausgebildet.

Zum Ein- und Ausschalten des Motors dient der Schalter 28 und zur Schaltung der Getriebegänge der Drehknopf 29.

Bezugszeichenliste

1	Elektromotor
2	Läufer
3	Ständerwicklung
4	Motor-Gehäu6emantel
5	Getriebgehäuse
6	Lagerschilddeckel
7	Rippen
8	Ausnehmung
9	Hülse
10	O-Ring
11	O-Ring
12	Kragen
13	O-Ring
14	Kühlwassereinlaß
15	Kühlwasserauslaß
16	Schlauch
17	Kühlmittel-Zufuhranschluß
18	Ringkanal
19	Abtriebswelle
20	Ausnehmung
21	Wellendichtring
22	Wellendichtring
23	Radialbohrung
24	Zentrallängsbohrung
25	Füße
26	Schalter
27	Drehknopf

Claims

Schutzansprüche

1. Bohrgerät mit Kühlung durch Kühlmittel-Zufuhr, vorzugsweise ohne Kühlmittel-Rücklauf, insbesondere Kernbohrmaschine mit Druckwasser-Zufuhr, mit

- einem vorzugsweise elektrischen Motor (1) mit einem vorzugsweise zylindrischen Gehäusemantel (4),

- einem Getriebe mit vorzugsweise an einer Stirnseite des Motors (1) angeordnetem Gehäuse (5), mit einer Abtriebswelle (19) mit wenigstens einer kanalartigen Führung (24) für das Kühlmittel wenigstens im Bereich des Endes, welches zur Anordnung des Bohrwerkzeugs oder einer Bohrwerkzeugaufnahme bestimmt und angepaßt ist und

- einer Vorrichtung zum Einspeisen des Kühlmittels wenigstens in die Kühlmittelführung (24) der Abtriebswelle (19), wobei die Vorrichtung mit wenigstens einem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) in Verbindung steht,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Einspeisungs-Vorrichtung wenigstens eine Kühleinrichtung für den Motor (1) vorgeordnet ist, die ebenfalls mit dem zuzuführenden Kühlmittel arbeitet und wenigstens einen Strömungsweg (8) für das Kühlmittel von wenigstens einem Einlaß (14) zu wenigstens einem Auslaß (15) hat, wobei der Strömungsweg (8) mindestens dem Wandungsverlauf des Motor-Gehäusemantels (4) annähernd folgt und der Auslaß (15) mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) der Einspeisungs-Vorrichtung in Verbindung steht.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Strömungsweg gebildet ist von einer am Umfang des Motor-Gehäusemantels (4) annähernd vom einen zum anderen Stirnseitenrand schraubenförmig umlaufenden, flachen, mit seitlich hochstehenden Rippen (7) nutförmig ausgebildeten Ausnehmung (8) und einer auf dem Motor-Gehäusemantel (4) kühlmitteldicht angeordneten Hülse (9), die den Verlauf der Ausnehmung (8) überdeckt, wobei die Rippen (7) der Ausnehmung (8) bis an die Innenwandung der Hülse (9) heranreichen.

3. Bohrgerät nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens in den beiden Stirnrandbereichen der Hülse (9) zwischen Hülse (9) und Motor-Gehäusemantel (4) jeweils eine Kühlmitteldichtung (10, 11) angeordnet ist.

4. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Einlaß (14), der Auslaß (15) und der Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) zum Anschluß von Kühlmittel-Leitungen (16) bestimmt und angepaßt sind.

5. Bohrgerät nach Anspruch 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Einlaß (14) und der Auslaß (15) in der Wandung der Hülse (9) jeweils im Bereich eines Stirnrandes ausgebildet ist.

6. Bohrgerät nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Einlaß (14) bei der freien und der Auslaß (15) bei der mit dem Getriebegehäuse (5) verbundenen Stirnseite des Motors (1) ausgebildet ist.

7. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Einlaß (14) und der Auslaß (15) für einen annähernd tangentialen Kühlraittelzufluß bzw. -abfluß ausgebildet sind.

8. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die freie Stirnseite des Motor-Gehäusemantels (4) von einem Lagerschilddeckel (6) verschlossen ist, an dem ein Kragen (12) ausgebildet ist.

9. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Sicherung (13) gegen Rotationsbewegungen der Hülse (9) vorgesehen ist.

10. Bohrgerät nach Anspruch 8 und 9,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Sicherung ein zwischen Kragen (12) und benachbartem Stirnrand der Hülse (9) angeordneter O-Ring (13) ist.

11. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Einspeisungs-Vorrichtung von zwei Wellendichtringen (21, 22) gebildet ist, die in einer im bohrwerkzeugseitigen Endabschnitt des Getriebegehäuses (5) oder einem daran lösbar angeordneten Gehäusefortsatz ringförmig ausgebildeten Ausnehmung (20), in einem Abstand voneinander auf der Abtriebswelle (19) sitzend, angeordnet sind, wobei der zwischen ihnen gebildete Ringkanal (18) sowohl mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) als auch mit der Kühlmittelführung (24) der Abtriebswelle (19) in Verbindung steht.

12. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kühlmittel-Zufuhranschluß eine Bohrung (17) in der Wandung des Getriebegehäuses (5) oder des Gehäusefortsatzes ist, die in den Ringkanal (18) mündet.

13. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß die Kühlmittelführung eine vom bohrwerkzeugseitigen

Ende der Abtriebswelle (19) bis in Höhe des inneren WeI-

lendichtrings (22) verlaufende Zentrallängsbohrung (24) ist.

14. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die Zentrallängsbohrung (24) über einen seitlich am Umfang der Abtriebswelle (19) mündenden Stichkanal (23) mit dem Ringkanal (18) in Verbindung steht.

15. Bohrgerät nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Stichkanal eine Radialbohrung (23) ist.

16. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß die zur Anordnung am Ende der Abtriebswelle (19) bestimmte Bohrwerkzeugaufnahme wenigstens eine Zentrallängsbohrung aufweist, die an die Zentrallängsbohrung (24) der Abtriebswelle (19) angepaßt ist.

17. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß der Auslaß (15) durch ein Rohr oder einen flexiblen Schlauch (16) mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) verbunden ist.

18. Bohrgerät nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Verlauf des Rohres oder Schlauches (16) annähernd der Kontur des Motor-Gehäusemantels (4) und des Getriebegehäuses (5) angepaßt ist.

19. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kühlmittelauslaß (15) der Motor-Kühleinrichtung durch einen am oder im Motor-Gehäusemantel (4) und Getriebegehäuse (6) ausgebildeten Kanal mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) der Einspeisungsvorrichtung verbunden ist.