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Publication number: DEP0010690MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 24. Oktober 1953 Bekanntgemacht am 19. April 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft einen Spülkopf zum Aufsetzen auf den zylindrischen Schaftteil von Bohrern mit einem seitlich ausragenden Schlauchanschlußstutzen für die Zuführung der Spülflüssigkeit, dessen radialer Flüssigkeitskanal in eine den Bohrerschaft umgebende, gegen die Stirnseiten des Spülkopfes abgedichtete Ringkammer mündet. Spülköpfe dieser Art, bei denen sich der Bohrer bei der Umsetzbewegung im Spülkopf drehen kann, sind bisher fast ausschließlich aus Stahl hergestellt worden, da sie neben der Aufgabe, dem Bohrer das Spülmittel zuzuführen, außerdem den hohen Schlagbeanspruchungen standhalten müssen, denen sie zwischen Hammer und Bohrerbund ausgesetzt . sind. Bei diesen Spülköpfen gelangten lediglich Dichtringe, oder Manschetten aus Gummi oder ähnlichen Werkstoffen zur Anwendung, während der eigentliche Spülkopfkörper einschließlich des Schlauchanschlußstutzens immer aus Stahl war. Ursprünglich mit dem Spülkopfkörper verschraubt, wurde er, um das infolge der hohen Schlagbeanspruchung unvermeidbare Ausbrechen des Gewindes zu verhüten, mit dem Spülkopfkörper einstückig ausgebildet.

Die Anfertigung dieser Spülköpfe aus Stahl ist jedoch teuer und umständlich, da der seitlich herausragende Anschlußstutzen eine Fertigung des Rohlings nur im Gesenk zuläßt. Dabei kann die einstückige Ausbildung den ursprünglichen Nachteil der geringen Bruchfestigkeit zwar mildern,

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aber nicht beseitigen. Nach wie vor werden Spülköpfe aus Stahl häufig dadurch unbrauchbar, daß der Schlauchanschlußstutzen auch bei der ein-

- stückigen Ausbildung abbricht.
Die Erfindung hat-sich nun wohl die Aufgabe gestellt, einen Spülkopf zu schaffen, der sowohl eine volle Übertragung der Schlagenergie des Bohrhammers auf den Bohrer ermöglicht, aber andererseits die durch die hohe Schlagbeanspruchung im

ίο Bereich des Überganges vom Schlauchanschlußstutzen zum Spülkopfkörper häufig auftretenden Brüche mit Sicherheit ausschließt. Der Spülkopf gemäß der Erfindung soll ferner so ausgebildet sein, daß durch die starken Schläge weder ein Ausschlagen der dem Hammer und dem Werkzeugbund zugekehrten Stirnflächen des Spülkopfkörpers möglich ist, noch eine den dichtenden Anschluß des Spülkopfes am Bohrerschaft beeinträchtigende oder zu Brüchen führende Verformung eintreten kann.

Naturgemäß müssen die verwendeten Werkstoffe außerdem eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen, derart, daß Beschädigungen des Spülkopfes durch den rauhen Bohrbetrieb vermieden werden.

Die Erfindung löst die ihr gestellte Aufgabe dadurch, daß der Spülkopf aus zwei gleichachsig ineinander angeordneten und fest miteinander verbundenen Hülsen besteht, von denen die eine als die Schlagbeanspruchung des Hammers aufnehmende Metallhülse und die andere aus einem im Verhältnis zum Metall hochelastischen Kunststoff hoher Abriebfestigkeit, insbesondere aus der Gruppe der Polyamide oder Polyadukte, hergestellt und mit dem Schlauchanschlußstutzen aus einem Stück ausgebildet ist. Der besondere Vorteil des Spülkopfes gemäß der Erfindung liegt darin, daß die verschiedenen, oben erwähnten Funktionen des Spülkopfes auf die beiden gleichachsig ineinander angeordneten, aus unterschiedlichem Werkstoff bestehenden Hülsen aufgeteilt werden, von denen jede den ihr eigenen Werkstoffeigenschaften entsprechend ausgenutzt wird.

Die starken, im wesentlichen axial gerichteten Schlagbeanspruchungen durch den Hammer werden von der aus Metall, beispielsweise aus Stahl oder Leichtmetall, bestehenden Hülse aufgenommen, während der mit der anderen Hülse aus einem Stück bestehende Schlauchanschlußstutzen infolge der durch die starken Schläge bedingten Dauerschwingungen nicht mehr abbrechen kann. Infolge _x der festen Verbindung der gleichachsig ineinander angeordneten beiden Hülsen ist außerdem eine stärkere Verformung der hochelastischen Hülse, welche zu einem Undichtwerden des Spülkopfes oder zu Ermüdungsbrüchen führen könnte, ausgeschlossen.

Außer den vorstehend erwähnten, vorteilhaften Eigenschaften zeichnen sich die Spülköpfe gemäß der Erfindung durch ein gegenüber den bekannten Ausführungsformen geringeres Gewicht sowie durch ihre einfache und billige Herstellungsweise aus. Für die Herstellung der elastischen Hülse eignen sich insbesondere Kunststoffe aus der Gruppe der Polyamide oder Polyadukte, welche

■ neben einer hohen Elastizität auch eine hohe Abriebfestigkeit, besitzen und außerdem in einfacher Weise, beispielsweise durch Vergießen, in die jeweils gewünschte Form zu bringen sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist an Stelle eines Schlauchanschlußstutzens die Zuleitung für die Spülflüssigkeit aus einem mit der elastischen Hülse aus einem Stück bestehenden Schlauch gebildet. Dieser Schlauch kann beispielsweise an die elastische Hülse mit angegossen werden und dient im vorliegenden Fall zur Zufuhr des Spülmittels. Diese Art der Verbindung des Spülmittelschlauches mit der elastischen Hülse ist besonders einfach und schließt die Möglichkeit einer Lockerung oder Lösung der Verbindung zwischen der Spülmittelzuleitung und dem Spülikopf, welche infolge der starken Schlagbeanspruchung des Spülkopfes im Betrieb häufig eintritt, mit Sicherheit aus.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Kunststoffhülse innerhalb der Metallhülse angeordnet und mit ihrem seitlichen Schlauch oder Schlauchanschlußstutzen durch eine Bohrung der metallischen Hülse hindurchgeführt. Die elastische Hülse ist hierbei in hohem Maße gegen Beschädigungen von außen geschützt.

Es ist zweckmäßig, daß die metallische Hülse darin eingearbeitete Vorsprünge bzw. Vertiefungen besitzt, durch welche sie mit der elastischen Hülse verankert ist. Diese können beispielsweise nuten- oder schwalbenschwanzförmig ausgebildet sein. Es sind jedoch auch andere Arten einer festen Verbindung zwischen beide.11 Hülsen denkbar.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kunststoffhülse einschließlich des seitlichen Anschluß Stutzens oder Schlauches in die Metallhülse eingegossen. Die Verwendung von Kunststoffen bietet bei dem Spülköpf gemäß der Erfindung den besonderen Vorteil, daß diese durch Vergießen leicht in die gewünschte Form gebracht werden können.

An sich ist es bekannt, hochelastische Kunststoffe, beispielsweise aus der Gruppe der Polyamide oder Polyadukte, als Ersatz für Gummi oder andere elastische Werkstoffe zu benutzen. Auch ist die Verwendung hochelastischer Werkstoffe für die Herstellung von Spülköpfen an sich bekannt, und zwar hat man vorgeschlagen, Spülköpfe aus abriebfestem Werkstoff hoher Elastizität (z. B. aus Gummi) herzustellen. Hierbei ging es jedoch nicht um die Aufgabe, Bruchverformungen, insbesondere ein Abbrechen der Schlauchanschlußstutzen, zu verhindern, sondern darum, den durch die Rückwärtsbewegung des Bohrwerkzeuges bewirkten Rückstoß und seine Auswirkungen auf die Muskeln des den Bohrhammer haltenden Hauers zu vermindern. Zur Verhinderung des Ausschiagens der Aufschlagflächen hat man an den Enden dieser aus elastischem Werkstoff bestehenden Spülköpfe Bandagen, Drahtwicklungen od. dgl. vorgesehen. Diese Spülköpfe haben jedoch deshalb keine praktische Bedeutung erlangen können, da sie sich unter den Schlagen, denen sie ausgesetzt sind, derartig verformen, daß sie nicht mehr dichtend den Bohrerschaft um-

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schließen und außerdem die Verformungsarbeit schnell zu Ermüdungsbrüchen führt. Außerdem hat sich gezeigt, daß von der Schlagkraft des Hammers ein wesentlicher Teil nicht durch den im Spülkopf geführten zylindrischen Schaftteil des Bohrereinsteckendes auf den Bohrer, sondern von der vorderen Stirnfläche des Bohrhammers durch den Spülkopfkörper auf den Bohrerbund übertragen wird. Bei Verwendung von im wesentlichen aus nachgiebigem Werkstoff bestehenden Spülköpfen wird dieser Teil der Schlagarbeit des Bohrhammers in Verformungsarbeit des Spülkopfes umgesetzt und geht daher für die Bohrleistung verloren.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeiispiel veranschaulicht. Es zeigt

Fig. ι eine Ausführungsform des Spülkopfes im Längsschnitt und

Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Spülkopfes in der Ansicht, teilweise im Schnitt.

Gemäß Fig. ι ist innerhalb der die Schlagbeanspruchung des Hammers aufnehmenden metallischen Hülse ι eine zu dieser gleichachsig angeordnete Hülse 2 aus einem Kunststoff hoher Abriebfestigkeit angeordnet. Die elastische Hülse 2 ist in die mit ihren Stirnseiten 9 am Werkzeugbund und an der Stirnseite des Bohrhammers anliegende Metallhülse ι eingegossen. Metallhülse 1 und elastische Hülse 2 sind durch schwalbenschwanzförmige Ausnehmungen 3 fest miteinander verankert. Die Hülse 2 besitzt einen mit einer Bohrung 4 und Abzweigbohrungen 4_fl versehenen Schlauchanschlußstutzen 5, welcher durch eine Bohrung 8 der Metallhülse ι hindurchgeführt ist und seitlich heräusragt. In der inneren, am zylindrischen Schaftteil

des Bohrereinsteckendes anliegenden Hülse 2 sind beiderseits des im Bereich des Schlauchanschlußstutzens 5 vorgesehenen Ringkanals Ringnuten 6 zur Aufnahme von Dichtringen 7 vorgesehen. An Stelle von in nutenförmige Ausnehmungen gelagerten Dichtringen können auch beiderseits des in der Ebene des Schlauchanschlußstutzens S vorgesehenen Ringkanals angeordnete, mit der elastischen Hülse 2 aus einem Stück ausgebildeten, am zylindrischen Schaftteil des Bohrers anliegende Dichtlippen verwendet werden.

Die .Ausführungsform gemäß Fig. 2 zeigt an Stelle eines Schlauchanschlußstutzens die Verwendung eines mit der elastischen Hülse 2 aus einem Stück hergestellten Schlauches 10, durch welchen die Spülflüssigkeit dem Bohrer zugeführt wird.

■ Spülköpfe der vorstehend beschriebenen Art können auch bei Geräten zum Absaugen des Bohrstaübes Verwendung finden.

Claims

Patentansprüche:

i. Auf den zylindrischen Schaftteil von Gesteinsbohrern aufgesetzter Spülkopf mit seitlich ausragendem Schlauchanschlußstutzen für die Zuführung der Spülflüssigkeit, dessen radialer Flüssigkeitskanal in eine den Bohrerschaft umgebende, gegen die Stirnseiten des Spülkopfes abgedichtete Ringkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkopf aus zwei gleichachsig ineinander angeordneten und 6g fest miteinander verbundenen Hülsen (1, 2) besteht, von denen die eine als die Schlagbeanspruchung des Hammers aufnehmende Metallhülse (1) und die andere (2) aus einem im Verhältnis zum Metall hochelastischen Kunststoff hoher Abriebfestigkeit, insbesondere aus der Gruppe der Polyamide oder Polyadukte, hergestellt und mit dem Schlauchanschlußstutzen (5) aus einem Stück ausgebildet ist.
2. Spülkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle eines Schlauchanschlußstutzens (5) für die Zuleitung der Spülflüssigkeit ein mit der elastischen Hülse (2) aus einem Stück bestehender Schlauch (10) vorgesehen ist.
3. Spülkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Hülse (2) innerhalb' der Metallhülse (1) angeordnet ist und mit ihrem Schlauchanschluß stutzen (5) oder Schlauch (10) durch eine Bohrung (8) der metallischen Hülse (1) hindurchgeführt ist.
4. Spülkopf nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Hülse (1) darin eingearbeitete Vorsprünge bzw. Vertiefungen (3) besitzt, durch _go welche sie mit der elastischen Hülse (2) verankert ist.
5. Spülkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ■ gekennzeichnet, daß die elastische Hülse (2) einschließlich des seitlichen Anschlußstutzens (5) oder Schlauches (10) in die Metallhülse (1) eingegossen ist.

Angezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften. Nr. 717245, 733001, 848783,858830;

USA.-Patentschrift Nr. 2260070;

Auszüge deutscher Patentanmeldungen, Bd. 15, S. 69 (St 62496 VIb); Zeitschrift »Glückauf«, 12. September 1953,

S.475;

Zeitschrift »Schlägel und Eisen«, 1950, S. 117, 118; '-.

Zeitschrift »Umschau«, 1950, Heft 9, S. 292;

Zeitschrift »Kunststofftechnik und Kunststoffanwendungen«, 1939, S. 342 bis 346;

»Das Deutsche Jahrbuch für die Industrie der plastischen Massen«, 1951/52, von Fabel, S. 131;

Werbeschrift der Maschinenfabrik P. Pleiger, Hammerthal-No-rd, »Vuilkollan. Eine aufsehenerregende Neuentwicklung auf dem Gebiete der Werkstoffe hilft dem Bergbau«, vom 21. September 1953.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen