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Publication number: DEP0010690MA
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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 24. Oktober 1953 Bekanntgemacht am 19. April 1956Registration date: October 24, 1953. Advertised on April 19, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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.The invention relates to a flushing head for placing on the cylindrical shaft part of drills with a laterally protruding hose connector for the supply of the rinsing liquid, its radial fluid channel in a surrounding the drill shank, against the end faces of the Rinsing head sealed annular chamber opens. Flushing heads of this type, in which the drill is located can rotate during the transfer movement in the flushing head, have so far been made almost exclusively of steel because, in addition to the task of adding the detergent to the drill, they also cope with the high impact loads have to withstand which they are exposed to between the hammer and the drill collar. are. With these rinsing heads only got Sealing rings, or sleeves made of rubber or similar materials for use during the The actual flushing head body, including the hose connector, was always made of steel. Originally screwed to the flushing head body, it was made to do so as a result of the high impact stress to prevent unavoidable breaking of the thread, integral with the flushing head body educated.

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,The production of these flushing heads made of steel is expensive and cumbersome because the one protruding from the side Connection piece allows the blank to be manufactured only in the die. The one-piece design to mitigate the original disadvantage of the low breaking strength,

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aber nicht beseitigen. Nach wie vor werden Spülköpfe aus Stahl häufig dadurch unbrauchbar, daß der Schlauchanschlußstutzen auch bei der ein-but not eliminate it. As before, flushing heads made of steel are often unusable because the hose connector also with the one

- 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- lumpy training breaks off.
The invention has now set itself the task of creating a flushing head that enables both full transmission of the impact energy of the hammer drill to the drill, but on the other hand that due to the high impact stress in the

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.ίο Area of transition from the hose connector frequently occurring fractures to the flushing head body. The flushing head according to the invention should also be designed so that neither a knocking out due to the strong impacts the end faces of the flushing head body facing the hammer and the tool collar is, or the sealing connection of the flushing head on the drill shaft impairing or Deformation leading to fractures can occur.

Naturgemäß müssen die verwendeten Werkstoffe außerdem eine hohe Verschleißfestigkeit besitzen, derart, daß Beschädigungen des Spülkopfes durch den rauhen Bohrbetrieb vermieden werden.Naturally, the materials used must also have a high level of wear resistance, in such a way that damage to the flushing head due to the rough drilling operation is avoided.

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.The invention solves the problem set in that the flushing head consists of two coaxially nested and firmly interconnected sleeves, one of which as the impact stress of the hammer absorbing metal sleeve and the other from an im Relation to the metal highly elastic plastic of high abrasion resistance, especially from the group made of polyamides or polyaducts and formed in one piece with the hose connector is. The particular advantage of the flushing head according to the invention is that the various above-mentioned functions of the flushing head on the two coaxially arranged one inside the other, made of different material sleeves are divided, each of which you own material properties are used accordingly.

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.The strong, essentially axially directed impact loads from the hammer are absorbed by the sleeve made of metal, for example steel or light metal, while the hose connection piece, which is made in one piece with the other sleeve, can no longer break off due to the continuous vibrations caused by the strong impacts . As a result of _x of the solid compound of coaxially arranged one inside the two sleeves is also a greater deformation of the highly elastic sleeve which could lead to leakage occurs at the flushing head or to fatigue fractures excluded.

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, welcheIn addition to the advantageous properties mentioned above, the flushing heads are distinguished according to of the invention by a lower weight than the known embodiments as well characterized by their simple and cheap production method. For making the elastic sleeve plastics from the group of polyamides or polyaducts are particularly suitable, which

■ 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.■ in addition to high elasticity also high abrasion resistance, own and also in a simple manner, for example by potting, in the each desired shape are to be brought.

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.In an advantageous embodiment, the supply line is used instead of a hose connection piece for the rinsing liquid from a one-piece with the elastic sleeve Hose formed. This hose can, for example, be cast onto the elastic sleeve and is used in the present case to supply the detergent. This type of connection of the detergent hose Using the elastic sleeve is particularly easy and includes the possibility of one Loosening or loosening the connection between the detergent supply line and the rinsing head, which often occurs due to the strong impact stress on the flushing head during operation, with certainty out.

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.According to a further feature of the invention, the plastic sleeve is inside the metal sleeve arranged and with its side hose or hose connector through a bore of the metallic sleeve passed through. The elastic sleeve is here to a high degree against damage protected from the outside.

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.It is expedient for the metallic sleeve to have projections or depressions incorporated therein has through which it is anchored to the elastic sleeve. These can for example be grooved or dovetail-shaped. However, there are other types of solid as well Connection between both.11 sleeves conceivable.

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.In one embodiment of the invention, the plastic sleeve including the side Connection of nozzle or hose in the metal sleeve poured. The use of plastics offers in the flushing head according to the invention the particular advantage that these can easily be molded into the desired shape can be.

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-It is known per se, highly elastic plastics, for example from the group of polyamides or polyaducts, to be used as a substitute for rubber or other elastic materials. Also is the use of highly elastic materials for the production of flushing heads is known per se, and Although it has been suggested that flushing heads made of abrasion-resistant material of high elasticity (e.g. made of rubber) to manufacture. However, this was not about the task of breaking deformations, in particular Breaking off the hose connector, to prevent, but rather, by the backward movement of the boring tool caused recoil and its effects on the muscles of the den Hammer holding hammer to diminish. To prevent the impact surfaces from deflecting one has bandages at the ends of these flushing heads made of elastic material, Wire windings or the like. Provided. However, these flushing heads are therefore of no practical importance because they deform under the blows to which they are exposed, that they are no longer sealing around the drill shaft

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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.close and, moreover, the work of deformation quickly leads to fatigue fractures. Also has It has been shown that a substantial part of the hammer's impact force is not due to the rinsing head guided cylindrical shank part of the drill insertion end on the drill, but from the front The end face of the hammer drill is transferred to the drill collar through the flushing head body. When using flushing heads consisting essentially of a flexible material this part of the impact work of the hammer drill is converted into deformation work of the flushing head and is therefore lost to drilling performance.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeiispiel veranschaulicht. Es zeigtIn the drawing, the invention is illustrated using an exemplary embodiment. It shows

Fig. ι eine Ausführungsform des Spülkopfes im Längsschnitt undFig. Ι an embodiment of the flushing head in longitudinal section and

Fig. 2 eine andere Ausführungsform eines Spülkopfes in der Ansicht, teilweise im Schnitt.2 shows another embodiment of a flushing head in a view, partially in section.

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 SchaftteilAccording to FIG. 1, a sleeve 2 made of a plastic of high abrasion resistance, which is arranged coaxially to this, is arranged within the metallic sleeve which absorbs the impact stress of the hammer. The elastic sleeve 2 is cast into the metal sleeve ι resting with its end faces 9 on the tool collar and on the end face of the hammer drill. Metal sleeve 1 and elastic sleeve 2 are firmly anchored to one another by dovetail-shaped recesses 3. The sleeve 2 has a hose connection piece 5 provided with a bore 4 and branch bores 4 _fl , which is passed through a bore 8 of the metal sleeve and protrudes laterally. In the inner, on the cylindrical shaft part

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.the sleeve 2 lying against the drill inserting end are on both sides of the in the area of the hose connector 5 provided annular channel, annular grooves 6 for receiving sealing rings 7 are provided. On Place of sealing rings mounted in groove-shaped recesses can also be used on both sides of the in the level of the hose connector S provided Ring channel arranged, formed with the elastic sleeve 2 in one piece, on cylindrical shaft part of the drill abutting sealing lips can be used.

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.The embodiment according to FIG. 2 shows the use instead of a hose connector a tube 10 made of one piece with the elastic sleeve 2, through which the rinsing liquid is fed to the drill.

■ Spülköpfe der vorstehend beschriebenen Art können auch bei Geräten zum Absaugen des Bohrstaübes Verwendung finden.■ Flushing heads of the type described above can also be used in devices for suctioning off the drilling dust Find use.

Claims

Patent claims:

i. On the cylindrical shaft part of rock drills attached rinsing head with laterally protruding hose connector for the supply of the rinsing liquid, its radial The liquid channel opens into an annular chamber that surrounds the drill shaft and is sealed against the end faces of the flushing head, characterized in that the flushing head consists of two coaxially arranged one inside the other and 6g firmly connected sleeves (1, 2), one of which is used as the impact load the hammer receiving metal sleeve (1) and the other (2) from a ratio to the metal highly elastic plastic high abrasion resistance, especially from the Group of polyamides or polyaducts, manufactured and with the hose connector (5) is formed in one piece.

2. rinsing head according to claim 1, characterized in that that instead of a hose connection piece (5) for the supply of the rinsing liquid one with the elastic sleeve (2) a hose (10) consisting of one piece is provided.

3. flushing head according to claim 1 or 2, characterized in that the elastic sleeve (2) is arranged inside 'the metal sleeve (1) and with its hose connector (5) or hose (10) is passed through a bore (8) in the metallic sleeve (1).

4. flushing head according to claim 1 or one of the following, characterized in that the metallic sleeve (1) has incorporated projections or recesses (3) therein, through which they _go is anchored to the elastic sleeve (2).

5. flushing head according to claim 3 or 4, characterized ■ that the elastic sleeve (2) including the side connection piece (5) or hose (10) in the metal sleeve (1) is poured.

Referred publications:

German patents. No. 717245, 733001, 848783,858830;

U.S. Patent No. 2260070;

Excerpts from German patent applications, vol. 15, p. 69 (St 62496 VIb); "Glückauf" magazine, September 12, 1953,

P.475;

Journal "Schlägel und Eisen", 1950, p. 117, 118; '-.

"Umschau" magazine, 1950, issue 9, p. 292;

Magazine »plastics technology and plastics applications«, 1939, pp. 342 to 346;

"The German Yearbook for the Industry of Plastic Masses", 1951/52, by Fabel, p. 131;

Advertising leaflet from the P. Pleiger machine factory, Hammerthal-No-rd, »Vuilkollan. A sensational one New developments in the field of materials help mining «, from September 21, 1953.

1 sheet of drawings