DEP0026981DA - Gesteinsbohrer - Google Patents

Description

Bei Gesteinsbohrern erfolgt die Befestigung der Bohrkrone an der Bohrstange gewöhnlich dadurch, daß entweder eine mit dem Gewindezapfen versehene Bohrkrone in das entsprechende Innengewinde der Bohrstange eingeschraubt, oder eine das Innengewinde aufweisende Bohrkrone auf den Gewindezapfen der Bohrstange aufgeschraubt wird.

Nachdem der Bruch des Gesteinsbohrers zumeist an dem mit einem Innengewinde versehenen Bohrerteil eintritt, war es zur Zeit, als die Bohrkronen noch nicht mit Hartmetallschneiden bestückt wurden, wirtschaftlicher, die ohnehin durch normalen Verschleiss alsbald abgenützte Bohrkrone mit dem Innengewinde zu versehen und sie nach Bedarf zu ersetzen, als das Innengewinde an der langen Bohrstange anzuordnen und es dort bis zum Verbrauch der Bohrstange wiederholt erneuern zu müssen. Denn die Erneuerung eines Gewindes an diesen bis zu 7 m langen Bohrstangen ist insofern umständlich, als hierzu entweder die Bohrstangen an den Erzeuger zurückgeschickt oder das Einschneiden der Gewinde und die erforderlichen Wärmebehandlungen vom Verbraucher durchgeführt werden müssen, der davon entlastet sein soll, zumal er oft nicht über die nötigen Einrichtungen und Arbeitskräfte zur einwandfreien Durchführung dieser Arbeiten verfügt. Das trifft vorwiegend dann zu, wenn es sich um die Anwendung eines Sondergewindes, wie z.B. eines Sägegewindes, oder um Gesteinsbohrstähle handelt, die einer sorgfältigeren Wärmebehandlung bedürfen.

Diese Nachteile eines Innengewindes sind zwar bei der bekannten Preßsitzbefestigung, bei der entweder die Bohrkrone oder die Bohrstange mit einem glatten Konuszapfen versehen ist, der sich in einen entsprechenden Innenkonus der Bohrstange bzw. der Bohrkrone einpresst, insoweit vermieden, als die Anwendung eines Gewindes entfällt. Doch tritt bei dieser Befestigungsart der Bruch des Gesteinsbohrers, ähnlich wie bei der Gewindebefestigung, zumeist an dem mit dem Innenkonus versehenen Bohrerteil ein. Die Preßsitzbefestigung hat weiters noch den Nachteil, daß das Lösen der häufig auszuwechselnden Bohrkronen Schwierigkeiten bereitet.

Aber auch bei mit Hartmetallschneiden bestückten Bohrkronen müssen entweder die durch das Innengewinde bzw. den Innenkonus der Bohrstangen verursachten Nachteile in Kauf genommen oder Bohrkronen mit einem Innengewinde bzw. Innenkonus verwendet werden. Diese hochwertigen Bohrkronen deshalb ersetzen zu müssen, weil sie infolge ihres Innengewindes oder Innenkonusses unbrauchbar geworden sind, obschon ihre kostbaren Hartmetallschneiden noch lange gebrauchsfähig wären, ist jedoch umso unwirtschaftlicher, als die eingelöteten Hartmetallschneiden schwer zu entfernen und dann zumeist nicht mehr verwertbar sind.

Die Erfindung betrifft einen Gesteinsbohrer, bei dem die vorerwähnten Nachteile dadurch behoben sind, dass unter Vermeidung eines Innengewindes und eines Innenkonusses sowohl an der Bohrkrone als auch an der Bohrstange, überdies aber auch ohne Anwendung einer Preßsitzbefestigung der Bohrkrone, die Befestigung der Bohrkrone an der Bohrstange mittels einer Hülse erfolgt, die an einem Ende ein dem Gewindezapfen der Bohrkrone entsprechendes, vorzugsweise sägeförmiges Innengewinde und am anderen Ende zur Aufnahme des glatten Konuszapfens der Bohrstange einen Innenkonus aufweist.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedankens, bei welcher die Bohrkrone und die Bohrstange in Ansicht, die Hülse hingegen im Längsschnitt dargestellt ist.

Die Bohrkrone 1 mit der Hartmetallschneide 2 weist einen mit Sägegewinde versehenen konischen Gewindezapfen 3 auf, mit dem sie in das sägeförmige Innengewinde 4 der Hülse 5 eingeschraubt ist. Am anderen Ende dieser Hülse ist ein Innenkonus 6 angeordnet, in dem die Bohrstange 7 mit ihrem glatten Konuszapfen 8 durch Preßsitz befestigt ist. Zwischen der Stirnfläche 9 des Gewindezapfens 3 und der Stirnfläche 10 des Konuszapfens 8 besteht ein freier Raum 11, damit das Spülmittel durch die Spülkanäle 12 unbehindert hindurchströmen und der Konuszapfen 8 sich gegebenenfalls nachsenken kann.

Tritt eine Beschädigung, z.B. des Innengewindes, an der Hülse ein, dann kann sie der Verbraucher ohne weiteres durch eine neue ersetzen, während bisher entweder die teure Hartmetallbohrkrone mit Innengewinde ausfiel oder die Bohrstange mit einem neuen Innengewinde versehen werden musste. Der Ersatz dieser Hülse ist jedoch schon deshalb weit seltener notwendig als die bisherige Erneuerung des Innengewindes an den Bohrstangen, weil die Hülse aus einem hierfür besonders geeignetem Stahl, wie er für lange Bohrstangen aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht in Betracht kommt, hergestellt sowie zur Gänze irgendwelchen vergütenden Wärmebehandlungen unterzogen werden kann, so daß bei ihr jene Bruchgefahr ausgeschlossen ist, die bei Bohrstangen mit Innengewinde dadurch entsteht, daß wegen der Länge der Stangen nur ihre Enden auf Härtetemperatur erhitzt werden und daher in einiger Entfernung davon das gefürchtete Anlassgefüge entsteht, auf das die meisten Stangenbrüche zurückzuführen sind. Bei den an dieser Hülse zu befestigenden Bohrstangen mit Gewindezapfen ist hingegen diese Bruchgefahr mangels eines die Wandstärke der Bohrstange schwächenden Innengewindes bedeutend geringer und bei Bohrstangen mit glatten Konuszapfen schon deshalb vermieden, weil diese einer Wärmebehandlung nicht bedürfen.

Die Befestigung der Bohrkrone an der Bohrstange mittels einer Hülse ist an sich bekannt. Die älteren Ausführungsformen dieser Hülsen weisen zumeist beiderseits angeordnete, sich in eine gemeinsame abgestumpfte Spitze vereinigende kegelförmige Bohrungen auf, in welche sich die entsprechend geformten Enden des Bohrers und der Bohrstange einpressen. Um eine gegenseitige

Verdrehung des Bohrers und der Bohrstange zu verhüten, hat man diese Teile noch mit einem flachen Zapfen und einer entsprechenden Aufnahmeöffnung an den einander zugekehrten Enden ausgestattet. Damit auch die Hülse gegen Verdrehung gesichert ist, wurde noch eine besondere Verzapfung zwischen ihr und dem Bohrstänge vorgesehen. Nachdem bei dieser Befestigungsart die verbundenen Teile nur schwer voneinander zu lösen sind, hat man auch schon vorgeschlagen, den Bohrerschaft und die Bohrstange an den einander zugekehrten Enden mit abgeflachten Zapfen zu versehen, welche unter Belassung einer schlitzartigen Öffnung in einen flachen Querschlitz der Hülse eintreten, der als Einsatzloch für einen Treibkeil ausgebildet ist, mit dem die Bohrkrone und Bohrstange voneinander gelöst werden. Durch diesen Querschlitz wird jedoch die Hülse derart geschwächt, dass sie infolge des radialen Druckes der Konuszapfen alsbald reisst. Es ist auch bekannt, Bohr- und Schrämkronen, bei welchen mehrere keilförmige Meissel auswechselbar angeordnet sind, mittels einer Hülse zusammenzuhalten und an der Bohrstange zu befestigen. Weiters sind Meissel für Tiefbohrungen bekannt, die zwecks Befestigung an der Schwerstange mit einem zylindrischen oder kegelförmigen Gewindezapfen versehen sind, an welchen sich ein zylindrischer Bund mit ebener Anlagefläche für die Verbindungsmuffe anschliesst. Nachdem es bei diesen Meisseln oft vorkommt, daß der Meisselzapfen dicht über dem Bund abbricht, wurde auch schon vorgeschlagen, die Bohrstange und den Meissel mit einem glatten kegelförmigen Teil und einen sich daran anschliessenden zylindrischen Gewindezapfen zu versehen und sie durch eine mit entsprechenden Ausbohrungen versehene Doppelmuffe zu verbinden. Das hat jedoch den Nachteil, dass bei dem infolge des Preßsitzes der glatten kegelförmigen Teile ohne eine Drehbewegung erfolgenden Nachsenken der glatten Konuszapfen, sich die zylindrischen Gewindezapfen nicht nachschrauben können, so daß sich ihr Gewinde verkeilt und weder die Bohrkrone noch die Bohrstange von der Hülse gelöst werden kann.

Beim Gesteinsbohrer gemäss der Erfindung sind auch die Mängel dieser bekannten Hülsenverbindungen behoben.

In gleicher Weise wie die Befestigung der Bohrkrone mit der Bohrstange, kann erfindungsgemäss auch die Befestigung der Bohrstangen untereinander oder mit dem Einsteckende erfolgen.

Claims (1)

1. Gesteinsbohrer, bei dem die Befestigung der Bohrkrone an der Bohrstange mittels einer Hülse erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (5) an einem Ende ein dem Gewindezapfen (3) der Bohrkrone (1) entsprechendes, vorzugsweise sägeförmiges Innengewinde (4) und am anderen Ende zur Aufnahme des glatten Konuszapfens (8) der Bohrstange (7) einen Innenkonus (6) aufweist.