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Dokumentenidentifikation DE19700701C2 15.05.2003
Titel Drehbohrmaschine mit Werkzeugaufnahme und Spülmittelzufuhr
Anmelder Deilmann-Haniel GmbH, 44319 Dortmund, DE
Erfinder Güde, Dieter, 45276 Essen, DE;
Koch, Hubert, 44329 Dortmund, DE
Vertreter Schulte & Schulte, 45219 Essen
DE-Anmeldedatum 13.01.1997
DE-Aktenzeichen 19700701
Offenlegungstag 16.07.1998
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 15.05.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.05.2003
IPC-Hauptklasse E21B 17/03
IPC-Nebenklasse E21B 3/02   E21B 6/02   E21B 7/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Drehbohrmaschine für das Bohren im geringe bis mittlere Härte aufweisenden Gestein von Ankerlöchern und für das Setzen der Anker im Tunnel- und Bergbau mit einem Hydraulikmotor und korrespondierende Zahnradwellen aufweisenden Gehäuse, wobei die mit einer Bohrstange bzw. mit einer Ankerstange zu verbindende Zahnradwelle mit einer ein Bohrstangen-Einsteckende bzw. ein Ankerstangeneinsteckende wechselweise aufnehmenden Werkzeugaufnahme ausgerüstet ist und am gegenüberliegenden Ende einen Spülkopf mit in die Zahnradwelle hineinreichendem Spülrohr als Spülmittelzufuhr aufweist.

Im Tunnelbau sowie im Bergbau werden zur Sicherung der bergmännisch hergestellten Hohlräume häufig Anker eingesetzt. Hierzu werden in das zu sichernde Gebirge Ankerlöcher eingetrieben, in die dann die Anker in Form von langen Stahlstangen eingesetzt und im Bohrlochtiefsten verklebt oder sonstwie festgesetzt werden. Am Bohrlochmund wird auf das Gewinde des Ankers eine Ankermutter aufgesetzt, mit deren Hilfe der Anker verspannt wird. Zur Anlage am Gebirge dient dabei eine sogenannte Kalottenplatte. Die Ankerlöcher werden je nach Härte des Gebirges mit Schlagbohr- oder Drehbohrmaschinen ins Gebirge eingebracht. Überall dort, wo es die Härte des Gesteins zuläßt, werden Drehbohrmaschinen eingesetzt, weil diese vom Aufbau her einfacher und preisgünstiger sind. Diese Drehbohrmaschinen verfügen über ein Gehäuse, in dem der indirekt auf die Bohrstange einwirkende Hydraulikmotor untergebracht ist. Dieser Hydraulikmotor treibt eine Zahnradwelle an, deren Zahnrad in dem Zahnrad einer zweiten Zahnradwelle kämmt, die an einem Ende die Bohrstange aufnimmt. Da aufgrund der gesetzlichen Bestimmungen nur Bohrarbeiten zulässig sind, bei denen das Bohrklein und der Bohrstaub niedergeschlagen oder abgesaugt werden, ist es erforderlich durch die Bohrstange hindurch ein Medium, vorzugsweise Wasser, hindurchzuschicken, das seinerseits über einen sog. Spülkopf in die Bohrstange hineingelangt. In der Zahnradwelle befindet sich ein Spülrohr, das einmal mit dem Spülkopf fest verbunden und dessen freies Ende in eine Bohrung hineinreicht, in die von der gegenüberliegenden Seite die Ankerstange eingeschraubt wird. Da die Drehbohrmaschine nicht nur zum Bohren der Ankerlöcher, sondern auch zum "Einschrauben" des Ankers dient, ist der Zahnradwelle ein Adapterstück zugeordnet, das ein leichtes Austauschen des Bohrstangen-Einsteckendes gegen das Ankerstangen-Einsteckende ermöglicht. Dabei ist von Nachteil, daß beim Einsetzen des Bohrstangen-Einsteckendes, letztlich aber auch beim Einsetzen des Ankerstangen-Einsteckendes ein Einfädeln auf das Spülrohr erforderlich ist, um dessen genaue Position zu sichern. Dabei kann es leicht zu einem Beschädigen, Schrägbiegen o. ä. kommen, so dass dann ein einwandfreier Betrieb nicht mehr möglich ist, das Austauschen des Spülrohres ist aufwendig und erfordert eine annähernd vollständige Demontage der Drehbohrmaschine. Von Nachteil ist weiter, daß der Spülkopf in den entsprechenden Teil des Gehäuses integriert und die Bohrstange umfassend angeordnet ist. Dies führt zu Abdichtungsproblemen und bei Nichtgewährleistung der Abdichtung zu Wassereinbrüchen im Getriebe. Erhebliche Schäden sind die Folge. Nachteilig ist schließlich, dass das häufige Betätigen des Bajonettverschlusses bzw. das häufige Einführen entweder des Bohrstangen-Einsteckendes oder des Ankerstangen- Einseckendes zu erheblichem Verschleiß an der Zahnradwelle führt, so dass diese beschädigt wird bzw. aufgrund aufgetretenen Verschleißes ausgetauscht werden muß. Ein Verschleiß tritt auch an den Einsteckenden auf, wobei dies beim Ankerstangen-Einsteckende den Nachteil hat, dass dieses eine Einheit mit dem Ankersetzschlüssel, mit dem die Ankermutter gedreht wird, bildet, so dass bei aufgetretenem Verschleiß das gesamte Werkzeug, d. h. der Ankersetzschlüssel ausgetauscht werden muß. (Zeichnung der Firma Boart Longyear GmbH & Co. KG, 36149 Burghaun). Weiter ist aus der US- PS 3 368 634 eine Gesteinsbohrmaschine bekannt, die ähnlich wie der weiter oben gewürdigte Stand der Technik über eine Werkzeugaufnahme für austauschbare Einsteckenden verfügt und offenbar auch ein integriertes Spülrohr aufweist, das innerhalb der Zahnradwelle angeordnet ist und beim Aufstecken des jeweiligen anderen Einsteckendes gefährdet ist. Die Werkzeugaufnahme ist unmittelbar in die Zahnradwelle integriert und von daher auftretenden Schäden nur mit Aufwand zu reparieren bzw. auszutauschen. Die AT-PS 179 759 aus dem Jahre 1954 zeigt ein gegenüber der umgebenden Durchgangsbohrung abgedichtetes Spülrohr, ohne dass ersichtlich ist, ob eine weitere Abdichtung gegenüber dem Getriebe vorhanden ist. Die CH-PS 369 089 schließlich zeigt ein Spülröhrchen, das nach den Ansprüchen aus Stahl oder Kunststoff besteht oder auch eine aus elastischem Werkstoff bestehende Kappe. Vor allem aber soll das Spülröhrchen beweglich in der Bohrung angeordnet sein, sodass eine weitere Gefahrenquelle für auftretende Schäden damit geschaffen ist. Auch dieser gesamte Stand der Technik weist somit die weiter oben beschriebenen Nachteile auf.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich der Einsteckenden montagefreundliche Werkzeugaufnahme und ein gegen Beschädigungen vor allem beim Wechseln der Einsteckende geschütztes Spülrohr für Drehbohrmaschine zu schaffen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass das Spülrohr mit der Zahnradwelle mitdrehend mit dieser und dem Spülkopf über einen Adapter verbunden und begrenzt flexibel ausgebildet ist und dass die Zahnradwelle zur Aufnahme der Einsteckenden mit einer lösbar mit ihr verbundenen Buchse ausgerüstet ist.

Bei einer derart ausgerüsteten und ausgebildeten Drehbohrmaschine treten zunächst einmal die beschriebenen Beschädigungen am Spülrohr bzw. dessen freien Ende nicht mehr auf, weil das Spülrohrende beim Aufsetzen bzw. Einführen des jeweiligen Einsteckendes sich aufgrund seiner begrenzten Flexibilität quasi selber einführt. Durch entsprechend angepaßte Ausführung des Einsteckendes (Trompetenform) kann das Einführen weiter erleichtert werden. Gegenüber verschieblich angeordneten Spülrohren ist bei dieser Ausführung ein immer genauer Sitz gewährleistet. Darüber hinaus ist eine Abdichtung wesentlich erleichtert, weil der Spülkopf nicht mehr die Bohrstange umfassend angeordnet, sondern vielmehr über einen Adapter mit dieser verbunden ist. Schäden durch Spülung im Getriebe können nicht mehr auftreten. Längere Standzeiten können mit großer Sicherheit erreicht werden. Eine weitere wesentliche Erleichterung ist dadurch erreicht, daß die Einsteckenden nicht der Zahnradwelle unmittelbar zugeordnet, sondern vielmehr einer Buchse zugeordnet werden, die ihrerseits mit der Zahnradwelle lösbar verbunden ist. Dadurch kann bei aufgetretenem Verschleiß die Buchse leicht ausgewechselt werden, ohne dass es erforderlich ist, die gesamte Zahnradwelle insgesamt auszutauschen. Eine wesentliche Reduzierung der Betriebskosten ist die Folge, ganz davon abgesehen, dass die Handhabung einer derartigen Drehbohrmaschine wesentlich erleichtert ist.

Nach einer zweckmäßiegen Ausbildung ist zur Erreichung eines begrenzt flexiblen Spülrohres vorgesehen, dass das Spülrohr über ein flexibles Mittelstück verfügt. Dadurch bleibt die notwendige Stabilität des Spülrohres vohranden, da beispielsweise bei Ersatz des aus Metall bestehenden Spülrohres durch ein Kunststoffrohr ein zu großer Verschleiß am freien Ende des Spülrohres auftreten würde. Hier ist im völlig gesicherten Raum und zur Erreichung einer ausreichenden Flexibilität lediglich das Mittelstück entsprechend ausgebildet. Dabei ist das Spülrohr über sein Adapterdrehteil im Adapter drehbar gelagert, um wie weiter vorne beschrieben die Forderung zu erfüllen, dass das Spülrohr sich mit der Zahnradwelle und der Bohrstange mitdreht, so dass während des Betriebes überhaupt kein Verschleiß an dem empfindlichen Spülrohr auftreten kann.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausbildung ist zur Sicherung der Flexibilität vorgesehen, dass dem dem Adapterdrehteil zugewandten Ende des Spülrohres einerseits und dem freien Spülrohrende andererseits je eine Muffe zugeordnet ist, die ein kurzes zwischengespanntes Hydraulikschlauchstück fixierend ausgebildet sind. Diese Hydraulikschlauchstück hält den Wasserdruck problemlos aus und bringt die notwendige flexible Ausbildung des Mittelstückes, ohne dass es erheblichen Aufwandes bedarf. Da dieses Hydraulikschlauchstück nur eine geringe Länge aufweist, kann es durch Stauchen o. ä. Probleme nicht zu einer Beschädigung des Spülrohres kommen und andererseits ist ein sicherer Anschluss des Spülkopfes möglich, da hierzu nicht das Hydraulikschlauchstück dient, sondern ein entsprechendes Spülrohrende.

Der dem Spülkopf zugewandte Teil der Zahnradwelle wird gegenüber dem Bereich der Bohrstange abgedichtet, indem das Bohrstangen-Einsteckende eine Nut für auf dem Spülrohr reibenden Dichtringe aufweist. Hier können drei oder vier oder mehr Dichtringe vorgesehen werden, um die notwendige Sicherheit zu erreichen.

Eine weitere Abdichtung und zwar hier zwischen Zahnrad und Adapter wird erreicht, indem der Adapter mit der Zahnradwelle über einen O-Ring abgedichtet verschraubt ist. Sollte es nun zu Undichtigkeiten kommen, wird das Wasser etwa parallel zum Spülrohr nach vorn zum Bohrstangenansatz geführt, wo es wenn überhaupt ohne Schaden zu verursachen austreten kann. Dabei ist ein Weg vorgegeben, der zwischen Bohrstangeneinsteckende und Buchse entlang führt, weil nämlich zwischen der Buchse und der Zahnradwelle wiederum am inneren Ende einen gegen die Zahnradwelle dichtenden O-Ring aufweist, so dass hier das Wasser nicht vorbei kann.

Aufgrund der genauen Anordnung und Abdichtung kann es zu Schäden im Getriebe auch bei einem solch unwahrscheinlichen Fall nicht kommen.

Weiter vorn ist bereits erwähnt worden, daß der Spülkopf nicht mehr die Bohrstange umfassend angeordnet ist, sondern vielmehr über einen Adapter mit diesem verbunden, wobei dies die vorteilhafte Möglichkeit bietet, den Spülkopf außerhalb des Gehäuses anzuordnen. Damit sind bessere Wasserführungsmöglichkeiten und Abdichtungsmöglichkeiten gegeben, so dass eine derartige Drehbohrmaschine unanfällig gegen entsprechende Probleme wird.

Ebenfalls weiter vorne wurde darauf hingewiesen, dass die Buchse in die Zahnradwelle eingeführt und mit dieser verbunden ist, wobei nach einer zweckmäßigen Ausbildung vorgesehen ist, dass die Buchse und die Zahnradwelle über ein korrespondierend ausgebildetes Gewinde verfügen. Dadurch kann die Buchse in die Zahnradwelle eingeschraubt werden, wo sie eine sichere Position einnimmt und evtl. auftretende Kräfte aufnehmen kann. Da bei Drehbohrmaschinen immer in die gleiche Richtung gedreht wird, ist ein Gewinde hier die optimale Verbindungsmöglichkeit. Denkbar ist es dabei auch, andere Verbindungsmöglichkeiten für Buchse und Zahnradwelle dann einzusetzen, wenn die Vorgabe der einen Drehrichtung nicht eingehalten werden kann.

Von nicht unerheblichen Nachteilen ist beim Stand der Technik, dass der Ankersetzschlüssel und das Ankerstangen-Einsteckende eine Baueinheit bilden, so dass bei auftretendem Verschleiß am Einsteckende der gesamte Ankersetzschlüssel ausgetauscht werden muss. Dies ist von erheblichem Nachteil, der dadurch vermieden werden kann, dass das Ankerstangeneinsteckende über einen Schraubkopf lösbar mit dem Ankersetzschlüssel verbunden ist. Damit ist die Möglichkeit gegeben, bei auftretendem Verschleiß am Einsteckende dies einfach vom übrigen Ankersetzschlüssel zu lösen und gegen ein neues auszutauschen, zumal der eingetretene Verschleiß eben nur am Einsteckende und nicht am ein langes Rohr darstellenden Ankersetzschlüssel.

Die Buchse wird wie erwähnt über ein Gewinde mit der Zahnradwelle verbunden. Um bei festsitzender Buchse diese leicht lösen zu können, sieht die Erfindung vor, dass das Ankerstangen-Einsteckende mit einem Lösewerkzeug für die Buchse verbindbar ausgebildet ist und hierzu einen zwischen Schraubkopf und Einsteckführung angeordneten und Bohrungen für Spannhülsen aufweisenden Rundsteg aufweist. Damit kann ein derartiges Lösewerkzeug einfach ausgebildet werden und zwar durch Integrierung des Ankerstangen-Einsteckendes, das einfach wie beschrieben mit einem langen Hebelarm ausgerüstet wird und dadurch die Möglichkeit bietet, entweder von Hand oder mit Hilfe von Hammerschlägen die festsitzende Buchse zu lösen. Um längere Standzeiten für die Buchse insgesamt zu gewährleisten, ist weiter erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Buchse gehärtet ist. Durch das Ein- und Ausführen der Einsteckenden kommt es zwar auch bei der gehärteten Buchse noch zu Verschleißerscheinungen, in der Regel aber eher an den Einsteckenden als an der Buchse, so dass diese gute Standzeiten gewährleistet.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass für Drehbohrmaschine bezüglich der Einsteckenden eine besonders montagefreundliche Werkzeugaufnahme und ein gegen Beschädigungen geschütztes Spülrohr geschaffen sind, die durch Verlagerung des Spülkopfes an den Randbereich des Gehäuses und durch entsprechende Abdichtungsmaßnahmen auch eine Gefährdung des Getriebe ausschließen. Darüber hinaus können bei auftretenden Verschleißerscheinungen relativ kleine Bauteile ausgewechselt werden, indem nämlich die Einsteckenden einer Buchse zugeordnet sind, die ihrerseits in die zugeordnete Zahnradwelle eingesetzt ist. Das Spülrohr als solches wird von Beschädigungen und auch von Verschleiß weitgehend freigehalten, indem es begrenzt flexibel ausgebildet und so angeordnet ist, dass es mit der Zahnradwelle mitdreht, so dass es hier Verschleiß nicht geben kann. Insgesamt gesehen ist damit eine Drehbohrmaschine geschaffen, die lange Standzeiten gewährleistet und darüber hinaus ein sicheres Arbeiten, da es wenn überhaupt nur zu Verschleiß an kleinen Bauteilen kommen kann, die leicht auszutauschen sind. Diese Verschleißteile, d. h. insbesondere die Einsteckenden können vorgehalten werden, so dass eine entsprechende "Reparatur" innerhalb weniger Minuten durchgeführt werden kann.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt der Drehbohrmaschine,

Fig. 1a eine vergrößerte Wiedergabe des wichtigen Spülrohr und Werzeugaufnahme enthaltenen Teils der Drehbohrmaschine im Schnitt,

Fig. 1b ein Spülröhrchen mit flexiblem Mittelstück,

Fig. 2 eine Vorkopfansicht vom Einsteckende her gesehen,

Fig. 3 einen Ankersetzschlüssel im Längsschnitt,

Fig. 4 eine Vorkopfansicht des Ankersetzschlüssels,

Fig. 5 ein Bohrstangeneinsteckende im Schnitt,

Fig. 6 eine Vorderansicht des Bohrstangeneinsteckendes,

Fig. 7 ein Ankerstangeneinsteckende, teilweise im Schnitt,

Fig. 8 eine Vorkopfansicht des Ankerstangen-Einsteckendes

Fig. 9 ein Lösewerkzeug in Seitenansicht und

Fig. 10 das Lösewerkzeug in Vorkopfansicht.

Fig. 1 zeigt die Drehbohrmaschine 1 im Schnitt, wobei im oberen rechten Bereich der Hydraulikmotor 2 angedeutet ist. Dieser Hydraulikmotor 2 arbeitet auf die Zahnradwelle 3, deren aufsitzendes Zahnrad 4 im Zahnrad 6 kämmt, das seinerseits die Zahnradwelle 5 aufweist, die auf die Bohrstange 14 einwirkt.

Der Hydraulikmotor 2 wird über die Hydraulikleitungen 7 mit Hydrauliköl oder auch mit schwer entflammbaren HFC-Flüssigkeiten betrieben.

Mit 8 ist das Lager für die Zahnradwelle 3 und mit 9 das Lager für die Zahnradwelle 5 bezeichnet. All diese Teile sind im Gehäuse 10 untergebracht, das am oberen Rand über eine Aufhängung 11 verfügt, über die die ganze Drehbohrmaschine 1 leichter transportiert werden kann. Eine derartige Drehbohrmaschine 1 wird mit Hilfe einer hier nicht dargestellten Lafette betrieben, wobei die Aufhängung 11 auch hier wiederum zu Verbindungszwecken eingesetzt werden kann. Erkennbar ist, dass die Öse 12 der Aufhängung 11 aus dem Gehäuse 10 herausgedreht werden kann.

Zur Verbindung mit der Bohrstange 14 ist der Zahnradwelle 5 ein Bohrstangen- Einsteckende 15 zugeordnet. Die Zahnradwelle 5 ist hierzu am Ende 16 mit einer entsprechend großen Bohrung versehen. Dieses Bohrstangen-Einsteckende 15 kann wie weiter hinten noch erläutert wird, gegen ein Ankerstangeneinsteckende 22 ausgetauscht und in der entsprechenden Werkzeugaufnahme angeordnet werden.

Am gegenüberliegenden Ende 19 der Zahnradwelle 5 ist der Spülkopf 17 angeordnet, der über einen Adapter 24 mit dem Spülrohr 18 verbunden ist, über das das Spülwasser in die Bohrstange 14 eingespült werden kann. Die Bohrstange 14 verfügt hierzu über einen Innenkanal 13.

Das Einsteckende 15 verfügt über eine Durchgangsbohrung 32 und damit über eine Führung 20 für das Spülrohr 18, wenn beim Austausch des Einsteckendes 15 gegen das Ankerstangen-Einsteckende 22 gemäß Fig. 7 ein Überschieben über das freie Ende des Spülrohres 18 erforderlich ist. Zum Festlegen des Einsteckendes 15, 22 dient ein Bajonettverschluß 21, der ein Festsetzen mit einfachem halben Drehvorgang ermöglicht.

Fig. 1 lässt deutlich erkennen, dass die Einsteckenden 15, 22 nicht direkt in der Zahnradwelle 5 festgelegt werden, sondern vielmehr in einer in dieser angeordneten Buchse 25. Die Buchse 25 ist ihrerseits in die Zahnradwelle 5 einschraubbar. Beide Teile verfügen hierzu über ein Gewinde 36, 37.

Erwähnt sei hier noch das Einschraubgewinde 23, das ein Festlegen der Bohrstange 14 im Bohrstangen-Einsteckende 15 ermöglicht. Es versteht sich, dass die Bohrstange 14 über ein korrespondierendes Gewinde verfügt. Bevor bei der Auf- oder Umrüstung die Bohrstange 14 eingeschraubt wird, muss vorher das Bohrstangen-Einsteckende 15 über den Bajonettverschluß 21 festgelegt werden bzw. vorher in die Zahnradwelle 5 eingesetzt werden. Dabei ist ein Einfädeln des freien Spülrohrendes 28 in das Bohrstangen-Einsteckende 15 erforderlich, was dadurch erleichtert wird, dass das Spülrohr 18 über ein flexibles Mittelstück 26 verfügt. Dieses flexible Mittelstück 26 wird über ein Hydraulikschlauchstück 31 erreicht, das über zwei Muffen 27, 29 fixiert ist, die einmal dem freien Spülrohrende 28 und zum anderen dem Adapterdrehteil 30 zugeordnet sind. Deutlich erkennbar ist, dass durch die beschriebene Ausbildung und das Hydraulikschlauchstück 31 die gewünschte und notwendige Flexibilität gewährleistet ist. Zu Beschädigungen am Spülrohr 18 bzw. dessen Spülrohrende 28 kann es nun nicht mehr kommen, zumal wie insbesondere Fig. 5 entnommen werden kann, an diesem Ende eine gezielte Führung 20 vorgesehen ist, die aufgrund ihrer Trichterform ein leichtes Einschieben bzw. Überschieben des Bohrstangen-Einsteckendes 15 sicherstellt.

Zur Abdichtung sind im Bohrstangen-Einsteckende 15 eine Nut 33 mit Dichtringen 34 vorgesehen, wobei die Dichtringe 34 auf dem Spülrohr 18 reiben und dadurch eine entsprechende Abdichtung erbringen. Auch der Adapter 24 ist über einen O- Ring 35 so ausgerüstet, dass hier eventuell austretendes Wasser nicht schädigend für das Getriebe austreten kann. Schließlich ist das innere Ende 38 der Buchse 25 mit O- Ringen 39 versehen, die sicherstellen, dass auch hier Wasser nicht nach außen durchtreten kann. Erkennbar ist in Fig. 1, dass wenn überhaupt Wasser nur durch den entsprechend nicht gesicherten Bereich zwischen Bohrstangen-Einsteckende 15 und Buchse 25 austreten kann, wo es keinen Schaden anrichten kann.

Der Spülkopf 17 seinerseits ist über den Adapter 24 mit dem Spülrohr 18 verbunden, wobei sich auch der Adapter noch zusammen mit der Zahnradwelle 5 dreht. Um ein Mitdrehen des Spülkopfes 17 zu verhindern, wird dieser einfach mit dem Gehäuse 10 verbunden oder aber über die Winkelverschraubung 40 so festgelegt, dass ein Mitdrehen unterbleibt.

Fig. 1a zeigt eine vergrößerte Wiedergabe des Bereiches mit der Werkzeugaufnahme für die Einsteckenden 15, 22, wobei auch die Lager 9 deutlich gezeichnet und weitere Einzelheiten hervorgehoben sind. Im gleichen Maßstabe wie in Fig. 1a ist in Fig. 1b das Spülrohr 18 wiedergegeben, wobei deutlich wird, dass zwischen den Muffen 27, 29 das Hydraulikschlauchstück 31 angeordnet oder auch eingespannt ist, um dem vorderen Ende des Spülrohres 18 die notwendige Flexibilität und Beweglichkeit zu geben. Außerdem ist erkennbar, dass das dem jeweiligen Einsteckende 15, 22 zugeordnete Ende des Spülrohres 18 leicht angeschärft ist, um so das Einführen in das jeweilige Einsteckende 15, 22 zusätzlich zu erleichtern.

Fig. 2 zeigt eine Vorkopfansicht der Drehbohrmaschine 1 und zwar von dem Bohrstangen-Einsteckende 15 aus gesehen. Erkennbar ist hier so auch der Bajonettverschluß 21 und der sich auf den Stützkragen 50 der Buchse 25 abstützende Stützkragen 49 des Bohrstangen-Einsteckendes 15. Im oberen Teil ist der Verschlussdeckel 54 zu erkennen, der das Lager 8 der Zahnradwelle 3 bzw. des Zahnrades 4 abdeckt.

Fig. 3 zeigt einen Ankersetzschlüssel 42, der benötigt wird, um insbesondere die hier nicht dargestellte Ankerschraube auf die Ankerstange aufzudrehen und damit den Anker im Gebirge zu verspannen. Dieser Ankersetzschlüssel 42 verfügt an einem Ende über die Aufnahme 52 für die hier nicht dargestellte Ankermutter und am anderen Ende über das Ankerstangen-Einsteckende 22, das hier lösbar mit dem eigentlichen Ankersetzschlüssel 42 verbunden ist, während die Aufnahme 52 mit dem Einsteckende 53 eine Baueinheit bildet. Leicht erkennbar ist, dass das Ankerstangen-Einsteckende 22 über einen Schraubkopf 41 verfügt, der ein Einschrauben in das zugeordnete Ende des Ankersetzschlüssels 42 ermöglicht und zwar bis der Rundsteg 45 gegen das entsprechende Endstück des Ankersetzschlüssels 42 anstößt. Ein derartiges lösbares Ankerstangen-Einsteckende 22 ist in Fig. 7 und in Fig. 8 wiedergegeben, während Fig. 4 eine Draufsicht auf das Einsteckende 53 wiedergibt.

Da dieses Ankerstangen-Einsteckende 22 nicht nur zur Verbindung mit dem Ankersetzschlüssel 42 dienen soll, sondern gleichzeitig auch zum Lösen oder ggf. auch Festsetzen der Buchse 25 kann es wie die Fig. 9 und 10 zeigen mit einem Lösewerkzeug 43 verbunden werden. Hierzu wird auf den Schraubkopf 41 eine Mutter 51 aufgeschraubt, während das eigentliche Lösewerkzeug 43 über die Einsteckführung 44 geschoben und dann durch im Rundsteg 45 vorgesehene Bohrungen 46, 47 hindurchgeschobene Spannhülse 48 festgesetzt zu werden. Diese Ausbildung des Lösewerkzeugs 43 gibt die Möglichkeit auch bei festsitzender Buchse 25 diese leicht zu demontieren.

Während die Fig. 7 und 8 das Ankerstangen-Einsteckende 22 zeigen, geben die Fig. 5 und 6 das Bohrstangen-Einsteckende 15 wieder, wobei deutlich wird, dass beide Einsteckenden 15, 22 über die Einsteckführung 44 verfügen, die Teil des Bajonettverschlusses 21 sind und ein leichtes und schnelles Festsetzen in der Buchse 25 sicherstellen.

Fig. 5 zeigt weiter die Durchgangsbohrung 32, die am den Stützkragen 49 aufweisenden Ende das Einschraubgewinde 23 aufweist. Dieses Einschraubgewinde 23 endet in ein gewindefreies Endstück 23', wobei von der anderen Seite, d. h. von der Führung 20 her das hier nicht eingezeichnete Spülrohr 18 eingeschoben wird. Sein freies Spülrohrende 28 endet im Abstand zum gewindefreien Endstück 23'.

Die Befestigung der Drehbohrmaschine 1 auf der hier nicht dargestellten Lafette erfolgt mittels eines Adapterschlittens. Sie kann vom Steuerstand des Bohrarmes aus hydraulisch gesteuert werden. Das Gehäuse 10 der Drehbohrmaschine 1 ist aus nicht funkenbildendem Stahl hergestellt, so dass es sich insbesondere auch für den Einsatz im untertägigen Bergbau eignet. Aufgrund der hohen Drehzahl und dem hohen Drehmoment in Verbindung mit einer guten Spülung sind vergleichsmäßig sehr hohe Bohrleistungen zu erzielen. Vorteilhaft ist weiter die einfache Bauweise, die es ermöglicht, Wartungsarbeiten und evtl. Reparaturen zumindest zum großen Teil auf der Lafette sitzend auszuführen. Vorteilhaft ist der axiale Andruck beim Bohren, der bis 30 kN betragen kann. Die Buchse 25 zur Aufnahme des Bohrstangen-Einsteckendes 15 ist konstruktiv vom Getriebe der Drehbohrmaschine 1 getrennt. Dadurch kann die Buchse 25 bei Verschleiß kostengünstig und schnell ausgetauscht werden, wozu auch das beschriebene Gewinde 36, 37 und die einfache Ausführung des Lösewerkzeugs 43 dient. Der axiale Andruck des Bohrstangen-Einsteckendes 15 wird verschleißmindernd an der Stirnseite der Buchse 25, zur Aufnahme des Bohrstangen-Einsteckendes 15, auf die Drehbohrmaschine 1 übertragen. Auf die Vorteile des externen Spülkopfes 17 ist weiter vorne bereits hingewiesen worden, wobei vorteilhaft auf marktgängige Spülköpfe zurückgegriffen werden kann. Das flexible, sich mitdrehende Spülrohr 18 führt zu einer weiteren Erhöhung der Standzeit einer derartigen Drehbohrmaschine 1.


Anspruch[de]
  1. 1. Drehbohrmaschine (1) für das Bohren im geringe bis mittlere Härte aufweisenden Gestein von Ankerlöchern und für das Setzen der Anker im Tunnel- und Bergbau mit einem Hydraulikmotor (2) und korrespondierende Zahnradwellen (3, 5) aufweisenden Gehäuse (10), wobei die mit einer Bohrstange (14) bzw. mit einer Ankerstange zu verbindende Zahnradwelle (5) mit einer ein Bohrstangeneinsteckende (15) bzw. ein Ankerstangeneinsteckende (22) wechselweise aufnehmenden Werkzeugaufnahme ausgerüstet ist und am gegenüberliegenden Ende (19) einen Spülkopf (17) mit in die Zahnradwelle (5) hineinreichendem Spülrohr (18) als Spülmittelzufuhr aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (18) mit der Zahnradwelle (5) mitdrehend mit dieser und dem Spülkopf (17) über einen Adapter (24) verbunden und begrenzt flexibel ausgebildet ist und dass die Zahnradwelle (5) zur Aufnahme der Einsteckenden (15, 22) mit einer lösbar mit ihr verbundenen Buchse (25) ausgerüstet ist.
  2. 2. Drehbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (18) über ein flexibles Mittelstück (26) verfügt.
  3. 3. Drehbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Spülrohr (18) über ein Adapterdrehteil (30) im Adapter (24) drehbar gelagert ist.
  4. 4. Drehbohrmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem dem Adapterdrehteil (30) zugewandten Ende des Spülrohres (18) einerseits und dem freien Spülrohrende (28) andererseits je eine Muffe (27, 29) zugeordnet ist, die ein kurzes zwischengespanntes Hydraulikschlauchstück (31) fixierend ausgebildet sind.
  5. 5. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bohrstangeneinsteckende (15) eine Nut (33) für auf dem Spülrohr (18) reibenden Dichtringe (34) aufweist.
  6. 6. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (24) mit der Zahnradwelle (5) über einen O-Ring (35) abgedichtet verschraubt ist.
  7. 7. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkopf (17) außerhalb des Gehäuses (10) angeordnet über den Adapter (24) mit dem Spülrohr (18) verbunden ist.
  8. 8. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (25) und die Zahnradwelle (5) über ein korrespondierend ausgebildetes Gewinde (36, 37) verfügen.
  9. 9. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (25) am inneren Ende (38) einen gegen die Zahnradwelle (5) dichtenden O-Ring (39) aufweist.
  10. 10. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerstangen-Einsteckende (22) über einen Schraubkopf (41) lösbar mit dem Ankersetzschlüssel (42) verbunden ist.
  11. 11. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ankerstangen-Einsteckende (22) mit einem Lösewerkzeug (43) für die Buchse (25) verbindbar ausgebildet ist und hierzu einen zwischen Schraubkopf (41) und Einsteckführung (44) angeordneten und Bohrungen (46, 47) für Spannhülsen (48) aufweisenden Rundsteg (45) aufweist.
  12. 12. Drehbohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Buchse (25) gehärtet ist.






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