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Spülkopf, insbesondere für Gesteinsbohrer 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 Spülköpf 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 Spülkopfkö:rper verschraubt, wurde er,
um das infolge der hohen Schlagbeanspruchung unvermeidbare Ausbrechen des Gewindes
zu verhüten, mit dem Spülkopfkörper einstöckig ausgebildet.
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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 einstöckige Ausbildung den. ursprünglichen Nachteil
der geringen Bruchfestigkeit zwar mildern,
aber nicht beseitigen.
Nach wie vor werden Spülköpfe aus Stahl häufig dadurch unbrauchbar, daß der Schlauchanschlußstutzen
auch bei der einstückigen Ausbildung abbricht.
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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 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.
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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 hochelästischen Kunststoff
hoherAbriebfestigkeit, insbesondere aus derGruppe 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.
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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 der festen Verbindung der gleichachsig
ineinander angeordneten beiden Hülsen ist außerdem eine stärkere Verformung der
hochelastischen Hülse, welche zu einem Undichtvverden 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 einsfache 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.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist an Stelle eines Schlauchanschlußstutzens
die Zuleitung für die SpülAüssigkeit 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 Spülkopf, welche infolge
der starken Schlagbeanspruchung des Spülkopfes im Betrieb häufig eintritt, mit Sicherheit
aus.
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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.
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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 beiden Hülsen
denkbar.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist die Kunststoffhülse einschließlich
des seitlichen Anschlußstutzens oder Schlauches iri die Metallhülse eingegossen.
Die Verwendung von Kunststoffen bietet bei dem Spülkopf gemäß der Erfindung den
besonderen Vorteil, daß diese durch Vergießen leicht in die gewünschte Form gebracht
werden können.
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An sich ist es bekannt, hochelastische Kunststofe, beispielsweise
aus der Gruppe der Polyamide oder Polyadnkte, 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 Ausschlagens
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 Schlägen,
denen sie ausgesetzt sind, derartig verformen, daß sie nicht mehr dichtend den Bohrerschaft
umschließen
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.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
Es zeigt Fig. i eine Ausführungsform des Spülkopfes im Längsschnitt und Fig. 2 eine
andere Ausführungsform eines Spülkopfes in der Ansicht, teilweise im Schnitt. Gemäß
Fig. i ist innerhalb der die Schlagbeanspruchung des Hammers aufnehmenden metallischen
Hülse i 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 i
eingegossen. Metallhülse i und elastische Hülse :2 sind durch schwalbenschwanzförmige
Ausnehmungen 3 fest miteinander verankert. Die Hülse 2 besitzt einen mit einer Bohrung
4, und Abzweigbohrungen 4a versehenen Schlauchanschlußstutzen 5, welcher durch eine
Bohrung 8 der Metallhülse i hindurchgeführt ist und seitlich herausragt. 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 5 vorgesehenen Ringkanals angeordnete, mit der elastischen
Hülse 2 aus einem Stück ausgebildeten; am zylindrischen Schaftteil des Bohrers anliegende
Dichtlippen verwendet werden.
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Die Ausführungsform gemäß Fig.2 zeigt an Stelle eines Schlauchanschlußstutzens
die Verwendung eines mit der elastischen Hülse 2 aus einem Stück hergestellten Schlauches
io, durch welchen die Spülflüssigkeit dem Bohrer zugeführt wird.
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Spülköpfe der vorstehend beschriebenen Art können auch bei Geräten
zum Absaugen des Bohrstaubes Verwendung finden.