Verfahren zur Herstellung von Bohrungen mittels an Vertikal- und Horizontal-Bohrwerken anschliessbarer Bohrstange mit Bohrstahlhaltern für je mindestens einen Bohrstahl Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Her stellung von Bohrungen mittels an Vertikal- und Horizontalbohrwerken anschliessbarer Bohrstange mit Bohrstahlhaltern für je mindestens einen Bohrstahl sowie eine Bohrstange für Vertikal- und Horizontal bohrwerke, zur Ausführung des Verfahrens.
Bisher sind Bohrstangen für Horizontal- und Ver tikalbohrwerke im Gebrauch, die runde, quadratische oder rechteckige, quer zur Längsachse der Bohr stange angeordnete Durchbrüche aufweisen, die zum Einsetzen von Bohr- oder Drehstählen dienen. Diese Stähle werden durch Feststellschrauben in der je weiligen Lage festgeklemmt und ihre Einstellung auf ein bestimmtes Mass erfolgt jeweils während des Ar beitsvorganges in umständlicher Weise, wobei das Bohrwerk stillgesetzt wird.
Dieses Einstellen ist ins besondere dann, wenn genaue Masse eingehalten werden müssen, sehr zeitraubend, so dass die Leistung der Maschine in unwirtschaftlicher Weise erheblich herabgesetzt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass die Bohrstähle für verschiedene Arbeitsvorgänge einer Bohrarbeit in den Bohrstahlhaltern bereits im voraus auf die jeweiligen Bohrdimensionen eingestellt, und die Bohrstahlhalter mit den auf Drehmass ein gestellten Bohrstählen nach dem vorgesehenen Ar beitsplan derart in der Bohrstange eingesetzt werden, dass das Stillstellen des Bohrwerkes zum Einstellen der Bohrstähle in den Bohrstahlhaltern entfällt.
Die erfindungsgemässe Bohrstange für Vertikal- und Horizontalbohrwerke zur Ausführung des vor erwähnten Verfahrens ist dadurch gekennzeich net, dass im Schaft der Bohrstange quer zu dessen Längsrichtung Durchbrüche vorgesehen sind, in denen Bohrstahlhalter festklemmbar sind. Bohrstangenschaft und Bohrstahlhalter können derart gestaltet sein, dass an den Bohrstahlhaltern ein Schulterabsatz und in den Durchbrüchen des Bohr stangenschaftes zur Aufnahme dieser Halter je eine dazu passende Anschlagfläche vorgesehen ist, derart, dass der Bohrstahlhalter im Durchbruch mit seinem Schulterabsatz an der Anschlagfläche anliegend fest klemmbar ist und der oder die Bohrstähle im Bohr stahlhalter unabhängig davon festspannbar sind.
Die Durchbrüche des Bohrstangenschaftes können in gegeneinander abgesetzten Passflächen des Schaft mantels vorgesehen sein, die zum Aufsetzen ringför miger Bohrstahlköpfe mit entsprechenden Durch brüchen dienen können, wobei diese Durchbrüche der aufgesetzten Bohrstahlköpfe mit den Durchbrüchen im Bohrstangenschaft fluchten körnen.
Zur Verlängerung und Führung des Bohrstangen schaftes kann am einen Schaftende ein Holm zu seiner Lagerung in einem Satzstocklager angeflanscht sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Bohrstange nach der Erfindung dargestellt.
Es zeigt: Fig. 1 den Bohrstangenschaft mit Verlängerungs holm im Aufriss, Fig. 2 einen teilweisen Aufriss des Holmes und teilweisen Längsschnitt des Bohrstangenschaftes an der Verbindungsstelle der beiden Teile, Fig. 3 einen Schnitt des Schaftes bei einem Durch bruch für einen der Bohrstahlhalter, nach der Linie III-III der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt durch den Bohrstangenschaft an der Verbind'ungss'telle des Bohrstangenschaftes mit dem Führungsholm nach der Linie IV-IV der Fig. 1, Fig. 5 einen Aufriss eines Bohrstahlhalters mit ein seitig eingesetztem Bohrstahl, Fig.
6 einen Seitenriss des gleichen Bohrstahlhal ters mit doppelseitig angeordneten Bohrstählen.
Nach der Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 sind im Schaft 1 der an Vertikal- und Horizontalbohrwer ken anschliessbaren Bohrstange, mit dem Befesti gungskegel 2, in den gegeneinander abgesetzten Pass flächen 3 des Schaftmantels für auf den Schaft aufschiebbare Bohrstahlköpfe 25 quer zur Schaft längsrichtung im Querschnitt runde Stahlhalterdurch brüche 4 vorgesehen, die zueinander in beliebigem Winkel versetzt sein können. Nach der Fig. 1 sind zwei Passflächen 3 mit je einem Durchbruch 4 vor gesehen, die zueinander im rechten Winkel stehen. An ihrem einen Ende besitzen diese Durchbrüche 4 eine Erweiterung 5. Quer zu den Durchbrüchen 4 sind im Schaft 1 der Bohrstange je eine Gewindebohrung für Feststellschrauben 6 angeordnet. Gegenüber diesen Feststellschrauben 6 sind in den Passflächen 3 Ein legekeile 7 befestigt.
Die in die Schaftdurchbrüche bzw. in diese und die Durchbrüche der auf den Schaft aufgesetzten Bohr stahlköpfe 25 einsteck- und . darin festklemmbaren Bohrstahlhalter bestehen aus dem Führungsschaft 8, der in der Mitte eine Ringnut 30 aufweist und in Längsrichtung am äusseren Umfang in einer entspre chenden Nut eine Passfeder 9 hat. An einem Ende ist der Halter zu einem Kopfstück 10 erweitert, das eine Anschlagfläche 11 bildet. Im Inneren des Hal ters ist ein Vierkant- oder Runddurchbruch 12 für die Aufnahme eines (Fig. 5) oder zweier Bohrstähle (Fig.6) vorgesehen.
Es sind verschieden lange Stahlhalter vor gesehen, die an den äusseren Stirnseiten 31, 32 vom jeweiligen Mittelpunkt 13 aus gesehen, zentrisch zylin drisch entsprechend den angedeuteten Kreisbögen 33, 34 geschliffen sind. Dadurch wird erreicht, dass, sofern der in einen Schaftdurchbruch 4 eingesetzte Stahl halter mit seiner Anschlagfläche 1l auf der zu gehörigen Schulterfläche 35 der Einsenkung 5 auf liegt, die Peripherie des Stahlhalters zum Schaft 1 zentrisch lieb und der Mittelpunkt 13 des Stahlhal ters mit der Bohrstangen-Mittelachse zusammenfällt, wie dies insbesondere in Fig. 5 angedeutet ist.
Für das Feststellen der Bohrstähle im Stahlhalter sind an den Stahlhalterenden versenkte Feststellschrauben 14 vorgesehen.
Auf die Passflächen 3 des Bohrstangenschaftes werden die Bohrstahlköpfe 25 aufgesetzt, sofern es erforderlich ist, grosse Bohrungen zu bearbeiten. In diesen Köpfen sind ebenfalls je ein Stahlhalterdurch bruch vorhanden, und in der Bohrung der Köpfe ist eine Keilnut 27 angeordnet, so dass nach dem Auf schieben des Bohrstahlkopfes oder der Bohrstahl köpfe auf die Passflächen 3 des Schaftes die Durch brüche 26 mit den zugehörigen Durchbrüchen 4 des Bohrstangenschaftes 1 fluchten. Dieses Fluchten wird dadurch gewährleistet, dass die am Bohrstangen- schaft vorgesehenen Keile 7 in die entsprechenden Keilnuten 27 der Bohrköpfe 25 eingreifen.
Dadurch ist man in der Lage, durch die Durchbrüche 4 und 26 längere Stahlhalter einzuschieben und festzuklemmen als in den Schaftdurchbrüchen 4 allein. Damit beim Aufschieben der Bohrstahlköpfe die am Schaft an geordneten Keile 7 nicht stören, sind die Passflächen 3 stufenweise abgesetzt, derart, dass die am nächsten beim Befestigungskegel 2 liegende Passfläche den grössten Durchmesser aufweist. Ausserdem sind an den hinteren Enden der Passflächen dadurch ermöglichte Schulteranschläge 36, 37 gebildet, gegen die die Bohr stahlköpfe beim Aufschieben zum Anschlag gebracht werden, um dadurch ihre genaue axiale Lage auf dem Schaft festzulegen.
An seinem einen zylindrischen Ende besitzt der Bohrstangenschaft 1 eine Zapfenbohrung 15 und an der Mantelfläche segmentartige Aussparungen 16 (siehe Fig. 4). Auf diese Weise wird ein Flansch 17 ge bildet, der in die Aussparungen 16 ausmündende Ge windelöcher 18 hat, die für die Befestigung des Ver- längerungs- und Führungsholms 19 am Schaft mittels Schrauben 24 dienen. Zu diesem Zweck sind an dem verbreiterten Kopfende 38 des Führungsholms<B>19</B> Aussparungen 20 vorgesehen, die den Aussparungen 16 im Bohrstangenschaft 1 entsprechen, so dass auch an diesem Kopf 38 ein Flansch 21 gebildet wird, der Durchgangslöcher zur Aufnahme der Schrauben 24 hat.
Der Führungsholm 19 besitzt einen Führungs zapfen 23, der in die Zapfenbohrung 15 des Bohr stangenschaftes mit Schiebesitz passt. Auf diese Weise kann der Schaft mit dem Führungsholm genau zen triert und mittels der Schrauben 24 verschraubt werden.
Die Verwendungsweise der Bohrstange in Ver bindung mit einem Vertikal- oder Horizontalbohrwerk ist folgende: Die von vornherein mit den für die ver schiedenen Arbeitsvorgänge für die Herstellung einer Bohrung erforderlichen Bohrstähle einseitig oder doppelseitig auf Mass bestückten Stahlhalter werden nach dem erforderlichen Arbeitsplan nacheinander von der Seite her in die Stahlhalterdurchbrüche 4 des in der Maschine eingespannten Bohrstangenschaftes so weit eingeschoben, bis sie mit ihren Anschlag flächen 11 auf der Schulterfläche der Einsenkungen 5 aufliegen. Der oder die beiden jeweils eingesetzten Stahlhalter werden dann durch die Feststellschrau ben 6 festgeklemmt. Damit ist jeder Stahlhalter gegen über dem Schaft zentriert, so dass jetzt z.
B. auf das bzw. die gewählte Masse vorausgebohrt werden kann. Nach Beendigung dieses ersten Arbeitsganges wird die Bohrstange stillgesetzt und der bzw. die Stahlhalter nach Lösen der zugeordneten Klemmschraube 6 aus dem Schaft 1 herausgenommen und zum Beispiel durch einen anderen Stahlhalter mit für eine grössere Bohrung gemäss dem Arbeitsplan eingestelltem Stahl ersetzt. Dieses Auswechseln jeweils anderer Stahlhalter mit im voraus eingestellten Stählen wird so lange fort gesetzt, bis die gewünschten Bohrungen erreicht sind.
Das Ausbohren kann auf diese Weise je nach der verlangten Oberflächengüte mittels mehr oder weniger Stahlhaltern erfolgen. Da das Auswechseln der Stahl halter schnell und sicher erfolgen kann, ist das Aus bohren schnell durchführbar, ohne dass grössere Ma schinenstillstände, wie sie für das Einstellen der Bohr stähle in den Stahlhaltern erforderlich sind, entstehen. Mit den bisher bekannten Bohrstangen musste für das jeweilige Einstellen der Bohrstähle bei stillstehender Maschine ein grosser Zeitverlust in Kauf genommen werden.
Dies fällt bei den beschriebenen Bohrverfah ren und Bohrstange fort, weil das Einstellen der Stähle in den Stahlhaltern entweder im voraus erfolgt, indem bei der erforderlichen Anzahl von Stahlhaltern nach Arbeitsplan anhand von Lehren dieses Ein stellen durch die Werkzeugmacherei vorgenommen wird, oder aber während eines Arbeitsganges durch den bedienenden Dreher selbst, indem dieser während eines Bohrvorganges an einem ausserhalb des Bohr stangenschaftes befindlichen Stahlhalter den Bohr stahl für den nächsten Arbeitsgang genau einstellt.
Ist der betreffende Bohrvorgang beendet, dann hat der Dreher in der Regel bereits längst den neuen Stahl im Stahlhalter eingestellt und befestigt, so dass er nach Stillsetzer der Maschine in wenigen Sekunden den neuen Stahlhalter einsetzen und festklemmen kann. Die toten Zeiten für das Ein- und Feststellen der Stähle werden auf diese Weise vermieden und die Bohrleistungen dadurch ganz wesentlich gesteigert.
Sollen verhältnismässig grosse Bohrungen gebohrt werden, so wird der Führungsholm 19 nach Lösen der Schrauben 24 im Satzstocklager 29 derart verscho ben, dass das Anschlussende des Bohrstangenschaftes 1 freigelegt ist, so dass ein oder zwei Bohrstahlköpfe 25 über dieses Schaftende auf die zugehörigen Passflä chen 3 geschoben und auf diesen mittels der Schrau ben 28 befestigt werden können, wobei darauf zu achten ist, dass jeweils die Durchbrüche 26 des Bohr kopfes mit dem Durchbruch 4 des Schaftes fluchten.
Alsdann werden entsprechend lange Stahlhalter mit den bereits eingestellten Stählen durch die Durch brüche 4, 26 eingeführt, bis sie mit ihrer Anschlag fläche der Schulterfläche 40 der Einsenkungen 39 auf liegen, um dann an den Köpfen mittels geeigneter Schrauben festgespannt zu werden.
Bei den bisher bekannten Bohrstangen war diese einfache Bohrstahlmontage nicht möglich, sofern bei langen Bohrungen die Bohrstange in einem Satzstock lager geführt wurde. Man musste vielmehr die Bohr stange in umständlicher und zeitraubender Weise aus der Maschine ausbauen. Durch die Kombination des Schaftes 1 mit einem abnehmbar daran befestigten Führungsholm 19 fallen auch diese toten Zeiten fort. Es braucht, wie gesagt, nur der Führungsholm 19 ge löst zu werden und nach Wiederfestspannen des Füh- rungsholmes ist die Bohrstange ohne Ausbau aus der Maschine wieder aktionsfähig.
Ein weiterer Vorteil der Anordnung eines Führungsholms besteht darin, dass bei Bohrstangen mit grossem Schaftdurchmesser der Führungsholm wesentlich schwächer gewählt wer den kann als der Schaft, wodurch eine beachtliche Gewichtsersparnis bei ausreichender Starrheit der Bohrstange erreicht wird.