DE4330520C2 - Bohrgerät mit Kühlung - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Bohrgerät mit Kühlung des Bohrwerkzeugs durch Zufuhr eines flüssigen Kühlmittels, vor­ zugsweise durch Zufuhr von Druckwasser, ohne kontrollierten Rücklauf.

Ein solches Bohrgerät, z. B. als sogenannte Kernbohrmaschine bekannt, hat üblicherweise einen Elektromotor und ein daran an einer Stirnseite angeflanschtes Getriebe. Über die Abtriebs­ welle des Getriebes wird das z. B. an ihrem Ende angeordnete Bohrkronenwerkzeug angetrieben. Damit werden glattwandig-loch­ förmige Durchbrüche in Betondecken und Mauern durch Heraus­ schneiden eines Kernes gebohrt, um z. B. Abwasserrohre mit einem Durchmesser von z. B. 100 mm, wie es oft bei Haussanie­ rungen, z. B. beim nachträglichen Einbau von Bädern, notwendig ist, oder um z. B. Lüftungskanäle mit einem Durchmesser bis zu 250 mm verlegen zu können. Für Kernbohrungen geringeren Kern­ durchmessers, wie z. B. zum Herstellen von Bohrlöchern für Verankerungsmittel, kann z. B. auch eine elektrische Hand­ bohrmaschine als Antriebsmittel eingesetzt werden, wie z. B. aus DE 82 00 668 U1 bekannt ist.

Zur Standzeitverlängerung der Bohrkrone bzw. ihrer Schneiden wird üblicherweise dem Bohrgerät ein druckbeaufschlagtes Kühl­ mittel von außen zugeführt und über eine daran ausgebildete Vorrichtung z. B. in eine Kühlmittelführung in der Getriebe-Ab­ triebswelle eingespeist, damit es durch den hohlen Spannschaft des Bohrkronenwerkzeugs zur Bohrstelle gelangen kann. Da es am Bohrgrund mit dem Bohrstaub in Berührung kommt und somit ver­ schmutzt, dadurch also ohne Wiederaufbereitung nicht unmittel­ bar wiederverwendbar ist, wird dementsprechend ein preiswertes Einmal-Kühlmittel verwendet, daß nach dem Kühl-Durchlauf nicht wieder aufgefangen, sondern an der Bohrstelle verbleibt und z. B. eintrocknet. Es handelt sich hierbei also um ein offenes Kühl-System, d. h. ohne kontrollierten Kühlmittel-Rücklauf.

Bei kleinen Bohrdurchmessern kann das Bohrwerkzeug auch von einem im geschlossenem Kreislauf zirkulierenden Kühlmittel ge­ kühlt werden. Das erfordert aber, wie z. B. in DE 82 00 668 U1 gezeigt ist, zusätzliche, den Aufwand für solche Bohrarbeiten erhöhende Vorrichtungen.

Als besonders preiswertes, dabei höchst wirksames Kühlmittel dient hier üblicherweise das aus dem bei solchen Bohrarbeiten überall erreichbaren Wasserleitungsnetz unbegrenzt und vor­ teilhaft unter Druck zur Verfügung stehende Leitungswasser, das z. B. mittels eines einfachen Wasserschlauches dem Bohr­ gerät zugeführt werden kann. Dieses fließt wegen seines Eigendrucks aber nicht nur selbständig bis in die Bohrkrone und zu deren Schneiden, z. B. auch beim Über-Kopf-Arbeiten, wozu das Bohrgerät z. B. auf ein Bohrgestell montiert wird, sondern es spült auch noch beim Austritt aus der Bohrkrone in den Bohrgrund und anschließend aus der Bohrung den Bohrstaub weg. Man kann deshalb gelegentlich auch beobachten, daß es bei entsprechenden Räumlichkeiten z. B. mit einem Naßstaubsauger von der Bohrstelle abgesaugt wird.

Da sich solche Bohrgeräte wegen ihrer einfachen Handhabung, ihrer sauberen, keine Nacharbeit erfordernden Arbeitsergeb­ nisse, auch bzgl. des von selbst auftrocknenden verlorenen Kühlwassers, ihrer leichten Transportierbarkeit sowie geringen Einsatzvoraussetzungen und Einsatzvorbereitungsmaßnahmen einer großen Beliebtheit erfreuen, ist es nur zu verständlich, daß sie mit immer größerer Leistung nachgefragt werden, z. B. um auch Durchbrüche bis zu 400 mm auch in härtesten Beton schneiden zu können, z. B. zum nachträglichen Einbau von klima- und lufttechnischen Anlagen. Denn erst recht bei solchen Di­ mensionen werden die Vorteile der Kernbohrtechnik, z. B. gegen­ über Preßlufthammer- oder Bohrhammertechnik, besonders deut­ lich, die sich aus ihrer völlig erschütterungsfreien Arbeits­ weise ergeben, bei der außerdem gleichzeitig in einem Ar­ beitsgang z. B. mit dem Beton auch noch die Betonarmierung durchschnitten wird. Da also beim Kernbohren keine Lärm verursachenden Vibrationen der Bohrwerkzeuge entstehen, können solche Durchbrucharbeiten nahezu ohne jede Lärmbelästigung un­ beteiligter Dritter auch an bekanntermaßen Lärm besonders gut fortleitenden Bauwerksteilen, wie z. B. aus Beton, jederzeit ausgeführt werden, so daß nicht mehr - wie sonst erforder­ lich - z. B. ganze Gebäudeteile geräumt werden müßten, was z. B. bei Krankenhausumbauten kaum durchführbar wäre.

Fast noch bedeutsamer ist dagegen die Schonung der Bausubstanz durch den Einsatz der Kernbohrtechnik, da mangels Vibrationen auch keine Gefährdung der Festigkeit, z. B. der durchzubohren­ den Betondecken, durch Rißbildung bis hin zu Armierungslocke­ rungen zu befürchten ist. Deshalb kann hierbei auch z. B. Wasser zur Kühlung der Bohrwerkzeuge eingesetzt werden, da dieses durch ausbleibende Rißbildung auch nicht mehr in den Beton eindringen und dort zu Armierungskorrosion führen kann, im Gegensatz zu den Hammertechniken, bei denen oft Wasser ge­ gen Staubbildung eingesetzt wird.

Es ist also ein mehrfach begründetes, schwerwiegendes Inte­ resse, das z. B. an Kernbohrgeräten immer größerer Schnittlei­ stung geäußert wird.

Dieses läßt sich jedoch nicht einfach dadurch befriedigen, daß etwa bei den in der Produktion befindlichen Kernbohrmaschinen, wie z. B. bei der in DE 82 00 668 U1 gezeigten Bohrmaschine, der vorgesehene elektrische Antriebsmotor gegen einen solchen größerer Leistung - für ein größeres Drehmoment - ausgetauscht wird. Hiergegen sprechen mehrere Gründe.

So soll z. B. eine Kernbohrmaschine trotz größerer Leistung weiterhin ein handhabbares Gewicht haben und ohne jede Ge­ fährdung für den Bedienenden benutzt werden können, was im Hinblick auf die oben beschriebene übliche Wasserkühlung des Bohrwerkzeugs in Verbindung mit dessen elektrischem Antrieb nicht selbstverständlich ist.

Die in dieser Hinsicht größte Sicherheit würden Drehstrom­ motoren mit hoher Leistung für großes Drehmoment als Bohrwerk­ zeugantrieb bieten. Sie könnten aufgrund außenliegender Kühl­ rippen zur Luftkühlung durch Kapselung völlig gegen in das Mo­ torinnere eindringendes Bohrwerkzeug-Kühlwasser geschützt wer­ den. Nachteilig an Drehstrommotoren für eine Kernbohrdurch­ messer-Schnittleistung von z. B. 400 mm ist aber ihr großes Ge­ wicht, wodurch eine damit ausgerüstete Kernbohrmaschine nicht mehr ohne weiteres von nur einer Person handhabbar wäre, abge­ sehen von der bedienungsunfreundlichen Aufheizung der Kühlrip­ pen.

Keine Alternative zu Drehstrommotoren sind hier z. B. die mit Gleich- oder Wechselstrom betreibbaren sogenannten Universal­ motoren. Beim Betrieb mit Gleichstrom können diese zwar für eine hohe Leistung ausgelegt werden, haben aber dann, wie die Drehstrommotoren, ein großes Gewicht. Außerdem steht dort, wo z. B. Kernbohrmaschinen üblicherweise eingesetzt werden, also auf Baustellen, kein Gleichstrom zur Verfügung. Demgegenüber handelt es sich bei den mit 220 V Wechselstrom betriebenen Universalmotoren zwar um vergleichsweise leichte Motoren, die jedoch als schnellaufende Kleinmotoren nur mit einer Leistung bis etwa 500 W ausgelegt sind und folglich ein entsprechend niedriges Drehmoment haben, wie z. B. der Motor der zum Antrieb von kleinen Bohrwerkzeugen vorgesehenen Handbohrma­ schine in DE 82 00 668 U1, mit der dementsprechend auch nur Bohrlöcher für Verankerungsmittel gebohrt werden können.

Bezüglich einer Verwendung in z. B. Kernbohrmaschinen besteht der eigentliche Nachteil dieser Universalmotoren jedoch in ihrer sogenannten offenen Bauweise mit Gehäuseöffnungen zur Durchzugsbelüftung, um die in den Läufer- und Ständerwicklun­ gen entstehende Betriebswärme abführen zu können. Durch diese Gehäuseöffnungen kann aber z. B. auch Wasser in den Motor ein­ dringen, z. B. das beim Über-Kopf-Bohren aus der Bohrstelle herausfließende und am Bohrwerkzeugschaft zur Bohrmaschine he­ rablaufende Bohrwerkzeug-Kühlwasser.

Um das zu verhindern sind z. B. sogenannte Bohrwassersammel- und Abzugsvorrichtungen bekannt. Diese haben z. B., wie in DE 82 00 668 U1, die Form eines den Bohrwerkzeugschaft unterhalb der Bohrkrone wasserdicht umschließenden Ringkörpers. Er fängt das aus der Bohrstelle herauslaufende Kühlwasser auf, das in einem Schlauch in einen Sammelbehälter mit Filter und Pumpe zurückläuft.

Eine solche Vorrichtung ist jedoch sehr hinderlich im Ge­ brauch. Sie erhöht den gerätetechnischen Aufwand und die Rüst­ zeit und verkompliziert und erschwert auch durch ihr Gewicht die Handhabung des damit ausgerüsteten Bohrgeräts. Außerdem können damit nur kleine Kühlmittelmengen aufgefangen und erneut umgewälzt, folglich auch nur Bohrwerkzeuge mit kleinem Bohrdurchmesser gekühlt werden. Dabei bleibt wegen der weiter­ hin vorhandenen Motorgehäuseöffnungen ein Restrisiko bei vaga­ bundierendem, d. h. nicht aufgefangenem Kühlmittel.

Eine solche Gefahr würde z. B. bei dem aus dem DE-GM 66 07 245 bekannten, vakuumdicht gekapselten Elektromotor mit Flüssig­ keitskühlung nicht bestehen. Dieser ist jedoch ein mit Gleich­ strom aus Akkumulatoren betriebener schnellaufender Universal­ motor, vorgesehen zum direkten Antrieb von Hydraulikpumpen im Vakuum, nämlich in Raketen für die Raumfahrt, d. h. für eine relativ kurze, ggf. sogar durch Pausen unterbrochene Be­ triebsdauer. Zur Abführung der demgemäß in ihm nur kurzfristig entstehenden Betriebswärme werden lediglich die Ständerwicklun­ gen, nicht aber auch die Läuferwicklungen gekühlt. Als Kühlme­ dium wird umgebungsbedingt Hydrauliköl benutzt, und zwar das­ jenige, das von der von diesem Motor angetriebenen Pumpe in einem Kreislauf umgewälzt wird, in den auch die Kühlkanäle im Motorgehäusemantel einbezogen sind. Dieser für einen ausge­ fallenen Verwendungszweck mit außergewöhnlichen Betriebsum­ ständen ausgelegte schnellaufende Gleichstrommotor ist daher, auch mangels eines entsprechend großen Drehmoments für die hier mit dem erfindungsgemäßen Bohrgerät u. a. angestrebten übergroßen Kernbohrungen, als Antriebsmotor z. B. einer Kern­ bohrmaschine ungeeignet.

Unter dem Aspekt der leichten Transportierbarkeit und schnel­ len, ortsveränderlichen Einsatzverfügbarkeit und Einsatzbe­ reitschaft scheiden z. B. auch Hydraulikmotoren als Antriebs­ motoren für Kernbohrmaschinen wegen des für diese erforder­ lichen zusätzlichen Hilfsgeräteaufwandes aus, obwohl sie wegen des nicht notwendigen elektrischen Stromanschlusses kein Be­ triebsrisiko beim Einsatz von flüssigen Kühlmitteln aufweisen würden.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit das Problem zugrunde, ein Bohrgerät der oben beschriebenen Art dahingehend zu ver­ bessern, daß es sich durch eine bislang nicht erreichte hohe Bohrleistung durch großes Drehmoment des elektrischen An­ triebsmotors bei einem gleichzeitig die Handhabung begünsti­ genden Leistungsgewicht auszeichnet und trotz flüssigkeits­ gekühlten Bohrwerkzeugen in allen Betriebs lagen gefahrlos für das Bedienungspersonal benutzbar ist.

Dieses Problems wird mit einem Bohrgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegen­ stand der Unteransprüche.

Weil das erfindungsgemäße Bohrgerät mit einem elektrischen An­ triebsmotor mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäuseman­ tel mit wenigstens einem auf der Außenwandung annähernd vom einen zum anderen Stirnseitenrand gewindenutenförmig umlaufen­ den, von einer auf dem Gehäusemantel flüssigkeitsdicht ange­ ordneten Hülse überdeckten Kühlmittel-Strömungsweg ausgestat­ tet ist, kann der Motor jetzt für eine sehr hohe, ein großes Drehmoment ermöglichende Leistung ausgelegt werden. Denn die bei einer solchen Leistung entstehenden großen Betriebswärme­ mengen können aufgrund der erfindungsgemäß für ein flüssiges Kühlmittel ausgelegten Motorkühlung nun ebenfalls durch das üblicherweise am Einsatzort solcher Bohrgeräte, also z. B. Baustellen, unbegrenzt und preiswert verfügbaren, saubere, bisher ja auch schon zur Kühlung der Bohrwerkzeuge benutzte Druckwasser aus dem öffentlichen Wasserleitungsnetz kon­ tinuierlich abgeführt werden. D. h. in einem derartigen Um­ fang, daß eine solche große Leistung auch bei sehr langer Be­ triebsdauer unter Vollast, wie es z. B. beim Bohren von über­ großen Kernbohrungen mit z. B. 400 mm Durchmesser der Fall ist, ohne Schaden für den Motor nutzbar ist. Denn durch den kostengünstig und gewichtssparend gewindenutenförmig im Motor­ gehäusemantel ausbildbaren Kühlmittel-Strömungsweg ergibt sich für das darin eingespeiste Leitungs-Druckwasser, einem be­ kanntlich zur Kühlung durch Entwärmung besonders geeigneten Kühlmittel, eine derart große Kontaktzone mit dem zu kühlenden Motor über dessen Gehäusemantel, daß in Verbindung mit der sich bereits aus dem für die Kühlmittel-Zufuhr erforderlichen Kühlmittel-Förderdruck ergebenden Kühlmittel-Strömungsge­ schwindigkeit im Kühlmittel-Strömungsweg dem Motor hier im Vergleich zu den mittels herkömmlicher Luftkühlung gekühlten Bohrgeräte-Motoren pro Zeiteinheit eine sehr viele größere Wärmemenge entzogen und abgeführt werden kann. Dadurch kann aber nunmehr, in Überwindung der bisher hiergegen bestehenden Hemmnisse, was somit die besondere Leistung der vorliegenden Erfindung begründet, die aufgenommene Leistung des An­ triebsmotors für das erfindungsgemäße Bohrgerät, z. B. bei einer dafür besonders geeigneten Drehstrom-Ausführung, z. B. um bis zu 50% erhöht werden, also von den bisher bei Luftkühlung z. B. üblichen 2 auf 3 kW. Dementsprechend erhöht sich auch das hier für übergroße Kernbohrdurchmesser besonders interessierende verfügbare Drehmoment, und zwar ohne daß sich dies negativ auf die Handhabbarkeit eines damit ausgerüsteten Bohrgeräts auswirken würde. Denn durch eine Motorkonzeption mit entsprechenden, diese Leistungs­ steigerung ermöglichenden Maßnahmen, bei einem Drehstrommotor z. B. vorteilhaft im Wicklungsbereich, z. B. vorzugsweise durch eine geringere Anzahl von Ständerwindungen bei größerem Leiterquerschnittun und im Läuferbereich z. B. durch einen Er­ satz der Läuferwicklungen durch einen diesen gegenüber ther­ misch extrem belastbaren, nicht selbst zu kühlenden Kurz­ schlußläufer, kann nicht nur das Gewicht eines derart gebauten Motors, sondern auch noch dessen sogenannte Baugröße im Ver­ gleich zu den bislang verwendeten luftgekühlten, dabei auch noch eine geringere Leistung aufweisenden Elektromotoren redu­ ziert werden. Dadurch verringert sich auch das Gesamtgewicht eines damit ausgerüsteten Bohrgeräts und führt - einschließ­ lich eines z. B. 3-Gang-Getriebes - zu einem außerordentlich günstigen Leistungsgewicht. Das wiederum wirkt sich vorteil­ haft auf dessen Handhabbarkeit aus.

Gleichzeitig kann durch die Konzentration der unbedingt durch Kühlung abzuführenden Betriebswärmemengen allein in den Stän­ derwicklungen, also in einen von außen leicht kühlbaren Be­ reich des Motorgehäuses, der Antriebsmotor des erfinderischen Bohrgeräts nunmehr ohne die bei herkömmlichen Motoren notwen­ digen, im Hinblick auf flüssiges Kühlmittel gefährlichen Be­ lüftungsöffnungen ausgeführt, d. h. flüssigkeitsdicht gekap­ selt werden. Dadurch kann aber bei unkontrolliertem Kühlmit­ tel-Rücklauf vagabundierendes Kühlmittel, also z. B. beim Über-Kopf-Bohren frei aus der Bohrstelle herauslaufendes Druckwasser, nicht mehr in das Innere des elektrischen An­ triebsmotors gelangen. Das dadurch in allen Betriebslagen absolut sicher ohne Gefährdung des Bedienungspersonals durch vagabundierendes Kühlmittel betreibbare Bohrgerät macht folg­ lich auch die, wie z. B. aus DE 82 00 668 U1, bekannten hin­ derlichen, bislang beim Über-Kopf-Bohren zwingend vorgeschrie­ benenen, die Handhabung erschwerenden Wasserauffangvorrichtun­ gen überflüssig. Das ist ein ganz besonders hervorzuhebendes Ergebnis der vorliegenden Erfin­ dung, denn diese neue Sicherheit wird nicht durch irgendwelche Nachteile, z. B. im Handhabungsbereich, erkauft.

Wegen der auf diese Weise möglichen großen Erhöhung des verfügbaren Drehmoments können nun auch, trotz des geringeren Gewichts und der kleineren Baugröße eines solchen Spezial- (drehstrom)motors, Durchbrüche mit einem Durchmesser z. B. von bis zu 400 mm sogar in härtesten Beton gebohrt werden.

Weil der Strömungsweg für das Kühlmittel mindestens dem Wandungsverlauf des Motor-Gehäusemantels annähernd folgt, also z. B. nicht von der Außenwandung des Motor-Gehäusemantels abstehend ausgebildet ist, ist nicht nur eine kompakte Bau­ weise der Motor-Kühleinrichtung selbst, sondern auch noch eine ebensolche einer ggf. damit versehenen Schutzvorrichtung gegen ihre Beschädigung beim rauhen Einsatz des Bohrgeräts im Bau­ sektor denkbar, was zur Robustheit eines damit ausgestatteten Bohrgeräts beiträgt, zumal eine derart ausgeführte Motor-Kühl­ einrichtung einschließlich einer Schutzvorrichtung die erfin­ dungsgemäß ermöglichte Baugrößenverringerung des Motors kaum wieder rückgängig machen muß.

Dabei ist es auch denkbar, daß der Strömungsweg für das Kühl­ mittel, der ggf. bei entsprechender Weite des Motor-Gehäuse­ mantels sogar an dessen Innenwandung ausgebildet sein kann, zusätzlich, z. B. in zwei Schleifen, um die Lager der Motor­ läuferwelle am jeweiligen Lagerschild und - ggf. in einer zu­ sätzlichen separaten Getriebe-Kühleinrichtung - sogar um das Getriebegehäuse ausgebildet ist, um so z. B. den üblicherweise stirnseitig mit dem Getriebegehäuse verbundenen Motor vor einer von dem Getriebe ausgehenden Wärmebelastung zu schützen.

Weil der Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung in Ver­ bindung steht, kann ein und dasselbe Kühlmittel nach Durch­ strömen der Motor-Kühleinrichtung trotz dadurch bereits er­ folgter Erwärmung noch zur Kühlung des einer im Vergleich hierzu sehr viel höheren Wärmeentwicklung ausgesetzten Bohr­ werkzeugs eingesetzt werden, wodurch der bautechnisch-kon­ struktive Aufwand für beide Kühlmaßnahmen mit günstiger Aus­ wirkung z. B. auf die Handhabbarkeit z. B. einer Kernbohrma­ schine sehr reduziert und vereinfacht werden kann.

Da der Strömungsweg für das Kühlmittel von einer am Umfang des Motor-Gehäusemantels annähernd vom einen zum an­ deren Stirnseitenrand schraubenförmig umlaufenden, flachen, mit seitlich hochstehenden Rippen nutförmig ausgebildeten Aus­ nehmung und eine auf dem Motor-Gehäusemantel kühlmittel-dicht angeordnete Hülse gebildet ist, die den Verlauf der Ausnehmung überdeckt, wobei die Rippen der Ausnehmung bis an die Innenwandung der Hülse heranreichen, kann so das Kühlmittel, z. B. Leitungswasser, auf der sehr großen Umfangsfläche des Motor-Gehäusemantels einen intensiven, vorteilhaft unmittelbaren Kontakt mit diesem haben. Es kann einen Großteil der aufgrund sehr hoher elektrischer Leistungsaufnahme der Motorwicklung hohen Ver­ lustwärme über den Motor-Gehäusemantel dem Motor entziehen und abführen, wobei der geringe Strömungsquerschnitt zwischen Ausnehmung und Hülse zu einer zur hohen Entwärmung besonders beitragenden hohen Strömungsgeschwindigkeit des z. B. ständig mit für Kühlungszwecke vorteilhaft niedriger Temperatur aus dem Wasserleitungsnetz unter dem darin herrschenden Druck nachströmenden Wassers - z. B. 3/4 ltr Wasser pro Minute - beiträgt.

Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit führt auch dazu, daß die das Kühlmittel leitenden Ausnehmungsrippen zu diesem Zweck nicht dichtend an der Innenwandung der Hülse anliegen müssen, was z B. auch die Montage der Hülse auf dem Motor-Gehäuse­ mantel vereinfacht.

Darüberhinaus vergrößert eine solche flache Ausnehmung in Ver­ bindung mit der - bei vorzugsweise zylindrischem Motor-Gehäu­ semantel - runden Hülse die Baugröße des Motors nur geringfügig, stellt aber zugleich eine die Robustheit des Bohrgeräts erhöhende Maßnahme dar, da durch eine bei dieser Ausgestaltung von Motor-Gehäusemantel und Ausnehmung mögliche Hülse nicht nur die Ausnehmung und damit die Motor-Kühl­ einrichtung selbst gegen Beschädigungen von außen beim rauhen Einsatz des Bohrgeräts im Bausektor, sondern andererseits auch noch der Motor-Gehäusemantel mit geschützt ist, so daß ggf. bei entsprechenden Schadensfällen einfach nur diese Hülse aus­ zutauschen ist, nicht aber auch der Motor-Gehäusemantel.

Desweiteren kann durch eine solche - runde - Hülse bei vor­ zugsweise zylindrischem Motor-Gehäusemantel vorteilhaft eine Leckage des Kühlmittels ohne konstruktiv aufwendige Dichtungs­ maßnahmen z. B. allein mittels zwei, jeweils im Stirnrand­ bereich der Hülse zwischen ihr und dem Motor-Gehäusemantel an geordneten O-Ringen verhindert werden. Dementsprechend und auch zur Konstruktions- bzw. Herstellungsvereinfachung sind der Kühlmittel-Einlaß und -Auslaß der Motor-Kühleinrichtung in der Wandung der Hülse jeweils im Bereich eines Stirnseitenran­ des ausgebildet, auch um so dem Strömungsweg für das Kühl­ mittel die größtmögliche Fläche verfügbar zu machen. Dabei ist für eine kürzestmögliche Weiterleitung, also zur Vermeidung unnötiger Verbindungsleitungen, der Kühlmitteleinlaß bei der freien und der Kühlmittelauslaß bei der mit dem Getrie­ begehäuse verbundenen Stirnseite des Motors ausgebildet, was auch einer organischen Kühlmittelleitung entspricht.

Zur Vermeidung eines übermäßig weit von der Wandung der Hülse der Motor-Kühleinrichtung abstehenden Kühlmittel-Ein- und -Auslasses sind diese in einer bevorzugten Ausgestaltung für einen annähernd tangentialen Kühlmittelzu- bzw. -abfluß in bzw. aus der Motor-Kühleinrichtung ausgebildet, z. B. allmäh­ lich aus der Wandungsrundung auskragend Höckerform annehmend.

Dadurch kann z. B. auch ein Schraubanschlußstück für den An­ schluß der Kühlmittel-Zufuhrleitung am Einlaß der Motor-Kühl­ einrichtung, das z. B. in das Innengewinde des Einlasses einge­ schraubt ist und z. B. einen Kugelabsperrhahn und davor z. B. eine Schnellkupplung zum Anschluß eines Wasserschlauches auf­ weist, nahe an der Motor-Kühleinrichtungs-Hülse liegen und muß z. B. nicht senkrecht von der Hülse abstehen, was die Hand­ habung des Bohrgeräts beeinträchtigen kann, z. B. bei seiner Anordnung in einem Bohrgestell z. B. für das Über-Kopf-Bohren.

Mit Vorteil ist an dem die freie Stirnseite des Motor-Ge­ häusemantels verschließenden Lagerschilddeckel ein Kragen aus­ gebildet, so daß die Hülse, die z. B. mit einem Stirnseiten­ rand an einer im Bereich des der Befestigung mit dem Getriebe­ gehäuse dienenden Stirnseitenbereichs des Motor-Gehäusemantels umlaufend ausgebildeten Rippe anliegt, gegen eine möglicher­ weise die Dichtigkeit der O-Ringe beeinträchtigende Längs­ verschiebung auf dem Motor-Gehäusemantel gesichert werden kann, wobei ein vorzugsweise zwischen Deckelkragen und benach­ bartem Hülsen-Stirnseitenrand zusätzlich angeordneter O-Ring auf einfache Weise ohne weitere konstruktive Maßnahmen auch noch eine Rotationsbewegung der Hülse auf dem Motor-Ge­ häusemantel verhindern kann.

Statt dieses O-Rings kann zu diesem Zweck z. B. auch eine an dem Kragen ausgebildete Nase in eine entsprechende Aussparung an der Hülse eingreifen oder ein Zylinderpaßstift in ihrem Stirnseitenrandbereich vorgesehen sein.

Es ist auch denkbar, die Motor-Kühleinrichtung in der Form eines schraubenförmig in mehreren Windungen um den Motor-Ge­ häusemantel geführten Rohres auszubilden, das ggf. zum Schutz gegen Beschädigungen ebenfalls von einer Hülse überdeckt ist. Ggf. kann das Rohr statt schraubenförmig-tangential auch in Längsachsenrichtung des Motor-Gehäusemantels mit jeweils 180°- Umlenkbögen als diesen umhüllende Kühlschlange geführt sein, ggf. auch - bei entsprechender Weite des Motor-Gehäuseman­ tels - an dessen Innenwandung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Vorrichtung zum Einspeisen des Kühlmittels in die Kühlmittelführung der Ab­ triebswelle von zwei Wellendichtringen gebildet, die in einer in dem bohrwerkzeugseitigen Endabschnitt des Getriebegehäuses oder einem daran lösbar angeordneten Gehäusefortsatz ring­ förmigen, z. B. zum Abtriebswellenende hin offen ausgebildeten Ausnehmung, in einem Abstand voneinander auf der Abtriebswelle sitzend, angeordnet sind, wobei der zwischen ihnen gebildete Ringkanal sowohl mit dem Kühlmittelzufuhranschluß als auch mit der Kühlmittelführung der Abtriebswelle in Verbindung steht. Dies stellt eine einfache, preisgünstige Lösung dar, die zudem bei der vorzugsweisen Ausführung mittels eines Gehäusefort­ satzes, z. B. in Form eines an das Ende des Getriebegehäuses angeschraubten Anschlußrings zum Anschluß der Kühlmittelzu­ leitung vom Auslaß der Motor-Kühleinrichtung, wegen der dann besonders leichten Zugänglichkeit der Wellendichtringe nach dessen Abschrauben sehr wartungsfreundlich ist, falls diese einmal ausgetauscht werden müssen.

Der Kühlmittelzufuhranschluß ist vorzugsweise eine in der Wandung des Getriebegehäuses senkrecht zu dessen Oberfläche ausgebildete Bohrung, die in den Ringkanal der Einspeisungs­ vorrichtung einmündet, so daß zum Anschluß der Kühlmittelzu­ leitung vom Auslaß der Motor-Kühleinrichtung ein Innengewinde z. B. zum Einschrauben eines Quetschverbinders vorgesehen wer­ den kann.

Mit Vorteil ist die Kühlmittelführung der Abtriebswelle eine einfache, kostengünstig herstellbare, vom werkzeugseitigen Ab­ triebswellenende bis in Höhe des inneren Wellendichtrings ver­ laufende Zentrallängsbohrung, die über einen seitlich am Wel­ lenumfang mündenden Stichkanal, vorzugsweise als kürzestmög­ liche Verbindung in der Form einer ebenfalls fertigungsgün­ stig ausbildbaren Radialbohrung, mit dem Ringkanal in Verbin­ dung steht.

Statt einer Radialbohrung ist auch eine in Höhe des Ringkanals schräg vom Umfang der Abtriebswelle in Richtung ihres werk­ zeugseitigen Endes verlaufende, in die Zentrallängsbohrung einmündende Sacklochbohrung denkbar, um einer das Kühlmittel ggf. bei hohen Drehzahlen der Abtriebswelle aus einer Radial­ bohrung zurückdrängenden Zentrifugalkraft entgegenzuwirken.

Auch weist die ggf. zur Anordnung am Abtriebswellenende be­ stimmte Werkzeugaufnahme vorteilhaft ebenfalls eine an die Zentrallängsbohrung der Abtriebswelle angepaßte Zentrallängs­ bohrung auf, um so, auf kürzestem Weg ohne besonderen kon­ struktiven Aufwand der Kühlmittel z. B. in den Hohlschaft eines Bohrkronenwerkzeugs weiterzuleiten.

In einer bevorzugten, kostengünstigen Ausgestaltung ist der Kühlmittelauslaß der Motor-Kühleinrichtung durch ein Rohr oder einen flexiblen Schlauch mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvorrichtung verbunden, wobei das Auslaß-Innenge­ winde vorteilhaft für deren jederzeit lösbaren Schrauban­ schluß, z. B. mittels eines Quetschverbinders, dienen kann.

Inbesondere ist das Rohr gegen äußere Beschädigung vorzugsweise in seinem Verlauf vom Kühlmittelauslaß der Motor-Kühlein­ richtung zum Kühlmittel-Zufuhranschluß der Einspeisungsvor­ richtung annähernd der Kontur des Motor-Gehäusemantels und des Getriebegehäuses angepaßt, wozu vorteilhaft der annähernd tan­ gential ausgebildete Kühlmittel-Auslaß aus der Motor-Kühl­ einrichtung beiträgt.

Dabei ist es auch denkbar, das Rohr bzw. den Schlauch durch zusätzliche Maßnahmen gegen Beschädigung zu schützen, z. B. da­ durch, daß am Motor-Gehäusemantel bzw. am Getriebegehäuse durch zwei in einem entsprechenden Abstand voneinander ausge­ bildete Rippen eine Nut zu deren Aufnahme ausgebildet ist oder daß eine geschlossene Abdeckung oder wenigstens eine gitter­ förmig-käfigartige Sicherung über ihnen angebracht ist. Ggf. kann auch die Verbindung statt durch ein außenliegendes Rohr oder eines solchen Schlauches auch durch einen direkt an der Innen- oder Außenwandung der Gehäuse ausgebildeten Kanal erfolgen.

Es ist auch denkbar, zur Weiterleitung des Kühlmittels aus der Motor-Kühleinrichtung zum Bohrkronenwerkzeug die Zentrallängs­ bohrung in der Abtriebswelle in dieser ganz durchgehend aus­ zubilden und gehäuseintern z. B. mittels eines am oder im Ge­ triebegehäuse und Motor-Gehäusemantel ausgebildeten Kanals mit dem Kühlmittelauslaß, der Motor-Kühleinrichtung zu verbinden, so daß nicht nur zusätzliche Schutzmaßnahmen für die Kühlmit­ telweiterleitung entfallen, sondern auch noch das Getriebe in gewissem Umfang entwärmt werden kann.

Anhand einer schematischen Zeichnung wird nachfolgend ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Das in Seitenansicht, teilweise geschnitten, gezeigte Bohrge­ rät mit Kühlung ist eine sogenannte Kernbohrmaschine mit einem Drehstrom-Antriebsmotor 1, dessen Läufer 2 und Ständerwicklung 3 in einem zylindrischen Motor-Gehäusemantel 4 angeordnet sind. Dieser ist an einer Stirnseite mit dem Getriebegehäuse 5 verbunden, während die andere - freie - Stirnseite von einem Lagerschilddeckel 6 verschlossen ist.

Zur Kühlung des Motors 1, die der Kühlung des nicht dargestellten Bohrwerkzeugs vorausgeht, ist die Zufuhr von druckbeaufschlagtem Wasser, vorzugsweise Leitungswasser aus dem Wasserleitungsnetz, als Kühlmittel ohne Rücklauf vor­ gesehen.

Zur Kühlung des Motors 1 ist am Umfang des Motor-Gehäuseman­ tels 4 eine annähernd vom einem zum anderen Stirnseitenrand schraubenförmig umlaufende, flache, mit seitlich hochstehenden Rippen 7 nutförmige Ausnehmung 8 als Strömungsweg für das Kühlwasser ausgebildet, die in Verbindung mit einer auf dem Motor-Gehäusemantel 4 angeordneten Hülse 9, die den Verlauf der Ausnehmung 8 überdeckt, die Kühleinrichtung des Motors 1 bildet. Zur Kühlwasserführung reichen die Rippen 7 bis an die Innenwandung der Hülse 9 heran.

Die Hülse 9 ist durch zwei in ihrem Stirnrandbereich zwischen ihr und dem Motor-Gehäusemantel 4 angeordnete O-Ringe 10, 11 gegen Kühlmittelleckage abgedichtet.

Durch einen am Lagerschilddeckel 6 ausgebildeten Kragen 12 ist die Hülse 9 gegen eine evtl. Bewegung in Längsachsenrichtung des Motor-Gehäusemantels 4 und durch einen zwischen dem Kragen 12 und ihrem benachbarten Stirnseitenrand angeordneten O-Ring 13 gegen eine Rotationsbewegung auf dem Motor-Gehäusemantel 4 gesichert.

In der Außenwandung der Hülse 9 ist ein Kühlwassereinlaß 14 und ein Kühlwasserauslaß 15 ausgebildet. Der Einlaß 14 ist zum Anschluß einer das Kühlwasser, z. B. aus dem Wasserleitungs­ netz, zuführenden Leitung, z. B. eines Wasserschlauchs, vorge­ sehen, wozu er ein Innengewinde hat. Der Auslaß 15 - mit In­ nengewinde - ist zur Weiterleitung des Kühlwassers mittels eines flexiblen Schlauchs 16 , der dem Konturenverlauf von Mo­ tor-Gehäusemantel 4 und Getriebegehäuse 5 angepaßt ist, mit dem Kühlwasser-Zufuhranschluß 17 verbunden. Einlaß 14 und Aus­ laß 15 sind platzsparend annähernd tangential öffnend ausge­ bildet.

Der Kühlwasser-Zufuhranschluß 17 ist eine senkrechte Bohrung im Getriebegehäuse 5, mit Innengewinde zum Anschluß des Ver­ bindungsschlauchs 16, die in den Ringkanal 18 mündet. Dieser ist von dem Getriebegehäuse 5, der Abtriebswelle 19 und zwei in einem Abstand voneinander in einer ringförmigen, zum Wel­ lenende hin offenen Ausnehmung 20 des Getriebegehäuses 5 ange­ ordneten Wellendichtringe 21, 22 gebildet.

Eine Radialbohrung 23 in der Abtriebswelle 19 verbindet den Ringkanal 18 mit der Zentrallängsbohrung 24 der Abtriebswelle 19 zur Einspeisung des Kühlmittels in den Hohlschaft des ein­ zuspannenden Bohrwerkzeugs bis zu den zu kühlenden Schneiden des Bohrwerkzeugs in der Bohrstelle.

Die Durchflußrichtung des Kühlwassers durch die Kernbohrma­ schine ist durch die Pfeile A und B bezeichnet.

Zur Anordnung der Kernbohrmaschine an einem Bohrgestell, z. B. zum Zweck des Über-Kopf-Bohrens, sind am Getriebegehäuse 5 zwei Füße 25 ausgebildet.

Zum Ein- und Ausschalten des Motors dient der Schalter 26 und zur Schaltung der Getriebegänge der Drehknopf 27.

Claims (7)

1. Bohrgerät mit Kühlung durch Kühlmittel-Zufuhr, vorzugsweise ohne kontrollierten Kühlmittel-Rücklauf, insbesondere Kernbohrmaschine mit Druckwasser-Zufuhr,

• - mit einem flüssigkeitsdicht gekapselten elektrischen An­ triebsmotor (1) mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäusemantel (4) mit wenigstens einem auf der Außenwan­ dung annähernd vom einen zum anderen Stirnseitenrand gewindenutenförmig umlaufenden, von einer auf dem Gehäu­ semantel (4) flüssigkeitsdicht angeordneten Hülse (9) überdeckten Kühlmittel-Strömungsweg (7, 8) mit wenigstens einem Kühlmittel-Einlaß (14) und wenigstens einem Kühl­ mittel-Auslaß (15), wobei der Einlaß (14) zum Einspeisen des dem Bohrgerät zuzuführenden Kühlmittels bestimmt und angepaßt ist,
• - mit einem Getriebe mit stirnseitig am Antriebsmotor (1) angeordneten Gehäuse (5) mit einer Abtriebswelle (19) mit wenigstens einer kanalartigen Führung (24) für das Kühl­ mittel wenigstens im Bereich des Endes, welches zur An­ ordnung eines zu kühlenden Bohrwerkzeugs oder einer Bohr­ werkzeugaufnahme bestimmt und angepaßt ist und
• - mit einer mit dem wenigstens einen Kühlmittelauslaß (15) am Antriebsmotor (1) durch eine Kühlmittelzuleitung (16) verbundenen Vorrichtung (21, 22) zum Einspeisen des Kühlmit­ tels in die dem Kühlmittel-Strömungsweg (7, 8) des An­ triebsmotors (1) nachgeordnete Kühlmittelführung (24) der Abtriebswelle (19).

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor als Drehstrommotor (1) ausgeführt ist mit Ständerwicklungen (3) mit großem Leiterquerschnitt und einem Kurzschlußläufer.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittel-Einlaß (14) bei der freien Stirnseite (6) und der Kühlmittel-Auslaß (15) bei der mit dem Getriebegehäuse (5,) verbundenen Stirnseite des Antriebsmo­ tors (1) in der Wandung der Hülse (9) ausgebildet ist.

4. Bohrgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittel-Einlaß (14) und der Kühlmittel-Auslaß (15) für einen annähernd tangentialen Kühlmittelzufluß bzw. -abfluß ausgebildet sind.

5. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die freie Stirnseite des Gehäusemantels (4) des Antriebsmotors (1) von einem Lagerschilddeckel (6) ver­ schlossen ist, an dem ein Kragen (12) ausgebildet ist, zwischen dem und dem benachbartem Stirnrand der Hülse (9) ein O-Ring (13) angeordnet ist.

6. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorrichtung zum Einspeisen des Kühlmittels in die von einer Zentrallängsbohrung (24) in der Abtriebswelle (19) gebildeten Kühlmittelführung von zwei in einer auf der Innenseite der Wandung des Getriebegehäuses (5) oder eines Getriebegehäusefortsatz es ringförmig ausgebildeten Ausneh­ mung (20), in einem Abstand voneinander auf der Abtriebs­ welle (19) sitzend angeordneten, zwischen sich einen Ring­ kanal (18) bildenden Wellendichtringen (21, 22) gebildet ist, wobei der Ringkanal (18) durch eine Bohrung (17) im Getriebegehäuse (5) zugänglich ist und über eine am Umfang der Abtriebswelle (19) mündende Radialbohrung (23) mit der Zentrallängsbohrung in Verbindung steht.

7. Bohrgerät wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auslaß (15) durch ein Rohr oder einen flexi­ blen Schlauch (16) mit dem Kühlmittel-Zufuhranschluß (17) verbunden ist, wobei der Verlauf des Rohres oder Schlauches (16) annähernd der Kontur des Motor-Gehäusemantels (4) und des Getriebegehäuses (5) angepaßt ist.