Drei Anzeichen dafür, dass die langen Bolzen Ihrer Gesteinsbohrmaschine versagen – und was passiert, wenn Sie sie ignorieren

Die langen Bolzen einer Gesteinsbohrmaschine sind die wichtigsten Bauteile, die niemand überprüft. Sie bewegen sich nicht. Sie weisen keinen sichtbaren Verschleiß auf. Sie sitzen einfach da, bis zu 70 % ihrer Streckgrenze gedehnt, und klemmen den vorderen Kopf an den Zylinder und diesen wiederum an den hinteren Kopf. Solange sie ihren Zweck erfüllen, denkt man nicht weiter darüber nach.

Wenn die Schrauben ihre Funktion nicht mehr erfüllen, signalisiert Ihnen der Bohrer das – aber nur, wenn Sie wissen, worauf Sie achten müssen. Hier sind die drei Anzeichen dafür, dass die Schrauben an Vorspannung verlieren, und was passiert, wenn Sie weiterbohren.

Signal 1: Öl tritt um die Schraubenköpfe herum aus

Dies ist das früheste und am häufigsten ignorierte Warnsignal. Ein dünner Ölfilm bildet sich um den Schraubenkopf oder die Mutter und breitet sich vom Schraubenloch über den vorderen oder hinteren Zylinderkopf aus. Es ist kein Schwall, kein Tropfen, sondern ein kleiner Fleck. Und weil er so gering ist, wird er am Ende der Schicht abgewischt, ohne dass sich jemand weiter darum kümmert.

Was tatsächlich passiert: Die Schraube hat ihre Vorspannung verloren – entweder durch Dehnung, Gewindeermüdung oder Dichtungskompression – und die Klemmkraft, die die Verbindung geschlossen hält, ist unter den internen Druckimpuls des Kolbens gesunken. Bei jedem Kolbenschlag drückt der Druckstoß im Zylinder die Dichtflächen um einige Mikrometer auseinander. Öl wird durch den Spalt herausgepresst. Wenn der Druck sinkt, schließt sich die Verbindung wieder und saugt dabei Luft und Verunreinigungen an.

Das Öl, das man außen sieht, ist nur ein Symptom. Der Schmutz und die Feuchtigkeit, die beim Rückhub angesaugt werden, sind das eigentliche Problem. Sie verunreinigen das Öl im Inneren, beschleunigen den Verschleiß aller beweglichen Teile und führen schließlich zu Riefen im Kolbenlauf und an den Ventilsitzflächen.

Prüfen Sie das Anzugsmoment der Schraube, bevor Sie von einer oberflächlichen Undichtigkeit ausgehen. Dreht sich die Mutter, bevor das vorgeschriebene Drehmoment erreicht ist – und haben Sie sie nicht vorher gelöst –, hat die Schraube an Vorspannung verloren. Tritt die Undichtigkeit nach dem erneuten Anziehen innerhalb einer Schicht wieder auf, hat sich die Schraube dauerhaft gedehnt und muss ausgetauscht werden.

Signal Zwei: Vibrationen, die sich bei voller Leistung verschlimmern

Jeder Gesteinsbohrer vibriert. Er ist eine Schlagmaschine – Vibrationen sind ihm inhärent. Ein Bohrer mit intakten, langen Bolzen erzeugt jedoch eine präzise, ​​hochfrequente Vibration, die sich entlang der Bohrachse konzentriert. Ein Bohrer mit lockeren oder gedehnten Bolzen entwickelt eine andere Art von Vibration: niedrigere Frequenz, breiteres Spektrum, eher ein Rütteln als ein Summen, und am stärksten bei voller Schlagkraft.

Dies geschieht, weil die Verbindung zwischen Bohrkopf und Zylinder nicht mehr starr ist. Die beiden Gussteile können sich bei jedem Schlag relativ zueinander bewegen – zwar nur Bruchteile eines Millimeters, aber bei 50 Schlägen pro Sekunde summieren sich diese Bruchteile. Die Eigenfrequenz des Bohrers ändert sich, da die Schraubverbindungen an Steifigkeit verlieren, und die Schwingungsharmonischen verschieben sich in Bereiche, für deren Dämpfung die internen Komponenten nicht ausgelegt sind.

Die praktische Folge: Der Schaftadapter, der auf die präzise Ausrichtung zwischen der vorderen Kopfbuchse und der Kolbenbohrung angewiesen ist, wird schräg belastet. Der Kolben trifft außermittig. Der Adapter überträgt diesen außermittigen Aufprall auf das Bohrgestänge. Das Gestänge verbiegt sich. Der Bohrer wird ungleichmäßig belastet. Eine Schraube im Wert von hundert Dollar löst eine Kettenreaktion aus, die Werkzeuge im Wert von Tausenden zerstört.

Wenn Sie während einer Schicht eine Veränderung der Vibrationscharakteristik der Bohrmaschine feststellen – insbesondere wenn sie von einem scharfen Knacken zu einem dumpfen Geräusch übergeht – halten Sie an und überprüfen Sie das Anzugsmoment der Schrauben. Die veränderte Vibration signalisiert Ihnen, dass die Schrauben an Halt verlieren.

Signal Drei: Muttern, die nicht fest sitzen

Man zieht eine Mutter zu Beginn des Schichtwechsels mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an. Nach der Hälfte der Schicht ist sie locker. Man zieht sie erneut fest. Beim nächsten Schichtwechsel ist sie wieder locker. Die Mutter löst sich nicht – die Schraube dehnt sich.

Lange Schrauben sind so konstruiert, dass sie im elastischen Bereich arbeiten – sie dehnen sich unter Spannung und kehren nach Entlastung in ihre ursprüngliche Länge zurück. Werden sie jedoch wiederholt über ihre Streckgrenze hinaus belastet – was bei zu geringem Anzugsmoment und starkem Öffnen und Schließen der Verbindung geschieht –, erfahren sie eine zunehmende bleibende Dehnung. Jede Dehnung verringert die Vorspannung, was die Bewegung der Verbindung und damit die weitere Dehnung verstärkt. Es entsteht ein Teufelskreis, der entweder zum Bruch der Schraube oder zu deren so starker Dehnung führt, dass sie keinerlei Vorspannung mehr halten kann.

Eine dauerhaft gedehnte Schraube muss ersetzt werden. Nachziehen hilft nicht – man dreht die Mutter nur weiter auf eine bereits nachgegebene Schraube, und bei der nächsten Belastung dehnt sie sich weiter aus. Ist eine sichtbare Einschnürung – eine Verringerung des Durchmessers entlang des Schraubenschafts – erkennbar, befindet sich die Schraube im Endstadium des Zugversagens und könnte beim nächsten Schlag brechen.

Der vorbeugende Wartungsplan, der weniger kostet als eine Panne.

Das Versagen langer Bolzen ist eine der wenigen Bohrfehlerarten, die sich durch einen einfachen Zeitplan nahezu vollständig verhindern lassen:

• Sichtprüfung bei jeder Schicht: Achten Sie auf Ölflecken an Schraubenköpfen und Muttern. Dreißig Sekunden genügen, um die ersten Warnsignale zu erkennen.

• Drehmomentprüfung alle 50 Stunden: Jede Mutter mit einem kalibrierten Drehmomentschlüssel auf den vorgegebenen Wert anziehen. Wenn sich die Schraube auch nur um eine Umdrehung dreht, bevor der Schlüssel klickt, hat sie an Vorspannung verloren.

• Vorbeugender Austausch alle 400 Betriebsstunden: Lange Schrauben sind Verschleißteile mit begrenzter Lebensdauer. Tauschen Sie sie planmäßig aus, bevor sie ausfallen, nicht erst danach. Die Kosten für vier Schrauben und eine Stunde Stillstand sind vernachlässigbar im Vergleich zu den Kosten eines durch eine unter Last gebrochene Schraube beschädigten Zylinderkopfes.

• Führen Sie ein Protokoll: Datum der Schraubenmontage, Betriebsstunden beim Austausch, Drehmomentwerte bei der Überprüfung. Es lassen sich Muster erkennen – wenn sich eine Schraube regelmäßig vor den anderen löst, ist etwas an der Montage oder der Belastung ungleichmäßig, und Sie können dies erkennen, bevor es zu einem Ausfall kommt.