Austausch der langen Bolzen für Felsbohrmaschinen: Worauf Sie achten sollten, wenn Sie sie demontiert haben.

Lange Bolzen – die Spannbolzen, die den vorderen Kopf, den Zylinder und den hinteren Kopf eines Gesteinsbohrers zusammenhalten – gehören zu jenen Bauteilen, an die niemand denkt, bis sie versagen. Und wenn sie versagen, lassen sich die Symptome leicht falsch deuten: austretendes Öl um die Bolzenlöcher, eine neue Vibration, die in der letzten Schicht noch nicht vorhanden war, oder ein leichtes Spiel in den Gelenken des Bohrers, das die gesamte Maschine schwammig laufen lässt.

Diese Symptome deuten darauf hin, dass die Schrauben ihre Vorspannung verloren haben – entweder sind sie über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt, die Muttern haben sich gelöst oder die Schraube selbst ist ermüdet. In jedem dieser Fälle muss die Bohrmaschine zerlegt werden. Da Sie den Bohrkopf ohnehin demontieren müssen, sollten Sie gleich drei Verschleißteile überprüfen – denn deren Austausch kostet nur einen Bruchteil dessen, was ein Ausfall im Betrieb kosten würde.

Was lange Schrauben tatsächlich bewirken (und warum sie versagen)

Jeder hydraulische oder pneumatische Gesteinsbohrer verfügt über lange Bolzen – üblicherweise vier, manchmal sechs –, die sich über die gesamte Länge des Bohrkörpers vom vorderen zum hinteren Kopf erstrecken. Ihre Aufgabe ist einfach: Sie klemmen die drei Hauptsektionen mit ausreichender Vorspannung zusammen, sodass der Innendruck durch Kolbenaufprall und Hydraulikflüssigkeit die Verbindungen nicht lösen kann. Ein korrekt angezogener Bolzen wird elastisch gedehnt und zieht die Sektionen mit einer Klemmkraft zusammen, die die maximale Trennkraft im Betrieb übersteigt.

Wenn eine lange Schraube durch Dehnung, Gewindeermüdung oder Lockerung der Mutter an Vorspannung verliert, kann sich die Verbindung zwischen Zylinder und Zylinderkopf bei jedem Kolbenhub minimal lösen. Diese minimale Trennung drückt Öl durch die Verbindung. Außerdem verschiebt sich der Zylinderkopf dadurch leicht relativ zum Zylinder, wodurch die Schaftführungsbuchse nicht mehr mit der Kolbenbohrung fluchtet und der Schaftadapter schräg auf den Kolben aufprallt.

Die Anzeichen für einen Ausfall sind eindeutig, sobald man weiß, worauf man achten muss: Öl, das um die Schraubenköpfe herum austritt, verstärkte Vibrationen, die bei voller Schlagkraft am stärksten sind, und eine subtile Veränderung im Geräusch des Bohrers – der knackige, perkussive Knall wird dumpfer und resonanter, da an der Verbindung Energie verloren geht.

Bemerkt man den Fehler frühzeitig, tauscht man nur Schrauben und Dichtungen aus. Läuft der Motor weiter, bis etwas kaputtgeht, müssen Kolben, Zylinder oder Zylinderkopf erneuert werden. Die wirtschaftlichen Folgen sind offensichtlich.

Das Austauschverfahren – und worauf Sie dabei achten sollten

Die Vorgehensweise zum Austauschen der langen Schraube ist recht einfach. Befestigen Sie die Bohrmaschine auf einer sauberen Werkbank – nicht auf dem Boden, nicht auf einem Eimer und nicht auf den Schienen des Bohrgeräts. Eine Werkbank ist unerlässlich. Sie arbeiten mit Bauteilen, die präzise zusammenpassen, und Schmutz an den Dichtflächen kann später zu Undichtigkeiten führen.

Bevor Sie einen Schraubenschlüssel ansetzen, reinigen Sie die Bohrmaschine außen gründlich. Gesteinsstaub, Fett und Bohrschlamm, die beim Zerlegen ins Innere gelangen, setzen sich in den Lagern fest, beschädigen Dichtflächen und verstopfen Ölkanäle.

Lösen Sie die Muttern mit einer Stecknuss – nicht mit einem Schlagschrauber oder einer Rohrzange am Schraubenkopf. Schlagschrauber können das Gewinde beim Lösen beschädigen, wenn die Schraube noch unter Spannung steht. Sobald alle Muttern gelöst sind, drehen Sie sie gleichmäßig sternförmig zurück, nicht einzeln ganz. Ein ungleichmäßiges Lösen der Klemmkraft kann den vorderen Kopf kippen und die Ausrichtung der internen Bauteile beeinträchtigen.

Heben Sie den vorderen Zylinderkopf gerade ab. Hebeln Sie ihn nicht mit einem Schraubendreher zwischen den Dichtflächen ab. Falls er festsitzt – was häufig vorkommt, da sich die Dichtung mit der Zeit verklebt hat – klopfen Sie vorsichtig mit einem Schonhammer am Rand entlang, bis er sich löst.

Und wenn Sie schon mal da drin sind: Drei Verbrauchsgüter, die Sie untersuchen sollten.

Der vordere Kopf ist abmontiert, das Innenleben der Bohrmaschine liegt frei. Sie sind hier, um lange Schrauben zu ersetzen. Nutzen Sie die Gelegenheit und überprüfen Sie drei Punkte, damit Sie die Bohrmaschine in drei Monaten nicht wieder auseinandernehmen müssen.

Erstens: die Schaftführungsbuchse.Dies ist die Buchse im vorderen Bohrkopf, die den Schaftadapter stützt. Sie ist das am stärksten beanspruchte Verschleißteil im vorderen Bereich. Messen Sie den Innendurchmesser – liegt er außerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Toleranz, muss die Buchse ausgetauscht werden. Prüfen Sie die Bohrungsfläche auf Riefen, Fressspuren oder ungleichmäßigen Verschleiß. Eine oval verschlissene Buchse – dies tritt auf, wenn die Bohrmaschine ständig mit verbogenen Bohrgestängen arbeitet – führt dazu, dass der Schaftadapter bei jedem Bohrvorgang eiert. Dieses Ebbespiel zerstört die neu eingebauten Dichtungen im vorderen Bohrkopf.

Der Austausch der Schaftführungsbuchse bei abgenommenem Zylinderkopf dauert nur wenige Minuten und ist kostengünstig. Der Austausch nach einem Ausfall im Betrieb – wenn der wackelnde Schaftadapter den Kolben, die Dichtungsbohrungen und möglicherweise das Zylinderkopfgehäuse beschädigt hat – ist um ein Vielfaches teurer.

Zweitens: der Schaftadapter selbst.Ziehen Sie die Dichtung heraus und prüfen Sie die Dichtfläche – den Bereich, der am vorderen Zylinderkopf-Öldichtring anliegt. Sie sollte glatt, poliert und frei von Riefen, Lochfraß oder Korrosion sein. Jegliche Unebenheiten auf dieser Fläche wirken wie ein Schneidwerkzeug gegen die neuen Dichtungen. Prüfen Sie auch die Auftrefffläche des Kolbens – eine pilzförmige oder narbige Auftrefffläche deutet darauf hin, dass der Kolben nicht mittig aufgeschlagen ist, was in der Regel auf eine verschlissene Führungsbuchse zurückzuführen ist.

Drittens: die vorderen Zylinderkopfdichtungen.Sie werden diese Dichtungen ohnehin austauschen – es wäre unklug, dies nicht zu tun, solange der Bohrkopf zugänglich ist –, aber überprüfen Sie die alten Dichtungen, bevor Sie sie entsorgen. Das Verschleißbild der alten Dichtungen gibt Aufschluss darüber, was im Inneren der Bohrmaschine vor sich ging. Gleichmäßiger Verschleiß über den gesamten Umfang bedeutet, dass der Schaftadapter rund lief. Einseitiger Verschleiß bedeutet, dass der Adapter durchgebogen war – und das wiederum bedeutet, dass die Führungsbuchse verschlissen, die Bohrstangen verbogen oder die Bohrmaschine schräg betrieben wurde.

Drehmomentwerte und warum sie wichtig sind

Das Anzugsmoment von Schrauben ist keine einfache Ermessensfrage. Zu lockere Schrauben verlieren ihre Vorspannung, und die Verbindung wird undicht. Zu lockere Schrauben dehnen sich dauerhaft aus und verlieren dadurch ebenfalls ihre Vorspannung, jedoch mit dem zusätzlichen Risiko, beim nächsten Anziehen zu brechen.

Jedes Bohrgerät hat ein vorgegebenes Drehmoment. Ein gängiger Hydraulikbohrer der Klasse A18 benötigt beispielsweise 300 Nm an den hinteren und 350 Nm an den vorderen Schrauben. Dieser Unterschied – 50 Nm mehr vorne – ergibt sich daraus, dass der vordere Bereich die Hauptlast der Stoßkräfte aufnimmt und daher eine höhere Klemmkraft benötigt, um ein Lösen der Verbindungen zu verhindern.

Verwenden Sie einen kalibrierten Drehmomentschlüssel. Nicht den, der seit fünf Jahren im Werkzeugkasten herumliegt, nicht den Schlagschrauber mit Drehmomentstab, nicht zwei Ruckler an einem Brecheisen. Einen kalibrierten Drehmomentschlüssel. Ziehen Sie die Schrauben sternförmig in zwei oder drei aufeinanderfolgenden Schritten bis zum endgültigen Drehmoment an.

Lassen Sie die Bohrmaschine nach der Montage fünf Minuten lang ohne Last laufen. Prüfen Sie auf Öllecks an den Schraubenköpfen und an der Verbindungsstelle. Achten Sie auf ungewöhnliche Vibrationen oder Geräusche. Wenn alles ruhig und trocken ist, ist die Montage abgeschlossen. Sollten Sie Anzeichen von Ölaustritt feststellen, stoppen Sie den Vorgang und überprüfen Sie erneut – ein Ölleck an einer frisch montierten Bohrmaschine bedeutet, dass etwas nicht richtig sitzt, und ein weiterer Betrieb behebt das Problem nicht.