Warum sollten Gesteinsbohrerschäfte sorgfältiger behandelt werden?
Warum sollten Gesteinsbohrerschäfte sorgfältiger ausgewählt werden?
Der Gesteinsbohrschaft ist ein zentrales Kraftübertragungselement, das zwischen dem Kolben des Gesteinsbohrers und dem Bohrgestänge angeordnet ist. Er überträgt Stoßenergie und Drehmoment unter hohen Belastungen, starkem Verschleiß und korrosiven Bedingungen.
Beim Bohren ist der Schaftadapter kontinuierlich hochfrequenten Kolbenschlägen ausgesetzt. Die Schlagfrequenz kann bis zu 6.300 Schläge pro Minute erreichen. Wiederholte, abwechselnde Druck- und Zugspannungen können leicht zu Ermüdungsrissen führen. Daher muss der Schaft eine ausgezeichnete Dauerfestigkeit aufweisen, die Schlagenergie und das Drehmoment kontinuierlich übertragen, Energieverluste minimieren und vorzeitigen Bruch verhindern.
Die Bedingungen beim Untertagebohren sind noch anspruchsvoller. Spülwasser enthält häufig Mineralien, Sulfide und andere Verunreinigungen und ist daher stark korrosiv. Beim Eindringen durch den Bohrwerkzeugkanal kann es an den Innen- und Außenflächen des Schafts, den Verzahnungen und den Gewindeverbindungen elektrochemische Korrosion verursachen. Diese Korrosion schädigt die Materialoberfläche und erzeugt Poren, die Ausgangspunkte für Ermüdungsrisse sein können.
Der Schaft ist zudem ständiger Reibung und Verschleiß zwischen den Keilwellenpaaren ausgesetzt. Stoß, Reibung und Korrosion wirken zusammen. Bei unzureichender Materialqualität oder mangelhaftem Oberflächenschutz kann es zu Abplatzungen der Keilwellen, Gewindeschäden und Brüchen kommen, was zu Anlagenstillständen führt.
Aus diesem Grund müssen Schaftmaterialien, Wärmebehandlung und Oberflächenbehandlung ein ausgewogenes Verhältnis von Schlagfestigkeit, Dauerfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit gewährleisten. Eine sorgfältige Auswahl trägt dazu bei, den Ersatzteilverbrauch zu reduzieren und die Kontinuität von Untertage-Gesteinsbohrarbeiten zu verbessern.
