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Einrichtung zum Regeln des Bohrvorschubes bei Erdbohranlagen.
Der elektrische Antrieb von Erdbohrmaschinen erfolgte bisher vielfach in der Weise, dass ein Elektromotor zum Antrieb des Bohrerdrehtisches und ein zweiter Motor zum Antrieb des Hubwerkes für den Bohrer Vorschub vorgesehen wurde. Um den Bohrer Vorschub in Abhängigkeit von dem häufig wechselnden Bohrwiderstand zu regeln, wurde zwischen beiden Motoren ein Differentialgetriebe angeordnet, das bei Belastungsänderungen des Drehtischantriebsmotors das auf das Hubwerk ausgeübte Drehmoment ändert. Derartige Antriebsvorrichtungen haben jedochinfolgeVerwendungvon zwei Motoren einen umständlichen Aufbau.
Es sind auch bereits Antriebseinriehtungen für Erdbohranlagen bekanntgeworden, bei denen nur ein Antriebsmotor verwendet wird. Hiebei sind jedoch zur Übertragung der Antriebskraft auf den Drehtisch und das Hubwerk des Bohrers zwei Differentialgetriebe erforderlich. Eine derartige Anordnung hat ebenfalls den Nachteil eines umständlichen und einen grossen Raumbedarf erfordernden Aufbaues. ausserdem kann infolge der unvermeidlichen toten Gänge der Getriebe kein momentanes Ansprechen der Regeleinrichtung und insbesondere auch keine feinstufige Regelung des Bohrervorsehubes in Abhängigkeit vom Bohrwiderstand erzielt werden.
Die Erfindung betrifft nun eine Einrichtung zum Regeln des Bohrvorsehubes bei Erdbohranlagen, bei denen für den Antrieb des Drehtisches und des Hubwerkes des Bohrers nur ein Motor verwendet wird, der unter Zwischenschaltung nur eines Differentialgetriebes den Antrieb bewirkt, dessen Planetenräder mit dem Antriebsmotor bzw. dem Bohrerdrehtisch gekuppelt sind. Gemäss der Erfindung wird der Bohrervorschub dadurch geregelt, dass die beiden Sonnenräder des Differentialgetriebes mit dem den Bohrer in axialer Richtung bewegenden Hubwerk bzw. mit einer elektromagnetischen Regelbremse verbunden sind, die in Abhängigkeit von dem Bohrwiderstand und der Belastung des Antriebsmotors erregt wird und das mit ihr gekuppelte Sonnenrad abbremst.
Durch die Erfindung wird der Bohrervorschub sowie der von diesem auf die Bohrlochsohle ausgeübte Druck in Abhängigkeit vom Bohrwiderstand in solcher Weise geregelt, dass bei wachsendem Bohrwiderstand und dadurch verursachter Ver-
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das Hubwerk in solcher Richtung angetrieben wird, in welcher der Bohrdruck vermindert wird. Infolge der rein elektrischen Regelung des Bohrervorschubes tritt der Regelvorgang sofort bei Belastungszunahme des Antriebsmotors ein. so dass dessen tberlastung mit Sicherheit verhindert wird. Gegenüber den bekannten Einrichtungen wird somit durch die Erfindung der Vorteil einer sehr empfindlichen, bei Änderungen des Bohrwiderstandes sofort ansprechenden Regelung des Bohrervorschubes ermöglicht.
Ausserdem hat sie den Vorteil eines einfachen Aufbaues und einer leichten Regelung der Geschwindigkeit und der Drehrichtung der umlaufenden Teiler.
Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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das Kettenrad J aufgekeilt ist. Mit 6 ist die Hubtrommel bezeichnet, deren Welle 7 in den Lagern 8 ruht, und die an ihrem einen Ende das Kettenrad 9 trägt. Die Trommel 6 trägt ein Hubseil. 10, das zum Heben und Senken des Bohrers dient.
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angetrieben. Die Sonnenräder 18 und 14 sind mit Verlängerungshülsen versehen, worauf ein Kettenrad 77 bzw. eine Magnetbremse. 18 aufgekeilt ist.
Das Planetengetriebe 12 ist mit der Welle 79 fest verbunden, die über das Kettenrad 20, die Kette 21, das Kettenrad J, die Welle 4, den Drehtisch 1 und damit den Bohrer 2 antreibt, während die Trommelwelle 7 über das Kettenrad 9, die Kette 21, das Kettenrad 77
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trisch verbunden.
Die Arbeitsweise der Einrichtung nach der Erfindung ist nun wie folgt :
Wird beispielsweise angenommen, dass der Bohrersehaft sich im Eingriff mit dem Drehtisch 1 befindet und mit dem einen Ende des Hubseiles 10 verbunden ist und dass ferner die Welle 4 des Dreh-
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Bohrer drehen. Ist nun die Magnetbremse 18 nicht erregt, so kann sich das Sonnenrad 14 frei auf der Welle 19 drehen. Das Sonnenrad 18 wird sieh dabei infolge seiner Kettenradverbindung mit der Trommelwelle 7 in derselben Richtung wie diese drehen und so das Hubseil 70 in der Richtung auf das Arbeitsgut bewegen.
Die normale Drehrichtung des Sonnenrades 13 wird deshalb umgekehrt dem Uhrzeigersinn
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angetriebene Planetengetriebe und das Sonnenrad 14 wird sieh dagegen in der entgegengesetzten Richtung d. h. im Uhrzeigersinn drehen.
Solange nun das Sonnengetriebe 14 sieh frei auf der Welle 19 bewegen kann, wird keine Kraft- übertragung von dem angetriebenen Planetenrad 12 auf das Sonnenrad 73 stattfinden. Wird jedoch das Sonnengetriebe 14 festgehalten, so wird das Planetengetriebe 1 : 2 ein Drehmoment auf das Sonnenrad 73 übertragen und dieses wird sich entgegengesetzt seiner früheren Drehrichtung, demnach im Uhrzeigersinn, bewegen. Das hat zur Folge, dass nun auch die Trommel 6 ihre Drehrichtang umkehrt. wodurch das Hubseil 10 angehoben und der Bohrer von der Arbeitsstelle entfernt wird.
Das Festhalten des Sonnenrades 14 erfolgt dabei durch die Magnetbremse 7S, deren Erreger-
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wodurch das Sonnenrad 14 entweder freigegeben oder festgehalten wird. Wenn demnach der Bohrer in einem verhältnismässig weichen Boden, z. B. Ton oder Sand, arbeitet und dann plötzlich auf einen Stein oder harten Felsen stösst, so wird die erhöhte Belastung des Bohrers auf den Motor 76 und damit auch auf die Magnetbremse 18 zurückwirken, die das Sonnenrad 14 entweder verzögern oder stillsetzen wird.
Die dauernde Drehung des Motors 16 kann in einem Grenzfall eine Umkehr der Drehrichtung des
Sonnenrades 13 und damit der Trommel 6 herbeiführen. Die Trommel wird dann den Bohrer anheben oder vollständig von der Arbeitsstelle entfernen, wodurch der Bohrer entlastet wird und so seine normale Drehgeschwindigkeit wieder annehmen kann. Die Magnetbremse 18 wird selbsttätig wieder erregt und gibt das Sonnenrad 74 frei. Dies hat zur Folge, dass die Trommel den Bohrer wieder nach der Arbeits- stelle vorschiebt und so normale Betriebsverhältnisse wieder hergestellt sind.
Die Einrichtung ist dabei so getroffen, dass die Bremse 18 auch unabhängig von dem Motordreh- moment über die Stromleitungen 22 erregt werden kann. Man erreicht auf diese Weise, dass die Trommel 6 auch für Nebenarbeiten zum Heben und Senken verwendet werden kann, während der Drehtisch 1 dabei stillsteht.
Die Erfindung stellt ein einfaches und sicher wirkendes Mittel zur Ausübung der verschiedensten bei Erdbohrungen vorkommenden Arbeiten dar. Sie ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr können verschiedene Änderungen in der Anordnung und der Bauart vorgenommen werden, ohne dabei von dem Wesen der Erfindung abzuweichen.