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Einrichtung zum Regel. n des Bohrvorschubes bei Tiefbohranlagen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln des Bohrvorsehubes bei Tiefbohranlagen, bei denen der Drehtisch und das Hubwerk des Bohrers von nur einem Motor unter Zwischenschaltung eines Differentialgetriebes angetrieben werden, dessen Planetenräder mit dem Antriebsmotor gekuppelt sind. Gemäss der Erfindung ist das eine Sonnenrad dieses Getriebes mit dem Drehtisch und das andere Sonnenrad mit dem, den Bohrer in axialer Richtung bewegenden Hubwerk sowie mit einer durch Federkraft gesteuerten Bremse gekuppelt, durch die der auf den Bohrer ausgeübte Druck selbsttätig geregelt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Mit 1 ist ein Drehtisch bezeichnet, der eine-Öffnung 2 zur Aufnahme des Bohrers 2a besitzt. 3 ist eine Windentrommel, die die Vorschubbewegung des Bohrers in bekannter Weise zulässt und 4 ist eine Vorgelegewelle, die zum Antrieb der Trommelwelle 5 und der auf ihr sitzenden Trommel 3 dient. Die Wellen 4 und 5 laufen in den Lagern 6 bzw. 6a, die am besten in nicht dargestellten Auslegerpfosten befestigt sind, u. zw. so, dass die Vorgelegewelle 4 oberhalb der Trommel-3 zu liegen kommt. Die Trommelwelle 5 und die Vorgelegewelle 4 sind mit Kettenrädern 8 bzw. 9 und 10 bzw. ll versehen, die durch Ketten verbunden sind, so dass dadurch die Trommelwelle entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit angetrieben werden kann.
Die Trommel 3 ist mit Bremsscheiben 7 versehen, die abgebremst werden können, um so ihre Drehgeschwindigkeit und damit die Vorschubbewegung des Bohrers zu steuern bzw. die Einwirkung des Gewichtes des Bohrers und des Vorsehubseiles auf das Sonnenrad 22 zu beeinflussen.
Die Vorgelegewelle 4 trägt an ihren beiden Enden die Trommeln 12, die beispie'sweise zum Heben des Bohrers oder des Auslegers dienen können. Auf dem einen verlängerten Ende der Vorgelegewelle 4 sitzt lose drehbar die durch das Kettenrad 15 5 angetriebene Kupplungsmuffe 13, die mit dem Kettenrad 14 gekuppelt werden kann. Das Kettenrad 15 ist durch den Kettentrieb 30, 29 und durch die Welle 28 mit dem Kettenrad 23 des Differentialgetriebes 17 verbunden. 16 ist der Getriebekasten für das Differentialgetriebe, das über das Ritzel 26, die Welle 19 und die Kupplung 21 von dem Motor 18 angetrieben wird. 20 ist eine Öffnung, durch die Welle 19 in den Getriebekasten hineinragt.
Das Differentialgetriebe 17 besteht aus dem üblichen Paar von Sonnenrädern 22 und 23 und den Planetenrädern 24, die in dem ringförmigen Stirnrad 2. drehbar gelagert sind. 27 ist eine Welle, die mit dem Sonnenrad 22 fest verbunden ist. Auf ihr sind eine Anzahl von Kettenrädern 31 aufgekeilt, von denen eines, je nach dem gewünschten Ubersetzungs-oder Geschwindigkeitsverhältnis, durch eine Kette. 32 mit dem auf der Vorgelegewelle 4 verschiebbaren Kettenrad 33 verbunden ist.. 34 ist eine Bremse, die auch auf der Welle 27 angeordnet ist, und durch die ein Abbremsen dieser Welle und damit des Sonnenrades 22 erzielt werden kann.
Die Bremskraft kann dabei mit Hilfe einer Feder 35 verstellt werden, wodurch sich ebenfalls eine bestimmte Geschwindigkeit entsprechend der gewünschten Vorsehubbewegung einstellen lässt. Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist nun wie folgt :
Nimmt man an, dass der Bohrer 2 a mit dem drehbaren Bohrtisch 1 und dem Vorschubseil der Trommel 3 verbunden ist, so werden das Stirnrad 2. und damit die Planetenräder 24 beim Anlassen des Motors 18 in Umdrehungen versetzt. Das Planetengetriebe wird infolge seines Eingriffes mit den Sonnenrädern 22 und 23 bestrebt sein, auch die Wellen 27 und 28 zu drehen.
Die Welle 28 treibt nun
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mit Hilfe des Kettengetriebe 29,30, 15 die Kupplungsmuffe 13 an, und, je nachdem diese mit dem Zahnrad 15 in Eingriff steht oder nicht, wird der Drehtisch 1 angetrieben werden oder in Ruhe bleiben.
Die Welle 27 kann über eines der Kettenräder 31 mit Hilfe der Kette 32 das Kettenrad 33 und damit die Vorgelegewelle 4 und ferner über das Zahnradgetriebe 8, 9 oder 10, 11 die Trommelwelle 5 und damit die Trommel 3 antreiben.
Der Bohrer 2a wird sich entsprechend seinem Eigengewicht in das zu bohrende Gut vorschieben.
Die Kraft, mit der die Trommelwelle 5 als auch die Vorgelegewelle 4 zu drehen versucht wird, wird von dem Gewicht abhängen, das durch den Bohrer und das Vorschubseil ausgeübt wird. Diese Kraft überträgt sich auf das Sonnenrad 22 und versucht es in dem der Bohrervorschubbewegung entsprechenden Drehsinn zu bewegen.
Für den Fall, dass der Bohrwiderstand sich ändert, beispielsweise sich vergrössert, so wird die Geschwindigkeit des Drehtisches 1 abnehmen und das Sonnenrad 23 des Differentialgetriebes 19 wird sich ebenfalls langsamer drehen. Die Folge davon wird sein, dass sich die Geschwindigkeit des Sonnenrades 22 entsprechend verändern wird, u. zw. derart, dass eine Verzögerung der Vorschubbewegung des Bohrers oder deren Umkehrung eintreten wird. Dieser Vorgang dauert so lange, bis sich die Geschwindigkeit des Bohrers wieder auf die richtige Sehneidgeschwindigkeit erhöht hat, wobei auch die Trommel 3 wieder ihre entsprechende Vorschubgeschwindigkeit annehmen wird.
Eine Umkehr der Vorschubdrehrichtung des Sonnenrades 22 und damit der Trommel 3 wird erst dann eintreten, wenn das auf dieses Sonnenrad von dem Motor übertragene Drehmoment grösser als das zum Tragen des Gewichtes des Bohrers und des Vorsehubseiles erforderliche Drehmoment ist. Mit Hilfe der Bremse 34 und des Kettengetriebes 31, 32,33 sowie durch Abbremsen der Bremsscheiben 7, kann das von dem Gewicht des Bohrers und des Vorschubseiles auf das Sonnenrad 22 ausgeübte Drehmoment unabhängig von der Bohrtiefe mit praktisch genügender Genauigkeit konstant gehalten werden.
Durch das Differentialgetriebe wird demnach ein Ausgleich zwischen der Drehbewegung des Drehtisches 1 und der Aufzugskraft bewirkt, womit der Bohrer von der Arbeitsstelle zurückgezogen wird, wenn diese Drehbewegung infolge des erhöhten Bohrwiderstandes verzögert oder wenn der Bohrer vollständig festgehalten wird. Es lassen sich dadurch unzulässige Beanspruchungen oder Brüche der einzelnen Getriebeteile vermeiden.
Will man nun beispielsweise die gesamte zur Verfügung stehende Kraft nur zum Heben des Bohrers verwenden, so kann dies dadurch erzielt werden, dass man die den Antrieb des Drehtisches bewirkende Seite des Differentialgetriebes verriegelt. Man kann dies beispielsweise durch eine Kupplung 39 erreichen, die beim Anlassen des Motors 18 mit dem Getriebekasten 16 verbunden wird, und so ein Stillsetzen der Welle 28 und damit des Drehtisches 1 herbeiführt, so dass dadurch das gesamte Motordrehmoment nur auf das Sonnenrad 22 übertragen wird.
Durch die Erfindung wird somit ein wirklmgsvolles Antriebs-und Regelmittel für derartige Bohranlagen geschaffen und eine Vereinfachung der gesamten Bohreinrichtung erzielt.
Sie ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, vielmehr können Abweichungen in der Bauart der einzelnen Teile und in der Verwendungsart vorgenommen werden, ohne dadurch von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.