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Vorrichtung zum Schutze von Drehbohrgeräten gegen Überbeanspruchung auf Verdrehung.
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erfolgen.
Durch den Einbau einer Sicherheitsvorrichtung gemäss der Erfindung in eine vorhandene Bohr- anlage ist es möglich, trotz der Beibehaltung des Nachlassverfahrens von Hand aus bis an die Grenze der für die verwendeten Bohrgeräte jeweils zulässigen Drehmomente zu gehen, also grosse Bohrleistungen zu erzielen, ohne Gefahr zu laufen, dass die Bohrwerkzeuge infolge Überbeanspruchung beschädigt werden.
In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt im Aufriss und Fig. 2 in einer Druntersicht eine Drehbohrvorrichtung gebräuchlicher
Konstruktion, einen sogenannten Drehbohrtisch, in welchen eine Sicherheitsvorrichtung gemäss der
Erfindung gegen Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes eingebaut ist. Beim Ausführung- beispiele gemäss der Zeichnung ist von einer Lamellenkupplung Gebrauch gemacht, bei welcher der eine
Satz Lamellen 1 durch einen oder mehrere Keile 2, die in einem Ring 3 eingesetzt sind, mitgenommen wird, während eine zweite Serie von Lamellen 5 durch einen oder mehrere Keile 6 mit einem im Ringe 3 drehbaren Zylindereinsatz 7 verbunden ist. Ein polygonaler Teil der Aussenfläche des Ringes 3 passt in eine entsprechende Ausnehmung der Drehtischplatte 4, während ein zylindrischer Teil des Ringes zur Zentrierung dient.
In den Einsatzzylinder 1 sind zweiteilige Einsatzstücke 8 bekannter Ausführung eingeschoben, in deren quadratischen Ausnehmung die Bohrstange 9 verschiebbar ist. Die Lamellen 1 und 5 werden, wie dies bei derartigen Kupplungen gebräuchlich ist, durch eine Feder 10 zusammengepresst. Diese ist einerseits durch zwei Muttern 11 auf der Zylinderbüchse 7 abgestützt und drückt anderseits über ein Axialkugellager 12 auf einen Pressring 13, der mit drei voneinander gleich weit entfernten Zapfen versehen ist. Zwei von diesen Zapfen stützen sich gegen am Winkelring befestigte Pfannen 14, 15, also gegen feste Unterlagen, der dritte Zapfen drückt auf eine Messdose 16.
Da sieh der gesamte Anpressungsdruck auf drei Punkte verteilt, wird das mit der Messdose verbundene Manometer. 27 nur ein Drittel des Anpressungsdruckes anzeigen.
Wird nun auf den Drehtisch ein Drehmoment ausgeübt, so wird dieses über den Winkelring 3, Keil 2, die durch Reibung miteinander verbundenen Lamellen 1 und 5, Keil 6, Zylindereinsatz 7 und Einsatzstück 8 auf die Bohrstange 9 und damit auf das Gestänge und das Werkzeug übertragen. Das grösste Drehmoment, das übertragen werden kann, ist abhängig von der Reibung zwischen den Lamellen, bzw. vom Anpressungsdruck und wird im geraden Verhältnis zu diesem steigen.
Um die für die verschieden grossen Bohrgestänge zulässigen Drehmomente, d. h. die erforderliche Federspannung einstellen zu können, sind am Zifferblatt des Manometers Fig. 3 die üblichen Bezeichnungen der Grösse der Bohrgestänge aufgetragen.
Die Sicherheitsvorrichtung kann gegen Herausheben aus dem Tisch durch zwei auf diesem befestigte Schienen, welche auch sonst die in die Drehbohrvorrichtung eingesetzten Geräte festhalten, gesichert werden.
Die Bohrstange 9 trägt an ihrem Ende einen als konische Muffe 18 ausgebildeten Ansehlag, der dazu dient, die Sicherheitsvorrichtung nach dem Entfernen der Festhalteschienen mit der Bohrstange zusammen aus dem Drehbohrtisch herausheben zu können.
Die beschriebene Vorrichtung kann ausserdem noch durch vier kettengliederartige Ösen 19, die bei der normalen Arbeit im Kupplungskörper versenkt sind, so dass sie nicht stören, herausgehoben und transportiert werden. Bei andern Arbeiten können diese Ösen auch zum Halten der Vorrichtung benutzt werden.
Wie die Figuren zeigen, sind Messdose und Manometer an der Unterseite des Ringes 3 angebracht.
Es ist zweckmässiger, die Messdose dort zu belassen, das Manometer jedoch in einer geschützten Lage und an der Oberseite der Vorrichtung zu befestigen, so dass die Anzeige des Sicherheitsdrehmomentes sofort sichtbar ist.
An Stelle der Lamellenkupplung kann auch eine Zahnkupplung treten, deren Zähne jedoch so ausgebildet sein müssen, dass sie sich gegeneinander verschieben können.
Eine solche Ausführungsform ist den Fig. 4,5, 6 und 7 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitskupplung nicht in der Drehbohrvorriehtung, sondern am oberen Teile der quadratischen Bohrstange 25 angeordnet. Die Drehung der Bohrstange 25, die in ihrem unteren Teil zylindrisch ausgebildet ist, erfolgt in bekannter Weise durch eine Mitnahme- vorrichtung im Drehtisch. Am oberen Ende der Bohrstange befindet sich verschraubt und verkeilt als treibender Teil die Unterschale 26, die mit Zähnen versehen ist, deren Flanken mit dem Kopfkreis stumpfe Winkel bilden. Der mitgenommene Teil der Sicherheitsvorrichtung, die Oberschale 21, besitzt ebenfalls eine Zahnkrone, deren Zähne in die Lücken der unteren Krone passen.
Die Form der Zähne ist in Fig. 7 in Abwicklung gezeigt.
Die Oberschale ist auf einem Rohr 28, das die Bohrstange axial durchsetzt, mittels Feder und Nut 29 axial versehiebbar. Die beiden Kupplungshälften werden durch eine Feder 30 gegeneinander gepresst, u. zw. durch dieselben Mittel wie beim früheren Beispiel, nämlich durch ein Druckkugellager-H, einen Pressring 32 mit drei Zapfen 33, von denen zwei auf Pfannen 34, 35 und der dritte auf eine Mess-
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dose 36 mit Manometer 37 drücken. Die Feder 30 ist anderseits durch einen Federteller 38 und zwei Muttern 39 gegen das Rohr 28 abgestützt, das in zwei Kugellagern 40 und 41 in der Bohrstange zwar verdrehbar, aber nicht axial verschiebbar ist. Um ein Heraustreten von Schmieröl zu verhindern, ist eine Stopfbüchse 42 vorgesehen.
Zur Sicherung gegen das Herausziehen des Rohres 28 aus der Bohrstange 25 sind auf ersterem zwei Muttern 43 aufgeschraubt.
Bei normaler Arbeitsweise bildet die Sicherheitsvorrichtung ein in sich geschlossenes Ganzes. Sobald aber das auf das Rohr 28 rückwirkende Drehmoment grösser wird als das dem Anpressungsdruck der Kupplung entsprechend zu übertragende Drehmoment, so gleiten die Zähne der Kupplung aus ihren Lücken und die Bewegungsübertragung ist unterbrochen. Damit nach dem Herauswinden der Zähne ein Gleiten und kein Schlagen erfolgt, sind die Zahnflanken auch nach jener Drehrichtung, in welcher keine Mitnahme erfolgt, sanft geneigt ausgebildet (Fig. 7).
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Schutze von Drehbohrgeräten gegen Überbeanspruchung auf Verdrehung, gekennzeichnet durch eine bei einem bestimmten Druck bzw. bei einem bestimmten Widerstand selbsttätig lösbare, auf verschiedene Drehmomente einstellbare Kupplung, die die Antriebsverbindung zwischen Bohrgerät und Drehtisch unterbricht, wenn der Drehbohrwiderstand eine vorbestimmte zulässige Grösse überschreitet und bei abnehmendem Druck bzw. Widerstand wieder selbsttätig einschaltet.