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Drehbohrvorrichtung fiir TMbohrungen.
Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung für drehendes Tiefbohren zum Messen,'Regeln und Begrenzen des von der Drehbohrvorriehtung auf das jeweils betätigte Bohrgerät ausgeübten Dreh- momentes zwecks Verhinderung einer unzulässig hohen Beanspruchung der Bohrgeräte.
Es wurde bereits vorgeschlagen, das Drehmoment messende, dynamometerartige Vorrichtungen für die Steuerung selbsttätig wirkender Nachlassvorrichgungen von Drehbohranlagen zu verwenden und das auf das Bohrwerkzeug zu übertragende Drehmoment dadurch unverändert zu erhalten, dass der Druck des Bohrwerkzeuges auf die Bohrlochsohle bei steigendem Drehbohrwiderstand verringert und bei sinkendem Drehbohrwiderstand vergrössert wird.
Solche Nachlassvorrichtungen bieten den Vorteil,
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bekannten Verfahren sind jedoch nur dann anwendbar, wenn das Bohrwerkzeug während der Arbeit auf der Bohrlochsohle aufsteht, nicht jedoch auch in solehen Fällen, wo dasselbe oberhalb der Sohle wirkt, beispielsweise um das Bohrloch zu erweitern, oder wenn unter Zuhilfenahme der Drehbohrvorrichtung andere Arbeiten verrichtet, beispielsweise Bohrgestänge oder Bohrrohre verschraubt werden sollen.
Beim Erweitern des Bohrloches oder beim Verschrauben von Gewindeverbindungen kann die Grösse des Drehmomentes durch das Anheben und Senken des Bohrwerkzeuges nicht beeinflusst werden, trotzdem kann aber eine übermässige Beanspruchung auf Verdrehung auch bei solchen Arbeiten auftreten.
Aber auch bei der normalen Bohrarbeit auf der Sohle des Bohrloches schützt der Umstand, dass durch das Anheben und Senken des Werkzeuges die Regelung des Drehmomentes selbsttätig erfolgt, nicht immer vor einer Überbeanspruchung des Bohrgerätes, namentlich dann nicht, wenn eine Mehrbelastung plötzlich auftritt, beispielsweise durch einstürzende Bohrloehwände. bei Versagen der Spülung, durch das Hineinfallen von Fremdkörpern in das Bohrloch usw., da in solchen Fällen das Anheben oft nicht genügend rasch erfolgen kann, um das Werkzeug aus dem Bereiche jener Stellen zu entfernen, an welchen die Klemmung verursacht wird.
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(wie z. B. einer Kupplung od. dgl. j, Gebrauch gemacht wird.
Die Einrichtung ist gemäss der Erfindung so getroffen, dass die auf ein bestimmtes Drehmoment einstellbare Vorrichtung zur Herstellung und Unter- brechung der Antriebsverbindung mit einer Vorrichtung zusammenwirkt, welche bei der Arbeit des Bohrgerätes auf der Bohrlochsohle einerseits als Messvorrichtung für das ausgeübte Drehmoment, anderseits als Steuerung für die Nachlassbewegung wirkt, die das Drehmoment selbsttätig regelt und gegebenenfalls konstant erhält, dagegen bei der Arbeit des Bohrgerätes oberhalb der Bohrloehsohle als Messvorriehtung für das ausgeübte Drehmoment weiter wirksam ist, aber als Regelvorrichtung für das Drehmoment ausgeschaltet ist.
Die Einstellung der zur Herstellung und Unterbrechung der Antriebsverbindung dienenden Vorrichtung auf Drehmomente verschiedener Grösse ist zweckmässig derart getroffen, dass das durch die Vorrichtung zu übertragende Drehmoment mittels derselben Messvorrichtung bestimmt wird, welche zur Einstellung und zur Kontrolle des das selbsttätige Nachlassen regelnden Dynamometers dient.
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Die jeweils zweckmässigste Konstruktion undWirkungsweise des Dynamometers und der Sicherheitvorrichtung hängen insbesondere davon ab, ob das Dynamometer nur als Messvorrichtung oder auch als Steuervorrichtung dienen soll, ob letztere beim Bohren für das Nachlassen eine besondere Seiltrommel oder jene des Bohrkranes oder eine Vorrichtung anderer Art betätigt und ob die Ausführung als Ergänzung
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Art der Antriebskraftmaschine.
Die Sicherheitsvorrichtungen können an jeder beliebigen Stelle des Getriebes zwischen Kraftmaschine und Drehbohrvorrichtung angeordnet werden. Ihre Wirkung hängt weniger von ihrer Lage im Gesamtantriebe als davon ab, ob sie die Kraftübertragung zuverlässig unterbrechen, sobald ein bebestimmtes Drehmoment überschritten wird und nach dessen Überwindung wieder aufnehmen können.
Zweckmässig ist als Sicherheitsvorrichtung eine Kupplung, insbesondere eine Reibungskupplung, wenn sie an einem sieh drehenden Teil angeordnet ist, und eine Reibungsbremse, wenn jener Teil, an welchem sie wirkt, bei der Kraftübertragung stillsteht und diese erst durch seine Verdrehung unterbricht. Letzteres ist beispielsweise der Fall, wenn die Sieherheitsvorriehtung zum Festhalten der Planetenräder eines Differentialgetriebes dient. Die Sieherheitsbremsen können sowohl als Band-als auch als Backenbremsen od. dgl. ausgebildet werden, jedoch auch die Konstruktion von Reibungskupplungen beliebiger Bauart erhalten, von welchen sie sieh nur dadurch unterscheiden, dass sie bei der Kraftübertragung stillstehen.
Für das Einstellen der SicherheitsvolTichtung dient zweckmässig das vorhandene Dynamometer und dessen Anzeigevorrichtung derart, dass der Reibungsdruck der Kupplung oder der Bremse so lange erhöht wird, bis bei einer bestimmten Belastung des Dynamometers eine Mitnahme erfolgt. Die Verwendung der gleichen Messvorrichtung für das Dynamometer und für die Sieherheitsvorriehtung bietet gleichzeitig die Vorteile der Verbilligung und der Vermeidung von Fehlerquellen.
Es ist auch möglich, eine lür andere Zwecke vorhandene ausrückbare Reibungskupplung oder Reibungsbremse als Sieherheitsvorriehtung für ein bestimmtes Drehmoment auszubilden, doch ist es in solchen Fällen zweckmässig, neben der ausschliesslich für die Betätigung der Vorrichtung vorgesehenen Steuerung eine zweite Vorrichtung für die genaue Einstellung der Sicherheitsvorrichtung vorzusehen. Werden die Bremsen oder Reibungskupplungen elektromagnetisch betätigt, so kann deren Wirkung durch Regelung der magnetischen Feldstärke genau eingestellt werden ; oder es können die von elektromagnetischen Kräften betätigten Bremsen oder Kupplungen durch die Anzeigevorrichtung für das Drehmoment, beispielsweise ein Mano- meter, auch unmittelbar ausgeschaltet werden.
Wenn auch die Wirkung der Sicherheitsvorrichtung von der Einbaustelle unabhängig ist, so ist es doch zweckmässig, bei der Verwendung von Zahnraddynamometern diese im Getriebe des Dynamometers anzuordnen, einerseits um gedrängte Konstruktionen zu erhalten und anderseits, um einzelne Zahnräder des Getriebes, welche das Dynamometer bilden, auch für andere Zwecke verwenden zu können.
Ferner ist es möglich und zweckmässig, das Dynamometer mit einem oder mehreren Wendegetrieben zu verbinden, von welchen eines für den Rechts-und Linksgang der Drehbohrvorriehtnng, insbesondere beim An- und Abschrauben von Gestängen und Verkleidungsrollren, dient und eine Änderung der Drehrichtung der Arbeitskraftmaschine mittels Zwisehengetrieben erübrigt, und das zweite, vom Dynamometer gesteuerte, zur selbständigen Betätigung der Seiltrommel der Nachlassvorriehtung verwendet wird.
Es kann hiebei erreicht werden, dass die Hauptbewegungen, wie das Bohren und das Anschrauben der Gewinde. unter dem Schutze der Sicherheitsvorriehtung, dagegen das Abschrauben des Gestänges und der Rohre, welcher Vorgang oft einen höheren Kraftaufwand erfordert als das Zusammenschrauben, unbehindert unter voller Ausnutzung der Kraftmaschine erfolgen kann.
Es ist auch möglich, das Dynamometer mit einem von Hand aus gesteuerten Wendegetriebe für die Drehbohrvorrichtung und einem vom Dynamometer selbsttätig gesteuerten Wendegetriebe für die
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welches in bestehende Bohranlagen normaler Konstruktion als selbsttätige Naehlassvorrichtung und Wendegetriebe für die Drehbohrvorrichtung eingebaut werden kann.
Die Ausgestaltung des Dynamometers als Wendegetriebe bietet die Möglichkeit, an Stelle der bisher nahezu ausschliesslich verwendeten Dampfmaschinen mit umkehrbare Drehrichtung wirtschaftlicher arbeitende Verbrennungs-und Elektromotoren zu verwenden.
Es ist auch möglieh, durch die Verbindung der Teile, wie sie vorstehend besehrieben wurden, selbsttätig wirkende Naehlassvorrichtungen herzustellen, welche unabhängig von der Fördervorrichtung der Bohranlage arbeiten können.
Die Fig. 1 und 2 stellen in Aufriss und Grundriss eine Mess-und Anzeigevorrichtung für das Drehmoment, u. zw. ein Dynamometer dar, das gleichzeitig auch zum Steuern einer selbsttätig wirkenden, das Drehmoment konstant erhaltenden Naehlassvorriehtung dient und das ferner gleichzeitig auch als Sieherheitsvorriehtung gegen Überschreiten einer bestimmten Grösse des Drehmomentes durch Unter-
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miteinander einerseits durch ein Scharnier 1. 5, anderseits durch eine Spindel 16 mit Griffrad 17 verbunden sind.
Die Bremsbacken können mit Hilfe dieses Griffrades von Hand aus gegen den Umfang der Bremstrommel gepresst werden, da die Spindel 16 in der oberen Backe drehbar gelagert und mit der unteren Backe durch Gewinde verbunden ist. Der untere Bremsbügel ist nach der einen Seite durch Umführungs-
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im Windkessel 28 verdichtete Gase, deren Druck der bewegliche Zeiger 24 am Manometer 25 angibt. Ein zweiter Zeiger 26 steht nicht unter dem Einfluss des Druckes im Windkessel und kann von Hand aus auf das gewünschte Drehmoment eingestellt werden, welches Drehmoment dann erreicht ist, wenn sieh beide Zeiger decken.
Die untere Bremsbacke ist auf der andern Seite zur Dämpfung von Schwingungen durch eine Stange 27 mit einer Fliissigkeitsbremse 28 gelenkig verbunden, deren Widerstand mittels eines Handrades 29 eingestellt werden kann. Das äussere Ende der Flüssigkeitsbremsstange ist so ausgebildet, dass z. B. ein Seil 30 oder eine Übertragungsstange befestigt werden kann, die zum Steuern einer automatisch wirkenden Nachlassvorrichtung dient.
Im Falle der Betätigung des Antriebskettenrades 4 bzw. des Stirnrades 5, das mit der Welle ein Stück bildet, werden die Planetenräder 6,6', 7,7', 8, 8', 9, 9'in Drehung versetzt, und die Drehbewegung wird auf das mit dem Abtrieb 1. 2 verbundene Stirnrad 11 übertragen, vorausgesetzt, dass das Räder-
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und mit der gleichen Umlaufzahl wie der Antrieb.
Die im Gehäuse 10 gelagerten Ritzel haben das Bestreben, dasselbe zu verdrehen und den Reibungswiderstand zwischen Trommel und Bremsbacken zu überwinden. Die normal ausgeübte Umfangskraft wird durch das elastische Druckmittel im Windkessel aufgenommen, und der jeweilige Druck bzw. der jeweilige Drehmoment kann am Monometer : 2. 5 abgelesen werden.
Die Kompression der unter Druck stehenden Gase erzeugt jene Bewegung der Stange 27, die zur Steuerung der Nachlassvorrichtung benutzt werden kann.
Tritt im Abtrieb z. B. durch einen plötzlich auftretenden übernormalen Widerstand im Bohrloch ein grösseres Drehmoment auf, als dem entgegenwirkenden Bremsmoment entspricht, so wird das Zahnrad 11 stehenbleiben und die Ritzel werden sich auf diesem abwälzen, die, Trommel wird sich in der Richtung des Pfeiles drehen. Das Planetengetriebe wirkt daher in Verbindung mit der Bremse als Sicherheit- vorrichtung.
Die Einstellung erfolgt derart, dass die Bremsbacken bei laufendem Getriebe so lange zusammengepresst werden, bis durch den Reibungswiderstand an der Trommel jener Druck auf den Kolben ausge- übt wird, der dem gewünschten Drehmoment entspricht, d. h. so lange, bis sich die Zeiger 24 und 26 decken.
Dynamometer der beschriebenen Art haben den Vorteil, dass sie nur aus Stirnrädern gebildet werden und dass durch Vermehrung der Zahl der Ritzel auch die Zahl der in Eingriff stehenden Zähne vergrössert wird, wodurch auch bei grossen Kraftübertragungen verhältnismässig kleine und billige Getriebe angewendet werden können.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das Dynamometer in jede vorhandene Anlage eingebaut werden kann, da sich Drehrichtung und Umlauf zahl nicht ändern.
Es ist selbstverständlich, dass an Stelle der hydropneumatischen Anzeigevorrichtung auch Federvorrichtungen benutzt werden können ; ebenso, dass das Dynamometer nicht als besonderes Aggregat ausgeführt werden muss, sondern auf einer Welle des Bohrkranes montiert werden kann.
Die Fig. 3 und 4 stellen in Aufriss und Grundriss ein nach dem gleichen Prinzip arbeitendes Dynamometer dar, jedoch in einer andern Bauart, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Sicherheitsbremse nicht am zentrischen Getriebegehäuse angeordnet ist, sondern ausserhalb des Getriebes liegt. Abweichend von dem früher Gesagten tritt eine Änderung des Drehsinnes ein, und es erfolgt ferner auch eine Änderung der Umlaufzahl.
Das Antriebskettenrad 40 sitzt auf einer Welle 41, auf der das Stirnrad 42 aufgekeilt ist. Dieses arbeitet durch Vermittlung von vier Planetenrädern 4-3, 44, 45, 46 auf die Innenverzahnung eines Gehäuses 47, auf dessen Nabe das Abtriebskettenrad 48 befestigt ist. Die Ritzel sind in einer Scheibe 49 einerseits und in einem Ring 60 anderseits gelagert. Am Ende der Nabe der Scheibe 49 sitzt ausserhalb des Rahmens 51 die Bremsscheibe 62. Die nicht dargestellte Bremse selbst kann z. B. genau so ausgeführt werden wie die in Fig. 2.
Das Dynamometer eignet sieh weniger dazu, in bestehende Bohranlagen eingebaut zu werden ; es wird vielmehr bei Neukonstruktionen, die eine freie Wahl der Übersetzungsverhältnisse gestatten, Verwendung finden.
Die Fig. 5,6, 7 und 8 veranschaulichen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Dynamometer als Anzeigevorrichtung für das ausgeübte Drehmoment und zur Beeinflussung einer Steuer-
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vorrichtung für eine selbsttätig wirkende, das Drehmoment konstant erhaltende Nachlassvorrichtung und schliesslich als Sieherheitsvorrichtung gegen Überschreiten des zulässigen Drehmomentes dient ; u. zw. zeigt Fig. 5 einen Aufriss im Schnitt, Fig. 6 einen Aufriss in Ansieht, Fig. 7 einen Grundriss im Schnitt und Fig. 8 einen Kreuzriss im Schnitt.
Das Dynamometer ist in diesem Falle im wesentlichen ein Kegelraddifferentialgetriebe, das aus den beiden Tellerrädern 60 und 61 und den dazwischenliegenden Planetenrädern 62, 6. 3, 64 zusammengesetzt ist. Während das Kegelrad 60 sich auf der Antriebswelle 65, auf der auch das Antriebskettenrad 66 befestigt ist, frei drehen kann, ist das Kegelrad 61 auf dieser Welle aufgekeilt. Die Planetenräder sind um Achsen 67 drehbar, die einerseits im Konus 68, anderseits in einem Ring 69 gelagert sind.
Das Planeten-
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verschiebbare Gegenkonus 70, der das Gehäuse für das Differentialgetriebe bildet, kann mittels eines Griffrades 71, einer Schraubenspindel 72, mit Mutter 73 und eines Hebels 74, der mit zwei Armen diese Mutter umfasst und mit zwei anderen Armen mit dem Gleitring 75 der Muffe des Gehäuses 70 verbunden ist, auf den Konus 68 gepresst werden. Am Umfang des Gehäuses 70 ist ein Zahnsegment 76 angebracht, dessen Zähne in eine Zahnstange 77 eingreifen.
Diese überträgt die Kraft durch einen auf der Welle 78 schwingenden Gabelhebel 79, einen Gleitring 80 und eine Muffe 81 auf die im oberen Teile des Gehäuses 8 : angeordnete Feder 83. Die Spannung dieser Feder kann durch Drehen am Griffrad 84 und die damit verbundene Verschiebung einer Schraubenspindel 85, eines Keiles 86 und eines Federtellers 87 nach Wunsch verändert werden. Zur Sicherung der Einstellung dient das kleine Griffrad 88.
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durch Leitung 91 in Verbindung steht.
Wie beim vorigen Beispiele sind auch hier zwei Zeiger 92 und 9. 3 an der Anzeigevorrichtung vorgesehen, wovon der eine 93 stillsteht und von Hand aus auf das gewünschte Drehmoment eingestellt wird, während der andere, bewegliche 92 den Druck bzw. das ausgeübte Drehmoment anzeigt.
Die Verschiebung der Zahnstange 77 dient auch zur Regelung der selbsttätig wirkenden Nachlass- vorrichtung. Um auftretende Stösse abzudämpfen, ist eine hydraulische Bremse 94 vorgesehen, die mit der Zahnstange 77 durch eine verzahnte Kolbenstange 95 und ein Zahnritzel 96 verbunden ist und deren Widerstand durch Handrädchen 94'von aussen eingestellt werden kann.
Durch das Kegelraddifferentialgetriebe wird die Drehrichtung des Abtriebes umgekehrt. Damit
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trieb 66 und Abtrieb 97 in einer Ebene in gleicher Höhe liegen und gleich gross sind sowie gleiche Umlaufzahl haben, sondern es muss auch der Drehsinn der beiden Kettenräder derselbe sein. Zu diesem Zweck ist ein aus Stirnrädern 98 und 99 gebildeter Zwisehentrieb eingefügt, wobei das Stirnrad98 auf der Nabe des Tellerrades 60 und das Stirnrad 99 auf der Abtriebswelle 78 aufgekeilt ist.
Die ganze Messvorrichtung ist in einem geschlossenen Gehäuse 82 untergebracht, das des leichteren Transportes wegen auf einem Schlitten 100 montiert ist, der, infolge des Umstandes, dass Antriebs-und Abtriebsrad in einer Ebene liegen, keiner Verdrehungsbeanspruchung ausgesetzt ist.
Bei der Einstellung des Drehmomentes wird vorerst die Feder 83 so lange durch Betätigung des Griffrades 84 angespannt, bis der Zeiger 92 das gewünschte Drehmoment anzeigt. Hierauf wird die Kraftmaschine in Betrieb gesetzt und das die Sicherheitsbremse betätigende Handrad 71 so lange verdreht, bis die Mitnahme des Abtriebs erfolgt. Die Zahnstange 77 kann durch das Durchstecken eines Stiftes 101 arretiert werden.
Um den jeweiligen Aussehlag der Zahnstange 77 der Steuerbewegung der selbsttätig wirkenden Nachlassvorrichtung anpassen zu können, ist es in manchen Fällen zweckmässig, die Stange nicht unmittelbar auf die Nachlassvorrichtung, sondern über einen Hebel mit veränderlichem Hebelarm wirken zu lassen, wie dies in den Fig. 9,10, 11 und 12 dargestellt ist.
Im Hebel 110, der bei 111 seinen Drehpunkt hat und mit der Zahnstange 77 durch Lenker 11 : 2, 11-3 verbunden ist, ist ein Schlitten 114 durch eine Schraubenspindel11. Ho und ein Handrad 116 verschiebbar. Eine an den Schlitten angelenkte Stange 117 führt zur selbsttätig wirkenden Nachlassvorrichtung. Je nach der Entfernung des Schlittens vom Drehpunkt des Hebels kann der Verstellweg der Stange 117 gleich, grösser oder kleiner als der Ausschlag der Zahnstange 77 gemacht werden, je nachdem, welchen Aus- sehlag die Nachlassvorrichtung verlangt. Er kann auch während des Betriebes bis auf Null herabgesetzt werden, in welchem Falle keine Beeinflussung der Nachlassvorrichtung stattfindet.
Es ist dies dann notwendig, wenn das Dynamometer zwar als Sicherheitsvorrichtung gegen Überschreiten eines bestimmten Drehmomentes, jedoch nicht zur Betätigung der Nachlassvorrichtung benutzt wird, z. B. beim Erweitern des Bohrloches ober der Sohle, beim Zusammenschrauben von Rohren oder Gestängen u. dgl.
Es kann beim Bohren vorkommen, dass das Bohrgestänge bricht ; dann hört der Widerstand plötzlich vollständig auf und das Dynamometer steuert über die selbsttätig wirkende Nachlassvorrichtung auf Nachlassen, was zur Folge hätte, dass das Bohrgestänge neben dem abgebrochenen Stück in das Bohrloch tiefer gesenkt werden würde. Um dies zu vermeiden, kann der erwähnte Hebel 110 noch einen zweiten Schlitz erhalten (Fig. 12), in welchem ein Schlitten 118 von Hand aus verstellbar ist.
Dieser ist mit einem
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Zugorgan 119 verbunden, das beim Auftreten des maximalen Aussehlages (der Drehbohrwiderstand wird nur im Falle eines Gestängebruches Null, sonst niemals) die Antriebskraftmasehine oder die Drehbohrvorrichtung oder die Winde oder mehrere dieser Vorrichtungen ausser Betrieb setzt.
Die Fig. 13 und 14 stellen eine ähnliche Vorrichtung dar, jedoch mit dem Unterschied, dass dem eigentlichen Dynamometer ein Wendegetriebe eingegliedert ist, welches dazu dient, die Drehrichtung der Drehbohrvorrichtung ohne Änderung der Drehrichtung der Kraftmaschine verändern zu können, was beim An-und Abschrauben von Bohrrohren oder Gestängen unter Umständen zweckmässig ist.
Wie in Fig. 7 bedeuten hier wieder 66 das Antriebskettenrad, 70 das Dynamometer und 98 ein Stirnrad, dessen Antrieb über das Dynamometer bzw. die Sicherheitskupplung erfolgt, während ein zweites Stirnrad 12. direkt auf der Antriebswelle 65 aufgekeilt ist. Das Wendegetriebe besteht aus den Stirnrädern 126, 127, die mit der Abtriebswelle 78 bzw. dem Abtriebskettenrad 97 durch Reibungskupplungen 128, 129 wechselweise verbunden werden können.
Sowohl die Drehbewegung des Gestänges beim Bohren als auch die Drehbewegung beim Anschrauben von Gestängestücken oder beim Zusammenschrauben von Bohrrohren erfolgt von der Welle 65 über die Sicherheitskupplung 70, das Zahnrad 98, das eingekuppelte Zahnrad 127 auf die Abtriebswelle 78 ; die entgegengesetzte Drehbewegung zum Abschrauben dagegen von der Welle 65 über das Stirnrad 125 und das eingekuppelte Stirnrad 126 auf die Abtriebswelle 78, d. h. ohne den Weg über die Sicherheitkupplung zu nehmen. Es kann deshalb mit voller Leistung der Kraftmaschine abgeschraubt werden.
Die Reibungskupplungen 128, 129 sind für eine grössere Kraftübertragung gebaut als die Sicherheitkupplung 70. An Stelle dieser beiden Reibungskupplungen können auch Klauenkupplungen zur Verwendung gelangen, vorausgesetzt, dass die Umlaufzahl eine geringe ist.
Um die schädliche Wirkung bewegter Massen beim Umkehren der Drehrichtung zu vermeiden, ist die Welle 78 mit einer Bremse ausgestattet. In der Zeichnung ist eine Backenbremse bekannter Bauart gezeigt, deren Scheibe 180 auf der Welle 78 aufgekeilt ist. Die Betätigung der Bremse erfolgt derart, dass bei ausgerückten Kupplungen 128, 129, d. i. bei der Mittelstellung der gemeinsamen Kupplungmuffe 131 das Bremsgewieht 1.'3 : 2 frei wirken kann, also die Bremse in Funktion ist ; während im andern Falle, wenn die Kupplungen 128, 129 eingerückt sind, das Bremsgewieht mit Hilfe eines Kegelradsegments 188 und eines Kegelrades 184 angehoben, also die Bremse ausser Wirkung ist.
Zum Ein-und Auskuppeln der Zahnräder 126, 127 und damit gleichzeitig zum Lüften oder Belasten der Bremse 130 von Hand aus dient eine Steuerstange 135 mit einem Hebel 136, die auch aus grösserer Entfernung betätigt werden kann.
In den Figuren sind noch eingezeichnet : Eine Flüssigkeitsbremse zur Unschädlichmachung von Stössen, bestehend aus einem Bremszylinder 94 mit Kolben und -stange 9. 5, Regulierhandrad 94', Zahnkolben 137 und 96 ; ferner die Zahnstange 77, Schraubenspindel 85 und Manometer. 92, deren Zweck aus Fig. 5 hervorgeht.
Das Dynamometer kann selbstverständlich auch im Rahmen der Drehbohrvorrichtung selbst zweckmässig angeordnet sein, wie dies in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist. In diesen bedeuten : 145 die Grundplatte der Drehbohrvorrichtung, 146 den Drehtisch mit den Antriebskegelrädern, 147 und 148 und 149 das Antriebskettenrad. Das Dynamometer 1. 50 ist in einem geschlossenen Gehäuse 151 untergebracht, aus welchem eine Zahnstange 15 : 2 beiderseits herausragt. Das eine Ende fasst eine Federwaage dz die
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Ende ist mit einem zweiarmigen Hebel 155 gelenkig verbunden, der die Bewegung der Zahnstange, z. B. mittels eines Seiles 156, auf die selbsttätig wirkende Nachlassvorrichtung überträgt.
Die Fig. 17,18, 19 und 20 stellen ein Dynamometer 160 in Verbindung mit einem Wendegetriebe 161 für die Drehbohrvorrichtung (vgl. hiezu Fig. 14) und mit einem zweiten Wendegetriebe 162-165 einer selbsttätig wirkenden, durch eine Schnecke 166 und ein Schneckenrad 167 betätigten Nachlassvorrichtung dar. Das Kettenrad 168 mit der Kupplung 169 steht mit der nicht gezeichneten Seiltrommel in kraftschlüssige Verbindung.
In diesem Falle wird die Bewegung des Wendegetriebes 762-765 von jener Seite des Antriebs abgeleitet, die unter dem Schutze der Sicherheitskupplung 160 steht. Die Reibungskupplungen 170, 171 dieses Wendegetriebes werden wechselseitig durch die Zahnstange 172 vom Dynamometer selbsttätig derart gesteuert, dass bei Unterschreitung des zulässigen Drehmomentes ein Nachlassen, bei Über- schreitung ein Anheben des Gestänges erfolgt.
(Die Einzelheiten dieser Steuerung zeigt Fig. 22. )
Die Federwaage zeigt bei gleicher Wirkungsweise eine, von der in Fig. 5 dargestellten abweichende Konstruktion, indem die Zahnstange 172 durch einen Arm 77J auf die Muffe 174 der Feder 17J 5 drückt, welche Feder anderseits durch eine Schraubenspindel176 und ein Handrad 177 reguliert und durch ein Handrad 178 gesichert werden kann. Der Federdruek wird durch einen Waagebalken 179 auf eine Messdose 180 übertragen, die durch eine Leitung 181 mit einem Manometer 182 in Verbindung steht. Diese Anordnung hat gegenüber der in Fig. 5 gezeigten Bauart den Vorteil, dass kein Ölverlust auftritt.
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Alle Getriebe sind auch hier in einem gemeinsamen Gehäuse 190 untergebracht, das auf Schlittenkufen 191 leicht transportiert werden kann.
Die Fig. 19 und 20 zeigen schematisch die Anordnung der in den Fig. 17 und 18 dargestellten Vorrichtung im Rahmen einer vollständigen Bohranlage. Von der Kraftmaschine 200 wird über das Vorgelege 201 des Bohrkranes durch eine Kette 202 das Dynamometer angetrieben, welches das Drehmoment über ein im Kasten 190 liegendes Wendegetriebe (161 in Fig. 17) durch eine Kette 20 : ; auf die Drehbohr-
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung zeigen die Fig. 21. 22 und 23. die eine ohne Zusammenhang mit der bestehenden Winde arbeitende, selbsttätig wirkende Nachlassvorrichtung veranschaulichen. Der Motor 2. ! 2 treibt über das Dynomometer 21. 3 mittels Kette 214 die Drehbohrvorrichtung 215 an. Vom Dynamometer wird durch die Stirnräder 216, 217 ein Kegelradwendegetriebe 218, 219, 220, von diesem durch eine Schnecke 221 und ein niehtgezeiehnetes Schneckenrad, ferner durch die Zahnräder 222, 223 mit Kupplungen 2224,,' ? 5 und Zahnräder 226, 227 die Seiltrommel 228 betätigt.
Die Einzelheiten der Steuerung der selbsttätigen Nachlassvorrichtung sind aus den Fig. 22 und 23 ersichtlich. Die Ein-oder Ausschaltung der Kupplungen 229, 2. 30 erfolgt dadurch, dass die Verzahnung
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keit gesetzt wird. Die axiale Verschiebung des Ritzels wird dadurch bewirkt, dass das Ende der Welle 232 mit einem steilen Bewegungsgewinde ausgestattet ist, das sich in der Mutter 2. 38 bewegt. Zwecks Schaltung der Kupplungen von Hand aus kann die Mutter 23. 3 in der Gehäusewand gedreht werden, was z. B. durch einen nicht gezeichneten Handhebel, der auf die Zahnstange 234 und das Ritzel : 2. 35 einwirkt, geschehen kann.
Das in den Fig. 24 und 25 in zwei Grundrissschnitten veranschaulichte Ausführungsbeispiel gemäss der Erfindung stellt einen vollständigen Bohrkran zeitgemässer Ausführung dar, bei welchem alle Kräfte durch Zahnräder übertragen werden. Der Kran besitzt ein Vorgelege für acht verschiedene Geschwindigkeiten, die entweder auf die Seiltrommel zum Nachlassen oder Heben des Bohrgerätes oder zum Teil
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dieser Welle vier Geschwindigkeiten erteilt werden. Das Stirnräderpaar : 260, : 261 gestattet ferner durch Einschalten in die Räder 262 oder 263 der Welle 264 zweimal vier, im ganzen also acht Geschwindigkeiten zu erteilen. Das Drehmoment wird weiter durch die gleich grossen Räderpaare 265, 266 und 267, 268 auf die Seiltrommel 269 übertragen.
Der Antrieb der Drehbohrvorriehtung erfolgt vom Zahnrad : 255 aus, welches mit 270 kämmt, über die Kegelräder 271, 272 auf das Dynamometer 27J, dessen Stirnrad 274 in das eine kuppelbare Stirnrad 275 eines Wendegetriebes auf der Drehbohrvorrichtung betätigenden Welle 276 eingreift. Das zweite kuppelbare Stirnrad 278 des Wendegetriebes wird vom Stirnrad : 277 angetrieben. Wenn das Zahnrad 27. ? von Hand aus mit der Welle 276 gekuppelt wird, so erfolgt die Übertragung des Drehmomentes auf dem Wege über die Sicherheitskupplung 27 : 3 ; wenn dagegen 278 ebenfalls von Hand aus eingeschaltet wird, so erfolgt die Übertragung unmittelbar auf die Drehbohrvoniehtung, aber im umgekehrten Drehsinn.
Zum Antrieb der Naehlassvorriehtung ist ein zweites Wendegetriebe, bestehend aus den Stirnrädern 279,280, vorgesehen. Beide Räder können mit je einer unter dem Einfluss des Dynamometers stehenden Reibungskupplung für den einen oder andern Drehsinn mit der Welle 281 abwechselnd kraftschlüssig verbunden werden. Die Einzelheiten für diese Steuerung sind aus Fig. 22 zu entnehmen. Die Kraftübertragung verläuft weiter über die Schnecke 282, Schneckenrad 283, Welle 264 und die Stirnräderpaare 265, 266 und 276, 268 zur Seiltrommel 269.
Das Wendegetriebe 279, 2.0 kann ferner zur Verrichtung von Nebenarbeiten, z. B. zum Antrieb eines Spills 284 oder einer Hilfstrommel 285 von Hand aus betätigt werden. Das Spill dient zum Herbei-
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und der Bohrrohre mit ; die Hilfstrommel zur Ausübung eines Druckes auf das Bohrwerkzeug bei beginnender Bohrung, d. h. solange das Eigengewicht des Bohrgerätes nicht genügend gross ist, um den
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welches beispielsweise durch ein Handrad betätigt werden kann.
Das Dynamometer und die Wendegetriebe sind in einem besonderen Gehäuse : 291 am Ständer 292 des Bohrkranes befestigt.