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Gesteinbohrmaschine.
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zielt wird.
In den Zeichnungen zeigt Fig. l einen Längsschnitt der Maschine mit dem daran befestigten Leitungsschlauch für den wirksamen Flüssigkeitsdruck, Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Hammerzylinder, seinen Hammerkolben und den Bohrer, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie a-a von Fig. 4, Fig. 4 eine vordere Stirnansicht des Hammerzylinders, Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht des Hammerzylinders zur Veranschaulichung der Bc- festigungsart der Kappe oder des hinteren Zylinderkopfes daran, Fig. 6 eine schaubildliche
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Kammer 5 ausgebildet.
Benachbart dieser Kammer befindet sich ein ringsherum führender Kanal 6 und an der Verbindung des weiteren und engeren Durchmessers der Zylinder- bohrung eine ringförmige Vertiefung 7, die den Lufteinlasskanal zum Zylinder darstellt.
Eine l1ewindebohrung 8 geht durch den Zylindermantel und nimmt einen darin ver- selhraubten Stutzen l) auf, behufs Anbringung eines Endes eines Rohrstückes 10, an dessen
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von dem ein Schlauch 13 zu einem Verbindungsstutzen 14 führt, welcher mit einem zu einer Luftdruckquelle leitenden Schlauch 15 verbunden ist. In einem kurzen Abstand vom Lllftoinlnl. \kanal 7 ist ein ringsherum laufender Austrittskanal-M in der Bohrung des Zylinders hergestellt. Dieser endigt in eine ringsherum führende Auslassvertiefung 17 von grösserem Durchmesser als der Auslasskanal, die neben einer kurzen Scheidewand 1R aus- gebildet ist.
Jenseits der Scheidewand führt eine achsialo Bohrung 19 von etwa gleichem Durchmesser wie der Auslasskanal in den Zylinder von seinem vorderen Ende bis zur Scheidewand 18. In diese Endbohrung 19 ist eine Haltemuffo 20 für den Bohrer dicht eingetrieben und mit einer achsialen Bohrung versehen, deren äusserer Endteil zweckmässig kreisförmigen Querschnitt hat, währond der verbleibende Teil dieser Bohrung von sechseckigem Querschnitt ist oder auch von irgendeinem anderen vieleckigem oder auch viereckigem Querschnitt. Die Scheidewand 18 ist ebenfalls mit einer achsialen Bohrung ver-
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vorderen Ende.
Am hintoren Ende des Zylinders ist eine Kappo oder ein hinterer Zylinderkopf 22 befestigt, der zweckmässig am Zylinder in folgender Weise befestigt ist : Auf der äusseren
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Umfläche des Zylinders ist ein vorpringender Bund 23 ausgebildet, der aus vier flachen Vicrkantteilen und vier kreisbogenförmigen Teilen besteht (Fig. 5).
Die Mitte der Vierkant. teile ist bündig mit der Zylinderumfläche, während die Enden der Viekantteile und die bogenförmigen Teile des Bundes ein kurzes Stück über den Zylinder vorragen und An-
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passt und dessen Ende mit vier Ausschnitten 27 versehen ist, die über den kreisbogenförmigen Teil des Bundes passen, während die vier Fingerenden am Ende der Muffe der Kappe über die flachen Vierkantteile des Bundes greifen (Fig. 5). Die Umfläche der Muffe ist mit Gewinde versehen und die Mutter darauf geschraubt, so dass dadurch die Kappe dicht gegen das Ende des Zylinders gezogen wird, während die Vierkantteilo des Bundes und der Kappe diese an der Drehung verhindert.
Am freien Ende der Mutter ist ein bundartig vergrösserter Teil 28 ausgebildet, dessen Stirnseite ringsherum mit einer Reihe radialer Sperrzähne 29 versehen ist, während an der Kappe eine Verstärkung. M sich befindet, in der ein unter Federwirkung stehender Sperrstift 31, dessen Mitte abgeschrägt ist, in die Sperrzähne eingreifen und so die Mutter an der Kappe festlegen kann. Die Sperrstifteinrichtung besteht aus einer Bohrung 32 in der Verstärkung 30, im wesentlichen parallel mit der Zylinderachse, in deren Boden eine ausdehnbare Schraubenfeder 33 angebracht ist. Der Stift 31 ist lose in dem Loch gegen die Feder eingeführt und wird mit den Sperrzähnen durch die Spannkraft der Feder in federndem Eingriff gehalten.
Eine Ausnehmung 34 ist an einer Seite des Stiftes gebildet und ein Anschlagstift 134 quor durch die Verstärkung und die Ausnehmung des Stiftes eingeführt, zur Sicherung des Stiftes 31 in dem Loch. Der Stift kann rückwärts gegen die Feder fort von den Sperrzähnen der Mutter bewegt und in dieser Nichtbonutzungslage durch eine Vertiefung 234 am vorderen Ende der Vertiefung 34 und rechtwinklig zu ihr gesperrt werden, und es ist nur notwendig, wenn die Mutter von der Kappe abgeschraubt wird, den Stift rückwärts zu stossen, bis die Vertiefung 234 dem Sperrstift 134 gegenüberliegt und dann den Stift 31 um einen Viertelkreisbogen zu drehen und den Schlitz 234 gegenüber dem Anschlagstift zu bringen, wodurch er in seiner zurückgezogenen und unwirksamen Lage gehalten wird.
Der llammerkolbon 2 ist an seiner äusseren Umflächo, dort, wo die beiden verschiedenen Durchmesser zusammenstossen, mit einer ringsherum laufenden Nut 35 versehen, um ci ne Schulter 135 von grösserem Flächenraum behufs Wirkung der expansionsfähigcn
Flüssigkeit darauf (bei Rückwärtsbewegung des Hammerkolbens) zu bilden, als der Unter-
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vorhanden wäre. Die Flüssigkeit wirkt gegen die Schulter bei Rückwärtsbewognng des Ventiles, wie noch des näheren beschrieben werden soll.
Der Hammerkolben ist ferner mit einer achsialen Bohrung 36 von zweckmässig drei verschiedenen Durchmessern versehen, welche in ihm von seinem hinteren Ende bis nahe zu seinem vorderen Ende führt. Der weiteste Durchmesser der achsialen Bohrung des Kolbens ist an seinem hinteren Ende und der kleinste am vorderen. Radial durch seinen Mantel führen in seiner weitesten Bohrung eine Anzahl von Kanallöchern 37 und in die Bohrung vom kleinsten Durchmesser eine weitere Anzahl von Löchern 38.
Vier solcher Kanallöcher kommen zweckmässig an jedem Ende des Kolbens zur Verwendung und sind so angeordnet, dass die hinteren Löcher 37 dem ringsherum laufenden Kanal 6 am hinteren Ende entsprechen und die verderen Kanallöcher 38 nahe der vorderen Kante zu dem ringförmigen Einlasskanal 7 gehören, und wenn die ringsherum laufende Vertiefung und die Schulter vom grössten Durchmesser des Kolbens an der Verbindung der beiden Durchmesser an der vorderen Kante des Kanales 6 sich befinden, wie in Fig. 3 dargestellt, so ist in dieser Kolbenstellung die wirkende Flüssigkeit vom Eintritt bei Kanal 7 in das Innere des Kolbens
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Auftreffen auf den Bohrer, wie noch des näheren beschrieben werden soll.
In die Haltemuffe 20 ist der Schaft eines Bohrers 40 lose eingepasst. Dieser Bohrer besteht aus einem runden Stahlstab und ist mit einer achsialen Bohrung versehen, welche durch ihn ganz hindurch von einem Ende bis zum anderen geht. Das vom Hammer zu treffende Ende 141 des Bohrers erhält zweckmässig sechskantigen Querschnitt auf ein kurzes Stück des Endos, und ein Bund 42 ist an dem runden Teil des an den sechskantigen Teil anschliessenden Schaftstückes ausgebildet. Die Bohrcrschneide besteht aus
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vorgesehen und es kommen nach der Darstellung zweckmässig 14 bei einem Bohrer zur Verwendung zum Bohren eines Loches von 27 mm.
An der Umfläche des Kopfes ist immer zwischen je zwei Zähnen eine Nut 143 ausgebildet, die längs der Kopfverjüngung ein kurzes Stück verläuft ; sie kann indessen auch fortgelassen werden. Die Bohrung durch den Bohrer dient dazu, Luft oder Wasser durch ihn zu den Schneidzähnen durchtreiben zu können und so den Bohrschmant und den Schnoidstanh von diesen se schnell wie sie in das Gestein einschneiden fortzutreiben, und die Nuten stellen Kanäle dar, durch die der Gesteinstaub und der Schmant zum hinteren Ende des Kopfes gehen. Die verwendete grosse Zahl von Schneidzähnen ermöglicht es, dass der Bohrer schnell und ebene und glatte Löcher bohrt und gleichzeitig eine lange Zeit benutzbar bleiben kann, da er nicht eher stumpf wird, als alle Zähne stumpf sind.
Wenn der pneumatische Hammer für Bildhauerarbeit bei Architekturen und Skulpturen benutzt wird, so müssen geeignete Meissel an Stelle des Bohrers verwendet werden und diese können, je nach Erfordernis, mit oder ohne achsiale Bohrungen versehen sein. Das vom Hammer getroffene Ende 141 des Bohrers 40 führt lost in und durch das Sechs- kantloch der Muffe 20, bis der Bund 42 gegen das Muffenende stösst und geht dann durch die Scheidewand 18 ein kurzes Stück in die Bewegungsbahn des Hammerkolbens 2, der bei jedem Vorwärtshub auf dasselbe trifft.
In der Achsmitte der Kappe 22 ist eine Gewindobohrung 44 vorgesehen, in welche ein Ende einer Kolbenstange 45 verschraubt ist, die mit Gewindeende und Bund 46 im Anschluss an dasselbe versehen ist. Das Gewindeende der Stange ist in die Kappe fest bis gegen den Bund verschraubt. Die Kolbenstange ist eine lange Stange und mit einem langen Kolbenkopf 48 ausgestattet, welcher grösseren Durchmesser hat als die Stange selbst und in einem langen Zylinder 47 gleiten kann, der als beständiger Druck-und
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Die neue Konstrucktion des Hammerkolbenbohrers kann unabhängig von der be. ständigen FlüssigkeitedruckfUhrung und als Handbohrer angewendet werden, in welchem Falle die Kappe 22 mit irgendeiner geeigneten Form eines Handgriffes zum Halten des Bohrers und zu seiner Vorführung behufs Einschnoidons versehen sein kann.
Die Wirkungsweise der neuen Gosteinbohrmaschine ist folgende :
Die aus dem Hammerkolben, dem Bohrer, dem Führungszylinder, der Tragstange und den damit zusammenwirkenden Organen bestehende Maschine wird in wirksamer Lage, wie in Fig. 1 und 2 veranschaulicht, auf der Säule angebracht und die wirksame Flüssigkeit zugeführt. Als solche wird zweckmässig komprimierte Luft benutzt, da dies das gewöhnlich bei Gestsisbohrmsschinen verwendete Druckmittel ist.
Die Druckluft wird von einer Zuführungsquelle durch den Schlauch 15 zum Verbindungsstutzen 14 geleitet und durch den Schlauch 13 zum Hammerkölbenzylinder sowie durch den Schlauch 59 zu dem beständigen Drucldcitungszylindef, wobei der Zufluss durch die Hähne 11 und 56 geregelt wird, die in den Znführungsrohren dicht am Kolbenhammer bezw. dicht am Führungszylinder angeordnet sind. Die Luft tritt in den Hammerkolbenzylinder durch Kanal 7 und wenn angenommen wird, dass der Hammerkolben 2, welcher den Schieber darstellt, sich am vorderen Ende seines Hubes gegen das Bohrmeissel befindet, so trifft die Luft auf die Schulter 135 desselben und bewegt ihn nach rückwärts.
Infolgedessen treibt die Luft den Hammerkolbcn
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wodurch der Druck auf den Schieber aufgehoben wird, da die Luft in den Kanal und durch die Löcher 37 in das Innere des Hammerkolbens zum hinteren Ende des Zylinders strömt ; und da tatsächlich zur gleichen Zeit die Kanäle 38 am vorderen Ende des Schiebers in Deckungslage mit dem Einlasskanal 7 gelangen und die Luft in das Innere des Hammerkolbens und so zum hinteren Ende des Zylinders strömt und dieses filait, so wird der Hammerkolben bei Erreichung des Endes seines Rückwärtshubes gebremst und es beginnt gleichzeitig der Vorwärtshub des Hammerkolbens, da die Luft beständig durch die Kanäte.'8 zum hinteren Ende des Zylinders einströmt und gegen das hintere Ende des Hammerkolbens und den Boden seiner achsialen Bohrung drückt.
Da nun das Luftvolumen am hinteren Ende des Schiebers viel grösser als das Luftvolumen an der Schulter 135 ist, so wird der Hammerkolben mit grosser Kraft und Gewalt gegen das Ende des Bohrmeissels geschleudert. Die Kammer 5 ist so eingerichtet, dass sie Raum für genügend Luft bietet, um die notwendige Expansionskraft zu sichern, damit der Hammerkolben die erforderlichen kräftigen Schläge ausführen kann, um tiefe Löcher im Gestein mit langen Bohrcison zu bohren. Wenn der Hammerkolben das Ende seines Vorwärtshubes erreicht, so befinden sich die Kanäle 38 in Deckung mit dem Auslasskanal 16 und die Luft im Kolben und am hinteren Ende des Zylinders entweicht zur Atmosphäre durch den Kranz der Auslass- löcher 21.
Wenn der Hammerkolben auf den Bohrmeissel trifft, befinden sich die Schulter 135 und die angrenzende Vertiefung an der Kante des Lufteinlasskanales 7 und der Inmmor- kolben wird sofort zur Rückwärtsbewegung veranlasst und sein hin und her gehender Hub wiederholt. Bei jedem Hub indessen tritt ein Teil der Auspuffluft oder des wirksamen
Druckmittels in die achsiale Bohrung des Bohrmeissels selbst und strömt zu seinem Schneidende und bläst während des Bohrens aus den Bohrlöchern die Steinsplitter, ebenso schnell wie sie sich bilden, aus, so dass die Bohrlöcher und der Bohrmeissel jederzeit sauber gehalten werden und ein Verpacken und Festfressen verhindert und ein ununterbrochenes Bohren ermöglicht wird.
Der Steinstaub würde beim Ausblasen desselben aus dem Bohr-
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Bohrzylinder vollständig bdecken und sich auch für den Arbeiter an der Bohrmaschine schädlich erweisen ; um dies zu verhindern, ist die Ringreihe von Ausströmungslöohern 21 am Ende des Bohrzylindors angeordnet, wie in Fig. 3,4 und 6 dargestellt, so dass bei jedem Hub des Hammerkolbens und zu der gleichen Zeit, zu der der Luftstrom die Steinsplitter und den Steinstaub von dem Loch im Felsen fortbläst, eine Ringreihe von Strahlen
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Steinstaub trifft, der aus dem Bohrloch ausgetrieben wird, ihn in umgekehrter Richtung zurück gegen die Stirnwand der Strosse oder des Stollens, in dem das Loch gebohrt wird, bläst.
Der Hammerkolben bewegt sich in dem Zylinder ausserordentlich schnell hin und her, trifft bei jedem Hub auf den Bohrmcissel und veranlasst offensichtlich, dass der Stein- staub in einem beständigen Strom aus dem Bohrloch hcrausniogt.
Zu gleicher Zeit, in der die Luft in dem Bohrzyliuder, um das Bohren des Loches zu beginnen, geführt wird, wird ebenfalls Luft in den beständigen Druck-und Führungs- zylinder 47 durch Öffnen des Hahnes 56 geführt. Diese Luft strömt durch die Öffnung in
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und gleichförmigen Druck gegen den Kolben aus, wodurch der Hammerkolbenzylinder und der Bohrmeissel gegen den Felsen bewegt und unter Aufrochterhaltung des vorwärts-
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Kolbenkopf den Anschlagstift 49 am Ende des Zylinders erreicht und bei der Luftauslass- öffnung 69 vorbeigeht, wodurch der-Druck aufgehoben und die Vorführung angehalten wird.
Das Ventil 56 wird alsdann zur Absperrung der Luft vom Zylinder verstellt, wodurch gleichzeitig die Luftauslassöffnung desselben geöffnet wird ; hiedurch wird der Zylinder sofort von aller Luft befreit und der Kolben kann zur Anfangsstellung seines Hubes zurückbewegt werden, so dass die Bohrmaschine behufs Fortführung des Bohrloches durch Einfügung eines längeren Bohrmeissels verstellt oder an eine andere Stelle bewegt werden kann, um ein neues Loch 7. beginnen. Wenn die Stützsäule und die Bohrmaschine zum Bohren eines Loches eingestellt sind, so wird die Luft zuerst in den Führungszylinder eingelassen und der Führungskolben führt den Bohrzylinder vorwärts, bis das Bohreisen gegen das Gestein trifft.
Die Luft wird alsdann zu dem Hammerkolbenzy1inder geführt und der Arbeiter nimmt den Nippel 9 in eine Hand und bewegt ihn langsam in einem Kreisbogen von ungefähr 125-200 mm auf- und abwärts und bringt dadurch den Kolbenhammerzylinder, den Bohrmeissel und den Führungszylinderkolben in Schwingung und setzt diese Schwingung so lange fort, als das Bohren dauert. Diese Schwingbewegung lässt den Bohrmeissel ein sauberes, glattes, rundes Loch ohne Rillenbildung, Verpacken oder Festfressen schneiden, da die feinen Schneidzähne des Bohrmeissels dicht aneinanderliegen und gegen den Boden des Loches gleichzeitig treffen.
Wenn auch im vorstehenden gesagt ist, dass der beständige Druck-und Fiihrungs-
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Benutzung jedes anderen expansionsfähigen, gasförmigen oder flüssigen Stoffes unter Druck, wie Dampf oder Wasser, insbesondere des letzteren. Wenn dieses an Stelle von Luft oder Dampf im Führungszylinder zur Aufrechterhaltung eines beständigen Druckes auf den Kolben verwendet wird, so ist es einfach nur notwendig, eine unabhängige Schlauchverbindung mit einer geeigneten Wasserleitung unter Druck vorzusehen, um den Kolbenzylinder und den Bohrmeissel, ebenso schnell wie dieses in das Gestein einschneidet, vorzuführen.
Es ist leicht verständlich, dass an Stelle von oder in Verbindung mit dem Hussigen oder gasförmigen Auspuffmittel zur Entfernung oder Fortfuhrung des Gesteinstaubes oder der Gcsteinsptitter Wasser verwendet werden kann, das alsdann von einem kleinen, mit der Maschine durch einen Schlauch verbundenen Wasserbehälter zugeführt wird, von dem das Wasser zweckmässig mittels der komprimierten Luft oder des sonstigen expansionsfähigen Stoffes, der zum Betriebe der Maschine dient, herangotrieben wird.
Der notwendige
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Im vorstehenden ist die brauchbarste Konstruktion der neuen Gesteinbohrmaschino veranschaulicht und beschrieben worden, jedoch beschränkt sich die Erfindung nicht auf die erläuterten Einzelteile und es können vielmehr mannigfache Abänderungen vorgenommen werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Gosteinbohrmaschino mit als Kolben ausgebildetem Schlaghammer, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben. der zu dem Zweck hohl ist, die Verteilung des durch Auschlussleitung an dem Zylinder des Kolbens wie bekannt zugeführten Druckmittels über-
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des Druckmittels zwischen die llinterseite des Kolbens und die Rückwand des Zylinders, und Kanäle (38) am Vorderende des Hohlkolbens den Austritt aus dem Innern des Kolbens in den Auspuffraum (16) zwischen der Vorderseite des Kolbens und der vorderen Bodenwand des Zylinders gestatten.