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Die Erfindung bezieht sich auf eine druckluftbetätigte Drehschlagbohrmaschine, mit einem unter der
Einwirkung von Druckluft hin- und hergehenden, auf die Bohrstange schlagenden Schlagkolben, und mit einem die Bohrstange drehenden Bohrmotor.
Es ist eine Schlagbohrmaschine dieser Art bekanntgeworden, bei welcher das Schlagwerk aus einem
Gehäuse mit einer inneren zylindrischen Bohrung besteht, in welcher ein Luftverteiler und der Schlagkolben untergebracht sind. Der Schlagkolben wirkt, von dem Luftverteiler gesteuert, auf den in einem Bohrkopf gehaltenen Bohrer. Zwischen dem Schlagwerk und dem Bohrkopf ist ein Umsetzwerk angeordnet. Dieses weist einen senkrecht zu der Achse der Bohrmaschine liegenden Zylinder auf, in dessen Bohrung ein geschlitzter
Kolben unter der Einwirkung der abwechselnd aus dem Arbeits- und Leerlaufraum des Schlagwerkes jeweils in den Leerlauf-und Arbeitsraum des Zylinders gelangenden Druckluft hin- und hergehende Bewegungen ausführt.
Ein in den Kolbenschlitz eingesetzter Hebel versetzt über ein Sperrad und Sperrklinken den Bohrkopf in rotierende Bewegung (USA-Patentschrift Nr. 215, 167, 1968).
Diese bekannte Lösung führt zu einer komplizierten Bauart des Umsetzwerkes und verringert die
Betriebssicherheit der Maschine. Dazu kommt, dass die Bohrmaschine zum Bohren tieferer Löcher nicht geeignet ist, weil das Bohrwerkzeug nicht reversibel drehbar ist.
Es ist ferner eine Schlagbohrmaschine bekannt, die als Bohrmotor einen Rotationsdruckluftmotor besitzt.
Der gelagerte Läufer dieses Motors ist mit unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft ausfahrbaren Schaufeln versehen, die das Gehäuseinnere des Rotationsmotors in Arbeits- und Leerlaufräume unterteilen und unter
Wirkung der Druckluft den Läufer antreiben ; ein Planetengetriebe reduziert die Drehzahl des Läufers, so dass der
Bohrkopf mit angemessener Drehzahl rotiert. Auch diese bekannte Bohrmaschine weist eine verwickelte, störanfällige Konstruktion auf. Ausserdem ist-abgesehen von einem grossen Gewicht und einem niedrigen Wirkungsgrad-nur eine Drehrichtung des Bohrkopfes möglich.
Es ist ein Ziel der Erfindung, eine Schlagbohrmaschine zu schaffen, die ein konstruktiv einfaches und betriebssicheres Umsetzwerk, ein geringes Gewicht sowie eine Mindestzahl von Bauteilen und Lagerflächen und folglich einen hohen Wirkungsgrad besitzt. Weiters soll eine reversierbare Drehung des Bohrkopfes möglich sein, so dass die Schlagbohrmaschine unter Verwendung eines ausbaubaren Gestänges auch zur Herstellung von Tiefbohrungen geeignet ist.
Dieses Ziel lässt sich mit einer Drehschlagbohrmaschine der eingang angegebenen Art erreichen, bei welcher erfindungsgemäss der Bohrmotor ein feststehendes hohlzylindrisches Gehäuse aufweist und innerhalb des Gehäuses ein Drehkolben angeordnet ist, dessen Nockenerhebungen die Gehäuseinnenwand berühren, so dass mehrere, jeweils zwischen benachbarten Nockenerhebungen liegende Räume gebildet sind, und dass in Längsnuten der Gehäusewand abgefederte Verschlussleisten angeordnet sind, die gegen die Mantelfläche des Drehkolbens gepresst sind und von welchen die Räume in Arbeitsräume und Leerlaufräume veränderlichen Volumens geteilt sind, wobei jeweils zumindest ein Teilraum ungeteilt bleibt, und die Arbeitsräume sowie die Leerlaufräume mit Kanälen zur Zu- bzw. Ableitung der Druckluft in Verbindung stehen.
Eine zweckmässige Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Änderung des Drehsinnes ein mit den Kanälen einer Druckluftleitung und der Atmosphäre verbundener Hahn vorgesehen ist, und mittels dieses Hahnes die beiden, jeweils von einer Verschlussleiste begrenzten Teilräume jedes Raumes in einer ersten Stellung des Hahnes mit der Druckluftleitung und der Atmosphäre und in einer zweiten Stellung des Hahnes mit der Atmosphäre und der Druckluftleitung verbunden sind, wodurch die Leerlaufräume zu Arbeitsräumen, und die Arbeitsräume zu Leerlaufräume werden, so dass eine reversierbare Rotation des Drehkolbens und des damit gekoppelten Bohrers bewirkt wird.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert, die in den Zeichnungen veranschaulicht ist. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemässe Drehschlagbohrmaschine in einem Längsschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 den Ausschnitt A der Fig. 2 in vergrössertem Massstab, Fig. 5 den Ausschnitt B der Fig. 1 in vergrössertem Massstab und Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4.
Die in den Fig. 1 bis 6 dargestellte Schlagbohrmaschine mit unabhängig rotierendem Bohrwerkzeug verfugt über ein Schlagwerk--l-- (Fig. l), in dessen Gehäuse --2-- mit zylindrischer Innenfläche sich ein Luftverteiler --3-- bekannter Konstruktion und ein Schlagkolben--4--befinden. Der unter Einwirkung der Druckluft hin- und hergehende Schlagkolben --4-- wirkt auf einen Bohrer--5--, welcher in einem Kopfteil
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Der innerhalb des Gehäuses--9--befindliche Drehkolben--10--ist mit einer Nockenfläche--14-- (Fig. 2, 4) versehen und so im Gehäuse --9-- angeordnet, dass seine Nockenerhebungen --15-- die
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Zur hermetischen Abdichtung der Verbindungen der Nockenerhebungen --15-- mit der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses-9-sind die Erhebungen --15-- mit abgefederten Dichtungen-19- (Fig. 6) versehen.
Mittels zurückgesetzten Flächen--20 und 21-- (Fig. 3) ist der Drehkolben --10-- an jeweils gegenüberliegenden Flächen des Kopf teiles --7-- und des Luftverteilergehäuses --12-- gelagert.
In der Gehäusewand des Motors-8-sind Längsnuten-22- (Fig. 4) ausgebildet, in welchen mittels Federn--53--abgefederte, gegen die Mantelfläche des Drehkolbens gepresste Verschlussleisten--23-- (Fig. 3, 4) in Form von rechtwinkeligen Streifen angeordnet sind.
Die Verschlussleisten --23--, die mit ihren Stirnflächen-24, 25- (Fig. 3) an entsprechenden Flächen des Luftverteilergehäuses --12-- und des Kopf teiles --7-- gleiten, teilen die vier Räume --18-- in drei Arbeitsräume --26, 27, 28-- (Fig. 2, 4), denen die Druckluft zugeführt wird, und in drei Leerlaufräume
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-29,Kopfteiles --7-- stehen. Zur Einstellung der Zu- bzw.
Ableitung der Druckluft ist die Schlagbohrmaschine mit einem Hahn --36-- versehen. Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung des Hahnes --36-- sind die Kanäle - 34-- des Luftverteilergehäuses --12-- über eine Ringnut-37-, eine Bohrung-38--, eine Luftleitung --39-- und eine Nut --40-- des Hahnkükens an eine Druckluftleitung --41-- angeschlossen.
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Kopfteiles--40-- die Luftleitung --39-- mit der Bohrung--46--des Hahnes--36--und somit mit der Atmosphäre verbinden.
In diesem Fall sind die Arbeitsräume --26, 27 und 28--mit der Atmosphäre verbunden, d. h. sie werden zu Leerlaufräumen, während die Leerlaufräume --29, 30 und 31-- an die Druckluftleitung --41-- angeschlossen sind und zu Arbeitsräumen werden. Die Ringnuten--37 bzw. 42-sind durch die Oberflächen --47 bzw. 48-- der Stange des Schlagkolbens nach innen zu abgedichtet.
Der Bohrkopf --6-- ist gegen axiale Verschiebung durch einen Feststeller--49--gesichert, welcher, um eine Achse --50-- schwenkbar, an einer Öse --51-- des Kopfteiles --7-- gelagert ist (Fig. 1). Das Schlagwerk --1--, der Motor--8--und der Kopf teil --7-- sind miteinander mittels Spannschrauben --52--verbunden.
Nach Einschalten der Schlagbohrmaschine beginnt der Schlagkolben unter der Einwirkung der aus dem Luftverteiler --3-- (Fig.1) kommenden Druckluft hin- und hergehende Bewegungen auszuführen. Am Ende des Arbeitshubes schlägt der Schlagkolben --4-- auf das Ende des Bohrers-5--. Ein ungewolltes Abschrauben des Bohrkopfes --6-- während des Betriebes wird hiebei durch den Feststeller-49verhindert.
Aus der Druckluftleitung --41-- gelangt die Druckluft über die Nut-40--, die Luftleitung-39-, die Bohrung-38-des Luftverteilergehäuses-12-, die Ringnut-37-, die Kanäle-34-des
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--32-- des--10-- im Uhrzeigersinn zu rotieren. Gleichzeitig vollführen die abgefederten Verschlussleisten--23--, indem sie mit der Nockenfläche --14-- des Drehkolbens --10-- in Wechselwirkung stehen, eine hin- und hergehende Bewegung in Radialrichtung bezüglich der Nuten --22-- des Gehäuses --9--. Wenn eine Nockenerhebung --15-- des Drehkolbens --10-- und eine abgefederte Verschlussleiste--23-- übereinanderliegen, wird die Leiste-23-völlig in die Nuten --22-- versenkt, und die Unterteilung in
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Aus dem Leerlaufräumen --29, 30, 31-- des Motors --8-- wird die Abluft über die Kanäle-33- des Gehäuses --9--, die Kanäle-35-des Kopfteiles-7-, die Ringnut--42-, die Bohrung --43--, die Luftleitung-44--, die Nut --45-- des Hahnkükens und die Bohrung --46-- des Hahnes --36-- in die Atmosphäre abgelassen.
Damit sich das Bohrwerkzeug in die andere Richtung drehen kann, ist der Hahn-36- (Fig. 5) so einzustellen, dass die Luftleitung --44-- mit der Druckluftleitung --41-- über die Nut--45--und die Luftleitung --39-- mit der Bohrung --46-- des Hahnes --36-- über die Nut --40-- verbunden sind. Hiebei gelangt die Druckluft aus der Druckluftleitung --41-- über die Nut-45--, die Luftleitung
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-44--,- des Luftverteilergehäuses-12--, die Ringnut-37-, die Bohrung-38-, die Luftleitung --39-- (Fig. 5), die Nut--40--des Hahnkükens und die Bohrung --46-- des Hahnes --36-- mit der Atmosphäre verbunden.
Die Regelung der Drehgeschwindigkeit des Läufers kann beispielsweise mittels einer nicht gezeigten, in die Druckluftzuleitung eingefügten Drossel erfolgen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Druckluftbetätigte Drehschlagbohrmaschine, mit einem unter der Einwirkung von Druckluft hin-und hergehenden, auf die Bohrstange schlagenden Schlagkolben, und mit einem die Bohrstange drehenden
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Gehäuse (9) aufweist und innerhalb des Gehäuses ein Drehkolben (10) angeordnet ist, dessen Nockenerhebungen (15) die Gehäuseinnenwand berühren, so dass mehrere, jeweils zwischen benachbarten Nockenerhebungen liegende Räume (18) gebildet sind, und dass in Längsnuten (22) der Gehäusewand abgefederte Verschlussleisten (23) angeordnet sind, die gegen die Mantelfläche des Drehkolbens gepresst sind und von welchen die Räume in Arbeitsräume (26,27, 28) und Leerlaufräume (29,30, 31) veränderlichen Volumens geteilt sind, wobei jeweils zumindest ein Teilraum ungeteilt bleibt, und die Arbeitsräume sowie die Leerlaufräume mit Kanälen (32, 33) zur Zu- bzw.
Ableitung der Druckluft in Verbindung stehen.
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