DE1057037B - Pressluftbetriebene Gesteinsschlagbohrmaschine mit zwei koaxial hintereinander angeordneten Zylindern - Google Patents

Description

INTERNAT. KL.

E 21 C

PATENTAMT

J 9908 VI/5b

ANMELDETAG: 5. MÄRZ 1955

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 14.MAI1959

Die Erfindung betrifft eine mit Preßluft betriebene Gesteinsschlagbohrmaschine mit zwei koaxial hintereinander angeordneten Zylindern und hierin beweglichen Kolben, von denen die eine der beiden als Schlagorgan dienenden Kolbenstangen durch die andere Kolbenstange und deren Kolben hindurchgeführt ist; dabei weist jeder der beiden getrennte Schlagwerke bildenden Kolben- und Zylindersätze eine besondere Steuerung auf, von denen die eine die andere zur Sicherung des gleichmäßigen Wechsels der Schlagfolge pneumatisch beeinflußt.

Bei einer bekannten Ausbildung (nach der deutschen Patentschrift 863 633) derartiger Gesteinsschlagbohrmaschinen ist das eine der beiden Schlagwerke für eine theoretische Schlagzahl ausgelegt, die um ein durch die Erfahrung zu bestimmendes geringes Maß kleiner als die des anderen Schlagwerkes ist. Die gleichmäßig abwechselnde Schlagfolge der beiden Schlagwerke soll dabei' dadurch erzielt werden, daß das eine für einen etwas langsameren Lauf hergerichtete Schlagwerk in den Takt des anderen Schlagwerkes hineingezwungen wird. Zu diesem Zweck ist bei der bekannten Ausbildung zwischen: den Zylindern der beiden Schlagwerke als Synchronisiereinrichtung ein passend angeordneter Überströmkanal vorgesehen, durch den in Abhängigkeit von der Bewegung des Schlagkolbens des schnelleren Schlagwerkes Druckmittel aus dessen Zylinder in den Zylinderraum des an und für sich etwas langsamer laufenden Schlagwerkes übergeleitet und dadurch eine bestimmte vorzeitige Umsteuerung von dessen Steuerorgan erzielt werden kann, so daß die Frischluftbeaufschlagung des langsameren Kolbens bereits früher einsetzt, sein Rückhubweg abgekürzt wird und der Aufschlag zu einem früheren, jetzt aber im Takt der gleichmäßigen Schlagweohselfolge befindlichen Zeitpunkt erfolgt. Zur Verhinderung des Uberströmens von Druckmittel in umgekehrter Richtung ist in dem Überströmkanal ein Rückschlagventil angeordnet.

Beim praktischen Betrieb dieser Einrichtung ergab sich, daß gelegentlich Perioden auftraten, in welchen der gewünschte phasenverschobene Gleichlauf beider Kolben kurzzeitig gestört war. Rein äußerlich erkannte man dies an einem unruhigen Lauf des Hammers. Zurückzuführen war dieser Umstand darauf, daß im praktischen Betrieb die Schlagzahlen größeren Schwankungen unterliegen, als ursprünglich angenommen wurde. Auch die zunächst vorgesehene Abänderung, einen Kolben langsamer schlagen zu lassen als den anderen, verhinderte nicht, daß der angestrebte phasenverschobene Gleichlauf zeitweilig, wenn auch nur vorübergehend, verlorenging. Besonders dann wenn der Hammer mit einem Bohrstahl V₈" eingesetzt wurde, erwies sich eine auch nur kurzzeitige Preßluftbetriebene

Gesteinsschlagbohrmaschine

mit zwei koaxial hintereinander

angeordneten Zylindern

Anmelder:

Dr.-Ing. Herbert Jeschke,
Duisburg, Nahestr. 40

Dr.-Ing. Herbert Jeschke, Duisburg,
ist als Erfinder genannt worden

Überbeanspruchung, die durch das gleichzeitige Aufschlagen beider Kolben bei nicht phasenverschobenem Gleichlauf auftrat, als sehr schädlich.

Die der Erfindung vorangegangenen Untersuchungen seien an Hand dabei aufgenommener, in der Zeichnung dargestellter Zeit-Weg-Diagramme näher erläutert:

Fig. 1 zeigt das Zeit- Weg-Diagramm eines Doppelkolbenhammers nach der genannten Patentschrift mit richtig phasenverschobenem Lauf beider Schlagwerke. Die Kurve α stellt den Weg des Kolbens dar, welcher über die Synchronisiereinrichtung den langsamer laufenden Kolben, dessen Weg die Kurve b bezeichnet, beeinflussen kann. Mit der Fläche I ist der Anteil des Weges von α bezeichnet, während dessen Frischluft zur Vorbeaufschlagung über den Überströmkanal abgegeben werden kann, und mit Fläche II der Anteil des Weges b, währenddessen Luft von dem Zylinder des entsprechenden Kolbens aufgenommen werden kann. Es zeigt sich, daß bei völlig gleichmäßigem, d. h. richtig phasenverschobenem Lauf der beiden Schlagwerke keine Luft überströmt uud die Synchronisiereinrichtung nicht in Tätigkeit tritt.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die Synchronisiereinrichtung arbeitet, sobald b nacheilt. Die Überdeckung der Flächen I und II zeigt an, daß Frischluft zur Vorbeaufschlagung des langsameren Schlagwerkes b überströmt. Eine Synchronisierung ist so lange möglich, wie die linke Kante der Fläche II die rechte Kante der Fläche I noch nicht erreicht hat.

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Fig. 3 zeigt den Zustand an, der eintritt, wenn, durch die oben geschilderten Verhältnisse der an sich langsamer ausgelegte Kolben (vgl. Weg b) voreilt. In diesem Falle kann der an sich schneller ausgelegte Kolben (vgl. Weg α) den anderen Kolben erst beeinflussen, wenn die Verschiebung um eine ganze Phase erfolgt ist, d. h., es muß eine ganze Periode nicht phasenverschobenen Gleichlaufes durchlaufen werden. Praktisch kann also der schneller ausgelegte Kolben den langsamer ausgelegten Kolben nicht beeinflussen, wenn dieser wider Erwarten voreilt.

Nach der Erfindung besteht die Lösung des dargelegten Problems darin, beide Schlagwerke zwar konstruktiv für die theoretisch gleiche Schlagzahl auszulegen, aber zusätzlich zu dem erwähnten Überströmkanal einen zweiten, entsprechend¹ mit seiner Strömung umgekehrt gerichteten, ebenfalls dur*h,ein Rückschlagventil gesicherten Überströmkanal vorzusehen. Die überraschende Wirkung der Verwirklichung dieses Vorschlags, der eine wechselseitige Beeinflussung der Schlagwefke sicherstellt, hat sich bereits in der Praxis erwiesen und eine beachtliche Verlängerung der Lebensdauer der Bohrstangen, mit sich gebracht. Diese ist auf den schon äußerlich erkennbaren gleichmäßigen ruhigen Lauf der Hammer zurückzuführen.

Die Fig. 4 bis 6 deuten die Arbeitsweise der beiden Schlagwerke bei Verwendung der Erfindung an. Die beiden Kurven α und b stellen hier die Wege der in diesem Fall gleich schnellen Kolben dar. Mit der Fläche I ist wieder der Anteil des Weges von α bezeichnet, währenddessen Frischluft zur Vorbeaufschlagung über den ersten Überströmkanal abgegeben werden kann, mit der Fläche II dagegen der Anteil des Weges b, währenddessen Frischluft über den gleichen Überströmkanal von dem zu b gehörenden Zylinder aufgenommen werden, kann. Entsprechendes gilt für die Flächen III und IV im Zusammenhang mit dem zweiten Überströmkanal. Wie schon zu Fig. 1 gesagt, gilt auch hier, daß die beiden Synchronisiereinrichtungen in diesem Idealfalle nicht in Tätigkeit treten.

Fig. 5 gibt den entsprechenden gemäß Fig. 2 vorhandenen Zustand wieder. Bei nacheilenden Kolben (vgl. Weg ö) tritt dieselbe Wirkung wie dort ein.

Der wesentliche Fortschritt der Wirkung bei Anwendung der Erfindung ergibt sich aus dier Darstellung Fig. 6. Während nach Fig. 3 dort eine Beeinflussung des anderen Schlagwerkes erst möglich war, wenn eine Verschiebung um eine ganze Phasenbreite erfolgte, tritt hier entsprechend der Überschneidung der Flächen III und IV eine Beeinflussung im Sinne der Wiederherstellung des phasenverschobenen Gleichlaufes schon bei der geringsten Abweichung ein.

Aufbau und Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung seien an Hand des in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Die beiden Schlagwerke bestehen, in bekannter Weise aus den koaxial hintereinander angeordneten, durch eine Ringwand 2 voneinander getrennten Zylinderräumen 3 und 4. Der eine Kolben ist mit 5, der andere mit 6 bezeichnet. Die Kolbenstange 7 ist hohlgebohrt, in ihr führt sich die Kolbenstange 8. Beide Kolbenstangen dienen als Schlagorgane. Ihnen ist ein Zwischenstück 9 zugeordnet, an dem das Einsteckende 10 der Bohrstange 11 anliegt. Mit Hilfe eines Motors

ίο 12, der am Deckel des Hammergehäuses angeordnet ist, wird während des Bohrbetriebes der Bohrer 11 umgesetzt. Gesteuert werden die beiden Kolben. 5 und 6 von den Flatterventilen 20, 21, denen Frischluft durch Kanal 18 zufließt. Bei 22, 23 tritt die Abluft aus den Zylinderräumeni3, 4 aus.

Die Zylinderräume 3 und 4 sind nach der Erfindung neben dem beide verbindenden· Überströmkanal 24' durch einen zweiten Überströmkanal 24" miteinander verbunden, Der erstgenannte Kanal 24' beginnt bei 26 im Zylinder 3 und mündet außerhalb der Bewegungsbahn des Kolbens 6 auf dessen vom Zwischenamboß 9 abgewandter Seite bei 27 im Zylinder 4; er wird durch ein Rückschlagventil 25' gesichert, das die Strömungsrichtung von Zylinder 4 nach Zylinder 3 sperrt. Die Mündungen des zweiten Kanals 24" sind im Gegensinne angeordnet, d. h., der Kanal beginnt bei 28 im Zylinder 4 und mündet bei 29 außerhalb der Bewegungsbahn des Kolbens 5 im Zylinder 3; ihn sichert ein Rückschlagventil 25" in Richtung von Zylinder 3 nach Zylinder 4.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Preßluftbetriebene Gesteinsschlagbohrmaschine mit zwei koaxial hintereinander angeordneten Zylindern und hierin beweglichen Kolben, von denen die eine der beiden als Schlagorgan dienenden Kolbenstangen durch diie andere Kolbenstange und deren Kolben hindurchgeführt ist, wobei jeder der beiden getrennte Schlagwerke bildenden Kolben- und Zylindersätze eine besondere Steuerung aufweist und die Arbeitsweise 'der beiden auf eine theoretisch gleiche Schlagzahl ausgelegten Schlagwerke im Gleichtakt dadurch gesichert ist, daß das eine Schlagwerk über einen Überströmkanal mit Rückschlagventil zwischen beiden Zylindern das andere, an und für sich, langsamer laufende Schlagwerk durch im passenden Zeitpunkt übergeleitete Druckmittel in seinem Wechseltakt hält, dadurch gekennzeichnet, d;aß ein zweiter, entsprechender, mit seiner Strömung umgekehrt gerichteter, ebenfalls durch ein Rückschlagventil (25") gesicherter Überströmkanal (24") vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 863 633; britische Patentschrift Nr. 113 267.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 909 510/5 5.59