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Drehschlagbohrmaschine mit Druckluftantrieb und zwei Schlagkolben
Es sind bereits Drehschlagbohrmaschinen mit Druckluftan.trieb und zwei Schlagkolben
bekannt, bei denen die Schlagkolben wahlweise im Gleichtakt oder gegenläufig arbeiten.
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Die Erfindung betrifft eine Drehschlagbohrmaschine dieser Art. Um
derartige Drehschlagbohrmaschinen den verschiedenen Gesteinsarten besonders weitgehend
anpassen -zu können, ist erfindungsgemäß die Schlagzahl der Kolben sowohl bei Arbeit
im Gleichtakt als auch bei gegenläufiger Bewegung dadurch veränderbar und einstellbar,
daß ihr Hub durch längenveränderliche Lagerung der Zylinderdeckel und durch ein
aus Steuerhülse mit Gestänge und Stellrad bestehendes Regelorgan verstellbar ist.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der neuen Drehschlagbohrmaschine.
Es zeigt Fig. 1 die neue Bohrmaschine im Längsschnitt, Fig. 2 eine Stirnansicht
in Richtung des Pfeiles P der Fig. 1, .
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Fig. 3 eine Stirnansicht in Richtung des Pfeiles Q der Fig. 1, Fig.
4 einen Schnitt nach Linie C-D der Fig. 1, Fig. 5 einen Schnitt nach Linie E-F der
Fig. 1, Fig. 6 einen Schnitt nach Linie G-H der Fig. 1, Fig. 7 einen. Schnitt nach
Linie 1-K der Fig. 3, Fig. 8 einen Schnitt nach Linie L-111 der Fig. 3, Fig. 9 einen
Schnitt nach Linie N-0 der Fig. 3. Nach Fig. 1 hat die dargestellte Doppelkolben-Drehschlagbohrmaschine
am vorderen Ende einen Spülkopf 1 in einer am Gehäuse angeschraubten Schutzkappe
2. An der Einsteckhülse 5 für Bohrer 5' ist ein Ritzel 3 mit Nut und Feder befestigt,
welches die Drehung von einem vorgeschalteten Schaltgetriebe 27 auf das Bohrgestänge
5' überträgt. Dem Einsteckende des Bohrers 5' liegt ein Zwischenkolben. 4 mittels
einer Tellerfeder 4' federnd an, um die Schlagarbeit von zwei Schlagkolben 7 und
8 unvermindert auszunutzen. Der Zwischenkolben 4 ist durch:Unehmen eines Gehäusedeckels
6 zugänglich und leicht auswechselbar.
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Die beiden Schlagkolben 7 und 8 gleiten in einem durch eine zweiteiligeWand10
unterteilten Zylinder 9, wobei der Schlagkolben 7 als Hohlkolben ausgebildet ist
und den Schlagkolben 8 führt. Der Zylinder 9 ist durch einen zweiteiligen Deckel
11 verschlossen. Die Schlagzahl ist veränderbar und einstellbar, und zwar durch
Verschieben einer den Zylinder 9 umgebenden Steuerhülse 12. Mit der Steuerhülse
12 ist der eine bewegliche Teil der zweiteiligen Zylinderwand 10 und der
eine ebenfalls bewegliche Teil des zweiteiligen Zylinderdeckels 11 durch Bolzen
verbunden, so daß mittels eines Gestänges 13 mit Handrad 14 od. dgl. der Hub beliebig
verstellbar ist. Mit dem finit Handrad 14 versehenen Gestänge 13 sind auch die Eins.trömkanäle
15, 16 sowie der Ausströmkanal 17 verbunden. Somit bilden Steuerhülse 12, bewegliche
Zylinderwandung und -deckel 10, 11, Einströmkanäle 15, 16 und Ausströmkana117 in
eingebauter.Lage eine geschlossene Einheit, die durch Drehung des Handrades 14 beliebig
ein- und ausgeschöben werden kann. Die Einlaßöffnungen sind durch Steuerkanalverschlüsse
mit Flügelgriff 18 od. dgl. von Hand zu steuern.
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Die dargestellte Doppelkolben-Drehschlagbohrmaschine kann im Gleichtakt
schlagen, d. h., beide Schlagkolben 7 und 8 können in der gleichen Richtung arbeiten
und gleichmäßig beaufschlagt werden. Die Maschine kann aber auch im Gegentakt schlagen,
d. h., dieKolben 7 und. 8 können gegenläufig arbeiten, indem jeweils der eine Kolben
schlägt, wenn der andere Kolben zurückgeht. Hierdurch ist es, möglich, durch Hubverminderung
und Gegentaktschlagen die Schlagzahl unter Minderung der Schlagkraft sehr hoch zu
treiben. Die neue Maschine ist also in besonders weiten Grenzen dem jeweils zu bohrenden
Gestein anpaßbar.
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Die jeweilige Umsteuerung der Druckluft erfolgt durch ein Einströmventil
19 mit doppelter Kugelsteuerung. Das gesamte Schlaggerät wird durch ein Schieberventil
20 (Fig. 7) und durch einen vorgeschalteten Absperrhahn 21 geschaltet. Wird
in weichem Gestein. ohne Schlaggerät gebohrt, so braucht nur der Absperrhahn 21
geschlossen zu werden. Wenn aber schlagend gebohrt wird, so schaltet die Bohrmaschine
durch Umsteuern der Luft in einem Ventil 22 auf Rückwärtsgang, sobald die gewünschte
Bohrlochtiefe erreicht ist. Gleichzeitig wird das Schlaggerät durch den Schieber
20 automatisch abgeschaltet.
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Das Drehbohrgerät hat folgende Ausbildung und Wirkungsweise:
Durch
Luftleitung 23 wird die Druckluft über einen Umkehr-Steuerschieber 24 dem Druckluftmötor
25 zugeführt. Über das einem Planetengetriebe 26 nachgeschaltete Schaltgetriebe
27 wird die erforderliche Drehzahl eingestellt und durch das Ritzel3 auf das Bohrgestänge
5' übertragen. Eine Ritzelwelle 28 überträgt die Motorkraft über ein Zahnradpaar
29 gleichzeitig auf eine Reibkupplung 30. Von hier geht die Kraft über einen Kupplungsflansch
31, ein Kegelradpaar 32 auf eine nicht dargestellte Zahnstange in der Bohrlafette.
Mittels eines Handrades 34 werden über einen Kupplungsring 33 die Kupplungsfedern
gespannt und. der gewünschte Andruck eingestellt. Ist der an dem Handrad eingestellte
Andruck erreicht, rutscht die. Kupplung 30 und greift erst wieder, wenn. sich der
Sehneid.druck an den Bohrschneiden normalisiert. Mit 35 sind. die am Druckluftmotor
25 erforderlichen Umführungskanäle bezeichnet.
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Die neue Doppelkolben-Drehschlagbohrmaschine kann somit durch Einstellung
des Andrucks, der Schlagkraft, Schlagzahl und Drehzahlregulierung und gegebenenfalls
Abschaltung des Schlaggeräts auf die jeweils abzubohrende Gesteinsart abgestimmt
werden.
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Wie weitgehend die Einstellmöglichkeiten der Bohrmgschine auf das
jeweils anfallende Gestein sind, sei an Beispielen näher erläutert: I. Sandstein
erfordert niedrige Drehzahl, hohe Schlagkraft, langen Hub und hohen Andruck.
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Die Drehzahl wird am Getriebekasten auf einen niedrigen Wert, z. B.
die Drehzahl 100 eingestellt. Durch Umlegen des Flügelgriffes 18 wird der Steuerkanal
für die gegenläufige Kolbenbewegung gesperrt, und beide Schlagkolben 7, 8 schlagen
mit vollem Hub auf den Zwischenkolben, 4. Da die Bohrbarkeit bei dem angegebenen
Gestein nicht immer gleich ist, kann durch kleine Abweichnugen in der Einstellung
mehrerer gleichartiger Bohrgeräte der neuen Art die höchste Bohrleistung eingestellt
werden. Wenn beispielsweise ein Bohrgerät auf eine Schlagkraft 10 mkg und eine.
Schlagzahl von 1800 bei vollem Hub eingestellt ist,- ein zweites gleichärtigesBohrgerät
aber bei gleicher Drehzahl und gleichem Andruck durch Hubverstellung mittels Handrades
14 und dädürch eingestellte erhöhte Schlagzahl und verminderte Schlagkraft eine
höhere Bohrleistung ergibt, so erhält das erste Bohrgerät die gleiche Einstellung
wie das zweite -Bohrgerät, um stets die höchstmögliche Bohrleistung zu erzielen.
Diese vergleichenden Einstellungen zur Erzielung größter Bohrleistung lassen sich
in allen Variationen wie Drehzahländerung, Verminderung oder Erhöhung des Andrucks
und gegenläufigeKolbenbewegung stets den jeweils vorliegenden Verhältnissen anpassen.
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II. Weicher Schiefer verlangt mäßige Schlagkraft und hohe Schlagzahl,
höhere Drehzahl und hohen Andruck.
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Die Drehzahl wird hierbei z. B. auf 300 eingestellt. Durch Umlegen
des Flügelgriffs 18 am Steuerkanal in entgegengesetzter Richtung als im Beispiel
I wird gegenläufige Bewegung der beiden. Schlagkolben 7, 8 und damit eine Schlägzähi
von etwa 4000 eingestellt. Sollte sich. dabei zeigen, däß die Schlagkraft für das
weiche Gestein noch zu hoch ist, wird durch Hubverstellung mittels Hatdrades 14
der Hub verringert, dadurch die .Schlagzahl noch erhöht, die Schlagkraft aber vermindert.
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Die dargestellte Doppelkolben-Drehschlagbohrmaschine mit den im Rahmen
der Erfindung möglichen zahlreichenAbwandlungen erfüllt also besonders weitgehend
alle an Bohrgeräte im Bergbau zu stellenden Anforderungen.