DE1116173B

DE1116173B - Hammer drill

Info

Publication number: DE1116173B
Application number: DEM37717A
Authority: DE
Inventors: August Altenhain; August Buerger; Dipl-Ing Herbert Hausherr
Original assignee: Hausherr & Soehne Maschf
Current assignee: Hausherr & Soehne Maschf
Priority date: 1958-05-19
Filing date: 1958-05-19
Publication date: 1961-11-02

Description

Schlagbohrhammer Die Erfindung bezieht sich auf einen Schlagbohrhammer mit Druckluftantrieb mit mehreren wechselweise arbeitenden Schlagkolben. Es ist bekannt, bei Schlagbohrhämmern eine Umsetzeinrichtung für das Schlagwerkzeug vorzusehen, damit die Schneidkanten des Werkzeuges während des Arbeitens stets an einer anderen Stelle der Bohrlochsohle angreifen können. Bei bekannten Umsetzeinrichtungen wird das Umsetzen durch den Schlagkolben. beim Rückhub desselben bewirkt. Wenn das Schlagwerkzeug hierbei entlastet ist, arbeiten diese Umsetzeinrichtungen zufriedenstellend. Ist dieses jedoch nicht der Fall, z. B. bei Schlagbohrhämmern, welche in Verbindung mit maschinellen Andruckvorrichtungen eingesetzt sind, z. B. auf einem Bohrwagen, so bereitet das Umsetzen des Schlagwerkzeuges Schwierigkeiten, bzw. es erfolgt nicht in der gewünschten Weise.Hammer drill The invention relates to a hammer drill with compressed air drive with several alternately working percussion pistons. It is known to provide a transfer device for the impact tool in hammer drills, so that the cutting edges of the tool are always on a different one while working Can attack the bottom of the borehole. In known converting devices the transfer by the percussion piston. causes the same on the return stroke. When the impact tool is relieved here, these converting devices work satisfactorily. is however, this is not the case, e.g. B. in hammer drills, which in connection are used with mechanical pressure devices, z. B. on a drill rig, so the implementation of the striking tool causes difficulties, or it does not take place in the way you want.

Eine andere bekannte Umsetzeinrichtung für Schlagbohrhämmer arbeitet mittels eines quer zur Hammerachse angeordneten druckluftbetätigten Hilfskolbens, der eine den Sechskantgriff der Bohrstange umfassende Hülse dreht. Die Anordnung ist hierbei so getroffen, daß das Umsetzen im Verlauf eines Arbeitsspiels des Schlagkolbens erfolgt. Ist der Schlagbohrhammer jedoch mit mehreren Schlagkolben ausgerüstet, so genügt eine solche Umsetzeinrichtung nicht mehr, da sie das Schlagwerkzeug nicht nach jedem Schlag umzusetzen vermag.Another known transfer device for hammer drills works by means of a compressed air-actuated auxiliary piston arranged transversely to the hammer axis, which rotates a sleeve encompassing the hexagonal handle of the drill rod. The order is made so that the implementation in the course of a working cycle of the percussion piston he follows. However, if the hammer drill is equipped with several percussion pistons, such a relocating device is no longer sufficient, since it is not the striking tool able to implement after each stroke.

Die Erfindung bezweckt, den genannten Nachteil zu vermeiden, und besteht darin, daß der Hilfskolben doppeltwirkend ausgeführt und mit der Drehhülse durch Vermittlung von zwei Sperringen verbunden ist, die sich beim Hin- und Hergang des Hilfskolbens entgegengesetzt drehen und abwechselnd mit der Drehhülse gekuppelt sind.The invention aims to avoid the disadvantage mentioned, and exists in that the auxiliary piston is double-acting and through with the rotary sleeve Intermediation is connected by two locking rings that move back and forth between the Turn the auxiliary piston in the opposite direction and alternately couple it with the rotating sleeve are.

Der Hilfskolben kann entweder mit einer selbständigen Steuerung ausgerüstet und an die Druckluftleitung angeschlossen sein, er kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung aber auch zusammen mit den beiden Schlagkolben von einer gemeinsamen Steuerung betätigbar sein.The auxiliary piston can either be equipped with an independent control and be connected to the compressed air line, it can be according to a further feature of the invention but also together with the two percussion pistons of a common one Control can be operated.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen zum Ausführen der Umsetzbewegung haben den Vorteil, daß die Umsetzbewegung unabhängig von dem auf das Schlagwerkzeug wirkenden Druck vorgenommen wird und nahezu kontinuierlich vor sich geht, so daß die Wirkung der erfindungsgemäßen Einrichtung der Wirkung einer Drehbohrmaschine gleichkommt. Die erfindungsgemäße Einrichtung erfordert jedoch einen beträchtlich geringeren baulichen Aufwand als eine mit einem Drehkolbenmotor ausgerüstete Drehbohrmaschine. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die erforderliche Spülflüssigkeit durch ein durch beide Schlagkolben hindurchgeführtes Zentralspülungsrohr dem Werkzeug zugeführt. Damit beide Schlagkolben gleiche Schlagmomente haben, haben erfindungsgemäß die beiden Schlagkolben gleiche Massen und gleiche Kolbenflächen.The measures according to the invention for carrying out the transfer movement have the advantage that the relocating movement is independent of that acting on the striking tool Pressure is applied and goes on almost continuously so that the effect the device according to the invention is equivalent to the effect of a rotary drill. However, the device according to the invention requires a considerably smaller one structural effort than a rotary drilling machine equipped with a rotary piston engine. According to a further feature of the invention, the required rinsing liquid through a central flush pipe passed through both percussion pistons to the tool fed. According to the invention, so that both percussion pistons have the same percussion torques the two percussion pistons have the same masses and the same piston areas.

Um das gleichmäßige wechselweise Arbeiten der beiden Schlagkolben sicherzustellen, sind die Mittel zum Betätigen der Steuerung des. Hammers an dem vom Steuerschieber am weitesten entfernten Schlagkolben vorgesehen.About the uniform alternating work of the two percussion pistons ensure the means for operating the control of the hammer on the The percussion piston furthest away from the control slide is provided.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schlagbohrhammer nach der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-11 der Fig. 1 und Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles 111 der Fig. 3 .The drawing shows an embodiment of the invention, namely: Fig. 1 shows a longitudinal section through a hammer drill according to the invention, Fig. 2 shows a section along the line II-11 of Fig. 1 and Fig. 3 shows a view in the direction of the arrow 111 of FIG. 3.

Das Gehäuse 1 des Schlagbohrhammers ist mit zwei Zylinderar 2 und 3 versehen, in denen die Schlagkolben 4 und S untergebracht sind. Die beiden Schlagkolben haben die gleiche Masse und die wirksamen Kolbenflächen gleiche Größe, so daß ihre Schlagmomente gleich sind. Die Steuerung der Schlagkolben erfolgt durch einen Rohrsteuerschieber 6, welcher im Zylinderkopf 7 angeordnet ist. Der Zylinderkopf 7 ist durch ein Gewindestück S abgeschlossen, an das ein Handgriff angesetzt werden kann oder mit dem der Schlagbohrhammer auf einer Bohrvorrichtung befestigt werden kann. Die beiden Schlagkolben arbeiten wechselweise, zu welchem Zweck zu den beiden Zylindern 2 und 3 in bekannter Weise vom Rohrsteuerschieber 6 beherrschte Belüftungs- und Entlüftungskanäle führen, welche in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Die Beeinflussung des Rohrsteuerschiebers 6 erfolgt-vom Zylinder 3 aus durch den Schlagkolben 5, zu welchem Zweck vom Zylinder 3 die Kanäle 9 und 10 zu den Räumen unterhalb und oberhalb des Rohrsteuerschiebers 6 führen.The housing 1 of the hammer drill is provided with two cylinders 2 and 3 in which the percussion pistons 4 and S are housed. The two percussion pistons have the same mass and the effective piston areas have the same size, so that their impact torques are the same. The percussion pistons are controlled by a tubular control slide 6, which is arranged in the cylinder head 7. The cylinder head 7 is closed by a threaded piece S to which a handle can be attached or with which the hammer drill can be attached to a drilling device. The two percussion pistons work alternately, for which purpose ventilation and venting channels, which are not shown in the drawing, lead in a known manner to the two cylinders 2 and 3, which are controlled by the pipe control slide 6. The pipe control slide 6 is influenced from the cylinder 3 by the percussion piston 5, for which purpose the channels 9 and 10 lead from the cylinder 3 to the spaces below and above the pipe control slide 6.

Das die Zylinder mit den Schlagkolben aufnehmende Gehäuse 1 ist nach vorn durch das Gehäuse 11 verlängert. Im Gehäuse 11 ist quer zur Hammerachse ein Gehäuse 12 vorgesehen, welches die Umsetzeinrichtung für die Bohrstange 13 aufnimmt. Die Umsetzvorrichtung besteht aus einem doppeltwirkenden Kolben 14, dessen beaufschlagte Kolbenflächen 15 und 15' durch Traversen 16 miteinander verbunden sind. Die Kolbenflächen 15 und 15' werden wechselweise in Richtung der eingezeichneten Pfeile 17 und 17' mit Druckluft beaufschlagt, deren vom Rohrsteuerschieber 6 beherrschte Zuleitungs- und Ableitungskanäle nicht dargestellt sind. In den Traversen 16 sind Ausnehmungen 18 und 18' vorgesehen., in die die um 180' gegeneinander versetzten Finger 19 bzw. 19' eines den Hilfskolben mit dem Werkzeug kuppelnden Getriebes eingreifen. Zu diesem Getriebe gehört eine Drehhülse 20, in die der Sechskant 21 der Bohrstange 13 eingeschoben werden kann und die mit zwei nebeneinander angeordneten Verzahnungen 22 und 22' versehen ist. Über jede dieser Verzahnung ist ein Sperring 23 bzw. 23' geschoben, welche die bereits erwähnten Finger 19 bzw. 19' tragen. In dem freien Raum zwischen der Innenwand der Ringe 23, 23' und der Verzahnung 22, 22' sind Sperrstifte 24 eingesetzt.The housing 1 accommodating the cylinder with the percussion piston is according to Extended by the housing 11 at the front. In the housing 11 is a transverse to the hammer axis Housing 12 is provided, which accommodates the relocating device for the drill rod 13. The transfer device consists of a double-acting piston 14, which is acted upon Piston surfaces 15 and 15 'are connected to one another by cross members 16. The piston surfaces 15 and 15 'are alternately in the direction of the arrows 17 and 17' pressurized with compressed air, the feed line controlled by the pipe control valve 6 and drainage channels are not shown. In the traverses 16 are recesses 18 and 18 ', in which the fingers 19 or 19 'engage a gear coupling the auxiliary piston with the tool. To this Transmission includes a rotary sleeve 20 into which the hexagon 21 of the drill rod 13 is inserted can be and the two next to each other arranged teeth 22 and 22 ' is provided. A locking ring 23 or 23 'is pushed over each of these teeth, which carry the already mentioned fingers 19 and 19 '. In the free space between locking pins 24 are inserted in the inner wall of the rings 23, 23 'and the toothing 22, 22'.

Wird die Kolbenfläche 15 des Hilfskolbens 14. mit Druckluft beaufschlagt, so bewegt er sich in Richtung des Pfeiles 17 und nimmt über die Traverse 16 den Finger 19 des Sperringes 23 mit, wodurch der Sperrring 23 gedreht wird. Hierdurch werden die Sperrstifte 24 in dem Schlitz zwischen der Innenwand. des Sperrringes 23 und den Sperrzähnen 22 fest eingeklemmt, so daß die Drehbewegung des Sperringes auf die Drehhülse 20 und damit auch auf die Bohrstange 13 übertragen wird. Wird der Hilfskolben 14 in umgekehrter Richtung beaufschlagt, d. h. in Richtung des Pfeiles 17, so wird der Sperring 23 am Finger 19 in umgekehrter Richtung gedreht. Die Sperrstifte 24 gelangen hierbei in das breitere Ende des Schlitzes bis dicht vor die Sperrzähne 22, so daß sie freies Spiel haben und die Drehhülse 20 von ihnen unbeeinflußt bleibt. Beim nächstfolgenden Hub wiederholt sich das geschilderte Spiel, so daß bei jedem Kolbenhub in Richtung des Pfeiles 17 durch den Sperring 23 ein Weiterdrehen des Werkzeuges erfolgt, während der Hub in Richtung des Pfeiles 17' mit Bezug auf den Sperring 23 ein Leerhub ist. Da nun aber zwei Sperrringe 23 und 23' vorhanden sind und der Finger 19' des Sperringes 23' um 180° versetzt zum Finger 19 des Sperringes 23 in die Ausnehmung 18' der Traverse 16 eingreift, findet bei der Bewegung des Hilfskolbens 14 in. Richtung des Pfeiles 17 durch das aus den Teilen 19', 23', 24, 22' bestehende Getriebe ein Arbeitshub statt, `während bei diesem der Leerhub bei Beaufschlagung des Kolbens in Richtung des Pfeiles 17 stattfindet. Durch diese doppelte Anordnung der Sperringe, die sich beim Hin- und Hergang des Hilfskolbens 14 also entgegengesetzt drehen und abwechselnd mit der Drehhülse 20 gekuppelt sind, wird bei jedem Hub des Hilfskolbens 14 ein Umsetzen der Bohrstange 13 bewirkt, welches als nahezu kontinuierlich anzusehen ist. Diese Umsetzbewegung wird auch erreicht, wenn der Hammer belastet ist, so daß praktisch durch diese Umsetzeinrichtung die Wirkung einer Drehkolbenmaschine erreicht wird.If the piston surface 15 of the auxiliary piston 14 is pressurized with compressed air, it moves in the direction of the arrow 17 and takes the finger 19 of the locking ring 23 with it via the cross member 16, whereby the locking ring 23 is rotated. This places the locking pins 24 in the slot between the inner wall. of the locking ring 23 and the locking teeth 22 firmly clamped, so that the rotational movement of the locking ring is transmitted to the rotary sleeve 20 and thus also to the drill rod 13. If the auxiliary piston acted upon in the opposite direction 14, ie in the direction of arrow 1 7, the locking ring 23 is rotated in the reverse direction on the finger 19th The locking pins 24 get into the wider end of the slot up to just before the locking teeth 22 so that they have free play and the rotary sleeve 20 remains unaffected by them. At the next stroke the described game is repeated, so that with each piston stroke in the direction of the arrow 17 through the locking ring 23, the tool continues to rotate, while the stroke in the direction of the arrow 17 'with respect to the locking ring 23 is an idle stroke. Since there are now two locking rings 23 and 23 'and the finger 19' of the locking ring 23 ', offset by 180 ° to the finger 19 of the locking ring 23, engages in the recess 18' of the cross member 16, the movement of the auxiliary piston 14 in the direction 1 of the arrow 7 by the existing from the parts 19 ', 23', 24, 22 'gear' during a working stroke takes place instead of this, the idle stroke of the piston when acted upon in the direction of arrow 17th Due to this double arrangement of the locking rings, which rotate in opposite directions when the auxiliary piston 14 moves back and forth and are alternately coupled to the rotating sleeve 20, the boring rod 13 is converted with each stroke of the auxiliary piston 14, which is to be regarded as almost continuous. This transfer movement is also achieved when the hammer is loaded, so that practically the effect of a rotary piston machine is achieved by this transfer device.

Zum Spülen des Bohrloches ist die Bohrstange 13 mit einem Spülkanal 25 versehen, dem die Spülflüssig keit durch das Zentralspülungsrohr 26 zugeführt wird, welches durch die beiden Schlagkolben 4 und 5 hindurchgeführt ist.To flush the borehole, the drill rod 13 is provided with a flushing channel 25 provided, which the flushing liquid speed through the central flushing pipe 26 is supplied which is passed through the two percussion pistons 4 and 5.

Der Gedanke der Erfindung kann mit Vorteil auch bei Einkolbenhämmern angewendet werden. An Stelle einer Zentralsteuerung des gesamten Hammers durch den Rohrsteuerschieber 6 kann für die Umsetzeinrichtung auch eine besondere Steuerung vorgesehen sein.The idea of the invention can also be used with advantage in single-piston hammers be applied. Instead of a central control of the entire hammer by the Pipe control slide 6 can also have a special control for the relocating device be provided.

Der erfindungsgemäße Bohrhammer ist auch für Schlagdrehbohrarbeit geeignet, bei welcher der Hammer mit geringem Andruck gegen die Bohrlochsohle belastet ist. Dieses Bohrverfahren verbindet den Vorteil größter Bohrleistung reit ruhigem Lauf des Bohrhammers, so daß schwere und kostspielige Haltevorrichtungen, wie Bohrwagen, entfallen können. Auch treten dabei Prellschläge praktisch nicht auf.The hammer drill according to the invention is also suitable for rotary impact drilling work suitable, in which the hammer loads with little pressure against the bottom of the borehole is. This drilling process combines the advantage of the greatest drilling performance with a smooth ride The barrel of the hammer so that heavy and expensive holding devices, such as drill jigs, can be omitted. There are also practically no bouncing blows.

Claims

PATENT APPLICATIONS: 1. Hammer drill with pneumatic drive with several alternately working percussion piston and automatic repositioning of the boring bar by means of a compressed air operated device arranged transversely to the hammer axis. Auxiliary piston, which rotates a sleeve encompassing the hexagonal handle of the drill rod, characterized in, that the auxiliary piston (14) designed double-acting and with the rotating sleeve (20) by means of two locking rings (23, 23 ') is connected, which are when: back and forth movement of the auxiliary piston (14) rotate in the opposite direction and are alternately coupled to the rotating sleeve (20).

2. Percussion hammer according to claim 1, characterized in that the auxiliary piston (14) and the two percussion pistons (4, 5) operated by a common control (6) will. Documents considered: German Patent No. 222 090; British Patent No. 737 312.