DE1186429B - Gesteinsbohrhammer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: E 21c

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 5b-9/01

1186 429
B50309VI a/5b
12. September 1958
4. Februar 1965

Um den Bohrfortschritt bei Gesteinsbohrhämmern zu vergrößern, wurden Hämmer mit kräftigeren Schlägen und auch Hämmer mit höheren Schlagzahlen entwickelt. Harte Schläge beanspruchen die Bohrstange und die Schneidkanten der Kronen mehr als eine Vielzahl leichterer Schläge. Für härteres und spröderes Gestein sind Hämmer mit höheren Schlagzahlen besonders geeignet. Diese haben meist einen größeren Kolbendurchmesser und einen geringeren Hub sowie eine Steuerung mit kurzen Ventil- und Schieberwegen, um rasch umsteuern zu können.

Da mit solchen Hämmern jedoch das angestrebte Ziel nicht vollends erreicht werden konnte, sind Hämmer mit mehreren Kolben entwickelt worden, von denen jeder gesondert gesteuert wird, so daß ζ. B. die beiden Kolben hintereinander aufschlagen oder der eine Kolben während des Rückhubes des anderen Kolbens auf das Werkzeug aufschlägt. Alle diese Hämmer sind, wenn sie bei einer Mindestschlagstärke die geforderte Schlagzahl aufweisen sollen, unhandlich und vor allem v/egen der Vielzahl der bewegten Teile sehr störanfällig.

Gemäß der Erfindung wird ein Gesteinsbohrhammer mit einem Kolben aus zwei axial übereinander angeordneten, unabhängig voneinander bewegbaren Teilen vorgeschlagen, bei dem der untere Kolbenteil eine Bohrung besitzt, durch die das unter dem Kolben vorhandene Medium in die Räume zwischen den beiden Kolbenteilen eintritt, wodurch der obere Kolbenteil von unten abgehoben wird und zu einem späteren Zeitpunkt aufschlägt als der untere Kolbenteil.

Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Die Figur zeigt einen Teil eines Zylinders mit dem Kolben, der in seiner unteren Totlage dargestellt ist. und dem Einsteckende der Bohrstange.

An den Zylinder 1 schließt das Sperrgehäuse 2 mit dem eingesetzten Sperrad 3 und das Vordergehäuse 4 mit dem Einsteckende 5 des Werkzeuges an. In dem Zylinder befindet sich der Kolben, der aus zwei Teilen 6 und 7 besteht. Der Hauptkolben 6 trägt eine zentrale Bohrung, die bis in den Kolbenschaft 8 reicht und in die der Kolbenhals 9 des axial über dem Hauptkolben angeordneten Nachschlagkolbens 7 eingreift und darin gleitet. In die axiale Bohrung des Hauptkolbens ist eine Schraubenfeder 10 eingelegt. An Stelle der Schraubenfeder können auch Tellerfedern aus einem elastischen Werkstoff verwendet werden. Die beiden Kolben liegen aneinandergefügt nicht satt aufeinander auf, sondern Gesteinsbohrhammer

Anmelder:

Gebr. Böhler & Co. Aktiengesellschaft, Wien;
Niederlassung: Gebr. Böhler & Co.
Aktiengesellschaft Wien,
Verkaufsniederlassung Büderich

Als Erfinder benannt:

Ing. Josef Huszar, Kapfenberg, Steiermark

(Österreich)

Beanspruchte Priorität:

Österreich vom 18. September 1957 (A 6071/57)

lassen Räume 11 und 12 offen. Wenn die im vorderen Zylinderraum nach dem Überschleifen des Auspuffes 15 eingeschlossene Luft zusammengedrückt wird, kann die komprimierte Luft durch die Bohrung 13 aus dem vorderen Zylinderraum in die Räume 11,12 expandieren. Die relative Bewegung der beiden Kolben gegeneinander, d. h. das Abheben des Kolbenteiles 7 vom Kolbenteil 6, wird durch einen Keil oder eine Nase, die sich in einer Nut verschieben kann, begrenzt. Um ein Verdrehen der beiden Kolben gegeneinander zu verhindern, ist ein Sicherungsstift 18 mit einer Feder 19 vorgesehen.

Die Arbeitsweise des Hammers gemäß der Erfindung ist etwa folgende:

Wenn zum Arbeitshub die Preßluft in den Zylinder über den Kolben einströmt, werden die beiden Kolben gemeinsam nach vorn gegen das Einsteckende des Werkzeuges bewegt. Nachdem die vordere Kante 20 des Hauptkolbens 6 den Auspuffkanal 15 überschleift, wird die Luft in dem vorderen Zylinderraum komprimiert und strömt, da sie durch den Rückhubkanal 17 nicht entweichen kann, durch die Bohrungen 13 und expandiert in die Räume 11 und 12, hemmt die Bewegung des zweiten Kolbenteiles und hebt damit den Nachschlagkolben 7 vom Hauptkolben 6 ab.

Hierbei tritt bei diesem Arbeitshub, wenn die Unterkante des Kolbens 6 den Auspuffkanal 15 überschliffen hat, in dem Raum 14 unter dem Kolben 6 noch keine Kompression ein, weil dieser Raum über dem Kanal 20, dem Ringraum 11 und dem Ring-

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raum 12 weiter mit dem Auspuff 15 in Verbindung steht. Erst wenn die Unterkante des Kolbens 7 den Auspuff 15 überschliffen hat, tritt eine Kompression in den Raum 14 ein, die sich auch auf den Kanal 17 erstreckt. Es wird daher die Kompression verzögert und damit vermindert und daher die Schlagkraft erhöht. Fast unmittelbar nach dem Überschleifen des Auspuffes durch die Unterkante des Kolbens 7 schlägt der Kolbenschaft 8 auf das Einsteckende 5 auf. Es tritt daher keine Schlagverminderung des Kolbens 6 durch die Kompression auf. Auch die Schlagkraft des Kolbens 7 wird nur in dem Maß vermindert, als dies die für die Umsteuerung nötige Kompression verursacht.

Das Abheben der beiden Kolben 6 und 7 voneinander wird von der Feder 10 unterstützt und das Maß des Abhebens durch das Spiel des Keiles 16 in seiner Nut begrenzt.

Nach dem Auftreffen des Kolbens 6 auf der Stirnfläche des Einsteckendes setzt der Kolbenteil 7 seine so Bewegung in der Richtung zum Einsteckende entgegen dem Druck der Federspannung und entgegen dem Druck des Luftpolsters, der zwischen den beiden Kolbenteilen besteht, fort und trifft anschließend auf der den beiden Kolben gemeinsamen Paßfläche, das ist die Ringfläche 21, auf. Der Aufschlag wird von dem Kolben 6 auf das Einsteckende übertragen, so daß die Bohrstange einen zweiten und somit insgesamt zwei aufeinanderfolgende, getrennte Schläge erhält. Die Schlagstärke der beiden Schläge ist abhängig von dem Preßluftdruck über den beiden Kolben und den Massen dieser beiden Kolben sowie von dem Luftpolster, das sich im unteren Kolbenraum bildet, und von der Bohrung 13, durch die komprimierte Luft in den Raum zwischen den beiden Kolbenteilen expandieren kann.

Nach dem Umsteuern des Steuerventils strömt die Preßluft durch den Kanal 17 in den Raum und hebt beide Kolben gemeinsam in die obere Totlage. Hierbei gelangt abermals ein Teil der unter dem Kolben einströmenden Preßluft durch die Bohrung 13 in die Räume 11 und 12 zwischen die beiden Kolben und hebt mit Unterstützung der Feder 10 den Nachschlagkolben vom Hauptkolben ab, so daß der Nachschlagkolben zuerst in die obere Totlage gelangt. Erst später, und durch das vorhandene Luftpolster zwischen den beiden Kolbenteilen abgeschwächt, trifft der Hauptkolben in der oberen Totlage ein.

Der Vorteil des Doppelkolbenhammers gemäß der Erfindung besteht darin, daß das Werkzeug zwei aufeinanderfolgende Schläge erhält, wodurch die Schlagzahl verdoppelt wird.

Beim Schlaghub wird der Hauptkolben vor dem Auftreffen auf dem Werkzeug durch die in die Räume 11 und 12 expandierte Luft beschleunigt, da die zwischen den beiden Kolben eingetretene Preßluft auf der oberen Kolbenfläche des Hauptkolbens mit der gleichen Kraft zur Wirkung gelangt, mit der der Nachschlagkolben abgehoben wird. Dadurch hilft die durch den Kolben komprimierte Luft mit, den Kolben gegen das Werkzeug zu drücken.

Am Ende des Rückhubes wird die Schlagkraft beim Auftreffen des Hauptkolbens in der oberen Totlage durch das Luftpolster zwischen den beiden Kolbenteilen abgefedert, da vor dem Erreichen der oberen Totlage der Hauptkolben die zwischen Nachschlag- und Hauptkolben befindliche Luft erst durch die Bohrung 13 drücken muß. Der Rückstoß des Hauptkolbens durch das Auftreffen in der oberen Totlage wird daher vermindert. Aber auch der Nachschlagkolben, der zuerst in die obere Totlage gelangt, federt elastisch, da über ihm ein Luftpolster und hinter ihm die Feder 10 die Bewegungen des Kolbens nachgebend hemmt und dadurch den Rückstoß des Hammers weicher und für die Gelenke des Arbeiters unschädlicher macht.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Gesteinsbohrhämmer mit einem Kolben aus zwei axial übereinander angeordneten, unabhängig voneinander bewegbaren Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (7) eine Bohrung (13) besitzt, durch die das unter dem Kolben (6) vorhandene Medium in die Räume (11 und 12) zwischen den beiden Kolben (6 und 7) eintritt, wodurch der obere Kolben (7) vom unteren abgehoben wird und zu einem späteren Zeitpunkt aufschlägt als der untere Kolben (6).

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 863 633.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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