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Vorrichtung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit von Gesteinsbohrmaschinen
mit Versenkhämmern Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit
von Gesteinsbohrmaschinen mit Versenkhämmern, welche einen die Druckmittelzufuhr
zum Vorschubmotor beeinflussenden, unter der Wirkung einer Feder stehenden Kolben
aufweist.
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Zur Erzielung eines optimalen Bohrfortschrittes ist ein bestimmter
Andruck des Bohrwerkzeuges erforderlich, dessen Einhaltung jedoch mit erheblichen
Schwierigkeiten verbunden ist, da mit tiefer werdender Bohrung ein Ausgleich des
Gestängegewichtes stattfinden muß. Ein derartiger Ausgleich läßt sich z. B. mittels
Federn oder Differentialkolben erreichen, jedoch ist es bei beiden Lösungen erforderlich,
daß die Anzahl bzw. das Gewicht der verwendeten Bohrstangen eingestellt werden muß,
so daß eine Abhängigkeit des Betriebes vom Bedienungsmann mit den damit verbundenen
Fehlerquellen gegeben ist.
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Es ist eine Vorrichtung zur Beeinflussung der Vorschubgeschwindigkeit
des Bohrers einer , Gesteinsbohrmaschine bekanntgeworden, bei welcher das den Vorschub
und den Vorschubdruck des Bohrers übertragende Mittel aus einem über Umlaufrollen
geführten biegsamen endlosen Organ besteht. An dem als Träger für die Bohrmaschine
dienenden rohrartigen Führungskörper ist ein Regelschieber befestigt, welcher über
einen Fühler vom Motorgehäuse aus verstellbar ist.
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Diese bekannte Anordnung hat jedoch den wesentlichen Nachteil, daß
sie für tiefere Bohrungen nicht geeignet ist, sondern allenfalls zum Abbohren einer
Stange, möglichst noch in waagerechter Richtung, verwendbar ist. Bei einem Einsatz
der bekannten Vorrichtung zum Herstellen von tieferen Bohrungen ist eine besondere
Einstellung notwendig, da sich durch jede zusätzliche Stange die Spannung der vorgesehenen
Feder ändert. In den Kettentrumm müßten daher Ausgleichsgewichte eingehängt werden,
welche dem jeweiligen Stangengewicht entsprechen. Diese Arbeitsweise ist jedoch
mit einem derartigen Aufwand verbunden, daß sie in der Praxis nicht durchführbar
ist.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Vorrichtung zur Regelung der Vorschubgeschwindigkeit von Gesteinsbohrmaschinen
mit Versenkhämmern zu schaffen, welche in einfacher Weise aufgebaut ist und eine
Regelung der Vorschubgeschwindigkeit unabhängig vom Gestängegewicht ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der die Druckmittelzufuhr
zum Vorschubmotor beeinflussende Kolben in einem in das Bohrgestänge eingesetzten
Zwischenstück angeordnet ist und das Zwischenstück an seiner Unterseite mit dem
Bohrwerkzeug oder dem Bohrgestänge in Längsrichtung verschiebbar verbunden ist,
wobei der Kolben mittel-oder unmittelbar durch die Längsverschiebung des Bohrwerkzeuges
bzw. des Bohrgestänges verstellt wird. Auf diese Weise wird bei steigendem Andruck
der Vorschubmotor selbsttätig gedrosselt, gegebenenfalls bis zum Stillstand, so
daß sich das Bohrwerkzeug freibohren kann. Bei weichem Gestein hingegen wird der
Vorschubmotor voll beaufschlagt, so daß ein entsprechender Bohrfortschritt erzielt
wird.
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Vorteilhaft besitzt der Kolben einen in die Druckmittelzuführungsleitung
des Vorschubmotors hineinragenden Zapfen, welcher die Energiezufuhr des Vorschubmotors
beeinflußt. Die Verstellung des Kolbens entgegen der Wirkung seiner Druckfeder erfolgt
mittel- oder unmittelbar durch die Längsverschiebung des Bohrwerkzeuges gegenüber
dem Zwischenstück, wobei die Größe der Längsverschiebung ein Maß für die entsprechende
Beeinflussung des Vorschubmotors darstellt.
Die Energie zum Vorschubmotor
und gegebenenfalls zum Versenkhammer kann über Doppelrohrbohrstangen zugeführt werden.
Das am Bohrgestänge befestigte Zwischenstück ist hierbei derart ausgebildet, daß
eine Verbindung zwischen Außen- und Innenkanal der Energiezufuhr besteht, wobei
diese Verbindung als Ventilsitz für den Zapfen des Kolbens gestaltet ist.
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Der Kolben und sein die Energiezufuhr zum Vorschubmotor beeinflussender
Zapfen sind mit Bohrungen für die Energiezufuhr zum Versenkhammer und für die Zufuhr
von Druckmittel zum Beseitigen des Bohrkleins versehen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sei an Hand der Zeichnungen
näher erläutert, und zwar zeigt F i g. 1 den oberen Teil der Bohrmaschine teilweise
im Schnitt, F i g. 2 den unteren Teil der Bohrmaschine teilweise im Schnitt, F i
g. 3 die teilweise geschnittene Darstellung der F i g. 1 in vergrößerter Form, F
i g. 4 die teilweise geschnittene Darstellung der F i g. 2 in vergrößerter Form,
F i g. 5 einen Schnitt gemäß der Linie A-A nach F i g. 3, F i g. 6 einen Schnitt
gemäß der Linie B -B nach Fig.3. F i g. 7 einen Schnitt gemäß der Linie C-C nach
Fig.3. F i g. 8 einen Schnitt gemäß der Linie E-E nach F i g. 4 und F i g. 9 einen
Schnitt gemäß der Linie F-F nach F i g. 4.
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Mit 1 ist der Bohrmotor bezeichnt, welcher beliebiger Energieart sein
kann und an dem Rahmen 2 der verfahrbaren Lafette 3 verschiebbar gelagert ist. Die
Lafette 3 ist nur teilweise dargestellt. Der Bohrmotor 1 ist über ein Anschlußstück
4 für die Zufuhr von Druckmittel mit dem Bohrgestänge 5 verbunden. Das Bohrgestänge
5 ist als Doppelrohr ausgebildet, so daß ein Außenkanal 6 und Innenkanal ? gebildet
werden. Die Druckmittelzufuhr erfolgt über die Eintrittsöffnung 8 des Anschlußstückes,
welche mit dem Außenkanal 6 in Verbindung steht. Die Austrittsbohrung 9 des Anschlußstückes
ist über eine nicht weiter dargestellte Leitung mit dem Vorschubmotor 10 verbunden.
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Wie insbesondere in F i g. 2 und 4 dargestellt, ist an dem Bohrgestänge
5 ein Zwischenstück 11 befestigt, welches an seinem anderen Ende mit dem Versenkhammer
12 längs verschiebbar, aber undrehbar in Verbindung steht, wie bei 13 angedeutet
ist. In dem Zwischenstück 11 ist bei 14 eine Verbindung zwischen dem Außenkanal
6 und dem Innenkanal ? geschaffen, wobei der Innenkanal 7 als Ventilsitz 15 ausgebildet
ist. In dem Zwischenstück 11 ist der Kolben 16 verschiebbar angeordnet, welcher
unter der Einwirkung der Druckfeder 17 steht und einen Zapfen 18 besitzt und je
nach Verschiebung des Kolbens 16 mit dem Ventilsitz 15 zusammenwirkt. Im Kolben
16 und Zapfen 18 sind Bohrungen 19 vorgesehen, welche zur Druckmittelzufuhr zum
Versenkhammer und zur Beseitigung des Bohrkleins beim Werkzeug 20 dienen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung ist wie folgt: Das über die Bohrung
8 des Anschlußstückes 4 eintretende Druckmittel durchströmt den Außenkanal 6 in
die Verbindung 14 und gelangt von hier einmal durch den Innenkanal 7 und die Austrittsöffnung
9 über nicht weiter dargestellte Verbindungsleitungen zum Vorschubmotor 10 und zum
anderen über die Kanäle 19 zum Versenkhammer 12 und Bohrwerkzeug 20. Bei einer Vergrößerung
des Andrucks über ein bestimmtes Maß erfolgt eine Längsverschiebung des Werkzeuges
gegenüber dem Zwischenstück, was eine Verschiebung des Kolbens 16 entgegen der Wirkung
seiner Druckfeder 17 zur Folge hat. Bei einer Verschiebung des Kolbens 16 nähert
sich der Zapfen 18 dem Ventilsitz 15, so daß eine Beeinflussung der Druckmittelzufuhr
für den Vorschubmotor 10 stattfindet, d. h., die Druckmittelzufuhr wird gedrosselt,
und entsprechend wird der Andruck verringert. Bei Berührung des Zapfens 18 mit dem
Ventilsitz 15 wird eine vollständige Unterbrechung des Vorschubes erreicht, so daß
sich das Bohrwerkzeug 20 zunächst Treibohren kann, woraufhin unter der Wirkung des
Gewichtes des Bohrwerkzeuges und der Druckfeder 17 die Druckmittelzufuhr zum Vorschubmotor
10 wieder freigegeben wird.
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Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine genaue selbsttätige
Einstellung des Andruckes möglich, so daß ein optimaler Bohrfortschritt erzielt
werden kann, ohne daß es der Bedienung einer besonderen Einrichtung zum Ausgleich
des Gestängegewichtes bedarf.
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Die Erfindung ist auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform
nicht beschränkt. So ist es z. B. möglich, das über den Innenkanal 7 geführte Druckmittel
nicht zum Antrieb des Vorschubmotors, sondern lediglich zu dessen Steuerung zu verwenden.
Weiterhin besteht die Möglichkeit zwischen Bohrwerkzeug 20 und Zwischenstück 11
mit Regelelement 16,17,18 ein Bohrgestänge einzuschalten, welches entsprechend gegenüber
dem Zwischenstück längs verschiebbar angeordnet ist.