DE205384C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 205384K-KLASSE 5b. GRUPPE^

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. Juli 1907 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine weitere Ausbildung der bekannten Gestein-Kurbelstoßbohrmaschine, deren Bohrer dadurch eine beschleunigte Stoßbewegung erhält, daß der den Bohrer bewegende Kurbelzapfen in einem bogenförmig aufsteigenden Querschlitz einer an die Bohrstange angeschlossenen Kulisse gleitet. Die weitere Ausbildung dieser bekannten Maschine besteht darin, daß dem ίο gleitenden Kurbelzapfen während der Stoßbewegung des Bohrers noch durch ein Ex-■ zenterzahnradgetriebe gleichzeitig eine gesteigerte Umdrehungsgeschwindigkeit erteilt wird. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Gesteins-Kurbelstößbohrmaschine dargestellt, und zwar zeigt:

Fig. ι eine schaubildliche Ansicht derselben, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Maschine, teilweise im Schnitt.

Fig. 3 eine Unteransicht der Dreibeinbefestigungsvorrichtung,

Fig. 4 das zur Befestigung dienende Gelenk von der Seite gesehen,

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Drehvorrichtung des Bohrers,

Fig. 6 eine Abwicklung der Führungsfläche, während

Fig. 7 die Wirkungsweise der Kulisse und
Fig. 8 die Wirkungsweise des Stoßgetriebes veranschaulichen.

Fig. 9 zeigt einen senkrechten Längsschnitt des Maschinengehäuses,

Fig. 10 und 11 die Lagerung des beweglichen Kurbelzapfens,

Fig. 12 den Kurbelzapfen mit Schlitten, Fig. 13 eine Seitenansicht der Kurbelscheibe,

Fig. 14 eine Aufsicht, auf das abnehmbare Stück der Scheibe,

Fig. 15 eine Innenansicht dieses Stückes, während

Fig. 16 die Wirkungsweise des beweglich und nachgiebig gelagerten Kurbelzapfens veranschaulicht.

Die auf einem Dreibein 38 ruhende Bohrmaschine besteht aus einem Gehäuse a" für die Antrieb vorrichtung, das seitliche Nuten 10 besitzt, in die durch Querbänder 12 und mittlere Platten 13 zusammengehaltene Schienen 11 eingreifen, so daß es auf dem so gebildeten Untergestell gleiten kann. Das obere Querband 12 trägt ein Lager 14 zur Aufnahme einer in eine Gewindemutter 14' der Gehäuseunterseite (Fig. 3) eingreifenden Spindel 15, so daß mit Hilfe einer Kurbel 16 der letzteren das Gehäuse auf den Schienen verschoben werden kann. . ■

Die Befestigungsvorrichtung für das Dreibeingestell (Fig. 3 und 4) besteht aus einer Scheibe 17, die am Rande einen vorstehenden Flansch .hat. Die Platten 13 besitzen entsprechend geformte Ausschnitte 13' und umfassen die Platte 17, deren Flansch nach den Schienen 11 zu liegt. Bolzen 18 pressen die Platten 13 zusammen, stellen die Scheibe 17

fest und sichern damit die Maschine zugleich gegen Drehung. Die Scheibe 17 hat, zweckmäßig mit ihr aus einem Stück bestehend, Ansätze 20, die zur Aufnahme einer zur Befestigung der Dreibeine dienenden Welle k bestimmt sind.

Innerhalb des Gehäuses a" (Fig. 2 und 9) ist eine um eine Achse e drehbare Scheibe g gelagert, die mit einem Kurbelzapfen f in eine Kulisse y eingreift. Das Lager für den Kurbelzapfen j> bildet ein Kulissenstein /, der in bekannter Weise in einem bogenförmigen Schlitze der Kulisse gleitet; ein zweiter, etwa senkrecht zu diesem Schlitze verlaufender gerader Schlitz umschließt die genannte Achse e sowie eine weiter vorn befindliche Welle e'. Beide Wellen bilden die Kulissenführung.

Die Maschine wird durch eine auf der Achse e angebrachte Handkurbel 19 o. dgl. angetrieben (Fig. 1). Ein auf der Achse e festsitzendes Zahnrad ml" (Fig. 9) greift in ein fest auf der Welle e' sitzendes Zahnrad m", das ein gleichfalls auf dieser Welle festgekeiltes Zahnrad m antreibt. Letzteres greift in ein mit der Scheibe g fest verbundenes Zahnrad ml ein, das mit der Scheibe g sich frei auf der Achse e drehen kann. Die beiden Achsen e, e' sind im Gehäuse a" bei I, V gelagert. Zweckmäßig werden die Abmessungen der Zahnräder so gewählt, daß bei einer Kurbelumdrehung fünf Scheibenumdrehungen zustande kommen.

Die Wirkungsweise der bekannten Kulisse y ist in Fig. 7 veranschaulicht, die die Kulisse gerade vor dem Abwärtsgange zeigt. Der Bogenschlitz der Kulisse ist ein Viertelkreis und so angeordnet, daß sein Mittelpunkt in der, senkrechten Ebene liegt, die durch den Mittelpunkt des in der Stellung d befindlichen Kurbelzapfens φ gelegt ist. Wenn der Kurbelzapfen von der Stellung α in die Stellung b sich bewegt, bewegt sich die Kulisse aus der Stellung a' in die Stellung b'. Wenn sich nun der Kurbelzapfen aus seiner Stellung b weiterbewegt, beginnt er, die Kulisse anzuheben, und zwar hebt er nach Vollendung eines Viertelkreises, bis zum Anlangen in Stellung c, die Kulisse von b' bis ti. Durch die nächste Viertelkreisbewegung wird, die Kulisse von ti bis dl und bei der weiteren Viertelkreisbewegung des Kurbelzapfens von d' bis al gehoben. Es dienen also drei Viertelumdrehungen des Kurbelzapfens zum Anheben der Kulisse, während durch das letzte Viertel seiner Umdrehung die Kulisse gezwungen wird, sehr schnell die volle Länge ihres Abwärtshubes zurückzulegen, also eine Bewegung, wie sie dem langsamen Anheben eines Hammers und seinem plötzlichen Fall entspricht. Die Tiefstellung der Kulisse ist in Fig. 2 dargestellt.

Dadurch, daß man den Krümmungsradius des Bogenschlitzes der Kulisse gleich dem Kurbelkreisdurchmesser nimmt und von einem Punkte aus schlägt, welcher auf einer um den Kurbelkreisradius von der Mittellinie des Bohrstempels entfernten Linie liegt, z. B. von dem Punkt d, wird erreicht, daß jedes Ecken und Klemmen des Kulissensteins / in der Kulisse y vermieden, und dadurch ein einwandfreies Arbeiten der Maschine erzielt wird. Würde man dagegen den Krümmungsradius größer oder kleiner als den Kurbelkreisdurchmesser nehmen und von einer durch die Punkte b und d gezogenen Linie aus schlagen, so würde der Kulissenstein/ an diesen Punkten ein Bestreben zum Ecken und Klemmen zeigen, was noch in erhöhtem Maße auftreten würde, wenn die Radien von außerhalb dieser Verbindungslinie liegenden Punkten geschlagen werden würden, weil dann die Überschneidung des richtigen Kreisbogens mit den falschen Kreisbögen noch auffallender hervortreten und demzufolge der durch das Ecken und Klemmen des Kulissensteins f verursachte Verschleiß in noch erhöhterem Maße stattfinden würde.

Das in den Fig. 2, 8 und 9 gezeigte Rädergetriebe steigert nun gemäß der Erfindung diese Wirkung der Maschine noch. Das Rad m' ist exzentrisch auf seiner Achse e angeordnet (Fig. 8). Das eingreifende Triebrad m, das dem Rade ml ■ bei einer eigenen Umdrehung drei Umdrehungen erteilt, ist entsprechend an drei Seiten elliptisch geformt, so daß die Zahnstrecke von einem Punkte größten oder kleinsten Durchmessers bis zum nächsten Punkte größten bzw. kleinsten Durchmessers des Rades m dem Rade ml eine ganze Umdrehung erteilt. Bei der in Fig. 8 gezeigten Stellung der Räder beginnt das Rad ml bei Drehung der Räder in den eingezeichneten Pfeilrichtungen gerade seine Höchstgeschwindigkeit zu erhalten, und zwar gerade in dem Augenblicke, in dem der Kurbelzapfen p sich bei a befindet, so daß dieser unter äußerst rascher Bewegung des Zahnrades ml, also auch unter entsprechender eigener Beschleunigung sich von α nach b bewegt und die Kulisse abwärts schiebt. Beim Anheben der Kulisse greifen die Teile geringen Durchmessers des Zahnrades m in die Teile großen Durchmessers des Zahnrades ml ein, wodurch der Hub wesentlich erleichtert wird.

Es ist klar, daß irgendein bei dem Niedergange· der Kulisse auftretendes Hemmnis nachteilig auf die Maschine wirken kann. Um dies zu verhüten, ist der Kurbelzapfen p beweglich, so daß er nach der Scheibenmitte zu ausweichen kann (Fig. 10 bis 15). Der Kurbelzapfen ist an einem Schlitten h befestigt, der 120' auf V-förmigen Führungsschienen 1 gleiten kann, die in einem entsprechenden Ausschnitte

Claims (3)

der Scheibe g angebracht sind. Der Ausschnitt der Scheibe wird durch ein Verschlußstück i, j abgeschlossen, das durch Schrauben 8 in seiner Stellung festgehalten wird. Die Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht der Scheibe g ohne das Verschlußstück, das in den Fig. 14 und 15 besonders dargestellt ist. Der Schlitten h wird durch Federn 6, die in durch Schrauben 4, 5 (Fig. 11) verschließbaren Bohrungen 3 der Scheibe gelagert sind, für gewöhnlich in seiner vorgeschobenen Außenstellung nachgiebig festgehalten. Ein rohrförmiger Fortsatz η des Gehäuses «'' dient als Lager für die Bohrstange n' und besitzt in seinem Innern Einrichtungen zum •Drehen desselben. Der innere Durchmesser des Rohres η ist größer als der Durchmesser der Bohrstange, während die untere Öffnung mit Hilfe eines Futters oder einer Stopfbüchse 0 die Bohrstange dicht umschließt. Letztere besitzt einen Bund s (Fig. 5 und 9), der fünf Rollen u an seiner Umfläche trägt. Diese greifen in entsprechende Führungsnuten der Innenfläche des Rohres η ein, deren Gestalt aus Fig. 6, die eine Abwicklung der Rohrinnenfläche darstellt, klar zu erkennen ist. Die Rollen u sind in verschiedenen aufeinanderfolgenden Stellungen gezeigt und ihr Weg durch Pfeile und punktierte Linien angedeutet. Ist z. B. eine der Rollen bei 50 (Fig. 6) im Niedergange begriffen, so zwingt sie die in ihren Weg reichende Zunge w' der vorstehenden Fläche w, in die Nut 51 einzutreten. Beim Hochgehen in dieser Nut zwingt die nun in ihren Weg ragende Zunge.i/ der vorstehenden Fläche v, sie in die Nut 52 überzutreten usf., so daß also infolge der weichenartigen Wirkung der Nuten die Rolle bei jedem völligen Hube aus einer oberen Nut in die nächste befördert wird, der in der Bohrstange befestigte Bohrer also nach je fünf Schlägen eine volle Umdrehung macht. Fig. 16 veranschaulicht die Wirkungsweise der Bohrmaschine für den Fall, daß der Bohrer infolge Klemmung, Aufstoßens oder sonst einer Ursache in seinem Schlage aufgehalten wird, während aus Fig. 7 zu ersehen ist, daß beim Aufwärtsgange der Kulisse der Kulissenstein f beinahe senkrecht steht, wodurch der Stein ein wenig freies Spiel zu geringer Bewegung erhält, an deren Schluß, falls die Kulisse sich nicht sofort hebt oder nicht, den Schlag bis zu Ende ausführt, der Schlitten h sich nach dem Mittelpunkte der Scheibe g zu bewegt (Fig. 16). Entspricht z. B. die Linie χ dem Ende des Hubes, der j edoch bei x' abgestoppt ist, so würde der Schlitten h aus der durch die punktierte Linie x" angedeuteten Lage in die in vollen Linien ausgezogene Lage x'" übergehen und beginnen, die Kulisse zu heben. Diese würde sich auch dann noch heben, wenn durch Weiterdrehen des Kulissensteins / der Widerstand des Bohrers nicht überwunden werden könnte, und zwar infolge der folgenden federnden Verbindung der Bohrstange mit der Kulisse. Die Kulisse besitzt einen Fortsatz y' (Fig. 2 und 9), der in einen Bund S" endigt und in eine Bohrung - der Bohrstange n' hineinragt, innerhalb welcher er von einer Spiralfeder s' in bekannter Weise umgeben ist, die sich einerseits gegen ein Verschlußfutter r oder eine geeignete Stopfbüchse der Bohrung, andererseits gegen den Bund s1' anlegt. Folgt nun der Bohrer nicht sofort der hochgehenden Kulisse, so wird die Feder zusammengepreßt und die Maschine so vor plötzlicher Stoßbeanspruchung geschützt. Pate ν τ-An Sprüche:

1. Gestein - Kurbelstoßbohrmaschine, bei der der Kurbelzapfen in dem bogenförmig aufsteigenden Querschlitz einer mit der Bohrstange . verbundenen Kulisse > gleitet und dabei dem Bohrer eine beschleunigte Stoßbewegung erteilt, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kurbelzapfen (p) während der Stoßbewegung der Bohrstange (n'J durch ein Exzenterzahnradgetriebe (m'"_t m", m, m') gleichzeitig selbst eine gesteigerte Drehgeschwindigkeit erteilt wird.

2. Ausführungsform der Gestein - Kurbelstoßbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, -daß der bogenförmig aufsteigende Querschlitz der Kulisse (y) einen Viertelkreis bildet, dessen Krümmungsradius gleich dem Kurbelkreisdurchmesser ist und dessen Krümmungsmittelpunkt in der senkrechten Ebene liegt, die durch den in seiner tiefsten Stellung im Querschlitz befindlichen Kurbelzapfen (p) gelegt wird.

3. Ausführungsform der Gestein - Kurbelstoßbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbelzapfen (p) in der ihn tragenden Kurbelscheibe (g) seitlich ausweichen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen,