DE2557147A1 - Druckfluessigkeitsgetriebene gesteinsbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine von einer Druckflüssigkeit getriebene Gesteinsbohrmaschine, die aus einem Gehäuse, an das ein Werkzeug anschließbar ist, einem in einem Zylinderraum sich hin und zurück bewegenden Schlagkolben, und einem in einem Steuerventilraum angeordneten Steuerventil sowie einem das Werkzeug drehenden hydraulischen Rotationsmotor besteht. Der Kolben und das Steuerventil werden von einer Druckflüssigkeit getrieben. Die Aufgabe des Steuerventils ist, eine hin und zurück gehende Hubbewegung des Kolbens zu veranlassen.

Es gibt mehrere Lösungen für die gegenseitige Punktion und das Anordnen des Kolbens und des Steuerventils, wie z.B. die US-PS 3 322 210 und die PR-PS 1 431 835 zeigen. Charakteristisch für diese Lösungen ist, daß die Druckflüssigkeit das Steuerventil von einer Lage zu einer anderen Lage verschiebt,' wonach die Druckflüssigkeit in einen Auslaßkanal strömt. Die von dem

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Rotationsmotor benötigte Druckflüssigkeit wird zum Motor durch einen separaten Strang aus einer Druckflüssigkeitsquelle geleitet, die für die Schlageinrichtung und den Rotationsmotor gemeinsam ist. Aus dem Rotationsmotor strömt die Flüssigkeit in einen Auslaßkanal. Diese bekannte Anordnung muß als Nachteil solcher Schlageinrichtungen angesehen werden, weil die aus dem Steuerventilraum ausströmende Druckflüssigkeit keine nützliche Arbeit mehr leistet und daher schlecht ausgenutzt ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen und eine wirtschaftliche Nutzung der Druckflüssigkeit zu gewährleisten.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das öl, das das Steuerventil verschoben hat, noch zu dem Rotationsmotor der Bohrmaschine geleitet wird, um ihn zu drehen und dadurch nützliche Arbeit zu leisten.

Eine solche Maßnahme nach der Erfindung ist möglich, da festgestellt wurde, daß der Druck und die Menge der ausströmenden Flüssigkeit ausreichen, den Rotationsmotor unter normalen Bohrverhältnissen zu drehen. Wenn der Rotationswiderstand des Bohrers zum Beispiel in einem zerbrochenen Felsen wächst, steigt auch der Druck des Öls in dem Auslaßkanal. Wenn der Rotationswiderstand eine bestimmte Grenze erreicht, ist der Öldruck in dem Auslaßkanal so hoch gestiegen, daß das Steuerventil sich nicht mehr bewegen kann. Dabei hört auch die Bewegung des Kolbens auf. So wird die überbelastung vermieden, die ein zu

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großer Rotationswiderstand der Maschine verursachen würde.

Eine Bohrmaschine nach der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Bohrmaschine im Teilschnitt» von der Seite her gesehen, wobei der Kolben am Ende ,eines Arbeitshubs dargestellt ist.

Fig. 2 ist eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei jedoch der Kolben am Anfang eines Arbeitshubs in solcher Lage dargestellt ist, wo die Verbindung von dem Steuerventilraum zum Auslaßkanal hergestellt ist.

In einer erfindungsgemäßen Bohrmaschine sind

der Kolben 2 und das Steuerventil 3 in der folgenden Weise in ihrer Funktion voneinander abhängig:

Der Druck gegen die untere Fläche 7 des Steuerventils variiert zwischen dem vollen Netzdruck und dem in dem Auslaßkanal 9 herrschenden Druck. Die obere Fläche des Steuerventils wird immer dem vollen Netzdruck ausgesetzt. Wenn sich der Kolben 2 in seiner unteren Lage befindet, verbindet der in der Kolbenflanke befindliche Kanal M den unter Druck stehenden unteren Zylinderraura 5 mit dem Teil 6 des Steuerventilraumes, der von dem Gehäuse 1, dem Kolben 2 und der unteren Fläche 7 des Steuerventils begrenzt

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ist. Dabei stehen der letzterwähnte Raum und die Kanäle 4 unter vollem ätzdruck. Das Steuerventil 3 wird dabei in seine obere Lage verschoben, weil seine untere Fläche 7 größer ist als seine obere Fläche 8. Diese Phase ist in Fig. 1 dargestellt. Wenn der Kolben hiernach anfängt, sich aufwärts zu bewegen, schließt die Flanke des Kolbens 2 die oben erwähnte Verbindung und es verbindet der ^Kanal 4 den Raum 6 mit dem Auslaßkanal 9, in den die Flüssigkeit aus dem Raum 6 fließt, während das Steuerventil 3 von dem auf die obere Fläche 8 des Steuerventils wirkenden hydraulischen Netzdruck in seine untere Lage verschoben wird. Fig. 2 zeigt diese Phase. Der Auslaßkanal 9 wird weiter an den hydraulischen Rotationsmotor 10 der Bohrmaschine geleitet, der sich entweder im vorderen oder hinteren Teil der Maschine befindet. In den beiliegenden Zeichnungen ist dieser Motor nur schematisch gezeichnet.

Weil die Flüssigkeit aus dem Raum 6 stoßweise ausströmt, ist es vorteilhaft, in der Leitung zwischen dem Raum 6 und dem Rotationsmotor 10 einen Druckakkumulator 11 unterzubringen, um den Druck des Treiböls des Rotationsmotors auszugleichen.

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

1. Der Gesamtverbrauch der Flüssigkeit nimmt ab, weil die in der Bohrmaschine wirkende Druckflüssigkeit besser ausgenutzt werden kann.

2. Der Flüssigkeitskanal von dem Raum 6 zu dem Rotationsmo-

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tor 10 kann ins Gehäuae der Maschine gebohrt werden, so daß keine von einer außerhalb der Bohrmaschine befindlichen Pumpe zu dem Rotationsmotor führende Leitung benötigt wird.

3. überbelastung der Maschine aufgrund eines zu großen Rotationsgegenstandes wird vermieden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in dieser Beschreibung beispielsweise erläuterte Bohrmaschinenlösung, sondern kann in allen hydraulischen Bohrmaschinenlösungen angewandt werden, zu denen ein schlagender Kolben, ein seine Punktion steuerndes, von einer Druckflüssigkeit getriebenes Steuerventil und ein hydraulischer Potationsmotor gehören.

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Claims (2)

.Patentansprüche

1. Druckflussigkeitsgetriebene Gesteinsbohrmaschine mit einem sich in einem Zylinderraum hin und zurück bewegenden Schlagkolben (2), einem in einem Steuerventilraum untergebrachten, gleichfalls von einer Druckflüssigkeit getriebenen, die hin und zurück gehende Bewegung des Kolbens (2) steuernden Steuerventil (3) und einem hydraulischen Rotationsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Verschieben des Steuerventils (3) angewandte aus dem Steuerventilraum ausströmende Flüssigkeit zu dem Rotationsmotor (10) geleitet wird, um diesen zu treiben.

2. Gesteinsbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Kanal zwischen dem Steuerventilraum und dem hydraulischen Rotationsmotor ein Druckakkumulator (11) angeschlossen ist.

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