DE277429C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JIg 277429 KLASSE 5 a. GRUPPE

werden kann.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 23. Mai 1912 ab.

Die Erfindung betrifft Kernbohrmaschinen der Art, wie sie im bergmännischen Betrieb bei Tiefbohrungen verwendet werden. Während bei derartigen Bohrmaschinen zu Beginn der Bohrarbeit das Gewicht des Bohrgestänges in der Regel nicht ausreicht, um den erforderlichen Bohrdruck zu liefern, wächst mit fortschreitender Tiefe des Bohrlochs das Gewicht des Bohrgestänges derart, daß es den

ίο zulässigen Bohrdruck bald sehr erheblich übersteigt. Den mangelnden Bohrdruck bei Beginn der Bohrarbeit kann man dadurch ersetzen, daß eine Vorrichtung zum Andrücken des Bohrers von Hand aus betätigt wird, bis das Bohrgestänge genügend Gewicht erhalten hat, während das spätere Übergewicht des Gestänges durch ein Seil aufgenommen wird, das über eine Rolle oberhalb des Bohrgestänges geführt und um eine in der Bohrmaschine gelagerte Trommel gewickelt ist, die einen entsprechenden Widerstand leistet.

Bei Kernbohrmaschinen, besonders solchen, welche mit Schrot arbeiten, das während der Bohrarbeit durch die zentrale Bohrung des Gestänges zugeführt wird und während der Bohrarbeit sich zwischen Bohrer und Gestein befindet, wird es häufig nötig, das Bohrgestänge anzuheben, und zwar regelmäßig dann, wenn Schrot nachgefüllt wurde, um diesem Gelegenheit zu geben, sich gleichmäßig zu verteilen; andernfalls würde ein Klemmen eintreten, die Leistung des Bohrers herabgesetzt und der. Kern vorzeitig abgebrochen werden.

Die vorliegende Erfindung gibt nun die Mittel an, vermöge welcher eine solche Bohrmaschine mit gleichbleibendem Bohrdruck in beliebiger Bohrlochtiefe arbeiten und deren Bohrgestänge mit Leichtigkeit während des Bohrbetriebes angehoben und gesenkt werden kann. Die Bohrmaschine besitzt deshalb erstens eine Vorrichtung, um das Bohrgestänge von Hand aus in das Bohrloch zu drücken oder anzuheben, dann eine Seiltrommel, um welche ein Seil geschlungen ist, das über eine oberhalb der Bohrmaschine angeordnete feste Rolle geführt ist und mit seinen freien Enden an dem Bohrgestänge angreift, während die Seiltrommel dem Abwickeln des Seiles einen Widerstand entgegensetzt, der durch eine auf sie wirkende Bremse ausgeübt wird, deren Bremsdruck dem wechselnden Gewicht des Bohrgestänges entsprechend durch einen Handhebel eingestellt werden kann; drittens ist die Bohrmaschine mit einer Kupplung ausgerüstet, die den Zweck hat, die Seiltrommel vorübergehend mit einer ständig vom Antriebsmotor der Bohrmaschine gedrehten Welle zu kuppeln und dadurch das Heben des Bohrgestänges zu bewirken.

Eine Ausführungsform einer Bohrmaschine nach der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt, und zwar ist

Fig. ι eine Ansicht der Bohrmaschine,
Fig. 2 eine Seitenansicht derselben,
Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 ein Querschnitt in vergrößertem Maßstabe nach der Linie 4-4 in Fig. 5,

Fig. 5 ein Schnitt durch die Bohrstange und die schwingbare Lagerplatte,

Fig. 6 ein Querschnitt durch die Bremsscheibe der Aufzugswinde nach der Linie 6-6 in Fig. 2,

Fig. 7 eine Einzelheit der einen Zahnstangenführung und des von Hand betätigten Sperrhebels.

Die Maschine besteht aus dem Antriebsmotor α (Fig. 3) und einer Windentrommel b auf einer gemeinsamen Grundplatte mit der Antriebswelle c für die Bohrstange e. Die letztere ist in den Lagern g³ und g⁴ einer ausschwingbaren Lagerplatte d gehalten. In der Lagerplatte d sitzt außerdem noch das Lager für die das Antriebskegelrad g der Bohrstange e tragende Welle c. Ferner trägt die Platte d noch die Führungen für die Zahnstangen f¹, deren obere Enden durch ein Ouerhaupt f miteinander verbunden sind (Fig. ι).

Auf der Kurbelwelle des Antriebsmotors (Fig. 3) sitzt ein Zahnrad a¹, welches in das Zahnrad c¹ eingreift. Das letztere sitzt fest auf der Büchse c², die lose drehbar auf der Bohrstangenantriebswelle c angeordnet ist und ein weiteres Zahnrad c³ trägt, welches in das große Zahnrad δ¹ auf der Welle der Windentrommel faßt. Diese Welle, auf der die Trommel frei drehbar gelagert ist, trägt festgekeilt das Zahnrad δ², welches mit drei in' einem zur Trommelachse konzentrischen Kreise angeordneten Zwischenrädern δ³ in Eingriff steht (Fig. 6). Diese Zwischenräder b³ drehen sich um Zapfen δ⁴, die in der frei auf der Trommelwelle drehbaren Scheibe δ^Β befestigt sind. Die Zahnräder δ³ fassen in den innen verzahnten Kranz δ⁶ der Windentrommel. Mit dem Bremsband δ⁷ und Bremshebel δ⁸ bilden die eben erwähnten Teile eine wirksame Kupplung zwischen der - Windentrommel und ihrer Welle mit Hilfe des Antriebszahnrades δ², das dauernd durch die Motorwelle in Umdrehung versetzt wird. Die Zahnräder δ³ und die Scheibe δ⁸ laufen so lange frei mit, bis das Bremsband δ⁷ der Scheibe δ⁵ angespannt wird, wodurch die Windentrommel mit ihrer Welle gekuppelt wird. Der Umfang des Flansches δ⁶ der Trommel wird gleichfalls durch ein Bremsband δ° umschlossen, welches durch den von Hand zu betätigenden Bremshebel δ¹⁰ angespannt werden kann. Dieser Bremshebel δ¹⁰ ist zweckmäßig so angeordnet, daß er gleichzeitig mit dem Bremshebel δ⁸ bequem durch den Arbeiter bedient werden kann.

Auf der Antriebswelle der Bohrspindel verschiebt sich die Kupplungsmuffe c⁴, die durch den Hebel c^s betätigt wird und in die Büchse c² faßt, so daß die Bohrspindelantriebswelle mit dem Antriebsmotor der Maschine ohne weiteres aus- und eingekuppelt werden kann. Das Kegelrad g an dem freien Ende der Welle c faßt in das Kegelrad g¹, welches auf der Büchse g² festsitzt (Fig. 5). Diese Büchse g² ist als Führung für die beispielsweise quadratisch ausgeführte Bohrspinpel e ausgebildet und lagert drehbar in dem Lager g³ der Lagerplatte d. Auf diese Weise wird die Antriebskraft des Motors auf die Bohrspindel übertragen. In Anbetracht der beträchtlich langen, geschlossenen Lagerung der Bohrspindel kann eine Beschädigung oder ein Bruch derselben infolge irgendeiner auf das Gestänge ausgeübten, übermäßig großen Kraft nicht eintreten. Die unverrückbare Lagerung der Bohrspindel wird durch ein zweites Lager g⁴ der Lagerplatte d verbessert, welches eine lange Büchse g^e umschließt, die gleichfalls als Führung für die Bohrspindel e (Fig. 4) ausgebildet ist. Das obere Ende der Bohrspindel e trägt den üblichen Kugellagerkopf h und den Bügel h¹, mittels dessen das Gestänge angehoben werden kann. Die Spindel ist hohl und der Kugellagerkopf umschließt ein zentrales Rohr für die Wasser- und Schrotzuführung.

Die erste Steuervorrichtung, die dazu dient, den Bohrer beim Beginn des Bohrens auf das Material zu drücken oder von demselben abzuheben, bis das Gewicht des Gestänges und des Bohrers selbst genügt, um den 'nötigen Bohrdruck zu erzeugen, besteht aus dem Sperrhebel k (Fig. 1, 2 und 7) auf der Welle Ĺ, die in der Lagerplatte d gelagert ist und das kleine Zahnrad k² trägt, welches in das größere Zahnrad k^s der Welle k* eingreift, die gleichfalls in der Platte d lagert. Diese Welle k* trägt ein weiteres Zahnrad k³; die beiden Zahnräder k² und k³ stehen mit den Zahn- , stangen f¹ in Eingriff. Beim Niederdrücken des Sperrhebels k wird auf den Bohrer während des Beginns des Bohrens so lange ein Druck ausgeübt, bis das Gewicht des Gestänges und des Bohrers selbst ausreicht, um den nötigen Bohrdruck zu erzeugen. Gleichzeitig dient der Sperrhebel k dazu, den Bohrer bei einem Klemmen ein wenig anzuheben, um ihn freizumachen oder um eine gute Verteilung des Schrotes zu bewirken, die sonst nicht immer zu erzielen ist.

Die zweite Regelungsvorrichtung besteht aus der Windentrommel und den mit dieser Trommel verbundenen, oben beschriebenen Teilen. Das Seil der Trommel läuft über eine Rolle oberhalb des Bohrgestänges und endigt in einem Haken m, welcher in den Bügel h¹ greift (Fig. 5). Die Trommel dient dazu, bei angespanntem Bremsband δ⁹ durch das Seil einen Teil des Gewichts des Bohr-

gestänges und des Bohrers aufzunehmen. Die Wirkung der Seiltrommel läßt sich je nach der Zunahme des Gewichtes des Gestänges in bestimmtem Betrage steigern, so daß das Gewicht des Gestänges samt dem Bohrer dauernd auf den gleichen Betrag ausbalanciert bleibt.

Zu dem Zweck ist das Bremsband δ⁹ mit einer Spannfeder δ¹¹ (Fig. ι und 6) versehen,

ίο und in der Nähe des Drehpunktes des Bremshebels δ¹⁰ ein mit Nuten versehenes Segment η angebracht, in dem mittels einer Sperrklinke der Bremshebel δ¹⁰ festgestellt werden kann, so daß sich die Spannung des Bremsbandes δ⁹ genau regeln läßt. Auf diese Weise kann man den Betrag des Gewichts des Bohrgestänges einstellen, der durch die Seiltrommel aufgenommen werden soll, sobald das Gestängegewicht den festgesetzten Bohrdruck übersteigt. Die Seiltrommel kann in Verbindung mit der Bremse δ⁷ und dem Bremshebel δ⁸ benutzt werden, um das Gestänge nötigenfalls anzuheben, und zwar geschieht dies dann folgendermaßen: Beim Arbeiten des Bohrers betätigt der Arbeiter die Hebel δ⁸ und δ¹⁰, löst das Bremsband δ⁹ und zieht gleichzeitig das Bremsband δ⁷ an. Infolgedessen wird die Seiltrommel so gedreht, daß das Gestänge angehoben wird.

Darauf löst der Arbeiter das Bremsband δ⁷ und zieht gleichzeitig das Bremsband δ⁹ an; die Bohrarbeit wird fortgesetzt.

Da das Antriebszahnrad δ² dauernd durch den Motor in Umdrehung gehalten wird, kann die eben beschriebene Operation in jedem Augenblick vorgenommen werden. Die Verbindung zwischen Antriebsmaschine und Bohrspindel ist so vorgesehen, daß die Bohrspindel außer Eingriff mit ihrem Antriebskegelrad gebracht werden kann, wenn das Gestänge aufgenommen werden soll. In diesem Falle muß zuerst die Bohrspindel von den übrigen Teilen des Gestängen entkuppelt und die Lagerplatte d so weit nach seitwärts geschwungen werden, daß sich das Gestänge ohne Schwierigkeit aus dem Bohrloch ziehen läßt.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Kernbohrmaschine, deren Bohrgestänge mit Hilfe einer Trommel gehoben und gesenkt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das einen bestimmten Betrag übersteigende Bohrgestängegewicht durch eine auf die Trommel wirkende Bremse mit einstellbarem Bremsdruck ausgeglichen wird und das Anheben des Gestänges während des Bohrens nach Kuppeln der Trommel mit einer vom Motor ständig getriebenen Welle erfolgt.

2. Kernbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bremshebel für die Trommelbremse den den Abstufungen des Gestängegewichts entsprechenden Bremsdruck durch stufenweises Spannen einer auf das Bremsband wirkenden Feder erzeugt und in den zugehörigen Stellungen festgestellt werden kann.

3. Kernbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein an der Trommel sitzender Innenzahnkranz mit in einer zweiten Bremsscheibe gelagerten Planetenrädern in Eingriff steht, die im Kreise um ein vom Motor getriebenes Zahnrad und damit eingreifend angeordnet sind, so daß nach Anziehen dieser Bremse die Trommel das Bohrgestänge anhebt, wobei die Trommelbremse gelöst sein kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.