DE2931996C2 - Drehschlagbohrmaschine - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Drehschlagbohrmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine solche Maschine ist bekannt (US-PS 8 71 594). Maschinen dieser Art sind insbesondere zum Bohren in Gestein vorgesehen und werden hydraulisch oder pneumatisch angetrieben. Die bekannte Drehschlagbohrmaschine (US-PS 8 71 594) hat zwei Motoren, einen Drehmoior und einen Schlagmotor, die jeweils als Kolbenmotor ausgebildet sind. Der Schlagkolben des Schlag- :a motors und der Kolben des Drehmotors sind über Kanäle so miteinander verbunden, daß die Rückstellkraft des Schlagkolbens für den Arbeitshub des Drehmotorkolbens genutzt wird. Die Maschine arbeitet mit offenem System des Druckmediums, das durch Auslaßöffnungen ins Freie geleitet wird, nachdem es einen Teil seiner Energie auf die Kolben der Maschine übertragen hat. Dementsprechend kann nur ein gasförmiges Medium, im allgemeinen Druckluft, bei dieser Maschine verwendet werden. Aufgrund des offenen Systems wird die Energie des Druckmediums nur schlecht genutzt, so daß die bekannte Maschine einen schlechten Wirkungsgrad hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad einer solchen Drehschlagbohrmaschine mit konstruktiv einfachen Mitteln zu verbessern.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches I

gelöst.

Durch den vom Schlagkolben des Schlagmotors erzeugten, dem Drehmotor zugeführten Druckflüssigkeitsstrom, der im geschlossenen Kreislauf arbeitet, wird der Wirkungsgrad der Maschine erheblich gesteigert Die Drehzahl der Maschine kann unabhängig vom Versorgungsdruck durch Öffnen bzw. Schließen von Nebenkanälen verändert werden, so daß eine Anpassung der Drehzahl an den jeweiligen Arber'seinsatz möglich ist. Durch Einstellung der optimalen Drehzahl wird der Gesamtwirkungsgrad der Maschine weiter erhöht. Auch ist bei pneumatischem Betrieb des Schlagmotors ein Anreichern der Druckluft mit Schmierstoffen nicht erforderlich, da die Maschine durch die Druckflüssigkeit des geschlossenen Druckflüssigkeits-Stromkreises geschmiert wird. Ein weiterer Vorteil ist der konstruktiv einfache Maschinenaufbau, wodurch die Herstellungskosten der Maschine gesenkt werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Maschine ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Durch Ausbildung des Schlagkolbens mit Pumpenkolben und anschließendem Schlagkopf wird die Übertragung der Schlagenergie auf das Gestein verbessert.

Die innerhalb der Maschine verlaufenden Kanäle für die Druckflüssigkeit können verhältnismäßig kurz sein, wodurch Druckverluste sehr klein gehalten werden.

Eine Ausführungsiorm der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Drehschlagbohrmaschine nach der Erfindung schematisch im Längsschnitt,

Fig. 2 das veit-infachte hydraulische Schema der Drehschlagbohrmaschine.

Die dargestellte Drehschlagbohrmaschine hat ein Gehäuse 1, das einen Zylinder 2 umgibt. In dem Zylinder 2 wird ein als Schlagmotor arbeitender Schlagkolben 3 in bekannter Weise mittels eines Druckmediums periodisch ein- und ausgefahren. Die Schiagenergie wird von dem Schlagkolben 3 durch den Schlagkopf 5 des Kolbens auf das Werkzeug 6 übertragen. Ein Drehmotor 7 überträgt die Rotationsbewegung übtr eine Welle 8 und ein Zahnradgetriebe 9 auf das Werkzeuge.

An den Schlagkolben 3 schließt ein Pumpenkolben 4 an, der sich in einem Pumpenzylinder 10 bewegt. Der Pumpenzylinder 10 ist durch einen Druckkanal 11 und ein durch einen Ansaugkanal 12 mit Rückschlagventil 13 mit dem Drehmotor 7 verbunden. Der Pumpenkolben 4 saugt die von dem Drehmotor benötigte Druckflüssigkeit durch den Ansaugkanal 12 und drückt sie in den Druckkanal 11 zurr.· Drehmotor 7. Ein Rückschlagventil 13 ist vorgesehen, um die Strömung der Druckflüssigkeit v/ährend des Arbeitshubes des Pumpenkolbens 4 zurück in den Saugkanal 12 zu verhindern. Die Kanäle 11 und 12 bilden zusammen mit Pumpe 4, 10 und Drehmotor 7 einen geschlossenen Kreis für die Druckflüssigkeit.

Weil das Ausfahren des Schlagkolbens 3 und des Pumpenkolbens 4 periodisch erfolgt, ist der geschlossene Kreislauf 11, 7,12 mit einem Druckspeicher 17 versehen. Im Ausführungsbeispiel befindet sich der Druckspeicher 17 im Ansaugkanal 12 des Pumpenzylinders 10.

Zur Regelung der Rotationsgeschwindigkeit des Drehmotors 7 sind zwischen dem Pumpenzylinder 10 und seinem Ansaugkanal 12 Nebenkanäle 18 vorhanden, die mittels einer Schraube 19 geschlossen und geöffnet werden können. Je mehr Kanäle 18 offen sind, um so geringer ist die Drehzahl und Leistung des Drehmotors 7, weil umso mehr Druckflüssigkeit während des Arbeitshubes des Pumpenkolbens 4 in den Ansaiigkanal

12 zurückströmen kann. Wenn die Nebenkanäle 18 geschlossen werden, wird die maximale Rotationsgeschwindigkeit erreicht, weil dann die gesamte vom Pumpenkolben 4 angesaugte Druckflüssigkeit in den Druckkana! 11 gedrückt wird. Zum Schutz gegen Überlastung ist zwischen den Druck- und Ansaugkanälen 11 und 12 ein Druckbegrenzungsventil angeordnet, das das Drehmoment des Drehmotors begrenzt und so Maschine und Werkzeug 6 gegen Überlastung schützt.

Wenn das Vv erkzeug beginnt, sich im Gestein festzufressen und das vom Drehmotor 7 aufzubringende Drehmoment ansteigt, wächst auch der Druck am Pumpenkolben 4 im Pumpenzylinder 10, wodurch der Arbeitshub des Schlagkolbens 3 gebremst wird, vorausgesetzt, daß der Druckanstieg nur so hoch ist, daß das Druckbegrenzungsventil geschlossen bleibt. Diese Wirkung ist besonders günstig, weil dadurch das Festfressen des Werkzeuges 6 verhindert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Drehschlagbohrmaschine mit einem Schlagmotor und einem Drehmotor, die jeweils mittels eines Druckmediums antreibbar sind, wobei der vom Drehmotor benötigte Mediumsdruck vom Schlagkolben des Schlagmotors in einem Pumpenzylinder erzeugbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckmediumsstrom des Drehmotors (7) to ein geschlossener Druckflüssigkeitsstrom ist, wobei am Pumpenzylinder (10) dem gedrosselten Ansaugkanal (12) zwecks Einstellung der Drehzahl des Drehmotors (7) Nebenkanäle (18) zugeordnet sind, deren Querschnitt mittels einer Stellvorrichtung (19) is veränderbar ist.

2. Drehschlagbohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittels Nebenkanälen (18) gedrosselte Ansaugkanal (12) die Sau?seite des Pumpenzylinders (10) mit der Auslaßseite des Drehmotors(7) verbindet.

3. Drehschlagbohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ansaugkanal (12), der die Saugseite des Pumpenzylinders (10) mit der Auslaßseite des Drehmotors (7) verbindet, ein Druckspeicher (17) angeordnet ist.

4. Drehschlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Drehmotor (7) zwischen dem Druckkanal (11) und dem Ansaugkanal (12) ein Druckbegrenzungsventil (20) vorgesehen ist.

5. Drehschlagbohrmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadi./ch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben (3) einen Pumpenkolben (4) aufweist, der bewegbar am Pumpenzyli; Jer (10) angeordnet ist und durch einen Schlagkopf (5) verlängert ist, der die Schlagenergie auf das Werkzeug (6) überträgt.