DE29472C - Gesteinbohrmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gesteinbohrmaschin e.

In der Zeichnung ist:

Fig. ι eine Seitenansicht der Maschine, theilweise im Schnitt,

Fig. 2 ein Querschnitt nach x-x in Fig. 1,
Fig. 3 ein Querschnitt nach y-y in Fig. 1,
Fig. 4 ein Längsschnitt durch das Vertheilungsventil in gröfserem Mafsstabe,

Fig. s ein Querschnitt nach z-z in Fig. 4,
Fig. 6 ein Querschnitt nach 1-1 in Fig. 1,
Fig. 7 ein Querschnitt nach 2-2 in Fig. 1,
Fig. 8 eine Seitenansicht eines der Klemmbolzen, welche den Meifsel in dem Klemmfutter halten,

Fig. 9 die obere Ansicht der Maschine.
Die Maschine ist mit ihrem Lager A durch den Bolzen α auf einem Dreifufs oder sonst einem Gestell befestigt. Der Cylinder B der Maschine läfst sich in Schwalbenschwanzführungen b auf dem Lager A in der Richtung der Längsachse der Maschine verschieben. Die Verschiebung erfolgt durch die Schraube C, welche sich in dem Lager b¹ dreht und vorn in der mit dem Cylinder B verbundenen Mutter b² steckt. Eine Kurbel C¹ dient zum Drehen der Schraube von Hand.

Der Kolben D des Cylinders ist mit der Kolbenstange Z?¹ versehen, welche durch den vorderen Cylinderdeckel B¹ geht und an ihrem freien Ende das zur Aufnahme des Meifsels / dienende Klemmfutter Z>² trägt. Wenn Kolben, Kolbenstange und Klemmfutter aus einem Stück bestehen, so ist der Deckel Β^λ zur Aufnahme der Stange der Länge nach getheilt und wird durch die Bolzen c, Fig. 1, 6 und 9, zusammengehalten.

Der hintere Cylinderdeckel B² besteht aus einer flachen Metallscheibe, welche etwas gröfser als der Cylinderdurchmesser und am Rande ringsum ausgefräst ist, so dafs sie mit dem verjüngten Theil ein wenig in den Cylinder eintritt, mit ihrem Rande aber sich gegen das Cylinderende anlegt, Fig. 1. Auf diesem Deckel Z?² sitzt der im übrigen von diesem ganz unabhängige Ring E, welcher durch Bolzen i¹ fest mit dem Cylinder verbunden ist. Dieser Ring ist an seinem unteren Ende mit einer Oeffnung c² versehen, durch welche die Schraube C hindurchgeht. Derselbe dient an dieser Stelle dazu, die Mutter b² an ihrer Stelle in dem Cylindergehäuse B zu halten. Er ist ungefähr in der Mitte so weit ausgebohrt, dafs sich der Deckel B² in demselben frei hin- und herbewegen kann, und in dieser Bohrung steckt der elastische Ring oder Buffer E\ welcher denselben Durchmesser wie der Deckel B² hat und sich gegen dessen Rückseite anlegt. Der BufferZ?¹ wird durch die lose Scheibe F an seiner Stelle ■gehalten. Diese ist mit einer ringförmigen Schulter c³ versehen und tritt etwas in die Bohrung des Ringes E ein, wie aus Fig. 1 ersichtlich. Die Scheibe F ist durch die Bolzen F', Fig. 9, mit dem vorderen Cylinderdeckel B¹ verbunden. Durch diese Vorrichtung wird der Stofs des Kolbens gegen die Cylinderdeckel aufgefangen. Wenn nämlich der Kolben auf seinem

Gange von links nach rechts gegen den Deckel.^?² anschlägt, so wird dieser nach aufsen bewegt und drückt gegen den Buffer E¹, während, wenn der Kolben bei seiner Bewegung nach der entgegengesetzten Richtung gegen den Deckel B¹ aufschlägt, dieser nach aufsen getrieben wird, dabei die mit ihm verbundene Scheibe F nach sich zieht und dadurch auf der entgegengesetzten Seite gegen den Buffer Ε^Λ prefst. Hierbei dient der Ring E dem Cylinderdeckel B¹ einerseits und der Scheibe F andererseits als Führung und verhindert dieselbe, aus der horizontalen Lage zu weichen. '

Der Kolben D ist mit dem Kopf oder der Verlängerung D³ versehen. Diese Verlängerung ist von solchem Durchmesser, dafs sie sich frei in dem Cylinder bewegen kann, und ihre Länge beträgt etwas mehr als die des Kolbenhubes. Dieselbe ist an ihrem Umfange mit spiralförmigen Zügen versehen, welchen man am besten die in Fig. 2 dargestellte Gestalt giebt. Gegen diese gezogene bezw. gezahnte convexe Fläche von D³ wird durch eine Feder d¹ die entsprechend gezahnte concave Fläche eines Blockes G angeprefst, derart, dafs sich die Verlängerung und mit ihr der Kolben, die Kolbenstange und der Bohrmeifsel bei ihrer longitudinalen Bewegung drehen müssen.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die Mitte der concaven Fläche dieses Blockes nicht radial zu der gezogenen Verlängerung D³] eine durch die Mitte des Blockes gezogene Linie bildet vielmehr die Tangente eines Kreises, dessen Durchmesser kleiner ist als der von D³. Diese Einrichtung macht es möglich, den Block von hinreichender Gröfse zu machen, damit dessen concave Fläche in mehrere Züge der Verlängerung D³ eingreifen kann und trotzdem die Zahnflächen desselben und die entsprechenden Rillen der Verlängerung radial zu dieser stehen. Ohne diese Anordnung wäre eine bei weitem stärkere Feder nothwendig, um zu verhindern, dafs der Block bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens von dessen Verlängerung zurückgedrängt werde und aufser Berührung mit den Zügen der Verlängerung komme.

Der Block G liegt in dem seitlich am Cylinder B sitzenden Gehäuse B³. Dieses ist durch eine Schraube d geschlossen; gegen das innere Ende dieser Schraube stützt sich die Feder d\ welche in einer Aussparung des Blockes G steckt und diesen nach aufsen drängt. An dem Block G ist eine Schulter d"* angebracht, welche sich gegen eine entsprechende Schulter d³ des Gehäuses B ³ legt und auf diese Weise die Auswärtsbewegung des Blockes G beschränkt. Die Länge des Blockes G von der Schulter d² ab ist derart bemessen, dafs, wenn der Block G in seiner äufsersten Stellung ist, seine concave Fläche nicht gegen die Kolbenverlängerung D³ fest anprefst, so dafs diese gegen die entgegengesetzte Wand des Cylinders gedrängt werden und auf diese Weise Reibung verursachen könnte. Gleichwohl befinden sich dabei die Zähne des Blockes G in Eingriff mit den Zügen von D³, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Man könnte jedoch im Nothfalle die Schultern d'² und d³ weglassen.

Der Cylinder B ist mit den Dampfeinlässen e und e¹ versehen. Wenn der Dampf durch" e¹ eintritt, so erfolgt die Vorwärtsbewegung des Kolbens D. Zwischen dem Kolben D und dessen Verlängerung D³ befindet sich eine ringförmige Rinne e*, welche dem Dampf gestattet, von dem Einlafs e¹ vollständig rings um den Kolben und durch die Züge der Verlängerung D³ hinter diese zu strömen.

Bevor der Kolben seine Vorwärtsbewegung beginnt, wirkt der Dampf gegen die concave Fläche des Blockes G und drängt diesen zurück, so dafs derselbe während des Vorwärtsganges des Kolbens ganz und gar aufser Eingriff mit den Zügen von D³ kommt, was zur Folge hat, dafs sich der Meifsel bei seiner Vorwärtsbewegung gegen das Gestein nicht dreht. Sobald aber der Kolben die Auslafsöffnung g des Cylinders passirt hat und hierdurch der Dampfdruck hinter dem Kolben aufhört, wird der alsdann nicht mehr unter diesem Druck stehende Block G von der Feder d¹ wieder nach aufsen gedrängt, gelangt nunmehr in Eingriff mit den Zügen von D³ und bleibt während des ganzen Rückwärtshubes des Kolbens mit D³ in Eingriff, was zur Folge hat, dafs sich der Meifsel während seiner Rückwärtsbewegung gleichzeitig um seine Achse dreht.

Die Verschlufsschraube d des Gehäuses B³ ist durchbohrt, so dafs das Innere von diesem mit der freien Luft direct in Verbindung steht. Es ist dies für die freie Bewegung des Blockes innerhalb des Gehäuses B³ nothwendig. Wenn der Block G von dem Dampf in das Gehäuse gedrängt wird, so verschliefst er mit seinem hinteren Ende die Oeffnung d^l der Schraube d und verhindert auf diese Weise ein Entweichen des Dampfes aus dieser Oeffnung.

Infolge der schrägen Anordnung der Zähne von D³ und G, wie sie aus Fig. 2 ersichtlich ist, kann man den Kolben D leicht von Hand in der Richtung des Pfeiles, Fig. 2, drehen, da alsdann die Zähne des federnden Blockes G wie bei einer Ratsche über die Züge von D³ hin wegsprin gen.

Der Dampf oder die geprefste Luft wird durch das Rohr / in den Kasten Bⁱ geleitet, in welchem sich das Vertheilungsventil H befindet. Der durch / ankommende Dampf tritt in einen um das Ventil H angeordneten ringförmigen Kanal f^l ein und gelangt von dort

durch das Ventil H entweder nach dem Einlafs e oder dem Einlafs e^l.

Das Ventil ist zweisitzig und wird von dem einströmenden Dampf entweder gegen den Ventilsitz e² oder gegen den Ventilsitz e³ gedrängt. Seine Bewegung ist nur eine sehr kurze und wird in folgender Weise bewirkt:

In der in Fig. ι und 4 gezeichneten Stellung hat sich das Ventil gerade eben nach links bewegt und sich gegen den Sitz «² gelegt, so dafs der Sitz e^s frei ist und der Dampf zwischen demselben und dem Ventil nach e¹ und von dort hinter den Kolben gelangen kann. Dieser ist in seiner äufsersten Rückwärtsstellung und hat seine Vorwärtsbewegung noch nicht begonnen. Die Ventilsitze e² und e^z werden durch die abgeschrägten Enden der röhrenförmigen Stücke H¹ und H² gebildet, Fig. 4. Dieselben werden durch das mit einer Schraube/², Fig. 1, verschlossene Ende des Kastens B ⁴ in diesen eingesetzt. Das Stück H¹ lehnt sich gegen die in dem Kasten angebrachte Schulter /^s an, während sich das Stück H² mit einer entsprechenden Verstärkung' gegen eine zweite Schulter/⁴ in dem Kasten anlegt. Das Ventil H hat Arme oder Flügel /⁵, Fig. 4 und 5, welche demselben als Führung dienen. Je an dem Ende dieser Flügel sitzen kleine Scheiben /^G, gegen welche der Dampf bei seinem Eintritt durch e² oder e^% strömt.

Zwischen den beiden Emlafsöffnungen e und.«¹ befindet sich der- ringförmige Kanal gg^l, Fig. 1 und 3, welcher in das Abdampfrohr g², Fig. 3 und 9, mündet. Dieser Ausströmungskanal ist ohne jegliches Ventil und stets mit der äufseren Luft in Verbindung.

Die Vertheilung des Dampfes mit Hülfe des Ventils H geschieht selbstthätig in folgender Weise:

Wie in der Zeichnung dargestellt, hat sich das Ventil eben bewegt, um den Sitz «² zu schliefsen und Dampf durch den Sitz e^z und die Oeffnung e¹ zuzulassen, der Kolben D D^% hat sich aber noch nicht bewegt. Der Raum vor dem Kolben steht durch den Kanal gg^x und das Rohr g² mit der freien Luft in Verbindung. Infolge dessen herrscht in dem Raum links von dem Ventil H ein nur sehr geringer Druck, so dafs das Ventil durch den auf der rechten Seite herrschenden Druck des Dampfes fest gegen den Sitz e² gedrängt wird. Der mit Gewalt durch den Sitz e³ einströmende Dampf prallt gegen die am rechten Ende des Ventils sitzende Scheibe/⁶ und hat das Bestreben, das Ventil von dem Sitz e³ wegzuziehen, kann dies aber nicht, weil rechts vom Ventil der Dampfdruck bedeutend höher ist, als in dem links von dem Ventil befindlichen, durch die Oeffnung e, den Cylinder B und den Kanal gg^g² mit der freien Luft in Verbindung stehenden Raum.

Der Kolben D wird nunmehr unter vollem Dampfdruck vorwärts getrieben; sobald derselbe jedoch den Ausströmungskanal g¹ verdeckt, wird der vor dem Kolben noch gebliebene Niederdruckdampf gefangen und derart comprimirt, dafs auf der linken Seite des Ventils ein Druck entsteht, der aber immer noch nicht ganz so grofs ist, wie der rechts vom Ventil herrschende. Immerhin entlastet er aber das Ventil derart, dafs der mit Gewalt gegen die Scheibe/⁶ rechts vom Ventil strömende Dampf dieses von seinem Sitz losreifst und gegen den Sitz e^z hin bewegt. Hierdurch wird der Dampf durch den Sitz e² zugelassen, kurz bevor der Kolben seinen Hub nach links vollendet hat, allein das Beharrungsmoment und der noch hinter dem Kolben herrschende Druck treiben doch den Kolben und mit diesem den Bohrer mit voller Kraft bis zu dem Ende des Hubes vorwärts, worauf alsdann der jetzt durch e eintretende Dampf die Rückwärtsbewegung des Kolbens bewirkt, worauf dasselbe Spiel des Ventils nach der entgegengesetzten Seite erfolgt.

Dadurch, dafs sich das Ventil immer kurz vor Beendigung des Kolbenhubes öffnet, wird durch den eintretenden Dampf eine Art Buffer erzeugt, welcher verhindert, dafs der Kolben mit allzugrpfser Heftigkeit gegen die Cylinderdeckel aufschlägt.

Um die Kolbenstange in dem Cylinderdeckeli?¹ abzudichten, ist in diesem eine ringförmige Rinne h und eine von dieser tangential nach aufsen gehende Bohrung ti¹ angebracht. Durch letztere wird irgend ein geeignetes Packungsmaterial A³ eingefüllt und dicht geschlagen; nach Mafsgabe der Abnutzung des Materials wird alsdann von Zeit zu Zeit neues eingefüllt. Die Bohrung h^y wird durch die Schraube ti verschlossen.

Der Meifsel / steckt in dem Klemmfutter Z>² und wird darin durch zwei Bolzen /' festgehalten.

Jeder dieser Bolzen hat einen Kopf i, welcher seitlich eine concave Fläche z'¹, Fig. 7 und 8, hat, und sich mit diesem gegen den Meifsel legt. Die Bolzen sind von entgegengesetzten Seiten in das Klemmfutter eingesteckt und werden durch die Muttern i³' angezogen.

Obgleich im Vorstehenden stets nur von Dampf die Rede war, so läfst sich die Maschine auch mit geprefster Luft betreiben. Die Einrichtung bleibt dabei ganz dieselbe.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Eine Gesteinbohrmaschine mit folgenden

   charakteristischen Merkmalen:

   ι. der Vorrichtung zur Abschwächung des KoI-benstofses auf die Cylinderdeckel, bestehend in dem Ring E, in welchem der Gummibuffer E' steckt und welcher dem beweg-

   lichen Cylinderdeckel B^ einerseits und der durch Bolzen JF¹ mit dem gleichfalls beweglichen Cylinderdeckel B¹ verbundenen Scheibe F andererseits als Führung dient;
   dem zweisitzigen, mit den Führungsrippen/⁵ und den Scheiben /^e versehenen Ventil in Verbindung mit den Ventilsitzen «² und e" und den diesen entsprechenden Einlassen e- und e¹ derart, dafs das Ventil durch das Spiel des- Kolbens D mit Hülfe des einströmenden Dampfes selbsttätig gesteuert wird;

   dem mit der Kolbenstange D^x verbundenen Klemmfutter D², in welchem der Meifsel / durch die mit concaven Flächen i^l versehenen Bolzen /' festgehalten wird.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.