DE34976C

DE34976C - Solid rock drilling machine

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Publication number: DE34976C
Application number: DENDAT34976D
Authority: DE
Original assignee: H. C. SERGEANT in New-York, Nr. 15 Dey Street, V. St. A
Anticipated expiration: 1905-09-23

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

KLASSE 5: Bergbau.CLASS 5: Mining.

Auf beiliegender Zeichnung ist:The attached drawing shows:

Fig. ι ein Verticalschnitt durch die Maschine,Fig. Ι a vertical section through the machine,

Fig. 2 die vordere Ansicht derselben mit einem Schnitt nach der Linie x-x der Fig. 1,FIG. 2 shows the front view of the same with a section along the line xx in FIG. 1,

Fig. 3 ein Querschnitt nach der Linie y-y der Fig. 1,Fig. 3 is a cross section along the line yy of Fig. 1,

Fig. 4 ein Querschnitt nach der Linie %-% der Fig. 1,Fig. 4 is a cross section along the line % -% of Fig. 1,

Fig. ς die Ansicht des oberen Theiles des Gestelles, von oben gesehen,Fig. Σ the view of the upper part of the frame, seen from above,

Fig. 6 ein Verticalschnitt durch den oberen Theil der Maschine, in gröfserem Mafsstabe wie Fig. i,Fig. 6 is a vertical section through the upper part of the machine, on a larger scale like Fig. i,

Fig. 7 ein Querschnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 6, undFig. 7 is a cross section along the line 1-1 of Fig. 6, and

Fig. 8 ein Theil des Querschnittes, Fig. 4, nach der Linie \-\, in demselben Mafsstabe wie Fig. 6 und 7.8 shows part of the cross section, FIG. 4, along the line \ - \, to the same scale as FIGS. 6 and 7.

Fig. 9 zeigt einen Verticalschnitt durch einen Theil des Cylinders mit veränderter Emrichtung zum Drehen des Kolbens.Fig. 9 shows a vertical section through part of the cylinder with a changed direction to rotate the piston.

Fig. 10 und 11 sind Ansichten der Schalträder der Einrichtung Fig. 9, undFigures 10 and 11 are views of the ratchet wheels the device Fig. 9, and

Fig. 12 und 13 stellen die Ansichten des Schiebers von der Seite und von vorn' dar.Figs. 12 and 13 represent the views of the Slide from the side and from the front '.

A ist der Bohrcylinder, in welchen ein Kolben B eingepafst ist, dessen Stange B¹ an ihrem Ende einen Bohrkopf B² hat, in welchem der Bohrer B^s befestigt ist. A is the drilling cylinder in which a piston B is fitted, the rod B ¹ of which has a drill head B ² at its end, in which the drill B ^{s is} fastened.

An dem Cylinder sind Längsflantschen a a, Fig. 3 und 4, angebracht, welche in die Gleitbahnen α¹ α¹ der Sohlplatte A¹ eingeschliffen sind.' Longitudinal flanges aa, FIGS. 3 and 4, are attached to the cylinder and are ground ^{into the slideways α 1} α ^{1 of} the base plate A ¹ .

Der Bohrcylinder A nebst den zugehörigen Theilen kann vermittelst der Spindel C, welche durch die Kurbel C¹ gedreht wird, gehoben und gesenkt und gegen die Sohlplatte verstellt werden. Die Schraube C geht durch die in den Cylinder eingelassene Mutter a¹ und ist durch den an der Sohlplatte befestigten Träger α³, Fig. 1, verhindert, sich der Länge nach zu verschieben.The drilling cylinder A together with the associated parts can be raised and lowered by means of the spindle C, which is ^{rotated by the crank C 1} , and adjusted against the base plate. The screw C goes through the nut a ¹ embedded in the cylinder and is prevented from shifting lengthways by the support α ³ , FIG. 1, which is attached to the base plate.

Auf der Sohlplatte A¹ springt nach rückwärts der hohle Zapfen A^ vor, welcher in den aufgeschlitzten, den oberen Theil des Gestelles bildenden Klemmring A^s pafst. Zum Zusammenziehen dieses Ringes dient die Mutter λ⁶; Fig. 1, 2 und 5 zeigen die Construction des Gestelles.On the sole plate A ^1, the hollow pin A ^ protrudes backwards, which in forming the slit, the upper part of the frame clamp ring A pafst ^s. ^{The nut λ 6} is used to pull this ring together; Figs. 1, 2 and 5 show the construction of the frame.

Der Klemmring A³ ist mit Zapfen versehen, welche in Zapfenlager a^l der Schenkelstücke A^ des Gestelles eingreifen. Infolge dessen kann der Klemmring und die Sohlplatte des Bohrcylinders, sowie der Bohrcylinder selbst sich in einer mit den Schenkelstücken parallelen und zwischen denselben liegenden Ebene um die Achse der Zapfen des Klemmringes drehen.The clamping ring A ³ is provided with pins which engage in pin bearings a ^{l of} the leg pieces A ^ of the frame. As a result, the clamping ring and the base plate of the drilling cylinder, as well as the drilling cylinder itself, can rotate around the axis of the pin of the clamping ring in a plane parallel to the leg pieces and lying between them.

Der Cylinder kann aber auch vermittelst des im Klemmring steckenden Zapfens A² der Sohlplatte um diesen Zapfen und mithin in einer Ebene gedreht werden, welche vertical auf der parallel mit den Schenkelstücken gelegten Ebene steht.The cylinder can, however, also be rotated by means of the pin A ^{2 of} the base plate, which is inserted in the clamping ring, about this pin and therefore in a plane which is vertical on the plane laid parallel to the leg pieces.

Durch die Drehung um den Zapfen A² der Sohlplatte einerseits und um die Zapfen des Klemmringes andererseits kann die Maschine genau eingestellt werden und in dieser Stellung durch Anziehen der Muttern a⁶ und a⁶ unverrückbar gehalten werden. Das Anziehen der Muttern a⁵ bewirkt die Feststellung der Zapfen des Klemmringes in den Zapfenlagern λ⁴ der Schenkelstücke, während durch das AnziehenBy rotating around pin A ^{2 of} the base plate on the one hand and around the pin of the clamping ring on the other hand, the machine can be precisely adjusted and held immovably in this position by tightening nuts a ⁶ and a ^6. Tightening the nuts a ⁵ causes the pin of the clamping ring to be fixed in the pin bearings λ ^{4 of} the leg pieces, while by tightening

der Mutter α^β die Feststellung des Zapfens A² der Sohlplatte in dem Klemmring bewirkt wird.the nut α ^β the fixing of the pin A ^{2 of} the base plate in the clamping ring is effected.

Zwischen den hinteren Enden der beiden Schenkelstücke A* ist das Bein A⁵ angeordnet. Dasselbe läfst sich in einer zwischen den Schenkelstücken gelegenen und mit denselben parallelen Ebene drehen und vermittelst Anziehens der Muttern a¹ fest einstellen.The leg A ^{5 is} arranged between the rear ends of the two leg pieces A *. The same can be rotated in a plane located between the leg pieces and parallel to the same and fixed by tightening the nuts a ^1.

An den entgegengesetzten vorderen Enden der Schenkelstücke sind die Beine A⁶ des Dreifufses so befestigt, dafs sie in Ebenen gedreht werden können, welche senkrecht auf die Drehungsebene des hinteren Beines A⁵ gerichtet sind. Durch Anziehen der Muttern a^s werden die Beine A⁶ festgestellt. The legs A ^{6 of} the tripod are attached to the opposite front ends of the leg pieces in such a way that they can be rotated in planes which are perpendicular to the plane of rotation of the rear leg A ⁵ . The legs A ^{6 are} fixed by tightening the nuts a ^s.

Die Enden der Beine sind zugespitzt, wie bei α⁹, um besseren Halt für die Maschine auf dem zu bohrenden Gestein zu haben. Gewichte a¹⁰ dienen dazu, der Maschine gröfsere Stabilität zu geben.The ends of the legs are pointed, as with α ⁹ , in order to have a better grip for the machine on the rock to be drilled. Weights a ¹⁰ are used to give the machine greater stability.

Wie Fig. 2 zeigt, sind die Beine mit viereckigen, zur Unterstützung der Gewichte dienenden Schultern a^u versehen.As Fig. 2 shows, the legs with four-cornered, serving to support the weights shoulders are provided a ^u.

Das untere Cylinderende ist vermittelst des Deckels A¹ uiid das obere durch den Deckel A^e geschlossen. Letzterer besteht aus einer in den Ring A⁹ eihgepäfsten Metallscheibe. Der Ring A⁹ ist durch drei Bolzen auf den Cylinder geschraubt.The lower end of the cylinder is closed by means of the cover A ¹ and the upper end by the cover A ^e . The latter consists of a metal disc fitted into ring A ^9. The ring A ⁹ is screwed onto the cylinder with three bolts.

Die M'etallscheibe Ä^s wird durch die beiden Bolzen b und die Feder i>² gehalten. Diese Feder kann aus einem einzigen oder mehreren Blättern bestehen und ist so gebogen, dafs sie in ihrer Mitte auf die Scheibe A* drückt. Die Bolzen b gehen durch den unteren Deckel hindurch, sowie durch den Ring A⁰ Und die Enden der Feder #² und sind oberhalb der letzteren mit Muttern b¹ versehen. Durch Verstellen dieser Muttern läfst sich die Spannung der Feder beliebig ändern.The metal disk Ä ^s is held by the two bolts b and the spring i> ² . This spring can consist of a single leaf or of several leaves, and is bent in such a way that it presses in its center on the disc A * . The bolts b go through the lower cover, as well as through the ring A ⁰ and the ends of the spring # ² and are provided with nuts b ¹ above the latter. By adjusting these nuts, the tension of the spring can be changed as required.

Im Falle der Kolben am Ende des Hubes gegen den oberen oder Unteren Cylinderdeckel äristöfst, kann kein Bruch stattfinden, weil beide Deckel durch die Feder b'² und die Bolzen 'b so mit dem Bohrcylinder A verbunden sind, dafs sie in der Richtung der Achse des Cylinders ausweichen können, sobald nur die Spannung der Feder 'b'¹ durch die Muttern ^' regulirt ist.In the case of the piston at the end of the stroke against the upper or äristöfst Lower Cylinderdeckel, no breakage can take place because both lid by the spring b ^'2 and the bolts' b as with the Bohrcylinder A are connected, that they in the direction of the axis is able to avoid the cylinder, when only the tension of the spring 'b' ¹ ^ regulated by the nuts'.

Der Kolben ist mit passender Liderung versehen und hat eine hohle, cylindrische Verlängerung Bⁱ , welche zur Aufnahme einer Spindel!) dient, welche mit äufserem, mehrgängigem, sehr steilem Schraubengewinde versehen ist. Letzteres pafst in das innere "Gewinde der Mutter δ³, welche in dem oberen Ende der Kolbenverlängerung Bⁱ eingeschraubt oder auf andere Weise befestigt ist. Auf dem Umfange der 'Kolbenverlängerung sind Längsnuthen s eingeschnitten, welche durch Kanäle s^l mit der inneren Höhlung, in welcher sich die Spindel D befindet, communiciren. The piston is provided with a matching liner and has a hollow, cylindrical extension B ⁱ , which serves to receive a spindle!) Which is provided with an external, multi-start, very steep screw thread. The latter pafst the parent δ ³ which is screwed into the upper end of the piston extension B ⁱ or otherwise secured in the inner "thread. On the extent of the 'piston extension longitudinal Nuthen are cut s, which, through channels S ^l with the inner cavity in which the spindle D is located, communicate.

Das treibende Fluidum strömt durch die Nuthen s und prefst auf die obere Fläche des Kolbens, es strömt aber gleichzeitig durch die Kanäle s¹ in das Innere der Kolbenverlängerung und drückt auf den Boden der Aushöhlung. The driving fluid flows through the grooves s and prefst onto the upper surface of the piston, but at the same time it flows through the channels s ¹ into the interior of the piston extension and presses on the bottom of the cavity.

Hierdurch wird die ganze Querschnittsfläche des Kolbens beim Arbeitshub oder dem Niedergang des Kolbens durch die treibende Kraft belastet und wirksam gemacht.This uses the entire cross-sectional area of the piston on the power stroke or the companionway of the piston loaded by the driving force and made effective.

Am Cylinder ist ein Ventilkasten A¹⁰ angegossen, in welchem das Ventil E sitzt, durch dessen Bewegung das treibende Fluidum nach dem einen oder dem entgegengesetzten Ende des Cylinders geleitet wird.A valve box A ^{10 is} cast on the cylinder, in which the valve E sits, through the movement of which the driving fluid is directed to one or the opposite end of the cylinder.

In dem Ventilkasten befinden sich die Ventilsitze c und c¹, welche vermittelst der Kanäle c² und c³ mit dem Cylinder A auf beiden entgegengesetzten Seiten des Kolbens B communiciren. In the valve box are the valve seats c and c ¹ , which communicate with the cylinder A on both opposite sides of the piston B by means of the channels c ² and c ³ .

Das Ventil E besteht aus zwei sich kreuzenden Rippen, wie in Fig. 12 und 13, welche durch Scheiben d d¹ mit einander verbunden sind. Diese Scheiben springen ringsum über den Rand der beiden Sitze c c¹ vor, wenn sie auf denselben aufliegen, und haben Ausschnitte d* in diesem vorspringenden Theil des Scheibenumfanges.The valve E consists of two intersecting ribs, as in FIGS. 12 and 13, which are connected to one another by disks dd ^1. These disks protrude all around over the edge of the two seats cc ¹ when they rest on them, and have cutouts d * in this protruding part of the circumference of the disk.

Die Gröfse der. hin- und hergehenden Bewegung des Ventils E ist sehr gering; es schliefst dabei abwechselnd mit der einen oder der anderen Scheibe d oder d¹ auf dem Sitz c oder c¹ und läfst dadurch das treibende Fluidum abwechselnd über oder unter dem Kolben einströmen. Dasselbe gelangt durch das Rohr c* in den Ventilkasten A¹⁰, The size of the. reciprocating movement of valve E is very little; it closes alternately with one or the other disk d or d ¹ on the seat c or c ¹ and thereby allows the driving fluid to flow in alternately above or below the piston. The same goes through the pipe c * into the valve box A ¹⁰ ,

■e ist ein ringförmiger Ausströmungskanal, welcher in der inneren Wand des Cylinders A angebracht ist und über welchen sich ,der Kolben bei jedem Hub hin- und herbewegt. ■ e is an annular outflow channel which is mounted in the inner wall of the cylinder A and over which the piston moves back and forth with each stroke.

In Fig. ι und 6 ruht das Ventil JE mit der Scheibe d auf dem Sitz c, während der Sitz c^l und mithin auch der Zugang aus dem inneren Ventilkasten in den ringförmigen Kanal c³ ■offen ist.In Fig. Ι and 6, the valve JE rests with the disk d on the seat c, while the seat c ^l and therefore also the access from the inner valve box into the annular channel c ³ ■ is open.

Das treibende Fluidum dringt durch die Einschnitte d* in der.Scheibe d und sucht das Ventil von dem Sitz c zu heben, indem es auf den vorstehenden Rand der Scheibe d drückt. Da jedoch der entgegengesetzte Druck auf die ganze Fläche der Scheibe d¹ gröfser ist, so hält er das Ventil dicht schliefsend auf dem Sitz c. The driving fluid penetrates through the incisions d * in the disk d and tries to lift the valve from the seat c by pressing on the protruding edge of the disk d. However, since the opposite pressure on the entire surface of the disc d ^{1 is} greater, it keeps the valve tightly closed on the seat c.

Das treibende Fluidum gelangt bei dieser Ventilstellung durch die Oeffnung im Sitz c¹ in den ringförmigen Kanal c³ und aus diesem durch die Längsnuthen 5 und Kanäle s¹ über und in den Kolben B. Letzterer bewegt sich durch den Druck des treibenden Fluidums mitIn this valve position, the driving fluid passes through the opening in the seat c ¹ into the annular channel c ³ and from there through the longitudinal grooves 5 and channels s ¹ over and into the piston B. The latter moves with the pressure of the driving fluid

rasch zunehmender Geschwindiglceit nach untgn, so dafs das, treibende Fluidum nicht schnell genug durch die Oeffnung e¹ hindurchdringen kann, damit das Druckmaximum, über. d§rn Kolben während des abwärts gehenden Hubes erhalten bleibt.rapidly increasing speed downwards, so that the driving fluid cannot penetrate through the opening e ^{1 fast enough to pass the pressure maximum.} the piston is retained during the downward stroke.

Der Druck auf die Fläche d^l des Ventils nimmt infolge dessen so ab, dafs der in der entgegengesetzten Richtung auf den über den Sitz c vorstehenden Rand der. Scheibe d ausgeübte Druck im Stande ist, das Ventil auf den Sitz c¹ zu pressen.The pressure on the surface d ^{l of} the valve decreases as a result so that the in the opposite direction on the edge of the protruding over the seat c. The pressure exerted on the disc d is able to press the valve onto the seat c ^1.

Das treibende Fluidum kann nun nicht mehr nach dem Kanal c³ strömen; es nimmt seinen Weg durch den geöffneten Sitz c und den Kanal c² in dem Cylinder auf der unteren Seite des Kolbens, denselben nach aufwärts drückend.The driving fluid can no longer flow to the channel c ^3; it takes its way through the open seat c and the channel c ² in the cylinder on the lower side of the piston, pushing the same upwards.

Die zu einer Ventilbewegung nöthige, Zeitdauer ist abhängig von dem Flächeninhalt des über den Sitz c vorspringenden Randes der Scheibe d oder von der Differenz des Flächeninhalts der Scheibe d und dem Sitz c. The time required for a valve movement depends on the area of the edge of the disc d projecting over the seat c or on the difference between the area of the disc d and the seat c.

Je kleiner diese Differenz und je .gröfser die Fläche des vorspringenden Randes der Ventilscheibe d ist, um so schneller wechseln die hin- und hergehenden Bewegungen des Ventils; je kleiner dagegen die Randfläche gemacht wird, um so viel länger beharr.t das Ventil in der Stellung, Fig. ι und 6.The smaller this difference and the larger the area of the protruding edge of the valve disk d , the faster the reciprocating movements of the valve change; In contrast, the smaller the edge area is made, the longer the valve persists in the position shown in FIGS.

Will man demnach die Zeitdauer der Eröffnung des Ventils verlängern, so dafs der Kolben den gröfseren Theil seines Hubes zurücklegt, ehe das Ventil gegen den Sitz c¹ geworfen und die Zuströmung des treibenden Fiuidums abgeschlossen wird, so braucht man nur die Ausschnitte d* gröfser zu machen oder die vorspringende Randfläche der Scheibe zu vermindern.Accordingly, if one wishes to lengthen the opening time of the valve so that the piston covers the greater part of its stroke before the valve is ^{thrown against the seat c 1} and the inflow of the driving fluid is closed, one only needs to enlarge the sections d * make or reduce the protruding edge surface of the disc.

Umgekehrt wird die Zeitdauer der Einwirkung des treibenden Fiuidums um ,so kleiner, je kleiner die Ausschnitte d* gemacht werden.Conversely, the duration of the action of the driving fluid becomes smaller, the smaller the cutouts d * are made.

•Beim Anfang jeder Kolbenbewegung ist der Zugang zu dem ringförmigen Ausströmungskanal e offen; sobald aber der Kolben einen Theil seines Weges zurückgelegt hat, verschliefst er diesen Kanal. Um zu verhindern, dafs sich im unteren Ende des Cylinders ein Theil des treibenden Fiuidums anhäufe und, von der Ausströmung abgeschlossen, durch Gegendruck die Kraft des Arbeitshubes oder des Niederganges des Kolbens abschwäche und . die .Leistung . der Maschine vermindere, ist ein zweites Ventil angebracht, vermittelst dessen das treibende Fluidum unter dem Kolben auch dann noch entweichen kann, wenn der Zugang zum ringförmigen Ausströmungskanal e durch den Kolben abgeschlossen ist.• At the beginning of each piston movement, access to the annular outflow channel e is open; but as soon as the piston has covered part of its way, it closes this channel. In order to prevent a part of the driving fluid from accumulating in the lower end of the cylinder and, when closed off from the outflow, weakening the force of the working stroke or the descent of the piston by counterpressure. the performance . the machine, a second valve is attached, by means of which the driving fluid can escape under the piston even when the access to the annular outflow channel e is closed by the piston.

Durch genanntes Ventil wird eine directe „Communication, des unter dem Kolben befindi liehen Raumes mit der Ausströmung bewirkt, und zwar durch folgende, in Fig. 2, 4 und. 8 dargestellte Einrichtung.A direct communication of the one located under the piston is established through the valve mentioned caused borrowed space with the outflow, namely by the following, in Fig. 2, 4 and. 8th facility shown.

In, dem Gufsstück des Cylinders unterhalb des Ventilkastens. beöndet sich die Kammer e¹ für ein kleines Ventil e³ mit einem cylindrischen Stiel, welcher in die cylindrische Ausbohrung e⁴' eingelegt ist. Die Ventilscheibe ist mit dem cylindrischen Stiel durch einen gerippten Theil verbunden, welcher das treibende Fluidum durchlassen kann, während der cylindrische Stiel so in die cylindrische Ausbohrung e⁴ eingepafst ist, dafs er das treibende Fluidum nicht durchläfst. Das äufsere Ende der Ausbohrung e* ist durch die Schraube e² geschlossen; von dem inneren Ende der Ausbohrung führt der Kanal e⁵ zu dem ringförmigen Einströmungskanal c³. '.■■■' In, the casting of the cylinder below the valve box. the chamber e ^{1 is} for a small valve e ³ with a cylindrical stem which is inserted ^{into the cylindrical bore e 4 '.} The valve disc is connected to the cylindrical stem by a ribbed part which can let the driving fluid through, while the cylindrical stem is so ^{fitted into the cylindrical bore e 4} that it does not let the driving fluid through. The outer end of the bore e * is closed by the screw e ² ; ^{The channel e 5} leads from the inner end of the bore to the annular inflow ^{channel c 3} . '. ■■■'

Das Innere der Kammer e¹ communicirt durch den Kanal e⁶ mit dem unteren Einströmungskanal c², wie in Fig. 4 und 8 gezeigt ist. The interior of the chamber e ¹ communicates through the channel e ⁶ with the lower inflow ^{channel c 2} , as shown in FIGS. 4 and 8.

Sobald nun das Ventil E den Sitz c geschlossen hat, wie in Fig. 1 und 6, strömt das treibende Fluidum, wie schon erwähnt, über den Kolben; ein Theil dieses Fiuidums erfüllt den Kanal e⁵ und preist auf das cylindrische Ende des Ventils e³, dasselbe nach aufseh schiebend, so dafs die Scheibe des Ventils sich von ihrem Sitz hebt. Hierdurch wird aber eine Communication zwischen dem Kanal c² durch die Kammer e¹, an dem Ventil e² vorbei, durch die Ausbohrung eⁱ und den Kanal e⁷ nach der Ausströmung e eröffnet. Es wird folglich, nachdem der Kolben bei seinem abwärtsgehenden Hub fäen ringförmigen Ausströmungskanal e geschlossen, die Ausströmung des Fiuidums unter dem Kolben trotzdem durch den Kanal c² und das Ventil e³ vermittelt. As soon as the valve E has closed the seat c , as in FIGS. 1 and 6, the driving fluid flows, as already mentioned, over the piston; a part of this fluid fills the channel e ⁵ and presses on the cylindrical end of the valve e ³ , pushing it upwards, so that the disc of the valve rises from its seat. However, this opens up a communication between the channel c ² through the chamber e ¹ , past the valve e ² , through the bore e ⁱ and the channel e ⁷ after the outflow e. Consequently, after the piston closes its annular outflow channel e during its downward stroke, the outflow of the fluid under the piston is nevertheless conveyed ^{through channel c 2} and valve e ^3.

Wenn der Kolben seinen Niedergang vollendet hat und das Ventil E den Sitz c verlassen , strömt das treibende Fluidum durch diesen Sitz, den Kanal c² und den Kanal e^e in die Ventilkammer e^l und prefst das Ventile³ fest auf seinen Sitz, wodurch die Communication zwischen der Ausströmung und dem unteren Theil des Cylinders abgeschlossen wird.When the piston has completed its decline and the valve E leaves the seat c , the driving fluid flows through this seat, the channel c ² and the channel e ^e into the valve chamber e ^l and prefst the valve ³ firmly on its seat, whereby the Communication between the outflow and the lower part of the cylinder is completed.

Aus vorstehendem ergiebt sich, dafs das Ventil e³ geöffnet bleibt, während der Kolben seinen abwärts gerichteten oder Arbeitshub macht; dafs es dagegen geschlossen ist, wenn der Kolben seinen aufwärts gerichteten Hub macht oder zurückgeht.From the above it follows that the valve e ³ remains open while the piston makes its downward or working stroke; that it is closed when the piston makes its upward stroke or when it goes back.

Die Einrichtung zum Drehen des Kolbens und der Bohrstange ist in Fig. 6 und 7 dargestellt und besteht in folgendem:The means for rotating the piston and drill rod is shown in Figs and consists of the following:

Die Spindel D hat oben einen Knopf D¹, welcher von der Hülse F umschlossen ist, welche letztere dicht schliefsend in das obere Ende des Cylinders A eingepafst ist. Gegen den Knopf D' und die Hülse F wird die Deckelscheibe ^4⁸ vermittelst der Feder b² an-The spindle D has a button D ¹ at the top, which is enclosed by the sleeve F , which the latter is tightly fitted into the upper end of the cylinder A. The cover plate ^ 4 ⁸ is pressed against the button D 'and the sleeve F by means of the spring b ^2.

geprefst. Die Hülse jF sitzt auf einem Ring/", welcher leicht in die Bohrung des Cylinders hineinpafst und auf einer Schulter desselben aufliegt. Durch diesen Ring geht die Spindel D hindurch.checked. The sleeve jF sits on a ring / "which fits easily into the bore of the cylinder and rests on a shoulder of the same. The spindle D passes through this ring.

Der innere Umfang der Hülse F ist mit Zähnen/¹, Fig. 3 und 7, versehen, während im Kopf Z)¹ der Spindel die verschiebbaren federnden Sperrklötze F¹ excentrisch eingelegt sind.The inner circumference of the sleeve F is provided with teeth / ¹ , FIGS. 3 and 7, while the displaceable resilient locking blocks F ¹ are inserted ^{eccentrically in the head Z) 1 of the spindle.}

Dieselben bestehen aus Metallstücken, die in den Gleitbahnen /² des Spindelkopfes eingepafst sind und auf deren cylindrische Stiele/³ die Schraubenfedern /⁴ drücken, um die Sperrklötze in Eingriff mit den Zähnen f¹ der Hülse F zu bringen.These consist of metal pieces which ^{are fitted in the slideways / 2 of} the spindle head and on whose cylindrical stems / ³ the coil springs / ⁴ press in order to bring the locking blocks into engagement with the teeth f ^{1 of} the sleeve F.

Bei der Auf- und Abbewegung des Kolbens im Cylinder wird durch die die Spindel D umschliefsende Mutter b³ des Kolbens eine Drehung der Spindel um ihre Achse erstrebt. Beim Arbeitshub oder dem Niedergang des Kolbens sucht sich die Spindel D mit dem Kopf D¹ durch die Einwirkung der Mutter auf die Gänge der Spindel nach der Richtung der Pfeile in Fig. 3 und 7 zu drehen. Die Spindel kann sich nach dieser Richtung drehen, weil die Sperrklötze F¹ leicht über die Spitzen der Zähne/¹ hinweggleiten, ohne sich in die Zahnlücken einzustemmen.When the piston moves up and down in the cylinder, the piston nut b ^3, which surrounds the spindle D, tends to rotate the spindle about its axis. During the working stroke or when the piston descends, the spindle D tries to rotate with the head D ¹ by the action of the nut on the threads of the spindle in the direction of the arrows in FIGS. The spindle can rotate in this direction because the locking blocks F ¹ slide easily over the tips of the teeth / ¹ without jamming into the gaps between the teeth.

Beim Arbeitshub dreht sich mithin die Spindel mit den Sperrklötzen, während der Kolben und die Bohrstange sich nicht mitdrehen. Anders ist es aber beim Rückgang oder Aufgang des Kolbens,; hier sucht die Mutter b³ des Kolbens die Spindel und den Spindelkopf mit dessen Sperrzähnen nach einer den Pfeilen entgegengesetzten Richtung zu drehen. Da aber die Sperrklötze F¹ nun nicht mehr über die Spitzen der Zähne /' hinweggleiten können, sondern fest in die Zahnlücken eingeprefst sind, so mufs der Kolben nebst Bohrstange sich um die Spindel drehen, während letztere ihre relative Lage gegen den Cylinder nicht verändert.During the working stroke, the spindle with the locking blocks rotates while the piston and the boring bar do not rotate. But it is different with the rising or falling of the piston; here the nut b ^{3 of} the piston seeks to rotate the spindle and the spindle head with its ratchet teeth in a direction opposite to the arrows. But since the locking blocks F ¹ can no longer slide over the tips of the teeth / ', but are firmly pressed into the gaps between the teeth, the piston and the drill rod must rotate around the spindle, while the latter does not change its position relative to the cylinder.

Die Hülse F wird nur durch die Spannung der gegen die Deckelscheibe A^s pressenden Feder i>² in dem Cylinder festgehalten; mithin wird auch, wenn z. B. der Bohrer sich in einem Felsenspalt fängt oder durch andere Ursachen seiner Drehung ein grofser Widerstand entgegengesetzt wird, der durch den Druck der Feder b² erzeugte Reibungswiderstand zwischen Deckelscheibe A^e und Hülse F überwunden und eine Drehung der letzteren in dem Cylinder erfolgen, ohne dafs ein Bruch einzelner. Theile stattfinden kann.The sleeve F is held in the cylinder only by the tension of the spring i> ² pressing against the cover disk A ^s; consequently, if z. B. the drill gets caught in a rock crevice or, by other causes, a great resistance is opposed to its rotation, the frictional resistance between the cover plate A ^e and the sleeve F generated by the pressure of the spring b ² is overcome and the latter can be rotated in the cylinder without that a fraction of individuals. Parts can take place.

Diesen Vortheil erreicht man, wie aus Obigem hervorgeht, dadurch, dafs ein Theil der zum Drehen dienenden Einrichtung nur durch Reibung in dem Cylinder festgehalten wird. Dieser Theil ist beispielsweise bei der beschriebenen Maschine die gezahnte oder Sperrhülse F, welche bei der gewöhnlichen Bohrarbeit fest und unverrückbar im Cylinder ist und sich nur in besonderen Fällen, wenn ein starker Druck auf dieselbe ausgeübt wird, mit der Spindel dreht.This advantage is obtained, as can be seen from the above, by the fact that part of the device used for turning is retained in the cylinder only by friction. In the machine described, this part is, for example, the toothed or locking sleeve F, which is fixed and immovable in the cylinder during normal drilling work and only rotates with the spindle in special cases when strong pressure is exerted on it.

Anstatt dafs die Sperrklötze F¹ im Spindelkopf angebracht sind, können dieselben auch in der Hülse F liegen, und die Sperrzähne f¹ springen in diesem Falle aus dem Umfang des Spindelkopfes heraus. Die Hülse F ist nur durch Reibungswiderstand unbeweglich mit dem Cylinder verbunden und dreht sich unter gewissen Umständen mit der Spindel.Instead of the locking blocks F ^{1 being} attached in the spindle head, they can also be located in the sleeve F , and the locking teeth f ¹ in this case jump out of the circumference of the spindle head. The sleeve F is immovably connected to the cylinder only by frictional resistance and, under certain circumstances, rotates with the spindle.

Anstatt einer Sperrhülse, deren Zähne nach der Länge des Cylinders hin gerichtet und im Eingriff mit Sperrklötzen sind, läfst sich der Mechanismus zum Drehen des Bohrers durch zwei mit Sperrzähnen versehene und in einander greifende Ringe herstellen, von welchen einer durch Reibung in dem Cylinder festgehalten wird, während der andere fest mit dem Spindelkopf verbunden ist und mit seinen Zähnen die Stelle der Sperrklötze versieht.Instead of a locking sleeve, the teeth of which are directed towards the length of the cylinder and in the Are engaged with locking blocks, the mechanism for turning the drill runs through make two ratchet teeth and interlocking rings, one of which one is held by friction in the cylinder, while the other is firmly with it is connected to the spindle head and provides the location of the locking blocks with its teeth.

Diese veränderte Construction ist in Fig. 9, ι ο und 11 dargestellt.This modified construction is shown in FIGS. 9, 11 and 11.

Bei dieser Einrichtung ist der eine Zahnring F in die Deckelscheibe A⁸ eingelassen und durch den durch die Spannung der Feder b² auf die Deckelscheibe verursachten Druck mit dem Cylinder verbunden, während der andere Zahnring F'¹ an dem Spindelkopf D¹ der Spin-· del D vermittelst der Zapfen /⁵, welche in Einschnitte/⁰ des Spindelkopfes einpassen, unverrückbar befestigt ist, wie Fig. 10 zeigt. Auch hier ist ein Ring/ in den Cylinder eingelassen , zwischen welchem und dem Zahnring F² die ringförmige Feder/⁷ eingelegt ist, welche dazu dient, den Zahnring F² gegen den Zahnring F zu drücken. Auf ihren gegen einander zugekehrten Flächen sind beide Ringe mit Sperrzähnen/¹, wie in Fig. 10 und 11, versehen. Dieselben sind so gestaltet, dafs sich der Ring F² leicht auf dem Ring F in einer gewissen Richtung drehen kann, während er, nach der entgegengesetzten Richtung gedreht, mit seinen Zähnen fest in die Zähne des Ringes F eingreift, so dafs sich kein Ring ohne den anderen drehen kann.In this device, one toothed ring F is embedded in the cover disk A ⁸ and connected to the cylinder by the pressure caused by the tension of the spring b ² on the cover disk, while the other toothed ring F ' ¹ on the spindle head D ^{1 of} the spin del D by means of the pin / ⁵ , which fit into notches / ^{0 of} the spindle head, is fixed immovably, as FIG. 10 shows. Here, too, a ring / is embedded in the cylinder, between which and the toothed ring F ² the annular spring / ^{7 is} inserted, which serves to press ^{the toothed ring F 2} against the toothed ring F. On their mutually facing surfaces, both rings are provided with ratchet teeth / ¹ , as in FIGS. 10 and 11. These are so designed that the ring F ² can easily rotate on the ring F in a certain direction, while its teeth, when rotated in the opposite direction, firmly engage the teeth of the ring F , so that no ring can move without it can turn the other.

Bei dem abwärts gehenden oder Arbeitshub des Kolbens dreht sich die Spindel D in der Mutter b³ des Kolbens, und der am Spindelkopf befestigte federnde Ring F² gleitet mit seinen Zähnen leicht über die Zähne des Ringes F. On the downward or working stroke of the piston, the spindle D rotates in the nut b ^{3 of} the piston, and the resilient ring F ² attached to the spindle head slides with its teeth easily over the teeth of the ring F.

Beim aufwärts gehenden Hub oder Rückgang des Kolbens sucht die Mutter b³ die Spindel mit dem Spindelkopf und den an demselben sitzenden Zahnring F'² nach der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Da aber die Zähne der beiden Ringe nun in einanderDuring the upward stroke or retraction of the piston, the nut b ³ tries to turn the spindle with the spindle head and the toothed ring F ' ² seated on the same in the opposite direction. But since the teeth of the two rings are now in one another

greifen, so bleibt die Spindel unbeweglich, und es mufs sich daher der Kolben um letztere drehen.grip, the spindle remains immobile, and the piston must therefore be around the latter turn.

Sobald ein aufsergewöhnlicher Widerstand bei der Drehung des Bohrers stattfindet, ist die durch die Spindel und die Zähne des Zahnringes F² ausgeübte Kraft hinreichend, um den Druck zu überwinden, durch welchen der andere Ring F im Cylinder festgehalten wird. Mithin dreht sich in solchem Falle der Ring F mit der Spindel, und ein Bruch von Maschinentheilen ist unmöglich gemacht.As soon as there is an unusual resistance to the rotation of the drill, the ^{force exerted by the spindle and the teeth of the toothed ring F 2} is sufficient to overcome the pressure by which the other ring F is held in the cylinder. Hence in such a case the ring F rotates with the spindle, and breakage of machine parts is made impossible.

Claims

Patent claims: On the drilling machine for hard rock shown in Fig. 1 to 13, characterized by a piston moved back and forth in a cylinder by means of a driving fluid, on the piston rod of which the drill, which only rotates when the piston retracts, sits:

1. Valve E, which is automatically moved back and forth between the seats cc ¹ by the pressure difference of the driving fluid on the two sides of the end disks dd ^L , distributes this fluid above and below the piston and regulates its movement by enlarging the incisions d * will.

2. The valve e ³ cooperating with the valve E , which automatically establishes communication between the channel c ² and the outflow e during the working stroke of the piston, but closes the same when the piston retracts.

3 · The cylinder and piston, as well as the in a nut of the piston fitted spindle in combination with a device for Rotation of the piston, consisting of two interacting parts (either toothed rings or locking blocks and locking sleeve), one part of which only by friction held in the cylinder, but the other is attached to the spindle.

4. The cylinder, the piston and the spindle in combination with the mechanism for rotating the drill, consisting of the sleeve F ^{provided with ratchet teeth ^ 1} , which is held in the cylinder by friction, and locking blocks F ¹ , which are attached in the spindle head and are in engagement with the teeth of the sleeve.

5. The frame j carrying the cylinder consists of the legs A ^h A ^e A ^e and at the upper end of the same so connected to the same, a rotatable clamping ring A ³ between them supporting leg ^{pieces Λ 4} , that the hind leg A ^{s is} parallel with the Thigh pieces, but let the two front legs A ^e turn perpendicular to the thigh pieces.

6. The cylinder A and the spindle D arranged in it in combination with the elongated piston BB *, into the cavity of which the spindle protrudes and which is provided with channels s ¹ through which the driving fluid can penetrate into the interior of the piston.

1 sheet of drawings.