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Gesteinbohr o. dcgl. Arbeitsmaschine. Gegenstand der Erfindung ist
eine Gesteinbohrmasahin.e oder eine ähnliche Arbeitsmaschine, die mittels einer
Flüssigkeitssäule betätigt werden kann, wobei die Eigenart der Erfindung darin :besteht,
daß diese Flüssigkeitssäule den Träger von Wellen oder Schwingungen abgibt, die
durch periodische Änderungen des Drucks und Volumens in diesem Träger entstehen,
wenn ein Kraftgenerator in geeigneter Weise auf diesen Träger einwirkt, der den
Kraftgenerator mit der Gesteinbobrmaschine o. dgl. Arbeitsmaschine verbindet. Es
entstehen nämlich Drucknvellen in .der Flüssigkeitssäule, wenn die Geschwindigkeit
des Pumpenkolbens des Generators im bestimmten, jeweils zu ermittelnden. Verhältnis
zum Kolbenhube und zur Länge der Flüssigkeitssäule steht. Bewegt sichderKolben langsam,
und ist der Hub verhältnismäßig groß, so wird die FlÜssigkeit ,der Säule als Ganzes
hin und her verschoben, besonders dann, wenn die Flüssigkeitssäule verhältnismäßig
kurz ist. Es herrscht dann längs der ganzen Flüssigkeitssäule an allen Stellen und
zu einer bestimmten Zeit der gleiche Druck. Die Flüssigkeitssäule bildet hier also
ein hydraulisches Gestänge.
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Im Gegensatz zur Wirkung eines hydraulischen Gestänges tritt gemäß
der Erfindung bei kleinem Kolbenhube und großer Hubzahl (beispielsweise bei ao mm
Hub und 8oo Hüben in der Minute) eine periodische Veränderung von Druck und. Volumen
in der Flüssig keitssäule ein. Es bilden sich infolge der Zusammen@drüakbarkeit
der Flüssigkeit Druckwellen,
indem zu einer bestimmten Zeit längs
der Flüssigkeitssäule periodisch Druckmaxima und Druckminima entstehen, die sich
wellenartig in der Flüssigkeitssäule fortpflanzen, die gegebenenfalls eine sehr
große Länge erhalten kann.
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Solche Druckwellen werden also gemäß der Erfindung für den Betrieb
des Werkzeugträgers von Gesteinbohrm-aschinen, Steinbearbeitungsmasch.inen oder
ähnlichen Arbeitsmaschinen. verwertet. Eine derartige Vorrichtung bietet gegenüber
bekannten Maschinen -den Vorzug außerordentlicher Einfachheit und Betriebssicherheit,
da alle Steuerungsvorrichtungen entfallen, und es nur der Öffnung eines die Maschine
mit der Flüssigkeitssäule verbindenden Hahnes bedarf, um sie in Betrieb zu setzen.
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Der durch die Wellen oder Schwingungen im Träger betätigte Gesteinbohrer
oder eine ähnliche Arbeitsvorrichtung ist zweckmäßigerweise mit Federn versehen,
die mit einem hin und her gehendem Teile derart zusammenwirken, daß sie ein Spannwerk
bilden, zu dem Zwecke, .den Kolben nach jedem, durch den Druck oder Flüssigkeit
veranlaßten Auswärtshub «ieder in :die Mittellage zurückzubringen.
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Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführungsform veranschaulicht, und- zwar zeigt: Abb. z einen Gesteinbohrer im
Längsschnitt, während Abb.2 einen Querschnitt desselben nach Linie x-x veranschaulicht.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, tritt die Arbeitsflüssigkeit bei
z in däs Gehäuse 2 ein, in dem sich. Kolben 3 führt, der eine mit Schraubennuten
versehene Verlängerung 4 zum Betriebe der besitzt. Diese besteht aus der drehbaren,
mit Sperrzähnen 7 versehenen Mutter 5 und der gleichfalls mit Sperrzähnen, versehenen,
durch 1NTut 8 ,gegen Drehung gesicherten, aber im Gehäuse verschieblichen Hülse
6, die durch eine Feder 9 gegen die Mutter 5 gedrückt wird. Die Mutter ist mit Bohrungen
versehen, so da8 die Druckflüssigkeit in den Raum hinter die Umsatzvorrichtung gelangen
und auf das freie Ende des Kolbens 3 wirken kann. Bei der durch die Druckflüssigkeit
veranlaßten Auswärtsbewegung,des, Kolbens 3 gleiten die Sperrzähne der Mutter 5
über die Zähne der Hülse 6 hinicveg, so daß keine Drehung des Kolbens 3 eintritt.
Beider Rückbewegung :des Kolbens 3 wird die Mutter I durch die Sperrzähne an einer
Drehung gehindert, und es findet ein Umsetzen des Kolbens: 3 mit dem daran befestigten
Werkzeug, z. B. des Bohrers, statt.
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An der Verlängerung zo des Kolbens 3 ist der Bohrer 13 mittels des
Futters 12 befestigt. Der Kolben 3, seine Verlängerung to und der Bohrer 13 sind,
mit einem Längskanal 14 versehen, dessen Oüerkanal z5 in eine ringförmige Aussparung
1b mündet, derart, daß in der äußersten Rechtslage des Kolbenfis 3 etwas Flüssigkeit
in den Längskanal 14 zur Spülung des Bohrlochs eintreten kann. Am vorderen Ende
des Gehäuses 17 ist eine vorn Flansch r9 gehaltene Bufferfeder 18 vorgesehen,
die (den Rückstoß des Futters 12 aufnimmt. Innerhalb des Gehäuses 17 ist zwischen
dessen Vorderende und der Scheibe 2o der Bohrstange to die starke Spannfeder 2r
angeordnet. Eine schwächere Gegenfeder 22 hält das ganze Bohrgestänge in zier :mittleren
Lage.
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Die Vorrichtung wirkt wie folgt: Die bei z in das Gehäuse 2 eintretende
Druckflüssigkeit bewegt den; Kolben 3' nach auswärts, wenn, der Flüssigkeitsdruck
sein Höchstmaß, erreicht. Dabei wird' die Feder 2,1 gespamlt, die das Bohrgestänge
bei Abnahme des Drucks nach rechts treibt, wobei ein Um= setzen .des Bohrers und
schließlich eine Spü-
lung des Bohrlochs eintritt.
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Versuche -mit einer solchen Vorrichtung haben ergeben, daß bei der
Kraftübertragung durch' Druckwellen ein sehr hoher Wirkungsgrad erzielt werden kann.
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In: gleicher Weisse kann die Betätigung der Vorrichtung bei allen
Maschinen erfolgen, bei denen entweder ein Werkzeug in achsialer Richtung bewegt
wird oder mittels eines KolL-bens ein Schlag auf ein Werkzeug ausgeübt wird.