DE3711556A1 - Daempfer fuer ein abbauwerkzeug, insbesondere meissel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dämpfer für ein Abbauwerkzeug, insbesondere Meißel nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Ein derartiger, aus der SU-PS 6 97 683 bekannter Dämpfer wird zusammen mit einem entsprechenden Abbauwerkzeug, wie einem Meißel, zum Bohren von Bohrlöchern bei geolo- gischen Untersuchungen verwendet. Der bekannte Dämpfer, der eine veränderliche Charakteristik des Arbeitssystems hat, besteht aus einem oberen Übergangsstück, an welchem ein Gehäuse angeschraubt ist. In dem Gehäuse befindet sich eine Spindel. Das untere Ende der Spindel endet in einem unteren Übergangsstück.

In einer von einer oberen Scheibe und einer unteren Schei­ be, von dem Gehäuse und der Spindel begrenzten Arbeits­ kammer sind aktive Elemente in Form von Ringen angeord­ net, die aus dünnen Stahldrähten geflochten sind. Ober­ halb der oberen Scheibe ist eine Begrenzungsmutter auf­ geschraubt. Unterhalb der aktiven Elemente sind Schrau­ benfedern angeordnet.

Die aus den dünnen Stahldrähten geflochtenen ringförmigen aktiven Elemente haben im Hinblick auf die Dämpfung einen niedrigen Energieumformungsfaktor und ein geringes Arbeits­ vermögen. Da die aktiven Elemente nur in einer Sektion angeordnet sind, treten große Kräfte auf, wodurch die Schraubenfedern hoch belastet werden. Das bedeutet, daß der Dämpfer für das Bohren von Bohrlöchern mit kleinem Durchmesser nicht eingesetzt werden kann.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, den Dämpfer der gattungsgemäßen Art bei veränder­ licher Charakteristik des Arbeitssystems so auszubilden, daß die aktiven Elemente einen hohen Energieumformungs­ faktor und eine lange Betriebsdauer haben.

Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentan­ spruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst, die vorteilhaft im Unteranspruch weitergebildet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Dämpfer haben die aktiven Ele­ mente einen hohen Energieumformungsfaktor und ein großes Arbeitsvermögen. Dadurch hat das Arbeitssystem einen wei­ ten Wirkungsbereich, so daß Längsschwingungen in einem weiten Frequenzbereich gedämpft werden können. Ein di­ rektes Belasten der elastischen Elemente in Form der Fe­ dern, die geschlitzt sein können, wird so vermieden. Die aktiven Elemente lassen sich schnell und einfach durch neue Elemente austauschen. Für geologische Untersuchungen lassen sich kleine Bohrlöcher ohne Schwierigkeiten bohren.

Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 in einer axial halbgeschnittenen Seitenansicht den Aufbau des Dämpfers und

Fig. 2 den Schnitt A-A von Fig. 1.

Der in der Zeichnung gezeigte Dämpfer für ein Abbauwerk­ zeug besteht aus einem oberen Übergangsstück 1 mit zy­ lindrischer Form, das an seinen beiden Enden mit einem Innengewinde versehen ist. Das obere Gewinde dient zur Verbindung mit einer nicht gezeigten Bohrstange. Mit dem unteren Innengewinde ist das obere Übergangsstück 1 mit einer Spindel 2 verschraubt. Die Außenfläche des oberen Übergangsstücks 1 ist abgestuft ausgebildet. In der unte­ ren Stufe sind in in dem Übergangsstück 1 ausgebildeten Längskanälen 4 Keilfedern 3 angeordnet, die dadurch in Sitze 5 eingreifen können, die in einer zweistufigen Mut­ ter 6 ausgebildet sind, die die untere Stufe des oberen Übergangsstücks 1 umfasst und durch ein Gewinde 7 mit einer Muffe 8 verbunden ist. Zwischen der Innenwand der Muffe 8 und der Spindel 2 ist eine Scheibe 9 frei ange­ ordnet, an der das untere Ende des oberen Übergangsstücks 1 aufliegt.

Der zwischen der Muffe 8 und der oberen Scheibe 9, der Spindel 2 und einer unteren Scheibe 10 ausgebildete In­ nenraum bildet eine Arbeitskammer 11 des Dämpfers. Die Arbeitskammer 11 wird durch Zwischenmuffen 12, die starr mit der Muffe 8 verbunden sind, in einzelne Sektionen 13 unterteilt. In jeder Sektion 13 befinden sich ein an der Spindel 2 ausgebildeter kugelförmiger Kopf 14. Alle Sektionen 13 sind mit aktiven Elementen in Form von Ku­ geln 15 gefüllt. Die untere Scheibe, die den beweglichen Boden der Arbeitskammer 11 bildet, liegt auf konzentrisch ineinander angeordneten geschlitzten Federn 16 und 17 auf, die unterschiedliche Länge haben. Die Federn 16 und 17 greifen mit ihrem unteren Ende an einer Ringmutter 18 an, unterhalb der ein unteres Übergangsstück 19 vor­ gesehen ist, das über ein Außengewinde 20 mit der Muffe 8 verbunden ist.

Der Dämpfer für das Abbauwerkzeug überträgt während des Betriebs die axiale Belastung und das Drehmoment auf das Ab­ bauwerkzeug und dämpft gleichzeitig in weitem Bereich die beim Bohren entstehenden Längsbelastungen der Bohr­ stange.

Die axiale Belastung wird beim Betrieb von der Bohrstange über das obere Übergangsstück 1, die obere Scheibe 9 und die Spindel 2 mit den kugelförmigen Köpfen 14 auf die aktiven Elemente in Form von Kugeln 15 übertragen, die bereits durch die geschlitzten Federn 16 und 17 gegen­ einander gedrückt sind. Die Kraft, mit der die Kugeln gegeneinander gedrückt werden, wird durch die Ringmutter 18 reguliert.

Abhängig von dem beim Betrieb entstehenden Kräften sind die Verschiebungen der Kugeln 15 größer oder kleiner, wodurch zusammen mit der Änderung der durch das Zusam­ mendrücken der Federn 16, 17 entstehenden Andrückkraft eine veränderliche dynamische Charakteristik gewährlei­ stet ist. Gleichzeitig wird infolge der Reibungskräfte, die sich durch die Bewegung der Kugeln 15 ergeben, ein wesentlicher Teil der Energie der Längsschwingungen in Wärmeenergie umgeformt. Dadurch läßt sich beispielsweise ein Steinbruchwerkzeug normal betreiben.

Claims (2)

1. Dämpfer für ein Abbauwerkzeug, insbesondere Meißel, bestehend aus einem oberen und einem unteren Über­ gangsstück, zwischen denen ein Gehäuse angeordnet ist, in welchem eine Spindel und aktive Elemente an­ geordnet sind, die sich in einer Arbeitskammer befin­ den, welche von einer oberen und einer unteren Schei­ be, dem Gehäuse und der Spindel begrenzt ist, wobei unterhalb der unteren Scheibe Federn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das obe­ re Übergangsstück (1) von einer zweistufigen Mutter (6) umfasst ist, in die durch sie hindurchgehende Keilfedern (3) eingesetzt sind und die ein Außenge­ winde hat, mit dem sie am Gehäuse (8) angeschraubt ist, daß die Arbeitskammer (11) durch Zwischenmuffen (12) in Sektionen (13) unterteilt ist, in denen an der Außenfläche der Spindel (2) ausgebildete kugel­ förmige Köpfe (14) angeordnet sind, daß die in der Arbeitskammer (11) befindlichen aktiven Elemente Kugeln (15) sind und daß die Federn (16, 17) an ihrem unteren Ende an einer Ringmutter (18) anliegen.

2. Dämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Federn (16, 17) geschlitzt sind.