DE40429C - Gesteinbohrmaschine mit Handbetrieb - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 5: Bergbau.

Vorliegende Erfindung betrifft eine Gesteinbohrmaschine für Handbetrieb, in welcher eine Anzahl wechselweise wirkender, um einen gemeinschaftlichen Mittelpunkt drehbarer Hämmer angeordnet ist, von denen einer nach dem anderen in eine Richtung mit dem Bohrer gebracht, der Wirkung einer Feder entgegen zurückgedrückt und dann ausgelöst wird, um einen Schlag auf einen zwischen jeden dieser Schläge sich um seine Achse drehenden Bohrer zu geben.

Auf beiliegender Zeichnung wird die Maschine durch Fig. r bis 4 in perspectivischer Ansicht, Seitenansicht, Grundrifs und Längenschnitt veranschaulicht, während Fig. 5 bis 54 Einzelheiten derselben darstellen.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 zu ersehen, ist von einem Bügel D einer geeigneten Klemmvorrichtung, welche in der Zeichnung die Construction der in Kl. 47 unter P. R. No. 41050 patentirten Klemmvorrichtung erhalten hat, die von ringförmigen Flantschen e² umgebene Umfassungsnuth einer Büchse E eingeschlossen, in welcher ein den Bohrmechanismus bedeckendes Gehäuse F angeordnet ist. Diese Büchse E, welche aus zwei durch Schrauben e zusammengehaltenen Theilen besteht, hat in ihrem unteren Theile eine Ausbohrung zur Aufnahme des vorderen Endes einer Vorschubmutter G erhalten, welche in der Ausbohrung durch eine bei g·² drehbare und in eine Aussparung der Mutter G fallende Klinke g festgehalten wird, Fig. 9 bis 14. Letztere wird durch einen Hebel g³ festgestellt, dessen, Ansatz g·⁴ durch eine Aussparung in die Büchse E tritt, wenn durch Drehung des Hebels g³ die Klinke g von letzterem überdeckt wird. Um die Klinke g auszulösen, dreht man den Hebel g^% aus der durch Fig. 9 angedeuteten Stellung in die durch Fig. 13 gezeigte, so dafs die Klinke g um ihren Bolzen g"¹ geschwenkt und die Vorschubmutter G frei wird. Wenn die Klinke g festgespannt ist, so greift der Ausschnitt derselben fest um die Mutter G und verhindert deren Drehung während der Arbeit der Maschine.

Der vordere, mit i⁷² bezeichnete Theil des Gehäuses F ist glatt abgedreht und kann frei in der Büchse E gleiten, während an dem hinteren Theil die um Zapfen h drehbaren, dicht schliefsenden Thüren H H angeordnet sind, welche sich nach aufsen und unten öffnen und mittelst des bei h³ drehbaren Deckels /i², dessen Ränder h* über Flantschen h⁵ greifen, festgehalten werden, Fig. 15 und 16. In dem Deckel /z² ist ein mit einem Flügel h^s versehener Bolzen h^a angebracht, dessen Ansatz h¹ in eine, Aussparung des Gehäuses F greift. Bei der durch Fig. 15 veranschaulichten Lage des Flügels /i⁸ vermag man den Deckel h'² herumzuwerfen und die Thüren zu öffnen. Beim Schliefsen der Thüren findet die umgekehrte Bewegung des Deckels h² statt.

Der untere Theil des Gehäuses F trägt einen cylindrischen Ansatz / mit der Vorschubmutter G, während an . dem hinteren Ende desselben vermittelst dreier Schrauben ein Kasten L befestigt ist, dessen hohler Arm P

die mit Kegelrad m und Kurbel M¹ versehene Treibwelle M aufnimmt. Der andere Zapfen der letzteren ruht in einer an den Kasten L geschraubten Haube Z³, Fig. 17. In dem inneren Rahmenwerk des Kastens L ist mittelst Schrauben Z⁵ ein Stahlbolzen Z⁴ angeordnet, welcher in der Ebene der Maschinenachse und rechtwinklig zur Treibwelle M liegt, Fig. 18; unten an dem Kasten L sitzt der rohrförmige Ansatz Z⁶ in einer Linie mit dem cylindrischen Ansatz / und dient zur Aufnahme der Vorschubmutter G, Fig. 19.

In dem Gehäuse F liegen vier Hämmer T zwischen einem kreuzförmigen Rahmen R, welcher sich vorn auf dem Lagerzapfen einer den Bohrer P umdrehenden Daumenscheibe und hinten auf dem im Lagerkasten eines Kegelrades m² sitzenden Zapfens Z⁴ dreht. Die Umdrehung des Rahmens R mit den Hämmern T wird durch das Kegelrad m² in Eingriff mit dem Kegelrad m auf der Welle M hervorgerufen, Fig. 26 bis 29. Das Kegelrad m² ist durch Schrauben m³ an der Trommel S¹ befestigt, welche mittelst Schrauben s mit dem rotirenden Rahmen R verbunden ist, so dafs bei Drehung der Welle M das Rad m², die Trommel S¹ und der Hammerrahmen R gleichzeitig um ihre Achse sich bewegen und die Hämmer T, einer nach dem anderen, dem Bohrerschafte gegenübergebracht werden. Das Kegelrad wt² dient als Lager für den Zapfen Z⁴.

Die Hämmer T, welche an ihrem einen Ende eckig abgeschnitten sind, werden aus massiven Stahlstangen angefertigt und passen genau in schwalbenschwanzförmige Lager im Rahmen R, Fig. 39 bis 41, während das andere Ende derselben mit einer Stange t² für die Schlagfeder und einer Aussparung tⁱ unter einer die Feder überdeckenden Hülse t³ versehen ist. Die Stange t² hat bei t⁵ eine Aussparung, durch welche der Hammer nach dem Zusammendrücken seiner Feder gehalten wird. Die Hämmer tragen einen schraubenförmig gewundenen Daumen i¹, welcher gegen entsprechend schraubenförmig an dem Gehäuse F angeordnete Rollen u, Fig. 15 und 16, drückt und dadurch, während der Rahmen R gedreht wird, die Federn t⁶ zusammenprefst. Die Rollen liegen von der Mittellinie der Maschine und von einander gleich weit entfernt, und legt sich bei Drehung des Rahmens R der Daumen t'· eines der Hämmer gegen eine der Rollen 11 an, wodurch eine Verschiebung der Hämmer nach hinten unter gleichzeitigem Zusammendrücken der Feder t⁶ bewirkt wird. Da nun der Daumen t länger als der Zwischenraum zwischen zwei benachbarten Rollen u ist, so ruht derselbe bereits auf der zweiten Rolle, bevor er die erste völlig verlassen hat. Sobald der Daumen von der vierten Rolle gleitet, ist das Zurückschieben des Hammers vollendet und eine am Ende eines federnden Drückers r² sich lose drehende Rolle r³ legt sich unter der Einwirkung einer Feder r⁴ in den Ausschnitt i⁵, Fig. 26 bis 28. Die Auslösung der Hämmer erfolgt vermittelst an der hinteren Fläche der Trommel S¹ drehbar angebrachter und durch einen an der Innenseite des Gehäuses F befestigten Daumen sⁱ bethätigte Hebel s³, deren eines Ende gegen den festen Daumen s⁴ anschlägt, während deren anderes Ende gegen den oberen Theil von Drückern r², welche an ihren Enden die Rollen r³ tragen, prefst, Fig. 24 bis 27. Durch Drehung des Rahmens R werden die Hebel s³ einer nach dem anderen dem Daumen s⁴ gegenübergebracht und von diesem nach innen gedreht, so dafs sie den Drücker r² gegen seine Feder r⁴ zurückschieben und ■ die Rolle r³ aus der Aussparung f⁵ des Hammerstieles i² herausheben, Fig. 27 und 28. Infolge dieses Vorganges dehnt sich die zusammengeprefste Feder t⁶ plötzlich aus und schnellt den Hammer gegen den Bohrer vor. Nach Auslösung eines Hammers wird der Drücker r² durch seine Feder wieder nach innen geprefst, um zum Festsetzen des nächsten Hammers vorbereitet zu sein.

Durch Drehung der Welle M schlagen die Hämmer T nach einander auf den in einer Hülse o¹⁰ sitzenden Bohrer P. Die zur Bethätigung des letzteren dienenden Vorrichtungen sind von einem im Innern des Gehäuses F angeschraubten Kasten O, Fig. 32, eingeschlossen, auf welchem der durch Fig. 36 veranschaulichte Deckel befestigt ist. Dieser Deckel hat zwei Curvenflächen o⁵ o^a erhalten, welche durch Fig. 37 abgewickelt dargestellt sind. In dem.Kasten O lagert ein vierzahniges Daumenrad ο⁷, welches der Länge nach konisch ausgebohrt und im engeren Theile dieser Ausbohrung mit einem einen Kopf ο⁹ tragenden Kolben o⁸ versehen ist. Mit diesem Daumenrade ο⁷ stehen die elf Zähne der gleichfalls im Kasten O ruhenden Hülse ο¹⁰ des Bohrerschaftes in Eingriff. Wird nun das Daumenrad o⁷ in Umdrehung versetzt, so legt sich einer seiner Daumen gegen einen Zahn¹ der Hülse o¹⁰ an und letztere kommt in Bewegung, welche jedoch aufhört, sobald die Berührung zwischen den Zähnen unterbrochen wird, wie in Fig. 34. angedeutet ist. Da nun aber die Entfernung zwischen zwei Daumen gröfser ist als der Abstand zwischen zwei neben'einander auf der Hülse o¹⁰ liegenden Zähnen, so dreht sich diese Hülse nur mit Unterbrechungen. Das Drehungsmoment der Hülse wird durch eine mit Hülfe einer Feder o¹² gegen die' Zähne geprefste Sperrklinke ο¹¹ überwunden und das Zahnrad der Hülse dadurch aufser Berührung mit dem Daumenrade gehalten, so dafs dieses von den auf den Bohrer P einwirkenden Schlägen der

Hammer T Erschütterungen nicht erleidet. Das sich beständig drehende Daumenrad ο⁷ überträgt auf diese Weise eine aussetzende Drehbewegung auf die Hülse o¹⁰, welche durch die Klinke o¹¹ am Zurückgehen gehindert wird, und erfolgt die Drehung des Bohrers in dem zwischen zwei auf einander folgenden Hammerschlägen liegenden Zeiträume.
- Die Bewegung des Daumenrades o⁷ erfolgt durch eine ' Stange V, welche vermittelst des Zapfens v², Fig. 4; am Rahmen R befestigt ist Und mit ihrem vorderen Ende hinten im Daumenrade 0⁷ ruht. Die mittlere Ausbohrung der Trommel S¹ nimmt eine Kupplung r⁶, Fig. 29, auf, deren cylindrischer Theil durch eine Feder r⁹ gegen die Stange V gedrückt wird und deren flacher Ansatz durch einen in der Trommel S¹ und im Kegelrade to² angebrachten Schlitz tritt und für gewöhnlich durch Federdruck in Eingriff mit einer Aussparung im Rade m⁵ gehalten wird.

Der Vorschub kann selbstthätig oder von Hand erfolgen. Zu dem Zwecke geht die Mutter G, in deren Muttergewinde die Schraubenspindel N eingeschraubt ist, durch ein Getriebe Ot*, den Rohransatz des Kastens L und das Rohr / hindurch und wird am hinteren Theile der Büchse E befestigt. Das Getriebe m* dreht sich frei zwischen dem Ende des Gehäuses F und dem Kasten L und ist mit seiner langen, hohlen, cylindrischen Nabe in einer Bohrung./⁶, Fig. 19 und 20, des Kastens L gelagert, in welche hinten die als Lagerung für die Schraubenspindel N dienende Muffe η eingeschraubt ist. Die Schraubenspindel N, welche ein kantiges Aufsenende zur Aufnahme einer Kurbel hat, liegt mit dem Bund n² gegen die Innenseite der Muffe η an, tritt mit dem aufgeschraubten Ringe n³ von der anderen Seite in die Muffe ein und bildet so gleichsam ein Lager für letztere. Die Nabe des Getriebes m⁴ ist an ihrem hinteren Theile mit einer Aussparung zur Aufnahme einer Klinke nⁱ versehen, welche durch eine Ausbohrung des Bundes κ² hindurchtritt und durch Schraube κ⁸ mit einem Kolben n⁵ verbunden ist, welcher in dem hinteren, hohlen Ende der Schraubenspindel N ruht und um dessen Stange eine gegen die Büchse n⁷ sich anlehnende Feder η ⁶ greift. Wird nun der Kolben n⁵ durch einen mittelst Bolzens n¹⁰ mit ihm verbundenen Handgriff w⁹ zurückgezogen" Und letzterer ein wenig gedreht, um auf einem an der hinteren Fläche der Büchse n¹ vorgesehenen Ansatz aufzuliegen, sb wird die dabei aus der Nabe des" Rades m¹ entfernte Klinke nⁱ festgesetzt, die Verbindung zwischen dem Rade m* und der Schraubenspindel N aufgehoben und eine Bewegung der letzteren mittelst einer auf ihren Vierkant aufgesteckten Kurbel von Hand ermöglicht. Durch ein Drehen des Griffes n⁹ in entgegengesetzter Richtung tritt die Klinke n⁴ in den Ausschnitt der Nabe des Getriebes mⁱ zurück, so dafs letzteres mit der Schraubenspindel wieder verbunden ist.

Für den selbstthätigen Vorschub ist der Drückerfufs o¹⁴, Fig. 51 bis 54, in dem Kasten O angeordnet, Fig. 32; derselbe besteht aus einem kurzen Hohlcylinder, welcher den hinteren Theil des Daumenrades o⁷ umgiebt, zwei sich gegen die hintere Fläche der auf der Hülse o¹⁰ angebrachten Zähne legende Ansätze trägt und mit einem eine Stange ν ⁵ tragenden Handgriff versehen ist. Die Stange ν ⁵ ist durch die hohle, das Daumenrad o⁷ drehende Stange V hindurchgeführt und mit ihrem anderen Ende mit einer Kupplung r⁶ an der entgegengesetzten Maschinenseite verbunden. Dieselbe wird gegen den Drückerfufs 0^u durch die gegen den Bund v¹ einerseits und gegen einen Absatz des Rahmens R andererseits sich legende Schraubenfeder ν^β, Fig. 4, geprefst. Der von letzterer auf den Fufs o¹⁴ ausgeübte Druck wird auf die Hülse o¹⁰ und den Bohrer P übertragen, so dafs letzterer während des Bohrens fest gegen das Gestein liegen mufs. Unter der Einwirkung der Hammerschläge rückt der Bohrer vorwärts; der Drückerfufs o¹⁴ und die Stange v⁵ folgen dieser Bewegung, und wird auf diese Weise die Kupplung r⁶ durch die Feder r⁹ in die Aussparung des Rades m⁵, welches mit dem Rade m⁴ in Eingriff steht, hineingezogen. Da mit letzterem durch die Klinke nⁱ die Schraubenspindel N verbunden ist, so erfolgt eine Drehung derselben und eine Vorwärtsbewegung der Maschine. Diese Bewegung hat jedoch ein Auslösen der Kupplung r⁶ von dem Rade wi⁵ zur Folge, wodurch die Vorwärtsbewegung der. Maschine unterbrochen wird. Da aber das Gestein ununterbrochen weggenommen wird und der Drückerfufs o¹⁴ mit der Stange v⁵.dem vorrückenden Bohrer folgt, so tritt wieder eine Verbindung der Kupplung mit dem Rädern⁵ und eine Drehung der Schraubenspindel von. neuem ein. Auf diese Weise wird der selbstthätige Vorschub der Maschine genau nach dem Eindringen des Bohrers in das Gestein geregelt. Bei raschem Bohren rückt die Maschine schnell vorwärts, dagegen langsam, wenn der Bohrer hartes Gestein zu überwinden hat; vermag jedoch der Bohrer in letzteres nicht einzudringen, so bleibt die Maschine stehen.

Während der Thätigkeit der Maschine ist nur eine der vier Antriebsfedern völlig ungespannt, während die übrigen drei unter mehr oder minder starker Spannung stehen. Um nun während des Stillstandes der Maschine sämmtliche Federn aufser Spannung zu bringen, dreht man den Rahmen R zurück und veranlafst so die Daumen der Hämmer T, über den vorderen Rand der Rollen wegzugehen,

sämmtliche Hammer vorzuschieben und deren Federn auszuspannen. Um diese Bewegung zu gestatten, ist der Deckel o² des Kastens O ausgeschnitten und zwischen dem Ausschnitt und der Hülse o¹⁰ mit der Curvenfläche versehen, deren höchster Punkt bei o⁵ Hegt, Fig. 36 und 37. Eine derartige Anordnung hat den Zweck, das Ende des Hammers über den Schaft des Bohrers P zu führen, während ohne diese Vorrichtung, besonders beim Tiefbohren, die Seite des Hammers gegen die Seite der Hülse oder den Schaft anschlagen und das Arbeiten der Maschine verhindern würde. Die zweite Curvenfläche dient dazu, das Ende der Hämmer aufzunehmen und diese zurückzuschieben, bevor deren Daumen t^l mit der ersten Rolle u an den Thüren H in Berührung kommen kann.

Die Rollen u haben eine Construction erhalten , infolge welcher sie das Schmieröl an einer Stelle aufbewahren, an welcher der stärkste Druck herrscht. Wie aus Fig. 44 bis 50 ersichtlich, ist die Rolle μ mit einem konischen Drehzapfen w versehen, dessen oberer, cylindrischer Theil durch Bolzen u³ in der Aussparung des in die Thür H eingeschraubten Rollengehäuses u* festgehalten wird. Eine Stahlplatte u ⁵ dient als Lager für den Zapfen w, welcher durch eine zweite, mit Flantsch κ^β versehene und bei u¹ befestigte Platte w¹⁰ mit der Rolle zusammengehalten wird. Der Flantsch u^e tritt in eine Aussparung des Bolzens w ein und ist mit einem Schmierloch u⁸ verbunden, welches bis zur Aufsenflä'che der Rolle u reicht und an welches sich die in den Umfang des Lagerungsloches von u eingeschnittene spiralförmige Schmiernuth m° anschliefst. Diese führt zur Lagerplatte w⁵ und giebt bei Drehung von u das OeI an erstere ab. Um die Rollen u zu schmieren, werden die beiden Thüren H, Fig. 16, geöffnet und in die Löcher je ein Tropfen OeI eingeträufelt. Nach dem Schliefsen der Thüren und beim Arbeiten der Rollen findet die Vertheilung des Oeles wie beschrieben statt.

Am vorderen Ende der Maschine ist eine vorstehende Nase W angeordnet, in welche ein Loch zur Aufnahme eines Vorsteckbolzens ρ eingebohrt ist, welcher vor dem Absatz des Bohrers liegt und letzteren festhält, wenn er in eine verticale Lage gebracht wird, ohne dafs zu diesem Zwecke die Anwendung einer besonderen Klemmvorrichtung erforderlich ist.

Claims (7)

1. Patent-Ansprüche:

   Bei einer Gesteinbohrmaschine mit Handbetrieb folgende Anordnungen in Verbindung mit einander:

   i. Die Einrichtung eines drehbar in einem Gehäuse (F) gelagerten Hammerrahmens (R) zur Aufnahme von vier massiven, in den Rahmen genau eingepafsten und mit letzterem zusammen einen Cylinder bildenden Hämmern (T), von denen jeder einen curvenförmigen Daumen (t¹) hat, welcher bei Drehung des Rahmens (R) gegen in Form einer curvenförmigen Führungsbahn im Innern des Gehäuses (F) angeordnete Rollen (u) wirken und dadurch die Hämmer einen nach dem anderen dem Drucke von Federn (t^e) entgegen zurückschieben.
2. 2. Die Einrichtung zum Feststellen der Hämmer (T) in ihrer gespannten Lage, bestehend aus einer mit Aussparung (t^s) versehenen Stange (t²) und einer vermittelst Feder (rⁱ) in die Aussparung (t⁵) geprefsten Rolle (r^z), welche an einem scharnierartig beweglichen Drücker (r²) sitzt.
3. 3. Die Einrichtung zum selbsttätigen Auslösen des in eine Linie mit dem Bohrerschaft gedrehten Hammers, bestehend aus an einer rotirenden Trommel (S) angeordneten Hebeln (s³), welche einzeln durch einen Daumen (s*) gedreht werden und dabei mit ihrem anderen Ende den Drücker (r²) mit der Rolle (r^s) dem Drucke der Feder (r*) entgegen aus der Aussparung (t^s) herausheben.
4. 4. Die Einrichtung zur Erzielung eines selbstthätigen, durch die Arbeitsleistung eines Bohrers (P) geregelten Vorschubes der Maschine, bestehend aus einer durch die Feder (r⁹) gegen eine mit dem Bohrer fortschreitende Stange (V) angedrückten Kupplung (r⁶) zur Drehung eines Stirnrades (m^s), welches in Eingriff mit dem eine Schraubenspindel (N) drehenden Stirnrade (m⁴·) steht.
5. 5. Die Einrichtung zur Umwandlung dieses selbstthätigen in einen von Hand zu bewirkenden Vorschub, bestehend aus einer die Nabe des Stirnrades (mⁱ) mit der Schraubenspindel (N) verkuppelnden Klinke (nⁱ), welche durch Zurückziehen eines Kolbens (rv*) aus der Nabe zurückgezogen wird, so dafs das Rad (mⁱ) sich mit todtem Gange dreht und die Spindel (N) durch eine aufgesteckte Kurbel bethätigt werden kann.
6. 6. Die Einrichtung, um eine aussetzende Drehbewegung auf den Bohrer (P) zwischen je zwei Hammerschlägen zu übertragen, bestehend aus einem in einem Kasten (O) gelagerten Daumenrade (ο^Ί), welches durch die mit dem Hammerrahmen (R) sich drehende Stange (V) in continuirliche Umdrehung versetzt wird und dabei eine auf ihrem Umfange mit Zähnen besetzte Bohrerhülse (o¹⁰) mitnimmt.
7. 7. Die Anordnung von die Führungsrollen für die curvenförmigen Daumen (t^]) tragen-

   den Thüren (H) am Gehäuse (F), welche nach Lösen eines Deckels (h²) herabgeklappt werden können, um ein Schmieren und Nachsehen der Arbeitstheile der Maschine zu ermöglichen.

   Die Anordnung einer Nase (W) am vorderen Maschinenende in Verbindung mit einem vor einem Absatz am Bohrer (P) liegenden Vorsteckbolzen (p) zu dem Zwecke, die Anbringung einer besonderen Klemmvorrichtung zum Festhalten des Bohrers zu vermeiden.

   Die Einrichtung der Führungsrollen für die Daumen an den Hämmern (T) mit einem Schmierkanal (u⁸) in Verbindung mit einer in ihrem Umfange vorgesehenen gewundenen Schmiernuth (u⁹), durch welche das OeI bei Drehung der Rollen an eine Lagerplatte (u^b) vom Lagerzapfen (w) abgegeben wird.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.