DE42728C - Gesteinbohrmaschine - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die Erfindung bezieht sich auf die Construction einer Gesteinbohrmaschine, welche durch Dampf oder Prefsluft bethätigt wird.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch die Maschine,

Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie a-b,
Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie c-d,
Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie e-f,
Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie g-h,
Fig. 6 eine Unteransicht von Fig. 1 und
Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie j -k.

Die Bohrmaschine ist mit einem Cylinder C von gewöhnlicher Construction versehen, der die üblichen Zuführungskanäle 7/¹ und einen . Auspuffkanal E¹ hat. Aufserdem sind in dem Cylinder Kanäle MM¹ vorgesehen, die mit Kanälen ZZ¹ verbunden sind, welche in den Stopfbüchsen an jedem Ende hergestellt sind; die Kanäle M²M³ in der Kolbenstange sind zu dem Zwecke angeordnet, den Steuerungsschieber V zu bewegen, wie näher ausgeführt werden soll.

Der Kolben P ist ebenfalls von gewöhnlicher Construction und kann mit einem oder mehr Packungsringen versehen sein, um in dem Cylinder C dicht zu gleiten.

Die Kolbenstange gleitet durch die ganze Länge der Maschine; in der Beschreibung sind die verschiedenen Theile, die aber zu der einen Stange gehören, mit R R¹ R² bezeichnet. Der Theil R bewegt sich in dem Cylinder C, enthält den Kanal M² und geht durch die Stopfbüchse an dem vorderen Ende des Cylinders, in welchem der Hohlraum Z hergestellt ist, mit welchem der Kanal M communicirt; dieser Kanal führt nach dem oberen oder hinteren Ende des kleinen Cylinders C², in welchem der Ventilkolben P² gleitet.

Der Theil R¹ der Kolbenstange geht durch die Stopfbüchse an dem anderen Ende des Cylinders C, enthält den Kanal M³, während in der Stopfbüchse für i?¹, der mit dem Kanal M¹ communicirende Hohlraum Z¹ hergestellt ist; dieser Kanal M¹ führt nach dem vorderen Ende des kleinen Cylinders C, in welchem der Ventilkolben P' gleitet. Der Theil R¹ trägt eine geriffelte Nufs N, um den Bohrer in Drehung zu setzen.

Auf dem Theil R² der Kolbenstange ist eine geschlitzte, cylindrische, geriffelte Stange B vorgesehen, welche die Vorschubvorrichtung bethätigt, wie näher beschrieben werden soll.

Der Schieber V ist von gewöhnlicher Construction und durch eine herausnehmbare Stange B¹ mit den beiden kleinen Kolben P¹ und P² verbunden, die in den kleinen Cylindern C und C² gleiten, welche an gegenüberliegenden Enden des Schieberkastens C³ angeordnet sind. Die Bewegung der Kolben erfolgt durch Dampf oder Prefsluft, welche abwechselnd in diesen kleinen Cylinder eingelassen bezw. abgesaugt wird, und zwar von dem Hauptcylinder C durch die Kanäle M² und M^s in den Theilen R und R¹ der Kolbenstange und die Kanäle M und M¹ an jedem Ende des Schieberkastens durch die Hohlräume Z und Z^x in den Stopfbüchsen. Diese Kanäle werden an

gewissen Punkten des Kolbenhubes in Ver- | bindung gebracht.

Die Arbeitsweise ist folgende:

Nachdem der Kolben P am Ende seines Rückhubes angelangt ist (Fig. i), wird Luft oder Dampf aus dem Cylinder C durch die Kanäle M² Z und M auf die hintere Seite des Ventilkolbens P² gelassen; der Kanal M² in der Kolbenstange R ist dabei so angeordnet, dafs die nothwendige Verbindung hergestellt wird, wenn der Kolben seinen Rückhub nahezu vollendet hat. Der Dampf oder die Prefsluft, welche hinten auf den Ventilkolben P² wirkt, bewegen letzteren in die in Fig. 2 dargestellte Lage, worauf das Ventil V (welches mit den Kolben P¹P² bewegt worden ist) den Raum unter dem Bohrerkolben nach dem Auspuff zu öffnet, und zwar findet dieser Auspuff statt durch die Kanäle I und E¹, und der Kanal M², welcher mit dem Raum unter dem Bohrerkolben P noch in Verbindung ist, ist ebenfalls nach dem Auspuff hin offen, so dafs der Dampf oder die Prefsluft hinter dem Ventilkolben P² durch die Kanäle MZM²I und E¹ abgesaugt wird. In demselben Moment, wo der Schieber V den Kanal I¹ für den Dampf oder die Prefsluft in dem Schieberkasten geöffnet hat, tritt der Dampf oder die Prefsluft zu und wirkt gegen die hintere Fläche des Bohrerkolbens P, um den wirksamen oder Arbeitshub des Bohrers zu veranlassen. Diese Bewegung bringt beide Cylinder C¹ und C² aufser Verbindung sowohl mit dem Dampfzulafs, wie dem Auspuff, bis der nach links gerichtete Hub des Bohrers nahezu vollendet ist, worauf der Kanal M³ in der Kolbenstange R¹ durch Vermittelung der Kanäle Z¹ und M¹ zwischen dem Raum, welcher in dem Moment über dem Kolben P liegt und dem hinteren Theil des Ventilkolbens P¹ eine Verbindung wieder herstellt. Der Dampf oder die Prefsluft, welche aus diesem Raum im Cylinder C austritt, wirkt auf den Kolben P¹ und steuert auf diese Weise den Schieber V um, indem er ihn wieder in die in Fig. 1 dargestellte Lage bringt und dadurch den Raum hinter dem Kolben P und an dem hinteren Ende des Kolbens P' nach dem Auspuff zu öffnet und durch den Kanal / Dampf einläfst, welcher auf die Unterseite des Kolbens P wirkt und dadurch den Rückhub veranlafst. Es werden auf diese Weise alle Theile des Apparates wieder in die in Fig. 1 zur Darstellung ^gebrachte Lage zurückgeführt, worauf sich das Spiel wiederholt.

Die Drehung des Bohrers wird durch die Nufs N bewirkt, welche aufsen geriffelt oder mit spiralförmigen Erhöhungen versehen ist, die in entsprechende Nuthen auf der Innenseite der Muffe Y greifen, so dafs die Nufs, welche auf der Kolbenstange T?¹ sitzt, sobald sie sich mit letzterer hin- und herbewegt, eine theilweise Drehung der Muffe Y während des Vorwärtshubes des Bohrers veranlafst. Da die Muffe Y an der Drehung in entgegengesetzter Richtung während des Rückwärtshubes des Bohrers durch die Sperrklinken F, welche in das auf der Muffe sitzende Sperrrad U² greifen (Fig. 3), verhindert wird, so mufs sich während des Rückganges des Bohrers die geriffelte Nufs JV theilweise drehen, wobei die Kolbenstange und der Bohrer mitgenommen werden; während des Arbeitshubes hingegen dreht sich die Muffe Y anstatt der Kolbenstange, da die Klinken F frei über den Zähnen des Sperrrades U² hinweggleiten können; die Trägheit des Sperrrades und der Muffe wird dabei durch das Moment des Kolbens und seiner Stange, sowie des Bohrers mehr als ausgeglichen. Die Klinken jF stehen unter der Einwirkung von Federn, welche den Eingriff der Klinken in die Zähne des Sperrrades U'² sichern. Um jede Möglichkeit eines Bruches der Sperrklinken F oder der Zähne des Sperrrades U² bei Verhinderung der Drehung des Bohrers durch irgend einen Umstand zu vermeiden, ist das Sperrrad U² auf einen konischen Sitz der Muffe Y gesteckt und wird darauf durch die mittelst der kräftigen Feder S¹ hervorgerufene Reibung der Berührungsflächen gegen einander festgehalten. Wenn nur ein unbedeutendes oder gar kein Hindernifs der Drehung des Bohrers entgegenwirkt, ist die Feder Veranlassung, dafs das Sperrrad U² ebenso wirkt, als ob es auf der Muffe festgekeilt wäre; eine Drehung während des Hubes nach rückwärts wird verhindert. Tritt jedoch ein bedeutender Widerstand ein, so wird durch die Beanspruchung ein Gleiten der Muffe in dem Sperrrad U² veranlafst und auf diese Weise jede Möglichkeit ausgeschlossen, dafs die Klinken F oder die Zähne des Sperrrades U² abbrechen.

Der Theil jR² der Kolbenstange ist von einer hohlen cylindrischen Stange B umgeben, in welcher sich der Theil R² drehen kann, mit welch letzterer die Stange B aber durch eine Mutter B³ verbunden ist, so dafs sie die hin- und hergehende Bewegung der Kolbenstange mitmacht. Diese Stange B ist geriffelt oder mit äufseren, spiralförmigen Vorsprüngen versehen, die in entsprechende Nuthen auf der Innenfläche der Nabe einer Kurbel K treten, welche lose auf der Stange sitzt. An dem Arm der Kurbel K, Fig. 4, ist eine (durch Feder beeinflufste) Sperrklinke F¹ drehbar angebracht, die in die Zähne eines Sperrrades U greift, mit dessen Nabe ein Zahnrad W verbunden ist. Letzteres steht mit einem Trieb W, das mit der Vorschubschraube Q. verbunden ist, in Eingriff, und diese Schraube Q. läuft durch die Muttergewinde der Theile N¹, welche

an dem Schlitten 5 befestigt sind, auf welchem die Maschine montirt ist. Eine Drehung der Stange B wird durch einen Lä'ngsschlitz verhindert, welcher den gröfseren Theil ihrer Länge einnimmt; in diesen Schlitz tritt eine Stange G, Fig. 5, welche durch das Lager L und das Gehäuse E reicht, an welch letzterem sie, wie aus Fig. 5 ersichtlich, befestigt ist.

Nach Vollendung des Vorwärtshubes des Kolbens P wird die Klinke F¹ mit einem der Zähne des Sperrrades U in Eingriff gebracht und das Sperrrad festgestellt, so dais beim Rückhub die Riffelung der Stange B, welche eine theilweise Drehung auf die Kurbel K überträgt, Veranlassung ist, dafs die Klinke F¹ eine ähnliche Bewegung auf das Rad U überträgt; durch das Rad W, welches mit dem Trieb Vl⁷¹ in Eingriff steht, wird diese Bewegung yon U auf die Vorschubschraube Q. übertragen, und dadurch, dafs diese Schraube in den mit dem Schlitten S verbundenen Lappen N¹ läuft, wird auch die Maschine selbstthätig entsprechend dem Fortschreiten der Bohrarbeit vorgerückt. Infolge dieses Vorrückens der Maschine ist der nächste Arbeitshub des Kolbens kein voller Hub und wird nicht eher zu einem vollen Hub, als bis das Bohrloch gleich der Länge der Vorwärtsbewegung ist; die Einrichtung ist nun derart, dafs die Klinke F¹ nicht eher in einen weiteren Zahn des Rades U greifen kann, bis dies der FaIl ist, sich dagegen frei nach rück- und vorwärts über dem Rade bewegen kann, ohne es zu bewegen. Unmittelbar nachdem der Kolben seinen vollen Hub wieder ausführt, greift die Klinke in einen weiteren Zahn und die Maschine wird weiter vorgerückt.

Die Klinke F¹, Fig. 4, hat einen Ansatz i⁷², der auf der gekrümmten Stange J frei gleiten kann, sobald die Kurbel K hin- und hergeht. Von der Stange J gehen zwei Arme J³ aus und sind auf Excentern an der Spindel J'² befestigt, die in dem Gehäuse gelagert ist, so dafs durch Drehung der Spindel mittelst des Handgriffes J⁴ an dem einen Ende die Klinke F¹ aufser Eingriff mit dem Rade U gebracht wird und das Zurückschrauben des Bohrers auf dem Schlitten S eintreten kann, nachdem er ganz vorgerückt worden war.

Das Ende der Vorschubschraube Q. ist mit einer Handkurbel H versehen, um eine Drehung der Schraube von Hand zu dem Zwecke zu ermöglichen, die Maschine auf dem Träger S nach Erfordern nach vor- und rückwärts zu bewegen, nachdem natürlich erst die Klinke F¹ aufser Eingriff mit dem Sperrrade U gebracht worden ist.

Zwei Rundstangen Q.¹, welche parallel zur Vorschubschraube Q laufen, treten durch den Träger S und sind auf den Maschinenkörper festgekeilt und aufserdem noch durch Schrauben befestigt, wie aus Fig. 6 ersichtlich.

Um eine zu starke Abnutzung der Schraube Q. und Muttergewinde iri N¹ zu verhindern, ist erstere mit einer kräftigen Feder S⁴ am unteren Ende versehen (Fig. 1 und 6).

Für die Bohrarbeit wird die Maschine durch den Träger B² auf einem Wagen etc. befestigt. Der Bohrer D hat einen Ansatz JD¹, Fig. ι und 7, der in eine entsprechende Aussparung an dem unteren Ende der Kolbenstange R pafst. Die Aussparung hat einen Längsschlitz, von dessen Ende aus ein Querschlitz ausgeht, welch letzterer schraubenförmig gestaltet ist. Der Ansatz D¹ an dem Bohrer D wird zuerst in den Längsschlitz eingeführt, bis zum Ende desselben gedrückt und dann etwas gedreht, so dafs der Ansatz in die Quernuth tritt; durch deren Gestalt wird das Ende des Bohrers dicht gegen das Ende der Aussparung gedrückt. Die Richtung der Quernuth ist entgegengesetzt der Richtung, in welcher der Bohrer rotirt, so dafs eine Tendenz des Lockerwerdens des Bohrers nicht vorliegt.

Der obere Theil des Cylinders C ist abgedreht, um die Lager L und L¹ aufzunehmen, welche durch Schrauben an dem Gehäuse E der Maschine befestigt sind. Die Stopfbüchsen sind je durch ringförmige Platten T, Fig. 1, geschlossen; die Packung O und die Platten T¹ passen fest auf einander und schliefsen die Räume Z und Z¹ ein; von jedem dieser Räume führt ein Kanal aus, um die Kanäle M und M¹ damit in Verbindung zu bringen. Die obere Büchse ist fest geschlossen und die Packung wird durch die Schraubenmutter L'² und die untere durch die Schraube G festgedrückt. Die Riffelung der Nufs N und der Muffe Y, sowie die der Stange B und Kurbel K kann entweder auf einem der Theile angeordnet sein.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:
   Eine Gesteinbohrmaschine, charakterisirt durch

   folgende Einrichtungen :

   ι. Die Vorrichtungen zur Bewegung des Steuerungsschiebers, darin bestehend, dafs der Schieber V zwischen zwei Kolben P¹ und P² angeordnet ist, welche in Cylindern C¹ und C² des Schieberkastens C³ hin und her gehen, von deren äufserem Ende je ein Kanal M und M¹ durch die Stopfbüchsen des Hauptcylinders C in letzteren hineingeführt ist, wobei der Kanal von jedem Ventilkolbencylinder durch die Stopfbüchse an dem Ende des Hauptcylinders geht, welches dem entgegengesetzt ist, nach dem der Ventilkolbencylinder hin liegt, während die üblichen Kanalführungen II¹ und Ε^λ für den Dampf- oder Prefsluft-Zu- und

   Ablafs nach oder von dem Hauptcylinder zwischen den Kanälen M und M^l angeordnet sind, welche nach den Kolbencylindern C¹ und C² führen, und zwei besondere Kanäle Af² und Af⁸ in der Kolbenstange R R¹ i?² des Haupt- oder Bohrerkolbens P hergestellt sind und jeder dazu dient, die Zuführung und den Auspuff des einen Ventilkolbencylinders zu regeln.
2. 2. Die Einrichtungen zum Drehen des Bohrerkolbens P und seiner Stange RR¹R^ an jedem Ende des Rückhubes des Bohrers D, bestehend aus einer geriffelten, auf der Kolbenstange R¹ sitzenden Nufs N, welche mit einer entsprechend geriffelten Muffe Y in Eingriff steht, deren äufsere Fläche einen konischen Sitz hat, auf welchem ein Sperrrad U² durch eine Feder S¹ gehalten wird (so dafs sich die Muffe in dem Rade bei eintretendem Hindernifs während des Rückhubes des Bohrers drehen kann), wobei durch Sperrklinken F eine Drehung des Sperrrades während des Rückhubes des Bohrers verhindert wird.
3. 3. Die Vorrichtungen zum Vorschieben des Bohrers D entsprechend dem Arbeitsfortschritt, darin bestehend, dafs auf die Kolbenstange R^z des Bohrers eine hohle, geriffelte Stange B gesteckt wird, in deren Lä'ngsnuth ein durch das Bohrergehäuse E ragender Bolzen G tritt, um die Drehung der Stange B auf der Kolbenstange zu verhindern, ohne die gemeinsame Hin- und Herbewegung der Stange R- zu hindern, wobei die geriffelte Stange B in die Nabe einer Kurbel K greift, die so angeordnet ist, dafs sie auf derselben im Kreisbogen schwingen kann und auf deren Arm eine Klinke F¹ drehbar angebracht ist, welche in ein Sperrrad U greift, mit deren Nabe ein Zahnrad W verbunden ist, das mit einem auf der Vorschubschraube Q. sitzenden Zahnrad W¹ in Eingriff steht, während die Schraube Q. durch mit Muttergewinde versehene Lappen N¹ läuft, die an dem Schlitten S sitzen, welcher die ganze Maschine trägt.
4. 4. Die Vorrichtung, um die Klinke F¹ aufser Eingriff mit dem Sperrrade U zu bringen, wenn der Bohrer von Hand unabhängig von dem Schlitten bewegt werden soll, bestehend aus der Welle /², welche so angeordnet ist, dafs sie in geeigneten Lagern gedreht werden kann, und die mit Excentern versehen ist, welche mit den Armen J^s einer gebogenen Stange J in Eingriff treten, auf welchem ein Arm F² der Klinke F¹ frei gleiten kann.