DE449594C

DE449594C - Antriebs- und Regelvorrichtung, insbesondere fuer Tiefbohrmaschinen

Info

Publication number: DE449594C
Application number: DES72429D
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG
Publication date: 1927-09-17

Description

449504

Man hat bereits verschiedene Arten von Kiaf tübertragungsvorrichtungeu für Bohranlagen vorgeschlagen, wobei zur' Regelung der Bohrgeschwindigkeit und des Bohrvor-Schubes eine Vorrichtung in Verbindung mit einem als Kraftübertragungsmittel dienenden Differentialgetriebe verwendet ist. Bei den meisten dieser vorgeschlagenen Einrichtungen sind dabei mehrere Motoren zum Antrieb und zum Regeln der einzelnen Teile des Differentialgetriebes verwendet.

Die vorliegende Erfindung beruht nun in einer besonders vorteilhaften Anordnung des" zur Kraftübertragung dienenden Differentialgetriebes, wobei nur eine einzige Antriebsvorrichtung, z. B. ein Elektromotor, nötigist. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das eine Glied des Differentialgetriebes nur die Drehbewegung des Bohrers und das zweite dessen Bewegung in Achsrichtung des Bohrloches bewirkt, während das dritte Glied durch die Antriebskraft, z. B. durch einen Elektromotor, bewegt wird.

Durch eine solche Kupplung des Antriebsmotors mit dem Differentialgetriebe des Kraftübertragungssystems wird erzielt, daß die Antriebskraft entsprechend den Betriebsanforderungen auf die angetriebenen Elemente verteilt wird.

Es wird außerdem durch sie eine Kraftübertragungs- und Regelvorrichtung geschaffen, die zum Bohren von Schächten mit Hilfe bisher gebräuchlicher Bohrausrüstungen geeignet ist. Das verwendete Differentialgetriebe dient dabei gleichzeitig dazu, eine gegenseitige Abhängigkeit der Dreh- und Vorschubbewegung herbeizuführen, und zwar bewirkt es dabei eine selbsttätige Regelung der Dreh- und Vorschubbewegung des Bohrers, entsprechend dem durch den Bohrer ausgeübten Drehmoment oder entsprechend dem Widerstand, der sich ihm beim Bohren entgegensetzt.

In der Zeichnung ist im Grundriß schematisch eine Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Mit 1 ist ein Drehtisch bezeichnet, der eine Öffnung 2 zur Aufnahme des Bohrers 2^a besitzt. 3 ist eine Windentrommel, die die Vorschubbewegung des Bohrers in bekannter Weise zuläßt, und 4 ist eine Vorgelegewelle, die zum Antrieb der Trommelwelle s und der auf ihr sitzenden Trommel 3 dient. Die AVellen 4 und 5 laufen in den Lagern 6 bzw. 6^a, die am besten in nicht dargestellten Auslegerpfosten befestigt sind, und zwar so, daß die Vorgelegewelle 4 oberhalb der Trommel 3 zu liegen kommt. Die Trommelwelle 5 und die Vorgelegewelle 4 sind mit Kettenrädern 8 bzw. 9 und 10 bzw. 11 versehen, die durch Ketten verbunden sind, so daß dadurch die Trommelwelle entsprechend der gewünschten Geschwindigkeit angetrieben werden kann. Die Trommel 3 ist mit Bremsscheiben 7 versehen, die abgebremst "werden können, um so ihre Drehgeschwindigkeit und damit die Vorschubbewegung des Bohrers zu steuern, bzw. die Einwirkung des Gewichtes des Bohrers und des Vorschubseiles auf das Sonnenrad 22 zu beeinflussen. Die Vorgelegewelle 4 trägt an ihren beiden Enden die Trommeln 12, die beispielsweise zum Heben des Bohrers oder des Auslegers dienen können. Auf dem einen verlängerten Ende der Vorgelegewelle 4 sitzt lose drehbar die durch das Kettenrad 15 angetriebene Kupplungsmuffe 13, die mit dem Kettenrad 14 gekuppelt werden kann. Das Kettenrad 15 ist durch den Kettentrieb 30,29 und durch die Welle 28 mit dem Kettenrad 23 des Differentialgetriebe 17 verbunden. 16 ist der Getriebekasten für das Differentialgetriebe, das über das Ritzel 26, die Welle 19 und die Kupplung 21 von dem Motor 18 angetrieben wird. 20 ist eine öffnung, durch die die Welle 19 in den Getriebekasten hineinragt. Das Differentialgetriebe 17 besteht aus dem üblichen Paar von Sonnenrädern 22 und 23 und den Planetenrädern 24, die in dem ringförmigen Stirnrad 25 drehbar gelagert sind. 27 ist eine Welle, die mit dem Sonnenrad 22 fest verbunden ist. Auf ihr sind eine Anzahl von Kettenrädern 31 aufgekeilt, von denen eines, je nach dem gewünschten Übersetzungsoder Geschwindigkeitkverhältnis, durch eine Kette 32 mit dem auf der Vorgelegewelle 4 verschiebbaren Kettenrad 33 verbunden ist. 34 ist eine Bremse, die auch auf der Welle 27 angeordnet ist, und durch die ein Abbremsen

dieser Welle und damit des Sonnenradcs 22 erzielt werden kann. Die Bremskraft kann dabei mit Hilfe einer Feder 35 verstellt werden, wodurch sich ebenfalls eine bestimmte Geschwindigkeit entsprechend der gewünschten Vorschubbewegung einstellen läßt. Die Arbeitsweise dieser Einrichtung ist nun wie folgt:

h immt man an, daß der Bohrer 2° mit dem drehbaren Bohrtisch 1 und dem Vorschubseil der Trommel 3 verbunden ist, so werden das Stirnrad 25 und damit die Planetenräder 24 beim Anlassen des Motors 18 in Umdrehungen versetzt. Das Planetengetriebe wird infolge seines Eingriffes mit den Sonnenrädern 22 und 23 bestrebt sein, auch die Wellen 27 und 28 zu drehen. Die Welle 28 treibt nun mit Hilfe des Kettengetriebes 29, 30, 15 die Kupplungsmuffe 13 an, und, je nachdem diese mit dem Zahnrad 15 in Eingriff steht oder nicht, wird der Diehtisch 1 augetrieben werden oder in Ruhe bleiben.

Die Welle 27 kann über eines der Kettenräder 31 mit Hilfe der Kette 32 das Keti.enrad 33 und damit die Vorgelegewelle 4 und ferner über das Zahnradgetriebe 8, 9 oder 10, 11 die Trommelwelle 5 und damit die Trommel 3 antreiben.

Der Bohrer 2^a wird sich entsprechend seinem Eigengewicht in das zu bohrende Gut vorschieben. Die Kraft, mit der die Trommelwelle 5 als auch die Vorgelegewelle 4 zu drehen versucht wird, wird von dem Gewicht abhängen, das durch den Bohrer und das Vorschubseil ausgeübt wird. Diese Kraft über-1rägt sich auf das Sonnenrad 22 und versucht es in dein der Bohrervorschubbewegung entsprechenden Drehsinn zu bewegen.

Für den Fall, daß der Bohrwiderstand sich ändert, beispielsweise sich vergrößert, so wird die Geschwindigkeit des Drehtisches 1 abnehmen und das Sonnenrad 23 des Differentialgetriebes 19 wird sich ebenfalls langsamer drehen. Die Folge davon wird sein, daß sich die Geschwindigkeit des Sonnenrades 22 entsprechend verändern wird, und zwar derart, daß eine Verzögerung der Vorschubbewegung des Bohrers oder deren Umkehrung eintreten wird. Dieser Vorgang dauert so lange, bis sich die Geschwindigkeit des Bohrers wieder auf die richtige Schneidgeschwindigkeit erhöht hat, wobei auch die Trommel 3 wieder ihre entsprechende Vorschubgeschwindigkeit annehmen wird.

Eine Umkehr der Vorschubdrehrichtung des Sonnenrades 22 und damit der Trommel 3 wird erst dann eintreten, wenn das auf dieses Sonnenrad von dem Motor übertragene Drehmoment größer als das zum Tragen des Gewichtes des Bohrers und des Vorschubseiles erforderliche Drehmoment ist. Mit Hilfe der Bremse 34 und des Kettengetriebes 31, 32, 33, sowie durch Abbremsen der Bremsscheiben 7, kann das von dem Gewicht des Bohrers und des Vorschubseiles auf das Sonnenrad 22 ausgeübte Drehmoment unabhängig von der Bohrtiefe mit praktisch genügender Genauigkeit konstant gehalten werden.

Durch das Differentialgetriebe wird demnach ein Ausgleich zwischen der Drehbewegung des Drehtisches 1 und der Aufzugskraft bewirkt, womit der Bohrer von der Arbeitsstelle zurückgezogen wird, wenn diese Drehbewegung infolge des erhöhten Bohrwiderstandes verzögert, oder wenn der Bohrer vollständig festgehalten wird. Es lassen sich dadurch unzulässige Beanspruchungen oder Brüche der einzelnen Getriebeteile vermeiden.

Will man nun beispielsweise die gesamte zur Verfügung stehende Kraft nur zum Heben des Bohrers verwenden, so kann dies dadurch erzielt werden, daß man die den Antrieb des Drehtisches bewirkende Seite des Differentialgetriebes verriegelt. Man kann dies beispielsweise durch eine Kupplung 39 erreichen, die beim Anlassen des Motors iS mit dem Getriebekasten 16 verbunden wird, und so ein Stillsetzen der Welle 28 und damit des Drehtisches 1 herbeiführt, so daß dadurch das gesamte Motordrehmoment nur go auf das Sonnenrad 22 übertragen wird.

Durch die Erfindung wird somit ein wirkungsvolles Antriebs- und Regelmittel für derartige Bohranlagen geschaffen und eine Vereinfachung der gesamten Bohreinrichtung erzielt.

Sie ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt, vielmehr können Abweichungen in der Bauart der einzelnen Teile und in der Verwendungsart vorgenommen werden, ohne dadurch von dem Prinzip der Erfindung abzuweichen.

Claims

Patentanspruch:

Antriebs- und Regelvorrichtung für Tiefbohrmaschinen mit einem Differentialgetriebe als Kraftübe-rtragungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Glied des Differentialgetriebes nur die Drehbewegung des Bohrers und das zweite dessen Bewegung in Achsrichtung des Bohrloches bewirkt, während das dritte Glied durch die Antriebskraft, z. B. durch einen Elektromotor, bewegt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.