DE500151C - Bohrhammer mit Schlagbolzen, der durch zwei sich einander entgegengesetzt drehende Schwunggewichte eine axiale Stossbewegung erhaelt und im rechten und linken Drehsinne hin und her geschwungen wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine insbesondere zum Bohren von Gestein bestimmte schlagende Bohrmaschine.

In der Praxis wird die unmittelbare Kraftquelle von Bohrmaschinen dieser Art meistens von Druckluft gebildet; die Arbeitsweise der mit Druckluft betriebenen schlagenden Bohrmaschinen ist jedoch kraftvergeudend und unwirtschaftlich, und die Anlagekosten der für den Antrieb derartiger Bohrmaschinen erforderlichen Einrichtungen (des Luftkompressors, dessen besondere Kraftmaschine sowie der langen Rohrleitungen) sind sehr hoch. Man hat wohl vorgeschlagen, schlagende Bohrmaschinen ohne Dazwischenschaltung von Druckluft unmittelbar elektrisch anzutreiben; diese Vorschläge haben sich jedoch in der Praxis nicht bewährt.

Die angedeuteten Übelstände werden gemäß der Erfindung dadurch beseitigt und die Verwendung von Elektromotoren als unmittelbare Kraftquelle von schlagenden Bohrmaschinen wird in hochwirtschaftlicher Weise dadurch ermöglicht, daß einerseits als Antriebsmechanismus für das Bohrwerkzeug zwei in Achsenrichtung desselben gemeinsame geradlinige Hauptschwingung vollführende, in parallelen Ebenen im Abstand voneinander symmetrisch gegeneinander umlaufende exzentrische Schwunggewichtsgruppen verwendet werden und anderseits zwischen diesem Antriebsmechanismus und dem Bohrwerkzeuge ein Sperrwerk eingeschaltet wird, durch das die von den umlaufenden Schwunggewichten dem Antriebe selbst um die geradlinige Hauptschwingung als Achse erteilte drehende Nebenschwingung auf das Bohrwerkzeug als gleichgerichtete Drehung übertragen wird.

Durch die neue Bauart wird dem Bohrstahle durch ein und dasselbe mechanische Antriebsmittel in einfachster Weise sowohl die schlagende als auch die drehende Bewegung erteilt, wobei ein Steckenbleiben des Bohrstahles in irgendeiner Richtung auf die Bohrmaschine oder den Elektromotor keinerlei nachteilige Wirkung ausüben kann, da sich die exzentrischen Schwunggewichte stets unbehindert weiterdrehen können, so daß beim Steckenbleiben größere Beanspruchungen von baulichen Teilen oder des Motors als beim normalen Betriebe nicht eintreten können. Hierdurch ist die Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit der Bohrarbeit in äußerst hohem Maße gesichert.

Antriebsmechanismen, die zwei gemeinsam geradlinig hin und her schwingende und sym-

metrisch gegeneinander kreisende exzentrische Schwunggewichtsgruppen enthalten, sind an sich bekannt, und sie wurden bereits für viele Zwecke, z. B. auch zum Antriebe von Sichtmaschinen, Hämmern, Meißeln usw. vorgeschlagen, neu ist aber die Nutzbarmachung der von den Schwunggewichten dem Antriebsmechanismus selbst erteilten, an sich ebenfalls bekannten Nebenschwingung desselben zur to Herbeiführung der gleichgerichteten Drehbewegung des von denselben.Schwunggewichten auch axial hin und her bewegten Bohrstahles. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Abb. ι zeigt einen Längsschnitt des neuen Gesteinbohrers, Abb. 2 veranschaulicht die Draufsicht der inneren Teile ohne Gehäuse, Abb. 3 ist eine Seitenansicht des einen Schwunggewichtes, und Abb. 4 stellt die Draufsicht des Sperrwerkes dar.

ι und 2 sind Schwunggewdchte, die an Kegelrädern 3 und 4 fest angebracht sind und sich mit diesen um Zapfen S, 6 drehen. Das Antriebskegelrad 7 dreht sich um einen Zapfen 8, der mit den Zapfen 5, 6 und einem zur Übertragung der Bewegung auf den Bohrstahl 15 dienenden Zapfen 10 ein Achskreuz bildet. Beim Drehen der Schwunggewichte 1, 2 mittels des Kegelrades 7 vollführt das Achskreuz innerhalb des Gehäuses 12, 13 eine geradlinige Hauptschwingung in Richtung der Achse 8-10. Es müssen hierbei beliebige Mittel vorgesehen sein, um das Antriebskegelrad 7 während der Hauptschwingung mit den Rädern 3, 4 in ständigem Eingriffe zu halten. Dieses Mittel kann z. B. aus einer Feder 9 bestehen, die einerseits an dem Antriebrad 7 und anderseits an einer im Gehäuse 12 drehbar gelagerten Hülse befestigt ist, in der sich der Zapfen 8 des Rades 7 lose drehen und auch axial verschieben kann.

Der auf der Zeichnung nicht dargestellte Antriebsmotor greift unmittelbar oder z. B. durch eine biegsame Welle an dem hervorstehenden Vierkant o. dgl. der Hülse 11 an, und diese Drehung wird bei dem dargestellten Beispiele durch die Feder 9 oder ein geeignetes anderes Mittel auf das Rad 7 übertragen. Wird die Feder 9 angewendet, so darf diese natürlich nicht so stark sein, daß sie die Hauptschwingung des Achskreuzes innerhalb des Gehäuses 12, 13 vollkommen unterdrückt. Abb. 2 stellt die inneren Teile dar, nachdem sich die Schwunggewichte 1,2 in bezug auf die in Abb. 1 dargestellte Lage um go° weitergedreht haben. Die Zentrifugalkräfte der mit voller Linie dargestellten Massen üben ein im Sinne des Uhrzeigers wirkendes Drehmoment aus. Nach einer weiteren halben Umdrehung gelangen die Massen in die gestrichelt angedeutete Lage, und sie üben dabei ein

Drehmoment im entgegengesetzten Sinne aus. Vorliegende Erfindung benutzt dieses Drehmoment zur zeitweiligen gleichgerichteten Drehung des Bohrwerkzeuges 15, wobei z. B. die nicht gewünschte Nebenschwingung des Achskreuzes selbst unschädlich gemacht und bloß eine Hälfte dieser Nebenschwingung nutzbar gemacht wird.

Das untere Ende des zylindrischen Zapfens 10 ist mit einer Verlängerung versehen, die einen Querschnitt besitzt, die sich zur Verhinderung einer Drehbewegung eignet, also z. B. rechteckig ist. Das Achs- oder Schlagkreuz 5, 6, 8, 10 berührt mit seinem unteren rechteckig geformten Teil den oberen, ebenfalls rechteckig ausgebildeten Teil des Bohrers 15. Der zylindrische Teil 10 des Schlagkreuzes ist in einem entsprechend ausgebildeten Teile der unteren Gehäusehälfte 13 geführt, und die rechteckige Verlängerung des Schlagkreuzes greift in eine Hülse 16, die an ihrem oberen Ende mit einer Verzahnung 17 versehen ist (Abb. 4). Die Hülse 16, die auch zur Aufnahme des Bohrstahles 15 dient, ist in einem zylindrischen Gehäuse 19 untergebracht, das an der unteren Gehäusehälfte 13 befestigt ist. Eine am Gehäuse 19 angebrachte abnehmbare Feder 20 hält den Bohrstahl 15 in entsprechender Stellung.

Das Gehäuse enthält z. B. zwei Klinken 18 mit den dazugehörigen Federn, die bei dem dargestellten Beispiele eine Drehung der Hülse 16 und des Bohrstahles 15 bloß im zur Uhrzeigerbewegung entgegengesetzten Sinne zulassen, das Sperrwerk 17, 18 kann aber auch so eingerichtet sein, daß es nur eine Drehung im Sinne der Uhrzeigerbewegung gestattet. Die Wirkung des Mechanismus ist verschieden, je nachdem sich das Antriebsende 11 too und das zylindrische Ende 10 des Schlagkreuzes in demselben oder im entgegengesetzten Sinne bewegen. Drehen sich die Teile 10, 11 im entgegengesetzten Sinne, so ist die Drehzahl der Massen 1 und 2 größer als die des Antriebsendes 11, und zwar ist sie gleich der Summe der Drehzahlen von 11 und 10. Eine solche Maschine eignet sich besonders als Gesteinbohrer für harte Gesteine. Drehen sich die Teile 10, 11 im gleichen Sinne, so ist die Drehzahl der Massen 1 und 2 kleiner als die des Antriebendes 11, und sie ist gleich dem Unterschiede der Drehzahlen von 11 und 10. Eine solche Maschine eignet sich besonders zum Bohren in weichen Gesteinen.

Das Gehäuse 12 ist mit zwei Handgriffen 14 versehen, durch die die Maschine angepreßt oder gehalten werden kann.

Auf der Zeichnung sind nur zwei exzentrische Massen, i, 2 dargestellt; das Kegelrad 7 kann aber auch vier oder mehrere Massen in Drehung versetzen, deren Drehzapfen

ζ. B. in der gleichen Ebene senkrecht auf die Zapfen 5, 6 liegen.

Das klinkenartige Sperrwerk 17, 18 kann baulich beliebige geeignete Ausführung erhalten.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Bohrhammer mit Schlagbolzen, der durch zwei sich einander entgegengesetzt drehende Schwunggewichte eine axiale Stoßbewegung erhält und im rechten und linken Drehsinne hin und her geschwungen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagbolzen mit dem Bohrer zur Umsetzung im. gleichgerichteten Drehsinn gekuppelt wird.

2. Bohrhammer nach Anspruch i, gekennzeichnet durch ein Sperrwerk, durch das die drehende Schwingung des Schlagbolzens in dem einen Sinne verhindert wird.

3. Bohrhammer nach Anspruch. 1 und 2, gekennzeichnet durch die Einschaltung eines Sperrwerkes derart, daß sich der Bohrer (15) in demselben Sinne wie die auf die Achse (5, 6) der Schwunggewichte senkrechte Antriebswelle (11) dreht.

4. Bohrhammer nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Einschaltung eines Sperrwerkes derart, daß der Bohrer (15) sich im entgegengesetzten Sinne wie die auf die Achse (5,6) der Schwunggewichte senkrechte Antriebswelle (11) dreht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

BRRUN. fiEDftUCKT IN DKtI