DE5107C - Innovations in stone drilling machines - Google Patents

Innovations in stone drilling machines

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DE5107C
DE5107C DENDAT5107D DE5107DA DE5107C DE 5107 C DE5107 C DE 5107C DE NDAT5107 D DENDAT5107 D DE NDAT5107D DE 5107D A DE5107D A DE 5107DA DE 5107 C DE5107 C DE 5107C
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Germany
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TH. B. JORDAN in London
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B1/00—Percussion drilling
    • E21B1/12—Percussion drilling with a reciprocating impulse member
    • E21B1/24—Percussion drilling with a reciprocating impulse member the impulse member being a piston driven directly by fluid pressure
    • E21B1/30—Percussion drilling with a reciprocating impulse member the impulse member being a piston driven directly by fluid pressure by air, steam or gas pressure

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Description

1878.1878.

Klasse 5.Class 5.

THOMAS B. JORDAN in LONDON. Neuerungen an Steinbohrmaschinen.THOMAS B. JORDAN in LONDON. Innovations in stone drilling machines.

Zusatz - Patent zu No. 2218 vom 30. December 1877 ab.Addition - Patent to No. 2218 of December 30, 1877.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. September 1878 ab. Längste Dauer: 29. December 1892.Patented in the German Empire on September 14, 1878. Longest duration: December 29, 1892.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch die Maschine. Fig. Ι is a longitudinal section through the machine.

Fig. 2 und 3 obere Ansicht und seitlicher Aufrifs von Theilen der Maschine.Figures 2 and 3 are top and side elevations of parts of the machine.

Die Maschine besteht aus einem Cylinder mit Kolben, welcher durch comprimirte Luft getrieben wird und einen Bohrer in Bewegung setzt.The machine consists of a cylinder with a piston, which is actuated by compressed air is driven and sets a drill in motion.

Der Kolben und die mit demselben verbundenen Theile werden durch einen rotirenden Hebedaumen, welcher von Hand oder sonstwie bewegt wird, gehoben. α ist der Cylinder, b der Kolben, bl die röhrenförmige Kolbenstange, c c sind die Hebedaumen und d ist die Welle der letzteren, e ist die Bohrstange, / der (Hebeblock, welcher oben auf die röhrenförmige Kolbenstange b' aufgeschraubt und so construirt ist, dafs die Bohrstange mit ihm in Verbindung bleibt, g ist die lange Mutter und gl die an derselben angebrachten Kämme, /'/2 sind die beiden Hälften des Hebeblockes, welche durch die beiden von aufsen aufgeschraubten Muffen/3/4 zusammengehalten werden, h ist das konische Rad, durch welches die Mutter g hindurchgeht. Letztere ist sechseckig und ebenso die Oeffnung in dem Rad h, ßo dafs sich die Mutter ohne das Rad h nicht drehen kann.The piston and the parts connected to it are raised by a rotating lifting thumb, which is moved by hand or in some other way. α is the cylinder, b the piston, b l the tubular piston rod, cc are the lifting thumbs and d is the shaft of the latter, e is the boring rod, / the ( lifting block, which is screwed on top of the tubular piston rod b 'and thus constructed , that the drill rod remains in contact with him, g is the long nut and g l which attached to the same combs, / '/ 2, the two halves of the elevating block, which are held together by the two from without screwed sleeves / 3/4, h is the conical wheel through which nut g passes, the latter being hexagonal, as is the opening in wheel h so that the nut cannot turn without wheel h.

Die Bohrstange e gleitet durch das am Ende der Kolbenstange sitzende Stück b *. Die Bohrstange sowohl, wie auch das Stück b* sind sechseckig, so dafs die Kolbenstange und die Bohrstange sich stets mit einander bewegen müssen.The boring rod e slides through the piece b * at the end of the piston rod. Both the drill rod and the piece b * are hexagonal, so that the piston rod and the drill rod must always move with one another.

h' ist das konische Rad, welches in das Rad h eingreift und auf der Welle i festsitzt. Letztere ruht in den Lagern i' und ist mit dem Handrad / versehen. h 'is the conical wheel which engages in wheel h and is stuck on shaft i. The latter rests in the bearings i ' and is provided with the handwheel /.

IJm zu verhindern, dafs sich die Mutter g mit dem Hebeblock / drehe, ist ein Sperrrad h"1 angebracht, welches mit dem konischen Rad h' fest verbunden ist, oder ein Stück mit demselben bildet.In order to prevent the nut g from turning with the lifting block /, a ratchet wheel h " 1 is attached, which is firmly connected to the conical wheel h ', or forms a piece with it.

, Mit diesem Sperrrad ist ein Sperrkegel verbunden, welcher, wenn in dem Sperrrad liegend, jede Rückwärtsbewegung des Rades //' oder irgend eine correspondirende Bewegung des Rades h sowie der Mutter g verhindert. Wenn der Bohrer beim Emporheben des Hebeblockes durch die Hebedaumen c nicht weit genug ge^ hoben wird, so wird durch Drehen des Handrades j nachgeholfen, wobei der Sperrkegel frei über das Sperrrad hinrutscht.A ratchet cone is connected to this ratchet wheel, which, when in the ratchet wheel, prevents any backward movement of the wheel // 'or any corresponding movement of the wheel h and the nut g. When the drill when lifting up the elevating block c by the cam lever not enough ge ^ is lifted far as the hand wheel is nachgeholfen j by rotating, the locking cone hinrutscht freely over the ratchet wheel.

Soll der Bohrer zurückgezogen werden, so wird der Sperrkegel aus dem Sperrrade herausgehoben und das Handrad alsdann in entgegengesetzter Richtung 'gedreht.If the drill is to be withdrawn, the locking cone is lifted out of the locking wheel and then turn the handwheel in the opposite direction.

Erfinder hat beobachtet, dafs es sehr vortheilhaft ist, bei jedem Kolbenhube eine kleine zusätzliche Menge Luft in den Cylinder seiner Maschine einzulassen.Inventor has observed that it is very beneficial to have a small one with each stroke of the piston to let an additional amount of air into the cylinder of his machine.

Um dies nun zu erreichen, ist folgende Vor-' kehrung getroffen. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist der untere Theil der Kolbenstange bei b2 derart erweitert, dafs er dem Kolben b an Dicke beinahe gleichkommt. Dieser verdickte Theil der Kolbenstange geht durch einen nach oben gebogenen Lederkragen a\ In order to achieve this, the following precaution has been taken. As can be seen from Fig. 1, the lower part of the piston rod is widened at b 2 in such a way that it is almost equal in thickness to the piston b. This thickened part of the piston rod goes through an upwardly bent leather collar a \

Eine Anzahl Rinnen a2 ist in den Deckel und den Hals der Stopfbüchse eingeschnitten und gestattet beim Aufwärtsgehen des Kolbens b einer kleinen Menge Luft den Eintritt in den Cylinder. Diese Luft kann bei der Abwärtsbewegung des Kolbens durch diese Rinne nicht mehr austreten, da sie alsdann den Lederkragen a' gegen den verdickten Theil der Kolbenstange anprefst und die Rinnen auf diese Weise fest schliefst. Auf diese Weise mufs die in dem ringförmigen Raum zwischen der Kolbenstange b2 und dem Kragen «' in dem Cylinderende enthaltene Luft bei jeder Abwärtsbewegung des Kolbens an diesem vorbei in den oberhalb des letzteren befindlichen Cylinderraum treten und die dort befindliche Luftmenge vergröfsern.A number of grooves a 2 are cut in the cover and neck of the stuffing box and allow a small amount of air to enter the cylinder as the piston b goes up. This air can no longer escape through this groove during the downward movement of the piston, since it then presses the leather collar a 'against the thickened part of the piston rod and in this way closes the grooves tightly. In this way, the air contained in the annular space between the piston rod b 2 and the collar "'in the end of the cylinder must pass it into the cylinder space above the latter with each downward movement of the piston and increase the amount of air located there.

Damit der Luftdruck nicht gröfser werde, als nothwendig, und die Kraft der an den Kurbeln für die Hebedaumen beschäftigten Arbeiter nicht übersteige, ist ein Ventil k angebracht, welches in einem Gehäuse k% liegt. Dieses Ventil ist an seinem Vorderende, welches die Oeffnung k2 schliefst, mit einem Stück LederSo that the air pressure does not become greater than necessary and does not exceed the force of the workers working on the cranks for the lifting thumbs, a valve k is attached, which is located in a housing k % . This valve is at its front end, which closes the opening k 2 , with a piece of leather

Claims (1)

versehen und wird von der Feder A3 gegen diese Oeffnung angedrückt. Die Kraft der Feder k3 wird durch die Schraube kA regulirt, . so dafs man den Kolben unter jedem beliebigen Druck arbeiten lassen kann. provided and is pressed against this opening by the spring A 3. The force of the spring k 3 is regulated by the screw k A ,. so that the piston can work under any pressure. Man construirt die Regulirschraube für das Ventil am besten so, dafs dieselbe nur mit Hülfe eines besonderen Schlüssels gedreht werden kann, so dafs man im Stande ist, die an den Kurbeln beschäftigten Arbeiter am Drehen der Schraube zu verhindern.It is best to construct the regulating screw for the valve in such a way that it only comes with Can be turned with the help of a special key, so that one is able to switch on to prevent busy workers from turning the screw on the cranks. Am. oberen Theil des Cylinders ist ein kleiner Kanal / angebracht, an dessen äufsere Oeffnung man ein Manometer schrauben kann, um den Luftdruck, mit welchem die Maschine arbeitet, feststellen zu können. Für gewöhnlich wird diese Oeffnung durch die Schraube /' geschlossen. At the. A small duct / is attached to the upper part of the cylinder, at the outer opening of which you can screw a manometer to determine the air pressure with which the machine works. Usually this opening is closed by the screw / '. Im oberen Cylinderende ist eine neue Art Packung angebracht, welche den Austritt der Luft aus dem Cylinder rings um die Kolbenstange herum verhindert. Diese Packung besteht aus einem Metallring von halbcylindrischer Gestalt, auf welchem der Lederring η aufsitzt. m ym 1 sind Oeffnungen in dem halbcylindrischen Ring, durch welche die in dem Cylinder enthaltene Luft Zutritt zu der unteren Fläche des Ringes η hat und infolge dessen diesen Ring beständig fest gegen die beiden oben erwähnten Flächen andrückt.In the upper end of the cylinder there is a new type of packing which prevents the air from escaping from the cylinder around the piston rod. This packing consists of a metal ring of semi-cylindrical shape on which the leather ring η rests. m y m 1 are openings in the semi-cylindrical ring through which the air contained in the cylinder has access to the lower surface of the ring η and consequently presses this ring firmly against the two above-mentioned surfaces. Es hat sich für die Praxis das Bedürfnifs herausgestellt, den Winkel, um welchen der Bohrer bei jedem Hub gedreht und mithin auch die Strecke, welche er jedesmal vorwärts bewegt wird, der Härte des zu bohrenden Gesteines entsprechend genau reguliren zu können.In practice the need has emerged, the angle at which the Drill rotated with each stroke and therefore also the distance it moves forward each time to be able to regulate exactly the hardness of the rock to be drilled. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung ist dazu bestimmt, diesem Bedürfnisse abzuhelfen.The device shown in Figs. 2 and 3 is intended to meet these needs to remedy. Der aus zwei Theilen /'/2 bestehende Hebeblock/ist mit Hülfe der beiden Muffen/3/4 mit der Mutter g verbunden. Diese Muffen haben Linksgewinde, damit sie sich bei der Wirkung der Hebedaumen auf den Block nicht loslösen können, sich vielmehr dabei immer fester anziehen.The two-parts / '/ 2 elevating block / is connected with the aid of the two sleeves / 3/4 with the mother g. These sleeves have left-hand threads so that they cannot come loose when the lifting thumbs act on the block, but rather tighten more and more. Die obere Muffe ist auf ihrem Umfang mit vorspringenden Zähnen /5 versehen, welche sich beim Drehen des Blockes nach einander in die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung einlegen- Diese Vorrichtung ist mit Rücksicht auf die Muffe /4 in der Weise angeordnet, dafs bei jedem Hub des Kolbens nur ein Zahn vorbei kann und der Bohrer auf diese Weise bei jedem Hub jeden gewünschten Drehungsgrad erreichen kann. Die Gröfse der Umdrehung hängt demnach von der Anzahl der auf der Muffe /' befindlichen Zähne ab.The upper sleeve is provided on its periphery with projecting teeth / 5 extending einlegen- during rotation of the block one after the other into the position shown in Figs. 2 and 3 device, this device is positioned with respect to the sleeve / 4 in such a way that only one tooth can pass with each stroke of the piston and that the drill can in this way achieve any desired degree of rotation with each stroke. The size of the revolution therefore depends on the number of teeth on the sleeve / '. Die Vorrichtung, in welche die Zähne eingreifen, ist folgendermafsen construirt:The device in which the teeth engage is constructed as follows: Auf einer Metallplatte 0, welche mit Bolzen an dem Gestell der Maschine befestigt ist, sitzt die vorspringende schiefe Ebene o1.-. An dem oberen Theil der Platte ist ein zweiarmiger Hebel ρ befestigt, welcher sich frei um seinen Stift /* drehen kann. The projecting inclined plane o 1 .- sits on a metal plate 0, which is fastened to the frame of the machine with bolts. A two-armed lever ρ is attached to the upper part of the plate, which can rotate freely about its pin / *. Der lange Arm p' dieses Hebels wird gegen den oberen Theil der schiefen Ebene 0' angeprefst und zwar mit Hülfe einer Feder ρ3, welche an einem Ende mit dem kurzen Arm ρ -des oben erwähnten Hebels und mit dem anderen Ende mit einem an der Platte 0 sitzenden Stift verbunden ist.The long arm p 'of this lever is pressed against the upper part of the inclined plane 0 ' with the aid of a spring ρ 3 which, at one end, with the short arm ρ - of the above-mentioned lever and at the other end with one at the Plate 0 seated pin is connected. Der lange Arm /' des Hebels bewegt sich zwischen dem oberen Theil der schiefen Ebene 0 * und dem Anschlag o3 der Platte 0. The long arm / 'of the lever moves between the upper part of the inclined plane 0 * and the stop 0 3 of the plate 0. Die Wirkung dieser Vorrichtung ist folgende: Wenn der Hebeblock / in die Höhe zu gehen beginnt, so legt sich einer der Zähne/5 gegen das vorspringende Stück o1 der Platte 0 an und gleitet an der schiefen Ebene desselben vorbei, bis er den höchsten Punkt derselben erreicht hat. Da sich der Block / alsdann unter fortwährendem Bestreben, sich zu drehen, noch weiter nach oben bewegt, so drückt nunmehr der Zahn gegen den Hebel p1 und drängt diesen gegen den Anschlag o3, wie dies mit punktirten Linien in Fig. 3 angedeutet ist.The effect of this device is as follows: when the lifting block / begins to rise, one of the teeth / 5 rests against the protruding piece o 1 of the plate 0 and slides past the inclined plane of the same until it reaches the highest point the same has achieved. Since the block / then moves still further upwards with a constant effort to rotate, the tooth now presses against the lever p 1 and pushes it against the stop o 3 , as indicated by dotted lines in FIG . Wenn der Hebeblock / seine höchste Stellung erreicht hat, .so befindet sich der Zahn unmittelbar über dem freien Raum, welcher nunmehr zwischen dem langen Arm des Hebels und der hinteren Fläche des Vorsprunges ol besteht, und wenn alsdann der Block von dem Hebedaumen losgelassen wird und niedersteigt, so geht dieser Zahn durch den erwähnten freien Raum hindurch derart, dafs derselbe, wenn der Block an seiner tiefsten Stelle angekommen ist, sich auf der anderen Seite des Vorsprunges befindet, und der Grad der Umdrehung durch die Entfernung, welche die gezahnte Mutter und der Block zurückgelegt haben, bestimmt wird.When the lifting block / has reached its highest position, the tooth is immediately above the free space which now exists between the long arm of the lever and the rear surface of the projection o l , and when the block is then released from the lifting thumb and descends, this tooth goes through the mentioned free space in such a way that, when the block has reached its deepest point, it is on the other side of the projection, and the degree of rotation by the distance which the toothed nut and the block covered is determined. Nachdem der Zahn vorbeigegangen, wird der Arm p * von der Feder p3 wieder in seine ursprüngliche Lage zurückgebracht.After the tooth has passed, the arm p * is returned to its original position by the spring p 3. Um den Drehungswinkel gröfser oder kleiner zu machen, hat man also nur nöthig, eine Muffe mit weniger oder mehr Zähnen einzusetzen; je gröfser die Anzahl Zähne, desto kleiner der Drehungswinkel, welchen der Bohrer beschreibt, und umgekehrt.In order to make the angle of rotation larger or smaller, one only needs one Use socket with fewer or more teeth; the greater the number of teeth, the more smaller the angle of rotation that the drill describes, and vice versa. Es hat sich ergeben, dafs für hartes Gestein eine Muffe mit 13 Zähnen und für weibhes eine solche mit 6 Zähnen am geeignetsten ist.It has been found that for hard rock a socket with 13 teeth and for women the one with 6 teeth is most suitable. Patent-Ansρrüche:Patent claims: ι . Die Vorrichtung, mit Hülfe deren eine kleine zusätzliche Menge Luft bei jedem Kolbenhub in den Cylinder gelangt, sowie das Ventil, mit Hülfe dessen ' der Luftdruck in dem Cylinder regulirt wird, im wesentlichen wie beschrieben und dargestellt.
2. Die gezahnte Muffe/4 auf dem.Hebeblock/ in Verbindung mit dem Vorsprung 0'' auf der Platte 0 und dem Hebel p, im wesentlichen wie beschrieben und dargestellt.ι. The device with the aid of which a small additional amount of air enters the cylinder with each piston stroke, as well as the valve with the aid of which the air pressure in the cylinder is regulated, essentially as described and illustrated.
2. The toothed sleeve / 4 on the lifting block / in connection with the projection 0 ″ on the plate 0 and the lever p, essentially as described and shown. Hierzu I Blatt Zeichnungen.For this purpose I sheet drawings.
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