DE518913C - Antrieb fuer die Bohrerumsetzvorrichtung von Pressluftbohrhaemmern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für die Bohrerumsetzvorrichtung von Preßluftbohrhämmern, der Art, bei welcher durch einen Umlaufmotor zwei symmetrisch zur Bohrachse gelagerte Wellen in gleichsinnige Drehung versetzt werden und wobei Exzenter dieser Wellen eine mit einem inneren Zahnkranz versehene Lochscheibe oder Hülse, ohne sie zu verdrehen, um die Achse der Bohrerbuchse derart im Kreise schwingen, daß durch Ablauf des Außenzahnkranzes der Bohrerbuchse von dem Zahnkranz der Hülse die Buchse gedreht und der Bohrer dadurch umgesetzt wird. Gemäß der Erfindung ist die Einrichtung so getroffen, daß ein in an sich bekannter Weise zum Antrieb der Wellen benutzter Drehkolbenmotor gleichachsig mit dem Schlagkolben des Bohrhammers angeordnet ist und ein Zahnkranz des Kolbens

so mit entsprechenden Zahnkränzen auf den Wellen kämmt. Durch diese Anordnung ergibt sich einerseits ein sehr kurzes Werkzeug, welches eine leichte Handhabung ermöglicht und das andererseits noch den Vorteil besitzt, keinen besonderen Motor zu benötigen, vielmehr der Motor selbst in das Werkzeug eingebaut ist.

Auf den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.

Abb. ι ist ein Querschnitt.

Abb. 2 und 3 sind Schnitte nach Linie 2-2 und 3-3 der Abb. 1.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2.

Abb. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. i.

Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 2.

Das dargestellte Ausführungsbeispiel ist ein Stoßbohrer, bei welchem der Bohrstahl in der Längsrichtung durch einen Hammerkolben bewegt wird, während die Umsetzbewegung in der Winkelrichtung durch einen Drehmotor hervorgebracht wird.

Der Schlagkolben ist mit einem Verbreiterten Kopf ι und zwei verjüngten Ansätzen 2, 3 versehen. Der Kolben ist in einem Zylinderkörper hin und her beweglich, der Bohrungen für den Kopf 1 und die Ansätze 2 und 3 besitzt, so daß sich zwischen Zylinder und KoI-ben die Kammern 4, 5 und 6 bilden, denen die Treibflüssigkeit zugeleitet werden kann, um auf die wirksamen Querschnitte des Kolbens einzuwirken und dessen Bewegung hervorzubringen.

Das Treibmittel wird durch einen Kanal 7 (Abb. 2) zugeleitet, welcher während der Tätigkeit des Bohrers mit der Treibmittelquelle, z. B. der Druckluftleitung, in dauernder Verbindung ist. Dieser Kanal mündet in einen Ringkanal 8, der in der Nähe des vorderen Endes der Bohrung zur Aufnahme des hinteren Ansatzes 3 liegt. Der Ansatz 3 steht ständig unter dem Druck des Treibmittels. Um dies zu bewirken, ist das hintere Ende der ihn aufnehmenden Bohrung durch¹ Kanäle 9 in der Zylinderwand mit dem Ringkanal 8 verbunden.

Die auf das hintere Ende des Ansatzes 3 wirkende Druckluft bewegt den Kolben vorwärts. Um die Rückbewegung hervorzubringen, sind Kanäle 10 vorgesehen, welche am einen Ende mit der Bohrung zur Aufnahme des Kolbens 1 und am anderen Ende mit der Bohrung zur Aufnahme des Ansatzes 3 verbunden sind. Vier solche Kanäle sind dargestellt, die paarweise angeordnet sind. Die vorderen und hinteren Enden jedes Paares stehen mit segmentförmigen Nuten 11 in der großen Bohrung des Zylinders und segmentförmigen Nuten 12 in der engen Bohrung in Verbindung. Wenn der Kolben sich vorwärts bewegt, gibt das hintere Ende des Ansatzes 3 die Nuten 12 frei und läßt die Druckluft aus der Kammer 4 in die Kammer 6 übertreten. Da der wirksame Querschnitt des vorderen Teiles des Kopfes größer ist als die hintere so Querschnittsfläche des Ansatzes 3, wird durch den Drückunterschied der Kolben rückwärts bewegt.

Um die Zufuhr zu den Kanälen 10 zu vergrößern, ist ein Druckluftkanal 14 vorgesehen, *5 welcher mit dem Frischluftkanal 7 und der Kammer 4 an einer solchen Stelle in Verbindung steht, daß bei Eröffnung der Nuten 12 für die Kanäle 10 der Kanal 14 Druckluft der Kammer 4 zuleitet, woraus sie in die Kammer 6 übertritt. Bei dieser Anordnung der Kanäle wird eine Drosselung der Druckluft beim Eintreten in die Kammer 4 verhindert, wenn die Kanäle 10 offen sind, da der Kanal 14 einen viel kürzeren Weg für die Druckluft bietet als die Kanäle 9.

Zweckmäßiger-, aber nicht notwendigerweise wird Druckluft der Kammer-5 zugeleitet, wenn sich der Kolben in seiner hinteren Lage befindet, um die Kraft des dem Bohrer erteilten Schlages zu vergrößern. Zu diesem Zweck ist das vordere Ende des Ansatzes 3 mit einer Verjüngung 13 versehen. Wie aus Abb. ι hervorgeht, kann infolgedessen in der hinteren Lage des Kolbens Druckluft aus dem Ringkanal in die Kammer 5 eintreten, welche die Wirkung der auf den hinteren Querschnitt der Verlängerung 3 drückenden Luft ver-, stärkt.

Um die Druckluft aus den Kammern 5 und 6 herauszulassen, ist ein Austrittsdurchgang 15 vorgesehen, über welchen der Kolben hinweggleitet.

An dem hinteren Ende der Zylinderbohrung, die den starken Kopf des Kolbens aufnimmt, ist eine Zylindersektion 17 vorgesehen, welche außen abgedreht ist, um eine vorspringende Muffe 16 zu ergeben, und in der die Bohrung zur Aufnahme der Verlängerung 3 angebracht ist. Das vordere Ende der Zylindersektion ist mit einer zylindrischen Schulter ij^a versehen, die in die Bohrung der daneben liegenden Zylindersektion eintritt, während der Teil der ZyHndersektion 17 zwischen 17« und 16 einen Flansch bildet, gegen den das Ende der benachbarten Zylindersektion stumpf antrifft. Zum Abschließen des hinteren Endes des Zylinders ist ein hinterer Zylinderkopf 18 benutzt, der über das Ende der Muffe 16 faßt und einen gewissen Abstand vom Hauptteil der Zylinder-Sektion 17 besitzt, in dem das Motorgehäuse 19 untergebracht ist. Die Maschine ^vird mittels eines Handgriffes 20 gehalten, der vom Zylinderkopf 18 getragen wird. Der Bohrstahl wird von einem Futter 21 gehalten, welches durch einen umlaufenden Motor in Drehung versetzt wird, der in dem Gehäuse 19 untergebracht ist.

Dieser Motor umfaßt einen Mitteltreiber 22 mit großen Zähnen 22° und kleineren Zähnen 22⁶, der mit Zahnrädern 23 an seinen beiden Seiten in Eingriff steht. Der Mitteltreiber 22 ist auf der Außenwand der Muffe 16 drehbar, und die großen Zähne 22° schließen an die innere Ringwand des Gehäuses 19 an und 8g dienen als Kolben, um den Druck der Luft in Drehbewegung umzuwandeln. Die Zahnräder 23 dienen als umlaufende Gegendruckflächen für die auf die "Kolben wirkende Luft und haben Aussparungen 23", die den Durchgang der Kolben 22^a gestatten. Der Motor ist mit Einlaßöffnungen 24 versehen, die durch Kanäle 25 und Durchgänge 26 mit dem hinteren Ende der Kammer 4 in Verbindung stehen. Die Auslaßöffnungen 27 des Motors stehen 9£ durch Kanäle 28 und Öffnungen 29 mit der Außenluft in Verbindung. Man erkennt, daß heim" Zutritt von Druckluft genügender Spannung zum hinteren Ende der Kammer 4 der umlaufende Motor zur Drehung des Futters in Wirkung bleibt, indem die Luft auf die Kolben22^a wirkt und den Mitteltreiber oder das drehbare Kolbenglied 22 in Drehung versetzt, welch letzteres seine Drehung auf die Seitenräder oder Widerlager 23 überträgt. Wenn der Ansatz 3 des Kolbens sich zurückbewegt, so erhöht er den Druck der Luft in der Kammer 4 und vergrößert infolgedessen den mittleren Druck des Treibmittels, welches auf den Umlauf motor wirkt.

Es ist von erheblichem Vorteil, den Motor zum Umsetzen des Bohrers mit Treibmittel von einem Punkte zu speisen, welcher zwischen Druckluftanschluß und der Leitung liegt, welche das vom hinteren Ansatz korn- n primierte Treibmittel in die Druckluftzuführung preßt. Die Kanäle 9, welche das hintere Ende der engen Zylinderbohrung mit der Druckluftanschlußverbindung verbinden, sind zweckmäßig so weit, wie es ohne ungebührliehe Verschwächung der Teile oder übermäßige Vergrößerung der Maschinenabmes-

sungen möglich ist; aber wie groß sie auch sind, so können sie doch anscheinend nicht eine wesentliche Kompression der Druckluft in der engen Bohrung des Zylinders bei der Rückbewegung des Kolbens verhindern. Dies ist wohl auf die hohe Laufgeschwindigkeit des Kolbens zurückzuführen. Deshalb ist dieser Teil des Zylinders mit der Druckluftquelle nur in einer verengten Verbindung

ίο lediglich durch die Kanäle 9, wenn der Kolben den Endteil seiner Rückbewegung macht. Das Futter wird von einem Gehäuse 30 umschlossen, welches ein vorderes Außenlager 31 für das Futter bildet. Am hinteren Ende des Futters ist ein Absatz 32 angebracht, der in einer Lagerung 33 am Ende des Zylinders geführt ist. Um den Motor und das Futter zu kuppeln, dienen Wellen 34, welche von den Zahnrädern 23 durch Nut und Feder 35 mitgenommen werden. Zweckmäßig ist ein Untersetzungsgetriebe angewandt, um die Wellen und das Futter zu verbinden. Zu diesem Zweck sind außen am hinteren Teile des Futters 21 Zähne 36 angebracht, die in Eingriff mit Zähnen 37 stehen, die an einem Brückenglied 38 angebracht sind, welches das Futter umgibt. Um das Brückenglied zu bewegen, sind die Wellen 34 mit exzentrischen Ansätzen 39 versehen, welche bügelähnlich von der Brücke umfaßt werden und eine kreisende Bewegung der letzteren hervorbringen, so daß seine Innenverzahnung sich an dem gezahnten Teil des Futters abwälzt. Dadurch wird eine sehr erhebliche Geschwindigkeits-Untersetzung hervorgebracht.

Die Wellen 34 sind vierfach gelagert, nämlich bei 41 in einer Muffe, bei 42 in einem Wälzlager und durch Zapfenlager 43, 44 im Kopf 18 und dem Futtergehäuse 30.

Es ist bekannt, daß Schmant, Wasser und andere Verunreinigungen in die Kammer 45 des Futters eintreten können. Um diese Stoffe abzuleiten, kann eine Reinigungsöffnung angewandt werden in Gestalt der Kanäle 46 (Abb. 4), welche in die freie Luft führen. Diese Kanäle 46 dienen ferner zum Entlüften der Kammer 45 und verhindern eine wesentliche Druckzunahme oder Druckabnahme in der Kammer 45 unter oder über den Atmosphärendruck.

Der Auslaßkanal 15 steht mit dem Kanal 46 in Verbindung, durch welchen das auspuffende Treibmittel in die Atmosphäre abgeleitet wird. Die aus der Öffnung 15 auspuffende Druckluft treibt alle sich in diesem Kanal ansammelnden Verunreinigungen aus. Es ist bei Bohrern dieser Art üblich, ein Spülmittel an die Arbeitsstelle zu leiten, um diese zu reinigen. Zu diesem Zweck ist der Bohrstahl mit einer Bohrung 47 versehen, die die Kammer 45 des Futters 47 mit dem Schneidkopf des Stahles verbindet. Um das Spülmittel der Bohrung des Stahles zuzuleiten, ist ein Rohr 48 vorgesehen, welches im hinteren Kopf des Zylinders befestigt ist und sich axial durch die Bohrmaschine hindurch bis zur Bohrung des Stahles erstreckt. Wenn der Luftdruck in der Kammer 45 sich vergrößert, wird Luft aus der Kammer in die Bohrung 47 ausgestoßen und gelangt zur Bohrstelle. Dies kann beispielsweise geschehen, indem frische Luft der Kammer 45 zugeleitet wird oder indem das Austrittsende des Kanals 46 verringert wird. Zweckmäßig, aber nicht notwendigerweise werden beide Hilfsmittel benutzt. Um die Zufuhr von Druckluft zu dem Motor und die Zufuhr zur Arbeitsstelle und den Austritts- und Entlüftungskanälen zu steuern, dient ein Hahn 49, welcher im vorliegenden Falle so konstruiert ist, daß er gleichzeitig die angegebenen Kanäle regelt. Dieser Hahn ist in einem Gehäuse angebracht, welches von der Zylindersektion 17 getragen wird. Der Hahn besitzt ein konisches, drehbares Küken mit einer inneren Kammer 50, die durch den Schlitz 51 mit frischer Druckluft gespeist wird. Das Küken ist ferner mit einem seitlichen Durchgang 52 versehen. In dem Hahngehäuse sind drei Wege 53, 54, 55 vorgesehen, die mit dem Eintrittskanal 7 für den Schlagmotor, dem kombinierten Austritts- und Entlüftungskanal 46 und der Atmosphäre in Verbindung stehen. Aus der inneren Kammer 50 des Hahnes führt zur äußeren Fläche ein Kanal 56.

Bei der in Abb. 2 gezeigten Stellung des Hahnes wird Druckluft dem Kanal 7 zugeführt, der zu dem Schlagmotor und von da zu dem Umsetzmotor führt, während die Wege 54, 55 durch eine seitliche Ausnehmung des Hahnes mit der Atmosphäre Verbindung haben. Dies ist die normale.Arbeitsstellung des Hahnes. Wenn bei dieser Stellung das Bohrloch ausgeblasen werden soll, kann der Arbeiter den Kanal 55 drosseln, beispielsweise, indem er seine Hand dar überlegt, oder den Hahn linksherum drehen, so daß der Durchgang 54 etwas verengt wird. Bei dieser Verengung steigt der Druck in der Kammer 45 und pflanzt sich auf die Bohrung des Stahles fort. Der Weg 56 hat solche Weite, daß bei diesem Vorgang noch immer frische Luft dem Kanal 7 zufließt, der zum Schlagmotor führt. Die Verengung des Weges 55 hat naturgemäß außer dem Ausblasen des Loches noch die Wirkung, daß der Schlagmotor etwas verlangsamt und die Kraft der auf den Stahl ausgeübten Schläge vermindert wird. -

Unter gewissen Bedingungen ist es erwünscht, frische Luft mit hohem Druck der

Bohrstelle zuzuführen. Zu diesem Zweck kann der Hahn linksherum gedreht werden, daß die Verbindung zwischen dem Kanal 46 und der Atmosphäre unterbrochen wird, während dieser Kanal mit dem Weg 56 Verbindung bekommt, so daß diesem frische Luft zugeführt wird. Hierbei wirkt der Schlagmotor nicht. Damit bei diesem Vorgang der Stahl seine Drehbewegung fortsetzt, kann der Weg 56 des Hahnes so geformt werden, daß er bei der Lieferung von Druckluft zum Kanal 46 noch immer genügend Luft in den Weg 53 eintreten läßt, von wo er durch die Leitung 7 und die Kanäle 9 und 25 zu dem Drehmotor gelangt.

Um die Teile des Bohrers in zusammengebauter Stellung zu erhalten, dienen Bolzen 57, und zwar vier an der Zahl, die sich vom Füttergehäuse bis zum Zylinderkopf 18 erstrecken.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι . Antrieb für die Bohrerumsetzvorrichtung von Preßluftbohrhämmern, bei der durch Umlaufmotor zwei symmetrisch zur Bohrerachse gelagerte Wellen in gleichsinnige Drehung versetzt werden, deren Exzenter eine mit innerem Zahnkranz versehene Lochscheibe oder Hülse, ohne diese zu verdrehen, um die Achse der Bohrerbuchse im Kreise schwingen, derart, daß durc'h Ablauf eines Außenzahnkranzes der Bohrerbuchse auf dem Zahnkranz der Hülse die Buchse gedreht und der Bohrer dadurch umgesetzt wird, 3: dadurch gekennzeichnet, daß ein in an sich bekannter Weise zum Antrieb der Wellen (34) benutzter Drehkolbenmotor gleichachsig mit dem Schlagkolben des Bohrhammers angeordnet ist und ein 4« Zahnkranz (22) des Kolbens mit entsprechenden Zahnkränzen (23) auf den Wellen kämmt.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Drehkolben 4; (22) im Spielbereich des Schlagkolbens liegt. '_ . .
3. 3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagkolben in an sich bekannter Weise einen rück- 5c wärtigen Teil geringeren Durchmessers hat. -

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen