DE559509C - Spindel-Vorschubvorrichtung fuer Schlagmotoren von Gesteinsbohrmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Spindel-Vorschubvorrichtung für auf ihrem Bett gleitende Gesteinsbohrmaschinen. Es sind bereits derartige Vorrichtungen bekannt mit einer ein Sperrad tragenden und in einer Spindelmutter der Bohrmaschine geführten steilgängigen Spindel, einer die Drehung der Spindel beim Stoß des Hammerkolbens nur in einer der Vorschubrichtung entsprechenden Drehrichtung freigebenden Sperrvorrichtung und einer Bremsvorrichtung für die Spindel. Bei diesen vorbekannten Vorrichtungen erfolgt jedoch der Vorschub der Bohrmaschine durch die Reaktionen der Schläge des Maschinenkolbens lediglich in einer Richtung, und zwar auf das Gestein zu, weil die Sperrkegel der Sperrvorrichtung alle im selben Sinne wirken und eine Sperrung des Sperrades infolgedessen nur in einer Richtung möglich ist, so daß das Zurückziehen der Bohrmaschine nach beendetem Bohrvorgang von Hand erfolgen muß, nachdem die Kupplung des Sperrades und der Spindel gelöst ist.

Ferner sind Vorschubvorrichtungen be-"25 kannt, durch die es ermöglicht wird, die Reaktionen der Schläge des Maschinenkolbens zu einer Bewegung der Bohrmaschine auf ihrem Führungsbett in beiden Richtungen, also entweder zum Vorschub oder zum Rückschub, auszunutzen. Bei diesen Vorrichtungen wird jedoch das Festhalten der Bohrmaschine gegen die Vorschubschiene durch Eingriff von unter Federdruck stehenden zweiarmigen Klinken in Zahnstangen der festen Gleitbahn bewirkt. Das hat den Nachteil, daß die zur Sperrung dienenden zweiarmigen Klinken selbst die ganze beim Hammerrückstoß auftretende Kraft aufnehmen und daher entsprechend stark dimensioniert sein müssen. Das gleiche gilt von den die entsprechenden Arme der Klinke in Eingriff mit den Zähnen der Zahnstange haltenden Federn, von deren einwandfreiem Arbeiten die Wirksamkeit der Vorrichtung abhängt.

Die Erfindung bezweckt eine derartige Ausbildung der vorbekannten Spindelvorschubvorrichtungen, daß ein Vorschub der Bohrmaschine durch die Reaktionen der Hammerkolbenschläge in beiden Richtungen möglich ist. Der Erfindungszweck wird dadurch erreicht, daß das in einem Gehäuse angeordnete Sperrad mit symmetrischer Verzahnung mit der Spindel fest verbunden ist und d'aß in dem Sperradgehau.se zwei an sich bekannte federbelastete Sperrkolben angeordnet sind, die durch Drehung einer Schaltstange

mit gegeneinander versetzten, in den Bohrungen der Sperrkolben liegenden Exzenterteilen wahlweise für den Vor- bzw. Rückschub in die Verzahnung des Sperrades einrückbar sind. Um die Spindeldrehung bremsen zu können, wenn z. B. der Motor mit seinem Bett in senkrechte Stellung gebracht werden soll und er daher längs des Bettes herabrutschen würde, ist die Spindel mit ίο einem Bund zum Angriff des Bremsschuhs einer am Sperradgehäuse angeordneten Handbremsvorrichtung versehen.

Abgesehen von den Vorteilen der Erfindung gegenüber den vorbekannten Spindel-Vorschubvorrichtungen hat sie gegenüber den in beiden Richtungen wirksamen Vorrichtungen mit zweiarmigen, in eine Zahnstange eingreifenden Klinken den Vorteil, daß der Rückstoß des Hammerkolbens nicht von der Sperrvorrichtung selbst in vollem Maße aufgenommen zu werden braucht, sondern zunächst in eine Drehbewegung des Sperrades umgesetzt wird und infolgedessen schwach dimensionierte Sperrvorrichtungen genügen, um dieses festzuhalten. Weiterhin wird durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung der Vorteil einer einfachen und daher billigen sowie gedrängten und daher robusten Bauart erreicht, was bei den schweren Beanspruchungen, denen derartige Maschinen im Betrieb ausgesetzt sind, von wesentlicher Bedeutung ist. Es bedeutet ferner eine wesentliche Erleichterung sowohl für den Betrieb als auch für den Arbeiter, daß das Zurückziehen der Bohrmaschine nach beendetem Bohrvorgang durch einfache Umstellung der Schaltstange für die Sperrkolben bewirkt werden kann. In den Zeichnungen veranschaulichen Fig. ι einen Längsaufriß, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2-2 von Fig. ι in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 von Fig. ι in Richtung der Pfeile gesehen. A bezeichnet einen Motor, beispielsweise eine Gesteinsbohrmaschine, der auf einem Führungsbett B gleitet. Der Motor A enthält den Zylinder C mit Hammerkolben D, der seine Schläge gegen das Bohrwerkzeug (nicht dargestellt) richtet.

Das Bett B hat die üblichen Führungen E zur Aufnahme der Rippen F am Zylinder C des Motors.

Am Zylinder C ist der übliche Hinterkopf G mit Seitenstangen H in bekannter Weise befestigt. Der Hinterkopf G dient als Gehäuse für ein Drosselventil 7, das die Preßluftzufuhr zum Motor steuert. Die Verteilung der Preßluft auf die Zylinderenden geschieht durch eins der bekannten Verteilungsventile (nicht dargestellt).

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, um eine Längsbewegung des Motors A auf dem Führungsbett B durch den bei Umkehr des Hammerkolbens D entstehenden Stoß zu ermöglichen. Zu diesem Zweck sitzt eine mit Innengewinde versehene Mutter K in der Bohrung L einer Nase 0 des Motors A. Am Vorderende der Mutter K befindet sich ein Flansch P₁ der sich gegen die Nase 0 legt. Das hintere Ende der Mutter if trägt Außengewinde und überragt zur Aufnahme einer Mutter Q das hintere Ende der Nase 0, wodurch die Mutter K in ihrer Stellung gehalten wird.

Eine Schraube R mit Gewindegängen S von starker Steigung durchtritt die Mutter K und steht .in Eingriff mit deren Gewinde. Das Vorderende der Schraube 5 ist mit dem Vorderende des Bettes B beliebig verbunden. Das hintere Ende der Schraube 6¹ wird bei der dargestellten Ausführungsform von einem Kreuzkopf T aufgenommen, der seinerseits durch Stehbolzen U mit dem Bett B verbunden ist. Der Abstand zwischen Kreuzkopf T und Bett B wird durch die Distanzbuchsen V auf dem Stehbolzen U gesichert. Die Verbindung zwischen der Mutter K und der Schraube 6" sowie die Gewindesteigung beider Teile gestatten bei der Längsbewegung des Motors A auf seinem Bett die freie Drehung der Schraube S durch den Motor in beiden Drehrichtungen, je nachdem in welcher Richtung der Motor bewegt wird.

Um die Schraube S unbeweglich und durch den bei Umkehrung des Kolbens D entstehenden Stoß unbeeinflußt zu halten und dadurch einen Rückstoß des Motors zu verhindern, wenn der Kolben das Vorder- oder Hinterende des Zylinders C erreicht, ist ein fest mit der Schraube 6" verbundenes Sperrad W vorgesehen. Dieses ist entweder mit ihr verkeilt oder hat, wie dargestellt, eine eckige Bohrung, die auf dem entsprechend geformten Ende Y der Schraube 5 sitzt.

Das Sperrad W trägt Zähne Z und ist von einem Gehäuse b umgeben, das mit dem Kreuzkopf T durch die Stehbolzen U verbunden ist. Der Kreuzkopf T. bildet so den Deckel für das eine Ende des Gehäuses b. Der Deckel für das hintere Ende besteht aus einer Platte c, die mit ihm durch Schrauben d und auf dem Hinterende der Stehbolzen U sitzende Muttern e verbunden ist, die den Kreuzkopf T des Gehäuses b und den Deckel c zusammenhalten.

Das Gehäuse b trägt an seiner Außenseite Bohrungen f als Führungen für Kolben g, die als Anschlag für die Zähne Z des Sperrrades W dienen (Fig. 3). Der Querschnitt der Kolben g und der Bohrungen / ist beliebig. Im Außenteil der Bohrungen f liegen

Federn h, welche einerseits gegen die Kolben g und andererseits gegen in die Außenöffnungen der Bohrungen f geschraubte Stopfen j anliegen.

Um die Kolben g wahlweise innerhalb oder außerhalb des Bewegungsbereichs der Zähne Z zu bringen, tragen die Kolben Längsschlitze k zur Aufnahme exzentrischer Teile ο einer Stange p. Die Teile ο sind um i8o°

ίο zueinander versetzt, so daß, wenn sich der eine Kolben g in Eingriffsstellung befindet, der andere Kolben g außerhalb des Bewegungsbereichs der Zähne liegt. Die Stange p ist im Gehäuse b drehbar gelagert und trägt an einem Ende zur Betätigung von Hand einen Griff q.

Das andere Ende ragt aus dem Gehäuse b hervor und trägt eine Mutter r, gegen die sich das eine Ende einer Feder .? zwischen der Mutter r und dem Gehäuse b legt, um eine freie Bewegung der Stange p zu verhindern.

Um die Drehbewegung der' Schraube S aufhalten zu können, ist eine Bremsvorrich-

25· tung vorgesehen. Sie besteht aus einer Bremse t, die drehbar auf einem mit dem Kreuzkopf T verschraubten Bolzen u sitzt und einen Bremsschuh ν hat, der sich gegen den Bund w der Schraube S legt. Die Bremse t wird durch Handdruck auf einen Hebel χ betätigt und dadurch der Schuh ν gegen den Bund w gedruckt.

Die Wirkungsweise der Erfindung ist folgende :

Wenn der Motor A in Betrieb ist, bewegt sich der Kolben D im Zylinder C schnell hin und her und richtet seine Schläge auf das Bohrwerkzeug. Dabei ist es wesentlich, daß der Motor A längs des Bettes B in Richtung auf das Gestein bewegt wird, um die volle Kraft des Hammerkolbens auf das Bohrwerkzeug wirken zu lassen und dieses in das Gestein zu treiben.

Um diese Stellung des Motors in bezug auf das Bohrwerkzeug dauernd zu sichern, wird die Stange p von Hand so eingestellt, daß einer der Kolben g, beispielsweise der dem Griff q benachbarte Kolben g (Fig. 3), in den Bewegungsbereich der Zähne Z des Sperrades W eingreift. In dieser Stellung der Stange p befindet sich der andere Kolben g außerhalb des Bewegungsbereichs der Zähne Z. Wenn der Kolben D sich nun vorwärts bewegt und auf das Bohrwerkzeug schlägt, wird der bei Umkehrung des Kolbens entstehende Schlag auf den Motor A übertragen. Infolgedessen wird der Motor längs des Bettes B um das dem Eindringen des Bohrwerkzeuges in das Gestein entsprechende Stück vorwärts bewegt. Diese Bewegung des Motors A erteilt der Schraube S eine Teildrehung, wobei der im Eingriff befindliche Kolben durch den Druck der Zähne Z gegen seine Vorderseite aus der Bewegungsbahn der Zähne gedrückt wird.

Bei Umkehr des Kolbens D am anderen Hubende erhält der Motor einen ähnlichen Schlag. Sein Rückstoß auf dem Bett B wird jedoch durch die Zähne Z verhindert, von denen einer sich gegen das Vorderende des im Eingriff befindlichen Kolbens g legt. Hierauf beginnt das Spiel von neuem. Der Motor A wird also bei jedem Vorwärtshub des Hammerkolbens D etwas längs des Bettes vorwärts bewegt.

Nachdem der Motor auf dem Bett B eine gewünschte Strecke zurückgelegt hat und er zur Vorbereitung eines neuen Bohrvorganges in die Anfangsstellung zurückgeführt werden soll, wird die Arbeit des Hammerkolbens D nicht unterbrochen, sondern die Stange p um i8o° gedreht. Sie zieht den bisher im Eingriff befindlichen Kolben g zurück und bringt den anderen Kolben g in Eingriffstellung. In dieser neuen Lage der Kolben 'g wird die Schraube S unbeweglich gehalten und verhindert einen Rückstoß des Motors bei Umkehr des Kolbens D am Ende seines Vorwärtshubes nach vorn, während die Schraube S sich bei Umkehr am Ende des Rückwärtshubes frei dreht. Der Motor A wird dann durch Einwirkung des Kolbens D schnell rückwärts geführt.

Wenn der Motor mit seinem Bett in senkrechter Stellung gebraucht werden soll, so daß der Motor durch sein Eigengewicht längs des Bettes herabrutschen würde, wird durch Belastung des Hebels χ der Bremsschuh ν gegen den Bund w gedrückt und die Bewegung der Schraube 6¹ verzögert. Hierdurch kann der Vorschub des Motors längs seines Bettes gesteuert werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   i. Vorschubvorrichtung für auf ihrem Bett gleitende Gesteinsbohrmaschinen mit einer ein Sperrad tragenden und in einer Spindelmutter der Bohrmaschine geführten steilgängigen Spindel, einer die Drehung der Spindel beim Stoß des Hammerkolbens nur in einer der Vorschubrichtung entsprechenden Drehrichtung freigebenden Sperrvorrichtung und einer Bremsvorrichtung für die Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß das in einem Gehäuse angeordnete Sperrad (W) mit symmetrischer Verzahnung (Z) mit der Spindel (R) fest verbunden ist und daß in dem Sperradgehäuse (6) zwei an sich bekannte federbelastete Sperrkolben (g) angeordnet sind, die durch Drehung einer

   Schaltstange (p) mit gegeneinander versetzten, in den Bohrungen (k) der Sperrkolben (g·) liegenden Exzenterteilen (o) wahlweise für den Vor-, bzw. Rückschub in die Verzahnung des Sperrads einrückbar sind.
2. 2. ,Vorschubvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (R) mit einem Bund (w) zum Angriff des Bremsschuhs (v) einer am Sperradgehause (b) angeordneten Handbremsvorrichtung (t, v, x) versehen ist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen