DE617973C

DE617973C - Differentialvorschubgetriebe fuer Gesteinsdrehbohrmaschinen

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Publication number: DE617973C
Application number: DEP66427D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-11-16
Filing date: 1932-11-16
Publication date: 1935-08-30

Description

Es ist beim Differentialvorschubgetriebe für Gesteinsdrehbohrmaschinen bekannt, den Rückzug der Vorschubspindel zu bewirken, indem man die Räder des Differentialgetriebes an wenigstens einer Stelle außer Eingriff bringt und dann die Vorschubmutter bzw. einen anderen mit derselben verbundenen Maschinenteil in geeigneter Weise abbremst. Da sich diese Anordnung nur bei Ausbildung der Differentialräder als Reibungsräder durchführen läßt, so ist diese Anordnung für Gesteinsdrehbohrmaschinen, bei denen das auf die Vorschubmutter zu übertragende Drehmoment fast immer sehr groß ist, nicht verwendbar. Allerdings sind auch Maschinen mit Zahnrädergetriebe vorgeschlagen worden, bei denen die Bohrspindel durch Einrücken _t einer Zahnradkupplung stillgesetzt wird, wäh-* rend die Vorschubmutter durch den Antriebsmotor weitergedreht wird. In diesem Falle verzichtet man aber bewußt auf einen Leerlauf der Bohrspindel. Gesteinsdrehbohrmaschinen, bei denen außer Vorschub und Rücklauf der Bohrspindel auch noch die Möglichkeit vorgesehen sein soll, eine Leerlaufbewegung einschalten zu können, z. B. wenn die Gefahr besteht, daß der Bohrer sich festsetzt, sind ebenfalls an sich' bekannt. Der einfache Gedanke, für den Fall des Leerlaufes den Vorschub für die Mutter auszuschalten, so daß die weiterlaufende Bohrspindel durch Reibung die auf ihr sitzende Mutter mitnimmt, so daß keine Relativbewegung zwischen Mutter und Spindel eintritt, ist zwar aufgegriffen worden, aber nicht zur Durchführung gekommen. Man sagte sich nämlich, daß mit der Mutter auch noch ein Teil des Getriebes gekuppelt ist, so daß die Reibung in diesem Getriebe im allgemeinen so groß ist, daß die Vorschubmutter gebremst wird und infolgedessen eine Relativbewegung zwischen Spindel und Mutter eintritt und die Spindel zurückgezogen wird. Von diesem letzteren Vorgange wird Gebrauch gemacht bei Maschinen mit Vorrichtungen zur selbsttätigen Regelung des Vorschubes, wo die Bohrmutter einerseits mittels eines Sperradgetriebes, andererseits mittels eines Reibungsgetriebes in Drehung versetzt wird, wobei das Übersetzungsverhältnis der einzelnen Getriebezahnräder derart gewählt ist, daß der mit einem Sperradgetriebe verbundenen Kupplungshälfte eine größere Geschwindigkeit erteilt wird als der anderen Kupplungshälfte und der Bohrspindel. Die Einschaltung einer Leerlaufbewegung ist dabei aber ebenfalls nicht ohne weiteres möglich. Um dies zu erreichen, hat man Maschinen gebaut, bei denen zwischen Vorschubgetriebe für die Mutter und den Spindelantrieb eine Reibungskupplung parallel zur Hauptkupplung eingeschaltet ist, die nach Ausschalten der Hauptkupplung wirksam werden soll. Derartige Maschinen sind aber sehr kompliziert. Außerdem ist der Leerlauf von einer ganz genauen Berechnung des Reibungskoeffizienten der

Haupt- und Reibungskupplung abhängig. Diese Berechnung mag wohl für die neue und genau eingestellte Maschine stimmen; sobald die Maschine aber erst einige Zeit in Gebrauch und die Schmierung einmal nicht sachgemäß ist, wird der Leerlauf nicht mit Sicherheit zu erzielen sein.

In Fachkreisen besteht andererseits allgemein die Ansicht, daß das für gewöhnlich benutzte sog. verlangsamende Vorschubgetriebe dann nicht zu verwenden sei, wenn man für den Rücklauf der Drehspindel denselben Drehsinn behalten will, weil dann bei einer Abbremsung der Vorschubmutter die Differenz zwischen der Geschwindigkeit dieser und der Spindel sich vergrößern würde und die Spindel dadurch, nur einen beschleunigten Vorschub erhalten würde.

Mit der vorliegenden Erfindung ist aber der weiter oben angeführte ursprüngliche einfache Gedanke doch zu einer befriedigenden _t Lösung gebracht worden, wobei es, ohne irgendwelche Nachteile in Kauf zu nehmen, gelungen ist, sowohl das sog. verlangsamende als auch das beschleunigende Vorschubgetriebe zu verwenden. Die Lösung des Gedankens ist dadurch erfolgt, daß das zur Regelung der Geschwindigkeit der Vorschubmutter dienende Organ aus einem in axialer Richtung verschiebbaren, dabei ständig in Eingriff mit dem. Zahnrad der Vorschub-• mutter stehenden Zahnrad besteht, das sich in seiner Mittelstellung zwecks Einschaltung des Leerlaufes mit der Vorschubmutter in der dieser von der Bohrspindel erteilten Umlaufgeschwindigkeit dreht, die derjenigen der Bohrspindel gleichkommt, in der einen Endstellung aber zwecks Verlangsamung der Geschwindigkeit der Vorschubmutter unter Wirkung einer Bremse steht, in der anderen Endstellung zwecks Beschleunigung mit dem Vorgelege gekuppelt ist. Die Abbremsung wird erreicht dadurch, daß das verschiebbare Zahnrad nach vorn gegen den Gehäusedeckel verschoben wird, so daß es sich entweder mit einem auf seiner vorderen Seite angeordneten Bremsbelag gegen den Gehäusedeckel oder mit seiner vorderen Seite auf den an dem Gehäusedeckel angeordneten Bremsbelag legt. Die Beschleunigung wird dadurch erreicht, daß es zurückgezogen und dabei fest mit dem Vorgelegezahnrad, z. B. durch Klauenkupplung, gekuppelt wird. Der Leerlauf stellt sich, wie aus der übrigen Kennzeichnung hervorgeht, zwangsläufig von selbst ein, sobald der Vorschub oder Rückzug ausgeschaltet wird. Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß man zunächst die Bohrschneide vorsichtig am Gestein fassen lassen und dann erst den gewünschten Vorschub einstellen kann. Dies ist nicht möglich bei der ebenfalls bekannten Säulenbohrmaschine, bei welcher der Vorschub der Bohrspindel dadurch erreicht wird, daß sich die Spindelmutter infolge entsprechender Wahl der Übersetzung schneller dreht als die Bohrspindel. Bei dieser bekannten Maschine wird auch der Rücklauf der Bohrspindel in anderer Weise herbeigeführt als bei dem Gegenstand der Erfindung, nämlich dadurch, daß die Vorgelegewelle und das Vorschubgetriebe stillgesetzt werden, wodurch die Bohrspindelmutter festgestellt wird. Will man bei der bekannten Säulenbohrmaschine den Vorschub vergrößern, so ist es nötig, die Drehrichtung des Motors zu ändern, während bei der Maschine gemäß der Erfindung die Betätigung einer Stellspindel genügt, um jederzeit während des Laufes der Maschine den Vorschub zwischen Null und dem Höchstwert zu regeln.

Eine zweckmäßige Ausführungsart dieses Lösungsgedankens erreicht man, wenn das den Vorschub, Rück- und Leerlauf regelnde Zahnrad seinerseits axial verschiebbar auf einer in axialer Richtung verschiebbaren Vorgelegespindel angeordnet wird. Diese Vorgelegespindel besitzt an dem einen Ende einen Anschlag für das Zahnrad und ist mit diesem Ende im vorderen Gehäusedeckel gelagert, während das andere Ende in einer Muffe, die ein Vorgelegezahnrad trägt, verschiebbar, z. B. verschraubbar, gelagert ist. Das Zahnrad selbst trägt auf seiner vorderen Seite zwecks Abbremsung der Geschwindigkeit einen Bremsbelag, mit dem es sich gegen den Gehäusedeckel- anlegt, bzw. kann man auch umgekehrt den Bremsbelag an den Gehäusedeckel anordnen, gegen den die vordere Seite des Zahnrades gedrückt wird. Damit der Bremsdruck des die Regelung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter bewirkendenZahnrades elastisch einstellbar ist, sieht man auf der Vorgelegespindel hinter dem Zahnrad eine Feder vor. Auf der Rückseite des Zahnrades befindet sich eine Vorrichtung,. mit deren Hilfe es zur Erzielung der Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter gegenüber der Bohrspindel mit dem Vorgelegezahnrad festgekuppelt werden kann. '

In den Zeichnungen ist in drei Stellungen eine derartige Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der Vorschub infolge langsamer und der Rücklauf infolge schnellerer Relativbewegung der Vorschubmutter bewirkt.

Fig. I zeigt im Schnitt die Maschine in der Leerlauf schaltung.

Fig. II zeigt die gleiche Maschine bei eingeschaltetem Vorschub der Gewindespindel.

Fig. III zeigt sie bei eingeschaltetem Rückauf der Gewindespindel,

Die als Stirnrad ausgebildete Vorschubmutter α auf der Gewindespindel ί steht in allen drei Stellungen nach Fig. I, II und III ständig im Eingriff mit dem Stirnrad b. Das Stirnrad b lagert verschiebbar auf der Vorgelegeachse c zwischen dem Anschlag d und der Druckfeder e, die wieder am Anschlag / anliegt. Diese Vorgelegeachse c ist axial verschiebbar entweder mittels beliebiger Anord-

nung oder, wie als Beispiel in vorliegender Erfindung angegeben, durch, verschraubung. Die Achse c lagert einerseits im Gehäusedeckel h, andererseits ist sie in die Buchse g eingeschraubt. Diese Buchse g ist im Gehäuse-

'S boden I fest gelagert.

In Fig. I befindet sich das Zahnrad b in seiner Mittelstellung und da es lose drehbar auf der Vorgelegeachse c gelagert ist, wird es von der als Stirnrad ausgebildeten Vorschubmutter a, die sich mit der Gewindespindel s in gleichem Sinne und mit gleicher Geschwindigkeit dreht, mitgenommen.

Verstellt oder verschraubt man die Vorgelegeachse c in Richtung des Gehäusedekkels h, wie Fig. II zeigt, so legt sich der Bremsbelag m, der im vorliegenden Falle am Stirnrad b befestigt ist, ebensogut aber auch am Gehäusedeckel h angebracht sein kann, an letzteren an, bremst das Stirnrad b und somit die Vorschubmutter α ab, so daß ein Vorschub der Gewindespindel j stattfindet.

Die Druckfeder e auf der Vorgelegeachse c dient dazu, wie Fig. II zeigt, den Bremsdruck elastisch und regulierbar zu machen. Nach vorsichtigem Ansetzen des Bohrers auf das Gestein, was entsprechend dieser Ausführungsform besonders leicht möglich ist, wird der gewünschte Bahrdruck und Vorschub eingestellt, der sich durch Verschrauben oder Verstellen der Vorlegeachse c während des' Betriebes von Null bis bei vollständigem Festbremsen der Vorschubmutter α zu einem Höchstwert einstellen läßt.

Verstellt oder verschraubt man die Vorgelegeach.se c in Richtung dies Gehäusebodens t, so werden die beiden Stirnräder b und 0, die mit einer Klauenkupplung oder beliebig anderen Kupplung versehen sein können, miteinander gekuppelt, so daß gemäß Fig. III in folgender Weise der Rückzug der. Gewindespindel stattfindet.

Auf der längs genuteten Gewindespindel s sitzt das Stirnrad p, das gleichzeitig als Antrieb der Gewindespindel dient und das ständig im Eingriff mit dem Stirnrad 0 ist.

Dieses Stirnrad 0 sitzt unabhängig von der Vorgelegeachse c unverschiebbar auf der Buchse g.

Durch Kupplung der Stirnräder 0 und b, nach Fig. III, wird die Vorschubmutter entsprechend einem gewählten Übersetzungsverhältnis der Stirnräder a, b, ο und p schneller gedreht als die Gewindespindel .y und bewirkt somit den Rückzug der Bohrspindel.

Claims

Patentansprüche:

1. Differentialgetriebe für Gesteinsdrehbohrmaschinen, bei dem außer Vorschub und Rücklaufbewegung eine Leerlaufbewegung der Bohrspindel eingeschaltet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Regelung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter dienende Organ aus einem in axialer Riehtung verschiebbaren, dabei ständig in Eingriff mit dem Zahnrad (α) der Vorschubmutter stehenden Zahnrad Qf) besteht, das in seiner Mittelstellung zwecks Einschaltung des Leerlaufes sich mit der Vorschubmutter in der dieser von der Gewindespindel erteilten Umlaufgeschwindigkeit dreht, in der' einen Endstellung aber zwecks Verlangsamung der Geschwindigkeit der Vorschubmutter unter Wirkung einer Bremse steht, in der anderen Endstellung zwecks Beschleunigung der Vorschubmutter mit dem Vorgelege gekuppelt ist.

2. Ausführungsform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Vorschub, Rück- und Leerlauf regelnde Zahnrad (b) auf einer in axialer Richtung verschiebbaren Vorlegespindel (c), und seinerseits auf dieser axial verschiebbar, angeordnet ist.

3. Ausführungsform nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegeachse (c) mit ihrem einen Ende, das einen Anschlag (d) für das verschiebbare Zahnrad Qf) besitzt, im Gehäusedeckel QC) und mit dem anderen Ende in einer Muffe (g) verschiebbar, -z. B. verschraubbar, gelagert ist.

4. Ausführungsform nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß entweder das den Vorschub und Rücklauf bewirkende Zahnrad (&) zwecks Abbremsung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter auf seiner Vorderseite (in der Zeichnung linke Seite) 'einen Bremsbelag (m) besitzt, mit dem es in diesem Falle gegen den Gehäusedeckel Qi) gedrückt wird, oder ein Bremsbelag an dem Gehäusedeckel vorgesehen ist.

5. Ausführungsform nach Anspruch 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Anordnung einer Feder (c), die den Bremsdruck des die Regelung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter bewirkenden Zahnrades Qf) elastisch einstellbar macht.

6. Vorrichtung nach einem der vorher-

gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das den Vorschub, Rück- und Leerlauf regelnde Zahnrad (&) zwecks Erzielung der Beschleunigung der Umlaufgeschwindigkeit der Vorschubmutter gegenüber der Bohrspindel auf seiner hinteren Seite (in der Zeichnung rechte Seite) mit einer Kupplungshälfte, die in eine ebensolche an dem Vorgelegezahnrad (o) eingreifen kann, versehen ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen