DE668137C - Selbsttaetige Vorschubeinrichtung fuer Schlagwerkzeuge, insbesondere Gesteinsbohrhaemmer - Google Patents

Selbsttaetige Vorschubeinrichtung fuer Schlagwerkzeuge, insbesondere Gesteinsbohrhaemmer

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DE668137C
DE668137C DEC50834D DEC0050834D DE668137C DE 668137 C DE668137 C DE 668137C DE C50834 D DEC50834 D DE C50834D DE C0050834 D DEC0050834 D DE C0050834D DE 668137 C DE668137 C DE 668137C
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • E21B44/02Automatic control of the tool feed
    • E21B44/08Automatic control of the tool feed in response to the amplitude of the movement of the percussion tool, e.g. jump or recoil

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Description

  • Selbsttätige Vorschubeinrichtung für Schlagwerkzeuge, insbesondere Gesteinsbohrhärnmer Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Vorschubeinrichtung für Schlagwerkzeuge, insbesondere für Gesteinsbohrhämmer mit einer Vorschubspindel, die unter Ausnutzung der Rückstöße arbeitet.
  • Es ist bekannt, bei solchen Gesteinsbohrhämmern ein Klinkengetriebe für eine Vorschubspindel vorzusehen, die ein Drehen der Spindel in einer Rückwärtsrichtung verhindert, dagegen ein Drehen in der Vorwärtsrichtung im Ansprechen auf die Vorwärtsstöße des Bohrers, erzeugt durch die Wirkung des Kolbens, gestattet. Durch Verwendung des Vorwärtsstoßes allein kann man es jedoch nicht erreichen, daß der Bohrhammer nahe bis zum Gestein vorgeschoben wird, und zwar, weil beim Arbeiten des Bohrhammers der Schlag des Kolbens teilweise durch den Bohrer und das Gestein absorbiert wird und die Kraft des Vorstoßes des Bohrhammers nicht genügt, den Hammer richtig vorzutreiben. Infolgedessen bewirken die mit Hilfe der Rückstöße arbeitenden Vorschubvorrichtungen der üblichen Bauart, daß der Bohrhammer hinter seiner richtigen Arbeitseinstellung nacheilt, bis eine große Komponente des Kolbenschlages auf das vordere Luftkissen im Zylinderende abgegeben wird und den Bohrhammer einen Schritt vorwärts treibt. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Vorschubspindel so angeordnet, daß der Vorschub nach vorn im Ansprechen auf den Rückstoß des Bohrhammers erfolgt, so daß die volle Kraft des Kolbens an den Bohrstahl abgegeben werden kann anstatt des Teiles der Kraft, der dazu benutzt wurde, einen Vorstoß zu erzeugen, der groß genug ist, den Bohrhaminer vorzuschieben. Zur Erzielung dieses Erfordernisses ist eine Spindel, die durch eine Wandermutter mit dem Bohrhammer verbunden ist, zwischen zwei Anschlägen frei ve'rschiebbar im Bettgehäuse gelagert und spannt bei ihrer Rückbewegung einen Kraftspeicher (Feder), der die Spindel in der entgegengesetzten Richtung bewegt, nachdem die Rückbewegung aufgehört hat, wobei eine Drehvorrichtung eine Drehung der Spindel im Bettgehäuse herbeiführt.
  • Der Gedanke, einen Bohrhammer im Ansprechen auf einen rückwärts gerichteten Impuls nach vorn vorzutreiben, ist an sich nicht neu, ist aber bisher noch nicht auf eine Konstruktion mit Vorschubspindel angewendet, bei der die rückwärts gerichteten Impulse dazu benutzt werden, die Vorschubspindel zu drehen. Dieser Gedanke ist bisher bei einer Vorschubeinrichtung mit Klinke und Zahnstange ausgeführt worden, bei der der ganze Vorschubmechanismus mit Ausnahme der feststehenden Zahnstange mit dem Bohrhammer beweglich ist, so daß es für den Arbeiter unbequem ist, die Vorschubbewegung anzuhalten, während der Bohrhammer vibriert,' und es für ihn unmöglich ist, die Richtung des selbsttätigen Vorschubes umzukehren.,-Demgegenüber kann der Arbeiter bei der vorliegenden Erfindung durch entsprechende Betätigung von Steuervorrichtungen an dem Führungsbett erzielen, daß der Bohrhammer einen Vorschub oder Rückschub erhält oder daß der Vorschub unterbrochen wird ' und kann das Maß des Vorschubes so regeln, daß der Bohrer den besonderen Bohrbedingungen angepaßt wird. Die Erfindung gestattei -es ferner, daß der Bohrhammer im Ansprechen auf die Vorstöße sehr schnell bis in seine Arbeitsstellung gegenüber dem Gestein vorgeht und im Ansprechen auf Rückstöße mit einer kleineren und vorher -bestimmten Geschwindigkeit vorgeht, nachdem die Vorstöße weniger wirksam geworden sind. - Die weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.
  • Fig. i ist ein Längsschnitt einer Vorschubvorrichtung gemäß der Erfindung.
  • Fig. 2 zeigt in kleinerem Maßstabe die Anwendung der Erfindung an einem Gesteinsbohrhaininer.
  • Fig- 3 ist ein der Fig. i entsprechender Schnitt, bei dem die Vorschubspindel aber nach hinten verschoben ist.
  • Fig. 4 ist ein Schnitt des vorderen Endes eines üblichen Gesteinsbohrhammers und zeigt den Kolben, seinen Vorwärtsschlag auf den vorderen Kopf des Zylinders ausübend.
  • Fig. 5 ist derselbe Schnitt wie Fig. 4 und zeigt den Kolben bei seinem Vorwärtsschlag, aber auf den Bohrstahl.
  • Fig 6 ist eine der Fig. i entsprechende Draufsicht.
  • Fig- 7 ist ein Schnitt nach 7-7 der Fig. i. Fig. 8 ist eine Draufsicht auf Vorschubspindel, Brernsschlüssel und Brernsstange.
  • Fig. 9 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise in Ansicht Kupplungs-ehäuse, Kupplungsfeder und Drehbuchse.
  • Fig. io ist ein Schnitt nach io-io von Fig. i und zeigt die urnkehrbare Klinkeneinrichtung zur Steuerung der Richtung des Schnellvorschubes.
  • Fig. i i und 12 zeigen den Klinkensteuerring, und zwar ist Fig. 12 ein Schnitt nach 12-12 von Fig. ii.
  • Fig. 13 ist ein Schnitt nach 13-13 von Fig. i und zeigt die Einrichtung, durch die wahlweise eine Drehung des Kupplungsgehäuses in einer Richtung gestattet oder verhindert wird. Fig. 14 ist ein Schnitt nach 14-14 von Fig. i. Fig. 15 zeigt in An.sicht das Zwischengehäuse, das rückwärtige Gehäuse und die an den Zwischengehäusen angeordneten Klinken. F ' ig. 16 zeigt eineder Klinken von Fig. 15. Fig. 17 zeigt in Ansicht das rückwärtige --Ende der Vorrichtung gemäß Fig. i.
  • E Die Gesamtanordnung enthält einen Gesteinsbohrhanimer2o, der verschiebbar auf einem Führungsbett 2 1 (Fig. :2) sitzt, und enthält den üblichen Zvlinder 2:2 mit hin und her gehendern Hammirkolben:23 (Fig. 4 und 5),- der Schläge auf den Bohrstahl :24 ausführt. 25 sind Führungen für nicht gezeichnete Rippen am Zylinder22.
  • Die Einrichtung zum Vorschieben des Bohrfiammers in der Längsrichtung enthält eine ah dem Bohrhammer befestigte Wandermutter:27 und eine darin geführte Vorschubspindel 28. Die Verbindung zwischen Mutter ;27 und Spindel 28 ist so,- daß, wenn der Motor 20 in Längsrichtung bewegt wird, die Spindel 28 entweder in Uhrzeigerrichtung oder entgegengesetzt dazu gedreht wird.
  • Wie man am besten aus Fig. 2 bis 6 erkennt, ist die Einrichtung zum Tragen der Spindel 28 und zur Steuerung ihrer Bewegung in einem Gehäuse 3o angeordnet, das am hinteren Ende,des FührungsbetteS 21 angeordnet ist. Die wesentlichen Teile dieses Gehäuses sind: das vordere Gehäuse 32, das Zwischengehäuse 33 und das hintere Gehäuse 34, welche drei Teile teleskopartig ineinander angeordnet sind. Die drei Gehäuseteile enthalten Öffnungen 35 für die durchgehenden Bolzen 36, die in der üblichen Weise durch das Führungsbett 21 geführt werden. Durch Abstandsbuchsen 37 und Muttern 38 wird das Gehäuse 3o an dem Führungsbett 21 befestigt. Das Gehäuse 3o enthält zwei selbsttätige Vorschubeinrichtungen, von denen die eine den Bohrhammer in derselben Richtung vorschiebt wie der Kolbenirnpuls, der die Vorschubbewegung betätigt, und von denen der andere auf einem Rückwärtsimpuls mit einem Vorwärtsvorschub des Bohrhammers anspricht.
  • Vorwärtsimpuls-Vorwärtsvorschub D,ie selbsttätige Vorschubeinrichtung, die den Bohrhammer in der Richtung der Stöße durch-den Kolben vorschiebt, enthält einen Klinkenring 40, der drehbar in dem vorderen Gehäuse P angeordnet ist und Nuten 41 enthält, die entsprechende Federn an der Außenfläche der Vorschubspindel 28 aufnehmen und die Vorschubspindel gegen Drehung mit dem Klinkenring verriegeln, dagegen eine axiale Bewegung der Spindel gestatten.
  • . Zum Zwecke der Steuerung der Drehrichtung des Klinkenringes und damit der Vorschubspindel besitzt der Klinkenring einen Ringflansch43, dessen Innenfläche Zähne44 enthält. Das verzahnte Klinkenrad umgibt einen Ansatz 45 des Zwischengehäuses 33, und es legt sich das freie Ende dieses Ansatzes gegen einen Teil des Klinkenringes 40. Der Umfang des Ansatzes enthält zwei Scharen entgegengesetzt genei ter Einschnitte 47, - t' 9 in die sich entsprechende Klinken A, bzw. 48b legen. jede Klinke hat die aus Fig. 16 erkennbare Schlüssellochform. Die Einschnitte 47 bilden Auflager für die Klinken und gestatten, daß sie in oder außer Eingriff mit den Klinkenzähnen 44 kommen. Durch einen Sprengring 49 werden die Klinken in den Ausnehmungen gehalten, die so angeordnet Sind, daß die eine Klinkenschar 48" den Klinkenring 40 gegen Drehung in Uhrzeigerrichtung und die andere Klinkenschar 48b den - Ring gegen Drehung in umgekehrter Richtung sperrt.
  • Zur Auswahl des richtigen Klinkensatzes für die Drehung in der gewünschten Richtung kann irgendeine geeignete Umkehrsteuerungseinrichtung vorgesehen werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht diese Einrichtung aus einem Umschaltring 5o (Fig. i i), dessen innere Auflagefläche 5 1 durch drei Vertiefungen 52 unterbrochen ist, 23 die der Zahl der Klinken in jedem Satz entsprechen. Mit seiner Auflagefläche 51 sitzt der Ring 5o drehbar auf einem zylindrischen Flansch 53 am hinteren Ende des Ansatzes 45. Der Ring 5o wird auf dem Flansch 53 durch einen Bajonettverschluß gehalten, indem er vor der Einlegung der Klinken axial über den Ansatz 45 gelegt wird, wobei die Auflageflächen mit den Schlitzen fluchten, und dann gedreht wird. Die Vertiefungen 52 sind in Verbindung mit Nuten 54, die von genügender axialer und radialer Tiefe sind, um die äußeren Kanten der Klinken 48 aufzunehmen und zu gestatten, daß nur ein Klinkensatz je- weilig in die Zähne 44 eingreift. Der Umschaltring kann um einen beschränkten Bogen durch an seinem Umfang sitzende Zähne 55 gedreht werden, die mit einem Ritzel 56 einer Steuerwelle 57 ini Eingriff sind, die in einer Bohrung 58 des Zwischengehäuses 33 liegt. Die Betätigung des Umschaltringes erfolgt durch einen Steuerhandgriff 59. Durch einen federbelasteten Sperrstift 6o, der mit einer von drei Rasten 61 zusammen arbeitet, kann der Umschaltring leicht lösbar entweder in einer Endstellung oder in einer Zwischenstellung verriegelt werden, in welch letzterer Stellung beide Klinkensätze unwirksam sind.
  • Die axiale Bewegung der Vorschubspindel :28 in Vorwärtsrichtung wird durch einen Ansatz 62 begrenzt, der sich gegen ein Stützlager 63 legt, das in dem Zwischengehäuse 33 angeordnet ist.'Der axialen Rückwärtsbewegung wird Widerstand geleistet durch Anlegen des freien Endes 65 der Spindel gegen ein Drucklager66 in einer Bohrung67 des hinteren Gehäuses 34; in dieser Bohrung liegt auch eine Feder 70, die sich mit ihrem einen Ende gegen das Lager 66 und mit ihrem anderen Ende gegen einen Flansch 71 einer in das Gehäuse 34 eingeschraubten Kappe 72 legt.
  • Die Arbeitsweise der soeben beschriebenen Einrichtung für das Vorwärtsspringen und den Vorwärtsvorschub ist folgende: Die Bewegung des Bohrhammers 2o längs der Führungen:2i in Vorwärtsrichtung wird bewirkt durch Drehen der Spindel 28, umgekehrt zur Uhrzeigerrichtung vom Arbeiter aus gesehen. Wenn der Steuerhebel 59 in die Vorwärtsstellung gelegt ist, wie in Fig. 13 und 17 dargestellt, wird der Umschaltring 5o so gedreht, daß der Klinkensatz 48b ausgehoben und der Klinkensatz 48, in die Zähne 44 eingerückt ist. Diese Klinken verriegeln den Ring40 und infolgedessen die Vorschubspindel 28 gegen eine Bewegwig in Uhrzeigerrichtung, gestatten aber eine Drehung der Spindel umgekehrt zur Uhrze'igerrichtung, um den Bohrhammer vorzuschieben. Das Arbeiten des Bohrmotors vor der Zeit, wo der Bohrstahl sich gegen das Gestein legt, bewirkt, daß der Kolben 23 sehr schnell hin und her geht und sowohl auf den vorderen als auch auf den hinteren Kopf des Zylinders elastisch aufgefangene Schläge ausführt. Diese Schläge -werden auf die Wandermutter 2,7 übertragen. Die Steigung der Spindel und der Mutter ist so, daß beim Vorwärtsschlag die Wandermutter sich nach vorn bewegt und dabei die Vorschubspindel entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung dreht. Wenn durch den Kolben ein rückwärts gerichteter Schlag ausgeführt wird, kann sich die Mutter nicht rückwärts bewegen, da die Klinken A, die Vorschubspindel 28 an einer Drehung in Uhrzeigerrichtung hindern. Demgemäß erteilen die Stöße des BohrhammerS 20 der Vorschubspindel eine Reihe rotierender Bewegungen in umgekehrter Uhrzeigerrichtung, die den Bohrhammer vorwärts treiben, und zwar gerade so lange, wie der Kolben auf den vorderen Kopf des Zylinders Schläge ausführt, die stark genug sind, um zu veranlassen, daß die Mutter die Spindel dreht.
  • Die Stärke des dem Bohrhammer erteilten vorwärts gerichteten Schlages bestimmt sich durch die Stellung des Bohrers. Wenn der Bohrer 24 nicht mit dem Gestein in Berührung ist, nimmt er eine Stellung vor dem Kolben an, wie etwa in Fig. 4 dargestellt. In dieser Stellung des Bohrers führt der Kolben einen abgedämpften Schlag gegen einen Ansatz 74 des vorderen Kopfes aus. Solange der vordere Kopf den größten Teil der lebendigen Kraft des Kolbens aufnimmt, ist dieser Vorwärtsimpuls genügend, um den Bohrhammer durch die oben beschriebene Einrichtung vorzuschieben, die als Vorwärtssprinü-Vorwärtsvorschubeinrichtung bezeichnet wird.
  • Diese Einrichtung wird jedoch von sich aus nicht genügend arbeiten, nachdem das tatsächliche Bohren begonnen hat. Wenn der Bohrer 24 seine Arbeitsstellung erreicht und das Gestein zu bohren beginnt, bewegt sich das innere Ende des Bohrers in die Kolbenkammer und erreicht die Stellung gemäß Fig. 5, in der der größere Teil der lebendigen Kraft des Kolbens durch den Bohrer und nicht durch den vorderen Kopf aufgenommen wird. Bei früher üblichen Vorrichtungen, die nur einen einzigen Vorschub verwenden, hat es sich gezeigt, daß der Bohrhammer nicht genügenden Vorschub erhält, um zu gestatten, daß der Bohrer die Stellung gemäß Fig. 5 einnimmt. Da diese früheren Vorschubeinrichtungen bezüglich ihres Arbeitens von Impulsen abhängen, die auf den vorderen Kopf des Zylinders ausgeübt werden, ergeben sie keinen Vorschub mit der vollen, dem Bohrer erteilten Kolbenkraft. Infolgedessen besteht ein Nacheilen zwischen der Stellung des Bohrers und der Stellung des Bohrhammers, das bewirkt oder gestattet, daß der vordere Kopf einen Teil des Stoßes aufnimmt, der auf den Bohrer übertragen werden sollte, wobei der letztere eine Stellung zwischen den Stellungen gemäß den Fig. 4 und 5 einnimmt. Es hat sich gezeigt, daß, wenn der Kolben einen großen Teil seiner Energie gegen den vorderen Kopf anstatt gegen den Bohrer abgibt, ein Verlust an Wirkungsgrad, eine Verringerung der Bohrergeschwindigkeit und ein häufiges Brechen der Teile des Bohrhammers auf' treten. Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile und Störungen dadurch, daß der Vorschüb so gesteuert wird, daß der Bohrer in einer Stellung ist, bei der er mit größtem Wirkungsgrad arbeitet. Die ideale Stellung ist in Fig. 5 angedeutet, wo der Bohrhammer so vorgeschoben ist, daß er bewirkt, daß der Bohrer einwärts nach der Kolbenkammer zu hineinragt, ohne daß er zu hart gegen das.Gestein gedrückt wird. Demgemäß ist eine zweite Vorschubeinrichtung vorgesehen, die von selbst in Wirksamkeit tritt, wenn die erst beschriebene Vorschubvorrichtung aufgehört hat, wirksam zu werden. Rückwärtsimpuls - Vorschub Die Einrichtung zum Vorwärtsschieben des Bohrhammers im Ansprechen auf Impulse in der entgegengesetzten Richtung besteht im wesentlichen darin,daß die axiale Hinundherbewegung der Vorschubspindel in rotierende Bewegung umgewandelt wird, und zwar durch Aufnehmen eines Rückwärtsimpulses, Aufspeichern der so aufgenommenen Energie und durch darauffolgendes Drehen der Spindel in der Vorschubrichtung, nachdem der Impuls bzw. Schlag ausgeführt ist. Zu beachten ist, daß, während ein größtmöglicher Wirkungsgrad die Beseitigung von Stößen gegen den vorderen Kopf des Zylinders verlangt, der Kolben bei seinem Rückhub auf den hinteren Kopf einen Stoß ausüben kann, ohne das richtige Arbeiten des Bohrhammers zu beeinträchtigen. Dieser Rückwärtsimpuls wird auf die von dein Bohrer getragene Wandermutter übertragen. Die Klinken 48" verhindern, daß die Mutter die Spindel dreht, wenn letztere nach rückwärts gestoßen wird, und es bewegen sich demgemäß Spindel und Mutter als Ganzes in der Richtung der Achse der Vorschubspindel nach hinten. Die rückwärtige Axialbewegung der Spindel bewirkt, daß der Ansatz 65 das Stützlager 66 gegen die Feder drückt und diese zusammendrückt, so daß sie den Rückwärtsschub des Kolbens aufnimmt. Die Feder speichert die so empfangene Energie auf und gibt sie dann wieder frei, um die Vorschubspindel in die normale Stellung zu bringen, nachdem der Impuls ausgeführt ist und während der Kolben sich vorwärts bewegt. Die Vorrichtung zum Umwandeln der axialen Hinundherbewegungen der Vorschubspindel in eine schrittweise drehende Bewegung eilthält einen Kopf 76 an der Vorschubspindel mit Spiralnaten 77, der eine beschränkte axiale Bewegung zwischen dem Stützlager 63 und dem inneren Ende >des rückwärtigen Gehäuses 34 ausführen kann. In einer Bohrung 81 im Zwischengehäuse 33 liegt eine Muffe 8o, die den Kopf 76 umgibt und lose zwischen dem Drucklager 63 und dein Ende eines Kupplungsgehäuses 8.2 gehalten ist. Ein Teil der Innenfläche dieser Muffe enthält Zähne 83, die in die Nuten 77 des Kopfes 76 eingreifen. Die Steigung dieser Nuten verläuft umgekehrt zu der Steigung der Spiralnuten der Spindel :28. Ein Hinundherbewegen dieser Spindel gegenüber der Muffe 8o bewirkt, daß das eine dieser ineinandergreifenden Elemente gegenüber dem anderen sich dreht.
  • Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um zu gestatten, daß die Muffe 8o sich während der Rückbewegung der Vorschubspindel dreht und um diese Muffe zu sperren und die Vorschubspindel zu zwingen, sich während der Vorwärtsbewegung der letzteren zu drehen. Diese Einrichtung besteht aus einem Kupplungsgehäuse 82 und einer darin liegenden Kupplungsfeder 85. Das eine Ende der Kupplungsfeder hat (Fig. 9) eine Nase 86, die sich in einen Schlitz 87 in dein Ende der Muffe 8o einlegt. Das andere Ende der Feder legt sich gegen einen Flansch 88 des Kupplungsgehäuses. Die Feder ist fest in dem Kupplungsgehäuse eingeschliffen und etwas länger als der Raum, den sie einzunehmen hat, wenn sie eingebaut ist, wobei ihr Umfang in enger Berührung mit der Innenfläche des Kupplungsgehäuses 82 ist. Wie man aus Fig. 9 erkennt, kann, wenn das Kupplungsgehäuse 82 gegen Drehung verriegelt ist, die Muffe 8o sich nur umgekehrt zur Uhrzeigerrichtung (in Richtung des Pfeiles) drehen. Die Feder ist so gewickelt, daß sie sich, wenn die Muffe 8o sich in Uhrzeigerrichtung zu drehen versucht, radial nach der Innenfläche des Kupplungsgehäuses 82 ausdehnt. Hierdurch wird verhindert, daß die Muffe 8o sich in Uhrzeigerrichtung dreht, wenn das Kupplungsgehäuse festgehalten wird, während eine Drehung der Muffe entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung nicht verhindert wird, die auf das Ende 86 der Feder eine Zugwirkung ausübt und diese zu kontrahieren versucht.
  • Die Arbeitsweise der Rückwärtsspring-Vorw#rtsvorschubeinrichtung ist folgende: Angeäonnnen, das Kupplungsgehäuse 82 sei durch die noch zu beschreibende Vorrichtung gegen eine Bewegung in Uhrzeigerrichtung Arbeitsstellung verriegelt und der gegenüber Bohrer dem befinde Gestein, sich mit in « seinem Schaft in die Kolbenkammer hineinragend, wie in Fig. 5 angegeben. Der Gesteinsbohrkolbeti bewegt sich innerhalb des Zylinders hin und her und schlägt bei dem einen Hub auf den Bohrer ?,4 und bei dem anderen Hub auf den hinteren Kopf des Zylinders, wodurch auf die Wandermutter 2-7 eine Reihe rückwärts gerichteter Schläge ausgeführt wird. Da die Vorschtbspindel:28 durch die Klinken 48a gegen Uhrzeigerbewegung gesperrt ist, wird die Spindel zusammen mit der Wandermutter nach rückwärts geschoben, wobei während der Rückwärtsbewegung keine Drehbewegung der Spindel vorhanden ist. Der Rückstoß der Spindel. bewirkt, daß die Nut-und Federverblindung 76, 83 sich verschiebt. Da die Vorschubschraube sich nicht in Uhrzeigerrichtung drehen kann, geht sie ohne Drehen hin und her, bewirkt aber, daß die Muffe sich in entgegengesetzter Richtung dreht, wobei die Kupplungsfeder 85, gestattet, daß ihr Ende 86 entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gezogen wird. Der Längsschub der Vorschubspindel drückt die Rückstoßfeder 7o zusammen. Nachdem der rückwärtige Längsschub aufgehört hat, bewegt,die Rückstoßfeder 7o die Vorschubspindel nach vorn. Während dieser Vorwärtsbewegung ist die Muffe 8o an einer Drehung in Uhrzeigerrichtung verhindert, und es ist deshalb die Vorschubspindel wegen der Neigung Aer Nut-und Federverbindung 77 und 83 zu einer Drehung entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung gezwungen. Diese Drehbewegung der Vorschubspindel schiebt den Gesteinsbohrhammer gegen das Gestein vor.
  • Die Geschwindigkeit des Vorschubes, der durch die Rückwärtsspringvorschubvorrichtung erzeugt wird, wird durch die Amplitude der axialen Stöße der Vorschubspindel 28 gesteuert. jede Tendenz der Vorschubvorrichtung, den Bohrhammer dicht gegen den Bohrer zu drücken, verkürzt selbsttätig den Hub der axialen Bewegungen durch Vergrößerung der mittleren Spannung an der Rückstoßfeder 70 und bewirkt, daß der Kopf 76 der Vorschubspindel sich aus der Stellung gemäß Fig- 3 in eine Stellung bewegt, die zwischen denen gemäß Fig- 3 und i liegt. Umgekehrt wird, wenn der Bohrhammer die Tendenz hat, hinter dem Bohrer nachzueilen, der Hub selbsttätig verlängert.
  • Zweckmäßig haben die Gewinde am vorderen Ende der Vorschubspindel eine längere Führung als die Spiralen am Kopf 76, so daß der frei laufende Vorschub mehrmals so schnell sein kann wie die maximale Bohrgeschwindigkeit.
  • Während der frei laufenden Bewegung des Bohrhaminers behindern die axialen Hinundherbewegungen der Spindel, die durch die Rückstoßfeder 70 gestattet werden, nicht das Arbeiten der Vorwärtsspringvorschubeinrichtung. Beim Rückhub des Kolbens gestattet die Feder 7o der Spindel, sich um ein beschränktes Stück mit der Vorschubinutter 27 zu bewegen; beim Vorwärtshub dagegen hält das Stützlager 63 den Spindelkopf zwangsläufig in normaler Stellung fest, während sich die Mutter axial über der Spindel bewegt, letztere dabei drehend und den Bohrhammer vorschiebend. Rückwärts- und neutrale Steuerung Der Steuerhebel 59, der die Klinkenscharen 48#" und 48b auswählt, um die Richtung des Freilaufens der Vorwärtsspringvorschubeinrichtung zu bestimmen, kann auch die andere Vorschubeinrichtung sowohl in der neutralen als auch in der Umkehrstellung außer Betrieb setzen. Die Vorrichtung zur Steuerung der Vorschubeinrichtung für den Rückwärtsimpuls enthält einen Sperrstift go (Fig. 13), der sich gegen die Außenwand des Kupplungsgehäuses 82 legt und innerhalb einer Ausnehmung gi im Zwischengehäuse 33 liegt-Durch einen federbelasteten Kolben 92 wird dieser Stift gegen das obere Ende der Ausnehmung gedrückt. Wenn dieser Kolben 92 in Wirksamkeit ist, sind das Kupplungsgehäuse 82 und die Muffe 8o gegen eine Bewegung in Uhrzeigerrichtung gesperrt, so daß die Förderspindel sich, wenn sie sich vorwärts bewegt, umgekehrt zur Uhrzeigerrichtung drehen muß. Gegen die andere Seite des Sperrstiftes go legen sich zwei die Außerbetriebsetzung bewirkende Kolben 94, die in Ausnehmungen 95 der Steuerwelle 57 nach oben gedrückt werden, wenn der Steuerhebel 59 sich in der Vorwärtsstellung befindet, so daß der Riegel go arbeiten kann. Wenn der Steuerhebel 59 aus der normalen Stellung herausbewegt wird, werden die Kolben 94 aus den Ausnehmungen 95 herausgedrückt und kommen in flache Ringnuten 96 zu liegen, die die Stenerstange 57 nachgiebig gegen axiale Trennung ve ' rriegeln. Eine Bewegung der Kolben 94 aus den Ausnehmungen 95 heraus bewirkt, daß der Sperrstiftgo eine Stellung in der Mitte der halbmondförmigen Ausnehmungengi einnimmt, so daß das Kupplungsgehäuse sich frei in beiden Richtungen drehen kann. Bei einer Bewegung des Steuerhebels aus der Vorwärtsstellung in die Umschaltstellung wird der Umschaltring 5o entgegengesetzt zur Uhrzeigerrichtung und aus der Stellung gemäß Fig. io hinweggedreht, so daß die Klinken A, außer Betrieb kommen und die Klinken 48b sich in die Zähne 44 einlegen. Der Klinkenring 40 gestattet dann der Spindel 28 nur einen Vorschub in umgekehrter Richtung, und es bewegen die rückwärtigen Impulse, die von dem Kolben ausgeübt werden, den Bohrhammer von dem Gestein hinweg. Gleichzeitig gestattet das Außerbetriebsetzen des Sperrstiftes go eine Drehung des Kupplungsgehäuses 82- der Kupplungsfeder 85 und der Muffe So mit der Vorschubspindel.
  • Wenn sich der Steuerhebel 59 in neutraler Stellung befindet, werden der Sperrstift go und beide Klinkensätze 48" und 48b außer Betrieb gesetzt, so daß der Klinkenring und die Muffe sich frei in beiden Richtungen drehen können. Es kann dann der Bohrer von Hand in die gewünschte Stellung gebracht werden.
  • Ein federbelasteter Riegel 98 im hinteren Gehäuse 34 in Verbindung mit Rasten 99 im Handgriff dient zur leicht lösbaren Verriegelung des Handgriffes- in der ausgewählten Stellung.
  • Zur etwaigen Verzögerung oder.Aufhebung des Vorschubes des Bohrhammers ist eine. Bremse vorgesehen. Sie besteht aus einem Bremshebel ioo, der bei ioi an dem gabelförmigen Kopf eines hohlen Zapfens io?- angelenkt ist, der in die Kappe 7?- eingeschraubt ist. Der Bremshebel trägt einen Nocken 101 der sich gegen das Ende einer Brenisstange io4 legt. Das andere Ende dieser Stange liegt teleskopartig verschiebbar innerhalb äer Vorschubspindel und legt sich gegen einen Bremsschlüssel io3, der in einem Schlitz io6 der Spindel liegt und in dein Klinkenring 40 gehalten wird. Eine Bremsscheibe io8, die an dem vorderen Gehäuse 3:2 befestigt ist, ist mit einem Bremsbelag iog versehen, gegen den sich der Klinkenring 4o anlegen kann. Wenn der Bremshebel ioo nach rückwärts geschoben wird, #drückt der Nocken 103 über die Stange 104 und den- Schlüssel io5 den Klinkenring 4o gegen den Bremsbelag. Durch eine Feder i i o wird die Bremsstange 104 normalerweise in die Auslösestellung gedrückt. Durch die Gewindeverbindung zwischen dem Zapfen io2 und der Kappe 72 kann die Bremse eingestellt werden.
  • Durch einen Stutzen i i i im vorderen Kopf 32 kann die ganze Vorrichtung mit Öl gefüllt werden.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCIIE: i. Selbsttätige Vorschubeinrichtung fÜr Schlagwerkzeuge, insbesondere Gesteinsbohrhämmer, die unter Ausnutzung der Rückstöße arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spindel (28), die durch eine Wandermutter (:27) mit dem Bohrhammer (2,o) verbunden ist, zwischen zwei Anschlägen (34, 63) frei verschiebbar im Führungsbett (234 34) gelagert ist und bei ihrer Rückbewegung einen Kraftspeicher (Feder) (70) spannt, der die Spindel (28) in der entgegengesetzten Richtung bewegt, nachdem die Rückbewegung aufgehört hat, wobei eine Drehvorrichtung (76, So, 85) eine Drehung der Spindel im Führungsbett herbeiführt.
  2. 2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung aus einem Kopf (76) und aus einer Muffe (So) besteht, die durch- Feder und Nuteingriff (83, 76) auf die Spindel (28) so einwirken, daß sie an einer Drehung in einer Richtung verhindert ist, so daß sie sich bei ihrer Vorwärtsbewegung drehen muß, sich aber ohne Drehung rückwärts verschieben kann. 3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichet, daß zur Verhinderung der Drehung der Muffe (So) in der einen Richtung eine Freilaufkupplung vorgesehen ist, bestehend aus einer feststehenden Buchse (82, 88) mit daran liegender Feder (85), deren Ende mit der Muffe (So) verbunden ist, so daß sie die Ausdehnung der Feder zur sperrenden Verbindung mit der Buchse (82, 88) bewirkt, wenn die Muffe (8o) sich in der einen Richtung zu drehen sucht, und die Spannung und die Freigabe der Feder bewirkt, wenn die Muffe (So) sich in der anderen Richtung dreht. 4.Vorschubeinrichtungnach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Bett (:21) ein Zylinder (32) befestigt ist, durch den die Vorschubspindel (28) hindurchgeht, auf die ein Klinkenring (40) mit geringer axialer Bewegung aufgekeilt ist, und daß dieser Klinkenring (40) und der Zylinder (32) mit normalerweise voneinander entfernt liegenden Bremsflächen (iog) versehen ist, und daß ein Bremsgestänge (ioo, io4, io5) vorgesehen ist, durch das der Klinkenring (4o) gegen den Teil (32) zwecks Einrückens der Bremsflächen bewegt werden kann. 5. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Klinkenringes (40) durch eine Bremsstange (104) gebildet wird, die inmitten der Vorschubspindel (28) liegend geführt ist und einen Bremsschlüssel (105) betätigt, der mit dem Klinkenring (40) verbunden und innerhalb eines Querschlitzes (io6) der Spindel beweglich angeordnet ist. 6.VorschubeinrichtungnachAnspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Vorschubspindel (28) und dem Führungsbett ein Klinkengetriebe (48, 44) geschaltet ist, das eine Drehung der Spindel (28) während ihrer Rückwärtsbewegung verhindert, aber während ihrer Vorwärtsbewegung gestattet.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5409070A (en) * 1993-10-18 1995-04-25 Roussy; Raymond J. Coupling for rotary-vibratory drills
US20060191719A1 (en) * 2005-02-28 2006-08-31 Roussy Raymond J Method of geothermal loop installation
US7647988B2 (en) * 2005-02-28 2010-01-19 Raymond J. Roussy Method and system for installing geothermal transfer apparatuses with a sonic drill
US8210281B2 (en) * 2005-02-28 2012-07-03 Roussy Raymond Method and system for installing geothermal transfer apparatuses with a sonic drill
US8136611B2 (en) * 2005-02-28 2012-03-20 Roussy Raymond Method and system for installing micropiles with a sonic drill
US7891440B2 (en) * 2008-02-22 2011-02-22 Roussy Raymond J Method and system for installing geothermal transfer apparatuses with a sonic drill and a removable or retrievable drill bit
US8118115B2 (en) * 2008-02-22 2012-02-21 Roussy Raymond J Method and system for installing geothermal heat exchangers, micropiles, and anchors using a sonic drill and a removable or retrievable drill bit
AU2012392519B2 (en) * 2012-10-16 2016-11-03 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling motor with one-way rotary clutch
DE102017207249A1 (de) * 2017-04-28 2018-10-31 Aktiebolaget Skf Teleskopsäule

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