DE67344C - Gesteinbohrmaschine, bei welcher die Bohrspindel mittels zweier Arbeitskolben verschiedenen Querschnitts durch Druckluft ein- und auswärts getrieben wird - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die nachstehend beschriebene Gesteinbohrmaschine ist dadurch gekennzeichnet, dafs Prefsluft oder ein sonstiges Treibmittel, welches den Kolben nach der einen Richtung bewegt hat, auch dazu benutzt wird, den Kolben in der anderen Richtung zu bewegen, wodurch eine bedeutende Kraftersparnifs erzielt wird.

Zu diesem Zwecke sind auf der Bohrspindel zwei Arbeitskolben von verschiedenem Querschnitt angeordnet, deren Bewegung zweckmäfsig durch einen entsprechend gestalteten, vom Treibmittel (der Prefsluft) selbst bewegten Schieber gesteuert wird.

Fig. ι der Zeichnungen zeigt den Lä'ngenschnitt einer solchen Gesteinbohrmaschine, bei welcher die frische Prefsluft die Spindel vorwärts bewegt, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie w-w, Fig. i, Fig. 3 den Längenschnitt einer Maschine, bei welcher die frische Prefsluft die Spindel rückwärts bewegt, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie x-x, Fig. 3, Fig. 5 den Längenschnitt einer Abart. Fig. 6 und 7 zeigen Schnitte nach Liniey-y bezw. \-\ von Fig. 5, Fig. 8 und 9 eine Abart der in Fig. 1 dargestellten Schieberanordnung, und die Fig. 10 und 11 zeigen Schnitte einer weiteren Schieberanordnung.

Im Arbeitscylinder α der Bohrmaschine ist die Bohrspindel b mit den beiden Arbeitskolben c und d angeordnet. Aufsen am Cylinder befindet sich der Schieberkasten e, welcher mit einer Oeffhung f für den Zutritt der Prefsluft versehen ist und den Steuerschieber g enthält, welcher mit den beiden Kolben h und i von ungleichem Querschnitt verbunden ist. Wenn der Schieber g seine äufserste linke, nicht dargestellte Lage einnimmt, gelangt die durch die Oeifnung_/ einströmende frische Prefsluft aus dem Schieberkasten e durch den Kanal 1 hinter den Kolben d und treibt denselben in die dargestellte Lage.

Sobald der Kanal 4 vom Kolben d freigelegt ist, strömt gespannte Luft hinter den Steuerkolben h und treibt denselben infolge der gewählten Querschnittsverhältnisse der Kolben h und i nach rechts in die gezeichnete Lage; der Raum hinter dem Kolben i steht durch Oeffnung 5 mit der Atmosphäre in Verbindung.

Bei dieser Stellung des Schiebers g ist die Verbindung des Kanals 1 mit dem Schieberkasten abgeschlossen und durch den Schieberkanal g^] die Verbindung mit dem Kanal 2 hergestellt, wodurch die beiden Cylinderenden mit einander in Verbindung kommen. Infolge dessen kann die Prefsluft, welche im rechten Cylinderende gewirkt und dadurch die Bohrspindel vorwärts bewegt hatte, jetzt durch die Kanäle 1, g^l und 2 in das andere Ende des Cylinders entweichen und auf den Kolben c, welcher gröfseren Querschnitt als der Kolben d besitzt, einwirken, wodurch die Bohrspindel sich rückwärts bewegt. Während dieser Rückwärtsbewegung passirt der Kolben d den Kanal 4 und giebt denselben wieder frei, wodurch der hinter dem Kolben h liegende Raum mit dem Raum zwischen den beiden Kolben c und d in Verbindung kommt. Dieser

Zwischenraum steht jedoch auch mit der atmosphärischen Luft mittelst des Kanals 3^x in Verbindung, an welchen sich die Ausströmüngsöffnung anschliefst, so dafs, dem Querschnittsunterschiede der Kolben h und i entsprechend, durch den Druck der Luft der Schieber g so eingestellt wird, dafs der Kanal 1 freigegeben wird und die Kanäle 2 und 3 durch die Muschel g² in Verbindung mit einander kommen. Alsdann wirkt wieder frische Luft auf den Kolben d ein, und die Luft, welche auf den Kolben c eingewirkt hatte, strömt durch 3^X aus. Dadurch, dafs man den Raum zwischen den Kolben c und d durch den Kanal 3^X mit der atmosphärischen Luft verbindet, erreicht man, dafs während der Vorwärtsbewegung dieser beiden Kolben reine, aus dem Raum vor dem Kolben c entweichende Luft in diesen Raum gelangt, anstatt unreiner Luft. Letzteres würde der Fall sein,, wenn dieser Raum directe Verbindung mit der atmosphärischen Luft hätte. Die Spindel b und damit der Bohrer wird in bekannter Weise durch die Theile j kl umgesetzt. Nach dem Vorhergegangenen wurde die Prefsluft zum Vorwärtsbewegen des Arbeitskolbens benutzt, es ist jedoch klar, dafs sie auch zum Rückwärtsbewegen der Bohrspindel benutzt werden kann. Diese Anordnung ist besonders zweckmäfsig für vertical arbeitende Maschinen. Hierbei kann, da das vereinigte Gewicht der Bohrspindel und der Kolben zur Erhöhung des Schlages beiträgt, die expandirende Luft zur Abwärtsbewegung und die frische Prefsluft zum Heben des Bohrers benutzt werden.

Eine solche Anordnung ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt, bei welcher die beiden Kolben zwar gleichen Durchmesser, jedoch verschiedene Arbeitsfläche haben, während der Kanal 1 am unteren Ende des Cylinders angeordnet ist und der Kanal 2 mit dem oberen Ende in Verbindung steht. Der in Verbindung mit dieser Abart dargestellte Schieber ist mit seinen Kolben fest verbunden; damit sich der _ Schieber jedoch um seine Achse nicht drehen kann, ist am einen Ende des Schieberkastens eine Vierkant- oder andere geeignete Führung m angeordnet, auf welcher sich der Schieber und die Kolben verschieben. Der Schieber ist mit nur einem Kanal versehen, mit welchem die Kanäle 1 . und 2 bezw. 2 und 3 abwechselnd in Verbindung gebracht werden können. Die Wirkungsweise dieser Maschine ist im wesentlichen dieselbe, wie diejenige der ersten Anordnung. Auf der Zeichnung sind die Kanäle in der Stellung dargestellt, welche sie nach dem Absperren der frischen Prefsluft vom Boden des Cylinders und nach der Verbindung des Schiebers mit den Kanälen 1 und 2 einnehmen. Die Luft strömt nun vom unteren Ende des Cylinders nach dem oberen Ende desselben, wirkt auf den Kolben c, welcher eine gröfsere wirksame Fläche als der Kolben d besitzt, ein und treibt denselben abwärts, wobei durch das Gewicht der Bohrspindel und der Kolben die Kraft des Schlages erhöht wird. Hat der Kolben d bei seiner Abwärtsbewegung das Ende des Kanals 4 passirt, so strömt die hinter dem Kolben h befindliche Luft unter Druck in den Zwischenraum der beiden Kolben c und d und von hier durch die Oeffnung 6 in die freie Luft.

Hierbei stellt die durch Oeffnung f eintretende Luft infolge des ungleichen Flächeninhalts der gegenüberliegenden Flächen der Kolben h und i den Schieber g, wie oben beschrieben, so ein, dafs die Kanäle 2 und 3 mit einander und der Kanal 1 mit der Luftzuführungsöffnung f in Verbindung^ kommen. Die Prefsluft wirkt dann auf den Kolben d und hebt die Bohrspindel, während die hinter dem Kolben c befindliche Luft nach dem Ausströmungskanal 3 gelangt. Die Oeffnung . 6 dient aufser zu dem oben genannten Zweck auch noch dazu, zu verhindern, dafs der Kolben d gegen den Vorderdeckel des Cylinders anstöfst. Hat die Bohrspindel nämlich eine gewisse Strecke zurückgelegt, so wird, ehe der Kolben d auf diesen Deckel trifft, die Oeffnung 6 durch den Kolben c freigegeben, so dafs die Prefsluft entweichen kann.

Anstatt unter hohem Druck stehende Luft an einem Ende des Arbeitscylinders einzuführen und dieselbe am anderen Ende expandiren zu lassen, kann man auch zwischen den beiden Kolben bezw. in der Mitte des Cylinders zunächst frische Luft eintreten lassen. Eine solche Anordnung zeigen die Fig. 5, 6 und 7, bei welcher die Prefsluft auf die eine Seite des Kolbens d und die expandirende Luft auf die andere Seite desselben einwirkt; in diesem Falle steht der Raum hinter dem Kolben c mit der Atmosphäre durch die Kanäle 7 und 8 und den Ausströmungskanal 3 in Verbindung. Die Anordnung des Schiebers g ist auch in diesem Falle der letztbeschriebenen Abart ähnlich. Die durch den Kanal 1 eintretende Prefsluft strömt, nachdem sie die Bohrspindel in der einen Richtung dadurch bewegt hat, dafs sie auf die kleinere Arbeitsfläche des Kolbens c einwirkte, durch die Kanäle 1 und 2 nach dem Kolben d mit gröfserer Arbeitsfläche und bewegt denselben in umgekehrter Richtung. Bei dieser Abart ist der Raum hinter dem kleineren Schieberkolben i, anstatt in directer Verbindung mit der Atmosphäre, ebenfalls mit dem Kanal 2 durch den Kanal 9 in Verbindung, so dafs, nachdem der Kolben d während seiner Rückwärtsbewegung den Kanal 4 passirt hat, der Luftdruck an den Enden des Schiebers g ausgeglichen wird. Infolge dessen kann sich der

letztere unter dem Einflufs der durch Oeffnung f eintretenden Luft nach links bewegen.

Die Fig. 8 und 9 zeigen, wie der in Fig. 3 und 5 dargestellte Schieber mit der in Fig. 1 dargestellten Maschine verbunden werden kann. Bei der in Fig. 10 und 11 gezeigten Schieberanordnung wird die Luft, statt zwischen den Schieberkolben h und i, an dem dem Kolben i gegenüberliegenden Ende des Schieberkastens eingeführt. Der Kolben bewegt sich in der betreffenden Richtung und giebt infolge des Druckes den Kanal 1 frei. Die Bewegung in der anderen Richtung erfolgt durch den Luftdruck, welcher aus dem Cylinder durch Kanal 4 kommt, wobei die Fläche des Kolbens h zu der des Kolbens i in einem solchen Verhä'ltnifs steht, dafs der Druck auf den Kolben h gröfser ist als derjenige auf den Kolben i, wenn die Verbindung mit dem Cylinder, durch den die Oeffhung 4 freigebenden Kolben d hergestellt ist. In diesem Falle ist der Raum vor dem Kolben h stets mit der Atmosphäre, und zwar zweckmäfsig durch die Ausströmungsöffhung 3 in Verbindung, um so den Eintritt von unreiner Luft zu verhindern.

Damit durch den Kanal 5 in den Schieberkasten keine unreine Luft eintreten kann, verbindet man diesen Kanal durch ein geeignetes Rohr mit der Ausströmungsöffnung, oder man bildet einen Kanal durch den Kolben i, wie Fig. 8 in Punktirung zeigt, welcher mit dem Auspuffkanal in Verbindung steht, in welchem Falle der Kanal in Wegfall kommen kann.

Claims (2)

Pa tent-AnSprüche:

1. Eine Gesteinbohrmaschine, bei welcher die Bohrspindel (b) mittelst zweier Arbeitskolben (c und d) verschiedenen Querschnitts durch Druckluft ein- und auswärts

: getrieben wird, die auf den gröfseren Kolben wirkt, nachdem sie auf den kleineren gewirkt hat, wobei die Vertheilung der Luft durch einen Kolbenschieber (g) mit zwei Kolben (i h) verschiedenen Querschnitts stattfindet, welcher in einem Schieberkasten liegt, der durch einen Kanal (4) Verbindung mit demjenigen Theil des Arbeitscylinders (i) hat, in welchem die frische Druckluft wirkt, derart, dafs der Kolbenschieber (g) durch die neu zutretende und die vom Arbeitscylinder kommende Luft hin- und herbewegt und Druckluft vom kleinen Arbeitskolben gegen den gröfseren geführt wird.

2. Bei der durch Anspruch 1. gekennzeichneten Gesteinbohrmaschine die Verbindung des Raumes zwischen den Arbeitskolben (c d) mit dem Auspuffkanal, zum Zwecke, den Eintritt von unreiner Luft in den Arbeitscylinder zu verhindern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.