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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine
Bohreinrichtung, die insbesondere zum Bohren von Löchern verwendet
wird, die zur Extraktion von Felsen und Erzen bestimmt
sind, in welcher das Bohrwerkzeug in eine Drehbewegung
versetzt wird, wobei diese Gruppe auf einer
Vorschubeinrichtung montiert ist, die es gestattet, während des Bohrens
einen Schub auf das Werkzeug auszuüben.
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Es ist bekannt, daß das durch die Berührung des Werkzeugs
oder des Bohrkopfes mit dem Gelände erzeugte Drehmoment mit
der angelegten Schubkraft zunimmt.
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Es ist daher notwendig, Regelvorrichtungen vorzusehen, die
es gestatten, den auf das Werkzeug ausgeübten Schub an das
maximal zulässige Drehmoment durch die Antriebsvorrichtung
anzupassen, um das verwendete Werkzeug gegenüber der Gefahr
eines Blockierens in dem gebohrten Gelände zu schützen.
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Fig. 1 und 2 zeigen in sehr schematischer Weise eine
Schlagbohrvorrichtung bekannter Bauart in zwei
Betriebsstellungen. Diese Figuren zeigen einen mit einem Werkzeug 2
ausgestatteten Bohrhammer 1, der einerseits einer
Schlagvorrichtung 3 und andererseits einer
Drehantriebsvorrichtung 4 zugeordnet ist. Der Bohrhammer ist gegenüber dem
Gelände 5, in dem eine Bohrung durchgeführt werden soll, mit
Hilfe eines auf einer Gleitschiene 7 gelagerten
Vorschubsystems 6 verschiebbar gelagert. Das Vorschubsystem umfaßt
einen Hydraulikzylinder 8, dessen Gehäuse mit der
Vorrichtung 6 verbunden ist und dessen Stange 9 auf einem
festgelegten Punkt aufliegt. Die unterschiedlichen Bewegungen
erhält man von einer Hydraulikpumpe 10, die über drei
Verteiler 12, 13 bzw. 14 die Schlagvorrichtung 3, einen
Hydraulikmotor 15 und den Zylinder 8 speist. Die Verbindungen werden
über eine Reihe biegsamer Schläuche 16, 17 bzw. 18
hergestellt. Der Versorgungskreis des Hydraulikmotors für den
Drehantrieb des Werkzeugs besteht aus den biegsamen Schläuchen
zwischen der Hydraulikpumpe 10 und dem Verteiler 13,
dem biegsamen Schlauch 17a, dem Drehmotor 15, dem biegsamen
Rücklaufschlauch 17b und dem biegsamen Schlauch zwischen
dem Verteiler 13 und dem Rücklauf an die freie Luft. Eine
Vorrichtung 19 zum Umkehrung des Kreises ist in dem Kreis
angeordnet, der sich zwischen dem Verteiler 14 und dem
Vorschubzylinder 8 der Bohrvorrichung befindet. Das
Umkehrsystem 19 wird durch den Rotationsdruck des Motors 15
angesteuert, wodurch der Drehantrieb der Bohrvorrichtung
gewährleistet wird. Der maximal zulässige Rotationsdruck, von
dem an das Umkehrsystem reagiert, ist einstellbar. Die
Informationsaufnahme dieses Systems ist aus Platzgründen
dennoch sehr weit vom Eingang des Motors 15 entfernt, was zu
recht großen Längen der biegsamen Schläuche führt.
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Unterhalb des maximal zulässigen Rotationsdrucks erfolgt
die Fluidversorgung der unterschiedlichen Antriebselemente,
wie in Fig. 1 gezeigt, entlang der mit dicken Strichen
dargestellten biegsamen Schläuche. Das Umkehrsystem 19 ist in
seiner Ruhestellung und reagiert nicht auf den
Vorschubkreis. In dem Fall, in dem das Werkzeug 2 in dem Gelände
blockiert wird, nimmt der Rotationsdruck zu. Wenn der Druck
einen auf dem Umkehrsystem 19 eingestellten vorbestimmten
Wert übersteigt, kehrt dieses die Versorgungsrichtung des
Zylinders 8 um, wie in Fig. 2 gezeigt, wodurch die
Rückbewegung des Werkzeugs ermöglicht wird.
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In einem solchen Fall wird der hydraulische Rotationsdruck
des Motors nicht direkt gemessen, und die Bohrvorrichung
ist von dem Steuerungssystem sehr weit entfernt. Der
gemessene Druck ist die Summe des Rotationsdrucks des Motors und
der Leitungs-Druckabfälle im Innern des durch den biegsamen
Schlauch 17 gebildeten Kreises. Nun sind aber die
Druckabfälle in einem Kreis in Abhängigkeit von der Temperatur,
die die Viskosität beeinflußt, und von dem Durchfluß des
Hydraulikfluids stark verändertlich.
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Um unter sämtlichen Bedingungen zu arbeiten, muß die
Umkehrvorrichtung 19 auf einen derartigen Wert eingestellt
werden, daß der maximal zulässige Rotationsdruck gleich dem
um den maximalen Druckabfall erhöhten Rotationsdruck ist.
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Während der Rotationsdruck aufgrund des mechanischen
Drehmoments konstant ist, sind die Druckabfälle in Abhängigkeit
von der Temperatur veränderlich. Der gemessene Druck ist
somit in Abhängigkeit von der Temperatur veränderlich, Eine
Vorrichtung dieser Bauart ermöglicht keine Feineinstellung
des Umkehrsystems. Um diesen Unzulänglichkeiten abzuhelfen,
nutzt die Anmelderin eine Bohrvorrichtung, bei welcher der
Ausgangsdurchsatz des Motors zum Eingang des Teiles
gerichtet ist, der das Schlagen gewährleistet. Ein identischer
Durchsatz wird auf den Teil gerichtet, der das Schlagen
gewährleistet, und wird dem Ausgangsdurchsatz des Motors
hinzugefügt, der die Rotation des Werkzeugs gewährleistet. Die
Messung des Rotationsdrehmoments erfolgt durch
differentielle Messung des Druckes zwischen dem Eingang und dem
Ausgang des Rotationsmotors. In diesem Fall ist der
gemessene Rotationsdruck gleich groß wie der Rotationsdruck an
den Klemmen des Motors, wodurch die Druckabfälle des
Rotationskreises ausgeschlossen werden.
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Diese Lösung ermöglicht es, das Umkehrsystem richtig zu
betätigen. Doch erschwert seine Integration die Ausführung
anderer hydraulischer Funktionen aufgrund der Abhängigkeit
des Rotationskreises und des Schlagkreises der
Bohrvorrichtung.
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Verschiedene bekannte Systeme gestatten es, das
Vorschubsystem einer Bohrvorrichtung umzukehren, wenn das
Rotationsdrehmoment zunimmt.
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Das Dokument GNODTKE bezieht sich auf eine
Schlagvorrichtung, die mit einem Vorschubsystem ausgestattet ist, bei
dem der Druck mit Hilfe eines Vergleichsventils gemessen
wird, um auf den hydraulischen Vorschubmotor einzuwirken
und das Blockieren der Spindel im Innern des Felsens zu
verhindern.
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Das Dokument GB-A-1322493 bezieht sich auf ein
Bohrungsgerät mit einem Hydraulikmotor, der eine Spindel antreibt,
und einem Vorschubmechanismus, um die Spindel vorwärts zu
bewegen, wobei eine Meßvorrichtung des Drehmoments auf den
an den Hydraulikmotor anliegenden Fluiddruck reagiert.
Diese Vorrichtung mißt das auf die Bohrungsspindel ausgeübte
Drehmoment, und eine Vorrichtung zum Steuern des Vorschubs
in Form eines Ventils steuert die Strömung des
Hydraulikfluids zu dem Vorschubmechanismus in Abhängigkeit von
dem gemessenen Druck, um den hydraulischen Druck des dem
Vorschubmechanismus zugeführten Fluids umzukehren, falls
das Drehmoment an der Spindel einen vorbestimmten Wert
übersteigt.
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Das Dokument US-A-4064950 beschreibt eine Bohrungsmaschine,
die eine Spindel besitzt, die über einen Hydraulikmotor
gedreht wird. Die Spindel ist auf einer Halterung montiert,
die einen Vorschub während des Bohrens im Fels bestimmt.
Die Halterung wird mittels eines Hydraulikmotors
vorgeschoben und zurückgezogen. Der Hydraulikmotor für den
Drehantrieb und der Vorschubmotor sind derart in Serie
geschaltet, daß, wenn der Rotationswiderstand zunimmt und von
einer Zunahme des Fluiddrucks im Innern des Hydraulikmotors
begleitet wird, eine Verringerung der durch den Hydraulik-
Vorschubmotor ausgeübten Kraft erfolgt, um Beschädigungen
der Spindel zu verhindern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Bohreinrichtung bereitzustellen, die es ermöglicht, sich von den.
Druckabfällen des Hydraulikkreises zu befreien, der den
Motor für den Drehantrieb des Werkzeugs versorgt, und zwar
aufgrund der Veränderlichkeit dieser Druckabfälle in
Abhängigkeit von der Temperatur und dem Durchsatz des
Hydraulikfluids, wobei gleichzeitig ermöglicht wird, eine
optimale Einstellung des maximalen Werts des zulässigen
Rotationsdrehmoments über den gesamten Betriebsbereich der
Vorrichtung beizubehalten, ohne daß technisch aufwändige Lösungen,
insbesondere im Hinblick auf die Hydraulik,
benötigt werden.
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Hierfür wird eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung
bereitgestellt mit einer Bohreinheit, deren Werkzeug von einem
Hydraulikmotor gedreht wird, der einer Vorschubeinrichtung
zugeordnet ist, die es gestattet, eine Auflagekraft der
Bohreinheit auf dem Gelände zu erzeugen, wobei die
verschiedenen Betätigungsglieder von mindestens einer
Hydraulikpumpe über eine Gruppe von Hydraulikverteilern und eine
Gruppe von Rohrleitungen bzw. Schlauchleitungen, wie z. B.
biegsame Schläuche, angetrieben werden, wobei die beiden
Versorgungsrohre bzw. Versorgungsschläuche der
Vorschubeinrichtung des Bohrsystems mit einer Vorrichtung zur
Umkehrung der Zirkulationsrichtung des Fluids in der
Vorschubeinrichtung ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
auf einem der Zweige des Versorgungskreises des
Hydraulikmotors zum Antrieb des Werkzeugs zwischen zwei bekannten
Punkten des Kreises, die sich beiderseits des Motors
befinden, eine Vorrichtung zur Messung des Durchsatzes und der
Viskosität des Hydraulikfluids montiert ist, deren
Druckabfall-Eigenschaften proportional zu denjenigen des
Hydraulikkreises zur Versorgung des Motors für den Drehantrieb
des Werkzeugs sind und die ständig eine Druckabfall-
Information an eine Kompensationsvorrichtung liefert,
wodurch ermöglicht wird, den berechneten Druckabfall, der
durch die Gruppe der Elemente des Kreises erzeugt wird, von
der zwischen diesen beiden Punkten gemessenen
Druckdifferenz zu subtrahieren, wobei die Kompensationsvorrichtung
dann, wenn das Ergebnis dieser Operation einen
vorbestimmten Wert übersteigt, ein Betätigungssignal der Vorrichtung
zum Umkehren der Zirkulationsrichtung des Versorgungsfluids
der Vorschubeinrichtung erzeugt.
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Eine derartige Vorrichtung ermöglicht es, die
Verschiebungsrichtung der Bohrvorrichtung auf ihrer Gleitschiene
umzukehren, um eine Blockierung des Bohrwerkzeugs in dem
Boden zu verhindern, wenn der Rotationsdruck den maximal
zulässigen Rotationsdruck übersteigt.
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Die Meßvorrichtung sendet an die Kompensationsvorrichtung
eine Messung des Druckabfalls aus, der proportional zu
demjenigen des Rotationskreises ist.
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Die Kompensationsvorrichtung verwendet diese Information,
um das Umkehrsystem zu betätigen, wenn die Zunahme des
Rotationsdrucks auf einer Zunahme des mechanischen
Drehmoments beruht.
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Falls die Zunahme des Rotationsdrucks auf einer Veränderung
der Druckabfälle des Rotationskreises beruht, wird das
Umkehrsystem nicht betätigt.
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Die Meßvorrichtung, die Kompensationsvorrichtung und die
Umkehrvorrichtung sowie die Übertragung der Informationen
zwischen den unterschiedlichen Elementen können mechanisch,
hydraulisch, pneumatisch, elektronisch oder elektrisch
sein.
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Der Vorteil dieses Aufbaus beruht darauf, daß die
Druckschwankungen des Fluids, welches den Motor für den
Drehantrieb des Bohrsystems antreibt und die auf Schwankungen des
Druckabfalls des Kreises beruhen, den Wert des maximal
zulässigen Rotationsdruckes nicht beeinträchtigen. Allein die
Änderung des Rotationsdrucks aufgrund der Berührung
zwischen dem Werkzeug und dem Gelände führt zu einer Reaktion
des Umkehrsystems.
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Die Meßvorrichtung kann durch eine Verengung gebildet sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfaßt diese
Bohreinrichtung eine elektrische oder elektronische
Meßvorrichtung, die durch einen analogen oder digitalen
Differenzdrucksensor oder einen einem Durchflußmesser zugeordneten
Temperatursensor gebildet ist, der ein Signal erzeugt, das
ein auf die Umkehrvorrichtung einwirkendes hydraulisches
oder elektrisches Kompensationssystem betätigt.
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Die Kompensationsvorrichtung kann durch einen Regelschieber
gebildet sein, der in einer Bohrung gleitend gelagert ist
und den Drücken des Hydraulikfluids stromauf und stromab
von der Verengung ausgesetzt ist. Der Schieber kann mit der
Umkehrvorrichtung mechanisch verbunden sein, um diese
unmittelbar zu betätigen, oder die Verschiebung des Schiebers
kann durch eine Potentiometer-Vorrichtung elektrischer oder
hydraulischer Bauart gemessen werden, die ein
Ausgangssignal erzeugt, das die Umkehrvorrichtung betätigt.
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Gemäß einer weiteren Möglichkeit ist die Umkehrvorrichtung
in die Kompensationsvorrichtung integriert, deren Schieber
mehrere Rillen aufweist, die axial versetzt sind und einen
Teil der beiden Zweige des Hydraulik-Versorgungskreises der
Vorschubeinrichtung der Bohrvorrichtung bilden, um die
Zirkulation des Fluids in Abhängigkeit von der axialen
Stellung des Schiebers in zwei entgegengesetzten Richtungen zu
ermöglichen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist sie ein
hydraulisches oder pneumatisches Potentiometer auf, das einen
Schieber besitzt, dessen Enden den hydraulischen Drücken
stromauf bzw. stromab von der Verengung ausgesetzt sind und
eine mittige Nut bzw. Rille haben, welche die
Umkehrvorrichtung entweder von einer mit einer Hochdruckquelle
verbundenen Nut oder von einer mit einer Niederdruckquelle
verbundenen Nut je nach der Stellung des Schiebers
versorgt.
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Auf jeden Fall ergibt sich ein besseres Verständnis der
Erfindung anhand der nun folgenden Beschreibung unter
Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung, welche
mittels nicht einschränkend aufzufassender Beispiele
mehrere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Einrichtung
darstellt, wobei:
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Fig. 1 und 2 zwei Ansichten in zwei Betriebsstellungen
einer Schlagbohrvorrichtung bekannter Bauart sind.
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Fig. 3 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen
Schlagbohrvorrichtung derselben Bauart wie die in Fig. 1 und 2 ist;
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Fig. 4a bis 11 Ansichten sind, die acht unterschiedlichen
Ausführungsformen der Meßvorrichtung entsprechen;
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Fig. 12 eine Ansicht einer Ausführungsform der
Meßvorrichtung und der Kompensationsvorrichtung ist;
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Fig. 13 eine sehr schematische Ansicht einer Meßvorrichtung
und einer Kompensationsvorrichtung ist;
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Fig. 14 und 15 zwei Varianten einer Meßvorrichtung und
einer Kompensationsvorrichtung sind, die ein hydraulisches
Potentiometer verwenden; und
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Fig. 16 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung ist, in
der die Messung in die Kompensationsvorrichtung integriert
ist.
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Fig. 3 stellt eine ähnliche Vorrichtung wie die von Fig. 1
und 2 dar, in der dieselben Elemente durch dieselben
Bezugsziffern wie zuvor bezeichnet sind. In dieser
Vorrichtung ist eine Vorrichtung 22 zur Messung des hydraulischen
Druckabfalls vorgesehen, die in der Leitung des
Hydraulikkreises angeordnet ist, der den Motor 15 für den
Drehantrieb des Werkzeugs versorgt. Diese Vorrichtung mißt zu
jedem Zeitpunkt die Viskosität und den Durchsatz, die in dem
Kreis hindurchtreten, und erzeugt ein Ausgangssignal, das
zu dem Druckabfall proportional ist, der in dem gesamten
Hydraulikkreis vorliegt.
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Die Druckabfall-Information wird einer
Kompensationsvorrichtung 23 zugeführt, die diese Information ständig
verwendet, um die Auswirkungen der Druckabfälle in dem
Hydraulikkreis zu kompensieren und die Umkehrvorrichtung 19 zu
betätigen.
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Die Meßvorrichtung kann mechanisch, elektrisch, hydraulisch
oder pneumatisch sein oder auch für eine Viskosität- und
Durchflußschwankung des sie durchquerenden Fluids
empfindlich sein.
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Diese Vorrichtung kann z. B. in den in Fig. 4a bis 11
dargestellten Formen vorliegen. Diese Figuren stellen feste oder
einstellbare Verengungen folgender Bauart dar: Kurze
Öffnung (Fig. 4a und 4b) oder lange Öffnung (Fig. 5a und 5b),
Venturi-förmig (Fig. 6a und 6b), kreisringförmig (Fig. 7a
und 7b), wobei der mittige Teil einen kreisförmigen
Querschnitt haben kann, wie in Fig. 7a und 7b dargestellt, oder
einen prismatischen Querschnitt (Fig. 8a und 8b) oder einen
gemischten Querschnitt (Fig. 9a und 9b) haben kann. Es ist
auch möglich, veränderliche Verengungen vorzusehen, wie in
Fig. 10 und 11 gezeigt. Im Falle einer beweglichen
Verengung, wie in Fig. 10 gezeigt, verursacht der Druckabfall
der Verengung die Verschiebung des beweglichen Teils.
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Stromab und stromauf von der Verengung sind die
Durchtrittsquerschnitte sehr viel größer verglichen mit dem
Querschnitt der Verengung. Die Verengung kann sich in der
Achse des Umkehrsystems befinden, und/oder sie kann aus
mehreren Verengungen unterschiedlicher oder ähnlicher
Bauarten bestehen. Die Gesamtheit der unterschiedlichen
Bauarten der Verengung ermöglichen es, einen charakteristischen
Druckabfall zu erzeugen, der proportional zu demjenigen des
Hydraulikkreises des Motors 15 ist. Die Druckabfall-
Information wird der Kompensationsvorrichtung 23 zugeführt.
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Fig. 12 stellt eine Kompensationsvorrichtung mit rein
mechanischer Betätigung dar. In dieser Ausführungsform umfaßt
die Kompensationsvorrichtung 23a einen in der Bohrung 25
eines Blocks 26 gleitend gelagerten Schieber 24. Der
Schieber umfaßt drei unterschiedliche Querschnitte 51, 52 auf
einer ersten Stirnfläche und 53 auf der entgegengesetzten
Stirnfläche. Die Fläche des Querschnitts 53 ist gleich der
Summe der Flächen der Querschnitte 51 und 52. Der Querschnitt
51
ist mit dem hydraulischen Druck des
Versorgungskreises des Motors 15 stromauf von der Verengung 22
verbunden. Der Querschnitt 52 ist mit einer Entwässerung oder mit
einem kontanten Druck verbunden. Der Querschnitt 53 ist mit
dem Druck des Hydraulikkreises zur Versorgung des Motors 15
stromab von der Verengung 22 verbunden. Das Verhältnis der
Querschnitte 51 und 52 ist gleich groß wie das Verhältnis
zwischen dem Druckabfall des Hydraulikkreises zwischen zwei
bekannten Punkten dieses Kreises und dem Druckabfall
zwischen dem Eintritt und dem Austritt der Verengung. Eine
Feder 27 erzeugt eine Kraft, die der Kraft entgegenwirkt, die
durch den auf den Querschnitt 53 einwirkenden Druck erzeugt
wird. Die Summe der durch den konstanten Druck auf den
Querschnitt 52 erzeugten Kraft und der Last der Feder 27
ist gleich groß wie die Kraft, die durch den maximal
zulässigen hydraulischen Druck für den Versorgungskreis des
Motors 15 erzeugt wird, der auf den Querschnitt 52 einwirkt.
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Bei der in Fig. 12 dargestellten Ausführungsform ist die
Umkehrvorrichtung in die Kompensationsvorrichtung 23a
integriert. Hierfür weist der Schieber 24 zwei Rillen 2B, 29
auf, die zueinander axial verschoben sind, während das
Gehäuse mehrere Rillen 30, 32, 33, 34 und 35 aufweist, die
einen Teil der beiden Zweige des Hydraulikreises werden zur
Versorgung der Vorschubeinrichtung der Bohrvorrichtung, um
die Zirkulation des Fluids in zwei entgegengesetzten
Richtungen in Abhängigkeit von der axialen Stellung des
Schiebers zu ermöglichen.
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Die Nut 30 ermöglicht es, den Umkehrbetrieb der
Verschiebungsrichtung zu bewirken, wenn sich der Schieber in seiner
äußersten Stellung befindet.
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In der Praxis kommt das Hydraulikfluid über die Rohrleitung
bzw. Schlauchleitung 10 an, tritt durch die Verengung 22
hindurch, um zu dem Motor 15 geleitet zu werden, woraufhin
es über den Rücklaufzweig zurückfließt. Der in der
Verengung erzeugte Druckabfall ist proportional zu dem
Druckabfall, der in dem Rotationskreis vorhanden ist.
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Eine Schwankung der Temperatur und/oder des
Fluiddurchsatzes verändert den Druckabfall in dem Hydraulikkreis. Diese
Veränderung des Druckabfalls in dem Kreis wird von einer
gleichgerichteten, aber in einem bestimmten Verhältnis
stattfindenden Schwankung des Druckabfalls in der Verengung
22 begleitet. Dieser Druckabfall wirkt auf den Schieber
entgegengesetzt zu der Zunahme des Rotationsdrucks. Das
Verhältnis der Querschnitte 51 und 52 ist gleich groß wie
das Verhältnis des Druckabfalls des Hydraulikkreises
zwischen zwei bekannten Punkten dieses Kreises und dem
Druckabfall zwischen dem Eingang und dem Ausgang der Verengung.
Das Gleichgewicht der auf den Schieber einwirkenden Kräfte
wird nicht verändert.
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Eine Zunahme des mechanischen Drehmoments auf das Werkzeug
führt zu einer Zunahme des Rotationsdruckes. Die
Druckabfälle, die vom Drehmoment unabhängig sind, bleiben gleich.
In diesem Fall verändert sich die Resultierende der an den
Schalter angelegten Kräfte, und der Schieber wird gegen die
Wirkung einer Feder zu einer neuen Gleichgewichtsstellung
hin verschoben, wie sie z. B. in Fig. 12 dargestellt ist.
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Die Fig. 13 zeigt eine Vorrichtung, in der die Messung
durch einen Differenzdruck-Sensor oder einen einem
Durchflussmesser zugeordneten Temperatursensor durchgeführt
wird. Das durch diese Messvorrichtung erzeugte Signal wird
einer Kompensationsvorrichtung 38 zugeführt, die durch ein
elektrisches oder elektronisches System gebildet ist, das
eine Behandlungskarte des Signals oder einen Rechner
integriert und auf die Hydraulikkreis-Umkehrvorrichtung 19
einwirkt.
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Fig. 14 stellt eine Bohreinrichtung dar mit einer Verengung
22, die eine Messvorrichtung bildet und einer
Kompensationsvorrichtung 39 zugeordnet ist, die durch ein
hydraulisches Potentiometer gebildet ist. Dieses hydraulische
Potentiometer umfasst einen Schieber 40 mit einer mittigen
Nut 42, die in einer Bohrung 43 verschiebbar ist und der
Wirkung der Feder 44 ausgesetzt ist. Der Ausgangsdruck der
Nut 42 versorgt bei 45 unmittelbar die Umkehrvorrichtung
19. Die beiden Stirnflächen des Schiebers 40 sind den
Drücken stromauf bzw. stromab von der Verengung 42 ausgesetzt.
Zwei Nuten 47 und 48, die in den Körper der
Kompensationsvorrichtung eingearbeitet sind, sind mit einem hohen bzw.
einem niedrigen Druck verbunden.
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Wenn der Druckabfall der Verengung 22 zunimmt, verschiebt
sich der Schieber zu der Hochdrucknut 47 hin. Der
Ausgangsdruck der Kompensationsvorrichtung steigt an, wodurch der
auf der Umkehrvorrichtung 19 eingestellte maximal zulässige
Rotationsdruck zunimmt.
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Fig. 13 ist eine abgewandelte Ausführung von Fig. 14, bei
der dieselben Elemente durch dieselben Bezugszeichen wie
zuvor gekennzeichnet sind. In diesem Fall erfolgt die
Einwirkung auf die Umkehrvorrichtung durch eine Verringerung
des Drucks, der die Umkehrvorrichtung betätigt.
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Fig. 16 stellt eine Ausführungsform dar, in der eine
Verengung 22 in die Kompensationsvorrichtung 49 integriert, ist.
Die Übertragung der Messung des Druckabfalls zwischen der
Kompensationsvorrichtung 49 und der Umkehrvorrichtung 19
ist mechanisch. Die Verengung 22 wird dem Druckabfall des
Hydraulikkreises zur Versorgung des Motors 15 ausgesetzt.
Die Druckdifferenz ermöglicht die Verschiebung eines
Schiebers 50, der den auf dem Umkehrsystem durch Einwirkung auf
die Feder 52 eingestellten maximal zulässigen
Rotationsdruck verändert.
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Wie sich aus dem obigen ergibt, trägt die Erfindung zu
einer großen Verbesserung bei, indem sie eine Vorrichtung
bereitstellt, die es gestattet, auf einem Bohrsystem eine
Kompensation der Druckabfälle des Hydraulikkreises zu
erzielen, der den die Drehung erzeugenden Motor antreibt,
wodurch ermöglicht wird, eine optimale Einstellung des
maximalen Werts des zulässigen Rotationsdrehmoments über den
gesamten Betriebsbereich des Systems beizubehalten, wobei
dennoch einfache Mittel verwendet werden.
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Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf
die einzigen Ausführungsformen dieser Vorrichtung, die
weiter oben beispielhaft beschrieben wurden, sondern sie
umfasst sämtliche Varianten. So ist z. B. die Bauart des
Systems zum Antrieb des Vorschubs der Bohrvorrichtung in
keinerlei Weise einschränkend aufzufassen und könnte z. B..
durch einen Hydraulikmotor bewegt werden, der ein
Ritzel/Ketten-System antreibt, ohne dass man dabei den Bereich
der Erfindung verlässt.