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Elektrisch angetriebenes Schlagbohrgerät Die Erfindung bezieht sich
auf Verbesserungen elektrisch angetriebener Schlagbohrgeräte zum Bohren von Gestein,
Kohle, Steinen, Beton und ähnlichem Material. Sie hat ein Bohrgerät zum Gegenstand,
das insbesondere für Bohrstangen verwendet werden kann, die an der Spitze mit Wolframkarbiden
bestückt sind.
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Pneumatische Schlagibohrgeräte arbeiten mit etwa 1400 Abis 160o Stößen
in oder Minute, wobei jeder Stoß verhältnismäßig stark ist.
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Es hat sich herausgestellt, daß unter der Wirkung von Stößen dieser
Art die Wolframkarbidsptzen der Bohrer häufig absplittern und eine verhältnismäßig
kurze Lebensdauer haben. Wenn man die Stärke des Stoßes vermindert, um das Albsplittern
der Bohrerspitzen zu vermeiden, wird die Bohrleistung solcher Maschinen geringer.
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Um die Lebensdauer zu erhöhen, werden die Bohrerspitzen häufig stumpf
gemacht, wobei die Arbeitsflächen der Bohrerspitze miteinander im allgemeinen einen
Winkel von 110 bis 12o° bilden. Dadurch ergibt sich bei jedem Bohrerstoß nur ein
geringer Fortschritt in dem zu bohrenden Material.
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Die üblichen elektrischen Schlagbohrgeräte arbeiten mit
700 bis 1600 Stößen in der Minute, aber ihre Bohrleistung ist so gering,
daß sie im Bergbau oder in Steinbrüchen nicht viel verwendet werden.
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Die Erfindung ,betrifft eine elektrisch angetriebene Bohrvorrichtung,
die sich dadurch auszeichnet,
d@aß sie leichte Stöße erzeugt und
mit einer hohen Stoßzahl arbeitet, so daß die Bohrgeschwindigkeit erhöht wird. Daraus
ergibt sich auch eine größere. Lebensdauer der Wo'Iframkarbidbohrerspitze und es
ist darüber hinaus möglich, die Arbeitsflächen mit einem spitzeren Winkel herzustellen,
wodurch eine schärfere Bohrerspitze entsteht, die wiederum geeignet ist, in das
zu bohrende Material .leichter einzudringen und damit die Bohrleistung zu erhöhen.
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Ferner weist das Gerät gemäß der Erfindung weit geringere Abnutzungserscheinungen
auf als die bekannten Vorrichtungen, (bei denen die Hinundherbewegung des Werkzeuges
durch einen Schneckengang, durch über einen Zahnkranz
laufende Rollen od.
dgl. erfolgt.
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Gemäß der Erfindung besteht der über einen Schlagbolzen auf das Werkzeug
einwirkende Schlaggerber aus auf einer umlaufenden Welle exzentrisch und schwenkbar
gelagerten Hämmern, die beim Umlauf der Welle unter der Wirkung der Zentrifugalkraft
ausschwenken und dabei auf das Ende des Schlagbolzens treffen. Die Schlaggeberwelle
ist in einem Gehäuse angeordnet und',mit dem elektrischen Antrieb verbunden. Das
Werkzeug wird beim Bohren in an sich bekannter Weise um seine Achse gedreht und
damit umgesetzt. Der Antrieb ,des Werkzeuges kann von dem Antrieb für die umlaufende
Schlaggeberwelle getrennt sein.
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Eine Wasserzuführung kann zu der Bohrstange führen, um Wasser zur
Bohrerspitze durch eine oder -mehrere öffnungen im Schlagbolzen und den benachbarten
Teilen zu leiten.
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Das Gerät kann in verschiedener Form ausgestaltet sein, z. B. in einer
leicht transportaiblen Bauart, die nur einen Motor mit verhältnismäßig geringer
Leistung benötigt und von nur einem Mann getragen und bedient werden kann, und,
in einer schweren Ausführung, die in einem Rahmen montiert ist, wobei mehrere Motoren
verwendet werden können.
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Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigen
die Zeichnungen, und zwar ist Fig. i ein Schnitt durch ein Schlagbohrgerät gemäß
der Erfindung, Fig. 2 eine Einzelansicht des Kegelradantriebes der Schlaggeberwelle
und der Hämmer, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform mit zwei
Motoren, die direkt mit der Schlaggeberwelle gekuppelt sind, und Fig. 4 eine Ansicht
einer anderen mechanischen Anordnung, uni der Bohrstange eine Drehbewegung zu erteilen.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. i und 2 ist die Welle 14 des Elektromotors
mit dem Ritze] 14a versehen, das in die Zahnräder i9 und 20 eingreift. Das Zahnrad
i9 ist auf der Welle 17 .befestigt, die auf ihrem anderen Ende das Kegelraid 17a
trägt. Das Kegelrad' 17a greift in das von ihm angetriebene Kegelrad 15 ein. Dieses
sitzt auf der Welle 15a, welche Flansche hat und die Bolzen 16 trägt, auf denen
die Hämmer 18 angeordnet sind. Der Sehlagbolzen 23 ist in der Futterhülse 25 eingepaßt,
die durch das Zahnrad 22 angetrieben wird, sich dabei in den Lagern 28 und 29 (dreht
und den Bohrerschaft 32 mit Hilfe des Spannfutters 24 und der Mitnehmerstifte 33
mitnimmt.
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Das Zahnrad 22 -wird durch das auf der Welle 21 sitzende Ritze] 34
angetrieben. Die Welle 21 ist in -den Lagern 30,und 30a gelagert und wird durch
das Zahnraid 2o angetrieben. Wasser zur Entfernung des Gesteinschlammes oder anderer
Bohrspäne fließt durch die Wasserführung26 zu und läuft weiter durch die Aussparung
35 und durch die Bohrungen in der Futterhülse 25 sowie durch den Schlagbolzen 23
zum Bohrerschaft, der als Hohlspindel ausgeführt ist, wodurch das Wasser bis zur
Bohrerspitze geführt wird.
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Die Hämmer 18, die zweckmäßig aus legiertem Stahl bestehen, sind so
geformt, daß sie Stöße auf das Ende des Schlagbolzens 23 übertragen; sie sind mit
einer Schlagfläche 18a, Begrenzungsflanken 18b und i8c sowie einer Kurvenfläche
18d versehen, um ihre Bewegung in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung zu begrenzen.
Das Gehäuse 27 nimmt die Antriebsvorrichtung auf und ist öldicht au.s#-geführt.
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Im Betrieb wird der von der Motorwelle vorgenommene Antrieb durch
das Ritze] 14a über das Zahnrad' i9 auf die Welle 17 und auf das auf dieser befestigte
Kegelrad 17a übertragen und dann auf das angetriebene Kegelrad 15 und die Welle
15a weitergeleitet. Die Drehung,der Welle 15a bewirkt, daß die um die Bolzen 16
schwenkbaren Hämmer 18 zu der Achse der Welle 15a eine rechtwinklige Stellung einnehmen.
In dieser Stellung berühren die Flanken 18b die Flanschscheiiben 36 und 36a, und
bei weiterer Drehung schlägt der Hammer gegen das Ende des Schlagbolzens 23, von
dem er zurückprallt. Sein Rückstoß wird durch die Flanken 18e, die mit (den Scheiben
36 .und 36a in Berührung kommen, sowie durch die Kurvenfläche 18d begrenzt, die
an die Welle i 5a anschlägt. Das Ritze] 14a überträgt den Antrieb des Elektromotors
auch über das Zahnrad 20, die Welle 21" und das Ritze] 34 auf das Zahnrad 22, welches
die Futterhülse 25 in Drehung versetzt, die bei ihrer Drehung das Spannfutter 24
und Aden Bohrerschaft 32 mitnimmt.
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Änderungen der Schlaggeschwindigkeiten können durch Albänderungen
in den Abmessungen der Zahnräder i9 und, 14a und/oder 17a und 15 oder durch Veränderung
der Abmessung der Welle 15a und der Scheiben 36 und 3611 unter gleichzeitiger Aübringung
eurer anderen Anzahl von Hämmern erreicht werden.
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In der Ausführungsform nach Fig.3 sind die Elektromotoren 37 und 37a
direkt mit der Welle 15a gekuppelt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind Exzenterscheiben 5o und'
5oa auf der Welle 15a angeordnet, um über einen Winkelhebel 51 und eine Sperrklinke
52 die Zahnscheibe 53 zu betätigen, wodurch die Futterhülse 25 und' damit das Werkzeug
umgesetzt wird. Die Welle 21 gemäß Fig. i kommt dann mit den zugehörigen Zahnrädern
in Fortfall,
Vorrichtungen zum Ausspülen des Bohrloches mit Hilfe
von Preßluft oder Wasser können ebenfalls Anwendung finden.