DE875485C - Rotary drilling machine, in particular rock drilling machine - Google Patents

Rotary drilling machine, in particular rock drilling machine

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DE875485C
DE875485C DES23761A DES0023761A DE875485C DE 875485 C DE875485 C DE 875485C DE S23761 A DES23761 A DE S23761A DE S0023761 A DES0023761 A DE S0023761A DE 875485 C DE875485 C DE 875485C
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spindle
spindle nut
feed
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drilling shaft
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DES23761A
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Karlheinz Dipl-Ing Bretthauer
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • 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

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Description

Drehbohrmaschine, insbesondere Gesteinsdrehbohrmaschine Die Erfindung betrifft eine Drehbohrmaschine, insbesondere Gesteinsdrehbohrmaschine. Der Ausdruck Gestein ist hier im weiteren Sinn zu verstehen, er erfaßt z. B. auch Kohle, Salze u. dgl.Rotary drilling machine, in particular rock drilling machine The invention relates to a rotary drilling machine, in particular a rock drilling machine. The expression Rock is to be understood here in the broader sense. B. also coal, salts and the like

Die neue Drehbohrmaschine unterscheidet sich von .den bekannten dadurch, daß mindestens zwei konstante Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Vorschub und Drehung der Bohrwelle vorgesehen sind, und zwar eins für den Leerlauf und mindestens eins für Aden eigentlichen Arbeitsgang. Bei der bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Umschaltung des Geschwindigkeitsverhältnisses beim Übergang vom Leerlauf zum Arbeitsgang selbsttätig. Hierzu wird die Umschaltung von dem Vorschubwiderstand (Andruck) abgeleitet, den die Bohrwelle und die an ihrer Längsbewegung teilnehmenden Teile erfahren. Es ist infolgedessen ein besonderer Bedienungsvorgang zur Herbeiführung der Umschaltung nicht notwendig. Die neue Bohrmaschine ist hinsichtlich der Bedienung einfach und hinsichtlich der Betriebsweise sicher. Auf weitere Vorteile ist unten noch hingewiesen.The new rotary drilling machine differs from the known ones in that that at least two constant speed ratios between feed and Rotation of the drilling shaft are provided, namely one for idling and at least one for Aden's actual operation. In the preferred embodiment takes place the switching of the speed ratio when transitioning from idling to Automatic operation. For this purpose, the switching of the feed resistance is required (Pressure) derived from the drilling shaft and participating in its longitudinal movement Experience parts. It is therefore a special operation for induction switching is not necessary. The new drill is in terms of operation simple and safe in terms of operation. More benefits is below still pointed out.

Zur näheren Erläuterung sei auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel der neuen Bohrmaschine dargestellt ist; es zeigt Fig. i eine Gesamtdarstellung in Seitenansicht, Fig. a einen Querschnitt nach der Linie II-11 der Fig. i, Fit-'- 3 einen Schnitt durch -den Antriebskopf und die die Kräfte übertragenden Bauelemente, Fig. q. und 5 je eine Wiederholung (der Fig. 3, jedoch in einer anderen Arbeitsstellung .der umschaltbaren Getriebeteile, Fig. 6 eine Einzeldarstellung.For a more detailed explanation, reference is made to the drawing in which an embodiment of the new drill is shown; it shows Fig. i an overall representation in side view, FIG. a shows a cross section along the line II-11 of Fig. I, Fit -'- 3 a section through the drive head and the forces transmitting components, Fig. q. and 5 each one repetition (of FIG. 3, however in another working position of the switchable gear parts, FIG. 6 shows an individual illustration.

Das Grundgestell der dargestellten Bohrmaschine umfaßt als wesentlichen Teil ein Führungsbett, das aus zwei U-Schienen i und 2 zusammengesetzt ist, die ,durch mehrere Stege 3 zu einer Einheit zusammengefaßt sind. Das aus ,den Teilen i bis 3 bestehende Grundgestell kann von einem beliebigen Halter getragen sein. Im Ausführungsbeispiel ist eine Halterung nach Art einer Parallelführung angenommen. Von ihr sind in Fig. i der mit ,dem Grundgestell 1, 2, 3 verbundene Tragkopf :4 und die beiden. Stangen 5 der Parallelogrammführung sichtbar. Die Stangen 5 führen zu einem Haltekopf, der in an sich bekannter Weise .an einem Ständer oder einem Wagen, dem sogenannten Bohrwagen, befestigt ist.The base frame of the drill shown includes as essential Part of a guide bed that composed of two U-rails i and 2 is, which are combined by several webs 3 to form a unit. That from that Parts i to 3 of the existing base frame can be carried by any holder be. In the exemplary embodiment, a holder in the manner of a parallel guide is assumed. From it are in Fig. I the supporting head connected to the base frame 1, 2, 3: 4 and the two. Rods 5 of the parallelogram are visible. The rods 5 lead to a holding head, which in a known manner .an a stand or a Car, the so-called drill carriage, is attached.

Die U-Schienen i und 2 sind vorn mit einem Endstück 6 verbunden., das seinerseits einen Abstützkopf 7 und ferner ein Lager 8 für die Bohrwelle 9 trägt. Auf das vordere Ende der Bohr--welle 9 ist,die Bohrschneide io aufgeschraubt. Mit ihrem rückwärtigen Ende ist die Bohrstange 9 über die Kupplung ii mit .der Verlängerung 12 der Bohrstange verbunden. Diese Verlängerung 12 der Bohrstange ist im wesentlichen innerhalb des Antriebskopfes 13 gelagert und im folgenden der besseren Unterscheidung halber als Bohrwelle bezeichnet.The U-rails i and 2 are connected at the front with an end piece 6., which in turn carries a support head 7 and also a bearing 8 for the drilling shaft 9. The drill bit io is screwed onto the front end of the drill shaft 9. With its rear end is the boring bar 9 via the coupling ii with .der extension 12 connected to the boring bar. This extension 12 of the drill rod is essentially stored within the drive head 13 and in the following for better differentiation referred to as a drilling shaft.

An dem aus den Teilen i bis 3 bestehenden Grundgestell ist drehbar, ab-er nicht längs verschiebbar, die Gewindespindel 14 gelagert; sie wird vorzugsweise unter Zwischenschaltung eines Ge- triebes 15 über eine Gelenkwelle 16 von einem Motor 17 angetrieben. Dieser Motor 17 ist, vorzugsweise leicht lösbar, an dem Traggestell i bis 3 unbeweglich gehaltert. Das Getriebe 15 bewirkt lediglich eine Über- bzw: Untersetzung zwischen der Welle 16 und der Spindel 14.The threaded spindle 14 is rotatably mounted on the base frame, which consists of parts i to 3, but is not longitudinally displaceable; it is preferably with the interposition of an overall drive 15 driven via a propeller shaft 16 by a motor 17th This motor 17 is, preferably easily detachable, held immovably on the support frame 1 to 3. The gear 15 only brings about a step-up or step-down between the shaft 16 and the spindle 14.

In dem Gehäuse des Getriebes 15 kann noch eine handbetätigte Bremse angebracht sein, die es gestattet, die Drehzahl unter Ausnutzung der Motorcharakteristik beliebig herabzusetzen. Der Antriebskopf 13 ist, wie insbesondere aus Fi:g. 2 hervorgeht, an den U-förmigen Schienen i und 2 geführt. Der Vorschub des Antriebskopfes 13 und der über ihn angetriebenen Bohrstange 9 erfolgt durch Drehen der Spindel 14. Ini einzelnen geht,das noch aus der folgenden Beschreibung der Fig. 3 hervor.In the housing of the transmission 15, a hand-operated brake can also be attached, which allows the speed to be reduced as desired using the motor characteristics. The drive head 13 is, as shown in particular in FIG. 2 it can be seen, performed on the U-shaped rails i and 2. The advance of the drive head 13 and the drill rod 9 driven by it takes place by rotating the spindle 14. In particular, this can be seen from the following description of FIG.

In Fig. 3 ist das Gehäuse :des Antriebskopfes 13 mit 18 bezeichnet. An diesem Gehäuse iS stützt sich .die .Bohrwelle 12 mit dem Drucklager i9 ab. Durch einen Bund 2o wind die Welle 12 innerhalb des Gehäuses gegen Längsverschiebungen gesichert. Wesentliche Belastungen, sind am Bund 2o nicht zu erwarten, da der Andruck vom Drucklager i9 aufgenommen wird. Die vom Bund 2o aufzunehmenden Belastungen. beim gesamten Rücklauf sind demgegenüber verhältnismäßig klein. Der über die Bohrstange 9 und die Bohrwelle 12 :auf das Gehäuse-iS ausgeübte Druck wird von der Spindel 14 aufgefangen,'-die ihrerseits mit .dem Drucklager 21 sich am Endstück 6 :des Grundgestells 1, 2, 3 abstiitzt. Das Gehäuse 18 hält sich also gleichsam über die noch zu beschreibenden Getriebeteile an der Spindel 14 fest und diese wiederum an dem Endstück 6, so daß also die auf die Bohrschneide io wirkende An,drucIfikr.aft schließlich von dem Drucklagen 21 aufgenommen wird. Hierbei wird der mit dem Drucklager 21 verbundene vordere Teil der Spindel 14 auf Zug beansprucht, und zwar lediglich auf Zug.In FIG. 3, the housing of the drive head 13 is designated by 18. The .drilling shaft 12 with the thrust bearing i9 is supported on this housing iS. By a collar 2o winds the shaft 12 within the housing against longitudinal displacements secured. Significant loads are not to be expected on the federal government 2o, as the pressure is absorbed by thrust bearing i9. The burdens to be absorbed by the federal government 2o. in contrast, the total return is relatively small. The one about the boring bar 9 and the drilling shaft 12: pressure exerted on the housing-iS is from the spindle 14 intercepted '- which in turn with .dem pressure bearing 21 on the end piece 6: of the base frame 1, 2, 3 supported. The housing 18 thus holds itself as it were over the still to be described Gear parts fixed to the spindle 14 and this in turn to the end piece 6, so that that is, the pressure acting on the cutting edge io ultimately from the pressure position 21 is recorded. Here, the front part connected to the thrust bearing 21 becomes the spindle 14 is subjected to train, and only to train.

Der Antrieb für die Vor schubbewegung und, für die Drehbewegung der Teile 12 und 9 erfolgt über die vom hinteren Ende aus (vg1. Fig. i) angetriebene Spindel 14. Mit der Spindel 14 ist hinsichtlich ihrer Drehbewegung -das Zahnrad 22 gekuppelt; es ist über zwei Paßfedern 22Q, die in zwei entsprechende Längsnuten 14, der Spindel 14 eingreifen, mit dieser gekuppelt und in der Längsrichtung zur Spindel 14 verschiebbar. Das Zahnrad 23 steht in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad. 22, .das seinerseits auf der Bohrwelle 12 befestigt ist. Die Drehbewegung der Spindel 14 wird somit im Übersetzungsverhältnis der beiden Zahnräder 22, 23 auf .die Bohrwelle 12 laufend übertragen.The drive for the advance movement and, for the rotary movement of the Parts 12 and 9 take place via the one driven from the rear end (vg1. Fig. I) Spindle 14. With the spindle 14 is the gearwheel in terms of its rotational movement 22 coupled; it is about two parallel keys 22Q that fit into two corresponding longitudinal grooves 14, engage the spindle 14, coupled with this and in the longitudinal direction to Spindle 14 displaceable. The gear 23 is in constant mesh with the gear. 22, which in turn is attached to the drilling shaft 12. The rotation of the spindle 14 is thus in the transmission ratio of the two gears 22, 23 on .die Bohrwelle 12 continuously transmitted.

Zur Durchführung der Vorschubbewegung dient die Spindelmutter 24; sie ist mit einem Bremskegel 24Q und mit einem zylindrischen Teil 24 ausgestattet, der einanal zur Lagerung des Zahnrades 25 dient und ferner in der unten noch ,beschriebenen Weise mit der Scheibe 26 und der Feder 27 zusamm:enspielt. Die Spindelmutter 24 trägt, vorzugsweise aus ihrer ganzen Länge, Innengewinde, mit dem sie in .die Spindel 14 eingreift. Das. auf dem Teil 24b gelagerte Zahnrad 25 steht im Eingriff mit :dem .auf der Bohrwelle 12 befestigten Zahnrad 28. Dieses Zahnrad 28 wird vorzugsweise über eine Rutschkupplung 28, mit der Welle 12 gekuppelt, wie das in Fig. 6 durch Einzeldarstellung veranschaulicht ist. Für das Weitere kann zunächst angenommen werden, daß das Zahnrad 28 unmittelbar entsprechend der Darstellung nach Fig. 3 bis 5 auf der Welle 12 befestigt sei. -Mit dem Bremskegel :24" der Spindelmutter 24 arbeitet ein Bremsring 29 zusammen. Er ist auf Bolzen 30 geführt, die ihrerseits am Gehäuse 18 befestigt sind, und sucht unter der Wirkung der Federn 31 die Arbeitslage einzunehmen, in der der Bremsring 29 gegen den Bremskegel 24" anliegt, wie das in Fig. 3 und 5 gezeigt ist. Die Endlage des Bremsringes 29 wird durch die Köpfe der Bolzen 3o bestimmt (vgl. Fig. 4.).The spindle nut 24 is used to carry out the feed movement; it is equipped with a brake cone 24Q and with a cylindrical part 24 which is used in one channel to support the gear 25 and also interacts with the disk 26 and the spring 27 in the manner described below. The spindle nut 24 has an internal thread, preferably over its entire length, with which it engages in .die spindle 14. That. Gear 25 mounted on part 24b meshes with: the gear 28 fastened on drilling shaft 12. This gear 28 is preferably coupled to shaft 12 via a slip clutch 28 , as illustrated in FIG. 6 by means of an individual illustration. For the rest, it can initially be assumed that the gear 28 is attached directly to the shaft 12 as shown in FIGS. A brake ring 29 works together with the brake cone: 24 "of the spindle nut 24. It is guided on bolts 30 , which in turn are fastened to the housing 18, and under the action of the springs 31 tries to assume the working position in which the brake ring 29 is against the Brake cone 24 ″ is applied, as shown in FIGS. 3 and 5. The end position of the brake ring 29 is determined by the heads of the bolts 3o (see. Fig. 4.).

Die einander zugewandten Seiten des Bremskegels 24, und des Zahnrades 25-tragen Kupplungsklauen 24ä und 25Q. Die beiden Teile bilden also zugleich eine ihnen zugeordnete Kupplung. Das Zahnrad 25 -greift an seinem anderen Ende mit einem Flansch 25b in eine Ringnut der Hülse 32 ein, die sich am ianderen Ende über das Drucklager 33 am Gehäuse 18 abstützt und in der die Feder 27 untergebracht ist; diese stützt sich einerseits an der Hülse 32 und andererseits an der Scheibe 26 ab. Je nach der Stellung der Teile findet die Scheibe z6 ihre Endlage an dem Flansch 32vder Hülse 32 oder an .dem zylindrischen Teil 24b,der Spindelmutter 24 (s. Fig: 3 bzw. 4).The facing sides of the brake cone 24 and the gear 25-wear coupling claws 24ä and 25Q. The two parts form one at the same time clutch assigned to them. The gear 25 engages at its other end with a Flange 25b into an annular groove of the sleeve 32, which extends at the other end over the Thrust bearing 33 is supported on the housing 18 and in which the spring 27 is housed; this is supported on the one hand on the sleeve 32 and on the other hand on the disk 26 away. Depending on the position of the parts, the disk z6 finds its end position on the flange 32v of the sleeve 32 or on the cylindrical part 24b, the spindle nut 24 (see Fig: 3 or 4).

Die Wirkungsweise der neuen Bohrmaschine ist folgende: Die Bohrmaschine wird gemäß Fig. i angesetzt. Darauf wird der Motor 17 eingeschaltet. Die Spindel 14 beginnt sich zu ,drehen; die Teile des Antriebskopfes nehmen die aus Fig. 3 ersichtliche Stellung ein. Es ist also,die Spindelmutter 24 über den Bremskegel 24" und den Bremsring 29 relativ zum Gehäuse 18 festgestellt. Infolgedessen wandert das Gehäuse 18 mit den an ihm gehalterten Teilen mit der Vorschubgeschwind.igkeit, d. h. mit der Geschwindigkeit, die sich aus der Geschwindigkeit der Spindel 14 und aus ihrer Steigung ergibt, in Richtung auf die Bohrfront. Hierbei wird die Bohrstange 9 bereits über die Getriebeteile 22, 23, 12, i i angetrieben. Das Zahnrad 28 treibt hierbei auch das Zahnrad 25 an, :dieses dreht sich jedoch leer auf dem zylindrischen Teil 24v.The mode of operation of the new drilling machine is as follows: The drilling machine is set according to Fig. i. The motor 17 is then switched on. the Spindle 14 begins to turn; the parts of the drive head take them out Fig. 3 a position shown. So it is, the spindle nut 24 over the brake cone 24 ″ and the brake ring 29 fixed relative to the housing 18. As a result, drifts the housing 18 with the parts held on it at the feed rate, d. H. at the speed that results from the speed of the spindle 14 and results from its slope, in the direction of the drilling front. This is where the boring bar 9 already driven via the gear parts 22, 23, 12, i i. The gear 28 drives here also the gear 25,: this rotates, however, empty on the cylindrical Part 24v.

Dieser Betriebszustand bleibt bestehen, bis die Bohrschneide io auf die Bohrfront auftrifft und dort Widerstand findet. Dadurch wird die Vorschubbewegung der Teile 9, 1i, 12 und somit auch die .des Gehäuses 18 angehalten. Die Spindel 14 dreht sich jedoch weiter und bewegt somit die Spindelmutter 24 in Richtung der Vorschubbewegung weiter. Hierbei beginnt, da durch den Stillstand des Gehäuses 18 auch die Hülse 32 angehalten ist, der zylindrische Teil 24v der Spindelmutter 24 .die Scheibe 2C vorzuschieben und dadurch .die Feder 27 zusammenzudrücken. Bevor noch der Bremsring 29 seine Endlage an den Köpfen der Bolzen 30 erreicht hat, kommen dice Kupplungsklauen 24ü mit den Kupplungsklauen 25, in Eingriff. Hierdurch wird die Spindelmutter 24 g°zwungen, die Drehbewegung des Zahnrades 25 mitzumachen. Dies bedeutet eine Herabsetzung der Relativgeschwindigkeit zwischen der Spindel 14 und,der Spind.elmutter 24. Die Umschaltung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen Vorschub und Drehung der Bohrwelle 12 ist damit bewirkt.This operating state remains until the drill bit hits the drill front and finds resistance there. As a result, the advance movement of the parts 9, 1i, 12 and thus also that of the housing 18 is stopped. However, the spindle 14 continues to rotate and thus moves the spindle nut 24 further in the direction of the feed movement. Since the sleeve 32 is also stopped by the standstill of the housing 18, the cylindrical part 24v of the spindle nut 24 begins to advance the washer 2C and thereby compress the spring 27. Before the brake ring 29 has reached its end position on the heads of the bolts 30 , the coupling claws 24u come into engagement with the coupling claws 25. As a result, the spindle nut 24 g ° is forced to participate in the rotary movement of the gear 25. This means a reduction in the relative speed between the spindle 14 and the spindle nut 24. The changeover of the speed ratio between feed and rotation of the drilling shaft 12 is thus effected.

Es sei dieser Punkt noch näher verdeutlicht. Beim Leerlauf war, wie beschrieben, die Spindelmutter 24 zum Gehäuse 18 festgestellt. Das Geschwindiglceitsverhältn.is zwischen Vorschub und Drehung der Bohrwelle 12 war gegeben durch das I?bersetzungsverhältnis zwischen den beiden Zahnrädern 22 und 23 und durch die Steigung der Spindel 14. Dieses Geeschwindigkeitsverhältnis ist an sich konstant. Nachdem die Spindelmutter 24 mit dem Zahnrad 25 gekuppelt ist, wird die vorher feststehende Spindel.mutter gedreht, die Relativgeschwindigkeit zwischen der Spindel 14 und der Spindelmutter 24 ist dadurch herabgesetzt, mit der Folge, d,aß damit auch die Vorschubgeschwindigkeit herabgesetzt ist. Aber auch jetzt besteht ein konstantes Geschwindigkeitsverhältnis zwischen Vorschub und Drehung der Bohrwelle i2.Let this point be clarified in more detail. When idling was how described, the spindle nut 24 to the housing 18 is determined. The speed ratio is between the advance and the rotation of the drilling shaft 12 was given by the transmission ratio between the two gears 22 and 23 and through the pitch of the spindle 14. This speed ratio is inherently constant. After the spindle nut 24 is coupled to the gear 25, the previously fixed Spindel.mutter rotated, the relative speed between the spindle 14 and the spindle nut 24 is thereby reduced, with the result that d, also the feed rate is reduced. But even now there is a constant speed ratio between feed and rotation of the drilling shaft i2.

Während einer kurzen Übergangszeit ist die Spindelmutter 24 bereits mit dem Zahnrad 25 gekuppelt, während zugleich noch der Bremsring 29 gegen den Bremskegel 24" anliegt. Dies ist unschädlich, es entsteht lediglich kurzzeitig etwas Verlustwärme. Die Bewegung der Spind,elmutter 24 in Richtung auf .das Zahnrad 25 setzt sich fort, bis die Stellung erreicht ist, die in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Stellung sind die Spindelmutter 2.a. und das Zahnrad 25 bis auf _1#,nschla@g aneinandergerückt, der Bremsring 29 ist von .dem Bremskege: 24" gelöst, so daß keine Verlustwärme mehr in dei Bremskupplung 24a, 29 erzeugt wird. Durch die Wahl der Vorspannung der Feder 27 wird festgelegt, bei welchem Andruck (an der Bohrschneide ioj der beschriebene Umschaltvorgang durchgeführt wird. Mit dem Abschluß dieses Umschaltvorganges beginnt der eigentliche Arbeitsgang.During a short transition period, the spindle nut 24 is already there coupled to the gear 25, while at the same time still the brake ring 29 against the brake cone 24 "is applied. This is harmless, there is only a short-term loss of heat. The movement of the spindle nut 24 in the direction of the gear 25 continues, until the position shown in FIG. 4 is reached. Are in this position the spindle nut 2.a. and the gear 25 is moved together except for _1 #, nschla @ g, the brake ring 29 is detached from the brake cone: 24 "so that no more heat is lost is generated in the brake clutch 24a, 29. By choosing the preload of the spring 27 it is determined at what pressure (on the cutting edge ioj the one described Switching process is carried out. With the conclusion of this switching process begins the actual operation.

Wie schon oben angegeben, ist für :den Arbeitsgang kennzeichnend das konstante Geschwindigkeitsverhältnis zwischen dem Vorschub und :der Drehung der Bohrwelle 12. Hierdurch ist ein stabiles Arbeiten gewährleistet. Die Vorzüge werden noch erhöht, wenn, was ohne weiteres möglich ist, die Form der Bohrschneide io .diesem konstanten Geschwindigkeitsverhältnis :an.gepaßt ist; dies läßt sich z. B. erreichen durch eine entsprechende Wahl ,des Spanwimkels und des Freiwinkels der Bohrschneide. Es ist günstig, bei der neuen Bohrmaschine einen Motor mit einer weichen Charakteristik zu verwenden; dadurch ergibt sich eine besonders gute selbsttätige Anpassung der Bohrgeschwindigkeit an das zu bohrende Gestein od. dgl. Dies wiederum wirkt sich günstig auf die Schneidenbelastung und den Schneidenverschleiß der Bohrschneide io aus. Ein Festfressen oder Schaben, wie es sonst infolge extremer Verhältnisse zwischen dem Andruck und dem Drehmoment eintreten kann, wird bei der neuen Einrichtung vermieden. Da die Vorschubgeschw indig keit beim Leervorschub wesentlich größer ist als beim Arbeitsvorschub, so werden die Leerlaufzeiten stark herabgesetzt.As already stated above, this is characteristic of: the operation constant speed ratio between the feed and: the rotation of the Drill shaft 12. This ensures stable work. The benefits will be even increased if, which is easily possible, the shape of the cutting edge io .thisem constant speed ratio: is adapted; this can be z. B. achieve through a corresponding choice of the chip angle and the clearance angle of the cutting edge. It is beneficial to have a motor with a soft characteristic in the new drill to use; this results in a particularly good automatic adjustment of the Drilling speed to the rock to be drilled or the like. This in turn has an effect favorable to the cutting edge load and the cutting edge wear of the drill cutting edge io off. A seizure or scraping, as it is otherwise due to extreme conditions between the pressure and the torque can occur with the new device avoided. Since the feed speed is significantly higher with the empty feed than with the work feed rate, the idle times are greatly reduced.

Der letztgenannte Vorteil ist auch beim Rücklauf gegeben, wie sich aus der folgenden Erläuterung ergibt.The latter advantage is also given when rewinding, such as yourself from the following explanation.

Beim Rücklauf sind zwei Zustände möglich, es ist zu unterscheiden zwischen dem Leerrücklauf und dem gehemmten Rücklauf. Der Leerrücklauf vollzieht sich ebenso wie der Leervorschub, lediglich mit dem Unterschied, daß die Drehrichtung des Motors und damit der Spindel 14 umgekehrt ist. Die Stellung,der Getriebeteile beim Leerrücklauf ist, abgesehen von der Drehrichtung der Spindel 14, die gleiche, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. Da bei dieser Stellung der Getriebeteile die Spindeltnutter 24 relativ zum Gehäuse 18 durch die Teile 24« und 29 festgestellt ist, erfolgt der Leerrücklauf mit der hohen Geschwindigkeit.Two states are possible for the return, a distinction must be made between the idle return and the blocked return. The return to empty takes place just like the idle feed, the only difference being that the direction of rotation of the motor and thus the spindle 14 is reversed. The position of the gear parts at idle return is, apart from the direction of rotation of the spindle 14, the same, as shown in FIG. Since in this position of the gear parts the spindle nut 24 is established relative to the housing 18 by the parts 24 ″ and 29, the Empty return at high speed.

Unter gehemmtem Rücklauf wird der Vorgang verstanden, daß der Rücklauf des Antriebskopfes 13 und der an ihm gelagerten Bohrstange 9 usw. durch irgendein Hindernis, das z. B. auf das Gehäuse 18 oder auf die Bohrschneide io einwirkt, gehemmt ist. Der Darstellung nach F". 5 liegt die Annahme zugrunde, daß die Bohrschneide io sich beim Rücklauf noch im Bohrloch befindet und sich darin in stärkerem Maße, ,als es im allgemeinen üblich ist, verklemmt hat; der Rücklauf ist gehemmt. Die rückziehende Kraft wird über die Spindel i4 auf die Spindelmutter 24, von dieser über den Bremsring 29 und die Federn 3i auf das Gehäuse 18 übertragen und von diesem wiederum über den Bund 2o auf die Teile 12, 1i, 9 und io. Wenn die hemmende Kraft einen bestimmten Betrag überschreitet (dieser Betrag ist abhängig von der den Federn 31 erteilten Vorspannung); so beginnen sich .die Federn, 31 zusammenzudrücken, die Spindelmutter 24 bewegt sich relativ zum Gehäuse entgegen der Bohrrichtung. Diese Verschiebung der Spindelmutter 24 führt schließlich dazu, daß das Zahnrad 22, das auf der Spindel 14 längs verschiebbar ist, sich gegen das Gehäuse 18 anlegt und die Spindelmutter 24 am Zahnrad 22 einen Reibungsschluß erfährt und somit von dem sich weiterhin drehenden Zahnrad 22 mitgenommen wird. Dadurch wird .die Relativgeschwindigkeit zwischen der Spindel 14 und der Spindelmu.tter 24 zu Null. Die Längsverschiebung (der Spindelmutter relativ zur Spindel 14 hört auf, und damit findet auch der Rücklauf des Getriebekopfes 13 und der an ihm gehalterten Teile ein Ende. Es wird uuf diese Weise selbsttätig der Rücklauf unterbrochen, wenn das den Rücklauf hemmende Hindernis zu groß ist. Es wird so zuverlässig eine Beschädigung des Getriebes und überhaupt der ganzen Bohrmaschine vermieden. Es war schon erwähnt, daß die selbsttätige Abschaltung des Rücklaufes beim Auftreten einer Hemmung von der Vorspannung der Feder 31 abhängig ist. Es läßt sich infolgedessen die Grenze, an der die Abschaltung erfolgt; der für die Getriebeteile gewählten Festigkeit leicht anpassen.Inhibited return is understood to mean that the return of the drive head 13 and the drill rod 9, etc. mounted on it by some obstacle which, for. B. acts on the housing 18 or on the cutting edge io is inhibited. The illustration according to F ". 5 is based on the assumption that the drill bit is still in the borehole during the return movement and is jammed therein to a greater extent than is generally customary; the return movement is inhibited. The retracting force is via the spindle i4 to the spindle nut 24, transferred from this via the brake ring 29 and the springs 3i to the housing 18 and from this in turn via the collar 2o to the parts 12, 1i, 9 and io exceeds (this amount is dependent on the springs 31 biasing members); then begin .the springs compress 31, the spindle nut 24 moves relative to the housing against the drilling direction this displacement of the spindle nut 24 finally results in that the gear 22nd , which is longitudinally displaceable on the spindle 14, rests against the housing 18 and the spindle nut 24 experiences a frictional engagement on the gear 22 and thus continues to rotate nden gear 22 is taken. As a result, the relative speed between the spindle 14 and the spindle nut 24 becomes zero. The longitudinal displacement (of the spindle nut relative to the spindle 14 ceases, and thus the return of the gear head 13 and the parts held on it also comes to an end. In this way, the return is automatically interrupted if the obstacle preventing the return is too large. This reliably avoids damage to the gearbox and the whole drill takes place; slightly adjust to the strength selected for the gear parts.

Auch beim Vorschub wird, bei entsprechender Ausbildung des Getriebes, .die Vorschubbewegung selbsttätig albgeschaltet, sobald der Andruck ein bestimmtes gefährliches Maß erreicht. Fas läßt sich dies .dadurch herbeiführen, daß zwischen der Bohrwelle 12 und dem Zahnraid 28 eine Rutschkupplung 28" angebracht wird, wie das in Fig. 6 gezeigt und oben schon erwähnt ist:Also with the feed, if the gearbox is designed accordingly, .the feed movement is automatically switched off as soon as the pressure has reached a certain level dangerous level reached. This can be achieved by the fact that between the drilling shaft 12 and the tooth raid 28 a slip clutch 28 "is attached, as which is shown in Fig. 6 and already mentioned above:

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE: r. Drehbohrmaschine, insbesondere Gesteinsdrehbohrmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei konstante Geschwindigkeitsverhältnisse zwischen Vorschub und Drehung der Bohrwelle vorgesehen sind, und zwar eins für den Leerlauf und mindestens eins für den eigentlichen Arbeitsgang. PATENT CLAIMS: r. Rotary drilling machine, especially rock drilling machine, characterized in that at least two constant speed ratios are provided between feed and rotation of the drilling shaft, namely one for the Idle and at least one for the actual operation. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltung des Geschwindigkeitsverhältnisses beim Übergang vom Leerlauf auf den Arbeitsgang selbsttätig erfolgt und,daß diese Umschaltung von dem Vorschubwiderstand (Andruck) abgeleitet ist, den die Bohrwelle und die an ihrer Längsbewegung teilnehmenden Teile erfahren. 2. Set up according to Claim r, characterized in that the changeover of the speed ratio takes place automatically during the transition from idle to work and that this Switching is derived from the feed resistance (pressure) that the drilling shaft and experience the parts participating in their longitudinal movement. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Getriebeteile vorgesehen sind, die bei einer Änderung des auf .die Bohrwelle einwirkenden Vorschubwiderstandes eine Relativverschiebung zueinander erfahren und daß hiervon die Umschaltung zwischen dem einen Geschwindigkeitsverhältnis auf das andere abgeleitet ist. 3. Set up after Claim 2, characterized in that transmission parts are provided, which at a Change in the feed resistance acting on the drilling shaft a relative displacement learn to each other and that of this the switchover between the one speed ratio is derived from the other. 4. Einrichtung nach Anspruch i, 2 oder 3, gekennzeichnet durch folgende Merkmale, nämlich a) daß die Bohrwelle (z2) mit einem zu ihr in der Längsrichtung festen Antriebskopf (13) längs einer Spindel (r4) geführt ist; b) daß innerhalb des Antriebskopfes (i3) eine mit der genannten Spindel (r4) zusammenarbeiten,de Spindelmutter (24) vorgesehen ist, .die .drei Arbeitsstellungen aufweist; c) daß für den Leerlauf und Stillstand eine Bremse (24a, 29) vorigesehen und durch diese die Spindelmutter (24) im Stillstand und Leerlauf hinsichtlich der Drehung festgestellt ist; d) daiB ein Antriebsrad (25) vorgesehen ist, beim Arbeitsvorschub die Spindelmutter (24) mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben wird, im Sinne ider Verringerung des bei Leerlauf gegebenen Vorschubs je Umdrehung der Bohrwelle; e) daß am Antriebskopf (i3) eine Feststellvorrichtung für die Spindelmutter vorgesehen ist, die beim gehemmten Rücklauf die Spindelmutier (24) relativ zur Spindel (i4) feststellt.4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized by the following features, namely a) that the drilling shaft (z2) is guided with a drive head (13) fixed to it in the longitudinal direction along a spindle (r4); b ) that within the drive head (i3) one with said spindle (r4) cooperate, de spindle nut (24) is provided, .die .drei working positions; c) that a brake (24a, 29) is provided for idling and standstill and through this the spindle nut (24) is locked in terms of rotation during standstill and idle; d) that a drive wheel (25) is provided, the spindle nut (24) is driven at a certain speed during the working feed, in the sense of reducing the feed per revolution of the drilling shaft given at idle; e) that a locking device for the spindle nut is provided on the drive head (i3), which locks the spindle nut (24) relative to the spindle (i4) when the return is blocked.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1062650B (en) * 1954-04-03 1959-08-06 Moenninghoff Maschf Core hole ring drilling machine for the production of large burglary holes in mining and the like Like. With arranged in the jacket of the core guide tube, working chisel bars

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1062650B (en) * 1954-04-03 1959-08-06 Moenninghoff Maschf Core hole ring drilling machine for the production of large burglary holes in mining and the like Like. With arranged in the jacket of the core guide tube, working chisel bars

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