DE87711C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTA

KLASSE 5: Bergbau.

Die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende, stofsend wirkende, hydraulische Bohrmaschine ist durch eine Steuerungsvorrichtung für das Druckmittel gekennzeichnet, der zufolge der Arbeitskolben bis zu einer bestimmten Grenze seinen Hub entsprechend der zunehmenden Tiefe des Bohrloches selbstthätig vergröfsert, so dafs das Werkzeug stets mit gleicher, ungeschwächter Kraft auf die Angriffsfläche aufschlägt.

Ferner ermöglicht es die neue Steuerung, den Maximalhub des Arbeitskolbens innerhalb weiter Grenzen beliebig zu verändern.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist eine mit der Steuerung ausgerüstete Bohrmaschine in

Fig. ι in einem senkrechten Längsschnitt und in .

Fig. 2 in einer Oberansicht dargestellt.

Die Steuerungsvorrichtung ist im vorliegenden Falle beispielsweise an einer Gesteinbohrmaschine angebracht dargestellt. Diese Bohrmaschine besteht in bekannter Weise aus einem Cylinder ί, in welchem sich der Arbeitskolben oder Werkzeugträger 2 bewegt. Der Cylinder 1 ist an seinem hinteren Ende durch eine Platte 3 geschlossen und an seinem vorderen Ende mit einer Stopfbüchse 4 τηίί Packung 5 ausgerüstet.

Der Arbeitscylinder steht vor und hinter dem Arbeitskolben mit der cylindrischen Kammer 7, in welcher sich der Hauptschieber 37 bewegt und in Welcher das Druckwasser durch die öefFnung 13 eintritt, durch den Kanal. 6 bezw. die Oeffnungen 8 in Verbindung.

Dieser Hauptschieber 37 besteht im vorliegenden Falle aus zwei gleich grofsen Kolben 21, ist also ein entlasteter Schieber und wird nicht, wie bisher, unmittelbar durch das Druckmittel, z. B. Druckwasser, selbst, sondern durch einen Treibkolben .10 beeinflufst. Dieser Treibkolben 10 bewegt sich zu dem Zwecke in einem von der Kammer 7 durch einen Ring 12 abgesonderten, an seinem freien' Ende durch einen Pfropfen 15 verschlossenen Cylinder g und steht mit dem Hauptschieber 37 durch eine Stange 11 in zwangläufiger Verbindung.

Ueber dem Cylinder. 9 ist ein dritter Cylinder 17 angeordnet, in welchem ein aus zwei Kolben 20 von gleichem Querschnitt gebildeter (entlasteter) Nebenschieber durch den Arbeitskolben 2 hin- und herbewegt wird. Der Cylinder 17 steht mit dem Cylinder 9 des, Treibkolbens durch Kanäle 18 und 19 in Verbindung und ist an einem Ende mit einer Stopfbüchse 22 versehen, während sein anderes Ende offen ist und in die aus der Kammer 7 des Hauptschiebers 37 herausführende Hauptausströmungsöffnung 14 mündet. Vom vorderen Ende des Cylinders 17 zweigt der ebenfalls in die Ausströmungsöffnung 14 mündende Ausströmungskanal 23 ab. Endlich, ist. noch ein Kanal 24 vorhanden. Der Kanal 24 leitet Druckwasser aus dem Kanäle 6 in den .Cylinder 17 zwischen die Kolben 20.

Der Antrieb des Nebenschiebers durch den Arbeitskolben geschieht mit Hülfe folgender Vorrichtungen:

Die den Kolben 20 gemeinsame Stange 38 ist aus dem Cylinder 17 durch die Stopfbuchse 22 herausgeführt, an ihrem freien Ende in einem auf dem Arbeitscylinder 1 sitzenden

Bock 39 gelagert und zwischen diesem Bock 39 und der Stopfbüchse mit verstellbaren Anschlägen 40 und 41 versehen. Ein Herausgleiten der Stange 38 aus dem Führungsbock 39 wird durch einen am äufsersten Ende der Stange sitzenden dritten, ebenfalls verstellbaren Anschlag 42 verhindert.

Zwischen den Anschlägen 40 und 41 ist ein Mitnehmer 45 auf die Stange 38 aufgeschoben, der, durch eine Stange 44 mit einem auf dem Arbeitskolben 2 schwer verschiebbaren Ringe 43 starr gekuppelt, bei einer Bewegung des Kolbens 2 gegen einen der Anschläge 40 oder 41 stöfst, und dadurch die Stange 38 nach rechts oder links verschiebt.

Die eben beschriebene Steuerung wirkt nun' in folgender Weise:

Der mit dem Werkzeug ausgerüstete Arbeitskolben 2 nimmt während seines, Hubes den Ring 43 sowie den Mitnehmer 45 mit. Sobald dieser Mitnehmer hierbei auf einen der Anschläge 40 oder 41 stöfst, welche auf der Stange 38 des Nebenschiebers 20 befestigt sind, wird letztere in derselben Richtung wie der Arbeitskolben in Bewegung gesetzt, so lange, bis der Ring 40 bezw.. 42 gegen den Führungsbock 39 anstöfst. In diesem Augenblicke kommen der Ring, der Mitnehmer und die ganze Steuerung zur Ruhe, während der Arbeitskolben seinen Hub fortsetzen kann, indem 'er durch den Ring 43 hindurchgleitet. Infolge der Verschiebung des Nebenschiebers wird das Druckwasser durch die Kanäle 6 und 24, sowie 18 oder 19 auf die entsprechende Fläche des Treibkolbens 10 des Hauptschiebers 37 zur Wirkung gebracht, so dafs sich dieser Schieber verschiebt und die Vertheilung des Druckwassers umkehrt, während, der Arbeitskolben seinen Hub vollendet. Das vor dem rechten Kolben 21 stehende Wasser wird bei einer Verschiebung des Hauptschiebers nach rechts durch den Kanal 49 in die Hauptausströmungsöffnung 14 entleert. Der Zeitpunkt, in welchem die Umsteuerung des Druckwassers stattfindet, sowie die Dauer dieser Umsteuerung werden geregelt durch:

1. die Stellung der Anschläge 40 und 41, mit deren Hülfe der Mitnehmer 45 auf die Nebenschieber wirkt;

2. durch die Regelung des Zuströmungsquerschnittes des Druckwassers nach den Cylindern 17 und 9. Im vorliegenden Falle geschieht dies z. B. mit Hülfe einer in den Kanal 24 hineinreichenden Regulirschraube 50 (Fig. 2);

3. die Gröfse des Querschnittes des Treibkolbens für den Hauptschieber;

4. das Gewicht des Hauptschiebers.
Arbeitet man mit Druckwasser von hoher

Pressung und hat der das Werkzeug tragende Kolben nur einen geringen Hub, so können der Mitnehmer 45, sowie die Anschläge 42, 41, 40 und die Stange 44 erspart werden; man befestigt dann die Kolbenstange 38 des Nebenschiebers unmittelbar an dem Ring 43. Die Bewegung dieses Ringes nach dem vorderen oder hinteren Ende des Arbeitskolbens hin wird dann durch Anschläge begrenzt, die man entweder an dem Arbeitscylinder 1 der Maschine oder an der Stopfbüchse 4 befestigt. Der gröfste Hub, welchen der Arbeitskolben in diesem Falle zurücklegen kann, ist etwas gröfser als die ' Länge der Kolben 20, vermehrt um die Weite der Oeffnungen 18 und 19.

Da, wie aus Vorstehendem erhellt, die Vertheilung des Druckwassers von der Stellung des Kolbens in dem Arbeitscylinder unabhängig ist und der Kolben in dem Ringe 43, von welchem die Vertheilung des Druckwassers abhängt, gleiten kann, so folgt, dafs innerhalb bestimmter Grenzen sich der Arbeitskolben in dem Cylinder in demselben Mafse nach vorwärts bewegt, als das Bohrloch an Tiefe zunimmt, und dafs das Werkzeug (der Bohrer) somit auch in gleicher Weise vorrückt, ohne dafs die Maschine hierzu einer besonderen Ueberwachung oder Vorrichtung bedarf.

Bei dieser neuen Art der Vertheilung des Druckwassers ist eine vorzeitige Ausströmung des letzteren ausgeschlossen_r und somit die Kraft des Aufschiagens des Werkzeuges aut den Boden des Bohrloches gesichert. . , .

Der Hub des stofsend wirkenden Bohrers kann innerhalb sehr weiter Grenzen verändert werden, und zwar mit Hülfe der auf der Kolbenstange 38 verstellbaren Ringe oder Anschläge 40 und 41. Dieser Hub ist wegen des Gleitens des Arbeitskolbens in dem Ringe 43 stets etwas gröfser als die Entfernung dieser beiden Ringe von einander.

Bewegt man die Steuerung mit der Hand, so kann .der Hub des Kolbens ebenso grofs werden wie der gröfste Hub, welchen der Kolben des Arbeitscylinders zurücklegen kann; dieser Hub hängt von der Construction der Maschine ab. Dank diesem Umstände, dafs dem Arbeitskolben ein grofser Hub und somit auch eine grofse Kraft verliehen werden kann, ist es möglich, die neue Maschine auch als Hammer zu benutzen. Infolge der Veränderlichkeit des Kolbenhubes ist es auch möglich, denselben Apparat mit sehr verschieden grofsen Mengen von Druckwasser zu betreiben, so dafs der Wasserbehälter in sehr verschiedener Weise, bezüglich der Höhe und der Entfernung, aufgestellt werden kann.

Eine mit dieser Steuerung ausgerüstete Maschine kann aufser, wie in der Zeichnung dargestellt , als Bohrmaschine, auch als hydraulischer Hammer zum Ablösen von Blöcken von Stein oder Erz Anwendung finden, indem

die Maschine mittels eines am Arbeitskolben befestigten Haminerkopfes auf einen Meifsel oder Keil schlägt, der in ein zuvor durch die Maschine gebohrtes Loch eingelegt ist.

¹ Ferner kann die Maschine angewendet werden als hydraulischer Motor zum Betreiben von

1. stofsend wirkenden Werkzeugen, wie der in der Zeichnung dargestellte Bohrer bezw. Meifsel, der am vorderen Ende des Arbeitskolbens der Maschine befestigt ist;

2. Werkzeugen, welche zu ihrer Bethä'tigung eine hin- und hergehende Bewegung verlangen ;

3. rotirenden Wellen, was dadurch geschieht, dafs man den Arbeitskolben entweder mit einer Kurbelstange kuppelt, während der Cylinder der Maschine an einem Gerüst unbeweglich befestigt ist, oder dafs man den Kolben unmittelbar . an eine Kurbelkröpfung angreifen läfst, in welchem Falle man den Cylinder 1 mittels Zapfen in Lagern schwingend aufhängen mufs. Im ersteren Falle hat man eine ruhende, im zweiten Falle eine oscillirende Maschine.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Hydraulische Stofsbohrmaschine, bei welcher der die Vertheilung des Druckmittels vor und hinter den Arbeitskolben (2) bewirkende Hauptschieber (37) durch einen Treibkolben (10) bewegt wird, dessen Umsteuerung durch einen Nebenschieber (20) geschieht, sobald der Arbeitskolben (2) mittels eines auf ihm unter Bremsung gleitenden Ringes (43) einen der auf der Nebenschieberstange (38) entsprechend der beabsichtigten Hubhöhe des Arbeitskolbens verstellbar befestigten Anschläge (40 bezw. 41) mitnimmt, während der Arbeitskolben, durch den Ring (43) hindurch gleitend, nach erfolgter Umsteuerung noch ein Stück in derselben Richtung sich fortbewegt und daher, trotz der zunehmenden Tiefe des Bohrloches, stets mit gleicher Kraft auf die Angriffsfläche aufschlägt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.