DE175441C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 175441 -KLASSE 5 δ. GRUPPE

der Wirkung einer einstellbaren Feder steht.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 13. Oktober 1904 ab.

Die__ bekannten Gesteindrehbohrmaschinen bestehen im wesentlichen aus dem eigentlichen Bohrer, einer Schraubenspindel und einer Schraubenmutter. Die Schraubenspindel, an deren einem Ende der Bohrer befestigt ist, sowie die Bohrmutter werden bei einem Teil dieser Bohrmaschinen von einer zwangläufig angetriebenen Welle aus in gleicher Richtung gedreht, wobei der Vorschub dadurch erfolgt,

ίο daß die Winkelgeschwindigkeit der Bohrmutter geringer ist als die Winkelgeschwindigkeit der Bohrspindel.

Bei anderen Bohrmaschinen wird der Vorschub des Bohrers dadurch geregelt, daß die Drehbewegung der Vorschubmutter in der Weise von einer Feder, deren Spannung dem gewünschten Bohrdruck angepaßt wird, beeinflußt wird, daß der Vorschub aufhört bezw. geringer wird, sobald der Bohrdruck, welcher der Federspannung entspricht, überschritten wird.

Man hat zu diesem Zwecke beispielsweise in den Antrieb des Vorschubes eine von Hand einstellbare Reibungskupplung eingeschaltet, welche bei zu starkem Bohrdruck und demgemäß größerem Reibungswiderstand zwischen Spindel und Mutter zu gleiten beginnt und dadurch den Vorschub verringert. Hierbei wird die zum Drehen der Mutter erforderliehe Kraft nicht nur vom Bohrdruck, sondern ganz wesentlich von dem jeweiligen Schmierungszustand der Spindel und Mutter beeinflußt. Ist die Spindel schlecht geschmiert, so wird die Kupplung bereits bei wesentlich geringerem Bohrdruck als bei guter Schmierung zu gleiten beginnen.

Eine selbsttätige Regelung des Vorschubes ist bei den bekannten Bohrmaschinen vorhanden, bei denen der Bohrdruck von der Spannung einer Feder abhängig ist, welche die achsial verschiebbare Vorschubmutter dem Bohrdruck entgegen zu drücken sucht. Die Vorschubmutter ist bei diesen Bohrmaschinen derart mit der einen Hälfte einer Reibungskupplung verbunden, daß der Vorschub geringer wird, wenn der Bohrdruck die Federspannung überwindet, und größer wird, wenn der Bohrdruck unter die Federspannung sinkt. Bei dieser Konstruktion ist jedoch ein mechanischer Rückzug des Bohrers nur durch Um- kehren des Drehsinnes der Spindel möglich; infolgedessen weist diese Maschine nicht die wertvolle Eigenschaft der Bohrmaschinen auf, deren Bohrer beim Vorschub und Rückzug gleichsinnig umlaufen und die darin besteht, daß das Bohrmehl beim Rückzug selbsttätig aus dem Bohrloche entfernt wird. Letzteren Vorzug besitzt jedoch die Bohrmaschine der Erfindung, welche ebenfalls eine unter dem Druck einer dem Bohrdruck entgegenwirkenden Feder stehende Vorschubmutter aufweist, die mit der einen Hälfte einer Reibungskupplung verbunden ist. Bei ihr wird nämlich, wenn der Bohrdruck die Federspannung überwindet, die Vorschubmutter mit einem Antrieb gekuppelt, welcher ihr eine die Spindelge-

schwindigkeit übersteigende Drehgeschwindigkeit erteilt, so daß die Spindel zurückgedreht wird. Dadurch erlangt die neue Bohrmaschine ferner gegenüber den bekannten Bohrmaschinen den Vorzug, daß der Vorschub unabhängig von der zufälligen Reibung zwischen Mutter und Spindel ist/

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Drehbohrmaschine im

ίο Längsschnitt und im Schnitt nach der Linie A-B dargestellt, α ist die Schraubenspindel, welche an ihrem einen Ende den Bohrer b trägt und welche in einer drehbaren Hülse d und in der Schraubenmutter i gelagert ist.

Die Hülse d ist mit einem Federkeil c versehen, welcher in eine Längsnut der Spindel α eingreift, so daß also die Spindel a an einer Drehung der Hülse d teilnehmen muß, dabei sich aber achsial in ihr verschieben kann. Die Hülse d ist mit einem Zahnrad f verbunden, welches durch ein auf der Welle g sitzendes Rädchen h seinen Antrieb erhält. Der Antrieb der Welle g kann durch irgendwelche Mittel, z. B. durch eine biegsame Welle erfolgen. Die Schraubenmutter i ist drehbar und um einen gewissen Betrag achsial verschiebbar angeordnet und wird, wie bekannt, durch eine Schraubenfeder k, welche sich einerseits mittels Kugelstützlager gegen die Stirnseite des festen Lagers /, andererseits gegen den auf der Mutter i befestigten verstellbaren Anschlag m stützt, achsial im Sinne des Vorschubes vorgedruckt, bis ihr Anschlag η zur Anlage an Lager / gelangt. Die Mutter i ist mit einem Sperrad 0 und einer Reibungskupplungshälfte q zu einem Ganzen verbunden und wird durch ein Zahnrad r, welches ein auf dem Umfang der Kupplungshälfte q drehbares Zahnrad s antreibt, das seinerseits mit einer Sperrklinke t in die Verzahnung 0 der Kupplungshälfte q eingreift, stets im gleichen Sinne wie die Spindel α gedreht.

Ferner steht ein mit der drehbar auf der Hülse d angeordneten Reibungskupplungshälfte n> verbundenes Zahnrad ν mit einem auf der Welle g sitzenden Zahnrad u in Eingriff. Das Übersetzungsverhältnis der Räder u und ν ist dabei derart gewählt, daß dem Zahnrad ν und damit der Kupplungshälfte w eine größere Geschwindigkeit erteilt wird als der Kupplungshälfte q und der Bohrspindel a. Sobald daher bei einem Bohrdruck, der die Kraft der Feder k überwiegt, die Mutter i Und damit die Kupplungshälfte q so weit nach rückwärts gedrückt wird, daß die beiden Kupplungshälften q und w zum Eingriff kommen, wird die Vorschubmutter schneller umlaufen als die Spindel, und es' wird daher die letztere zurückgezogen, und der Bohrer vom Gestein entfernt. Die Rückbewegung der Mutter i und damit der Eingriff der beiden Kupplungshälften kann außerdem noch von Hand durch Anziehen der glockenförmig ausgebildeten Mutter χ erfolgen, welche mit ihrem Rande y gegen die Stirnfläche der Mutter i geschraubt werden kann.

Die Ausschaltung des Antriebes r, s, t, 0 erfolgt beim Eingriff der Kupplungshälften q, w selbsttätig, da die Sperrklinke t bei der erhöhten Geschwindigkeit des Sperrades 0 zu gleiten anfängt. Ebenso gelangt die Sperrklinke t selbsttätig wieder in Eingriff, wenn die Kupplungshälften q, w außer Eingriff kommen und damit die Voreilung des Sperrrades gegenüber der Sperrklinke aufhört.

ω sei die Winkelgeschwindigkeit der Welle g; die Zahl der Zähne der Räder h,f, r, s, u, ν sei bezw. ^₁, ^₂, ^₃, ^₄, ^₅, ^₈.

Die Übersetzungsverhältnisse werden alsdann so gewählt, daß

i3_<ii_<i5.

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Der Antrieb erfolgt so, daß bei rechtsgängiger Spindel, Spindel und Mutter von der Vorderseite der Maschine aus gesehen, entgegengesetzt dem Sinne des Uhrzeigers gedreht werden. Bei linksgängiger Spindel ist der Drehsinn umzukehren. .

Die Drehgeschwindigkeit der Spindel be-

trägt nach obigem stets w —; unter normalen

Bohrverhältnissen erfolgt der Antrieb der Mutter über die Räder r, s, Sperrkegel t, Sperrad 0 mit einer Drehgeschwindigkeit

ω —, welche kleiner ist als die Spindeldrehgeschwindigkeit. Mithin muß der Vorschub des Bohrers mit einer Geschwindigkeit erfolgen, welche proportional

Ts

Steigt der Bohrdruck so weit, daß die Kraft der Feder k überwunden wird und infolge der dabei eintretenden Verschiebung 'der Mutter nach rechts die Reibungskupplung #, ^ eingeschaltet wird, so erfolgt der Antrieb der Mutter i über die Zahnräder u, ν mit einer

Geschwindigkeit w —, welche größer als die Te

Spindelgeschwindigkeit w — ist. Es wird da-

her eine rückläufige Bewegung der Spindel eintreten, deren Geschwindigkeit proportional

Ti

ist. Dieselbe wird so lange anhalten, bis der

Bohrdruck wieder geringer geworden ist als der Federdruck, worauf die Mutter i sich nach links verschiebt, die Kupplung q, w ausgerückt wird, der Antrieb der Mutter wieder über r, s erfolgt und der Bohrer von neuem vorgeschoben wird.

Soll nach vollendetem Bohrloch der Bohrer zurückgezogen werden, so wird die Mutter χ von Hand angezogen, wodurch wiederum die ίο Kupplung q, w eingerückt wird und der Rücklauf des Bohrers bei stets gleichbleibender Drehrichtung erfolgt, bis die Mutter χ von Hand wieder zurückgedreht wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Vorschubes bei drehenden Gesteinbohrmaschinen, bei welchen Bohrspindel und Bohrmutter von einer gemeinsamen Welle aus in gleicher Richtung angetrieben werden, und bei denen die Bohrmutter unter der Wirkung einer einstellbaren Feder steht, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmutter (i) einerseits vermittels eines Sperradgetriebes (r, s, t, 0), andererseits vermittels eines Reibungsgetriebes (u, v, w, q) in Drehung versetzt werden kann, wobei bei normalem Bohrdruck infolge der Wirkung der Feder (k) die Bewegungsübertragung durch das Sperradgetriebe erfolgt, während bei Überschreitung des normalen Bohrdruckes unter Zusammenpressung der Feder (k) das Reibungsgetriebe eingeschaltet wird, welches der Bohrmutter eine die Spindelgeschwindigkeit übersteigende Umdrehungsschwindigkeit erteilt und damit den Bohrer zurückdreht.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.