DE193888C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 193888 KLASSE 5 b. GRUPPE

Reibungskupplung.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Februar 1907 ab.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, durch welche bei Gesteinbohrmaschinen der Bohrdruck, d. h. der Druck des Bohrers gegen das Gestein, unter einem gewissen" noch zulässigen Betrage gehalten werden soll, um

, . eine Überanstrengung der Bohrer, der Bohrmaschine und der Antriebsmaschine zu verhindern. Gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art soll durch die Erfindung

ίο der Vorteil erzielt werden, daß auch bei unabhängig vom Bohrdruck durch andere Ursachen hervorgerufenem zu großem Drehmoment ein Schutz der Bohrmaschine und deren Antrieb erreicht wird.

Die Fig. 1 der Zeichnung stellt eine solche Regelungsvorrichtung im Längsschnitt dar.

Die Bohrspindel A, welche-auf ihrer ganzen Länge mit Gewinde versehen ist und an ihrem vorderen Ende den zur Aufnahme des Bohrers dienenden Bohrkopf B trägt, wird in Drehung versetzt mit Hilfe eines z. B. durch einen Elektromotor C mittels Zahnräder C₁ und C₂ angetriebenen Mitnehmerrohres E, das mit einem Keil F in eine über die ganze Länge der Bohrspindel A sich erstreckende Längsnut G eingreift. Die Bohrspindel wird durch Drehung der sie umfassenden Vorschubmutter H gegen-das Gestein (in Richtung des Pfeiles /) vorgeschoben, und zwar muß unter der Voraussetzung, daß der Bohrer mit Rechtsdrehung arbeitet, die Vorschubmutter H, wenn die Bohrspindel Rechtsgewinde besitzt, sich mit geringerer Umdrehungszahl als diese, jedoch in gleichem Sinne, wenn aber die Bohrspindel Linksgewinde hat, sich mit größerer Umdrehungszahl, jedoch wiederum im gleichen Sinne drehen. Der Antrieb der Vorschubmutter H erfolgt mittels der Zahnräder C₃ und C₄ von einer die Fliehkraftreibungskupplung enthaltenden Vorgelegewelle K, und zwar unter Vermittlung der lose auf dieser Vorgelegewelle sitzenden Kupplungshälfte K₁. Die antreibende Kupplungshälfte K₂ liegt in axialer Richtung verschiebbar in der Hülse L, wird jedoch durch den Keil M gezwungen, an der Drehung der Hülse L teilzunehmen. Die letztere ist auf der Vorgelegewelle K fest aufgekeilt und wird von dem Elektromotor C angetrieben. Die Hülse L trägt mehrere Fliehkraftgewichte N, welche drehbar an Scharnierbolzen Ό aufgehängt sind. Bei Drehung der Hülse L suchen sich die Gewichte N von der Welle K zu entfernen und rücken dabei die Kupplung ein, indem sie mit Nasen P die Kupplungshälfte K ₂ verschieben. Der Kupplungsdruck wird nun auf folgende Weise vermindert oder, wenn das zu bohrende Gestein vollkommen undurchdringlich oder der Bohrer gänzlich stumpf ist, ganz aufgehoben.

Die Vorschubmutter H wird durch eine Feder Q in der Richtung des Bohrervorschubs gegen das^s Kugellager R am vorderen Deckel S des Maschinengehäuses gedrückt, während die Feder Q ihrerseits sich gegen das Lagerschild T mittels des Kugellagers U stützt. Bei einem den Druck der Feder Q überschreitenden Bohrdruck wird die Vorschubmutter H, dem Druck der Feder Q

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entgegen, nach rückwärts gedrückt, wobei der Bund V der Vorschubmutter gegen die am doppelarmigen Hebel W angeordnete Rolle W₁ drückt. Dieser Druck wird durch den doppelarmigen Hebel W mit Hilfe der Rolle W₂ und des Stellringes Z₁ auf die Kupplungshälfte K₂ übertragen und wirkt dem durch die Fliehkraft der Gewichte N erzeugten Kupplungsdruck entgegen. Somit findet eine Verminderung des

ίο Kupplungsdrucks statt, die so lange andauert, bis das dadurch verminderte Reibungsmoment der Kupplung das augenblicklich zu überwindende Drehmoment (hervorgerufen durch die infolge des Bohrdrucks auftretende Reibung in der Gewindemutter H) unterschreitet und die Kupplungshälften anfangen, aufeinander . zu rutschen. Die Reibung in der Vorschubmutter sucht nunmehr den Unterschied zwischen den Umdrehungszahlen der Bohrspindel A und der Vorschubmutter H zu vermindern. Da aber die Größe des Vorschubs proportional diesem Umdrehungsunterschied ist, findet so lange eine Verminderung des Vorschubs statt, bis der B ohr druck wieder auf seine normale Höhe gebracht ist. Bei undurchdringlichem Gestein oder bei gänzlich stumpfem Bohrer kann der Vorschub bis auf Null herabgesetzt werden.

Erwähnt sei noch, daß mit fortschreitender Abnutzung der Reibungsflächen der Kupplung die Stellringe X₁ und X₂ zurückgedreht werden müssen (in der Zeichnung nach links), da sich sonst die Reibungsflächen nach einer gewissen Abnutzung nicht mehr berühren würden.

Die durch Fig. 1 dargestellte Aufsührungsform der selbsttätigen Vorschubregelung läßt sich dadurch verändern, daß man die Fliehkraftreibungskupplung konzentrisch zur Bohrspindel anordnet, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Der Antrieb der Bohrspindel α erfolgt hierbei in derselben Weise wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1. Die Vorschubmutter Ή wird wie in Fig. 1 durch eine Feder q gegen das am vorderen Gehäusedeckel befindliche Kugellager r gedrückt, die Feder stützt sich auf der anderen Seite gegen die als Zahnrad ausgebildete Hülse Z, welche den Druck der Feder mittels des Kugellagers u auf das Lagerschild t überträgt. Die Vorschubmutter wird in Umdrehung gesetzt durch die Kupplungshälfte A₁, in welcher sie auf Keil y in axialer Richtung verschiebbar ist. Die Kupplungshälfte A₁ ist drehbar, aber nicht axial verschiebbar in der Hülse I angeordnet und steht in Eingriff mit der auf Keil m verschiebbar in der Hülse angeordneten Kupp- lungshälfte k₂. Die an der Hülse I in ähnlicher Weise wie in Fig. 1 angeordneten Fliehkraftgewichte η übertragen ihre Bewegung durch Vermittlung des Ringes ζ und der in die Hülse I hineinführenden Zugstangen Z₁ auf die Kupplungshälfte Jt₂ und erzeugen somit den Kupplungsdruck. Der Zahnkranz C₄ der Hülse I wird von Zahnrad C₃, welches beispielsweise auf der Motorachse sitzen kann, angetrieben. Bei zu groß werdendem Bohrdruck schiebt sich die Vorschubmutter in die Kupplung hinein und drückt mit Hilfe des Bundes A₁, der bei der Ausführung zweckmäßig mit einem Stützkugellager versehen wird, gegen die Kupplungshälfte K, wodurch eine Verminderung des durch die Fliehkraftgewichte erzeugten ,Kupplungsdrucks erzielt wird, die ein Rutschen der Kupplung und eine Ermäßigung des Vorschubs bzw. des Bohrdrucks zur Folge hat.

Der besondere Vorteil der oben beschriebenen selbsttätigen Vorschubregelung gegen die bisher bekannt gewordenen Methoden zur Vorschubregelung besteht darin, daß bei unabhängig vom Bohrdruck eintretendem zu großem Drehmoment (z. B. infolge verrosteter Bohrspindel, Kugellagerbrüchen usw.) ein Rutschen der Kupplung viel früher eintritt als bei den bekannten Vorrichtungen, da ja infolge der durch die Überlastung eintretenden Verminderung der Umdrehungszahl die Fliehkraft der Gewichte und also auch der Kupplungsdruck sich vermindert. Es findet somit ein viel wirksamerer Schutz der Bohrmaschine bzw. des Antriebsmotors statt.

Claims (2)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Vorschubs bei drehenden Gesteinbohrmaschinen mit einer den Vorschubmechanismus antreibenden Reibungskupplung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungshälften durch die Fliehkraft umlaufender Gewichte zusammengepreßt und unmittelbar oder mittelbar durch einen Hebel (oder einen sonstigen Maschinenteil) bei Überschreitung eines bestimmten Bohrdrucks oder Drehmoments von der unter dem Einfluß einer den Bohrdruck aufnehmenden Schraubenfeder stehenden Vorschubmutter auseinandergedrückt werden.

2. Ausführungsform der Vorschubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Fliehkraftgewichte beeinflußte Reibungskupplung konzentrisch zur Bohrspindel bzw. zur Vorschubmutter angeordnet ist und letztere mittels Bundes bei Erreichung eines bestimmten Bohrdrucks die Kupplungshälften auseinanderdrückt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.