DE1112476B

DE1112476B - Cable winch for hammer drilling and for driving tools that work pushing

Info

Publication number: DE1112476B
Application number: DEE20350A
Authority: DE
Inventors: Rolf Weigold
Original assignee: ETTLINGER BAUMASCHINEN und HEB; Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Current assignee: ETTLINGER BAUMASCHINEN und HEB; Elba Werk Maschinen GmbH and Co
Priority date: 1958-10-23
Filing date: 1958-10-23
Publication date: 1961-08-10

Description

Seilwinde zum Schlagbohren und zum Antrieb stoßend arbeitender Werkzeuge Zusatz zur Patentanmeldung E 15449 VI/5a (Auslegeschrift 1108 638) Die Erfindung betrifft eine motorisch angetriebene Seilwinde mit Elektromagnetkupplung und selbsttätiger Steuerung des Arbeitsrhythmus stoßend arbeitender Werkzeuge nach Patentanmeldung E 15449 VI/5 a.Cable winch for hammer drilling and to drive pushing tools Addendum to patent application E 15449 VI / 5a (Auslegeschrift 1108 638) The invention relates to a motor-driven cable winch with electromagnetic clutch and automatic control of the working rhythm of pushing tools according to patent application E 15449 VI / 5a.

Wesentlicher Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist die Steuerung von motorisch angetriebenen Seilwinden zum Schlagbohren mittels eines einstellbaren Zeitrelais, welches die Dauer des Kraftschlusses zwischen der Antriebsmaschiene und der Seiltrommel und damit den Arbeitstakt des Aufziehens des Werkzeuges bestimmt.The main subject of the main patent application is the control of motor-driven winches for hammer drilling by means of an adjustable Time relay, which determines the duration of the frictional connection between the drive machine and the cable drum and thus the work cycle for pulling up the tool.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß diese Steuerung des frei fallenden Werkzeuges lediglich über einen einstellbaren Zeitintervall hinweg, in dem der Kraftschluß zwischen Kupplung und Seiltrommel hergestellt und das Werkzeug in seine Ausgangsstellung zurückgebracht wird, zu Nachteilen führen kann. Sobald beispielsweise beim Antrieb der Seilwinde durch eine Verbrennungskraftmaschine infolge Drehzahländerung eine Spannungsänderung im Steuerstromkreis eintritt, in dem das Zeitrelais liegt, verändern sich die Steuerzeiten, und es kann vorkommen, daß die Kupplung schon vor Beendigung des freien Falls des Werkzeuges eingeschaltet wird oder daß die Herstellung des Kraftschlusses zwischen Kupplung und Seiltrommel zu spät erfolgt. Auch im Hinblick darauf, daß die Fallhöhe und die Zeitdauer des Werkzeugfalls infolge der sich senkenden Bohrlochsohle Änderungen unterliegen, ergibt sich die Notwendigkeit, die Steuerzeiten des Relais ständig zu überwachen und nachzuregeln, weil jedes zu frühe Verstellen des Kupplungsschlusses bei herabfallendem Werkzeug zur Beschädigung der Kupplung führen kann.However, it has been shown that this control of the free falling Tool only over an adjustable time interval in which the frictional connection between the clutch and the cable drum and the tool in its starting position is brought back, can lead to disadvantages. As soon as, for example, when driving the cable winch by an internal combustion engine as a result of a change in speed The voltage change occurs in the control circuit in which the timing relay is located the timing, and it can happen that the clutch is already terminated the free fall of the tool is switched on or that the manufacture of the The frictional connection between the clutch and the cable drum took place too late. Also in terms of that the height of fall and the duration of the tool fall as a result of the lowering The bottom hole is subject to changes, there is a need to adjust the timing to constantly monitor and readjust the relay, because each adjustment is too early the coupling closure in the event of a falling tool to damage the coupling can lead.

Es sind bereits verschiedene Ausführungen von Seilwinden für die Betätigung stoßend arbeitender Werkzeuge bekannt, die durch regelmäßig intermittierende Schleifenbildung an dem das Werkzeug tragenden Seil die Stoßbewegung des Werkzeuges in Abhängigkeit von der Drehbewegung des Windenantriebs oder in Abhängigkeit von dem mittelbar durch das Werkzeuggewicht und unmittelbar durch das gespannte Seil auf den die Schleife bildenden Arm ausgeübten Druck selbsttätig steuern. Solche mechanischen oder hydromechanischen Steuerungen haben Nachteile insofern, als die für die Wirtschaftlichkeit der Arbeit eventuell entscheidende Hubhöhe nicht oder wegen der Abhängigkeit der Einrichtungen entweder von der Drehbewegung des Antriebes oder von der Länge des hin- und hergehenden Armes nur in vergleichsweise engen Grenzen veränderbar und diese Veränderung im allgemeinen nicht ohne Unterbrechung des Arbeitsablaufes und nur mit mehr oder weniger großem Zeit- und Arbeitsaufwand durchführbar ist. Außerdem verursachen derartige Steuerungen einen erheblichen konstruktiven Aufwand, der die Winden schwer und teuer macht und ihre Störanfälligkeit erhöht.There are already different versions of winches for operation butting working tools known, which by regularly intermittent loop formation on the rope carrying the tool, the impact movement of the tool as a function of on the rotary movement of the winch drive or as a function of that indirectly the tool weight and directly through the tensioned rope on the loop controlling the pressure exerted by the forming arm. Such mechanical or hydromechanical Controls have disadvantages insofar as those for the economy of the work possibly decisive lifting height not or because of the dependency of the facilities either from the rotary motion of the drive or from the length of the reciprocating Poor can only be changed within comparatively narrow limits and this change in the generally not without interruption of the workflow and only with more or less large expenditure of time and effort is feasible. Also cause such Controls a considerable design effort, which makes the winches heavy and expensive makes and increases their susceptibility to failure.

Von diesem Gedanken der Ausnutzung der Schlaffseilbildung zur Steuerung des Arbeitsablaufes ausgehend, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungseinrichtung für stoßend arbeitende Werkzeuge nach der Hauptpatentanmeldung zu schaffen, die völlig selbsttätig und sich selbst regelnd arbeitet.From this idea of using the slack rope formation for control Based on the workflow, it is the object of the invention to provide a control device for butt-working tools according to the main patent application, which works completely independently and regulating itself.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einschaltung des Zeitrelais nach der Hauptpatentanmeldung durch einen Endschalter erfolgt, der bei Schlaffseilbildung durch das Freiwerden und Herabfallen eines Hebels betätigt wird, welcher durch eine an ihm angeordnete und auf dem Seil laufende Rolle so lange in labilem Gleichgewicht gehalten wird, wie das Seil gespannt ist.According to the invention, this object is achieved in that the activation of the timing relay is carried out according to the main patent application by a limit switch that when the rope is slack, actuated by a lever being released and falling which is so long by a roller arranged on it and running on the rope is kept in unstable equilibrium as the rope is taut.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit gleicher Wirkungsweise besteht darin, daß die Auslösung des Zeitrelais durch den Endschalter erfolgt, der bei SchlafEseilbildung durch das Herabgleiten eines Schlittens betätigt wird, welcher durch eine ebenfalls auf dem Seil laufende Rolle im labilen Gleichgewicht gehalten wird, solange das Seil gespannt ist. Sobald das Werkzeug herabgefallen und auf die Bohrlochsohle, die Betonbahndecke oder einen zu rammenden Gegenstand, nachfolgend summarisch als Arbeitsniveau bezeichnet, aufgetroffen ist, bildet sich Schlaffseil, so daß eine zweckmäßig zwischen der Rolle in der Spitze des Arbeitsgerüstes und der Seiltrommel des Windwerkes angeordnete, an einem Träger vertikal verschwenkbare Seilrolle herabfallen und dabei den an sich bekannten Endschalter betätigen kann, der einen Impuls an das Zeitrelais gibt. Die Schlaffseilbildung, die in dieser bevorzugten Ausführungsform also zur Steuerung des Zeitrelais im Steuerstromkreis der Elektromagnetkupplung genutzt wird, ist wegen des durch das Abschwenken des Seilrollenträgers schon mit ihrem Beginn herbeigeführten gewissen Längenausgleiches und das im unmittelbaren Anschluß daran erfolgende Einschalten der Elektromagnetkupplung und der Seiltrommel durch das Zeitrelais denkbar gering und hat auf diese Weise keinen schädlichen Einfluß auf die Lebensdauer des Seiles. Selbstverständlich kann die selbsttätige Betätigung des Endschalters und damit des Zeitrelais auch auf andere Weise und an anderer Stelle, beispielsweise durch einen senkrecht geführten Schlitten mit einer Rolle oder durch eine gegen einen Anschlag fahrende Seilbirne od. dgl., erfolgen.Another preferred embodiment of the invention with the same The way it works is that the timing relay is triggered by the limit switch takes place, which is actuated by the sliding down of a sled when the sleeping rope is formed which is caused by a role also running on the rope in unstable equilibrium is held as long as the rope is taut. As soon as the tool fell off and on the bottom of the borehole, the concrete track surface or an object to be rammed, subsequently summarized as the level of work, has been hit, slack rope is formed, so that an expedient between the role in the top of the scaffold and the cable drum of the winch arranged, vertically pivotable on a carrier The rope pulley can fall down and actuate the limit switch, which is known per se, which gives an impulse to the timing relay. The slack rope formation preferred in this one Embodiment therefore for controlling the timing relay in the control circuit of the electromagnetic clutch is used, is already included because of the swiveling away of the pulley carrier Its beginning brought about a certain length compensation and that in the immediate This is followed by switching on the electromagnetic clutch and the cable drum thanks to the timing relay, it is extremely low and in this way has no harmful effect on the lifespan of the rope. It goes without saying that the automatic actuation of the limit switch and thus of the timing relay in another way and at another point, for example by a vertically guided slide with a roller or by a rope pear or the like traveling against a stop.

Bei der erfindungsgemäßen Seilwinde kann die Hubhöhe des Werkzeuges ohne Unterbrechung der Arbeit durch Verstellen des Zeitrelais jederzeit beliebig und insofern praktisch unbegrenzt variiert werden, weil bei voller Ausnutzung der Verzögerungskapazität eines entsprechenden Zeitrelais die Hubhöhe größer wäre, als eine wirtschaftliche Schlagfolge dies zuläßt, ohne daß jedoch durch die größere Hubhöhe noch ein technischer Effekt erzielt werden könnte, der über den mit geringerer Hubhöhe erzielbaren hinausginge. Außerdem gewährleistet eine Anordnung nach der Erfindung die ständige selbsttätige Anpassung der Schaltzeitpunkte an die beim Bohren und beim Rammen mit dem Fortschreiten der Arbeit verbundene Absenkung des Arbeitsniveaus. Damit ist bei Anwendung einfacher Mittel eine völlig selbständig arbeitende Steuereinrichtung für stoßend und im freien Fall tätige Werkzeuge erreicht.In the cable winch according to the invention, the lifting height of the tool at any time without interrupting work by adjusting the timing relay and to the extent that they can be varied practically without limits, because with full utilization of the Delay capacity of a corresponding timing relay the lifting height would be greater than an economic impact sequence allows this without, however, by the larger one Lifting height still a technical effect could be achieved, which over the with lesser Lifting height achievable went beyond. In addition, an arrangement according to the Invention, the constant automatic adjustment of the switching times to those when drilling and, in the case of pile driving, the lowering of the level of work associated with the progress of the work. With the use of simple means, a control device that works completely independently is thus achieved for pushing and free-falling tools.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnungen ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt Fig. 1 die schematische Seitenansicht einer Seilwinde mit Steuerungsvorrichtung sowie ein Bohrgerüst mit Bohrwerkzeug und Bohrstelle, Fig. 2 die schematische Darstellung eines schwenkbaren Seilrollenträgers mit Endschalter, Fig. 2 a die Anordnung der Fig. 2 bei betätigtem Endschalter, Fig. 3 die schematische Darstellung eines schwenkbaren Seilrollenträgers mit darüber angeordnetem Endschalter, Fig. 4 die schematische Darstellung eines gleitenden Seilrollenträgers mit darunter angeordnetem Endschalter.An exemplary embodiment according to the invention is described below with reference to the drawings described. 1 shows the schematic side view of a cable winch with Control device as well as a drilling frame with drilling tool and drilling site, Fig. 2 the schematic representation of a swiveling rope pulley carrier with limit switch, FIG. 2a shows the arrangement of FIG. 2 when the limit switch is actuated, FIG. 3 shows the schematic Representation of a swiveling rope pulley carrier with a limit switch arranged above it, 4 shows the schematic representation of a sliding cable pulley carrier with underneath arranged limit switch.

Von der Seilwinde 1 läuft das Seil 6 über die Rolle 5 an der Winde sowie über die Rolle 4 in der Spitze des Bohrgerüstes 2 und ist am Werkzeug 3 befestigt.From the cable winch 1, the cable 6 runs over the roller 5 on the winch as well as via the roller 4 in the tip of the drill rig 2 and is attached to the tool 3.

Zwischen der nicht dargestellten Antriebsmaschine und der Seiltrommel 7 der Seilwinde 1 ist eine Elektromagnetkupplung 8 angeordnet, die beim Schließen ihres Steuerstromkreises 9 durch einen Schalter 19 oder durch ein verstellbares Zeitrelais 10 den Antriebsmotor mit der Seiltrommel 7 kraftschlüssig verbindet, so daß das Seil 6 aufgetrommelt und das Werkzeug 3 angehoben wird, bis der Steuerstromkreis 9 durch öffnen des Schalters 19 oder Ausschalten des Zeitrelais 10 unterbrochen und somit die Kupplung 8 gelöst wird. Durch sein Eigengewicht fällt das Werkzeug 3 auf die Bohrlochsohle 11 herab, bis durch den Nachlauf der durch eine Bremse 12 schwach gebremsten Seiltrommel ? Schlaffseil 6' (Fig. 2a) entsteht. Beim Nachgeben des gespannten Seiles 6 zum Schlafffseil 6' betätigt das Gewicht der im Punkt 13 an einen vertikal schwenkbaren und nach oben in seiner Schwenkbewegung begrenzten Träger 14 angeordneten Seilrolle 5 den Schaltstift 15 des Endschalters 16, der seinerseits dem Zeitrelais 10 über die Leiter 20 einen Impuls gibt und damit den Steuerstromkreis 9 wieder schließt.Between the drive machine, not shown, and the cable drum 7 of the cable winch 1, an electromagnetic clutch 8 is arranged which, when its control circuit 9 is closed by a switch 19 or an adjustable time relay 10, non-positively connects the drive motor to the cable drum 7, so that the cable 6 is reeled up and the tool 3 is raised until the control circuit 9 is interrupted by opening the switch 19 or switching off the time relay 10 and thus the clutch 8 is released. Due to its own weight, the tool 3 falls onto the bottom of the borehole 11 until the cable drum, which is weakly braked by a brake 12, continues to run? Slack rope 6 '(Fig. 2a) is created. When the tensioned rope 6 yields to the slack rope 6 ', the weight of the rope pulley 5 arranged at point 13 on a vertically pivotable carrier 14 limited in its pivoting movement upwards actuates the switching pin 15 of the limit switch 16, which in turn connects the timing relay 10 via the conductor 20 Gives a pulse and thus closes the control circuit 9 again.

Natürlich kann, wie in Fig. 3 dargestellt, der Endschalter 16' mit dem Schaltstift 15' auch über dem Seilrollenträger 14 angeordnet und so geschaltet sein, daß er den Impuls zum Einschalten des Zeitrelais 10 beim Lösen seiner Kontakte durch Herabfallen des Seilrollenträgers 14 gibt, oder es kann (nach Fig. 4) der Seilrollenträger als Schlitten 17 ausgebildet und in Führungen 18 gleitend angeordnet sein.Of course, as shown in Fig. 3, the limit switch 16 'with the switching pin 15 'also arranged above the pulley carrier 14 and switched in this way be that he has the pulse to turn on the timing relay 10 when releasing its contacts by falling of the pulley carrier 14 there, or it can (according to Fig. 4) the Sheave carrier designed as a carriage 17 and arranged to slide in guides 18 be.

Durch das Einschalten der Elektromagnetkupplung 8 wird die Seiltrommel 7 kraftschlüssig mit dem Antriebsmotor verbunden und das Seil 6, 6' sofort wieder angezogen, wobei zunächst die Seilrolle 5 angehoben wird. Damit ist der Schaltstift 15 des Endschalters 16 frei (Fig. 1, 2 und 4), bis nach dem Ausschalten des Zeitrelais 10 und dem neuerlichen Herabfallen des Werkzeuges 3 auf die Bohrlochsohle 11 der Seilrollenträger 14 wieder abfallen kann und den Schaltstift 15 des Endschalters 16 erneut betätigt.By switching on the electromagnetic clutch 8, the cable drum 7 is positively connected to the drive motor and the cable 6, 6 'is immediately tightened again, the cable pulley 5 being raised first. Thus, the switching pin 15 of the limit switch 16 is free (Fig. 1, 2 and 4), until after the time relay 10 has been switched off and the tool 3 has dropped again onto the bottom of the borehole 11, the cable pulley carrier 14 can fall off again and the switching pin 15 of the limit switch 16 pressed again.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cable winch for hammer drilling and driving others butting working tools, such as ramming, with electromagnetically operated Coupling between drive machine and rope drum as well as automatic, through a adjustable time relay for controlling the time period for winding of the tool according to patent application E 15449 VI / 5 a, characterized by a die Triggering of the time relay (10) and thus the beginning of the period for the winding up of the tool controlling limit switch (16), which in the event of slack rope formation via a on the rope (6) guided roller (5) a circuit acting on the relay (20) closes.

2. Cable winch according to claim 1, characterized in that the limit switch (16) by the falling of a one-armed lever linked to the cable winch (1) (14) can be actuated, which carries the rope pulley (5) at its free end.

3. Winch according to claim 1, characterized in that the limit switch (16) by sliding down a vertically guided slide (17) can be actuated, which is guided in guides (18) slidably disposed near the winch (1) and at its upper end the pulley (5) carries.