DE14496C

DE14496C - Pneumatic rock drilling machine with variable stroke height, reversal by an automatically acting piston valve, drilling offset by used air and automatic feed device

Info

Publication number: DE14496C
Application number: DENDAT14496D
Authority: DE
Original assignee: J. F. O. SCHULZ in Cöln a./Rh., Hunnenrücken 46

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMTPATENT OFFICE

Die Zeichnung enthält in:The drawing contains in:

Fig. ι einen Längenschnitt. Vom Bohrkopf B ist links nur der Anfang gezeichnet. Der Einströmungsstutzen α ist ebenso wie in Fig. 2 um 45° gedreht gedacht, die richtige Stellung desselben ergiebt Fig. 3. Der Schnitt Fig. 1 zeigt die Ventilstellung bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens;Fig. Ι a longitudinal section. Only the beginning of the drill head B is drawn on the left. As in FIG. 2, the inflow connection α is intended to be rotated by 45 °, and its correct position is shown in FIG. 3. The section in FIG. 1 shows the valve position during the forward movement of the piston;

Fig. 2 einen Theil des Längenschnittes. Derselbe zeigt die Ventilstellung bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens;2 shows part of the longitudinal section. The same shows the valve position when moving backwards of the piston;

Fig. 3 einen Querschnitt durch Cylinder b, Ventilsitz und Ventil A, sowie durch die Führung C] 3 shows a cross section through cylinder b, valve seat and valve A, as well as through the guide C]

Fig. 4 einen Querschnitt durch den kleinen Cylinder d zur Vorwärtsbewegung;4 shows a cross section through the small cylinder d for forward movement;

Fig. 5 einen Querschnitt zur Vorrichtung, für das Versetzen des Bohrers C und für die Hubregulirung D] Fig. 5 shows a cross section of the device, for the displacement of the drill C and for the Hubregulirung D]

Fig. 6 eine Ansicht der ganzen Maschine, von oben gesehen.Fig. 6 is a view of the whole machine, seen from above.

Die Bohrmaschine besteht im wesentlichen aus:The drill essentially consists of:

1. dem äufseren Cylinder b, 1. the outer cylinder b,

2. dem Hammer (Kolben B₁ und Kolbenstange B), 2. the hammer (piston B ₁ and piston rod B),

3. dem Ventil A, 3. valve A,

4. der Führung c und e. 4. the guide c and e.

Der äufsere Cylinder b besteht aus Gufseisen, ist gebohrt und innen polirt. Derselbe hat seitlich einen angegossenen Rohrstutzen α zum Befestigen des Luftzüfiihrungsschlauches und aufsen in seiner ganzen Länge zwei Führungsleisten e, welche zur Führung derselben in der an der Bohrsäule befestigten Leitschiene c dienen. Am hinteren Ende desselben befindet 'sich ein gabelförmiger Angufs/J dazu bestimmt, die Schraubenmutter g, welche sich auf der Leitspindel u bewegt, festzuhalten, ohne die Drehung derselben zu hindern.The outer cylinder b is made of cast iron, is drilled and polished on the inside. It has a cast-on pipe socket α on the side for attaching the air supply hose and on the outside along its entire length two guide strips e, which serve to guide the same in the guide rail c attached to the drilling column. At the rear end of the same there is a fork-shaped gate designed to hold the screw nut g, which moves on the lead screw u , without preventing it from rotating.

Am vorderen Ende des Cylinders b ist ein ebenfalls gufseisernes Rohr h eingeschraubt (an beiden Enden ohne Gewinde zur Sicherung der Parallelführung), durch welches die Dichtung zwischen Rohr b und Kolbenstange B hergestellt wird, und welches als Führung für letztere dient. Am vorderen Ende dieses Rohres befindet sich eine aufgeschraubte Stopfbüchse i, die zugleich dazu bestimmt ist, den Bohrstaub, welcher sich auf die Kolbenstange legt, zurückzuhalten. At the front end of the cylinder b , a cast iron pipe h is screwed (at both ends without a thread to secure the parallel guide), through which the seal between pipe b and piston rod B is made and which serves as a guide for the latter. At the front end of this tube there is a screwed-on stuffing box i, which is also intended to hold back the drilling dust that lies on the piston rod.

Am hinteren Theile ist der Cylinder b durch einen vorgeschraubten Verschlufsdeckel k geschlossen, der in seinem nach innen ausgehöhlten Theil ein Prellkissen aufnimmt.At the rear of the cylinder b is closed by a screwed-on cap k , which in its inwardly hollowed-out part receives a cushion.

Der Hammer B B₁, welcher in seinem vorderen Theile den Bohrer trägt, ist eine aus weichem Gufsstahl gefertigte Kolbenstange B, an welcher sich der in dem beschriebenen Cylinder dicht schliefsende Kolben B₁ befindet. Beide, Kolben und Kolbenstange, sind aus einem Stück gedreht. Die Kolbenstange^ ist zur Aufnahme des Ventils A am hinteren Ende hohl. Die hintere Bohrung ist durch einen vorgeschraubten Deckel η verschlossen, auf dem sich nach der inneren KolbenöfFnung zu das Prellkissen 0 aus Hartgummi, mit einer Deck-The hammer BB ₁ , which carries the drill in its front part, is a piston rod B made of soft cast steel, on which the piston B ₁ , which closes tightly in the cylinder described, is located. Both piston and piston rod are turned from one piece. The piston rod ^ is hollow for receiving the valve A at the rear end. The rear bore is closed by a screwed-in cover η on which, after the inner piston opening to the inner piston opening, the bump pad 0 made of hard rubber, with a cover

platte aus Messing armirt, zur Minderung der Stöfse des rücklaufenden Ventils, sowie zur Fixirung der Stellung desselben im geöffneten Zustand befindet. Die Befestigung desselben ergiebt die Zeichnung bei η und o. Plate made of brass armored, to reduce the thrust of the returning valve, as well as to fix the position of the same in the open state. The attachment of the same is shown in the drawing at η and o.

Dicht hinter dem Kolbenring B₁ und etwas vor demselben befinden sich je sechs Oeffnungen m und /, welche dem Luftdurchgang eine Durchströmungsöffnung bieten.Just behind the piston ring B ₁ and slightly in front of it are six openings m and / which offer a throughflow opening for the air passage.

Zwischen der Zuströmungsöffnung α und dem eingeschraubten Dichtungsrohr h befindet sich ein Zwischenraum. Falls der Bohrer kein Gestein fafst, bildet die hier eingeschlossene, auf 6 Atmosphären gespannte Luft ein wirksames elastisches Kissen, und verhütet den Stofs des Kolbens B₁ gegen das Dichtungsrohr h. Um den schädlichen Einflufs der alsdann zwischen Kolben B₁ und Dichtungsrohr h eingeschlossenen, durch den Stofs noch stärker comprimirten Luft auf das Ventil A abzuhalten, sind die vorderen sechs Einströmungsöffhungen /. etwas vor dem Kolben angebracht, so dafs dieselben bereits durch das Dichtungsrohr h gedeckt sind, bevor die Compression der eingeschlossenen Luft durch den Stofs stattfindet. Dieser nur ausnahmsweise vorkommende Fall ist in Fig. 2 dargestellt.There is an intermediate space between the inflow opening α and the screwed-in sealing tube h . If the drill does not grasp any rock, the air enclosed here, which is tensioned to 6 atmospheres, forms an effective elastic cushion and prevents the material of the piston B ₁ against the sealing tube h. In order to prevent the damaging influence of the air, which is then trapped between piston B ₁ and sealing tube h and which is compressed even more strongly by the substance, on valve A , the front six inflow openings /. placed somewhat in front of the piston, so that they are already covered by the sealing tube h before the compression of the enclosed air by the substance takes place. This case, which occurs only as an exception, is shown in FIG.

Die Durchströmungsöffnungen / und in vor und hinter dem Kolben Werden durch die Stellung des hohlen Kolbenventils A entweder verbunden, so dafs die Luft hinter den Kolben2?! treten kann, Fig. 1, oder das Ventil A hindert diese Verbindung, wie in der Ventilstellung, Fig. 2, dargestellt ist, und gestattet dann der hinter dem Kolben B₁ eingeschlossenen Luft den freien Abzug durch die vorn bei C und D an der Kolbenstange B befindlichen vier Ausströmungsöffnungen' The throughflow openings / and in front of and behind the piston are either connected by the position of the hollow piston valve A , so that the air behind the piston 2 ?! can occur, Fig. 1, or the valve A prevents this connection, as shown in the valve position, Fig. 2, and then allows the air trapped behind the piston B ₁ to freely vent through the front at C and D on the Piston rod B located four outflow openings'

Durch diese verschiedene Stellung des Ventils A wird die Umsteuerung der Maschine bewirkt. This different position of valve A causes the machine to be reversed.

Das Ventil A besteht aus zwei ringförmigen starken Stahlblechstreifen r, welche durch die eingeschlossene Luft gegen die Wandungen des Ventilsitzes gedrückt werden. Dieselben sind auf. die Enden eines vorn und hinten aufgeweiteten Stahlblechrohres s genietet, wodurch bei geöffnetem Ventil, ein Kanal zwischen den· je sechs Oeffnungen vor (I) und hinter (m) dem Kolben B₁ hergestellt wird, ohne dafs die Luft mit der Aufsenluft in Verbindung tritt. Dieses •eigentliche Kolbenventil ist auf einen Cylinder t (ebenfalls aus Stahlblech), der an den Enden mit Ringen χ armirt ist, aufgezogen, welcher die Bestimmung hat, die Stöfse, die das Ventil erleiden würde, aufzunehmen.The valve A consists of two ring-shaped, strong sheet steel strips r, which are pressed against the walls of the valve seat by the enclosed air. The same are up. the ends of a front and rear expanded steel pipe s is riveted produced thereby with the valve open, a channel between the · six openings before (I) and after (m) the piston B ₁ without That the air with the guard air will contact . This • actual piston valve is mounted on a cylinder t (also made of sheet steel), which is armored at the ends with rings χ , which has the purpose of absorbing the shocks which the valve would suffer.

Beim Rückgang des Ventils A, wenn es sich öffnet, wird dieser Stofs sehr schwach sein, da die Rückwärtsbewegung des Kolbens B₁ nur unter einem Luftdruck von 50 kg erfolgt und die Rückbewegung des Ventiles A hauptsächlich unter dem Ueberdruck von 5 kg, welcher aus der Differenz der kleineren vorderen Ventilfläche und der hinteren Ventilfläche bei Annahme von 3 Atmosphären Druck resultirt, den die hintere Ventilfläche durch die comprimirte Luft erleidet, erfolgt. Dieser Stofs wird deshalb nur von dem in dem Verschlufsdeckel η angebrachten Kissen c aufgefangen."When valve A falls, when it opens, this substance will be very weak, since the backward movement of piston B _{1 takes place} only under an air pressure of 50 kg and the backward movement of valve A mainly under the overpressure of 5 kg, which comes from the The difference between the smaller front valve area and the rear valve area results from the assumption of 3 atmospheres of pressure which the rear valve area suffers from the compressed air. This substance is therefore only caught by the cushion c attached in the sealing cover η . "

Stärker wird der Stofs beim Vorwärtsgang sein: durch die plötzliche Arretirung, die der Hammer B B₁ durch den Stofs des Bohrers auf das Gestein erfährt, fliegt das 'Ventil A vermöge des Trägheitsmomentes vor, hat aber dabei schon den entgegenstehenden Druck von 5 kg zu überwinden. Im übrigen wird der Stofs dadurch aufgehoben, dafs der über den vorderen Armirungsring χ hinausreichende Theil des Stahlcylinders t luftdicht gegen die Wandung der inneren Rohröffnung bei y, die schwach konisch sich erweitert, schliefst, und die alsdann abgeschnittene Luft so comprimirt, dafs diese Compressionsarbeit die ihm innewohnende lebendige Kraft aufzehrt.The material will be stronger when moving forward: due to the sudden arrest of the hammer BB ₁ by the material of the drill on the rock, valve A flies forward by virtue of the moment of inertia, but has to overcome the opposing pressure of 5 kg . Incidentally, the Stofs is canceled thereby, that the χ over the front Armirungsring extending beyond the end portion of the Stahlcylinders t hermetically against the wall of the inner tube opening at y that extends slightly conically, asleep, and then cut off air so compressed, that this compression work, consumes living power inherent in it.

Verfolgen wir den Gang, der arbeitenden Maschine:Let us follow the corridor, the working machine:

Angenommen, der Hammer BB¹ ist in der Stellung des gröfsten Hubes und das Ventil ist geschlossen, der Raum hinter dem Kolben B₁ also in Verbindung mit der Aufsenluft. (Fig. 2, der Kolben B₁ verschliefst. die Zuströmung a nicht.)Assume that the hammer BB ¹ is in the position of the greatest stroke and the valve is closed, the space behind the piston B ₁ in connection with the outside air. (Fig. 2, the piston B ₁ closes the inflow a not.)

Bei dieser Stellung des Ventils A drückt die durch die Zuleitung am Rohrstutzen a zufliefsende Luft gegen die vordere Kolbenfläche des Kolbens B₁. Dieser Druck wirkt zugleich auf die Innenflächen des Ventils A. Während das Ventil A infolge dieses Druckes eine absolute Rückwärtsbewegung ausführt, bewegt sich jedoch der Ventilsitz in demselben Sinne, und wird die relative Bewegung (eine Verschiebung im Ventilsitz) daher erst eintreten können, wenn der Kolben B in seiner Rückwärtsbewegung aufgehalten wird. Sobald hierin auch nur eine Verzögerung eintritt, fliegt das Ventil A zurück und gestattet nun der Luft den Zutritt zu dem hinter dem Kolben B₁ befindlichen Raum. Sofort tritt die Vorwärtsbewegung ein. Die Luft drückt jetzt auf die ganze hintere Kolbenfläche, welche, abzüglich der Fläche des dort befindlichen kleinen Rohres E, von dem weiter unten die Rede sein wird, gröfser ist, als die vordere Fläche des Kolbens B. In this position of the valve A , the air flowing in through the feed line on the pipe socket a presses against the front piston surface of the piston B ₁ . This pressure also acts on the inner surfaces of valve A. While valve A executes an absolute backward movement as a result of this pressure, the valve seat moves in the same direction, and the relative movement (a displacement in the valve seat) can therefore only occur when the Piston B is stopped in its backward movement. As soon as there is even a delay in this, the valve A flies back and now allows the air to enter the space located behind the piston B _1. Forward movement occurs immediately. The air now presses on the entire rear piston surface, which, minus the surface of the small tube E located there, which will be discussed below, is larger than the front surface of piston B.

Die vor dem Kolben B₁ im . Cylinder b stehende Luft tritt während des Vorstofses durch das Ventil A hinter den Kolben B. The in front of the piston B ₁ . Cylinder b , standing air passes through valve A behind piston B.

Sobald der an der Kolbenstange B befestigte Bohrer das Gestein getroffen hat, fliegt das Ventil vor, schneidet bei m den weiteren Luftzuflufs ab, und indem jetzt nur wie beim ersten Rückgang die vordere Kolbenfläche unter DruckAs soon as the drill attached to the piston rod B has hit the rock, the valve flies forward, cuts off the further air inflow at m , and now the front piston surface is only under pressure as in the first drop

steht, tritt gleichzeitig die hinter dem Kolben B₁ befindliche comprimirte Luft durch die hinter dem Kolben befindlichen sechs Oeffnungen m, welche freigelegt sind, aus. Die so plötzlich frei gewordene Luft tritt mit grofser Geschwindigkeit in den inneren Hohlraum des Kolbens B₁ und. strömt durch das hohle Ventil A und die hohle Kolbenstange B an den vier vorderen Ausströmungsöffnungen C und D aus. Hierbei verrichtet sie eine für den Betrieb wesentliche Arbeit: das Versetzen des Bohrers.stands, at the same time the compressed air located behind the piston B ₁ escapes through the six openings m located behind the piston, which are uncovered. The air suddenly released enters the inner cavity of the piston B ₁ and with great speed. flows out through the hollow valve A and the hollow piston rod B at the four front outflow ports C and D. In doing so, it carries out a work that is essential for the company: moving the drill.

An den vier Ausströmungsöffnungen befindet sich folgende Einrichtung, Fig. ι und 5: An drei Oeffnungen sind kleine, scharf gebogene Rohrenden C eingeschraubt, welche die Luft zwingen, seitlich auszutreten und so ein Drehungsmoment zu liefern, infolge dessen der Hammer BB₁ eine Drehung erleidet, so dafs die Bohrschneide des mit dem Hammer fest verbundenen Bohrers bei jedem Vorstofs neues, beim vorherigen Stofs nicht getroffenes Gestein fafst.At the four outflow openings there is the following device, Fig. Ι and 5: Small, sharply curved pipe ends C are screwed into three openings, which force the air to escape laterally and thus deliver a turning moment, as a result of which the hammer BB _{1 undergoes a rotation} so that the cutting edge of the drill firmly attached to the hammer grabs new rock with each material that was not hit by the previous material.

Um diese Drehung reguliren zu können, sind nur zwei dieser Rohre C fest, das mittlere dritte ist drehbar, so dafs je nach der Stellung dieses dritten Rohres entweder nur ein gekrümmtes Rohr in Function tritt (wenn es nämlich, wie in Zeichnung, Fig. 5, punktirt angedeutet, entgegengesetzt gestellt ist und so die Wirkung des einen der beiden festen Rohre aufhebt), oder alle drei Rohre arbeiten in demselben Sinne. Ebenso lassen sich alle Zwischenstufen je nach der veränderten Stellung dieses Rohres erreichen.In order to be able to regulate this rotation, only two of these tubes C are fixed, the third in the middle is rotatable, so that depending on the position of this third tube, either only a curved tube comes into operation (namely if it is, as in the drawing, Fig. 5 , indicated by dots, is opposed, and so cancels the effect of one of the two fixed tubes), or all three tubes work in the same sense. Likewise, all intermediate stages can be achieved depending on the changed position of this pipe.

In der vierten Öeffnung ist ein gerades Rohr D, welches beliebig tief bis zur gegenüberliegenden Oeffnung eingeschraubt werden kann, und welches dadurch, da es dann fast den ganzen Ausströmungsquerschnitt schliefst, diese Ausströmung regulirt und, da die Schnelligkeit der Rückwärtsbewegung des Hammers BB₁ von der Schnelligkeit des Entströmens der hinter dem Kolben B₁ befindlichen Luft abhängt, ein Reguliren der Hub- oder Stofszahl der Maschine gestattet, ohne die Kraft des Vorstofses bei Reducirung der Hubzahl zu schwächen.In the fourth opening is a straight tube D, which can be screwed in any depth up to the opposite opening, and which, since it then closes almost the entire outflow cross-section, regulates this outflow and, since the speed of the backward movement of the hammer BB ₁ depends on the Speed of the outflow of the air located behind the piston B ₁ depends, a regulation of the stroke or substance number of the machine allows without weakening the force of the precursor when reducing the number of strokes.

Ferner ist ersichtlich, dafs die Hubhöhe durchaus nicht constant ist, da die Umsteuerung bei jeder beliebigen Hubhöhe erfolgt, sobald der Kolben B₁ den hinteren Verschlufsdeckel k bezw. der Bohrer das Gestein erreicht hat. Die Maschine kann also z. B., mit 5 cm Hub beginnend, arbeiten, bis ein Bohrloch von 10 cm Tiefe erreicht ist, wobei der Hub dann alle Stadien von 5 bis 15 cm Höhe durchläuft.It can also be seen that the stroke height is by no means constant, since the reversal takes place at any stroke height as soon as the piston B _{1 and} the rear closure cover k respectively. the drill has reached the rock. The machine can therefore, for. B., starting with a 5 cm stroke, work until a borehole 10 cm deep is reached, the stroke then going through all stages from 5 to 15 cm in height.

Diese variable Hubhöhe macht ein selbstthätiges Vorsetzen der Maschine fast unnöthig, da ein fortwährendes, genau dem Fortschreiten der Bohrlochtiefe entsprechendes Einstellen auf den durch die Construction vorgeschriebenen Hub hier fortfällt.This variable lifting height makes it almost unnecessary to move the machine forward automatically, there is a continuous adjustment that corresponds exactly to the progression of the borehole depth the stroke prescribed by the construction is omitted here.

, Da es indefs nach Art des zu bohrenden Gesteins vortheilhaft erscheinen kann, gleichmäfsig mit einem kleineren als dem gröfsten Hub zu arbeiten, so ist auch dieses selbstthätige Vorgehen der Maschine mit Rücksicht auf die Fixirung einer beliebigen Hubhöhe noch vorgesehen.Since, however, depending on the type of rock to be drilled, it may appear advantageous, evenly to work with a stroke smaller than the largest, this too is automatic Procedure of the machine with regard to the fixation of any lifting height intended.

Die Führung der Maschine geschieht längs einer Leitschiene c mit zwei eingehobelten Nuthen, in denen die Führungsleisten e des Cylinders gleiten. Am hinteren Ende der Leitschiene c ist ein starker eiserner Winkel ζ genietet und am freistehenden Ende durchbohrt. In dieses Bohrloch ist .die unter dem Cylinder b parallel seiner Längsaxe liegende Leitspindel u so eingelassen, dafs dieselbe sich weder vornoch rückwärts bewegen, aber wohl durch die an dem vorragenden Ende befindliche Kurbel v, Fig. 6, gedreht werden kann. Diese Kurbel ν wird während des Bohrens festgestellt, und dient nur dazu, die Maschine, z.B. bei Einsetzen eines neuen Bohrers, nach rückwärts zu drehen. Andererseits kann natürlich auch das Vorbewegen des Cylinders lediglich durch die Handkurbel erfolgen.The machine is guided along a guide rail c with two grooved grooves in which the guide rails e of the cylinder slide. A strong iron angle ζ is riveted to the rear end of the guardrail c and drilled through at the free-standing end. The lead screw u, lying parallel to its longitudinal axis under the cylinder b, is let into this borehole in such a way that it can move neither forwards nor backwards, but can be turned by the crank v, Fig. 6, located at the protruding end. This crank ν is determined during drilling and is only used to turn the machine backwards, for example when inserting a new drill. On the other hand, the cylinder can of course only be moved forward using the hand crank.

Die Leitspindel u ist an ihrem vorderen Ende ebenfalls durch einen Winkel ζ mit der Leitschiene verbunden und zwischen den Winkeln mit Gewinde versehen, was in der Zeichnung der Einfachheit wegen nur angedeutet ist.The lead screw u is also connected at its front end by an angle ζ to the guide rail and provided with a thread between the angles, which is only indicated in the drawing for the sake of simplicity.

Die Schraubenmutter g ist in ihrem mittleren Theil der Länge nach tiefer ausgedreht, so dafs an beiden Enden flantschartige Verstärkungen stehen bleiben. Der mittlere, schwächere Theil legt sich in den gabelförmigen Angufs / am Cylinder, so dafs dessen Vorwärts- und Rückwärtsbewegung von der Bewegung der Schraubenmutter g auf der Leitspindel u abhängig ist.The screw nut g is screwed out longer in its middle part, so that flange-like reinforcements remain at both ends. The middle, weaker part lies down in the fork-shaped gate on the cylinder, so that its forward and backward movement is dependent on the movement of the screw nut g on the lead screw u.

An dem hinteren Flantsch dieser Schraubenmutter g befindet sich ein Sperrrad w, welches durch einen am Cylinderdeckel k befestigten Sperrhaken an der Rückwärts- (Rechts-) Bewegung gehindert wird.On the rear flange of this screw nut g there is a ratchet wheel w which is prevented from moving backwards (to the right) by a locking hook attached to the cylinder cover k.

Die selbstthätige Vorbewegung der Maschine längs der Leitschiene c geschieht nun durch das von der Maschine ausgeführte Drehen der Schraubenmutter g auf der festgestellten Leitspindel u, die der bequemeren Anordnung wegen linksgängig ist.The automatic forward movement of the machine along the guide rail c now takes place by the machine turning the screw nut g on the fixed lead screw u, which is left-handed because of the more convenient arrangement.

Die Einrichtung ist folgende:The facility is as follows:

Am Schlufsdeckel k des grofsen Cylinders b befindet sich (aus einem Stück mit demselben gegossen und gebohrt) ein kleiner Cylinder d. At the end cover k of the large cylinder b there is a small cylinder d (cast from one piece with the same and drilled).

In demselben bewegt sich ein Kolben q, der durch eine in dem oberen Cylindertheile liegende Bufferfeder nach unten gedrückt wird. Der Cylinder d ist durch aufgeschraubten Deckel geschlossen. Im Boden desselben befindet sich eine Oeffnung, durch welche die kleine Kolbenstange tritt; die Dichtung geschieht durch eine A piston q moves in it and is pressed downwards by a buffer spring located in the upper part of the cylinder. The cylinder d is closed by a screwed-on cover. In the bottom of the same there is an opening through which the small piston rod passes; the seal happens through one

Stopfbüchse. An der Kolbenstange befindet sich eine um ein Scharnier bewegliche Sperrklinke P₁. Stuffing box. On the piston rod there is a pawl P _{1 that} can be moved around a hinge.

Der Cylindertheil unter dem Kolben ist mit dem Stahlrohr E, welches durch den hinteren Verschlufsdeckel k des grofsen Cylinders b geht und in diesen hineinragt, verbunden. Dieses Röhrchen E ist in den Boden η des Hammers BB₁ luftdicht eingepafst, so zwar, dafs bei der Vor- und Rückbewegung des Hammers der Verschlufsdeckel über dem kleinen feststehenden Rohr gleitet. Die Dichtung durch ein in den Verschlufsdeckel η eingeschraubtes und auf das Stahlrohr E aufgeschmirgeltes Messingrohr ist aus der Zeichnung ersichtlich.The part of the cylinder under the piston is connected to the steel tube E, which passes through the rear cap k of the large cylinder b and projects into it. This tube E is fitted airtight into the bottom η of the hammer BB ₁ , so that the closure cover slides over the small stationary tube during the back and forth movement of the hammer. The seal by a brass tube screwed into the cap η and sanded onto the steel tube E can be seen from the drawing.

Das kleine Stahlrohr E ist an beiden Enden geschlossen, dagegen sind da, wo es in den kleinen Cyliner d mündet, eine, sowie in einiger Entfernung, vom Boden k des grofsen Cylinders ab gerechnet, vier seitliche Oeffhungen, welche letztere beim höchsten Hub der Kolbenstange B mit dem Räume hinter dem Kolben (bei n) in Verbindung treten, und von hier die comprimirte Luft in den kleinen Cylinder d leiten. Hierdurch wird der kleine Kolben g nach oben gedrückt, die Feder spannt sich und die an der Kolbenstange befindliche Sperrklinke p_x greift höher in die Zähne des Sperrrades w ein.The small steel tube E is closed at both ends; on the other hand, where it opens into the small cylinder d , there is one, and at some distance from the bottom k of the large cylinder, four lateral openings, the latter at the highest stroke of the piston rod B communicate with the space behind the piston (at n) , and from here direct the compressed air into the small cylinder d . As a result, the small piston g is pushed upwards, the spring is tensioned and the pawl p _x located on the piston rod engages higher in the teeth of the ratchet wheel w .

Sobald der Hammer B B₁ zurückgeht und die vorderen Oeffnungen des kleinen Stahlrohres E wieder mit dem inneren Raum der hohlen Kolbenstange B in Verbindung treten bezw. sobald die Umsteuerung erfolgt, hört auch die Pressung unter dem Kolben q des kleinen Cylinders d auf und derselbe wird heruntergedrückt. Hierbei bewirkt die heruntergehende Sperrklinke Ji₁ eine Drehung der Schraubenmutter w, wodurch diese und mit ihr der grofse Cylinder b nach vorn geschraubt wird.As soon as the hammer BB ₁ goes back and the front openings of the small steel tube E come into contact with the inner space of the hollow piston rod B again. as soon as the reversal takes place, the pressure under the piston q of the small cylinder d also ceases and the same is pressed down. Here, the descending pawl Ji ₁ causes a rotation of the screw nut w, as a result of which it, and with it the large cylinder b, is screwed forward.

Diese Thätigkeit tritt in dem Augenblicke ein, in dem der grofse Cylinder b, der beim Vorstofs des Hammers BB₁ eine Pressung nach rückwärts · ausübte, durch die indefs erfolgte Umsteuerung nach vorwärts zu drücken beginnt; die Schraubenmutter g erleidet also in diesem Moment keine Pressung und kann sich frei auf der Leitspindel te bewegen bezw. sie bewegt sich in demselben Sinne, in dem der äufsere Cylinder b drückt.This action occurs at the moment when the large cylinder b, which exerted a reverse pressure on the first material of the hammer BB ₁ , begins to press forwards as a result of the reversal that has taken place; the screw nut g does not suffer any compression at this moment and can move freely on the lead screw te or. it moves in the same sense that the outer cylinder pushes b.

Je nach dem schnelleren oder langsameren Fortschreiten des Bohrloches wiederholt sich der Vorgang, bis die Mutter g am Ende der Leitspindel angelangt ist, also die Maschine im Ganzen 50 cm vorgeschraubt ist. Sobald dies geschehen, dreht der Arbeiter die Spindel u mittelst der Kurbel ν nach links, wodurch die Mutter g und mit ihr der Cylinder b etc. nach rückwärts laufen, setzt einen längeren Bohrstahl ein, und die Arbeit beginnt in derselben Weise von neuejn.Depending on the faster or slower progression of the borehole, the process is repeated until the nut g has reached the end of the lead screw, that is to say the machine is screwed forward by a total of 50 cm. As soon as this has happened, the worker turns the spindle u by means of the crank ν to the left, whereby the nut g and with it the cylinder b etc. run backwards, uses a longer drill steel, and the work begins again in the same way.

Läfst die Art des Gesteins kürzere, also nicht so kräftige Schläge, wie die Maschine sie bei ganzer Hubhöhe liefert, vorteilhafter erscheinen, so wird ein entsprechend kurzes Stahlrohr E eingezogen, der innen liegende Theil also verkürzt, was leicht zu machen ist, da die konische Verschraubung, welche das Rohr festprefst, aufsen liegt.If the type of rock makes shorter, i.e. not as powerful strokes as the machine delivers at the full lifting height, appear more advantageous, a correspondingly short steel tube E is pulled in, the inner part thus shortened, which is easy to do because the conical one The screw connection that presses the pipe into place is on the outside.

Die Leistungsfähigkeit dieser Vorrichtung ergiebt sich wie folgt:The performance of this device is as follows:

Der Sperrhaken P₁ wird bei jedem gröfsten Hub des Hammers B B₁ um 2 cm gehoben und fafst dann jedesmal zwei Zähne weiter. Das Sperrrad w hat 24 Zähne, die Leitspindel u ι cm Steigung pro einen Schraubenumgang. Die Schraubenmutter g wird also bei 12 Hüben einmal um 360⁰ gedreht und dadurch 1 cm vorwärts bewegt. -.The pawl P ₁ is raised by 2 cm with each largest stroke of the hammer BB ₁ and then grabs two teeth further each time. The ratchet wheel w has 24 teeth, the lead screw u ι cm pitch per one screw turn. The nut is rotated so g at 12 strokes through 360 ^0, and thereby cm 1 moves forward. -.

Da der Hammer BB₁ mindestens 240 Schläge pro Minute macht, so ist der mögliche VorschubSince the hammer BB ₁ makes at least 240 blows per minute, this is the possible feed rate

der Maschine dabei =of the machine =

240
12240
12th

ι cm = 20 cm proι cm = 20 cm per

Minute, also gröfser als der Fortschritt des Bohrers im Gestein, da selbst bei weichem Gestein kaum mehr als 10 cm Bohrtiefe pro Minute zu erreichen ist. Die Maschine wird also selbst bei sehr leicht zu bohrendem Gestein erst bei jedem zweiten Hub sich vörbewegen, während sie nach ihrer Construction das Doppelte leisten könnte.Minute, i.e. greater than the progress of the drill in the rock, even with soft rock Hardly more than 10 cm drilling depth per minute can be achieved. The machine will So even with rock that is very easy to drill, only move forward every second stroke, while after its construction it could do twice as much.

Es ist klar, dafs diese verschiedene Hubhöhe wegen der ungleichen Füllung, die der Cylinder b dabei hat, grofsen Einflufs auf die Spannung der an den vier vorderen Ausströmungsöffnungen C und D austretenden Luft ausübt, da diese Spannung aus dem variablen Füllungsquantum der auf ca. 3 Atmosphären gespannten Luft und dem constanten Luftquantum, welches sich in dem hohlen Hammer B B₁ und Ventilsitz befindet, resultirt, welches letztere nur ι Atmosphäre Spannung hat.It is clear that these different lift heights, because of the unequal filling of the cylinder b , have a great influence on the tension of the air exiting at the four front outflow openings C and D , since this tension is derived from the variable filling quantum of about 3 Atmospheres of tensioned air and the constant amount of air, which is located in the hollow hammer BB ₁ and valve seat, results, which latter has only one atmosphere of tension.

Claims

PATENT claims:

i. The hollow, automatic piston valve A serving for control, which is due to the precursor due to its own moment of inertia and thereby effects the reverse control, while due to the unequal piston cross-sections, the forward control occurs automatically due to the excess pressure of the compressed air on the rear piston surface. The control movements take place independently of the lifting height for every raw material and the machine therefore works with any lifting height. The piston rings r producing the lock are so constraint that the compressed air presses these rings firmly against the valve seat.

2. The hammer BB ₁ , consisting of piston and piston rod, which is hollow; this cavity is used to accommodate the control A and as an exhaust duct for the stale air.

3. The three curved tubes C at the head of the hammer, through which the stale air is forced to exit tangentially and thereby provide a turning moment by which the displacement of the drill is effected, while the adjustability of one of these three tubes regulates it Drilling offset is made possible.

4. The straight tube D at the head of the hammer BB ₁ , by screwing it in the air outlet cross-section can be narrowed at will and the air outlet can be delayed more or less, whereby a regulation of the stroke rate is achieved, since the backward movement of the hammer requires more time with a narrowed cross-section, so there are fewer impacts per minute than when the cross-section is open. The tube is arranged in such a way that only the retraction of the hammer is slowed down, without the force of the starting material being weakened.
The small steel tube E, which only activates the advancing device when the advancing hammer exposes the opening. The feed device can therefore be activated by exchanging this tube, ie inserting a longer or shorter tube, at any larger or smaller stroke heights corresponding to the respective tube length, depending on whether the machine is to work with a larger or smaller stroke.

1 sheet of drawings.