DE2208660C2 - Hydraulisch betriebene Bohrhammer - Google Patents

Description

trägt, für die Speisung des Schlagmotors vorgesehen ist, wobei ein Druckaddierventil als Puffer zwischen den Einlaßstellen für die Druckflüssigkeit an den beiden Motoren angeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung wird mit Hilfe des vorgeschalteten Regulierventils erreicht, daß der Druck am Eintritt in den ersten der beiden Motoren, in den Motor für die Drehbewegung, konstant gehalten wird, so daß die Stoß- und Schlagkraft des Schlagwerks bei einer Erhöhung des dem Drehwerk entgegenwirkenden Widerstandsmoments au.omatisch eine Verringerung erfährt und umgekehrt.

Die obenei wähnte alternative Anordnung bringt den Vorteil mit sich, daß das Druckaddierventil die Summe der Drücke am Eingang des Motors für die Drehbewegung und am Eingang des Motors für die Schlagbewegung konstant hält, so daß auch in diesem Fall sich bei einer Erhöhung des dem Motor für die Drehbewegung entgegengesetzten Widerstandsmoments die Kraft der Stöße und Schläge der Schlagvorrichtung verringert und umgekehrt.

Unter dem Ausdruck »Motor« soll nicht nur der Getriebemotor, der Motor mit Lamellen oder mit Kolben verstanden werden, der die Drehbewegung des Werkzeugs steuert, sondern auch allgemein das Empfangs- oder Aufnahmesystem, das dem Schlagkolben die geradlinig hin- und hergehende Bewegung erteilt, die für die Erzeugung der aufeinanderfolgenden Schläge und Stöße auf das Werkzeug notwendig ist.

Die Erfindung kann an Hand der nachfolgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die schematische Zeichnung gut verstanden werden, die zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes darstellen.

F i g. 1 und 2 sind Gesamtansichten jeweils im Schnitt, die diese beiden Ausführungsformen zeigen.

In beiden Fällen bezeichnet 1 den Körper der Schlagvorrichtung und 2 die als Träger des Bohrers oder Meißels 3 dienende Büchse, und 4 bezeichnet den drehenden Hydraulikmotor, dessen Welle 5 die Büchse 2 unter Zwischenschaltung des Getriebes 6 mitnimmt.

Weiterhin bezeichnet in beiden Fällen HP 1 den Druck des flüssigen Mediums beim Eintritt in den Motor 4 und HP 2 den Druck des Mediums beim Austritt aus diesem Motor. In beiden Fällen end-Hc Ί sind der Hydraulikmotor 4 und die Aufnahme des schlagenden Motors (Schlagvorrichtung) 1 mit Bezug auf dieselbe Hydraulikleitung in Serie zusammengeschaltei, in der Art, daß der Druck am Eintritt in den schlagenden Motor (Schlagvorrichtung) gleich ist dem Druck am Austritt aus dem Motor 4; er ist also HP 2.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsfonn ist ein Druckregulierventil 7 vorgesehen, das in den Hydraulikkreis in Strömungsrichiung vor dem Motor 4 eingeschaltet ist. Der Zweck dieses Ventils besteht darin, den Druck HP 1 konstant zu halten, d. h. den Druck am Eintritt oder Einlaß in den Motor 4.

Da der Druck HPl dank dem Ventil 7 konstant ist, ändert sich der Druck HP 2, der die Kraft des Stoßes und des Schlages bestimmt, automatisch im

ίο Verhältnis umgekehrt zum Widerstandsmoment, da das Moment C des Motors 4 proportional mit HP 1 — HPl ist. Wenn also das Widerstandsmomente sich erhöht, erhöht sich HP 1 — HP 2 ebenfalls; da jedoch der Druck HP 1 konstant bleibt auf Grund der Wirkung des Regulierventils 7, ergibt sich eine Verringerung des Druckes HPl. Infolgedessen verringert sich die Kraft des Stoßes und Schlages der Schlagvorrichtung, wenn das dem Motor 4 entgegenwirkende Widerstandsmoment zunimmt.

Die Ausführungsform nach F i g. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß die Vorrichtung durch zwei verschiedene Kreise gespeist wird, und zwar:

a) einen Kreis A, der den Motor 4 speist; der Versorgungsdruck ist HP I und die Abgabemenge Q 1, und der Druck am Ausgang des Motors ist HP 2;

b) einen Kreis B, der an den Ausgang oder Auslaß des Motors 4 angeschlossen ist; der Druck in

diesem Kreis ist HP2, d.h. gleich dem Druck am Ausgang oder Auslaß des Motors 4, und die Liefermenge oder Abgabemenge ist Q1.

Der Motor 4 arbeitet also mit einer Liefermenge Q 1; aber die Schlagvorrichtung 1 arbeitet mit der Summe der Liefermengen Ql + Ql. Das Verhältnis dieser Liefermengen kann beliebig sein, z. B. 50 zu 50%.

Die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen nach F i g. 1 dadurch, daß der Druckregler 7 der F i g. 1 entfernt und durch ein Druckaddierventil 8 ersetzt worden ist, das in den Kreisen A und B in Strömungsrichtung gesehen vor dem Motor 4 und dem Schlagwerkzeug 1 vorgesehen ist. Die Autgabe dieses Ventils besteht darin, die Summe der Drücke HP 1 und HP 1 konstant zu halten, und zwar in der Weise, daß jede Erhöhung des Druckes HPl automatisch eine Verringerung des Druckes HPl erbringt. Weiterhin verringert sich in diesem Fall auch die Kraft der Schläge und Stöße der Schlagvorrichtung 1, weil das dem Motor 4 entgegengesetzte Widerstandsmoment zunimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

trennt sind, bei dem der Drehmotor und der Schlag-Patentansprüche: motor in demselben hydraulischen Kreis in Reihe geschaltet sind. Zur Steuerung des Schlagwerks dient

1. Hydraulisch betriebener Bohrhammer mit ein Regulierventil, und parallel zum Drehwerk ist ein von einer Druckquelle gespeistem, getrenntem 5 Druckbegrenzungsventil geschaltet, das verhindern Schlag- und Drehwerk, bei dem der Drehmotor soll, daß bei einer Blockierung eier Bohrstange der und der Schlagmotor in demselben hydraulischen gesamte Druck des Druckmittels am Drehwerk wirk-Kreis in Reihe geschaltet sind, dadurch ge- sam wird und so zu einer Überlastung führt. Der am kennzeichnet, daß in Strömungsrichtung Eingang des ersten Motors wirkende Druck kann jevor den beiden Motoren (1,4) ein Regulierventil io doch nicht konstant gehalten werden. Bei allen die-(7) vorgesehen ist, das den beiden Motoren züge- sen bekannten Anordnungen ergibt sich jedoch ein führten Druck der Speiseflüssigkeit konstant hält. anderes Problem, das bis zum heutigen Tag keine be-

2. Hydraulisch betriebener Bohrhammer mit friedigende Lösung erfahren hat. Es handelt sich um von einer Druckquelle gespeistem, getrenntem die Drehbewegung des Werkzeugs. Die Wirkung Schlag- und Drehwerk, bei dem der Drehmotor 15 eines Bohrhammers ergibt sich in Wirklichkeit aus und der Schlagmotor in demselben hydraulischen der Kombination von zwei recht unterschiedlichen Kreis in Reihe geschaltet sind, dadurch gekenn- mechanischen Wirkungen, weil die zu bohrenden Lözeichnet, daß zusätzlich zu der Druckquelle (A) eher erzielt werden durch eine Folge von Schlagen für die Speisung des Drehmotors (4) und des auf das Werkzeug dem gleichzeitig eine Drehbewe-Schlagmotors (1) unter einem vorbestimmten 2° gung mitgeteilt wird. Diese zweite Wirkung, der An-Druck eine zweite Druckquelle (ß), die den glei- trieb für die Drehung, kann entweder mechanisch, chen Druck abgibt, wie der Druck am Ausgang z. B. durch ein System von Drallmutter, Klinken und des Drehmotors beträgt, für die Speisung des Sperrad usw. oder mittels eines Hydraulikmotors mit Schlagmotors vorgesehen ist, wobei ein Druckad- Zahnradgetriebe, mit Lamellen oder Kolben erreicht dierventil (8) als Puffer zwischen den Einlaßstel- as werden. Für eine vollständig befriedigende Wirlen für die Druckflüssigkeit an den beiden Moto- kungsweise des Bohrhammers ist es wünschenswert, ren angeordnet ist. daß die beiden vorgenannten Wirkungen abhängig

voneinander sind. Tatsächlich werden die Bohrungen in den ve-schiedensten Gesteinen, die oft verschie-

30 denartig zusammengesetzt werden, ausgeführt, und

die auf jede Vorrichtung auszuübenden optimalen Kräfte ändern sich im Verlauf der Bohrarbeit. Wenn

Die Erfindung betrifft hydraulisch betriebene der Fels bzw. das Gestein gesund und gleichmäßig Bohrhammer mit von einer Druckquelle gespeistem, ist, ist das der Drehung entgegenwirkende Widergetrenntem Schlag- und Drehwerk, bei denen der 35 Standsmoment schwach, und die Stärke des Schlags Drehmotor und der Schlagmotor in demselben hy- muß maximal sein. Wenn im Gegenteil der Fels bzw. draulischen Kreis in Reihe geschaltet sind. das Gestein verschiedenartig, d. h. heterogen ist, wo-Die Erfindung betrifft Vorrichtungen, die dazu be- bei eventuell Materialien stark unterschiedlicher stimmt sind, durch Schläge und Stöße Löcher in Härte, wie Quarz, Tonerde usw. eingeschlossen sind, Materialien, wie Fels oder Stein, Beton od. dgl. ein- 40 ändert sich das der Drehung entgegengesetzte Widerzuarbeiten. Bei bekannten Vorrichtungen der vorge- Standsmoment, gelegentlich um sehr große Beträge, nannten Art, die hauptsächlich durch Druckluft be- bis zur Erreichung sehr unterschiedlicher bzw. untrieben werden, ergeben sich vielerlei Störungen und gleichmäßiger Werte, zehn- bis zwanzigmal höher als Schäden, die nur mit Schwierigkeit zu beheben bzw. im homogenen Fels. Die Stärke des Schlags muß also zu vermeiden sind; insbesondere sind auch die star- 45 während der Spitzen des hohen Widerstandsmoments ken Geräusche und die Erzeugung von verunreinigter in der Art verringert werden, daß die Zunahme die-Luft infolge des Vorhandenseins zerstäubten ses Widerstandsmoments nicht schwerwiegend erhöht Schmieröls oder Schmierölnebels an den Ausgängen wird, wenn man den Bohrer (die Bohrstange) in den des Auspuffs zu nennen; diese Nachteile werden ver- verschiedenartigen Materialien »vergräbt«. Diese vielfacht, wenn die Vorrichtungen für unterirdische 50 Änderungen der Schlagstärke in Abhängigkeit vom Bohrarbeiten benutzt werden. Des weiteren ist der Widerstandsmoment müssen gewissermaßen und mo-Energiewirkungsgrad dieser Vorrichtungen schwach. mentan bewirkt werden, um die besten praktischen Um die obigen Nachteile auszuschließen bzw. zu Resultate zu erlangen. Bei den bekannten Anordnunvermeiden, hat man bereits vorgeschlagen, die Bohr- gen ist dieses Ergebnis nicht erreicht. Die Erfindung hammer, von denen hier die Rede ist, nicht durch ein 55 hat hingegen das Ziel, dieses Resultat automatisch unter Druck stehendes gasförmiges Medium (Luft), und direkt zu erreichen.

sondern durch ein unter Druck stehendes flüssiges Zu dem obengenannten Zweck ist gemäß der ErMedium (C)I) zu betreiben; so z. B. hat die Anmelde- findung bei der neuen Anordnung vorgesehen, daß in rin in .'irern deutschen Patent 1 288 040 eine Vor- Strömungsrichtung vor den beiden Motoren ein Rerichtung unter Schutz gestellt, deren Schläge oder 60 gulierventil vorgesehen ist, das den beiden Motoren Stöße auf hydraulischem Wege gesteuert werden. zugeführten Druck der Speiseflüssigkeit konstant Durch den Mechanismus, der Gegenstand dieses Pa- hält.

tentes bildet, ist das Problem der Erzeugung aufein- Die Anordnung kann jedoch z. B. erfindungsge-

anderfolgender Schläge auf das Werkzeug, das durch maß auch so getroffen sein, daß zusätzlich zu der

eine Bohrstange gebildet wird, gelöst worden. Man 65 Druckquelle für die Speisung des Drehmotors und

hat auch schon einen hydraulisch betriebenen Bohr- des Schlagmotors unter einem vorbestimmten Druck

hammer vorgeschlagen (deutsche Auslegeschrift eine zweite Druckquelle, die den gleichen Druck ab-

1221169), dessen Schlagwerk und Drehwerk ge- gibt, wie der Druck am Ausgang des Drehmotors be-