DE3023600A1

DE3023600A1 - Hydraulische bohrvorrichtung

Info

Publication number: DE3023600A1
Application number: DE19803023600
Authority: DE
Inventors: Aimo Dipl Ing Helin; Esa Dipl Ing Karru; Hannu Paasonen; Pekka Salmi
Original assignee: Tampella Oy AB
Current assignee: Tampella Oy AB
Priority date: 1979-06-26
Filing date: 1980-06-24
Publication date: 1981-01-29
Also published as: SU1181557A3; GB2053070B; ZA803821B; CS221921B2; ATA320780A; FI58675B; FI58675C; IT1132125B; SE8004672L; FR2462548A1; PL124043B1; IT8023004A0; AU534153B2; AT383538B; FR2462548B1; PL225236A1; NO147234C; AU5944580A; YU42511B; GB2053070A

Description

Dipl.-Ing. W. Jackisch
Menzelatr.40,70uu.&tuttgart ί

Oy Tämpella Ab · / '"·-" A 36 875/bew

PL 256 ' f·

SF-33101 Tampere 10 23.6.1980

Hydraulische Bohrvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bohrvorrichtung, insbesondere eine Steinbohrmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der finnischen Patentanmeldung Nr. 752135 ist eine hydraulische Steinbohrmaschine bekannt, deren die Schlagleistung und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Bohrers·regelnden Ventile von der Bohrmaschine getrennt in einer Steuerzentrale liegen. Die Schlagvorrichtung der Bohrmaschine und Antriebsvorrichtung des Bohrers, der Rotationsmotor haben getrennte Hydraulikkreise. Die maximale Schlagleistung wird durch ein· Druckbegrenzungsventil im Hydraulikkreis der Schlagvorrichtung eingestellt, die maximale Umdrehungsgeschwindigkeit des Bohrers, die Rotationsgeschwindigkeit wird durch ein Druckbegrenzungsventil im Hydraulikkreis des Rotationsmotors eingestellt. Infolge der zwei getrennten Hydraulikkreise und der Anordnung der Ventile in einer separaten Steuerzentrale ist die Steuerhydraulik der bekannten Bohrmaschine kompliziert und benötigt eine Vielzahl von Hydraulikschläuchen, was z. B. bei Handbohrmaschinen hindernd ist. Da die Einstellung der Schlagleistung und der Rotationsgeschwindigkeit voneinander unabhängig sind, ist deren gleichzeitiges Einstellen nicht möglich. Beim Bohren mit einer Handbohrmaschine oder einer Knievorschubmaschine muß die Regelung der Schlagleistung und der Rotationsgeschwindigkeit voneinander abhängig erfolgen, damit das Ansetzen eines Bohrloches erfolgreich ist. Weiterhin sollte ein Spülventil der Bohrmaschine vor dem Anlaufen der Schlag-

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Vorrichtung geöffnet sein/ bei der Verwendung von Schlagbohrmaschinen in Kohlenbergwerken ist dies sogar zwingend vorgeschrieben.

Es sind weiterhin druckluftbetriebene Bohrmaschinen (Handbohrmaschinen) bekannt, deren Betriebsventil mit dem Maschinenrumpf zusammengebaut ist. Bei diesen Bohrmaschinen wird das Drehen des Bohrstahls, die Rotationsbewegung, d. h. von der Bewegung des Schlagkolbens mit Hilfe mechanischer Klinken abgeleitet. Der Mechanismus aus Klinke und Sperrad erlaubt jedoch keine Veränderung der Rotationsgeschwindigkeit, wenn dies z. B. eine Veränderung der Steinart erfordern würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Bohrvorrichtung derart auszubilden, daß die die Schlagleistung und die Rotationsgeschwindigkeit beeinflußenden Stellvorrichtungen gleichzeitig und auch während dem Bohrvorgang, insbesondere mit einer Handbohrmaschine bedienbar sind.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Ein Benutzer kann nun auch während eines Bohrvorganges die Schlagleistung und Rotation des Werkzeuges ändern, ohne den Bohrvorgang unterbrechen zu müssen bzw. den Arbeitsplatz zu verlassen. Durch die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 wird erreicht, daß die Rotationsgeschwindigkeit weitgehend unabhängig vom Bohrwiderstand auf einen konstanten Wert eingestellt werden kann. Bei sich änderndem Bohrwiderstand muß die Umdrehungsgeschwindigkeit nicht nachgestellt werden. Durch die Ausbildung der Bohrvorrichtung nach Anspruch 4 wird eine Inbetriebnahme der Bohrvorrichtung ohne Freischalten der Spülleitung vermMen.

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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Die schematische Zeichnung zeigt den Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Bohrvorrichtung mit den zugehörigen Hydraulikkreisen.

Die dargestellte Bohrmaschine besteht aus einem Gehäuse 1, mit einem darin angeordneten Zylinder 2, in dem der hin und her bewegliche Schlagkolben 3 gelagert ist. Auf das Werkzeug 4, das am Gehäuse 1 abgestützt ist, wirkt axial der Schlagkolben 3, wobei der Rotationsmotor 5 das Werkzeug 4 in Drehung versetzt. Die Kraftübertragung, vom Rotationsmotor 5 zum Werkzeug 4 ist schematisch in Form von zwei Zahnrädern 13 und 14 dargestellt. Mit einem Regelventil 6 wird, wie nachfolgend beschrieben, die Schlagleistung des Schlagkolbens 3 eingestellt. Eine Hydraulikpumpe 7 führt den parallel geschalteten Hydraulikkreisen 8, 9 des Schlagkolbens 3 bzw. des Rotationsmotors 5 öl zu. Ein Spülkreis 12 der Bohrmaschine wird durch ein Spülventil freigeschaltet, wobei es vom Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens 3 druckgesteuert wird. Das Regelventil 6 für die Leistungseinstellung des Schlagkolbens 3 liegt im Hydraulikkreis 81, der das in die Hydraulikkreise 8, 9 geförderte Öl unmittelbar in den Sumpf der Hydraulikpumpe 7 rückführt, so daß bei freigeschaltetem Hydraulikkreis 81 kein Öldruck in den Kreisen 8,9 aufgebaut wird und das Öl zirkuliert. Ein Regelventil zur Regelung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Werkzeugs 4 liegt im Hydraulikkreis 9 des Rotations-

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motors und ist derart zum Regelventil 6 angeordnet, daß beide Ventile mittels eines gemeinsamen Betätigungselementes voneinander abhängig regelbar sind.

Erfindungsgemäß ist die von den Regelventilen 6, gebildete Baueinheit am Gehäuse 1 der Bohrmaschine befestigt, so daß auch bei einer Handbohrmaschine die Schlagleistung und die Rotationsgeschwindigkeit abhängig voneinander auch während eines Bohrvorganges mit dem Betätigungselement, z. B. einem Griffhebel (nicht schematisch dargestellt) verstellbar sind.

Die Abhängigkeit der Regelventile 6 und 10 ist wie folgt vorgesehen. In der ersten Stellung 61 des Regelventils 6 ist der Hydraulikkreis 81 der Hydraulikpumpe 7 vollständig geöffnet und der Hydraulikkreis 9 des Rotationsmotors 5 geschlossen. Der Schlagkolben 3 und das Werkzeug 4 bzw. der Rotationsmotor 5 stehen still. In der zweiten Stellung 62 des Regelventils 6 ist der Hydraulikkreis 81 so weit gedrosselt, daß im Hydraulikkreis 8 der Öldruck auf den Wert ansteigt, bei dem das Spülventil 11 öffnet. Der Schlagkolben und der Rotationsmotor 5 stehen weiter still. In der dritten Stellung 63 des Regelventils 6 ist der Hydraulikkreis 81 so stark gedrosselt, daß der Druck im Hydraulikkreis 8 des Schlagkolbens auf ein vorbestimmten zweiten Wert ansteigt, bei dem die Bewegung des Schlagkolbens 3 einsetzt. Durch die Stellung des Griffhebeis ist das Regelventil 10 nun so weit betätigt bzw. geöffnet, daß äet Volumenstrom im Hydraulikkreis 9 des Rotationsmotors 3 auf einen solchen Wert steigt, bei dem der Rotationsmotor 5 anläuft. In der vierten Stellung 64 des Regelventils 6 ist der Hydraulikkreis 81 der Hydraulikpumpe 7 vollständig gesperrt. Durch die Stellung des Griffhebels ist gleichzeitig im Hydraulikkreis 9 des Rotationsmotors die Drosselung am geringsten, so daß der Volumenstrom sein Maximum hat.

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Die Schlagleistung des Schlagkolbens 3 und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotationsmotors 5 bzw. des Werkzeugs 4 sind maximal. Zwischen der dritten 63 und vierten Stellung 64 des Regelventils 6 kann man die Schlagleistung und die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotationsmotors 5 stufenlos zwischen den Anlaufwerten und den Maximalwerten regeln.

Das Regelventil 10 für die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotationsmotors 5 ist seiner Bauart nach ein druckkompensiertes Stromregelventil, wobei sich u. a. die Maximalgeschwindigkeit des Rotationsmotors auf gewünschte Werte einstellen läßt.

Mit einem druckkompensierten Stromregelventil gewinnt man im Vergleich zur ausschließlichen Drosselregelung den Vorteil, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotationsmotors 5 bzw. des Werkzeugs 4 innerhalb weiter Grenzen von dem Rotationswiderstand bzw. Bohrwiderstand unabhängig ist, d. h. die Rotationsgeschwindigkeit konstant bleibt.

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Claims

Patentansprüche

1. Hydraulische Bohrvorrichtung, insbesondere Steinbohrmaschine/ bestehend aus einem Gehäuse, in dem ein Zylinder mit einem darin hydraulisch hin und her beweglichen Schlagkolben angeordnet ist, einem aus dem Gehäuse ragenden Werkzeug, das von einem Rotationsmotor drehend angetrieben ist und aus einer Hydraulikpumpe, von der über zwei parallele Hydraulikkreise der Schlagkolben und der Rotationsmotor antreibbar ist, wenn ein weiterer Hydraulikkreis gedrosselt ist, der das von der Hydraulikpumpe geforderte öl unmittelbar in den Pumpensurtpf zurückführt und mit einem im Hydraulikkreis des Rotationsmotors sowie im weiteren Hydraulikkreis angeordneten Regelventilen zur Volumen- bzw. Drucksteuerung des ölstroir.s, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelventile (6, 10) am Gehäuse (1) der Bohrvorrichtung befestigt sind und mittels eines gemeinsamen Betätigungselementes wie eines Griffhebeis gemeinsam regelbar sind.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Regelung des Volumenstroms zum Rotationsmotor (5) angeordnete Regelventil (10) im Hydraulikkreis (9) des Rotationsmotors ein druckkompensiertes, mit Drosselungsregelung versehenes Volumenstrom-Regelventil ist.

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ORIGINAL INSPECTED

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Hydraulikkreis (81) in bezug auf die Hydraulikpumpe (7) mit dem Hydraulikkreis (9) des Schlagkolbens (3) parallel liegt.

4. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet/ daß die Bohrvorrichtung mit einem Spülventil (11) in Verbindung steht, das vom Hydraulikkreis (8) des Schlagkolbens (3) druckgesteuert ist.

5. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im weiteren Hydraulikkreis (81) als Regelventil (6) für die Leistung des Schlagkolbens (3) ein regelbares Drosselventil liegt.

6. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselventil Offen- und Zustellungen hat.

7. Bohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die Leistung des Schlagkolbens regelnde, im weiteren Hydraulikkreis (81) angeordnete Regelventil (6) in einer ersten . Stellung vollständig geöffnet ist, wobei in dieser Stellung das Regelventil (10) im Hydraulikkreis (9) des Rotationsmotors (5) geschlossen ist.

8. Bohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelventil (6) in einer zweiten Stellung den Volumenstrom im weiteren Hydraulik- . kreis (81) derart drosselt, daß im Hydraulikkreis

(8) des Schlagkolbens (3) ein vorbestimmbarer hydraulischer Druck aufgebaut ist, bei dem sich das Spülventil (11) öffnet.

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9. Bohrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in einer dritten Stellung des Regelventils (6) der weitere Hydraulikkreis (81) derart gedrosselt ist, daß der Öldruck im Hydraulikkreis (8) des Schlagkolbens (3) auf einen zweiten vorbestimmbaren Wert ansteigt, bei dem die Bewegung des Schlagkolbens (3) anläuft und daß das Regelventil (10) im Hydraulikkreis (9) des Rotationsmotors (5) den Volumenstrom im Hydraulikkreis '(9) auf einen Wert ansteigen läßt, bei dem der Rotationsmotor anläuft.

10. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in einer vierten Stellung des Regelventils (6) der weitere Hydraulikkreis (81). vollständig geschlossen bzw. unterbrochen ist, wobei in dieser Stellung die Drosselung des Regelventils (10) im Hydraulikkreis (9) des Rotationsmotors

(5) sein Minimum erreicht hat.

11. Bohrvorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselung des ölflusses im weiteren Hydraulikkreis (81) zwischen der dritten und der vierten Stellung stufenlos änderbar ist.

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