DE94216C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die nachstehend beschriebene Erfindung betrifft eine Bohrmaschine, welche ununterbrochen Proben der jeweils gebohrten Bpden- oder Steinschicht nach oben fördert und sich deshalb vornehmlich für Schürfzwecke eignet. Das Emporfördern des durch den Bohrer losgelösten Gebirges erfolgt dabei nach \Art des durch die Patentschrift Nr. 75516 bekannt gewordenen Bohrapparates.

In der Zeichnung ist die Maschine in

Fig. i-' in Ansicht, theilweise im Schnitt dargestellt, während Fig. 2 Ansicht und theilweiser Schnitt derselben Maschine, im rechten Winkel von Fig. 1 genommen, ist.

In Fig. 3 ist der Bohrer in unterer Ansicht dargestellt. '

Fig. 4 ist ein Schnitt nach 1-2 in Fig. 2 und Fig. 5 ein solcher nach 3-4 in Fig. 1.

Fig. 6 ist ein senkrechter Schnitt durch das untere Ende des Bohrerrohres im rechten Winkel zu Fig. 1.

In Fig. 7 ist der Schaber sammt Bürste, in Ansicht dargestellt.

Fig. 8 bis 11 zeigen drei verschiedene Arten von Becherketten.

Fig. 12 stellt den Bohrschuh und Fig. 14 das Triebrad dar.

Fig. 13, 15 und 16 stellen das Gestell mit daran befestigter Bohrmaschine dar.

Der Bohrer besteht im wesentlichen in einem Bohrstück A, welches mit dem aus Röhren gebildeten Gestänge B verbunden ist und von diesem seine Bewegung erhält. Im Innern des Gestänges bewegt' sich ein Becherwerk C, welches das gebohrte Material continuirlich nach oben befördert. Das Gestänge wir&l von einem Triebrade oder einer Triebscheibe E gedreht und bewegt während seiner Drehung, das Becherwerk C.

Das Bohrstück A ist hohl, es kann innen oder aufsen oder innen und aufsen konisch oder cylindrisch sein, derart, dafs seine Seiten entweder zu einander divergiren oder parallel mit einander laufen.'

In den meisten Fällen wird es aber so gestaltet sein, dafs es seinen gröfsten Durchmesser am oberen Ende hat. Dieses ist mit dem Rohrgestänge ■ direct verbunden; wenn das Bohrstück aber aus Werkzeugstahl gemacht ist, so ist es vortheilhaft ein besonderes Gufsstück b (Fig. 1) anzubringen, in welchem dann auch die Rolle für die Becherkette D gelagert ist.

Das untere Ende des Bohrstückes besteht aus Blättern oder gekrümmten Messern a, welche gleichzeitig als Keile wirken. Ihre Gestalt und Richtung hängt von der Art des zu bohrenden Gesteins ab.

Zwischen den einzelnen Blättern des Bohrstückes sind Oeffnungen a¹ angebracht, welche, das in ihrem Bereich liegende losgebohrte Gebirge in das Innere des Rohrgestänges eintreten lassen, während der übrige., auiserhalb ihres Bereichs befindliche Theil des Gebirges von den Messern des Bohrkopfes in die umgebende Bodenschicht eingeprefst und so verhindert wird, dem Bohrstück bei seinem Niedergange zu folgen. Am Ende des Bohr-

Stückes kann ein abnehmbarer Meifsel oder Steinbrecher a² (Fig. i) von passender Gestalt angefügt werden. Für diesen abnehmbaren Meifsel oder Steinbrecher wird ein Bohrstück gewählt, welches eine mittlere Oeffnung hat, in welche der Meifsel eingefügt werden kann. Anderenfalls sind die Messer des Bohrstückes bis zur Spitze fortgesetzt und können dann ihrerseits als Steinbrecher dienen.

Dort, wo sich das gebohrte Material nicht in die umgebende Schicht einpressen läfst, wie z. B. bei hartem Gestein, kann man die Oeffnungen a^x sich bis zum oberen Rande des Bohrstückes erstrecken lassen. In diesem Falle sind die Messer nach der entgegengesetzten Seite gekrümmt, so dafs sie bei derselben Drehrichtung das Material nicht von innen nach aufsen, sondern von aufsen nach innen drehen, worauf das ganze ßohrmehl in das Innere des Rohrgestä'nges und von dort durch das Becherwerk nach oben befördert wird. Trifft man dann auf eine Schicht, welche das Einpressen eines Theiles des Bohrmehls in die Wände des Bohrloches gestattet, so wird das Gestänge mit dem Bohrstück in entgegengesetzter Richtung gedreht, das Bohrmehl wird alsdann von innen nach aufsen gedrängt, nur ein Theil desselben tritt alsdann ins Innere des Gestänges, wahrend der übrige Theil in die Wand des Bohrloches eingeprefst wird.

Die Ausbildung des Gestänges zu einem Rohre macht das Niederbringen eines besonderen Rohres unnöthig, und da der eigentliche Bohrkopf weiter ist wie das Rohrgestänge, so wird auch die Reibung gering.

Bei Bohrlöchern von grofser Tiefe, bei welchen, wie z. B. beim Bohren auf OeI oder Wasser, ein im Bohrloch verbleibendes Rohr niedergebracht werden mufs, ist das äufsere Rohr an seinem unteren Ende in gleicher Weise wie das untere Ende des Rohrgestänges eingerichtet, wie Fig. 12 zeigt, d. h. es ist mit einem Kopf S^L versehen, der mit seinen Windungen S als Nachbohrer dient und das Bohrmehl in die Wand des Bohrloches einprefst, und zwar — da die Wendungen sowohl nach unten wie nach oben am Kopfe S¹ angebracht sind — sowohl beim Nieder- wie beim Aufgange. Dieser Kopf ist derart angeordnet, dafs er einen Theil des Bohrstückes bildet.

Ueber dem Bohrstück ist eine Rolle D angebracht , um welche sich die Becherkette C bewegt. Diese Rolle ist in inneren Stopfbüchsen d¹ gelagert, über welche von aufsen Kapseln d'² geschoben sind, derart, dafs Staub oder Schmutz weder von innen noch von aufsen nach den Lagern der Rolle gelangen kann. Zwischen den Stopfbüchsen und den Kapseln befindet sich irgend ein consistentes Schmiermittel.

Eine Bürste d³, am besten eine solche von Metalldraht, sitzt in einem Rahmen <f⁴ direct über der Rolle D und verhindert, dafs Schmutz oder Gerolle, welches von oben herabfallen könnte, zwischen die Rolle und Becherkette gelange.

Das Becherwerk besteht aus einer Kette mit zwei Arten von Gliedern. Die eine Art c (Fig. 8 und 9) wirkt wie Schaufeln und fördert das losgebohrte Gebirge nach oben, während die andere Art c¹ gewöhnliche Glieder darstellt, welche die Schaufelglieder C in gewissen Abständen mit einander verbinden.

Die so gebildete Kette C läuft über die Rolle D im Bohrraume und oben über die Trommel J, welche auf einer Welle j festgekeilt ist. Diese Welle ist in dem Kopfstück F über Tag gelagert und treibt durch Vermittelung der Trommel J das Becherwerk, dessen Glieder sich leicht lösen lassen, so dafs das Becherwerk leicht verkürzt oder verlängert werden kann. Zu diesem Zwecke wird die Stange des einen Gliedes seitlich in den Haken des anderen Gliedes eingeschoben.

Dort, wo das Becherwerk sehr stark sein mufs, wird dasselbe aus einer Reihe neben einander sitzender Glieder hergestellt (Fig. 1, 10 und 11). Diese Glieder werden durch ausziehbare Stifte C² zusammengehalten. Auf ihrer Rückseite, dort, wo sie sich über die Rolle D und die Trommel J bewegen, sind alle Glieder gleich, dagegen sind sie auf ihrer Vorderseite, dort, wo das gebohrte Material nach oben gefördert werden soll, wesentlich von einander verschieden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Bauart bestehen die Glieder, welche die Masse nach oben fördern, aus einem Stück, während bei der in Fig. 10 und 11 dargestellten Anordnung sie aus zwei Reihen von vorspringenden Theilen c⁴ und c⁵ bestehen, welche sich beim Eintritt in das Bohrstück gleich Scheeren öffnen, sich dann, wenn sie in der Mitte des Bohrstückes angelangt sind, zu schliefsen beginnen, so jedoch, dafs, wenn sie in das Bohrgestänge eintreten, in derselben Weise wirken wie eine einzige Schaufel, so zwar, dafs die einen c⁵ die Zwischenräume zwischen den anderen c⁴ aasfüllen.

Das Becherwerk kann für sich von Hand bewegt werden, indem man auf die Welle j der Trommel J eine Kurbel aufsetzt. Wenn aber, der Bohrer sich dreht, wird auch das Becherwerk selbstthätig bewegt, und zwar dadurch, dafs zwischen den beiden Flantschen j-2j3 (Pig. 2) der Muffe H ein Kegelrad K¹ lose sitzt. In dieses Rad greift das auf der Welle j der Trommel J sitzende Kegelrad K ein. Das Rad K¹ ist durch eine in entsprechende Oeffnungen desselben eingesteckte Stange % (Fig. 13), welche sich gegen das Bohrgerüst anlegt, fest-. gelegt, ,derart, dafs, wenn sich der Kopf F mit

dem Gestänge dreht, es an dieser Drehung nicht theilnimmt, daher das Kegelrad K, dessen Welle sich mit dem Gestänge um eine verticale Achse dreht, in Umdrehung versetzt.

Je gröfser der Durchmesser des Rades K¹ im Verhältnifs zu dem des Rades K ist, desto gröfser wird die Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle j sein, und einen ^;je gröfseren Durchmesser die Trommel J hat, um so gröfser wird auch deren Umfangsgeschwindigkeit sein, Auf diese Weise kann man auf zweierlei Arten die Geschwindigkeit des Becherwerkes regeln.

Die Umdrehung des Gestänges kann in beliebiger Weise erfolgen. Bei der in Fig. 13 dargestellten Anordnung geschieht sie durch ein Rad E, welches durch eingesteckte Stangen von Hand gedreht wird und derart an dem Gestänge befestigt ist, dafs es sich senkrecht auf demselben verstellen läfst. Es kann auch mit Handspeichen versehen sein, so dafs die Arbeiter, welche dasselbe drehen, nicht ringsum zu gehen brauchen. Man kann das Rad auch durch Seilantrieb von irgend einer Kraftmaschine aus drehen; das Rad kann auch aus zwei Rädern zusammengesetzt sein, welche dann bei dem Transport des Apparates von einer Stelle zur anderen vom Gestänge abgenommen und als Wagenräder benutzt werden können.

Das Kopfstück F ist durch eine Kuppelung B¹ mit dem Gestänge B verbunden. Von dort ab hat das Stück F nach aufsen sich öffnende Flügel f, welche das Becherwerk offen legen. An ihren oberen Enden sind diese ■ Flügel durch eine Muffe H verbunden, in welche ein Führungsrohr senkrecht eingeschraubt' oder sonstwie befestigt ist. Ein solches Führungsrohr ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Eine andere Art der Führung ist weiter unten beschrieben.

Die einzelnen Rohre des Gestänges werden durch Muffen £² und Keile b³ (Fig. 1) zusammengehalten.

Der Flantsch j³, welcher das Kegelrad K¹ von oben an seiner Stelle hält, ist nicht wie der Flantsch j² auf H aufgegossen, sondern nur lose aufgesetzt und wird durch einen Stift j⁴ an seiner Stelle gehalten. Dieser Stift trägt noch den Bügel j^&, mit dessen Hülfe das Gestänge mit dem am Gewicht hängenden Wirbel verbunden ist.

Das Stück F trägt noch die fest verlagerte Bürste M, sowie die verstellbaren Lagerrahmen /²Z³ der rotirenden Bürsten L, welche durch Schnurantrieb Q Q¹ von dem Rade K gedreht werden. Die Bürsten sind, in ihrer Höhe sowohl als auch in ihrem Abstande von dem Becherwerk verstellbar. Sie dienen dazu, das zu Tage geförderte Material von dem Becherwerk abzustreifen und in die Schächte N fallen zu lassen. . In' der Regel ist nur eine Bürste in Thätigkeit, und zwar jeweils nur die, welche der aufsteigenden Hälfte des Becherwerkes gegenüberliegt, doch können auch beide zugleich verwendet werden.

Anstatt der Abstreifbürste L oder auch in Verbindung mit derselben kann man auch einen selbsttätig wirkenden Schaber R (Fig. 7) anbringen, welcher das Bohrgut von den Schaufeln des Becherwerkes abstreift. Derselbe sitzt an einer Stange r, welche zwei Arme r¹ mit einander verbindet. Diese sind bei r² an das Kopfstück F angelenkt. Wenn der Schaber in der in der Zeichnung dargestellten Stellung ist, so fassen die Schaufelglieder des Becherwerkes denselben und heben ihn in die Höhe, so dafs der Schaber sowohl nach aufsen als auch nach innen wirkt, wodurch ein Abschaben in horizontaler Richtung erfolgt, bis der Schaber von dem Schaufelglied abrutscht und sich gegen die Verbindungsglieder anlegt, diese von anhängenden Unreinigkeiten reinigend, bis das nächste Schaufelglied in Berührung mit ihm kommt. Der Schieber kann durch Gewichte r³ oder durch verstellbare Federn mehr oder weniger stark gegen das Becherwerk angeprefst werden. Wird er nicht gebraucht, so kann man ihn mit den Armen r¹ in die Höhe schlagen. Man kann auch in Verbindung mit dem Schaber oder unabhängig von demselben eine Bürste auf das Becherwerk wirken lassen. Diese wird von den an den Armen H verstellbar sitzenden Armen r⁵ getragen und durch Schnurantrieb von der Welle der Trommel J getrieben.

Das Gerüst T ist in den Fig. 13, 15 und 16 dargestellt. Dasselbe besteht aus den Rüstbäumen t, an deren Zopfenden der Wirbel i^J angebracht ist und welche durch Stangen i² mit einander verbunden und versteift sind. Radiale Stangen t³ und i⁴ sind durch Führungsstangen i⁵ mit einander verbunden. Das gebohrte Material fällt aus dem Trichter N in den mit Ringen i⁹ versehenen Schlauch t⁸, in den Rumpf t⁶ und von da in den Behälter t¹.

Der Schlauch ist mit Seilen an der feststehenden Arretirungsstange ^ des Kegelrades Κ^λ aufgehängt.

Dort, wo sich das gebohrte Material in die Wand des Bohrloches einpressen läfst, und es nicht nöthig ist, Proben zu entnehmen, kommt das Becherwerk in Wegfall. In diesem Falle hat das Bohrstück A (Fig. 1) keine Oeffhungen zur Aufnahme des Bohrgutes.

Man kann alsdann auch die Arbeit dadurch erleichtern, dafs man Wasser in Strahlen einspritzt. Der nöthigeDruck wird von einerPumpe geliefert, welche an dem Kopfe F befestigt ist und von der Welle j der Trommel / bethätigt wird und aus einer ebenfalls an dem Kopf befestigten kreisförmigen Rinne das aus einem in die rotirende Rinne tauchenden

Schlauch oder Rohr einfliefsende Wasser schöpft.

Das von der Pumpe geförderte Wasser tritt durch Oeffnungen im Bohrstück aus. Man kann den Druck auch einfach dadurch herstellen, dafs man das Gestänge voll Wasser hält. In beiden Fällen können Regulirventile angebracht werden.

Beim Verlängern oder Kürzen des Gestänges und des Becherwerkes, während die Vorrichtung aufgerichtet ist, kann das Lösen und Verbinden der einzelnen Theile in folgender Weise geschehen.

Wie bereits oben angegeben, ist der Kopf F durch eine Muffe B¹ mit dem auf dieser aufgekeilten Rohrgestänge B verbunden. Diese Verbindung erfolgt dadurch, dafs das Stück F zu Klammern O ausgebildet ist (Fig. ι, 2 und 4), mit denen es die Muffe B¹ umschliefst. Wenn man nun das Gestänge mit dem Becherwerk verlängern will, so wird der Bügel j⁵ in den unteren Haken des Wirbels eingehängt und dann leicht angezogen. Die beiden Seiten des Becherwerkes werden alsdann über der Klammer O festgeklemmt, so dafs das Becherwerk unterhalb dieses Punktes an seiner Stelle gehalten wird, wenn er auch oberhalb gelöst wird.

Alsdann werden die Bolzen der Klammern O gelöst und das Stück F mit dem freien Ende des Becherwerkes etwas heruntergelassen, worauf dieser gelöst wird. Hierauf wird das Stück F mit dem gelösten Stück des Becherwerkes in die Höhe gezogen, so dafs ein freier Raum entsteht, in welchen dann ein weiteres Stück Rohr und ein weiteres Stück Becherkette eingeschaltet wird. Endlich wird das Stück F nach Mafsgabe der eingeschalteten Verlängerungen gehoben und die Schrauben der Klammer O wieder angezogei}. Das Verkürzen geschieht in umgekehrter Weise.

Die beschriebene Bohrvorrichtung kann auch zum Bohren von Löchern in beliebiges Material, z. B. in Eisen oder in Holz, verwendet werden, nur ist alsdann das Bohrstück von entsprechendem Material zu nehmen und mufs so geformt sein, dafs es die Bohrspähne von dem Umfange nach der Mitte hindrängt, woselbst dasselbe dann durch Oeffnungen in das hohle Gestänge tritt.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Bohrvorrichtung mit endloser Kette zum Heben des losgebohrten iGebirges, dadurch gekennzeichnet, dafs die Kette mit Schaufeln versehen ist, welche den Raum zwischen Kette und Bohrrohr ausfüllen und so geformt sind, dafs die Kette in jeder Bewegungsrichtung das- von dem Bohrer in das Innere des Becherrohres gedrängte Gebirge aufnimmt und nach oben befördert.
2. 2. Eine Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher das von den Schaufeln der endlosen Kette zu Tage geförderte Gebirge durch Schaber oder Bürsten während des Betriebes · der Bohrvorrichtung entfernt wird.
3. 3. Eine Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine einstellbare, sich drehende Bürste, welche dicht an der Kette dicht unterhalb der Stelle liegt, an welcher die Kette über die obere Scheibe geht.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.