III. Verbesserte Steinbohrmaschine, von Alexander Tolhausen zu London. Aus dem London Journal of arts, Februar 1857, S. 161. Mit Abbildungen auf Tab. I. Tolhausen's verbesserte Steinbohrmaschine. Die Verbesserungen beim Bohren und Schneiden vonven Gesteinen, welche sich der Erfinder am 25. Januar 1856 für England patentiren ließ, sind auf sehr verschiedenartige Bohrarbeiten anwendbar, setzen aber ein schon vorher auf irgend eine Weise eingebohrters Loch voraus. Das hier zu beschreibende Verfahren bewirkt eine Erweiterung und vollkommen regelmäßige Ausbohrung des vorher unregelmäßig abgebohrten Loches. Durch dieses Verfahren kann auch eine Erweiterung an der Sohle oder einem sonstigen Punkte der Bohrlochstiefe hervorgebracht werden, damit das zum Gesteinsprengen gebohrte Loch die erforderliche starke Ladung aufzunehmen vermag. Diese Erweiterung kann auch zu anderen Zwecken dienen, z.B. um eine Welle oder Säule etc. in Gestein zu befestigen. Ueberdieß läßt sich der verbesserte Bohrer zum Einschneiden von Schraubengängen und zu andern nützlichen Zwecken brauchen. Fig. 8 ist ein senkrechter Durchschnitt des ganzen Bohrapparats; Fig. 9 ein horizontaler Durchschnitt und Grundriß nach der Linie xx, Fig. 8; Fig. 10, 11, 12, 13 und 14 sind Durchschnitte der Bohrstange A, welche Abänderungen in der Form, so wie in der Benutzungsweise der Schneiden nachweist. B, Fig. 8, ist ein eiserner Fuß, an welchem eine Hülfe C angebracht ist, die als Führer für die cylindrische Bohrstange A dient, welche nicht nur durch die Hülse, sondern auch durch den Fuß geht. Die Hülse C ist auf ihrer äußern Oberfläche mit Schraubengängen versehen, über welche eine Mutterschraube D greift, die mit den Handhaben d'd' versehen ist, um die Mutter nöthigenfalls drehen zu können. Die Bohrstange hat einen Hals E, welcher beweglich ist, aber an einem beliebigen Punkte von ihr, mittelst einer Druckschraube befestigt werden kann; zwischen diesem Halse und der Mutter D liegt ein ganz unabhängiger Ring (Scheibe) b. Der Hals E ist mit einer schwalbenschwanzförmigen Vertiefung (Fig. 9) versehen, welche einen ebenfalls schwalbenschwanzförmigen Splint c (Fig. 8 und 9) aufnimmt, der so adjustirt ist, daß er mit dem Vorsprung d außerhalb an der Mutter D in Berührung tritt und diese veranlaßt, sich mit der Bohrstange, wenn dieselbe eine rotirende Bewegung erhält, zu drehen. Oder der Splint kann, wie die punktirte Linie in Fig. 8 zeigt, so adjustirt werden, daß er sich mit der Bohrstange (den Vorsprung d verlassend) dreht, während die Mutterschraube E stehen bleibt. Die Bohrstange ist mit einem Kreuzkopf F für die Winde, und mit Stäben G, G oder einer andern mechanischen Vorrichtung zur Anwendung drehender Bewegung versehen. H ist die Schneide, welche in einer nuthförmigen Vertiefung e am untern Ende der Bohrstange angebracht ist; sie hängt lose an dem Nagel f, welcher durch die Stange geht. Die Schneide geht aber auch durch einen Schlitz o in der Stange I, welche in einer schwalbenschwanzförmigen Nuth auf der einen Seite der Bohrstange verschiebbar ist und in der Nuth mittelst der Mutter j, die über eine Schraube am obern Ende der Stange I greift, in die Höhe gezogen werden kann. Diese Mutter ruht auf einem Halse k, der am obern Ende der Bohrstange angebracht ist. Zieht man die Stange I in die Höhe, so wird die Spitze der Schneide aus der Bohrstange herausgehoben, und diese Bewegung wird dadurch erleichtert, daß man dem Boden der Nuth o eine geneigte Form gibt, auf welchem die hintere Seite der Schneide ruht. Schraubt man die Stange I niederwärts, so geht die Schneide in die Vertiefung e der Bohrstange zurück. Der größte Theil der Länge der Schneide ist geradlinig, unten aber ist sie gekrümmt, damit, ihre Stellung bezüglich der Stange mag seyn welche sie wolle, das Gestein nur mit einer schmalen Schärfe angegriffen wird. Ehe wir die in Fig. 10, 11, 12, 13 und 14 dargestellten Abänderungen der Bohrschneide erläutern, wollen wir zuvörderst die Wirkung der in Fig. 8 und 9 dargestellten Maschine kennen lernen. Wenn die Maschine zu arbeiten anfängt, liegt die Schneide gänzlich in der Bohrstange; der Fuß B mit der Hülse C und der Mutterschraube D stehen über dem zu erweiternden Loche und sind mittelst der Schrauben B', B' adjustirt; der Hals E ist lose über die Stange geschoben, welche durch die Mutterschraube, die Hülfe und den Fuß geht, wie bei l, l Fig. 8, im Durchschnitt zu sehen ist. Soll nun das Bohrloch in der Sohle erweitert werden, so wird die Bohrstange hineingelassen, und der Hals E wird auf der Stange, dicht auf der Mutterschraube befestigt, und letztere dem Fuß B so nahe als möglich geschraubt. Der Splint oder Schlüssel c muß nun hoch genug gehoben werden, um den Vorsprung d an der Schraube gänzlich zu verlassen; man ertheilt dann der Bohrstange eine rotirende Bewegung, dreht die Mutter j am obern Ende der Stange I und zieht die Schneide in die Höhe. Wenn die Schneide nach einigen Umdrehungen der Bohrstange weit genug herausgezogen ist, um einen zweckmäßig tiefen Schnitt zu machen, so wird der Schlüssel c niedergeschoben, um in den Vorsprung d einzugreifen; die Mutterschraube E wird mit der Stange herumgedreht und während die Umdrehungen fortdauern, geht die Stange regelmäßig aufwärts, damit die Schneide stets in frisches Gestein eingreifen kann. Soll die Erweiterung des Loches höher werden, als der Hebeapparat es bei einer Bewegung gestattet, so muß die Stange auf ihrem Platz festgehalten werden, während die Mutterschraube D nach dem Fuße B zu gedreht, der Hals E niedergeschoben und dann wieder befestigt wird; auf diese Weise kann die Arbeit bis zum Rande des Bohrloches fortgesetzt werden, was nothwendig ist, wenn das erweiterte Loch eine Welle oder eine Säule aufzunehmen hat. Ist eine weite Höhlung oder Kammer erforderlich, um eine Pulverladung zum Sprengen aufzunehmen, oder soll das Loch nur an der Sohle zu irgend einem Zweck beträchtlich erweitert werden, so läßt man die Schneide, nachdem sie den Punkt erreicht hat, wo die Erweiterung aufhören soll, etwas nach, indem man die Mutter j einmal umdreht; darauf läßt man die Bohrstange wieder nieder und setzt die Arbeit nach oben fort, bis die erforderliche Höhe erreicht ist. Dieß kann wiederholt werden, bis die Schneide eine solche Stellung erlangt hat, daß eine von ihrer Spitze zum Nagel f gezogene Linie einen rechten Winkel mit der Bohrstange bildet, worauf keine fernere Seitenerweiterung stattfinden kann. Die Arbeiten der Schneide zeigt Fig. 8, in welcher eine Erweiterung bei o als vollendet und eine zweite p, p als im Fortschreiten begriffen, dargestellt ist. Eine mit der Schneide hergestellte weite Kammer ist bei q, q mit punktirten Linien bezeichnet. Soll das Loch in irgend einer Entfernung von der Sohle erweitert werden, so braucht man nur den Hals E an dem gehörigen Punkte zu befestigen und die Arbeit wird dann genau wie oben beschrieben ausgeführt. Der Angriff des Gesteins muß nach dessen Beschaffenheit verändert werden, wozu eine Anzahl Hülsen C mit Schrauben von verschiederer Steigung erforderlich ist; dieselben lassen sich leicht auswechseln, da sie bloß in eine Vertiefung des Fußes eingelassen werden, wobei sie auf einer Schulter m aufliegen, und mit einem Schließfeil n versehen sind, der in eine Nuth tritt, damit sich die Hülse nicht drehen kann. Durch Anwendung von Schrauben mit gehörig tiefen Gewinden kann man mittelst Schneiden von derselben Gestalt einen Schraubengang in das Gestein einschneiden, so wie man auch durch zweckmäßig gestaltete Schneiden, conische, sphärische etc. Höhlungen einschneiden kann; für diese Zwecke muß sich aber die Spitze der Schneide nach der Seite hin von oder nach der Stange bewegen, während die Schneide auswärts geht. Die Seitenbewegung kann durch Bewegen der Mutter j mittelst der Hand bewerkstelligt werden, während die aufwärtsgehende Bewegung durch die Verbindung der Schraube D mit der Bohrstange, mittelst des Schlüssels c, bewerkstelligt wird; oder man bewegt beide Schraubenmuttern D und j mit der Hand. Wesentlich ist bei dieser Bohrmaschine, daß sie aufwärts oder von Innen auswärts arbeitet; dabei wird aber die von der Schraube D ausgehende Kraft verwendet um die Schneide zum Angriff auf das Gestein zu nöthigen und die Maschine fest in ihrer Stellung zu erhalten, so daß das Gestell sich auf die Fußplatten B beschränken kann, was die Construction der Maschine sehr vereinfacht und sie überall aufzustellen ermöglicht. Eine andere wesentliche Einrichtung der Maschine ist das Anbringen der Schneide in der Bohrstange, wodurch man in Stand gesetzt ist, eine so starke Bohrstange anzuwenden, als es das Bohrloch gestattet, daher die größt mögliche Festigkeit und Stabilität des Apparates erreicht. In Verbindung mit dieser Einrichtung besteht eine andere wichtige Eigenthümlichkeit in der Methode, die Schneide in der Stange zu halten; um die erforderliche Stabilität auch in der Richtung der Umdrehung zu erlangen, ist die Schneide so in der Stange angebracht, daß sie deren Mittelpunkt durchkreuzt; der Nagel f befindet sich an derjenigen Seite des Mittelpunktes der Stange, welche der Seite entgegengesetzt ist, von der die Spitze der Schneide hervortritt, und auf diese Weise erlangt man eine Tracht für die Seiten der Schneide, welche hinreicht um sie selbst dann festzuhalten, wenn die Spitze weit aus der Büchse hervortritt. Auch wird die Schneide sehr fest gegen das Gestein gedrückt, da sie dicht an der Nuth der Stange A und auf der untern Seite der Nuth o der Stange I aufliegt. Der Druck auf die untere Seite der Nuth o wird größtentheils von der Stange I auf die Bohrstange A übertragen, und dasselbe gilt auch von dem Druck auf die Seiten der Nuth. Der Nagel f hat nur den Zweck, die Schneide mit der Stange zu verbinden und sie an ihrer Stelle zu erhalten; das Auswechseln der Schneide läßt sich durch Herausschlagen des Nagels leicht bewerkstelligen. In Fig. 10 ist die Schneide H' in einer Nuth s angebracht, welche schlitzartig durch die ganze Bohrstange A geht, und oben wird sie durch die Stange I' festgehalten, welche durch die Mitte der Bohrstange A geht, die zu dem Ende der Länge nach durchbohrt ist. Der hintere Theil der Schneide liegt auf der geneigten Fläche t, am untersten Ende des Schlitzes s; wenn man die Stange I' niederdrückt und den Rücken der Schneide mit t in Berührung bringt, wird sie herausgetrieben. Die Stange I' wird mittelst der Mutterschraube j' auf- und abwärts bewegt, indem das obere Ende der Stange mit einem Schraubengewinde versehen ist; damit die Mutterschraube aber ihre Stellung nicht verlassen kann, greift eine größere Mutter j darüber her. Um die Schneide H' aus dem Schlitz s heraus und in denselben hinein zu treiben, wird eine eigenthümliche Verbindungsweise mit der Stange I', nämlich ein cylindrisches Segment u und eine Hülse angewendet, wobei die Verbindung nur durch eine Seitenbewegung getrennt werden kann; der untere Theil der Bohrstange unter der Nuth s ist gespalten, so daß die Nuth geöffnet, und die Schneide nebst der Stange herausgenommen werden kann. Der gespaltene Theil der Stange ist, wenn die Schneide sich an ihrem Platze befindet, mittelst eines Halses K gesichert, welcher über jene geschoben wird und durch einen, in das Ende der Stange eingeschraubten Bolzen L festgehalten wird. Der Kopf dieses Bolzens L dient als ein fernerer Träger für den Rücken der Schneide; er ist nämlich abgeschrägt, um eine Fortsetzung von dem geneigten Boden t der Nuth zu bilden. Die in Fig. 10 dargestellte Schneide ist derjenigen in Fig. 8 ziemlich ähnlich. Bei dieser Anordnung kreuzt die Schneide den Mittelpunkt der Stange, da sie gänzlich durch letztere geht, und sie ist daher in der Richtung ihrer Umdrehung gut unterstützt. Die Schneide wird, um ihre Spitze gegen das Gestein zu richten, durch den Boden t der Nuth s und durch das segmentale Ende u der Stange I' unterstützt. In Fig. 11 ist eine Schneide H² dargestellt, welche auf gleiche Weise wie H' in Fig. 10 herausgetrieben wird, sie ist aber in umgekehrter Weise angeordnet, indem die Spitze nach aufwärts statt niederwärts gewendet und die Stange I², welche sie durch den Nagel f² bewegt, am Boden mit ihr verbunden ist. Der Rücken der Schneide steht mit einer geneigten Fläche t², am obern Theile der Nuth s², in der Bohrstange A², von welcher die Schneide aufgenommen wird, in Berührung und sie wird durch Emporziehen der Stange herausgetrieben. Die Stange I² hat eine Nuth v zur Aufnahme der Schneide, so daß sie durch die Mitte dieser Stange gehen kann; um die durch diese Nuth veranlaßte Schwächung zu ersetzen, ist sie an dem Theile wo sich die Schneide befindet, breiter gemacht, wie v* in Fig. 11 zeigt und auch in Fig. 12, welche ein Grundriß der Stange ist. Unter der Nuth hat die Stange einen ausgehöhlten Fuß M, welcher die Schneide trägt, damit der Nagel f² während er die Schneide gegen das Gestein hält, nichts zu tragen hat; die Schneide ruht nämlich bei ihrer Arbeit auf der geneigten Fläche t² der Nuth der Bohrstange, und auf dem Fuß M. Von dem Fußstück ist die Unterstützung großentheils auf den breitern Theil der Bohrstange v* übertragen, welcher genau in eine Vertiefung der äußern Bohrstange paßt, daher die innere Stange nur einen geringen Druck auszuhalten hat. In Fig. 13 ist eine Schneide H³ dargestellt, die an dem Nagel f³, welcher eine feste Lage in der Schneidenstange hat, aufgehängt ist; diese letztere wirkt durch eine Nuth in einer Stange I³, welche die Mitte der Bohrstange A³ einnimmt, damit sich die Stange I³ über dem Nagel f³ bewegen kann; sie ist mit einer Nuth w versehen, welche rechtwinkelig auf der Nuth steht, worin die Schneide wirkt; die Nuth w hat etwas Spielraum um den Stift f³, um von der Stange I³ auf die Bohrstange den Druck zu übertragen, welcher erforderlich ist, um die Schneide gegen das zu bearbeitende Gestein zu halten. Der untere Theil der Stange paßt genau in eine cylindrische Vertiefung in der Bohrstange, wie Fig. 14 verdeutlicht, welche eine Endansicht von der Sohlseite der Stange ist. Damit die Schneide so nahe als möglich an ihrer Spitze getragen wird, ist der Fuß der Stange I³ mit einer Zunge N versehen, welcher in die Nuth e³ eintritt, die zur Aufnahme der Stange dient. Die Schneide H³ hängt lose an dem Nagel, der sie mit der Stange verbindet und hat einen geeigneten Stützpunkt in dem obern Theil der Vertiefung der Stange. Die Schneiden H und H' wirken nur an der Spitze mit einer geringen Breite, da dieß die vortheilhafteste Bearbeitungsweise von Gesteinen ist, wenn ein tiefer und starker Schnitt verlangt wird. Die Schneiden H² und H³ haben den Zweck, conisch zu schneiden. Die Schneide H² hat eine gezackte Kante, so daß eine ganze Reihe von schmalen Oberflächen auf einmal angegriffen wird; und die Schneide H³ ist mit einer langen geraden Kante versehen, welche bloß schabend und vollendend auf die Oberfläche einer Höhlung einwirkt.