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Vorrichtung zum Einspannen oder Tragen von Gesteinsbohrern Die Hrtindung
betrifft Vorrichtungen zum Einspannen oder Tragen von Gesteinsbohrern.. Eine Aufgabe
der Erfindung ist die Ermöglichung eines schnellen Bobrens von Bolirlochgruppen
leim Bau von Tunneln, im Bergbau od. dgl. Eine weitere Aufgabe ist die Schaffung
einer Vorrichtung, die dem Bohrarbeiter die schwere Arbeit der Handlabung der Bohrer
und. des Bohrervorschubs abnimmt. Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die
Schattting von Vorrichtungen, mittels deren ein Arbeiter gleichzeitig zwei oder
mehr Bohrer bedienen kann. Unter Berücksichtigung dieser und anderer Aufgaben gibt
die 1?rfindung ein Bohrgerät oder eine Bolirertragvorriclitung mit einem Unterbau,
mit Fiihrttngsmitteln auf diesem Unterlau, die untereinander einen Winkel einschließen
und bei denen eines dieser Führungsmittel parallel zu sich selbst auf dem anderen
Führungsmittel beweglich ist, mit einer Vorschubstange oder -gestell, die parallel
zu sich selbst auf dem ersten Fiilirungsmittel verschiebbar ist und einen Gesteinsbohrer
vorschieben kann, und mit Motoren zum Bewegen des ersten Führungsmittels auf dem
zweiten Führungsmittel sowie der Vorschubstange oder -gestell auf dem ersten Führungsmittel
und mit im Abstand von den Vorschulstangen oder -gestellen angeordneten Mitteln
zur Steuerung des Gesteinsbolirervorschubs auf den Vorschulstangen oder -gestellen
und zur Steuerung der Bewegung der Vorschulstangen oder -gestelle mittels NLotoreii.
In
den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Einspannen oder
Tragen von Gesteinsbohrern gemäß der Erfindung dargestellt.
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Fig. i ist eine schematische Ansicht eines Tunnelquerschnittes, in
dem eine Vorrichtung gemäß der Erfindung angeordnet ist; Fig. 2 ist eine Seitenansicht
und Fig. 3 eine Draufsicht auf einenTeil der Vorrichtung gemäß Fig. i, wobei die
Vorschubstangen oder -gestelle auf horizontalen Querstangen beweglich sind, welche
ihrerseits auf einer vertikalen Säule beweglich angeordnet sind; Fig. 4 ist eine
Seitenansicht und Fig.5 eine Draufsicht des rückwärtigen Teiles des Bohrgerätes
gemäß Fig. 1, 2 und 3 und des einen Teil hiervon bildenden Karrens in etwas größerem
Maßstab; Fig. 6 ist ein Querschnitt einer Vorrichtung zur Befestigung einer Vorschubstange
oder -gestelles an einer horizontalen oder Querstange gemäß Fig. i bis 3 in größerem
Maßstab; Fig. 7 ist ein Schnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 6 und Fig. 8 ein
Schnitt nach der Linie VIII-VIII der Fig. 6; Fig.9 zeigt eine teilweise gebrochene
Seitenansicht einer der Vorschubstangen und Fig. io einen Schnitt auf der Linie
X-X der Fig. 9; Fig. i i ist eine Ansicht des Schaltkastens.
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Die allgemeine Anordnung und Ausbildung eines Bohrgerätes oder einer
Bohrerträgvorrichtung gemäß der Erfindung ist in den Fig. i bis 5 dar= gestellt.
Dieses Bohrgerät besteht aus einem Unterbau, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus einem Balken 75, der auf einem Karren 76 angeordnet ist, und einer senkrechten
Säule 77 besteht, die waagerechte Querstangen trägt. Der Unterbau kann naturgemäß
je nach den Arbeitsbedingungen oder anderen örtlichen Erfordernissen, auch eine
andere Konstruktion aufweisen. Die Säule 77 ist in der Nähe ihres unteren Endes
mit einem Arm 78 versehen, der mittels eines Bolzens 79 an den Balken 75 angelenkt
ist, so daß die Säule aus der senkrechten in die waagerechte Lage. gekippt werden
kann, wie dies strichpunktiert in Fig. 4 angedeutet ist. Der Arm 78 kann mittels
einer Schraube So und einer Kurbel 81 in bezug auf den Balken 75 verschwenkt werden.
Die Schraube 8o dreht sich in einem Würfel 82, der drehbar am Balken 75 gelagert
ist, und greift in ein mit Innengewinde versehenes Loch in einem Zapfen, 83 ein,
der drehbar am Ende des Armes 78 befestigt ist. Der Balken 75 kann um einen Bolzen
84 auf dem Karren 76 schwingen und wird mittels einer Schraube 85 und einer Kurbel
86 in verschiedene Stellungen gebracht. Die Schrauhe85 greift in ein mit
Innengewinde ver-@ehenes Loch in einem Zapfen 87 ein, der drehbar iuf dem Wagen
76 gelagert ist, und die Schraube 35 ist weiterhin drehbar in einem Würfel
88 geagert, der drehbar am Ende des Balkens 75 angebracht ist, wie dies aus
Fig. 4 und 5 hervorgeht. Der Karren 76 kann auf Schienen 89, 9o laufen. Auf dem
Karren 76 ist ein Träger 9i vorgesehen, und die Säule 77 kann so gekippt werdel
daß sie auf diesem Träger ruht, wenn das Bohrgerät zum Zweck des Transports niedergelegt
wird, wie dies strichpunktiert in Fig. ,4 angedeutet ist. Fig. 4 und 5 zeigen nur
das vordere Ende des Förderwagens 76, während das hintere Ende desselben mit einem
weiteren Radpaar fortgelassen ist, da diese für eine vollständige Erläuterung der
Erfindung unwesentlich sind.
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Die Säule 77 ist schematisch in Fig. i angedeutet und kann oben und
unten mit Spannbolzen 92 und 93 versehen sein, um auf diese Weise die Säule pneumatisch
oder durch andere Hilfsmittel zwischen der Sohle 94 und dem Hangenden 95 des Tunnels
oder eines anderen Raumes festzulegen. Die Säule weist waagerechte Querstangen 96
auf, die mittels an der Säule vorgesehener Führungsmittel an dieser auf und ab bewegt
werden können. Zu diesem Zweck ist jede Querstange 96 in einem Schlitten 97 befestigt,
dessen Form im einzelnen in den Fig.2 und 3 dargestellt ist. Der Schlitten 97 weist
ein Gehäuse auf, das auf Führungsschienen laufen kann, welche durch die Flanschen
98 der Säure 77 gebildet werden. Der Schlitten kann mittels einer Kette 99 bewegt
werden, die an der Säule 77 oben und unten befestigt und über Rollen ioo und ioi
und ein Kettenrad 102 geführt ist, die in dem Schlitten 97 gelagert sind, wie man
dies der Fig. 2 entnimmt, in der ein Teil der Wand des Gehäuses 97 fortgebrochen
ist, um die Rollen und das Kettenrad zu zeigen. Der Schlitten 97 trägt einen umkehrbaren
Druckluftmotor 103, der durch ein selbstsperrendes Schneckengetriebe io4
ein Ritzel io5 antreibt, welches- seinerseits ein auf der Welle 107 des Kettenrades
102 sitzendes Zahnrad io6 treibt. Wenn der Motor 103 in der einen oder anderen Drehrichtung
angetrieben wird, steigt bzw. senkt sich der Schlitten 97 auf der Kette 99. Eine
Flügelschraube io8 am Schlitten 97 dient zu dessen Festlegung auf der Säule 77 und
sichert außerdem gegen Kettenbruch.
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Der Schlitten 97 weist eine Klammer iog auf, die mittels einer Schraube
iio um die rohrförmige Querstange 96 festgezogen werden kann.
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In Lagern an beiden Enden der Querstange 96 ist ,eine Schraube i i
i geführt, und an dem der Säule 77 benachbarten Ende der Stange ist ein umkehrbarer
Druckluftmotor 112 und ein selbstsperrendes Schneckengetriebe 113 vorgesehen, mit=
tels deren die Schraube iii in der einen oder der anderen Richtung gedreht werden
kann. An der Unterseite der Querstange 96 ist ein Längsschlitz 114 vorgesehen, durch
den ein Flügel 116 einer Mutter 115 vorsteht, die auf der Schraube beweglich ist.
Ein Schlitten 117 kann auf der rohrförmigen Querstange 96 bewegt und an dem Flügel
i 16 der Mutter i 15 mittels Schrauben i 18 befestigt werden. Durch die Arbeit des
Motors 112 in der einen oder anderen Drehrichtung wird die Schraube iii entsprechend
gedreht und dadurch der Schlitten 117 auf der Querstange 96 in Richtung auf die
Säule 77 oder von ihr fort bewegt. Der
Schlitten 117 trägt einen
sich verjüngenden Zapfen i i9 (Fig. 6), auf dem ein Zwischenstück 120 in verschiedene
Drehlagen gedreht und in diesen festgelegt werden kann. Zu diesem Zweck ist der
Schlitten i 1 7 mit einem Flansch 121 versehen, der vier Aussparungen 122 aufweist,
in die ein Sperr-1>olzeii 123 eingreifen kann, der im Zwischenstück 120 hin und
her bewegt werden kann. Der Sperrbolzen 123 hat einen Griff 12.4 und wird in der
Ruhelage durch eine Feder 125 in Eingriff mit einer der Aussparungen 122 gedrückt,
wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. Wenn der Sperrbolzen 123 aus dem 1?iiigriff
mit der Aussparung 122 herausgezogen wird, so wird das Zwischenglied 120 naturgemäß
für eine Drehung um 9o oder 18d° in der einen oder anderen Richtung frei und kann
dann wieder durch den Eingriff des Sperrbolzens 123 in eine andere Aussparung 122
festgelegt werden. Ein Futter 126 für eine Vorschulstange oder -gestell ist um Schraubenbolzen
127 schwenkbar an dem Zwischenstück 120 befestigt, so daß das Futter uni einen bestimmten
kleinen Winkel verschwenkt werden kann. Die Schwingung erfolgt in einer zur Drehebene
des "Zwischenstückes 120 senkrechten Ebene und ist durch die Abmessungen einer Öffnung
128 im Zwischenstück 120 begrenzt, durch die sich ein Schraubenbolzen 129 des Futters
126 erstreckt, \%-ie <lies Fig.6 und 8 zeigen. Bei der Drehung uni die Zapfen
oder Scliraul>enliolzen 127 kann eine \"orscllul>stange 133, die in dem Futter
126 festgelegt ist, ein wenig aus der normalen %%'aagerechten Lage gesenkt
oder gehoben werden. Das Futter 126 weist eine bewegliche Backe 29 und eine Nltitter
130 auf, mittels deren die. Vorschulstange oder -gestell 133 gegen eine feste
Backe 131 mit dem Fußstück 132 gedrückt werden kann, wie (lies beim Einspannen von
Vorschulstangen oder -gestehen für Gesteinsbohrer üblich ist.
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Die `'orscliul)staiige 133, von der ein Teil strichpunktiert in 2
angedeutet ist, wird genauer in hig. 9 und i o gezeigt. Die Vorschulstange ist gemäß
Fig. 2 mit Führungsschienen 134 und mit einem Support 135 zum Tragen der auf eine
Bohrspindel 137 arbeitenden Gesteinsbohrmaschine 136 versehen. Die Gesteinsbohrtnaschine
kann naturgemäß von jeder beliebigen Art sein, beispielsweise ein Bohrhammer oder
ein Drehbohrer. Am freien 1?nde der Vorschulstange, welches bei der Arbeit der Oberfläche
des Gesteins zugewandt ist, kann eine Führungsvorrichtung vorgesehen sein, wie sie
in Fig.9 und io allgemein mit 18 bezeichnet ist. Diese Vorrichtung besteht aus einem
Schlitten mit einem Querhaupt 51 und zwei Rohren 52 und 53, welche zur Bohrspindel
137 parallele Zylinder bilden und auf Kolben 54 beweglich sind, die von Kolbenstangen
55 getragen werden, welche sich parallel zur Bohrspindel 137 erstrecken. Die Rohre
52 und 53 können in Lagern 56 und 57 auf der Vorschulstange 133 vor- und zurückbewegt
werden, und die Koll)enstang,en 55 sind an Armen 58 auf der \"orschubstange 133
befestigt. Die Bohrspindel 137 ist in Führungsmittel 59 auf der Vorschulstange und
weiterhin in hin und her beweglichen Führungsmitteln 6o auf dem Querhaupt 51 geführt.
Die Führungsmittel 59 und 6o weisen Hebelpaare auf, die unter dem Einfluß des Kolbens
61, der gegen die Wirkung einer Feder 62 im Zylinder 63 beweglich ist, zum Einsetzen
der Bohrspindel ausgeschwungen und über der Bohrspindel wieder geschlossen werden
können. Die Hebel der Führungsmittel 59 und 6o sind an ihren freien Enden als halbkreisförmige
Backen ausgebildet, die in der Schließstellung der Führungsmittel die Bohrspindel
137 umgreifen und Führungshülsen für sie bilden. Durch eine Leitung 49 zugeführte
Druckluft wird bei 5o den Rohren 52 und 53 und von hier mittels eines Durchganges
64 dem Zylinder 63 zugeführt, dessen Kolben 61 mit dem Hebelpaar 6o derart zusammenarbeitet,
daß die Führungsmittel geschlossen werden. Das Hebelpaar 59 ist in ähnlicher Weise
ausgebildet und angeordnet. Gleichzeitig mit dem Schließen der Führungsmittel wird
das Querhaupt 51 in Längsrichtung der Bohrspindel bewegt, bis es entweder die Gesteinsoberfläche
erreicht oder durch einen Anschlag 65 angehalten wird, der beispielsweise gegen
das Lager 57 stößt.
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Zur Betätigung der Vorschulstange, der Gesteinsbohrmaschine und der
anderen hiermit zusammenarbeitenden Vorrichtungen ist ein Schaltkasten 138 auf dem
Schlitten. 97 vorgesehen. Diesem Schaltkasten wird durch eine Leitung 139 Druckluft
und durch eine Leitung i4o Spülwasser zugeführt. Nicht dargestellte Doppelschläuche
verbinden den Schaltkasten mit dem Motor 103, dem Motor 112 und der Vorschulstange
133, während ein einzelner Schlauch den Schaltkasten mit der Gesteinsbohrmaschine
136 und den Bohrspindelführungsmitteln 18 verbindet. Ein Spülwasserschlauch verbindet
den Schaltkasten mit der Gesteinsbohrmaschine 136. Diese Schläuche sind in den Zeichnungen
sämtlich fortgelassen, um diese nicht unübersichtlich zu machen. Ebenfalls sind
die im Schaltkasten 138 vorgesehenen Ventile fortgelassen, da sie der üblichen Bauart
entsprechen, und es sind nur die Betätigungsmittel für die verschiedenen Ventile
dargestellt. Die Betätigungsmittel bestehen aus Druckknöpfen 141 und 142 (Fig. ii),
mittels deren die Druckluftzufuhr zum Motor 103 geregelt und dieser in der einen
bzw. anderen Richtung betätigt wird, sowie aus Druck= knöpfen 143 und 144 zur Steuerung
des Motors i 12, damit sich dieser in der einen oder anderen Richtung dreht. Der
Arbeiter kann daher durch Niederdrücken des einen oder des anderen der Knöpfe. 141
und 142 infolge der Vor- oder Rückwärtsarbeit des Motors 103 den Schlitten
97 auf der Säule 77 anhehen oder senken und weiterhin den Schlitten 117 durch Vor-
oder Rückwärtsarbeit des Motors 112 in der einen oder der anderen Richtung auf der
Querstange 96 verschieben, indem er den einen oder den anderen der Knöpfe 143 und
144 niederdrückt. Der Schaltkasten 138 ist weiterhin mit einem Griff 145 zur Steuerung
der Druckluftzufuhr zur Vorschulstange oder -gestell versehen, um den Gesteinsbohrer
gegen die Gesteinsoberfläche vorzuführen
bzw. ihn hiervon zurückzuziehen.
Der Griff 145 kann mit einem Ventil 148 kombiniert sein, der zur Einstellung des
Druckes in einen der zur Vorschubstange führenden Schläuche dient, um so den Vorschubdruck
während des Bobrens zu regeln. Außerdem ist der Schaltkasten. 138 mit einem
Griff 49, der die Luftzufuhr zu den Bohrspindelführungsmitteln regelt, um diese
zu öffnen und zu schließen, und mit einem Griff 146 versehen, der die Luftzufuhr
zur Gesteinsbohrmaschine regelt. Der Griff 147 dient zur Einstellung der Spülwasserzufuhr
zur Gesteinsbolirma.schine und zur Bohrspindel.
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Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Arbeiter durch
Betätigen der Griffe 141 bis 149 die Vorschubstangen senkrecht auf der Säule 77
und seitlich auf den Querstangen 96 und die Bohrer auf den Vorschubstangen bewegen
und die Bohrer anlassen und anhalten sowie die Spülwasserzufuhr und die Bohrspindelführungsmittel
steuern kann. Für jede Vorschubstange ist ein Schaltkasten 138 vorgesehen, und diese
Schaltkästen können auf den Schlitten 97 jeder Querstange 96 oder zusammengefaßt
an einem mittleren Platz, beispielsweise am vorderenEnde desKarrens 76, angeordnet
sein.
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In Fig. i sind die Gesteinsbohrmaschine 136 und die Vorschubstangen
oder -gestelle 133 in mehreren verschiedenen Lagen dargestellt, die sie auf den
Querstangen 96 einnehmen können. Oben links haben die Vorschubstange und der Bohrer
auf der Querstange 96 dieselbe Stellung in bezug auf diese Querstange wie in Fig.2
und 3. Unten links ist der Schlitten völlig bis an das. Ende der Querstange bewegt;
dann ist der Sperrbolzen 123 (Fig. 6) herausgezogen und die Vorschubstange durch
Drehung des "Zwischenstückes 12o auf dem Zapfen i i9 um 9o° nach außen verschwenkt,
worauf der Sperrbolzen 123 dann in eine andere Aussparung 122 eingeführt wurde.
Wenn die Vorschubstange sich in dieser Stellung befindet, kann man auch in der Nähe
der senkrechten Wand 150 bohren. Unten rechts ist die Vorschubstange 133
nach Verschieben des Schlittens 117 auf das freie Ende der Querstange 96 und nach
Lösen des Sperrbolzens 123 um 18o° nach unten verschwenkt, indem das Zwischenstück
12o auf dem Zapfen i i9 so gedreht wurde, daß sich die Vorschubstange unterhalb
der Querstange 96 befindet. In dieser Stellung kann die Vorschulstange an der Querstange
entlang bewegt werden und der Bohrer 136 kann in der Nähe der Sohle 94 !, des Tunnels
oder eines anderen Raumes Löcher bohren. Aus Fig. i ergibt sich, daß das Bohrgerät
gemäß der Erfindung das Bohren eines vollständigen Tunnel- oder Grubenquerschnittes
und das Bohren von Löchern in der Nähe der Wände, des Hangenden und der Sohle des
Querschnittes, ermöglicht, ohne daß der Arbeiter mit der schweren Handhabung der
V orschubstangen und Bohrer belastet wird. Naturgemäß können auf jeder Querstange
96 mehrere Vorschubstangen vorgesehen werden. Nach Lösen der Schraube i io können
die Vorschulstangen mehr oder weniger gehoben oder gesenkt werden. Nach Anziehen
der Schraube Ho kann wiederum nach Bedarf und entsprechend der Stellung der Querstangen
96 in der Klammer io9 in irgendeiner Neigung aufwärts, abwärts oder senkrecht gebohrt
werden.
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Die oben beschriebene und in den Zeichnungen dargestellteAusführungsform
des Erfindungsgegenstandes stellt nur ein Beispiel dar, und die Einzelheiten können
in verschiedener Weise im Rahmen der Erfindung geändert werden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind Druckluftmotoren 103 und 112 für die senkrechte bzw. seitliche
Parallelverschiebung der Vorschubstangen vorgesehen; im Rahmen der Erfindung können
diese jedoch auch durch hydraulische Motoren ersetzt werden, die durch eine beliebige
Druckflüssigkeit angetrieben werden, und die' Steuermittel für die Motoren und die
Leitungen zu und von ihnen werden dann so angeordnet und ausgebildet, daß sie die
Flüssigkeit von einer Punipe oder einer anderen Druckfliissigkeitsdlielle steuern
und leiten. Es können auch Elektromotoren benutzt werden. !