Gesteinsbohrmaschine, insbesondere für den Bergbau Bei Gesteinsbohrmaschinen, insbesondere für den. Bergbau, bietet die Abfuhr des Bohrstaubes ein schwierig zu lösendes, jedoch wegen der gesundheits schädlichen Wirkung von mit der Atemluft in die Lungen gelangenden Staubes wichtiges Problem, welches durch die vorliegende Erfindung in einfacher und wirtschaftlicher Weise gelöst wird.
Die Bohr maschine ist gemäss der Erfindung dadurch gekenn zeichnet, dass sie am vordern Ende ein Gehäuse auf weist, durch das die Bohrstange hindurchgeführt ist und das mit seinem Vorderende zum Anliegen an der zu bearbeitenden Gesteinsoberfläche bestimmt ist, dass ferner an das Gehäuse exzentrisch zur Bohr stange eine Abfuhreinrichtung für den Bohrstaub angeschlossen ist, und dass in dem Gehäuse eine an- treibbare Staubfördereinrichtung angeordnet ist, die mindestens in der unmittelbaren Umgebung der Bohrstange im Gehäuse einen Unterdruck erzeugt und den Bohrstaub einschliesslich der angesaugten Luft in die Abfuhreinrichtung fördert.
Der im Ge häuse erzeugte Unterdruck gewährleistet bei geeigne ter Ausführung einen ständig durch alle Luftzutritts fugen von aussen nach innen gerichteten Luftstrom, der einerseits bohrlochseitig den Bohrstaub in das Gehäuse saugt und im übrigen den Austritt des in das Gehäuse gelangten Staubes nach aussen verhin dert. Bei geeigneter Ausführung kann auch ein sol cher Luftstrom durch die Lager von etwaigen be weglich im Bereich der Kammer gelagerten Teilen der Staubfördereinrichtung geschaffen werden, wel cher die aufeinanderlaufenden Lagerteile staubfrei hält und daher vor korrodierender Einwirkung des Gesteinsstaubes weitgehend schützt, ferner zugleich durch Kühlung ein Heisslaufen dieser Teile verhin dert.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Fig. 1 zeigt eine Gesamtansicht.
Fig. 2 zeigt bei weggelassener Bohrstange in grö sserem Massstab die die Kammer bildenden Teile in Form eines Schnittes gemäss der Linie II-II in Fig. 3, die einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2 darstellt.
Die Gesteinsbohrmaschine ist in Fig. 1 in einer aufrechtstehenden Stellung dargestellt, wie sie zum Bohren von vertikalen Verankerungs- oder Spreng löchern und dergleichen in die Gesteinsdecke dient. Sie weist ein Maschinengestell 1 auf, das mittels einer waagrechten Querachse 2 schwenkbar an einem Traggestell 3 gelagert ist. Letzteres kann zum Trans port mit Laufrädern versehen sein. Das Maschinen gestell 1 weist zwei winkelrecht zur Drehachse 2 in einem Abstand voneinander angeordnete, parallele, rohrförmige Längsträger 4 auf, die ein- und gus- schiebbar in den Schenkeln 5 eines U-förmig gebo genen Rohres sitzen, an welchem die Schwenkachse 2 sitzt.
Das Aus- und Einschieben der Träger 4 sowie das Feststellen in unterschiedlichen Verschiebelagen kann durch geeignete Mittel erfolgen und gesteuert werden, die der Übersichtlichkeit wegen nicht an gegeben sind. Ebenso können die Träger 4 aus tele- skopartig ineinander verschiebbaren Einzelrohren bestehen, die eine Längenänderung in grösserem Aus masse ermöglichen können, wobei ebenfalls Mittel zum Aus- und Ineinanderschieben sowie Steuern vorgesehen werden können, eventuell mit hydrau lischem Antrieb.
An dem der Achse 2 gegenüberliegenden Ende der Träger 4 sitzt ein Querhaupt 6, dessen mittlerer Teil eine aus den Fig. 2 und 3 näher ersichtliche Lagerung für die Bohrstange 7 bildet, die anderseits in einem Bohrkopf 8 eines Bohrapparates 9 sitzt. Der Bohrapparat 9 ist zentrisch an einem Schlitten 10 befestigt, welcher längsverschiebbar auf den Trä- gern 4 gelagert ist und mit nicht dargestellten Mitteln zur Verschiebung des Schlittens 10 längs der Träger 4 versehen ist. Zu diesem Zwecke können z.
B. die Träger 4 auf einer Seite mit je einer Zahnstange versehen sein, mit welcher im Schlitten 10 drehbar gelagerte Zahnräder in Eingriff stehen, die synchron antreibbar und feststellbar sind.
Unmittelbar vor der Eintrittsstelle der Bohrstange 7 in das Gestein 11 ist die Bohrstange von einem Rohrstück 12 mit Spiel umschlossen, welches an dem dem Querhaupt 6 abgekehrten Ende einen gezackten, zur Verankerung in der Gesteinsoberfläche bestimm ten Rand 13 aufweist und am andern Ende gemäss Fig. 2 zentrisch im Deckel 14 eines im Querhaupt 6 angeordneten zentralen Gehäuses sitzt. Der Deckel 14 ist mit einer zentralen Durchbrechung versehen und an dieser Stelle durch einen Ringwulst 15 ver- verstärkt, welcher das mit einer entsprechenden Schulter versehene Rohrstück 12 zentriert und ab stützt.
Zur besseren Abdichtung gegenüber dem Ge stein 11 ist auf das Rohrstück 12 eine Manschette 12' aus elastisch nachgiebigem Material, wie Gummi und dergleichen, aufgezogen. Der Deckel 14 ist auf dem einen Ringflansch 16 eines im Querschnitt Z-förmigen Gehäuseteils abgestützt, dessen anderer Ringflansch 17 einen Teil der Gehäuserückwand und dessen zylindrischer Steg 18 die Gehäuseseiten wand bildet. In die Öffnung des Flansches 17 ist eine axiale Hülse 19 eingeschweisst, die andernends an einem Flansch 20 des Querhauptes 6 angeschweisst ist. Auch der Flansch 16 ist zweckmässig unmittelbar mit entsprechenden Teilen des Querhauptes 6 starr verbunden.
In der Hülse 19 sitzt ein im Querschnitt Z-för- miger Ring 21, der koaxial zum Rohrstück 12 an geordnet ist und dessen dem Rohrstück 12 abge kehrter Flansch 22 mittels Schrauben 23, die in Gewindebohrungen des Flansches 20 eingeschraubt sind, lösbar am Querhaupt 6 befestigt ist. Der Steg 24 des Ringes liegt auf der Aussenseite unmittelbar an der Hülse 19 an. Der andere Flansch 25 weist auf der dem Rohrstück 12 zugekehrten Seite eine Reihe von in gleichen peripheren Abständen von einander sitzenden Lappen 26 auf und trägt einen einen Teil der Gehäuserückwand bildenden Zwi schenring 27.
Dieser ist auf der dem Flansch 25 zu- gekehrten Seite ebenfalls mit einer Reihe von Lappen 28 versehen, die in gleichen peripheren Abständen voneinander angeordnet sind wie die Lappen 26. Die Lappen 26 und 28 liegen einander paarweise gegenüber und sind unmittelbar aneinander abge- stützt. In dieser Stellung sind die Ringe 21 und 27 durch axiale Befestigungsschrauben 29 miteinander verbunden, die durch je eine Bohrung des Flansches. 25 hindurchgeführt und in einer entsprechenden Ge windebohrung des Ringes 27 eingeschraubt sind.
Der Flansch 25 und der Ring 27 bilden auf der Innenseite eine Ringnut, in welcher ein entsprechend geformter, ringförmiger Bund 30 eines mit Innen- gewinde versehenen Ringes 31 drehbar gelagert ist, der auf einem hülsenförmigen, mit entsprechendem Aussengewinde versehenen Ansatz 32 einer Nabe 33 eines Flügelrades gegen Drehen gesichert festge schraubt ist. Die in der Nabe 33 starr verankerten Flügel 34 des Flügelrades bestehen aus Lamellen, die mit geringem Spiel bis an den Steg 18 heran reichen und in gleichen peripheren Abständen von einander angeordnet und in gleichem Sinne peripher abgebogen sind. Sie weisen geringes Spiel gegen über der Gehäuserückwand auf und befinden sich in einem vorbestimmten Abstand vom Deckel 14.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist der Steg 18 auf der einen, in Fig. 1 dem Beschauer zugekehrten Seite des Querhauptes 6 mit einer Auslassöffnung 35 ver sehen, welche die Einmündung in eine Abfuhrleitung 36 bildet, die im Innern des Querhauptes 6 durch eingeschweisste Blechstücke 37, 38 und ausserhalb des Querhauptes 6 durch einen an die Bleche 37, 38 anschliessenden Rohrstutzen 39 gebildet ist, an den sich ein in Fig. 1 dargestellter Abfuhrschlauch 40 anschliesst, der in einen nicht dargestellten Sammel- behälter geführt ist. Ein weiterer in Fig. 1 darge stellter Schlauch 41 dient zum Zuführen des Kraft mittels zum Bohrapparat 9, sei es in Form von Press luft oder einer elektrischen Zuleitung.
Die Nabe 33 ist gemäss den Fig.2 und 3 mit einer zum Rohrstück 12 koaxialen Durchbrechung 42 und mit sechs in diese Durchbrechung 42 vorsprin genden Längsleisten 43 versehen. Die Bohrstange 7 ist durch diese Nabendurchbrechung 42 hindurch geführt und weist in der Nabe sechs entsprechende, zu den Längsleisten passende Längsnuten 44 auf, die ebenso wie die Längsleisten in gleichen peri pheren Abständen voneinander angeordnet sind.
Die Bohrstange 7 ist im übrigen mit zwei schrauben- linienförmigen Furchen gleicher Steigung zur Abfuhr des Bohrstaubes versehen (s. Fig. 1), welche die gleiche Tiefe aufweisen wie die Längsnuten 44, so dass durch diese Längsnuten zugleich eine entspre chende Vermehrung der Staubabfuhrkanäle der Bohr stange gebildet sind, die in axialer Richtung ver laufen.
Wird durch den Bohrapparat 9 die Bohrstange 7 in der in Fig. 3 mit einem Pfeil 45 versehenen Rich tung gedreht, dann dienen die Längsleisten 43 der Radnabe 33 als Mitnehmer für das Flügelrad, wel ches als Fördereinrichtung zum Abführen des durch das Rohrstück 12 dem Flügelrad axial zugeführten Bohrstaubes dient. Infolge der Zentrifugalwirkung der Schaufeln 34 auf den Bohrstaub und die umge bende Luft wird zugleich in der unmittelbaren Um gebung der Bohrstange 7 ein Unterdruck in der Kammer erzeugt, die durch die Gehäuseteile 14, 18, 1.7, 27 und die Radnabe 33 zusammen mit dem Rohrstück 12, das vorn durch die Gesteinsoberfläche abgeschlossen ist, gebildet ist und durch welche die Bohrstange 7 axial hindurchgeführt ist.
Die Fugen zwischen der Bohrstange und der Nabe 33 sind schon ihrer verhältnismässig geringen Abmessung wegen gegen Austritt des Bohrstaubes gesichert und werden im übrigen durch einen ständigen Luftstrom durchstrichen, welcher, wie durch alle andern Fugen, von aussen vermöge des Saugdruckes in der Kammer, nach dem Kammerinnern gerichtet ist und sich mit dem Bohrstaub mischt, der durch die exzentrisch zur Kammer liegende Abfuhrleitung 36 nach dem Staubsammelbehälter gefördert wird. Ein solcher Luftstrom streicht auch durch die Fugen im Dreh lager des Flügelrades, also zwischen dem Bund 30 des sich mit dem Flügelrad drehenden, zweckmässig aus selbstschmierendem Material, z. B.
Nylon, be stehenden Ringes 31 einerseits und dem Flansch 25 sowie dem Zwischenring 27 anderseits, wobei die zwischen den Lappenpaaren 26, 28 vorgesehenen peripheren Zwischenräume den Luftstromdurchtritt begünstigen, so dass die Lagerstellen durch den Luft strom ständig von sich etwa ansetzenden Staub selbsttätig gesäubert und im übrigen gegen Heiss laufen gekühlt werden.
Es steht nichts im Wege, das Flügelrad an einer andern Stelle zwischen dem Austritt des Staubes aus dem Bohrloch im Gestein und der Abfuhrleitung 36 anzuordnen. Es ist auch entgegen der Darstellung in der Zeichnung möglich, das Flügelrad bzw. eine an dersartige Staubabfördereinrichtung unabhängig von der Bohrstange beweglich zu lagern und durch be liebige mechanische Mittel anzutreiben. Es kann als Antrieb auch ein blosses Getrieberad vorgesehen sein, welches derart mit der Bohrstange in Eingriff steht, wie dies bezüglich der Nabe 33 vorstehend erläutert worden ist.
Hierbei kann, eventuell unter Zwischen schaltung eines oder mehrerer Übersetzungsräder zwischen das Getrieberad und ein entsprechendes Ritzel auf der Flügelradnabe, die Drehzahl des Flügelrades in einem vorbestimmten Verhältnis ge genüber der Bohrstangendrehzahl verschieden sein, zumal, besonders bei langsam rotierender Bohrstange, die optimale Drehzahl des Flügelrades in der Regel grösser ist als diejenige der Bohrstange. Es ist jedoch möglich, auch einen beliebigen Antrieb der Staub abfördereinrichtung vorzusehen.
Anstelle des Abfuhrschlauches 40 kann natürlich auch ein biegsames Rohr bzw. eine andere zweck entsprechende Abfuhreinrichtung treten. Auch kann der Sammelbehälter, in welchen der Schlauch 40 führt, mittels einer Saugleitung oder dergleichen nach Bedarf entleert werden, so dass der Sammelbehälter selbst nur verhältnismässig kleine Dimensionen auf zuweisen braucht und eventuell am Gestell der Bohr maschine sitzen kann.
Statt eines Bohrapparates mit rotierender Bohr stange kann natürlich auch ein solcher mit in axialer Richtung hin und her schwingender Rohrstange, insbesondere mit Druckluftantrieb, Verwendung finden. In diesem Falle ist zweckmässig der Antrieb der Staubfördereinrichtung unabhängig vom Schlag werkzeug ausgebildet.