CH443188A - Erweiterungsbohrer für Grossloch-, Schacht- und Tunnelbohrmaschinen - Google Patents

Description

      Erweiterungsbohrer    für Grossloch-, Schacht- und Tunnelbohrmaschinen    Die Erfindung betrifft einen     Erweiterungsbohrer     für Grossloch-, Schacht- und Tunnelbohrmaschinen,  mit Werkzeugen, die einen stufenweise sich     vergrös-          sernden    Querschnitt bearbeiten und bei denen die Aus  senkanten der Werkzeugbahnen von Stufe zu Stufe  einen grösseren Abstand aufweisen. Es ist bei derarti  gen Bohrmaschinen bekannt, den gewünschten Bohr  durchmesser durch Abbohren verschiedener Stufen  hintereinander oder auch in derselben Ebene liegend  herzustellen. Die     Bohrwerkzeugantriebe    sind hierbei  fest miteinander verbunden.

   Das hat zur Folge, dass  sich die erzeugte     Vorschubkraft    gleichmässig auf die  einzelnen Arbeitsebenen verteilt. In den einzelnen  Arbeitsebenen findet also eine Anpassung an die       Grösse        der        zu        bearbeitenden        Flächen        oder        an          Gesteinshärten    nicht statt.     Dieser        Umstand     hat verschiedene Nachteile zur Folge: Zunächst ist zu  beanstanden, dass der Bohrvorgang im ganzen unter  starkem Verschleiss vor sich geht.

   Der Verschleiss ist  auch insofern unregelmässig, als er sich in der Regel  auf einzelne Werkzeuge konzentriert.  



  Die vorliegende Erfindung geht von der Erwägung  aus, die Werkzeuge derart anzuordnen und anzutrei  ben, dass sich der     Vorschubdruck    in Abhängigkeit von  der zu bearbeitenden Fläche und dem Gesteinswider  stand auf die Arbeitswerkzeuge verteilt und dass also  die Arbeitswerkzeuge in Abhängigkeit von der bearbei  teten Fläche und dem Gesteinswiderstand anteilig mit  Andruckkräften versorgt werden müssen. Die Erfin  dung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge  oder einzelne Gruppen von Werkzeugen in bezug auf  die Gehäusehalterung in Arbeitsrichtung verschiebbar  angeordnet sind und die einzelnen Werkzeuge oder die  einzelnen Gruppen mit Erzeugern individueller An  pressdrucke versehen sind.  



  In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele  der Erfindung dargestellt.  



  Die     Fig.    1 zeigt einen Erweiterungsbohrer, der für  eine senkrechte     Grosslochbohrung    angesetzt ist. Hier  bei wird der Bohrer mittels eines Gestänges gezogen,    das durch ein bereits vorgebohrtes Loch führt.  



  Nach der Zeichnung besteht der Erweiterungsboh  rer, der an dem Gestänge 14 hängt, aus Erweiterungs  abschnitten 1, 2 und 3, die entsprechend angeordnete  Werkzeuggruppen 1a, 2a und 3a aufweisen. Jede der  Erweiterungsabschnitte 1, 2, 3 besitzt dazugehörige  Tauchkolben 4, 5 und 6. Diese Tauchkolben sind in  Zylindern geführt, die jeweils von dem nächstfolgenden       Erweiterungsabschnit    gebildet werden. Die Tauchkol  ben sind gegen die Führungszylinder abgedichtet durch  Dichtungen 7, 8 und 9.

   Der gesamte Bohrer wird von  dem als Zylindergehäuse ausgebildeten Kopfstück 10  mit Querhaupt 11 und dem Verbindungsgehäuse 12,  das zugleich zur     übertragung    des Drehmomentes vom  Antrieb her dient,     zusammengehalten,        wobei    dessen  unteres Ende 13 mit dem Bohrgestänge 14 als Kraft  übertragung gekoppelt ist. In der Zeichnung wurde das  Verbindungsgehäuse teilweise weggeschnitten und nur  seine Umgrenzung wurde gestrichelt dargestellt. Die  jeweils gebildeten Zylinderräume 21, 22, 23 sind mit  Druckspeichern 15 verbunden, die etwaige     Leckverlu-          ste    des Drucköls o. dgl. ausgleichen können.

   Die  Tauchkolben 4, 5, 6 sind in den dazugehörigen Kör  pern 2, 3, 10 der Erweiterungsabschnitte beweglich,  insbesondere pendelnd gelagert, jedoch sind konstruk  tive Einzelheiten nicht dargestellt, damit die     übersicht     gewahrt bleibt.  



  Der über das Gestänge 14 übertragene     Anpress-          druck    P wird über das Verbindungsgehäuse 12 und das  Querhaupt 11 auf das Kopfstück 10 übertragen. Dieser       Anpressdruck    bewirkt ein Vordringen der Stufe 3, das  sich über den Kolben 5 der Stufe 2 mitteilt, die wie  derum über den Kolben 4 den     Anpressdruck    auf die  Stufe 1 überträgt. Durch eine entsprechende Bemes  sung der jeweiligen Druckflächen an den Kolben 4, 5,  6 ergeben sich diejenigen hydrostatischen Drücke, die  dem optimalen     Anpressdruck    zum Bearbeiten der  jeweiligen zur Erweiterungsstufe gehörenden Arbeits  fläche entsprechen. Dadurch tritt die gewünschte An  drucksregelung im Verhältnis zur zu bearbeitenden      Fläche ein.

   Zwischen den Erweiterungsstufen auftre  tende Unterschiede in der Gesteinshärte bewirken  automatisch, dass sich die Zugkraft jeweils maximal  der     Erweiterungsstufe    mit dem grössten Gesteinswider  stand zuwendet. Dabei können Härteunterschiede des  Gesteins, die in der jeweiligen Arbeitsebene auftreten,  noch durch die bereits erwähnte, bewegliche Lagerung  der Tauchkolben 4, 5, 6 in den Arbeitsstufen 2, 3, 10  ausgeglichen werden.  



  Hierbei entsteht also ein abgestufter Bohrquer  schnitt, der am Gestänge mit dem     Vorbohrloch    16 be  ginnt und sich in erweiterten Bohrstufen 17, 18 und 19  fortsetzt.  



  Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass  der in der     Fig.1    dargestellte Erweiterungsbohrer  selbstverständlich in gleicher Anordnung auch in der  Horizontalen, in Schräglage und ohne das dargestellte       Vorbohrloch    16 arbeiten kann. Es lässt sich auch eine  andere Zahl von Abstufungen und andere Arbeitswerk  zeuge anordnen, wie auch statt der hydraulischen Mit  tel pneumatische oder mechanische verwendet werden  können.  



  Schliesslich sei darauf hingewiesen, dass mit Hilfe  der hydraulischen, pneumatischen oder technischen  Mittel die einzelnen Stufen oder auch der gesamte  Bohrer in schwingende Bewegung mit wählbaren Fre  quenzen versetzt werden kann.  



       Fig.2    zeigt einen Erweiterungsbohrer für horizon  tal arbeitende Bohrmaschinen, wobei jedoch die Aus  bildung und Anordnung der Werkzeuge 1a, 2a, 3a die  gleiche wie bei der Ausführungsform nach     Fig.    1 ist.  Statt des Gestänges 14, das in     Fig.    1 vorgesehen ist, ist  ein Bohrer 24 aufgeschraubt, der die Spitzen 25 auf  weist. Dieser Bohrer 24 erzeugt das Bohrloch 16, das  dem     Vorbohrloch    16 in     Fig.    1 entspricht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Erweiterungsbohrer für Grossloch-, Schacht- und Tunnelbohrmaschinen, mit Werkzeugen, die einen stu- fenweise sich vergrössernden Querschnitt bearbeiten und bei denen die Aussenkanten der Werkzeugbahnen von Stufe zu Stufe einen grösseren Abstand aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge oder ein zelne Gruppen von Werkzeugen in bezug auf die Ge häusehalterung (12) in Arbeitsrichtung verschiebbar angeordnet sind und die einzelnen Werkzeuge oder die einzelnen Gruppen mit Erzeugern individueller An- pressdrücke versehen sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Erweiterungsbohrer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge oder die Werkzeuggruppen in Druckzylindern geführt sind, die jeweils für sich einem Druckflüssigkeitssystem arge- schlossen sind, so dass eine hydrostatische Lagerung besteht. 2.

   Erweiterungsbohrer nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrwerkzeuge (1a, 2a, 3a) gruppenweise an Tauchkolben (4, 5, 6) befe stigt sind, deren Durchmesser sich zwecks Anpassung an eine grössere Arbeitsbahn der Bohrwerkzeuge ent sprechend vergrössert, und dass die Tauchkolben (4, 5, 6) in Druckzylindern geführt sind, die in den Werk zeugschaltern der nächsten Stufe angeordnet sind. 3. Erweiterungsbohrer nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchkolben (4, 5, 6) gegeneinander verschiebbar sind. 4. Erweiterungsbohrer nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckräume mit Speichern (15) für die Druckflüssigkeit in Verbindung stehen. 5.

   Erweiterungsbohrer nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchkolben (4, 5, 6) in radialer Richtung gegeneinander pendelnd an geordnet sind.