CH668735A5

CH668735A5 - Lageranordnung fuer eine vorschubeinrichtung einer bohrmaschine.

Info

Publication number: CH668735A5
Application number: CH187/86A
Authority: CH
Inventors: Jarmo Heinonen; Risto Wisakanto; Rolf Stroem
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1986-01-17
Publication date: 1989-01-31
Also published as: SE8506138D0; FI78160C; FI850232L; AU581951B2; IE56935B1; IE853312L; ATA6486A; GB8531949D0; SE463039B; CA1254878A; GB2169825B; JPS61168474A; FR2576375A1; IT8647538A0; AU5177885A; SU1440334A3; FI850232A0; NO166013C; DE3545534A1; ZA86298B

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine Vorschubeinrichtung einer Bohrmaschine, zu welcher Vorschubeinrichtung gehören

— ein Vorschubbalken mit längsgerichteten Führungen,

— wenigstens ein Schlitten, der sich auf die Führungen gestützt bewegt und eine Bohrmaschine trägt und dessen Steuerflächen mit den Führungen zusammenarbeiten, und

— eirt Verschiebemittel zum Bewegen des Schlittens den Führungen entlang,

wobei mindestens eine der Steuerflächen des Schlittens von wenigstens einem auf den Schlitten gestützten Zwischenstück ausgeformt ist.

Die Aufgabe des Schlittens ist, die Bohrmaschine zusammen mit ihrer Bohrstange beim Fortschreiten des Bohrens gegen den Felsen zu verschieben und die Bohrstange aus dem Bohrloch herauszuziehen, nachdem das Loch fertiggebohrt ist. Bei den gegenwärtig bekannten Vorschubeinrichtungen vom Balkentyp sind Gleitstücke oder Wälzrollen durch Schraubenverriegelung mittels Zwischenbleche an dem Schlitten der Bohrmaschine befestigt. Der Spielraum zwischen den Schlitten und dem Vorschubbalken wird mittels Zwischenbleche und/oder durch Verschieben der Gleitstücke in ovalen Löchern reguliert, wonach die Gleitstücke mit Schrauben verriegelt werden.

Bei auf einer solchen Konstruktion basierenden Lageranordnungen hat der Spielraum aber eine Tendenz, sich mit der Zeit zu verändern, wenn die Schraubenverriegelung der Gleitstücke und der Zwischenbleche sich wegen Erschütterung öffnet oder die Gleitstücke abgenutzt werden. Wenn der Vorschubbalken an seinen Gleitflächen gewunden oder verbeult wird, setzen die Bohrarbeiter so viele Zwischenbleche hinzu, dass der Schlitten über diese Stelle gleitet oder rollt.

Ein zu grosser Spielraum zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken verursacht doch mehrere Nachteile. Die Geradheit des zu bohrenden Lochs leidet und Schäden können am Bohrereinsteckende, an der Bohrmaschine und an den Bohrstangen veranlasst werden. Schwierigkeiten entstehen bei der Automatisierung der Stangenbehandlung. Die Regelung der Spielräume führt zu einer Unterbrechung der Bohrung. Ausserdem nutzen die Gleitstücke die Führungen des Vorschubbalkens wegen eines Linienkontakts schneller ab.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung zu schaffen, die die obengenannten Nachteile vermeidet und eine selbstregelnde Konstruktion aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemässe Lageranordnung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist,

— dass das Zwischenstück an einer mit der Führung wesentlich parallelen keilenden Fläche des Schlittens anliegt und

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— dass der Schlitten mit einem Mittel versehen ist, zum Verschieben des Zwischenstücks zwischen die Steuerfläche des Vorschubbalkens und die keilende Fläche des Schlittens.

Die erfindungsgemässe Lageranordnung basiert auf dem Gedanken, dass der Gebrauch einer keilenden Fläche für das Zwischenstück zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken es ermöglicht, dass der Spielraum zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken durch Verschieben des Zwischenstücks der keilenden Fläche entlang mittels eines geeigneten Verschiebemittels, wie einer Feder, eines hydraulischen Zylinders o. dgl., eliminiert werden kann. Das Verschiebemittel kann das Zwischenstück ganz selbsttätig der keilenden Fläche entlang pressen, so dass das Zwischenstück sich ohne Spielraum gegen die Führung des Vorschubbalkens bewegt und das Vergrössern des Spielraums wegen Abnutzung je nachdem vermeidet werden kann, wie der Abnutzung fortschreitet. Durch die keilende Fläche kann auch verhindert werden, dass das Zwischenstück während der Rück-bewegung des Schlittens unnötig steckenbleibt, weil die Verschiebung des Zwischenstücks der keilenden Fläche entlang in der Richtung der Rückbewegung den Spielraum entsprechend vergrössert.

Bei der erfindungsgemässen Lageranordnung kann der kleinste und bei Bedarf ach der grösste Gleit- oder Wälzspielraum des Schlittens und des Vorschubbalkens wie erwünscht dadurch reguliert werden, dass eine Stellschraube oder dergleichen zur Beschränkung der Bewegung des Zwischenstücks verwendet wird.

Bei Verwendung eines verhältnismässig stumpfen Winkels für die keilende Fläche, was am vorteilhaftesten durch Gebrauch von zwei oder mehreren Keilflächen zum Schaffen einer ausreichenden Fläche verwirklicht wird, wird ein unnötiges Steckenbleiben des Zwischenstücks am Anfang der Rückbewegung des Schlittens vermeidet. Dies kann noch durch Befestigung des Zwischenstücks an der Verschiebekette des Schlittens so gesichert werden, dass die Kette das Zwischenstück bei Beginn des Rückzuges loszieht.

Wenn die keilende Fläche hinsichtlich der übrigen Steuerflächen des Schlittens und des Vorschubbalkens in einem Querschnitt des Vorschubbalkens in eine schräge Stellung angeordnet wird, eliminiert das Zwischenstück den Spielraum sowohl in der Höhen- als auch Breitenrichtung des Schlittens. Gemäss der vorteilhaftesten Lösung sind das Zwischenstück und die keilende Fläche so ausgebildet, dass das Zwischenstück sich auf die keilende Fläche des Schlittens gestützt um seine Längsachse drehen kann. Infolgedessen nimmt das Zwischenstück immer selbsttätig die Richtung der Steuerfläche der Führung des Vorschubbalkens trotz Abnutzung ein.

Die Erfindung wird im folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben, wobei

Figur I eine Seitenansicht einer Vorschubeinrichtung einer Bohrmaschine schematisch zeigt,

Figur 2 und Figur 3 das Funktionsprinzip einer erfindungsgemässen Lageranordnung als Vertikalschnitt in Querrichtung und entsprechend eine Draufsicht davon als partiellen Horizontalschnitt schematisch zeigen,

Figur 4 das Funktionsprinzip einer weiterentwickelten Ausführungsform einer Lageranordnung als partiellen Ach-sialschnitt von oben schematisch zeigt,

Figur 5 und Figur 6 die Konstruktion der in Figur 4 gezeigten Ausführungsform als Vertikalschnitt und von oben im einzelnen zeigen, und

Figur 7 eine dritte Ausführungsform einer Lageranordnung als Vertikalschnitt in Querrichtung zeigt.

Die in Figur 1 der Zeichnungen gezeigte Vorschubein-richtung umfasst einen langgestreckten Vorschubbalken 1 und einen dem entlang beweglichen Schlitten 2, der eine

Bohrmaschine 3 trägt. Der Schlitten bewegt sich entlang am Vorschubbalken befindlichen Führungen in Längsrichtung von einer zu beschreibenden Vorschubkette verschoben zuerst in die Bohrrichtung A zum Bohren eines Loches in den Felsen und danach in die entgegengesetzte Richtung B zum Herausziehen der Bohrstange aus dem gebohrten Loch und zum Zurückführen der Bohrmaschine in die in Figur 1 gezeigte Ausgangsstellung am Ende des Vorschubbalkens.

Gemäss den Figuren 2 und 3 sind zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken zwei Zwischenstücke 4, 5 montiert, die Steuerflächen 4a, 4b und 5a, 5b bilden, mittels deren die Zwischenstücke an Führungen 6 des Vorschubbalkens anliegen. Das andere Zwischenstück 5 ist keilförmig und bildet eine Gleitfläche 7, die an einer am Schlitten ausgeformten keilenden Fläche 8 anliegt. Der Winkel zwischen der Steuerfläche 5a und der Gleitfläche 7 des Zwischenstücks ist ebenso gross wie der Winkel zwischen der keilenden Fläche des Schlittens und der entsprechenden Steuerfläche 6a der Führung des Vorschubbalkens. Die keilende Fläche des Schlittens nähert sich der Führung in der Bohrrichtung A. Zwischen dem Schlitten und dem Zwischenstück 5 ist eine Feder 9 montiert, die das Zwischenstück hinsichtlich des Schlittens in der Bohrrichtung presst. Der Winkel der keilenden Fläche und die Federkraft der Feder sind so ausgewählt, dass ein Festkeilen des Zwischenstücks verhindert wird,

wenn der Schlitten beginnt, sich in die Rücklaufwirkung B zu bewegen.

Die Lageranordnung fungiert in der folgenden Weise:

Die Feder presst das Zwischenstück mit einer von der Federkraft bestimmten Passung in den keilförmigen Schlitz zwischen der Führung des Vorschubbalkens und der keilenden Fläche des Schlittens, wobei des Zwischenstück den Spielraum zwischen dem Vorschubbalken und dem Schlitten eliminiert. Bei der Abnutzung der Steuerflächen schiebt sich das Zwischenstück selbsttätig entprechend tiefer zwischen den Balken und den Schlitten, so dass eine genaue Steuerung des Schlittens besteht. Wenn der Schlitten in die Rücklauf-richtung gezogen wird, sichert das Zwischenstück in derselben Weise ein spielloses Gleiten des Schlittens dem Vorschubbalken entlang. Weil die keilende Fläche des Schlittens sich schräg hinsichtlich der übrigen Steuerflächen 4a, 4b und 5b befindet, Figur 2, eliminiert das Zwischenstück den Spiel sowohl in der Höhen- als auch Breitenrichtung des Schlittens.

In Figur 3 ist der Schlitten mit einer Stellschraube 10 versehen, mittels deren das Einschieben des Zwischenstücks in den keilförmigen Schlitz zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken beschränkt werden kann und der Spielraum zwischen dem Schlitten und dem Balken somit wie erwünscht reguliert werden kann. Entsprechend ist es möglich, eine Stellschraube auch an die entgegengesetzte Seite des Zwischenstücks zu montieren, um die Bewegung des Zwischenstücks in den beiden Richtungen zu beschränken.

In der in den Figuren 4—6 gezeigten Ausführungsform ist das Zwischenstück 15 mit einer an sich bekannten Vorschubkette 11 des Schlittens verbunden, mittels deren der Schlitten dem Vorschubbalken entlang verschoben wird. Dafür ist die Kette mit einem Ansatz 12 versehen, an dem ein Arm 13 befestigt ist, der mit einem von dem Zwischenstück ausgehenden Zapfen 14 im Gleiteingriff steht. Der Schlitten weist zwei Anschläge 19A, 19B auf, zwischen denen der Kettenanschlag sich befindet. Der Abstand zwischen den Anschlägen ist so, dass wenn die Kette sich in die Rücklauf-richtung bewegt, bewegt sich der Arm in Berührung mit dem Kopf 14a des Zapfens, bevor der Ansatz den Anschlag 19A berührt, und wenn die Kette sich in die Bohrrichtung bewegt, berührt der Ansatz den zweiten Anschlag 19B und hindert den Arm daran, das Zwischenstück zu berühren. Die

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am Schlitten vorhandene Feder 9 presst das Zwischenstück die ganze Zeit in der Bohrrichtung. Der Zapfen des Zwischenstücks und die Anschläge des Schlittens werden dabei miteinander so angeordnet, dass der Arm das Zwischenstück nur so viel aus dem Schlitz zwischen dem Schlitten und dem Vorschubbalken loszieht, dass ein unbeabsichtiges Steckenbleiben des Zwischenstücks während der Rückbewegung mit Sicherheit verhindert wird, aber dass trotzdem eine gute Steuerung des Schlittens auf den Vorschubbalken gestützt erhalten bleibt.

Gemäss den Figuren 5 und 6 besteht die keilende Fläche des Schlittens aus zwei in der Bewegungsrichtung nacheinander folgenden Keilflächen 18A, 18B, wobei das Zwischenstück entsprechende Gleitflächen 17A, 17B aufweist. In einer solchen Ausführungsform wird eine grössere keilende Fläche zustandegebracht.

In der in Figur 7 gezeigten Ausführungsform sind sowohl die Gleitfläche 27 des Zwischenstücks 25 als auch die keilende Fläche 28 des Schlittens wesentlich aus gleichachsigen Zylinderflächen mit gleichem Radius ausgeformt, deren Achsen sich schräg hinsichtlich der Steuerfläche 5a des Zwischenstücks befinden, so dass das Zwischenstück sich auf die Keilfläche gestützt um seine Längsachse drehen kann. Das Zwischenstück richtet sich dabei immer trotz der Abnutzung mit seiner Steuerfläche 5a parallel mit der Fläche der Führung 6 des Vorschubbalkens.

Die Zeichnungen und die dazu gehörende Beschreibung sind nur zur Veranschaulichung der Idee der Erfindung beabsichtigt. Was Einzelheiten betrifft, kann die erfindungsge-mässe Lageranordnung im Rahmen der Patentansprüche variieren. Oben wird das Zwischenstück als Gleitkeil beschrieben, der mit seiner Gleitfläche an der Führung des Vorschubbalkens anliegt. Es ist auch möglich, das Zwischenstück zu einem Wälzkeil auszuformen, der mit einer Rolle oder mehreren Rollen versehen ist, die an der Führung des Vorschubbalkens anliegen und dem entlang rollen. Statt einer Feder kann das Mittel zum Schieben oder Ziehen des Zwischenstücks auch z. B. ein hydraulischer Zylinder sein.

Zum Befestigen der Bohrmaschine kann ein Schlitten oder mehrere Schlitten lose einander verwendet werden, die an verschiedenen Stellen der Bohrmaschine befestigt sind. Die Steuerfläche des Schlittens kann aus dem Zwischenstück oder Keil oder aus mehreren Zwischenstücken oder Keilen bestehen.

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1 Blatt Zeichnungen

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1. Lageranordnung für eine Vorschubeinrichtung einer Bohrmaschine, zu welcher Vorschubeinrichtung gehören

— ein Vorschubbalken (1) mit längsgerichteten Führungen (6),

— wenigstens ein Schlitten (2), der sich auf die Führungen gestüzt bewegt und eine Bohrmaschine (3) trägt und dessen Steuerflächen (4a, 4b, 5a, 5b) mit den Führungen zusammenarbeiten, und

— ein Verschiebemittel (11) zum Bewegen des Schlittens den Führungen entlang,

— wobei midestens eine (5a) der Steuerflächen des Schlittens von wenigstens einem auf den Schlitten gestützten Zwischenstück (5; 15; 25) ausgeformt ist, dadurch gekennzeichnet,

— dass das Zwischenstück (5; 15; 25) an einer mit der Führung (6) wesentlich parallelen keilenden Fläche (8; 18A, 18B; 28) des Schlittens (2) anliegt und

— dass der Schlitten mit einem Mittel (9) versehen ist, zum Verschieben des Zwischenstücks zwischen die Steuerfläche (6a) des Vorschubbalkens und die keilende Fläche (8; 18A, 18B; 28) des Schlittens.

2. Lageranordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die keilende Fläche (8; 18A, 18B; 28) des Schlittens (2) sich der Steuerfläche (6a) der Führung (6) in der Bohrrichtung (A) des Schlittens nähert.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Lageranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (5; 15; 25) eine an der Führung (6) des Vorschubbalkens (1) anliegende Steuerfläche (5a) und eine an der keilenden Fläche (8; 18A, 18B; 28) des Schlittens anliegende Gleitfläche (7; 17A, 17B; 27) aufweist, welche Flächen sich einander keilförmig nähern.

4. Lageranordnung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück ein Wälzelement ist, das wenigstens eine der Führung des Vorschubbalkens entlang rollende Rolle und eine an der keilenden Fläche des Schlittens anliegende Gleitfläche aufweist.

5. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (2) mit einem Einstellelement (10) versehen ist, das die Bewegung des Zwischenstücks (5) entlang der keilenden Fläche (8) des Schlittens beschränkt.

6. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (9) eine zwischen dem Schlitten (2) und dem Zwischenstück (5) montierte Feder ist, die das Zwischenstück hinsichtlich des Schlittens in der Bohrrichtung (A) verschiebt.

7. Lageranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die keilende Fläche (8; 18A, 18B; 28) des Schlittens (2) sich in Querschnitt des Schlittens gesehen schräg hinsichtlich der übrigen Steuerflächen (4a, 4b, 5b) des Schlittens befindet.

8. Lageranordnung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die keilende Fläche (28) des Schlittens (2) und die Gleitfläche (27) des Zwischenstücks (25) aus wesentlich gleichachsigen Zylinderflächen mit gleichem Radius ausgeformt sind, deren Achsen hinsichtlich der Bewegungsrichtung des Schlittens schräg sind.

9. Lageranordnung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die keilende Fläche des Schlittens (2) aus wenigstens zwei in der Bewegungsrichtung (A, B) des Schlittens nacheinander folgenden, seperaten Keilflächen (18A, 18B) besteht.

10. Lageranordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (11) zwischen zwei Endstellungen beweglich am Schlitten (2) befestigt ist und dass das Zwischenstück (15) mit dem Verschiebemittel so verbunden ist, dass das Verschiebemittel das Zwischenstück hinsichtlich der keilenden Fläche (8; 18A, 18B) des Schlittens in der zu der Bohrrichtung (A) entgegengesetzten Richtung (B) verschiebt, bevor das Verschiebemittel die eine der erwähnten Endstellungen erreicht.

11. Lageranordnung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebemittel (11) mit einem Ansatz (12) versehen ist, der zwischen zwei Anschlägen (19A, 19B) am Schlitten (2) montiert ist, die sich in der Bewegungsrichtung (A, B) des Schlittens in einem Abstand von einander befinden, der grösser ist als die Streckung des Ansatzes in der Bewegungsrichtung.