CH670864A5

CH670864A5 -

Info

Publication number: CH670864A5
Application number: CH3844/86A
Authority: CH
Inventors: Jarmo Leppaenen
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1985-10-22
Filing date: 1986-09-25
Publication date: 1989-07-14
Also published as: IT1199269B; CN1007531B; GB8623173D0; FI854119L; CN86106887A; AT393470B; GB2181683A; US4716794A; AU587642B2; FI854119A0; FR2588913A1; FI78340B; AU6423986A; DE3635378C2; NO863994L; JPS6299590A; ZA867287B; NO863994D0; FI78340C; GB2181683B

Description

BESCHREIBUNG

Öfinungsanordnung für eine Ausrüstung der Langlochboh-rung.

Diese Erfindung betrifft eine Öffnungsanordnung für eine Ausrüstung für Langlochbohrung, welche Führung

- einen Rahmen,

- eine an dem Rahmen rotierbar gelagerte Traghülse mit einem durchgehenden Loch für eine Bohrstange,

- an der Traghülse beweglich gelagerte Greiferorgane zum Ergreifen der Bohrstange, und

Mittel zum Bewegen der Greiferorgane gegeneinander und abwärts voneinander, umfasst.

Bei mechanisierter Langlochbohrung wird eine Sperrführung zur Führung der Bohrstange beim Anbohren und zum Sperren der Bohrstange beim Öffnen der Bohrmaschine oder Bohrstange verwendet. Die Sperrführung befindet sich hinsichtlich der Bohrmaschine am entgegengesetzten Ende eines Vorschubbalkens. Ausser der Sperrführung soll ausserhalb des Vorschubbalkens ein separater, mit dem Vorschubbalken gekoppelter Stangenrotationsmechanismus vorgesehen sein. Dadurch dass der Rotationsmechanismus in der Bohrungsmitte verschoben wird und die Bohrstange damit ergriffen wird, kann die an dem Vorschubbalken befindliche Stange von der von der Sperrführung festgehaltenen Stange losgedreht werden.

Eine separate Sperrfuhrung und ein Rotationsmechanismus sind sehr voluminös und schwer. Die Mannigfaltigkeit der Bedienungsvorrichtungen machen den Gebrauch und die Konstruktion kompliziert und langsam.

Aus der finnischen Patentschrift 66 052 ist eine Öffnungsanordnung für Verlängerungsstangen vorbekannt, die beabsichtigt ist, rotierbar, aber axial unbeweglich mit der Bohrmaschine gekoppelt zu werden. Die Öffnungsanordnung ist mit Greiferorganen versehen, die sich zwischen einer Greifstellung und einer Ausrückstellung bewegen, wenn eine Traghülse mittels eines hydraulischen Zylinders axial hinsichtlich eines Rahmens bewegt wird. Der Nachteil dieser Öffnungsanordnung ist, dass sie eine Kopplung der Anordnung mit der Bohrmaschine voraussetzt und dass die Öffnungsanordnung einen Gebrauch einer konventionellen Sperrführung am Ende des Vorschubbalkens bedingt.

Dieser Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Öffnungsanordnung zustandezubringen, die die obenerwähnten Nachteile vermeidet und als selbständige Einheit zum Sperren und Öffnen der Bohrstangen fungieren kann. Diese Aufgabe wird mittels einer erfindungsgemässen Sperrführung erreicht, die dadurch gekennzeichnet ist,

- dass die Traghülse mit einem Rotationsmechanismus gekoppelt ist, und zwar zum Rotieren der Hülse um die Achse des Durchgangslochs und

- dass die Traghülse für die Greiferorgane mit Führungsschienen versehen ist, die so angeordnet sind, dass eine Rotationsbewegung der Traghülse hinsichtlich der Greiferorgane eine Verschiebung der Mäuler der Greiferorgane abwärts von einer gegenüberliegenden Ausrückstellung beziehungsweise gegen diese gegenüberliegende Stellung je nach der Rotationsrichtung der Traghülse zustandebringt.

Die Erfindung basiert auf der Idee, dass durch Kombinierung einer Sperrführung mit einem Rotationsmechanismus eine Öffnungsanordnung zustandegebracht wird, wobei es möglich ist, eine Rotationsbewegung auszunutzen, nicht nur zum Rotieren der Greiferorgane der Anordnung zum Öffnen der Bohrstangen, sondern auch zum Bewegen der Greiferorgane zwischen einer Greifstellung und einer Ausrückstellung der Stange. Die Öffnungsanordnung kann an die Stelle der früher gebrauchten, nichtrotierenden Sperrführung am Ende des Vorschubbalkens der Bohrmaschine montiert werden. Die Konstruktion ist einfach, hat ein leichtes Gewicht und eine leichte Handhabung, weil sie mehrere gleichzeitige Funktionen enthält.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen genauer beschrieben, wobei:

Figur 1 einen Achsialschnitt einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemässen Öffnungsanordnung zeigt,

Figuren 2 und 3 Schnitte längs der Linien II-II und III-III der Figur 1 zeigen,

Figuren 4 und 5 einen teilweisen Achsialschnitt einer Traghülse der Anordnung beziehungsweise die Hülse vom Ende gesehen zeigen,

Figuren 6 und 7 eine Seitenansicht von einer Unterstützungsgabel der Anordnung beziehungsweise einen Querschnitt davon zeigen,

Figuren 8 und 9 beziehungsweise Figuren 10 und 11 die beiden Greiferorgane der Anordnung von innen beziehungsweise vom Ende gesehen zeigen und

Figuren 12 und 13 das Funktionsprinzip der erfindungsge-

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

670 864

mässen Öffnungsanordnung in der Ausrück- beziehungsweise Greifstellung schematisch zeigen.

Die in Figur 1 der Zeichnungen gezeigte Öfinungsanordnung ist beabsichtigt, auf einen Vorschubbalken einer Ausrüstung für Langlochbohrung gestützt an dessen dem Felsen zugewandtem Ende montiert zu werden.

Die Öffnungsanordnung umfasst einen Rahmen 1 mit einem durchgehenden Loch 2, welcher Rahmen beabsichtigt ist, an dem Vorschubbalken so befestigt zu werden, dass die Achse A des Lochs sich mit der Bohrungsachse des Vorschubbalkens vereinigt. An dem Rahmen ist eine Traghülse 3 rotierbar gelagert, so dass das Loch der Hülse mit dem Loch 2 des Rahmens gleichachsig ist. Die Traghülse bildet zwei zylindrische Führungsschienen 4, 5, die parallele Achsen mit der Achse A der Traghülse aufweisen, aber sich exzentrisch an entgegengesetzten Seiten der Achse befinden, wie am besten aus den Figuren 4 und 5 ersichtlich ist.

Zu der Öffnungsanordnung gehören ausserdem zwei Greiferorgane, die von plattenförmigen Backen 6 und 7 ausgeformt sind. Die Aussenfläche der Backen weist den Führungsschienen 4, 5 der Traghülse entsprechende zylindrische Flächen auf, wobei die eine Backe 6 eine der Führungsschiene 4 entsprechende Führungsfläche 8 und die andere Backe der Führungsschiene 5 entsprechende Führungsflächen 9 aufweist, wie am besten aus den Hguren 8 bis 11 ersichtlich ist. An der einen Planfläche der Bak-ken ist ein halbzylindrisches Greifmaul 10 vorgesehen, das sich exzentrisch hinsichtlich der Führungsfläche der Backe so befindet, dass wenn die Backen mit den erwähnten Planflächen einander gegenübergestellt sind, die Mäuler sich entweder einander gegenüber oder hinsichtlich einander verschoben befinden, je nachdem, ob die Führungsflächen 8, 9 der Backen sich gegenseitig gestuft oder gegenüberliegend befinden.

Innerhalb der Traghülse ist eine Unterstützungsgabel 11 rotierbar gelagert, die zylindrische Endplatte 12 und Verzweigungen 13 dazwischen aufweisen, deren Abstand voneinander der Dicke eines Backenpaares entspricht, so dass die Backen gleitend zwischen die Verzweigungen passen. Die Aufgabe der Verzweigungen ist, die Backen aneinander gepresst zu halten.

Zu der Anordnung gehört weiter ein Rotationsmechanismus 14, dessen hydraulischer Motor 15 am Rahmen der Anordnung befestigt ist. Ein an dem hydraulischen Motor befestigtes Zahnrad 16 steht mit einem am Rahmen gelagerten Zwischenzahnrad 17 im Eingriff, das seinerseits mit einem an der Traghülse ausgeformten, aussenseitigen Zahnkranz 18 im Eingriff steht.

Der Rahmen ist von einem Deckel 19 gedeckt und zwischen dem Deckel und dem Ende der Unterstützungsgabel sowie zwischen dem inneren Ende des Rahmens und dem gegenüberliegenden Ende der Unterstützungsgabel sind Friktionsscheiben 20 angeordnet.

Die Öffnungsanordnung fungiert in der folgenden Weise:

Beim Bohren eines Felsens erstreckt sich die Bohrstange 5 durch das Loch 2 des Rahmens. Wenn die Traghülse sich in einer solchen Drehstellung hinsichtlich der Backen befindet, dass die Mäuler der Backen sich nach Figur 12 einander gegenüber befinden, sind die Backen ausser Eingriff mit der Bohrstange. In dieser Weise kann die Bohrstange frei in der Öfinungsanordnung rotieren.

Beim Rotieren des Zahnkranzes der Traghülse mit dem hydraulischen Motor versuchen die Friktionsscheiben die Unterstützungsgabel und somit auch die Backen daran zu hindern, mit der Traghülse zu rotieren. Infolgedessen drücken die exzentrischen Führungsschienen der Traghülse die Backen in der Richtung ihrer gemeinsamen Teilfläche gegeneinander, so dass die Mäuler der Backen sich abwärts voneinander nach Figur 13 verschieben. Das zentriert die Bohrstange in die Bohrungsmitte, d.h. an die Achse A des Rahmens, und verriegelt schliesslich die Bohrstange, zusammen mit der Traghülse zu rotieren. Die Unterstützungsgabel steuert das Gleiten der Backen hinsichtlich einander.

Beim Rotieren des Zahnkranzes der Traghülse in entgegengesetzter Richtung drücken die exzentrischen Führungsschienen der Traghülse die Backen abwärts voneinander so, dass die Mäuler sich einander nähern und die Bohrstange sich von der Pressung der Backen befreit. Die Öfinungsanordnung fungiert dabei nur als Bohrführung bei normaler Bohrung. Wenn der Zahnkranz weiter rotiert wird, verschieben sich die Backen wieder gegeneinander, so dass die Bohrstange zum Rotieren mit der Traghülse verriegelt wird.

Es wird bemerkt, dass die Öffnungsanordnung imstande ist, sowohl als konventionelle Bohrführung als auch als rotierendes Sperrorgan zur Öffnung der Bohrstange oder des Bohrereinstek-kendes zu fungieren.

Durch erwünschtes Spannen der Friktionsscheiben wird ein erforderliches Drehmoment reguliert, wodurch die Backen sich in die Befestigungsstellung verschieben, und die Bohrstange mit der Öffnungsanordnung zu rotieren beginnt.

Die Zeichnungen und die sich daran anschliessende Beschreibung sind nur zur Veranschaulichung der Idee der Erfindung beabsichtigt. Was die Einzelheiten betrifft, kann die erfindungsge-mässe Öfinungsanordnung im Rahmen der Patentansprüche variieren. An Stelle der plattförmigen Backen können auch Greiferorgane von einer anderen Art, wie Exzenterräder oder radiale Kolben in Frage kommen, die sich zwischen einer die Bohrstange befestigende und einer die Stange befreiende Stellung bewegen.

15

20

25

30

35

40

1 Blatt Zeichnunger

Claims

670 864 PATENTANSPRÜCHE

1. Öfinungsanordnung fur eine Ausrüstung für Langlochbohrung, welche Führung

- einen Rahmen (1),

- eine an dem Rahmen rotierbar gelagerte Traghülse (3) mit einem durchgehenden Loch für eine Bohrstange,

- an der Traghülse beweglich gelagerte Greiferorgane (6, 7) zum Ergreifen der Bohrstange und

- Mittel zum Bewegen der Greiferorgane gegeneinander und abwärts voneinander umfasst, dadurch gekennzeichnet,

- dass die Traghülse (3) mit einem Rotationsmechanismus (14) gekoppelt ist, und zwar zum Rotieren der Hülse um die Achse (A) des Durchgangslochs und

- dass die Traghülse für die Greiferorgane (6, 7) mit Führungsschienen (4, 5) versehen ist, die so angeordnet sind, dass eine Rotationsbewegung der Traghülse hinsichtlich der Greiferorgane eine Verschiebung von Mäulern (10) der Greiferorgane abwärts von einer gegenüberliegenden Ausrückstellung beziehungsweise gegen diese gegenüberliegende Stellung je nach der Rotationsrichtung der Traghülse zustandebringt.

2. Öffnungsanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Traghülse (3) mit einem mit dem Rotationsmechanismus (14) in Eingriff stehenden Zahnkranz (18) versehen ist.

3. Öffnungsanordnung nach Patentanspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, dass die Traghülse (3) für die Greiferorgane (6, 7) mit zylindrischen Führungsschienen (4, 5) versehen ist, die mit der Achse (A) des Durchgangslochs der Traghülse parallel sind, aber sich exzentrisch an verschiedenen Seiten der Achse befinden.

4. Öffnungsanordnung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferorgane (6, 7) wesentlich von plat-tenformigen Backen ausgeformt sind, die beide Führungsflächen (8,9) aufweisen, die an den entsprechenden Führungsschienen (4, 5) der Traghülse an diametral gegenüberliegenden Stellen der Führungsschienen anliegen, und die mit flachen Seiten gleitend aneinander liegen, wobei die erwähnten flachen Seiten mit Mäulern (10) zum Ergreifen der Bohrstange versehen sind.

5. Öfinungsanordnung nach Patentanspruch 3 oder 4,

dadurch gekennzeichnet, dass an der Traghülse (3) eine Unterstützungsgabel (11) rotierbar gelagert ist, zwischen welcher die Greiferorgane (6, 7) sich undrehbar, aber radial gleitend befinden und die sie aneinander gepresst hält.

6. Öfinungsanordnung nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Rahmen (1) Friktionsscheiben (20) montiert sind, die an der Unterstützungsgabel (11) so anliegen, dass die Friktionsscheiben bezwecken, die Unterstützungsgabel und die Greiferorgane (6, 7) daran zu hindern, sich mit der Traghülse (3) drehen.