CH678646A5

CH678646A5 -

Info

Publication number: CH678646A5
Application number: CH2517/89A
Authority: CH
Inventors: Vesa Uitto; Ossi Tienari; Veijo Nurmi
Original assignee: Tampella Oy Ab
Priority date: 1988-07-12
Filing date: 1989-07-06
Publication date: 1991-10-15
Also published as: GB2220597A; NO892831D0; AU621901B2; CN1040246A; FR2634250A1; ZA895221B; FI83255C; FI883312A0; US5000271A; IT1230409B; SE8902500L; IT8921153A0; AT394091B; GB8915613D0; NO892831L; JPH0266290A; CN1017819B; ATA166389A; FI883312A; FI83255B

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrmaschine, die eine am Ende eines Auslegers montierte Wiege, einen hinsichtlich der Wiege in seiner Längsrichtung beweglichen Vorschubbalken, längs dessen die Bohrmaschine verschoben wird, und Verschiebemittel zum Verschieben des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege sowie zum Verschieben der Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens aufweist, wobei die Verschiebemittel ein eine im wesentlichen geschlossene Schlinge bildendes, langgestrecktes, flexibles Verschiebeorgan, das in seiner Längsrichtung um an beiden Enden des Vorschubbalkens befestigte Schwenkräder läuft, einen Antriebsmechanismus, der das Verschiebeorgan in dessen Längsrichtung bewegt, sowie Kopplungsvorrichtungen aufweist, die die Bohrmaschine wenigstens in einer Position zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken hinsichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans den Vorschubbalken hinsichtlich der Wiege zu verschieben, und die entsprechend den Vorschubbalken in wenigstens einer Position zwischen dem Vorschubbalken und der Wiege hinsichtlich der Wiege unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens zu verschieben, wobei sowohl zum Verschieben der Bohrmaschine längs des Vorschubbalkens als auch zum Verschieben des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege die gleichen Verschiebeorgan und Antriebsmechanismus betätigt werden.

Bei bekannten Vorschubeinrichtungen für Gesteinsbohrmaschinen sind ein Vorschubbaiken in seiner Längsrichtung beweglich an einer Wiege und eine Gesteinsbohrmaschine in Längsrichtung des Vorschubbalkens beweglich am Vorschubbalken montiert. Bei bekannten Lösungen ist für die beiden Verschiebebewegungen eine eigene Vorschubein-richtung vorgesehen, wobei die Gesteinsbohrmaschine typisch mittels einer um an den Enden des Vorschubbalkens montierte Räder laufenden, an ihren Enden an die Bohrmaschine angeschlossenen Kette, die von einem am Vorschubbalken montierten Antriebsmechanismus angetrieben ist, und der Vorschubbalken hinsichtlich der Wiege mittels eines zwischen diesen angeordneten Druckmediumzylinders verschoben werden. Eine Lösung dieser Art ist u.a. in der DE-Offenlegungsschrift 3 015 752 beschrieben.

Diese Lösung hat den Nachteil, dass für die beiden Verschiebebewegungen eigene Antriebs- und Kraftvorrichtungen vorgesehen sein müssen, weshalb das Ende des Bohrauslegers zusätzliches Gewicht tragen rnuss, was wiederum zur Folge hat, dass der Ausleger sehr robust ausgebildet werden muss und zur Bedienung des Auslegers starke Antriebs- und Kraftvorrichtungen benötigt werden. Wenn es sich um druckmediumgetriebene Kraftvorrichtungen handelt, werden Druckmediumschläuche für die beiden Verschiebevorrichtungen benötigt. Ausserdem ist diese Lösung aufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung zu schaffen, bei der die Verschiebebewegungen sich durch eine möglichst einfache Konstruktion verwirklichen lassen, die ausserdem leichter und einfacher ist als die bekannten Vorschubeinrichtungen und mit der die anderen genannten Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Bohrmaschine mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken hinsichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich gemacht werden kann und dass der Vorschubbalken mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen dem Vor-schubbälken und der Wiege hinsichtlich der Wiege unbeweglich gemacht werden kann.

Ein wesentlicher Gedanke bei der Erfindung besteht darin, dass die Bewegung zwischen der Wiege und dem Vorschubbalken einerseits und die Bewegung zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken andererseits dadurch verwirklicht wird, dass Verschiebemittel verwendet werden, die eine einzige Kette oder entsprechende und einen einzigen Antriebsmechanismus aufweisen. Somit wird zur Erzielung der gewünschten Bewegung entweder die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich gemacht, wobei sich der Vorschubbalken hinsichtlich der Wiege bewegt, oder der Vorschubbalken wird hinsichtlich der Wiege unbeweglich gemacht, wobei sich die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens bewegt. Ein Vorteil bei der Erfindung besteht darin, dass die beiden Verschiebebewegungen sich durch eine einzige Verschiebevorrichtung venwirklichen lassen, wobei auf die andere Verschiebevorrichtung und ihr Gewicht sowie die dafür benötigten weiteren Vorrichtungen verzichtet werden kann und der Vorschubbalken mit den zugehörigen Teilen erheblich leichter wird. Ferner können mit der erfindungsge-mässen Lösung Ersparnisse in Wartungs- und Re-paraturkosten erzielt werden, da Teile für nur einen Antriebsmechanismus benötigt werden und auf Ersatzteile und Komponenten für den anderen Antriebsmechanismus verzichtet werden kann. Ausserdem erhält der Vorschubbalken dank dieser Lösung eine im Vergleich zu den bekannten Lösungen längere Verschiebebewegung, da die Länge des Zylinders die maximale Länge nicht beschränkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfin-dungsgemässe Vorschubeinrichtung mit Verschiebevorrichtungen und

Fig. 2 mehr detailliert eine Lösung zum Verriegeln des Vorschubbalkens unbeweglich hinsichtlich der Wiege.

Fig. 1 zeigt eine Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrmaschine, die eine am Ende eines an sich bekannten, nicht gezeigten Auslegers montierbare Wiege 1, einen hinsichtlich der Wiege 1 in seiner Längsrichtung beweglich montierten Vorschubbalken 2 und eine hinsichtlich des Vorschubbalkens 2

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in dessen Längsrichtung beweglich montierte Gesteinsbohrmaschine 3 aufweist. An den Enden des Vorschubbalkens 2 sind als Schwenkräder 4 und 5 Kettenräder vorgesehen, um welche eine Kette 6 läuft. Die Kette 6 bildet eine geschlossene Schlinge so, dass sie an ihren Enden an der Bohrmaschine 3 oder normalerweise an einem als Bohrmaschinengestell dienenden Schlitten 7 befestigt ist. Sie kann auch in sich eine geschlossene Schlinge sein, die nur in einem Punkt in ihrer Längsrichtung unbeweglich an der Bohrmaschine 3 oder am Schlitten 7 befestigt ist. Unter einer im wesentlichen geschlossenen Schlinge sind in dieser Anmeldung und in den Patentansprüchen alle oben aufgeführten Alternativen mit einer Kette, einem Seil oder einem anderen flexiblen Verschiebeorgan zu verstehen. Unter dem gleichen Verschiebeorgan sind wiederum eine oder mehrere, längs wesentlich der gleichen Bewegungsbahn nebeneinander verlaufende Ketten, Seile oder entsprechende Organe, die von einem einzigen Antriebsmechanismus angetrieben sind, zu verstehen.

Die Kette 6 läuft ferner durch einen an der Wiege

1 montierten Antriebsmechanismus 8, der Führungsrollen 9 und 10 sowie ein mit einem nicht gezeigten, an sich bekannten Antriebsmotor verbundenes Antriebslaufrad 11 aufweist. Wenn das Antriebslaufrad 11 mittels des Antriebsmotors in eine der beiden Richtungen gedreht wird, läuft die Kette 6 in Längsrichtung der Wiege 1 und versucht um die Schwenkräder 4 und 5 zu drehen sowie sich in Längsrichtung des Vorschubbalkens 2 zu bewegen. In dieser Situation kann man wählen, ob die Bohrmaschine 3 oder der Vorschubbalken 2 sich bewegt, wobei die Wahl einfach dadurch getroffen wird, dass entweder die Bohrmaschine 3 hinsichtlich des Vorschubbalkens oder der Vorschubbaiken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich gemacht wird. Am einen Ende des Vorschubbalkens 2 ist eine Kopplungsvorrichtung 12 vorgesehen, mit der das Schwenkrad 5 nicht-drehbar verriegelt werden kann. Wenn als Schwenkrad 5 ein Zahnrad dient, kann die Kette 6 nicht am Schwenkrad vorbeigleiten, sondern der Schlitten 7 und somit die Bohrmaschine 3 sind in Längsrichtung des Vorschubbalkens 2 unbeweglich gemacht. Wenn sich der Vorschubbalken 2 hinsichtlich der Wiege 1 frei bewegen kann, verursacht die Verschiebung der Kette 6 in Längsrichtung der Wiege 1 auch eine Verschiebung des Vorschubbalkens

2 in Längsrichtung der Wiege 1 in gleicher Richtung mit der Kette 6.

Wenn man alternativ die Bohrmaschine 3 längs des Vorschubbalkens verschieben will, wird mittels einer Kopplungsvorrichtung 13 entsprechend der Vorschubbalken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich gemacht, wobei das Kettenrad 5 frei drehen kann. Dann läuft die Kette 6 um die Schwenkräder 4 und 5 und wenn sie hinsichtlich der Wiege 1 sowie des Vorschubbalkens 2 verschoben wird, verschiebt sie die Bohrmaschine 3 auf der anderen Seite des Vorschubbalkens 2 in die entgegengesetzte Richtung. In einigen Fällen können sowohl die Bohrmaschine als auch der Vorschubbalken gleichzeitig verschoben werden, und zwar einfach dadurch, dass sie nicht unbeweglich gemacht werden.

Die Kopplungsvorrichtung 12, mit der die Bohrmaschine unbeweglich gemacht wird, ist ein Druckmediumzylinder, der in Längsrichtung des Vorschubbalkens 2 unbeweglich befestigt ist und der an seiner Kolbenstange einen Bremsschuh 14 aufweist, mit der das Kettenrad 5 gedrückt wird. Dieser macht das Kettenrad 5 nicht-drehbar.

Fig. 2 zeigt mehr detailliert eine Ausführungsform der Kopplungsvorrichtung 13, mit der der Vorschubbalken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich gemacht wird. Der Vorschubbalken 2 bewegt sich hinsichtlich der Wiege 1 auf Gleitstücken 15 und 16, Die Kopplungsvorrichtung 13 weist einen Druckmediumzylinder 17 auf, der quer zur Wiege 1 und zum Vorschubbalken 2 montiert ist. Der Kofben des Zylinders 17 ist mittels einer Achse 18 mit einem Schwenkhebel 19 und der Schwenkhebel 19 ist wiederum mittels einer Achse 20 hinsichtlich der Wiege 1 schwenkbar verbunden. Das Gleitstück 16, das hinsichtlich der Wiege 1 in deren Querrichtung beweglich ist, ist wiederum mittels einer Achse 21 mit dem Schwenkhebel 19 schwenkbar verbunden. In der Kopplungsstufe wird in den Druckmediumzylinder 17 ein Druckmedium eingeführt, wobei der Kolben den Schwenkhebel 19 nach aussen schiebt, der bei seiner Schwenkung um die Achse 20 das Gleitstück 16 zum gegenüberliegenden Gleitstück 15 schiebt und dabei den Vorschubbalken 2 zwischen den Flächen der Gleitstücke verkeilt, wobei dieser durch Reibungswirkung auf seinem Platz stehen bleibt. Anstelle von Gleitstücken kann ein separates Pressorgan verwendet werden, das mit dem Druckmediumzylinder verbunden ist, um damit betätigt zu werden.

Fig. 1 und 2 zeigen nur eine Ausführungsform der Erfindung und die Erfindung ist keineswegs auf diese beschränkt, sondern kann Im Rahmen der Patentansprüche frei variiert werden. Anstelle der Kette 6 kann jedes beliebige flexible Verschiebeorgan, wie ein Seil, ein Zahnriemen oder eine andere geeignete Komponente, verwendet werden. Die Bohrmaschine kann hinsichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich verriegelt werden entweder durch die vorstehend definierte Lösung oder durch einen Mechanismus, der die Bohrmaschine oder den Schlitten derselben direkt am Vorschubbalken verriegelt, wie z.B. durch den in Fig. 2 gezeigten Mechanismus, der den Vorschubbalken mit der Wiege verbindet oder durch einen entsprechenden Mechanismus, oder durch einen Verriegelungsmechanismus, der das Verschiebeorgan hinsichtlich der Bohrmaschine unbeweglich macht. Anstelle der indirekten Verbindung kann die Kette oder ein anderes flexibles Organ mittels eines geeigneten Kopplungsorgans direkt mit dem Vorschubbalken verbunden werden. Entsprechend können zum Verriegeln des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege verschiedene alternative Kopplungslösungen verwendet werden. Nach den vorstehend aufgeführten Lösungen können die Kopplungsorgane so montiert werden, dass sie zum Beispiel durch Federeinwirkung kontinuierlich in der Kopplungsposition gehalten und dadurch freigegeben werden, dass in die Druckmediumzylinder ein Druckmedium eingeführt wird, das den Kolben aus der Kopplungsposition auszieht.

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Entsprechend können die Kopplungsvorrichtungen beispielsweise federbelastet in eine Position gebracht werden, in der sie nicht verriegelt sind, aber entweder abwechselnd oder beide gleichzeitig durch Einführen von Druckmedium in die Zylinder gekoppelt werden können. Statt dessen, dass der Antriebsmechanismus an der Wiege montiert ist, kann er auch entweder am Vorschubbalken oder an der Bohrmaschine montiert werden. Ist der Antriebsmechanismus an der Bohrmaschine montiert, ist die Funktion analog zu derjenigen bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Ist der Antriebsmechanismus am Vorschubbalken montiert, kann die Verriegelung nicht zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken oder zwischen dem Vorschubbalken und der Wiege erfolgen, sondern das Verschiebeorgan muss direkt hinsichtlich der Bohrmaschine oder der Wiege unbeweglich verriegelt werden, wenn diese verschoben werden.

Claims

Patentansprüche

1. Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrmaschine (3), die eine am Ende eines Auslegers montierte Wiege (1), einen hinsichtlich der Wiege (1) in seiner Längsrichtung beweglichen Vorschubbalken

(2), längs dessen die Bohrmaschine (3) verschoben wird, und Verschiebemittel (4-6, 8—10) zum Verschieben des Vorschubbalkens (2) hinsichtlich der Wiege (1) sowie zum Verschieben der Bohrmaschine

(3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) aufweist, wobei die Verschiebemittel (4-6, 8-10) ein eine im wesentlichen geschlossene Schlinge bildendes, langgestrecktes, flexibles Verschiebeorgan (6), das in seiner Längsrichtung um an beiden Enden des Vorschubbalkens (2) befestigte Schwenkräder (4, 5) läuft, einen Antriebsmechanismus (8-10), der das Verschiebeorgan (6) in dessen Längsrichtung bewegt, sowie Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) aufweist, die die Bohrmaschine (3) wenigstens in einer Position zwischen der Bohrmaschine (3) und dem Vorschubbalken (2) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans (6) den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) zu verschieben, und die entsprechend den Vorschubbalken (2) in wenigstens einer Position zwischen dem Vorschubbalken (2) und der Wiege (1) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans (6) die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) zu verschieben, wobei sowohl zum Verschieben der Bohrmaschine (3) längs des Vorschubbalkens (2) als auch zum Verschieben des Vorschubbalkens (2) hinsichtlich der Wiege (1) die gleichen Verschiebeorgan (6) und Antriebsmechanismus (8-10) betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrmaschine (3) mittels der Kopplungsvorrichtungen (12, 14) über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen der Bohrmaschine (3) und dem Vorschubbalken (2) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich gemacht werden kann und dass der Vorschubbalken (2) mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen dem Vorschubbalken (2)

und der Wiege (1) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich gemacht werden kann.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 für eine Gesteinsbohrmaschine (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) ein an der Wiege (1) montiertes Pressorgan (13-21) aufweisen, mit dem der Vorschubbalken (2) an jeder beliebigen Stelle auf der Bewegungsbahn zwischen dem Vorschubbalken (2) und der Wiege (1) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich gepresst werden kann.

3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtungen (13,16) einen Druckmediumzylinder (17) aufweisen, der mittels des Pressorgans den Vorschubbalken (2) in dessen Querrichtung so beeinflusst, dass in der Kopplungsstufe die Kraft des Zylinders (17) den Vorschubbalken (2) gegen wenigstens ein auf der einen Seite desselben angeordnetes Gleitstück (15) drückt und den Vorschubbalken (2) zwischen das Pressorgan und das Gleitstück (15, 16) presst, so dass er hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich wird.

4. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsvorrichtungen (12,14) einen an die Bohrmaschine (3) angeschlossenen Druckmediumzylinder aufweisen, der mittels des Pressorgans den Vorschubbalken (2) in dessen Querrichtung so beeinflusst, dass in der Kopplungsstufe die Kraft des Zylinders den Vorschubbalken (2) gegen wenigstens ein auf der einen Seite desselben befindliches, an die Bohrmaschine (3) angeschlossenes Gleitstück drückt und den Vorschubbalken (2) zwischen das Pressorgan und das Gleitstück presst, so dass er unbeweglich wird, und dabei auch die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich macht.

5. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschiebeorgan (6) eine Kette ist und dass die Kopplungsvorrichtungen (12, 14), mit denen die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich gemacht wird, einen Druckmediumzylinder (12) und einen mit dem Zylinder (12) verbundenen Bremsschuh (14) aufweisen, der in der Kopplungsstufe die Kette (6) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich macht.

6. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben des Druckmediumzylinders (12; 17) mittels einer Feder die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) und/oder den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) kontinuierlich unbeweglich macht und dass zum Verschieben der Bohrmaschine (3) und/oder des Vorschubbalkens diese beiden gleichzeitig oder getrennt frei beweglich gemacht werden können durch Einführen von Druckmedium in den entsprechenden Druckmediumzylinder (12; 17).

7. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (8-11) am Vorschubbalken (2) so montiert ist, dass sich das Verschiebeorgan (6) hinsichtlich der Bohrmaschine (3) und der Wiege (1) be-

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wegen kann und dass die Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) die Bohrmaschine (3) und entsprechend die Wiege (1) so koppeln, dass sie sich nicht mit dem Verschiebeorgan (6) bewegen.

8. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmechanismus (8-11) an der Wiege (1) oder an der Bohrmaschine (3) montiert ist, dass die Kopplungsvorrichtungen (12,14; 13-21) die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) und entsprechend den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich machen, wobei dadurch, dass wechselweise die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) und der Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1 ) unbeweglich gemacht werden, wechselweise der Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) und entsprechend die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) mit einem Antriebsmechanismus (8-11) und einem Verschiebeorgan (6) verschoben werden können.

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