DE1036187B

DE1036187B - Vorrichtung zur Herstellung von Tiefbohrloechern, Ausschachtungen u. dgl.

Info

Publication number: DE1036187B
Application number: DEC11634A
Authority: DE
Inventors: Leon Edmond Crapez
Original assignee: LEON EDMOND CRAPEZ
Current assignee: LEON EDMOND CRAPEZ
Priority date: 1954-10-26
Filing date: 1955-08-01
Publication date: 1958-08-14
Also published as: BE544331A; GB774353A; FR1113213A; US2915288A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von senkrechten Bohrlöchern und Ausschachtungen, gegebenenfalls auch von waagerechten und geneigten Bohrlöchern, und besteht im wesentlichen darin, daß der Abraum hinter den Werkzeugen von einer im Bohrgerät angeordneten Förderschnecke aufgenommen und an das entgegengesetzte Ende des Bohrgerätes gefördert wird, von wo aus er von einem ebenfalls mit einer Förderschnecke versehenen Kübel abgenommen und aus dem Schacht heraus ins Freie befördert wird.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal wird darin gesehen, daß den rotierenden Abbauwerkzeugen gleichzeitig, also während der Rotation, eine Stoßbewegung erteilt wird, wodurch eine intensive Bearbeitung der Gesteinsmassen und damit eine erhöhte Bohrleistung erzielt wird.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen sind Bohrlöcher bzw. Schächte von 90 cm Durchmesser bei einer Vorschubgeschwindigkeit von 70 cm/min in einem Kalkgestein abgeteuft worden.

Es sind Tiefbohrvorrichtungen bekannt, bei welchen die Bohrwerkzeuge an einer im Bohrloch angetriebenen Förderschnecke angeordnet sind, wobei die Fördersohnecke das Bohrklein in den sie umgebenden Behälter transportiert. Diese Bohrvorrichtungen müssen aber als Ganzes jeweils zur Entleerung des Behälters aus dem Bohrloch herausgezogen werden, wodurch die Bohrarbeit immer wieder unterbrochen wird.

Demgegenüber besteht der Vorteil des Erfindungsgegenstandes darin, daß die Bohrwerkzeuge kontinuierlich arbeiten, ohne durch den Abraum behindert zu sein. Unabhängig von der steten Vorwärtsbewegung der Werkzeuge nimmt ein Kübel den von der am Abbaugerät sitzenden Förderschnecke geförderten Abraum ab und bringt ihn ins Freie. Je mehr Gestein die Werkzeuge losbrechen, je mehr Material also die Schnecke fördert, um so öfter fährt der Kübel auf und ab. Bei durchgeführten praktischen Versuchen war es möglich, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in leichterem Boden Vorschübe von mehreren Metern je Minute zu erzielen.

Das erfindungsgemäße Gerät eignet sich nicht nur zur Abteufung vertikaler Bohrlöcher, sondern es können mit ihm auch schräg laufende und auch horizontale Kanäle hergestellt werden, wofür allerdings zusätzliche Führungen od. dgl. angewendet werden müssen.

Der Erfindungsgegenstand ist in den Zeichnungen schematisch und beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die gesamte Vorrichtung,

Vorrichtung zur Herstellung von
Tiefbohrlöchern, Ausschachtungen u. dgl.

Anmelder:
Leon Edmond Crapez, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. H. Idel

und Dipl.-Phys. Dr. W. Andrejewski, Patentanwälte,

Essen, Kettwiger Str. 36

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 26. Oktober 1954

Leon Edmond Crapez, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 2 eine Seitenansicht des die Bohrvorrichtung tragenden Gerüstes,

Fig. 3 eine Vorderansicht des Gerüstes,
Fig. 4 eine Draufsicht auf das Gerüst,
Fig. 5 einen Schnitt durch den Förderkübel,
Fig. 6 einen Grundriß des Förderkübels,
Fig. 7 einen Schnitt durch das Bohrgerät mit den Werkzeugen.

Wie man in Fig. 1 sieht, weist das Bohrgerät in einem an seinen beiden Enden offenen Käfig 1 einen drehbaren Antriebskopf 2 auf, welcher in dem Käfig durch eine mit Streben 4 starr verbundene mittlere Achse 3 gehalten wird. Dieser Antriebskopf ist von einer dichten schiffchenförmigen Verkleidung umgeben. Die Verkleidung ist mit Schraubengängen 5 starr verbunden, deren vordere Enden unten Mitnehmer 6 aufweisen. Über den Streben 4 ist dar Käfig 1 mit einem Aufsatz 7 zur Aufnahme des Abraumgutes versehen. :

Der Käfig ist an einem Paar von seitlichen Kabeln 8 aufgehängt, welche über zwei Rollen 9 eines Bockes 10 laufen, welcher bei dem dargestellten Beispiel auf einer Plattform 11 mit Rädern 12 angeordnet ist. Diese Plattform wird durch ausziehbare Druckböcke 13 stabilisiert, welche sich beiderseits der Schachtöffnung mit Sohlen auf dem Boden abstützen. An dem Bock 10 ist eine Hilfsrolle 14 für das elektrische Kabel 15 zur Speisung des in der Verkleidung 2 enthaltenen Motors vorgesehen. Die Kabel 8 und 15 wickeln sich auf Trommeln 16 einer ersten Winde auf, welche an der Plattform befestigt ist und von

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einem nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Gerätes das Förderwerkzeug in das Bohrloch hinab, Die Plattform trägt außerdem ein durch einen dessen Schnecke 28 das Abraumgut entfernt, worauf Wärmekraftmotor angetriebenes Stromerzeugungs- das Förderwerkzeug wieder hochgezogen wird. Es aggregat 17, und das Schaltbrett für die Werkzeuge kann durch die Tür 23 entleert werden oder auch bei und die Winden ist zweckmäßig am Ende eines 5 Drehung der Schnecke 28 in dem geeigneten Sinn Bündels von biegsamen Kabeln angeordnet, welche durch den Boden. Die Abfuhr des Abraumgutes erder Bedienungsperson gestatten, sich an jeder ge- folgt so ohne Unterbrechung der Bohrarbeit,
wünschten Stelle aufzuhalten, und zwar vorzugsweise Das eigentliche Bohrwerkzeug enthält in dem dichin der Nähe der Schachtöffnung. ten Antriebskopf 2 einen Elektromotor 38, der durch

Die Achse zur Lagerung der Rollen 9 trägt ferner io ein Kabel gespeist wird, welches vor seiner Verbineine mittlere Rolle 18, über welche ein Kabel 19 dung mit dem obigen Speisekabel 15 die hohle Aufläuft. Dieses Kabel wird auf eine unabhängige hängeachse 3 des Motors und eine Strebe 4 durch-Windentrommel 20 aufgewickelt, welche ähnlich wie dringt. Es ist zu bemerken, daß die Aufhängekabel 8 die Trommel 16 angetrieben wird. An dem lotrechten und das Speisekabel 15 an den Seiten angeordnet Trumm des Kabels 19 hängt das Förderwerkzeug. 15 sind, um das Hinablassen des Förderwerkzeuges in Dieses enthält einen Antriebskopf 21 mit einem An- das Bohrloch zu ermöglichen. Der Motor 38 ist mit hängering, und dieser Kopf ist mit einem Förder- einem Untersetzungsgetriebe 39 a gekuppelt, welches gefäß 22 starr verbunden, welches an seinem unteren den Antrieb einer gerieften Hohlwelle 40 bewirkt. Ende offen und seitlich mit einer dicht schließenden Das Untersetzungsgetriebe 39 a ist mit einer von der Entleerungsklappe 23 versehen ist. Der Antriebskopf 20 Welle 40 durchdrungenen Scheibe 41 starr verbunden, 21 enthält einen Elektromotor 24 mit Untersetzungs- an welcher eine innerhalb des Antriebkopfes 2 liegetriebe 25, welches über eine Riefenkupplung 26 gende dichte Verkleidung 42 befestigt ist. Diese ist eine Welle 27 antreibt, welche mit Rippen in Form in dichter Weise an der Hohlwelle 3 befestigt. Die einer zweigängigen Schraube 28 versehen ist. Diese Hohlwelle dient als Drehzapfen für ein mit dem Rippenanordnung wird durch das obere Lager 29 der 25 Antriebkopf 2 fest verbundenes dichtes Lager 43.
Welle 27 und durch die Berührung des Umfangs der Die Scheibe 41 trägt einen Kranz von gleichmäßig Gänge mit der Innenwand des Gefäßes 22 geführt. verteilten Rollen 44, innerhalb welchem ein mit der Das Gefäß wird durch ein zylindrisches Blech gebil- gerieften Welle 40 im Eingriff stehenden Käfig 45 det, welches durch äußere Rippen 30 mit abgeschräg- angeordnet ist. Der Käfig 45 weist ein Endstück 46 ten unteren Enden verstärkt wird. Das Gefäß wird in 30 auf, welches mit einem Flansch 47 starr verbunden das Bohrloch durch seitliche gleichmäßig verteilte ist, welcher in dichter Weise mit der die Abschluß-Kufen 31 mit gewölbter Außenfläche geführt. Natur- nase des profilierten Antriebkopfes 2 bildenden Hch ist der Motor 24 mit dem Stromerzeugungs- Scheibe 48 verbolzt ist. Dieses Endstück 46 dreht aggregat 17 durch ein Speisekabel 32 verbunden, sich in der Dichtungspackung 49 eines Lagers 50, welches über eine der Rolle 18 benachbarte Rolle 33 35 welches durch einen Flansch an der Innenwand eines läuft und sich auf eine Trommel 34 aufwickelt, Gehäuses 52 befestigt ist, welches mit der Scheibe 41 welche der Trommel 20 ähnlich ist und auf der starr verbunden ist und den Rollenkranz 44 eingleichen Achse sitzt. schließt.

Der Käfig 1 des Ausschachtwerkzeuges ist ebenso Die mit der Scheibe 41 fest verbundene Antriebswie der des Förderwerkzeuges mittels eines außen 40 anordnung wird so durch ihre Aufhängung an der durch Rippen 36 verstärkten zylindrischen Bleches 35 hohlen Achse 3 festgehalten und bewirkt durch den hergestellt. Diese Rippen sind außen mit Ansätzen 37 Antrieb der gerieften Welle 40 und des entsprechenversehen, welche Furchen in der Wand des Bohrloches den Käfigs 45 den Drehantrieb des Schiffchens 2 und erzeugen und so eine Drehung des Käfigs in dem der mit diesem verbundenen Teile.
Bohrloch unter der Einwirkung der Reaktionskräfte 45 In dem Endstück 46 sind zwei Lager 53, 54 vordes Abbauwerkzeuges verhindern. An dem oberen gesehen, durch welche die Werkzeugträgerwelle 55 Teil des Mantels 35 sind innerhalb desselben Be- geht. Diese Welle ist glatt und an einem Ende mit festigungspunkte 8a für die Haltekabel 8 vorgesehen, einer zu ihr senkrecht liegenden Hülse 46 starr ver- und Anschläge 39 arbeiten mit den Rippen 30 des bunden, durch welche eine Achse 57 tritt, deren Förderers zusammen. Wenn nämlich (Fig. 1) der 50 Enden durch längliche Schlitze in der Wand des Förderer hinabgelassen wird, greift der untere Teil Käfigs 45 gehen und außen je eine Rolle 58 tragen, der Wand 22 in die Wand 35 ein, und die Unter- Zwischen der Hülse 56 und dem festen Lager 53 ist kante der Schraubengänge 28 erfaßt den durch die eine Dämpfer- und Rückholfeder 59 angeordnet.
Schraubengänge 5 in den oberen Teil des Käfigs 1 Das Ende der Welle 55 trägt die Werkzeuge, geförderten Haufen von Abraumgut. Dieser Eingriff 55 welche in dem dargestellten Beispiel aus einem Zenwird durch das Aufsetzen der seitlichen Kufen auf triermeißel 60 und zwei diametral gegenüberliegenden die Oberkante des Käfigs 1 begrenzt, und die Rippen Armen 61 bestehen. Die Arme 61 sind mit schrägen 30 wirken mit den Anschlägen 39 so zusammen, daß Durchbrüchen versehen, in welchen die eigentlichen die Drehung des Förderers verhindert wird, wenn die Werkzeuge 62 befestigt sind. Die Arme laufen in Schraubengänge 28 in Umdrehung versetzt werden. 60 schwenkbare Bohrzähne 63 aus. Die Werkzeugträger-

Die obige Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: arme 61 werden durch die Mitnehmer 6 in Um-

Bei seiner Bohrarbeit geht das Bohrwerkzeug in dem drehung versetzt.

Bohrloch abwärts, ohne sich zu drehen, da die An- Dieses Werkzeug arbeitet folgendermaßen: Bei der

sätze 37 dies verhindern. Die Bohrwerkzeuge lösen Drehung des Antriebkopfes 2 und der Schrauben-

vom Boden des Schachtes Stücke des Bodens ab, 65 gänge 5 bewirken die Mitnehmer 6 die Drehung der

welche durch die Schraubengänge 5 aufgenommen Arme 61. Diese nehmen die Welle 55 und die Achse

und in den oberen Raum des Käfigs 1 befördert 57 mit. Die Rollen 58 arbeiten mit den Rollen 44 so

werden. Wenn dieser Käfig voll ist, läßt die durch zusammen, daß den Rollen 58 eine Wellenbewegung

Augenschein oder durch beliebige andere Kontroll- erteilt wird, so daß die Achse 55 eine stoßweise

vorrichtungen benachrichtigte Bedienungsperson des 70 Bewegung erfährt, bei welcher sie in den Lager-

flächen 53 und 54 gleitet. Die Werkzeuge 62 schaben somit während ihrer Drehbewegung auf der Sohle des Bohrloches und schlagen dabei gleichzeitig auf diesen auf.

Natürlich kann man, wenn das Bohrwerkzeug selbst zu seiner Zentrierung beitragen soll, den Armen 61 die Form eines V mit geraden oder gebogenen Schenkeln geben, wobei dann die Enden der Schraubengänge 5 eine entsprechende Form erhalten.

Natürlich kann die Erfindung auch abgewandelt werden. Wenn z. B. die obigen Werkzeuge für das Bohren von schrägen oder waagerechten Bohrlöchern bestimmt sind, werden den Werkzeugen Führungsvorrichtungen zugeordnet, die Antriebsmittel aufweisen, welche die beim Ausbohren von lotrechten Bohrlöchern allein benutzte einfache Wirkung der Schwerkraft ersetzen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 20

1. Vorrichtung zur Herstellung von Tiefbohrlöchern, Ausschachtungen u. dgl., gekennzeichnet durch die Kombination eines ein Antriebsaggregat (38, 39 a), eine Förderschnecke (5) und Bohrwerkzeuge (60, 61, 62, 63) tragenden Bohrgerätes und eines oberhalb dieses Bohrgerätes angeordneten, unabhängig von diesem arbeitenden, mit einer Förderschnecke (28) und einen diese treibenden Antriebsmotor ausgerüsteten Förderkübels (22), der den vom Bohrgerät geförderten Abraum aufnimmt und ins Freie weiterf ordert.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsaggregat (38, 39 a) des Bohrgerätes in einem doppelkegeilförmigen Gehäuse (2) untergebracht ist, an dem eine Förderschnecke (5) sitzt, die in einem den Durchmesser des Schachtes entsprechenden Zylinder (1) rotiert.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (2) außer dem Antriebsmotor (38) und dem Getriebe (39 a·) eine Einrichtung untergebracht ist, die eine Stoß- oder Schlagbewegung auf die rotierende Werkzeugträgerwelle (55) und damit auf die Bohrwerkzeuge (60, 62) ausübt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Sahlagbewegung auf die Werkzeugträgerwelle (55) ein mit dieser Welle starr verbundenes Rollenpaar (58) und ein auf einer festen, nicht rotierenden Scheibe (41) angeordneter, mit dem Rollenpaar zusammenwirkender Rollenkranz (44) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (61) der Bohrwerkzeuge durch mit dem Ende der Förderschnecke (5) fest gekuppelte Mitnehmer (6) verbunden sind, an denen sie während der Schlagbewegung gleiten.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (1) des Abbaugerätes außen mit Laschen (3), Rippen od. dgl. versehen ist, die seine Drehung im Bohrloch verhindern.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgerät bzw. der Zylinder (1) an seitlich angeordneten Seilen (8) aufgehängt ist, die über Rollen (9) eines Traggerüstes (10, 11, 12) auf eine Winde (16) auflaufen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderkübel (22) an einem axial angeordneten Seil (19) hängt, das über eine Rolle (18) des Traggerüstes auf eine Winde (20) aufläuft.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und folgenden, gekennzeichnet durch die Stromzuführung zu den Elektromotoren (21, 38) über seitlich angeordnete Kabel (15), die auf durch die Trommeln der Winden (16, 20) betätigte Aufwickelvorrichtungen laufen.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 378 210, 842 932; USA.-Patentsöhriften Nr. 1965 563, 2 035 350.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen