DE1173860B - Vorschubeinrichtung fuer Aufbruch-bohrmaschinen und Streckenvortriebsmaschinen - Google Patents

Vorschubeinrichtung fuer Aufbruch-bohrmaschinen und Streckenvortriebsmaschinen

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DE1173860B
DE1173860B DEB38661A DEB0038661A DE1173860B DE 1173860 B DE1173860 B DE 1173860B DE B38661 A DEB38661 A DE B38661A DE B0038661 A DEB0038661 A DE B0038661A DE 1173860 B DE1173860 B DE 1173860B
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DE
Germany
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pressure
cylinder
piston
pressure medium
clamping cylinder
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Pending
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DEB38661A
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English (en)
Inventor
Otto Lehmann
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Bade & Co GmbH
Original Assignee
Bade & Co GmbH
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Publication date
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Publication of DE1173860B publication Critical patent/DE1173860B/de
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21DSHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
    • E21D9/00Tunnels or galleries, with or without linings; Methods or apparatus for making thereof; Layout of tunnels or galleries
    • E21D9/10Making by using boring or cutting machines
    • E21D9/1093Devices for supporting, advancing or orientating the machine or the tool-carrier
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

  • Vorschubeinrichtung für Aufbruchbohrmaschinen und Streckenvortriebsmaschinen Die Erfindung betrifft die Ausbildung einer Vorschubeinrichtung, die für Aufbruchbohrmaschinen und Streckenvortriebsmaschinen Verwendung finden kann. Für derartige Maschinen sind verschiedene Vorschubeinrichtungen bekanntgeworden. Bei Aufbruchbohrgeräten ist es bekannt, den Vortrieb über ein Zugmittel, beispielsweise ein Drahtseil oder ein Gestänge, zu bewirken. Bei Streckenvortriebsmaschinen sind selbständig angetriebene Wagen oder Fahrgestelle bekannt, die den Vorschub besorgen. Bekannt sind ferner Vorschubstempel, die auf die Fahrgestelle einwirken, die die Werkzeuge tragen.
  • Bei einer bekannten Streckenvortriebsmaschine ist ein quer zur Arbeitsrichtung hydraulisch wirkender Spannzylinder vorgesehen, der sich gegen das Gebirge abstützt und hierbei als Widerlager für die Druckzylinder wirkt, die die Werkzeuge in Arbeitsrichtung vordrücken.
  • Es ist ferner bekannt, bei einer Streckenvortriebsmaschine eine Verspannung in der Strecke dadurch zu erzielen, daß schwenkbare Spindeln angeordnet sind, die sich gegen besonders vorbereitete Nischen abstützen. Eine derartigeAbstützung ist aber schlecht für ein schrittweises selbsttätiges Vorschieben der Maschine geeignet. Diese Abstützung ist auch nicht in der Lage, die Torsionskräfte und die in Arbeitsrichtung auftretenden Kräfte aufzunehmen.
  • Schließlich ist auch eine bewegliche Bühne zum Hochbrechen bekannt, bei der zwei Etagen vorgesehen sind, die sieh gegeneinander verschieben lassen. Dieses Gerät dient einer anderen Aufgabe, weshalb auch nicht eine Abstützung gegen das Gebirge, sondern eine Verriegelung erfolgt.
  • Der Vorteil der Vorschubeinrichtung nach der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß sie vollautomatisch arbeitet, so daß nur noch eine überwachung der Vorrichtung zu erfolgen braucht. Die Einsparung an Bedienungspersonal hat den Vorteil, daß die Unfallgefahr vermindert und die Lohnkosten verringert werden. Demgemäß betrifft die Vorschubeinrichtung nach der Erfindung Geräte, bei denen am Kopfende des Maschinengehäuses sich drehende oder schlagende Vortriebswerkzeuge angeordnet sind und bei denen in Arbeitsrichtung diese Werkzeuge vordrückende hydraulische Druckzylinder und außerdem ein quer zurArbeitsrichtung angeordneter, sich zwischen dem Gebirge abstützender Spannzylinder vorgesehen ist, der als Widerlager für den oder die in Arbeitsrichtung wirkenden Druckzylinder dient. Die Erfindung besteht darin, daß in Längsrichtung des Gerätes mindestens zwei Druckzylinder, ein mit diesen verbundener Spannzylinder und ferner an sich bekannte Umschaltvorrichtungen für das Druckmittel vorgesehen sind. Die Ausbildung und Anordnung dieser Umschaltvorrichtungen ist hierbei derart, daß zunächst die Betätigung der Spannzylinder und nach Verspannung durch automatische Umsteuerung des Druckmittels auf eine Seite der Kolbenstangen der Vorschub der Maschine erfolgt. Am Ende der Vorschubbewegung wird sodann das Druckmittel in den Druckzylindern und Spannzylinder zum Rücklauf freigegeben. Anschließend erfolgt ein Zurückziehen des Kolbens des Spannzylinders mittels einer Feder und abschließend der Rückfluß des Druckmittels zum rückwärtigen Teil der Kolbenstangen.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine besondere Ausbildung der Spannvorrichtung, die sich gegen das Gebirge anpreßt. Nach der Erfindung ist der Anpreßstempel des Spannzylinders mit zwei Arbeitskolben gekoppelt, von denen einer gegen die Federkraft einer Feder hydraulisch antreibbar ist, während der zweite unter dem Einfluß einer Federkraft steht, die beim Ablassen des hydraulischen Druckmittels aus dem anderen Zylinder ein Zurückziehen des Preßstempels bewirkt. Diese Ausbildung hat den Vorteil einer vereinfachten Schaltung für den Zufluß und Abfluß des Druckmittels. Schließlich betrifft die Erfindung noch die Ausbildung und Anordnung von Führungsrollen. Es ist bekannt, an den Seitenwänden des Maschinengehäuses Führungsrollen anzuordnen. Nach der Erfindung sind derartige Rollen in schräg zur Schachtrichtung angeordneten Gleitführungen gelagert und hydraulisch verschiebbar. Eine derartige Anordnung der Führungsrollen verbessert die Führung des Maschinengehäuses an den Wänden des Schachtes. In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Aufbruchbohrmaschine dargestellt.
  • F i g. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer schematisch dargestellten Aufbruchbohrmaschine, wobei sich der Pumpenantrieb und der Bohrkopfantrieb in Ruhestellung befinden; F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung die hydraulische Anlage bei sich verspannenden Anpreßstempeln; F i g. 3 zeigt die hydraulische Anlage während der Hubbewegung nach vorn; F i g. 4 zeigt die hydraulische Anlage beim Nachholen der Verspannvorrichtung; F i g. 5 zeigt die hydraulische Anlage am Ende der Nachholbewegung, also kurz bevor der Zustand gemäß F i g. 1 erreicht ist.
  • Die lediglich schematisch dargestellte Aufbruchbohrmaschine besteht aus dem Sicherungsseil 25, einer Seilführungshülse 26, den am Kopf des Gerätes angeordneten Werkzeugen 27 und dem Maschinengehäuse 28. Der Antrieb der Arbeitswerkzeuge 27 ist nicht dargestellt, weil sich die Erfindung auf diesen Teil des Gerätes nicht bezieht.
  • Die in F i g. 1 bis 5 dargestellte hydraulische Anlage besteht im wesentlichen aus einem Druckmittelbehälter 1, einer Pumpe 2, einem Vorlauf 22, einem Rücklauf 23 und den zwei Maximaldruckventilen 3, 5. Ferner sind zum Vor- und Rücklauf ein überdruckventil 8 und ein Rückschlagventil 10 angeordnet. Die Verspannvorrichtung weist bei diesem Ausführungsbeispiel einen Preßstempel 24 auf, der sich einseitig gegen die Schachtwand andrücken kann und seinen Antrieb durch einen Kolben 4 erhält, der in einem Zylinder 15 mit einem Druckraum 16 geführt ist. Am hinteren Ende des Kolbens 4 ist eine Führungsstange18 mit einem Kolben vorgesehen, auf den eine Druckfeder 9 wirkt. Die gesamte Verspannvorrichtung ist an Kolbenstangen 6 angeordnet, die in Zylindern 11 gelagert sind. Am Ende der Kolbenstangen 6 ist ein Kolben 13 vorgesehen, auf den das Druckmittel von beiden Seiten wirken kann, das an beiden Enden in das Innere 12 des Zylinders 11 eingeführt wird. Seitlich am Maschinengehäuse ist eine Führungsrolle 19 vorgesehen, deren Achse in einer schräg angeordneten Kulisse 20 geführt ist. Die Rolle 19 ist in dieser schrägen Kulisse 20 durch einen Druckkolben 7 verschiebbar. Der Druckkolben 7 mit dem dazugehörigen Zylinder ist an das hydraulische System durch eine besondere Zuleitung angeschlossen, die derart geschaltet ist, daß der Druckkolben 7 stets von dem Druckmittel beaufschlagt wird, wenn das hydraulische System unter Druck ist. Die Zuführungsleitung ist mit dem Vorlauf 22 über ein Rückschlagventil 10 verbunden. In dem Abzweig zum Rücklauf ist ein Absperrhahn 21 vorgesehen.
  • Das hydraulische System wirkt wie folgt: Aus dem Behälter 1 saugt die Pumpe das Druckmittel und drückt es über die Vorlaufleitung 22 in das Maximaldruckventil 3. Es handelt sich hierbei um eine an sich bekannte Ventilausbildung, die auf einen Höchstdruck anspricht und automatisch bestimmte Schaltungen vornimmt. Ferner reagiert ein Maximaldruckventil in der gleichen Weise, wenn ein Mindestdruck unterschritten wird. Dieses Maximaldruckventil 3 ist darüber hinaus derart geschaltet, daß der Druck zunächst ohne weiteres in den Druckraum 16 des Druckzylinders 15 geleitet wird. Der Kolben 4 wird gegen den Druck der Feder 9 in der Druckrichtung des Druckmittels geschoben, bis sich der Stempel 24 gegen die Schachtwand anpreßt. Da die ganze Vorlaufleitung 22 unter Druck steht, fließt das Druckmittel außerdem über das Rückschlagventil 10 zu dem Druckzylinder, der seitlich am Maschinengehäuse angeordnet ist, so daß der Druckkolben 7 beaufschlagt und somit die Führungsrolle 19 mittels der schräggestellten Kulisse 20 gegen die Schachtwand gepreßt wird. Die von den Kolben 4 und 7 durchgeführten Bewegungen ergeben sich aus einem Vergleich zwischen F i g. 1 und 2.
  • Sobald im Druckraum 16 des Druckzylinders 16 ein Maximaldruck erreicht ist, auf den das Ventil 3 einstellbar ist, schaltet das Ventil 3 derart um, daß das Druckmittel bis zum Maximaldruckventil 5 gelangt. Hierbei bleibt der Druck auf den Kolben 4 und auch auf den Kolben 7 aufrechterhalten. Das Maximaldruckventi15 läßt nun das Druckmittel ohne weiteres zu den oberen Enden der Druckzylinder 11 durchlaufen, so daß die Kolben 13 vorn oberen Ende her beaufschlagt werden. Hierbei werden die Kolben 13 mit den Kolbenstangen 6 langsam aus den Zylindern 11 herausgedrückt, wobei der Vorschub des Maschinengehäuses mit den Werkzeugen 27 beginnt. Der Druckraum 12 der Zylinder 11 wird von oben mit dem Druckmittel so lange versorgt, bis die Kolben 13 ihre untere Endstellung erreichen. Diese Endstellung ist in F i g. 3 dargestellt. Während dieser Bewegung bleibt der Anpreßdruck der Führungsrolle 19 gegen die Schachtwand erhalten.
  • Haben die Kolben 13 ihre untere Endstellung erreicht (F i g. 3), schaltet das Maximaldruckventil 5 automatisch um, so daß die Druckflüssigkeit nunmehr direkt von der Pumpe 2 über die Ventile 3 und 5 zum Behälter 1 zurücklaufen kann. Das hydraulische System ist in diesem Zustand drucklos, da der Umlauf des Druckmittels ohne Widerstand erfolgt. Es bleibt lediglich der Anpreßdruck auf den Kolben 7 erhalten.
  • Sobald das System drucklos geworden ist, schaltet das Maximaldruckventil5 auf eine Leerstellung, so daß die Federkraft der Feder 9 wirksam wird und der Kolben 4 zurückgezogen wird. Hierbei wird das im Druckraum 16 befindliche Druckmittel in Richtung auf das Ventil 3 herausgepreßt (s. F i g. 4).
  • Wenn der Kolben 4 die in F i g. 4 dargestellte Stellung erreicht hat, schaltet das Ventil s das Druckmittel auf den rückwärtigen Teil oder unteren Teil des Kolbens 13 um. Die Kolben 13 werden nach oben gedrückt, wobei die gesamte Verspannvorrichtung mit dem gelösten Stempel 24 nachgeholt wird. Das Ende dieser Nachholbewegung ist in F i g. 5 dargestellt. Erreichen die Kolben 13 ihre obere Endstellung, dann schaltet das Maximaldruckventil5 auf die Haltstellung um. Gleichzeitig schaltet das Maximaldruckventil 3 um, so daß die Druckflüssigkeit wiederum dem Druckraum 16 des Zylinders 15 zufließen kann, so daß der Betriebszustand erreicht ist, der in F i g. 2 dargestellt ist.
  • Erwähnt wird noch, daß der Druckkolben 7 stets unter konstantem Druck bleibt, solange die Pumpe 2 arbeitet. Lediglich bei Stillstand der ganzen hydraulischen Anlage (s. F i g. 1) löst sich die Druckrolle 19 von der Schachtwand.
  • In F i g. 1 bis 5 sind die verschiedenen Schaltungen der Ventile 3 und 5 schematisch dargestellt. Es bedeutet beim Ventil 3: a = Druck, b = Halten, c = Frei; beim Ventil 5: a = Bohrdruck, b = Halten, c = Nachzug.
  • Bei dem in F i g. 1 bis 5 dargestelltenAusführungsbeispiel sind die Zylinder 11 und 15 in einer Ebene angeordnet. Es ist aber ohne weiteres möglich, die Zylinder 15 in einer Ebene vorzusehen, die senkrecht zu den Zylindern 11 liegt. Eine derartige abgeänderte Ausführungsform ist in F i g. 6 in der Ansicht dargestellt. Wie ohne weiteres erkennbar ist, sind die in F i g. 1 bis 5 im Schnitt dargestellten Druckzylinder gegenüber der Verspannvorrichtung um 90° verdreht. Die in F i g. 6 dargestellte Verspannvorrichtung unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel überdies dadurch, daß an beiden Enden der Verspannvorrichtung bewegliche Anpreßstempel 24 vorgesehen sind.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Vorschubeinrichtung für Aufbruchbohrmaschinen und Streckenvortriebsmaschinen mit am Kopfende des Maschinengehäuses angeordneten, sich drehenden oder schlagenden Vortriebswerkzeugen, bei der in Arbeitsrichtung ein diese Werkzeuge vordrückender hydraulischer Druckzylinder und quer zur Arbeitsrichtung ein sich zwischen dem Gebirge abstützender hydraulischer Spannzylinder vorgesehen ist, gegen den sich der in Arbeitsrichtung wirkende Druckzylinder abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung des Gerätes mindestens zwei Druckzylinder (11), ein mit diesen verbundener Spannzylinder (15) und ferner an sich bekannte Umschaltvorrichtungen vorgesehen sind, durch die zunächst die Betätigung des Spannzylinders (15) und nach Vorspannung durch automatische Umsteuerung des Druckmittels auf eine Seite der Kolbenstangen (6) der Vorschub der Maschine erfolgt, worauf am Ende der Vorschubbewegung das Druckmittel in den Druckzylindern und Spannzylinder (11, 15) zum Rücklauf freigegeben wird mit anschließendem Zurückziehen des Kolbens (4) des Spannzylinders mittels einer Feder (9) und Rückfluß des Druckmittels zum rückwärtigen Teil der Kolbenstangen (6).
  2. 2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßstempel (24) des Spannzylinders (15) mit zwei Arbeitskolben gekoppelt ist, von denen einer gegen die Federkraft der Feder (9) hydraulisch antreibbar ist, während der zweite unter dem Einfuß der Federkraft steht, die beim Ablassen des hydraulischen Druckmittels aus dem anderen Zylinder ein Zurückziehen des Preßstempels (24) bewirkt.
  3. 3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 und 2 mit an den Seitenwänden des Maschinengehäuses angeordneten Führungsrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (19) in schräg zur Schachtrichtung angeordneten Gleitführungen (20) gelagert und durch einen hydraulisch angetriebenen Arbeitskolben (7) verschiebbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 667 538; britische Patentschrift Nr. 698 978; USA.-Patentschriften Nr. 492 823, 507 978; 1333 491; »Braunkohle«, 1944, S. 202.
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Cited By (2)

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