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Vorrichtung zum Setzen von Gebirgsankern Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Setzen von Gebirgsankern, bestehend aus einem Träger, an dem zwei
Schlitten gleiten, von denen der eine das Bohrwerkzeug und der andere den einzusetzenden
Gebirgsanker trägt, wobei der Träger schwenkbar gelagert ist.
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Derartige Vorrichtungen zum Setzen von Gebirgsankern sind an sich
bekannt. Sie werden benötigt, um in Firste einer Strecke bzw. in ähnliche Hohlräume
Gebirgsanker einzusetzen, um Brüche im Bergbau zu verhindern.
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Die bisher bekannten Vorrichtungen zum Setzen von Gebirgsankern dieser
Art weisen den wesentlichen Übelstand auf, daß sie entweder nicht ohne manuelles
Eingreifen einer Bedienungsperson auskommen, um die drei für das Einsetzen der Gebirgsanker
notwendigen Arbeitsgänge vorzunehmen, nämlich das Bohren des Loches, das Einsetzen
des Gebirgsankers und das Festziehen desselben oder außerordentlich teuer und kompliziert
im Aufbau sind, so daß einerseits durch die relativ hohen Anschaffungskosten der
Einsatz dieser Vorrichtungen in nicht genügender Anzahl vorgesehen werden kann bzw.
andererseits die Vorrichtungen störanfällig arbeiten.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine derartige Vorrichtung zum Setzen
von Gebirgsankern, ihr liegt die Aufgabe zugrunde, durch einen einfachen Aufbau
die Herstellungskosten derartiger Vorrichtungen zu verringern und ihre Störanfälligkeit
zu beseitigen. Die Erfindung besteht darin, daß der Vorschub und der Rückzug der
Schlitten durch ein und denselben Teil erzeugt werden, wobei die Auswahl der Schlitten
durch eine von der Winkelstellung des Trägers abhängende Verriegelung erfolgt, wobei
der den Gebirgsanker setzende Schlitten in seiner unteren Stellung verriegelt ist,
wenn sich der Träger in der Bohrstellung befindet, während der das Bohrwerkzeug
tragende Schlitten seinerseits in der unteren Stellung verriegelt ist, wenn sich
der Träger in der Stellung zum Setzen des Gebirgsankers befindet.
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Damit ist eine im Aufbau außerordentlich einfache Vorrichtung geschaffen,
wobei ein und derselbe Teil Vorschub und Rückzug beider Schlitten bewirkt, wodurch
auch die Herstellungskosten einer solchen Vorrichtung außerordentlich niedrig sind.
Durch den einfachen Bau ist aber auch die Störanfälligkeit der Vorrichtung sehr
gering. Sie arbeitet einwandfrei. Dabei arbeitet die Vorrichtung allein und ohne
Verrückung lediglich durch Verschwenkung des Trägers und es können alle drei Arbeitsgänge
Bohren, Einsetzen und Festziehen des Gebirgsankers ausgeführt werden, wobei eine
an der Wand verankerte Stange das Zentrum für die deckungsgleichen Bewegungskreise
der beiden Arbeitszentren bildet, so daß nur durch Verschwenkung des Trägers die
Arbeitsgänge ausgeführt werden können.
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In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g.1 die Seitenansicht einer Vorrichtung, F i g. 2 und 3 sind Schnitte
nach der Linie 2-2 der F i g.1, wobei sich der Träger in F i g. 2 in Bohrstellung
und in F i g. 3 in der Stellung des Anziehens der Gebirgsanker befindet, F i g.
4 ist eine der F i g..1 entsprechende Seitenansicht, bei der insbesondere die Vorrichtung
für den Vorschub der Schlitten gezeigt ist, Fi g. 5 und 6 sind Schnittansichten
nach der Linie 5-5 der F i g. 4, wobei sich der Träger einmal F i g. 5 in der Bohrstellung
und in Fi g. 6 in der Stellung befindet, in der der Gebirgsanker angezogen wird,
F i g. ?, 8 und 9 sind Seitenansichten, die drei verschiedene Stadien des Arbeitszyklusses
zeigen.
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Wie in F i g.1 dargestellt wird die gesamte Vorrichtung von einem
Arm 2. getragen,. an dessen Ende in einem Gabelkopf 3 eine Muffe 4 schwenkbar gelagert
ist. Mittels eines von dem Arm 2 getragenen Arbeitszylinders S, dessen Zylinderstange
an einen Schenkel der Muffe 4 angelenkt ist, kann der Achse 6
derselben
eine beliebige Schräglage gegeben werden. Innerhalb der Muffe 4 ist in dem oberen
Teil derselben der Fuß einer Stange 7 befestigt, deren oberes Ende eine Spitze 8
trägt, mit der die Vorrichtung im Gestein verankert wird. Diese Stange 7 bildet
für die Schwenkung der Vorrichtung die Drehachse.
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An dem unteren Abschnitt der Muffe 4 ist der Boden des Körpers eines
Arbeitszylinders 9 befestigt, dessen Zylinderstange 11 nach unten gerichtet
ist. Diese Zylinderstange ist durch eine Konsole 12 mit einem Steg 13 a eines Trägers
13 mit H-förmigem Querschnitt verbunden, der parallel zur gemeinsamen Achse 6 der
Muffe 4 und der Stange 7 und auch des Arbeitszylinders 9 liegt: Der Träger 13 ist
außerdem durch an ihm befestigte Schellen 14 und 15 gehalten, die längs der Stange
7 bzw. des Körpers des Arbeitszylinders 9 gleiten. Durch Ausfahren bzw. Einfahren
der Zylinderstange 11 des Arbeitszylinders 9 wird so die Abwärtsbewegung bzw. Aufwärtsbewegung
des Trägers 13 erzeugt.
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Die Schenkel 13 b und 13 c des Trägers 13 dienen als Gleitbahnen für
einen Bohrschlitten 16 und einen Ankerschlitten 17. Das obere Ende des Trägers 13
trägt eine Platte 18, durch welche in der Mitte die Stange 7, auf einer Seite der
Bohrer 19 und auf der anderen Seite ein Gebirgsanker 21, welcher in das durch den
Bohrer 19 ausgebohrte Loch eingesetzt werden soll, hindurchgehen.
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An seinem unteren Ende ist der Träger 13 an einem Gehäuse 22 befestigt,
dessen Eingangswelle von einem auf dem Gehäuse 22 sitzenden Motor 23 angetrieben
wird. Das Gehäuse 22 besitzt zwei Ausgangswellen, welche durch Leitspindeln 24 und
25 gebildet werden, deren obere Lager 24 a und 25 a
von der Platte
18 getragen werden. Diese Leitspindeln, längs welcher die Schlitten 16 bzw. 17 gleiten,
versetzen den Bohrer 19 und die den Anker 21 haltende Buchse 26 in Umdrehung.
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Da der Bohrvorgang und der Verkeilungsvorgang der Gebirgsanker nacheinander
erfolgen, dürfen die Leitspindeln 24, 25 nicht gleichzeitig in Umdrehung versetzt
werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird dieses Ergebnis durch die
einfache Umsteuerung des Drehsinnes des Antriebsmotors 23 erzielt. Eine der Leitspindeln
wird nämlich über eine bestimmte Anzahl von Zahnrädern angetrieben, während die
andere über eine Anzahl von Zahnrädern angetrieben wird, welche um eine Einheit
größer ist als die vorhergehende. Wenn daher die beiden Leitspindeln 24 und
25 gleichzeitig angetrieben würden, würden sie sich gegensinnig drehen. Die
Verbindung über Zahnräder innerhalb der Schlitten 16 und 17 ist jedoch die gleiche
und weist einen Freilauf auf. Die Freiläufe der Schlitten 16 und 17 sind gleichsinnig
eingebaut, so daß wenn der eine Freilauf den Antrieb durch die entsprechende Leitspindel
bewirkt, der andere als Freilauf arbeitet. Es genügt daher, den Drehsinn des Motors
23 umzusteuern, um das entgegengesetzte Ergebnis zu erhalten.
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Wenn die Bohrung mittels des Bohrers 19 hergestellt wurde, genügt
es, den Träger 13 um die durch Stange 7 und ihre Verankerungsspitze 8 verwirklichte
Achse 6 so zu verschwenken, daß der Gebirgsanker 21 genau in der Achse des vorher
gebohrten Loches liegt. Somit bildet die Verankerungsspitze das Zentrum für die
deckungsgleichen Bewegungskreise der beiden Arbeitszentren. Der Träger 13 geht daher
aus der in F i g. 2 dargestellten Stellung in die auf F i g. 3 dargestellte über.
Diese Verschwenkung erfolgt durch einen Arbeitszylinder 27, dessen Körper an einen
von der Muffe 4 getragenen Gabelkopf 4 a angelenkt ist, während das Ende seiner
Zylinderstange 28 an einen Kurbelzapfen 29 angelenkt ist, welche auf der Stange
7 gleitend verschiebbar gelagert ist und auf dem oberen Teil der Muffe 4 aufliegt.
Der Kurbelzapfen 29 ist mit dem Träger 13 drehfest durch einen Keil 31 verbunden,
welcher in eine in dem Steg 13 a des Trägers 13 ausgearbeitete und sich über die
ganze Länge der Gleitbewegung erstreckende Nut 31 a eingesetzt ist. Der Träger 13
ist dann bei beliebiger Höhenlage gegenüber dem Arm 2 drehfest mit dem Kurbelzapfen
29 verbunden.
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F i g. 4 zeigt die Vorrichtung für den Antrieb der Schlitten 16 und
17 längs des Trägers 13 während des Bohrvorganges und des Verkeilungsvorganges.
Der Vorschub und der Rückzug eines jeden Schlittens erfolgt durch einen einzigen
Teil, der durch einen Arbeitszylinder 32 gebildet wird, welcher mit dem Boden seines
Körpers an der Platte 18 aufgehängt ist, während seine Zylinderstange 33 nach unten
reicht. Ein Kabel oder eine Kette 34 läuft über zwei von dem Kopf der Zylinderstange
33 des Arbeitszylinders 32 getragene Rollen 35 sowie über von der Platte 18 getragene
Rollen 36 und 37 und ist am Ende an einem der Schlitten 16 und 17 befestigt. Wenn
einer der beiden Schlitten festgehalten wird, und die Zylinderstange 33 des Arbeitszylinders
32 ausgefahren wird, bewegt sich der andere Schlitten doppelt so schnell wie die
Kolbenstange 33. Der Rückgang der Schlitten wird durch eine umgekehrte Vorrichtung
erzeugt, welche durch ein Kabel oder eine Kette 38 gebildet wird, die über eine
an dem Kopf der Zylinderstange 33 des Arbeitszylinders 32 getragene Rolle 39 sowie
über dem Gehäuse 22 getragene Rollen 41 und 42 läuft und deren Enden an einem der
Schlitten 16 oder 17 befestigt sind. Bei dem Einziehen der Zylinderstange 33 wird
daher der vorher längs des Trägers 13 nach oben gezogene Schlitten in seiner
Ausgangsstellung an dem unteren Ende desselben zurückgeführt.
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Die Festlegung des einen der Schlitten erfolgt mittels eines Riegels
43 (F i g. 4, 5 und 6). Dieser auf die Zylinderstange 11 des Arbeitszylinders 9
zentrierte Riegel 43 wird an der Drehung durch das ausgeschnittene Flacheisen 45
verhindert, so daß er nicht mit dem Träger 13 schwenkt. Wenn sich daher der Träger
13 in einer seiner beiden Stellungen befindet, schlägt der eine der beiden Schlitten
16 und 17 unter dem Riegel 43 an. Wie insbesondere in F i g. 5 und 6 dargestellt,
wird der Ankerschlitten 17 in der unteren Stellung durch den Riegel 43 verriegelt,
wenn sich der Träger 13 in der Bohrstellung befindet. Umgekehrt, wenn sich der Träger
13 in der Anzugsstellung befindet, wird der Bohrschlitten 16 in der unteren Stellung
durch den Riegel 43 verriegelt.
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F i g. 7, 8 und 9 zeigen den Arbeitszyklus der Vorrichtung.
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Durch Betätigung des Armes 2 bewirkt die Bedienungsperson die Verankerung
der Spitze 8 in dem Gestein an einer Stelle, welche von der dem Gebirgsanker zu
gebenden Lage abhängt, worauf sie mittels des Arbeitszylinders 5 der Achse 6 die
gewünschte Schräglage gibt, welche ständig zu der Achse des zu bohrenden Loches
parallel ist. Nach Herstellung der Verankerung und überführung des Trägers 13 in
die
Bohrstellung (F i g. 2 und 5) verschiebt die Bedienungsperson
durch Speisung des Arbeitszylinders 9 die durch den Träger 13 und alle an diesem
befestigten Teile gebildete Anordnung parallel zur Achse 6, so daß die Spitze des
Bohrers 9 auf die zu bohrende Fläche kommt. Hierauf bewirkt sie die Speisung des
Motors 23 in dem Sinn, in welchem er die Drehung der Leitspindel 24 bewirkt.
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Hierauf speist er den Arbeitszylinder 32, um den Austritt seiner Zylinderstange
33 zu bewirken. Da der Schlitten 17 durch den Riegel 43 in seiner unteren Stellung
verriegelt ist, rückt der Schlitten 16 vor, wobei der Bohrer 19 in das Gestein
eingedrückt wird, wie es in F i g. 7 dargestellt ist.
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Nach Vollendung der Bohrung bewirkt die Bedienungsperson den Rückzug
der Zylinderstange 33 des Arbeitszylinders 32 und somit den Rückgang des Schlittens
16. Sie stellt den Motor 23 ab. Die speist danach den Arbeitszylinder 27 so, daß
der Träger 13 verschwenkt wird. Der Gebirgsanker kommt dann unter das Bohrloch.
Die Bedienungsperson speist dann den Arbeitszylinder 32.
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Da der Schlitten 16 unten verriegelt ist, wird der Gebirgsanker 21
in das vorher ausgebohrte Loch 44 eingeführt (F i g. 8), worauf die Bedienungsperson
den Vorschub des Schlittens 17 abstellt und den Motor 23 mit dem Drehsinn in Betrieb
setzt, welcher dem für den Bohrvorgang benutzten entgegengesetzt ist, so daß dann
die Buchse 26 in Umdrehung versetzt wird und den Anzug des Gebirgsankers, also seine
Verkeilung bewirkt (F i g. 9). Die Bedienungsperson braucht dann nur noch den Rückgang
des Schlittens 17 vorzunehmen und den Träger 13 durch eine entgegengesetzte Schwenkung
in seine Ausgangsstellung zurückzuführen.
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Die oben beschriebenen Antriebsteile sind hydraulisch. Sie können
aber auch anders ausgebildet sein, z. B. derart, daß die Arbeitszylinder mechanisch
sind, während der Motor ein elektrischer oder ein pneumatischer Motor ist.
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Das oben beschriebene Arbeitsspiel kann auch automatisch gemacht werden,
so kann z. B. die Verschwenkung des Trägers 13 die Speisung des Motors 23 umsteuern.