DE1250388B - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. a.,

E21c

Deutsche Kl.: 5 b -11/02

Nummer: 1 250 388

Aktenzeichen: J 31237 VI a/5 b

Anmeldetag: 5. Juli 1966

Auslegetag: 21. September 1967

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydraulischen Bohrwagen für den Bergbau und die Steine- und Erden-Industrie mit horizontal und vertikal schwenkbarem Teleskopausleger, der axial drehbare Innenglieder aufweist, von denen das ausfahrbare innerste an seinem freien Ende eine unabhängig vom Ausleger in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen schwenkbare Bohrlafette trägt, wobei jede mittels Verstellzylinder bewirkte Bewegung von Ausleger und Bohrlafette für sich über je einen hydraulischen Schieber steuerbar ist.

Bei Bohrwagen dieser Gattung besteht die Schwierigkeit darin, daß zur Ausrichtung der Bohrstange vor dem Abbohren jedes einzelnen Bohrloches eines Abschlages zahlreiche Betätigungen der bewegten Teile, d. h. des Auslegers und der Bohrlafette, zu erfolgen haben. Dies resultiert aus der im Bergbau und in der Steine- und Erden-Industrie gestellten Forderung, gemäß welcher die Bohrlöcher eines Abschlages sämtlich parallel geführt sein müssen, um genau gleichmäßige Vorgaben zu erzielen und hierdurch sicherzustellen, daß der Sprengstoff voll zur Wirkung kommen kann.

So muß beim Vorsetzen der Bohrstange vor einen neu anzubohrenden Punkt zunächst der Ausleger, sozusagen als Grobeinstellung, verstellt, d. h. angehoben bzw. gesenkt oder aber seitlich verschwenkt werden, um die Bohrlafette in den Bereich des zu erstellenden Bohrloches zu bringen. Im Zuge dieser Bewegung des Auslegers kommt jedoch die Bohrlafette aus der Richtung des zuvor abgebohrten Bohrloches und muß, sozusagen in Form einer Feineinstellung, erneut eingerichtet werden. Hierbei zeigt sich dann oft, daß die Einstellung des Auslegers noch unzureichend ist, so daß ein mehrmaliges Verstellen bzw. Richten sowohl des Auslegers als auch der Bohrlafette erforderlich wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile durch Schaffung eines hydraulischen Bohrwagens zu vermeiden, bei dem nach einer zu Beginn des Bohrvorganges einmal vorgenommenen Einregelung von Ausleger und Bohrlafette die Steuerung derart geschaltet ist, daß allein durch Betätigung des für die erforderliche Verstellung des Auslegers jeweils in Betracht kommenden Schiebers gleichzeitig der entsprechende Verstellzylinder der Bohrlafette im Sinne einer automatisch eingeregelten Parallelverschiebung der Bohrlafette mit beaufschlagt ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Erfindung dadurch, daß vor jeden der unterschiedliehe Volumina aufweisenden Verstellzylinder von Ausleger und Bohrlafette ein Mengenregler vorge-Hydraulischer Bohrwagen

Anmelder:

Paul Joest, Marktbreit

schaltet ist, der nach einer zu Beginn des Bohrvorganges einmal vorgenommenen Einregelung von Ausleger und Bohrlafette auf das dabei festgestellte, für die Parallelführung der Bohrlafette jeweils erforderliche Mengenverhältnis eingestellt wird und dieses bei Betätigung nur des Steuerschiebeis für den in Betracht kommenden Verstellzylinder des Auslegers den Verstellzylindern von Ausleger und Bohrlafette anteilmäßig zuleitet.

Diese Ausgestaltung ermöglicht es, nach einem nur einmal durch Handeinstellung vorzunehmenden Einstellvorgang die Bohrstange bei allen folgenden Umsetzvorgängen durch Betätigung eines einzigen Schalthebels in einem einzigen Verstellvorgang in der zur Parallelführung der Bohrlöcher erforderlichen Richtung genau vor den anzubohrenden Punkt zu bringen. Fehlsteuerungen bzw. die Notwendigkeit eines mehrmaligen Verstellens entfallen hierbei völlig; vielmehr ist es auf diese Weise möglich, den Umsetzvorgang in wenigen Sekunden abzuwickeln, d. h. also, in einem Bruchteil der Zeit, die bei den bekannten Bohrwagen bislang erforderlich war. Darüber hinaus ist die Gewähr für eine absolute Parallelität der einzelnen Bohrlöcher untereinander gegeben, was bei dem bisher erforderlichen Einregeln der Bohrstangenrichtung von. Bohrloch zu Bohrloch nicht der Fall war.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zur Abschaltung des Steuerschiebers für den jeweils in Betracht kommenden Verstellzylinder der Bohrlafette in dessen Zu- und Ableitung je ein Dreiwegehahn eingeschaltet, der nach der anfänglichen Einregelung des Mengenverhältnisses so betätigt wird, daß der ölfluß nur noch über den Steuerschieber des jeweils in Betracht kommenden Verstellzylinders des Auslegers erfolgt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind bei auf dem Ausleger oben aufsitzender Bohrlafette der Vertikal-VersteIlzylinder des Auslegers mit dem Vertikal-Verstellzylinder der Bohrlafette und der Horizontal-Verstellzylinder des Auslegers mit dem Horizontal-Verstellzylinder der Bohrlafette, bei seitlich hängender Anordnung der Bohrlafette dagegen der Horizontal-Verstellzylinder des Auslegers mit dem Vertikal-Verstellzylinder der Bohrlafette und deren

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Horizontal-Verstellzylinder mit dem Vertikal-Verstellzylinder des Auslegers über die den Verstellzylindern vorgeschalteten Mengenregler gekoppelt. Hierbei empfiehlt es sich, daß in der Zu- und Ableitung der Verstellzylinder für die Bohrlafette vor den Dreiwegehähnen je ein Vierwegeschieber angeordnet ist, um bei seitlich hängender Anordnung der Bohrlafette die ölflußrichtung in Abhängigkeit von der für die Bohrlafette jeweils gewählten Aufhängeseite einstellen zu können.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines hydraulischen Bohrwagens,

F i g. 2 einen Schaltplan des hydraulischen Kreislaufes und

F i g. 3 a die Darstellung der Horizontalverschwenkung bzw.

F i g. 3 b die Darstellung der Vertikalverschwenkung von Ausleger und Bohrlafette bei dem er- findungsgemäßen Bohrwagen.

Gemäß F i g. 1 weist der hydraulische Bohrwagen ein Raupenfahrwerk 1 auf, das an seinem rückwärtigen Ende einen Führer- bzw. Steuerstand 2 und unmittelbar vor diesem einen sich nach vorn erstreckenden Ausleger 3 besitzt, dessen rückwärtiges Ende bei 4 in der Vertikalebene schwenkbeweglich sowie bei 5 horizontal drehbar gelagert ist. Der Ausleger 3 ist teleskopartig ausgebildet und besitzt axial drehbare Innenglieder 3 a und 3 b, von denen letzteres ausfahrbar ist. Am freien Ende des innersten Gliedes 3 b ist in einem Schlitten 6 eine Bohrlafette 7 gelagert, die den Bohrmotor 8 trägt; die Bohrlafette 7 ist ebenfalls in der Vertikal- und Horizontalebene verschwenkbar. An ihrem vorderen Ende zeigt sie eine feststehende Bohrerführung 9, während sie etwa in ihrem mittleren Bereich mit einer verschieblichen, mit der halben Vorschubgeschwindigkeit des Bohrmotors vorrückenden Bohrerführung 10 versehen ist.

Die Verstellung der verschwenkbaren Teile, d. h. des Auslegers 3 und der Bohrlafette 7, wird wie folgt vorgenommen:

Für den Bohrvorschub einschließlich Verschiebung der mittleren Bohrerführung 10 ist ein in der Bohrlafette 7 gelagerter doppeltwirkender Zylinder 11 vorgesehen. Die Vertikal- und Horizontalverschwenkung des Auslegers 3 erfolgt über je einen doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder 12 bzw. 13, während die entsprechenden Verstellbewegungen der Bohrlafette 7 mittels doppeltwirkender hydraulischer Zylinder 14 bzw. 15 bewerkstelligt werden. Das Ausfahren des innersten Gliedes 3 b erfolgt mittels eines doppeltwirkenden Zylinders 16, während zur axialen Drehung dieses Gliedes zusammen mit dem Innenglied 3 a ein VerStellmotor 16 a dient. Schließlich ist noch ein am Schlitten 6 der Bohrlafette 7 befestigter, mit seiner Kolbenstange an der Unterseite des freien Endes der Bohrlafette angreifender doppeltwirkender Zylinder 17 vorgesehen, mittels welchem die Bohrlafette 7 aus- bzw. eingefahren werden kann. Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weisen die Verstellzylinder 12 und 13 des Auslegers 3 wesentlich größere Volumina als die entsprechenden Verstellzylinder 14 und 15 der Bohrlafette 7 auf.

Fig. 2 veranschaulicht das hydraulische System des Bohrwagens. Hierbei wurde in Abweichung von der in F i g. 1 gezeigten Stellung der Bohrlafette 7 388

davon ausgegangen, daß diese seitlich an dem Auslegers hängt, d; h. also, in bezug auf die in Fig. 1 gezeigte Stellung durch Betätigung des Verstellmotors 16 a und hierdurch bewirkte Drehung der Innenglieder 3 a und 3 b um 90° nach rechts oder links verdreht worden ist.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist jedem der doppeltwirkenden hydraulischen Zylinder 11 bis 17 je ein Steuerschieber 11 b bis 17 b zugeordnet. Dabei ist jedem der Verstellzylinder 12 und 13 des Auslegers 3 bzw. 14 und 15 der Bohrlafette 7 ein Mengenregler

18 a bis 18 d vorgeschaltet. Da die Bohrlafette 7 hier hängend angeordnet ist, so daß bei einer Vertikalverschwenkung des Auslegers 3 zur Parallelführung der Bohrlafette 7 deren Verstellzylinder 15 und bei einer Horizontalverschwenkung des Auslegers 3 der .Verstellzylinder 14 der Bohrlafette 7 herangezogen werden müssen, sind jeweils die Kreisläufe des Ver- i Stellzylinders 12 des Auslegers 3 und des Verstellzylinders 15 der Bohrlafette 7 sowie die Kreisläufe des Verstellzylinders 13 des Auslegers 3 und des Verstellzylinders 14 der Bohrlafette 7 über Dreiwegehähne 19 a und 19 b bzw. 19 c und 19 d aneinander anschließbar. Praktisch lassen sich hier also die j Kreisläufe der Zylinder kurzschließen, die in der \ Normalstellung der Bohrlafette 7 oben auf dem Aus- j leger 3 in verschiedenen Schwenkebenen arbeiten.

In der eingezeichneten Stellung ist jeder der Verstellzylinder 12 bis 15 an seinen Steuerschieber 12 b bis 15 6 angeschlossen, mithin für sich getrennt zu I betätigen. Werden die Dreiwegehähne 19 a bis 19 d jedoch um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn verstellt, so kann eine Betätigung der Verstellzylinder 12 und 15 nur noch über den Steuerschieber 12 b gemeinsam und eine Betätigung der Verstellzylinder 13 und 14 allein noch über den Steuerschieber 13 b, ebenfalls gemeinsam, erfolgen.

Mit 20 c bzw. 20 b sind Vierwegehähne-Schieber zum Umkehren der Ölflußrichtung in Abhängigkeit von der für die Bohrlafette 7 jeweils gewählten Aufhängeseite und mit 21 ein Überdruckventil bezeichnet; P stellt die in einem Öltank T mit Filter F i angeordnete Pumpe dar. !

Die Betätigung des Hydrauliksystems geht wie ! folgt vor sich: Wie vorstehend bereits erwähnt, be- ; sitzen die Verstellzylinder 12 und 15 — ebenso wie j die Verstellzylinder 13 und 14 — stark unterschied- | liehe Volumina. Dies bedeutet, daß, während der ! Zylinder 12 für einen Vorschub von beispielsweise j 30 cm etwa 10 1 Öl benötigt, der Zylinder 15 für eine ! der Parallelführung der Bohrlafette 7 entsprechende Aus- bzw. Einfahrbewegung eine wesentlich geringere ölmenge, beispielsweise nur etwa 11 öl, braucht. Hieraus ergibt sich eine insgesamt erforderliche ölmenge von 111, die jedoch geringfügig überschritten werden muß, um ein einwandfreies Arbeiten der Verstellzylinder 12 und 15 zu gewährleisten; es empfiehlt sich bei dem gewählten Beispiel, die Gesamtmenge auf etwa 121 öl einzustellen, wobei das j Überschußöl über ein eingebautes Überdruckventil in den Tank zurückströmen kann.

Beim Bohren des ersten Bohrloches wird das Einrichten der beispielsweise an der linken Seite des Auslegers 3 hängend angeordneten Bohrlafette 7 in üblicher Weise über die Steuerschieber 12 b und 15 b geregelt. Sobald die Richtung dieses ersten Bohrloches festliegt, werden die beiden Dreiwegehähne

19 a und 19 b um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn

Claims (4)

verstellt, so daß die Verstellzylinder 12 und 15 auf den Steuerschieber 12 6 kurzgeschlossen sind. Danach werden die Mengenregler 18 a und 18 6 auf diejenige ölmenge eingestellt, die sich beim anfänglichen Einrichten als für eine Parallelführung der Bohrlafette 7 erforderlich erwiesen hat, d. h., bei dem gewählten Beispiel wird der Mengenregler 18 α auf 101 und der Mengenregler 186 auf 11 eingestellt. Mit dieser Einstellung können alle vertikalen Bohrlochreihen abgebohrt werden, wobei jeder nur wenige Sekunden währende vertikal gerichtete Umsetzvorgang allein durch Betätigung des Steuerschiebers 12 6 vorgenommen wird; die hierbei erstellten Bohrlöcher verlaufen sämtlich absolut parallel zueinander. Soll die Bohrlafette 7 — beispielsweise beim Abbohren der anderen Stoßseite — an der rechten Seite des Auslegers 3 hängend angeordnet werden, so braucht hierzu lediglich der Vierwegeschieber 20 a umgestellt zu werden. Um auch bei einer seitlichen Verschwenkung des ao Auslegers 3 die Parallelführung der Bohrlafette 7 zu gewährleisten, erfolgt eine entsprechende Einstellung der den Verstellzylindern 13 und 14 vorgeschalteten Mengenregler 18 c und 18 d sowie ein Kurzschließen der beiden Verstellzylinder 13 und 14 mittels der as Dreiwegehähne 19 c und 19 d in der vorbeschriebenen Weise. Hier würde die Betätigung beim Umsetzen dann allein über den Steuerschieber 13 b erfolgen. Die Mengenregler 18 α bis 18 d sind stets in die den Vorschub der Verstellzylinder 12 bis 15 bewirkenden Leitungen eingebaut. Beim Rücklauf wird die verdrängte Druckflüssigkeit mittels Rückschlagventile wieder über die Mengenregler geleitet, so daß auch hierbei die Parallelführung der Bohrlafette 7 erhalten bleibt. Die Rückschlagventile sind also so angeordnet, daß sowohl das Drucköl als auch das durch Umschalten verdrängte RUcklauföl durch den Mengenregler fließen muß (s. F i g. 2). Der Zuströmweg des Öls ist in voll ausgefüllten Dreieckpfeilen, der Rückströmweg in Strich-Pfeilen angedeutet. In den F i g. 3 a und 3 b ist die Horizontal- und Vertikalverschwenkung des Auslegers 3 bei gleichzeitiger Parallelführung der seitlich an diesem hängend angeordneten Bohrlafette 7 veranschaulicht. Patentansprüche:

1. Hydraulischer Bohrwagen für den Bergbau und die Steine- und Erden-Industrie mit horizontal und vertikal schwenkbarem Teleskopausleger, der axial drehbare Innenglieder aufweist, von denen das ausfahrbare innerste an seinem freien Ende eine unabhängig vom Ausleger in zwei zueinander rechtwinkligen Ebenen schwenkbare Bohrlafette trägt, wobei jede mittels Verstellzylinder bewirkte Bewegung von Ausleger und Bohrlafette für sich über je einen hydraulischen Schieber steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß vor jeden der unterschiedliche Volumina aufweisenden Verstellzylinder (12 bzw. 13 und 14 bzw. 15) von Ausleger (3) und Bohrlafette (7) ein Mengenregler (18 a bis 18 d) vorgeschaltet ist, der nach einer zu Beginn des Bohrvorganges einmal vorgenommenen Einrege-Iung von Ausleger (3) und Bohrlafette (7) auf das dabei festgestellte, für die Parallelführung der Bohrlafette (7) jeweils erforderliche Mengenverhältnis eingestellt wird und dieses bei Betätigung nur des Steuerschiebers (12 b oder 136) für den in Betracht kommenden Verstellzylinder (12 oder 13) des Auslegers (3) den Verstellzylindern (12 und 15 oder 13 und 14) von Ausleger (3) und Bohrlafette (7) anteilmäßig zuleitet.

2. Bohrwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abschaltung des Steuerschiebers (146 oder 156) für den jeweils in Betracht kommenden Verstellzylinder (14 oder 15) der Bohrlafette (7) in dessen Zu- und Ableitung je ein Dreiwegehahn (19 a und 19 b bzw. 19 c und 19 d) eingeschaltet ist, der nach der anfänglichen EinregeIung des Mengenverhältnisses so betätigt wird, daß der Ölfluß nur noch über den Steuerschieber (12 b oder 13 b) des jeweils in Betracht kommenden Verstellzylinders (12 oder 13) des Auslegers (3) erfolgt.

3. Bohrwagen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei auf dem Ausleger (3) oben aufsitzender Bohrlafette (7) der Vertikal-Verstellzylinder (12) des Auslegers (3) mit dem Vertikal-Verstellzylinder (14) der Bohrlafette (7) und der Horizontal-Verstellzylinder

(13) des Auslegers (3) mit dem HorizontaI-Verstellzylinder (15) der Bohrlafette (7), bei seitlich hängender Anordnung der Bohrlafette (7) dagegen der Horizontal-Verstellzylinder (13) des Auslegers (3) mit dem Vertikal-Verstellzylinder

(14) der Bohrlafette (7) und deren Horizontal-VerstelIzylinder (15) mit dem VertikaI-Verstellzylinder (12) des Auslegers (3) über die den Verstellzylindern (12 bis 15) vorgeschalteten Mengenregler (18 a bis 18 d) gekoppelt sind.

4. Bohrwagen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zu- und Ableitung der Verstellzylinder (14 und 15) für die Bohrlafette (7) vor den Dreiwegehähnen (19 a und 196 bzw. 19 c und 19 d) je ein Vierwegeschieber (20 a bzw. 206) angeordnet ist, um bei seitlich hängender Anordnung der Bohrlafette (7) die Ölflußrichtung in Abhängigkeit von der für die Bohrlafette (7) jeweils gewählten Aufhängeseite einstellen zu können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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