DE1758336B1

DE1758336B1 - Ausfahrbare,am Bohrwagen oder Bohrgeruest befestigte Bohrstuetze mit drehbarem Anstellkopf

Info

Publication number: DE1758336B1
Application number: DE19681758336
Authority: DE
Inventors: Kimber Erich Voldemar
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1967-05-19
Filing date: 1968-05-15
Publication date: 1970-07-02
Also published as: FR1567462A; AT280189B; SE317341B; CH471964A; NO118366B; ES354076A1; US3467201A; GB1229676A

Description

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Die Erfindung betrifft eine ausfahrbare, am Bohr- Drehpunkt aufweist, der eine winklige Verstellung wagen oder Bohrgerüst befestigte Bohrstütze mit der Drehvorrichtung zum Lagerkörper gestattet, einem drehbaren Anstellkopf zur mechanischen Aus- wenn die Bohrstütze belastet wird, richtung einer eine maschinell angetriebene Bohr- Vorzugsweise stellt hierbei der Drehpunkt ein

maschine tragenden Bohrlafette, wobei die Bohr- 5 Einkupplungsglied zwischen dem Antriebsglied und stütze verschwenkbar an einem Bohrstützenträger dem Lagerkörper dar, welches als ein Zahnrad und angeordnet ist und der Anstellkopf an einem koaxial eine mit ihm zusammenwirkende Zahnstange ausgezu einem geraden Auslegerteil der Bohrstütze in bildet ist und bei dem die Verzahnung des Zahneinem Traglager drehbaren Tragkörper befestigt ist rades in axialer Richtung ballig abgerundet ist. und mit druckmittelbeaufschlagten, in der Bohrstütze io Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der angeordneten Drehvorrichtungen zur Verdrehung des Erfindung unter Hinzuziehung der Zeichnung ge-Anstellkopfes im Traglager versehen ist. nauer beschrieben. Es zeigt

Es sind Ausführungen derartiger Bohrstützen be- F i g. 1 eine schematische Seitenansicht der Bohr-

kannt, bei denen sich eine Drehachse durch die ge- stütze mit einer Bohrlafette in einer oberen und einer samte Bohrstütze erstreckt und der Drehmotor 15 unteren, gestrichelt eingezeichneten Stellung, außerhalb der Bohrstütze an ihrer Rückseite befestigt F i g. 2 einen vergrößerten vertikalen Längsschnitt

ist. Bei diesen Ausführungen ergeben sich Be- durch das äußere Ende der Bohrstütze nach F i g. 1, festigungsprobleme, die durch die Durchbiegung der F i g. 3 in gleichem Maßstab wie in F i g. 1 einen

belasteten Bohrstütze verursacht werden und dem- vertikalen Längsschnitt durch das innere Ende der zufolge zu einer sperrigen und schwergewichtigen 20 Bohrstütze,

Ausgestaltung des rückwärtigen Bohrstützenendes F i g. 4 einen Querschnitt längs der Linie IV-IV in

führen. In anderen bekannten Ausführungen ist die F i g. 2,

Bohrstütze mit längsverlaufenden Führungsöffnungen F i g. 5 einen vergrößerten schematischen Schnitt

versehen, in denen eine ein Drehmoment erzeugende durch einen hydraulischen Verschluß längs der Schraube während ihrer Längsverschiebung drehfest 25 Linie V-V in F i g. 3,

geführt ist. Diese Führungslöcher schwächen die F i g. 6 eine Rückansicht längs der Linie VI-VI in

Bohrstütze, da bei Belastungen gleichzeitig beträcht- F i g. 3,
liehe Drehmomente auftreten. F i g. 7 einen in vergrößertem Maßstab dargestell-

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verdrehung des ten Längsschnitt durch die Bohrstütze in Fi g. 1. Anstellkopfes in einer Bohrstütze der oben be- 30 In Fig. 1 ist eine Bohrstütze 10 um gebräuchliche schriebenen Art mit Hilfe einer in die Bohrstütze Achsen vertikal und seitlich verschwenkbar an einem eingebauten Drehvorrichtung herbeizuführen, die den Bohrstützenträger 12 befestigt, der an einer den Teil Auslegerteil der Stütze von sperrigen Teilen befreit eines Bohrwagens oder einer Bohrstütze (nicht ge- und bei Belastung von den auftretenden Dreh- zeigt) darstellenden Wand 13 angeschlagen ist. Die momenten entlastet. Erfindungsgemäß wird diese 35 vertikalen und seitlichen Schwenkbewegungen der Aufgabe dadurch gelöst, daß die Drehvorrichtung Bohrstütze 10 werden durch hydraulische Zylinder durch ein Antriebsglied drehbar getragen und mit bewirkt, die an dem Bohrstützenträger 12 angeordnet einem Lagerkörper zur Ausübung eines Dreh- sind. An seinem äußeren Ende trägt die Bohrstütze momentes drehfest verbunden ist und durch ein das 11 einen Anstellkopf 14 zur mechanischen Aus-Reaktionsdrehmoment aufnehmendes Rückteil so 40 richtung einer mit einem maschinell angetriebenen drehfest mit einem an der Rückseite des Ausleger- Gesteinsbohrer ausgerüsteten Bohrlafette, die zur teils angeschlagenen Tragteil verbunden ist, daß die Ausrichtung des Anstellkopfes mit nicht im einzelnen zwischen dem Tragteil und dem Lagerkörper sich er- dargestellten gebräuchlichen hydraulischen Zylindern streckende Drehvorrichtung in dem Auslegerteil frei zusammenwirkt. Der Bohrstützenträger 12, die Bohrvon zu übertragenden Kräften gelagert ist. 45 stütze 10 und der Anstellkopf 14 können in üblicher

Eine für den untertägigen Einsatz besonders vor- Weise hergestellt werden.

teilhafte Kompaktheit der Bohrstütze wird dadurch Die Bohrstütze 10 besteht aus einem als quadrati-

erreicht, daß die Teile der Drehvorrichtung von einer scher Balken ausgebildeten geraden Auslegerteil 10¹, Drehspindel und einer mit dieser zusammen- dessen innere Öffnung sich längsverlaufend durch wirkenden Schraubennut gebildet und durch einen 50 ihn hindurch erstreckt und durch einen kurzen, sich druckmittelbeaufschlagten Kolben betätigt werden, seitlich erstreckenden Schwenkarm 10², der an dem wobei ein Teil mit dem Tragteil und das andere Teil Bohrstützenträger 12 befestigt ist. An seinen Enden mit dem Antriebsglied drehfest verbunden sind. wird der gerade Auslegerteil 10¹ durch Flansche 17

Hierzu ist die Bohrstütze zweckmäßig so aus- und 18 getragen.

gebildet, daß das Antriebsglied an einem Zylinder 55 Der Anstellkopf 14 umfaßt eine Gabel 11, an der drehbar angeordnet ist, in dem ein Kolben dichtend die anderen Einzelteile des Kopfes befestigt sind, geführt wird, daß die Schraubspindel als sich nach Die Gabel 11 ist mit einem zylindrischen, hohlen vorn erstreckende Kolbenstange am Kolben ausge- Lagerkörper 19 (Fig. 2) verschraubt, der in einem bildet ist, daß die Schraubnut mit dem Antriebsglied Traglager 20 am äußeren Ende des Auslegerteils 10¹ verbunden ist und daß die rückseitig am Kolben be- 60 koaxial drehbar befestigt ist. Das Traglager 20 wird festigte Kolbenstange drehfest in einem Teil des von einer Lagerbuchse 21 getragen, die mittels eines Zylinders geführt ist, welcher am Tragteil ange- Flansches 22 am äußeren Flansch 17 des Auslegerschlagen ist. teils 10¹ zusammen mit einem Abschlußring 23, der Um die Betriebsfähigkeit der Bohrstütze auch bei den Lagerkörper 19 gleitend umschließt, befestigt ist. insbesondere seitlicher Belastung sicherzustellen, ist 65 Zwischen dem Abschlußdeckel 23 und dem Trageine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung da- lager 20 ist ein Paar Gleitringe 25 eingesetzt, die sich durch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung zwi- an die entgegengesetzten Seiten eines Flansches 24 sehen dem Lagerkörper und dem Tragteil einen am Lagerkörper 19 anlegen und ein Axiallager

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bilden, welches den Lagerkörper 19 mit Bezug zu bräuchlichen Vierwegeventils aufweist, das die dem geraden Auslegerteil 10¹ axial festlegt. Das Leitungen 48² bzw. 49² schließt oder wahlweise eine innere Ende der Lagerbuchse 21 wird von einem von ihnen für hochgespanntes Druckmittel und die äußeren Tragglied 26 umspannt, das sich in einigem andere für den Rückfluß öffnet. Abstand zum äußeren Flansch 17 an der Innenseite 5 Strömt Druckmittel durch die Leitung 49¹, so wird des geraden Auslegerteils 10¹ abstützt. Am inneren die Zylinderkammer am inneren Ende der Zylinder-Ende des Lagerkörpers 19 befindet sich innenliegend buchse 35 ebenso beaufschlagt wie das Innere des ein drehfestes Zahnrad 27, das mit einem inneren Rückteils 36. Als Ergebnis bewegt sich der Kolben Zahnkranz 28 kämmt. 34 durch die Wirkung des Druckmittels gegen ihn

Mit dem inneren Flansch 18 des Tragteils 10¹ ist io und gegen die rückwärtige Kolbenstange 37 in der ein Tragteil 29 verschraubt. Dieser Tragteil 29 weist Zylinderbuchse 35 nach vorwärts, wobei das Druckeinen Kragbügel auf, an dem eine druckmittel- mittel vor dem Kolben 34 und der vorderen Kolbenbetriebene, vorzugsweise hydraulisch angetriebene stange 32 durch die Leitung 48¹ ausströmt und die Schwenkvorrichtung zum Zwecke einer winkligen Schraubspindel 32 die Nutmutter 33 in eine Dreh-Verstellung des Anstellkopfes 14 um das Traglager 15 bewegung versetzt. Dadurch wird das Antriebsteil 41 20 befestigt ist. im Lagerteil 40 verdreht und diese Drehbewegung

In der Drehvorrichtung 30 (F i g. 7) wird durch über das Zahnrad 47 auf den Lagerkörper 19 übereine mit einer Nutmutter 33 im Eingriff stehende tragen, so daß dieser um die Längsachse des Aus-Spindelschraube 32 ein Drehmoment erzeugt. Die legerteils 10¹ um den gewünschten Winkel ver-Antriebsspindel 32 bildet die vordere Kolbenstange 20 schwenkt werden kann. Die Drehbewegung ist voreines Kolbens 34, der in einer Zylinderbuchse 35 zugsweise in der Weise abgestimmt, daß bei einem gleitend und dichtend geführt ist. Die Zylinderbuchse vollen Kolbenhub eine Verdrehung des Anstell-35 ist mittels Schrauben an einem zylindrischen kopfes 14 um 360° erreichbar ist. Demzufolge kön-Rückteil 36 befestigt, in dem der Kolben34 gleitend, nen gemäß Fig. 1 die Vorschublafette 16 und die aber drehfest durch seine rückwärtige Kolbenstange as Bohrmaschine 17 in jede gewünschte Winkelposition 37 verschiebbar ist, die mit geraden Splinten und mit einer vollen Drehbewegung eingestellt werden, Nuten ausgerüstet ist. Das Rückteil 36 wird durch wie sie beispielsweise die gestrichelten Linien 16¹ einen Deckel 38 abgeschlossen und ist mit Hilfe des und 15¹ in F i g. 1 darstellen. Das Reaktionsdrehrückwärtigen Endflansches 39 (F i g. 3) an der Innen- moment auf das zwischen der Schraubenspindel 32 seite des rückwärtigen Tragteils 29 des Auslegerteils 30 und der Nutschraube 33 erzeugte Drehmoment wird 17¹ verschraubt. Die Zylinderbuchse 35 besitzt an während der Winkeleinstellung über die Splinte der ihrem vorderen Ende ein Lagerteil 40, in dem ein hinteren Kolbenstange 37 auf das Rückteil 36 und Antriebsglied 41 drehbar befestigt ist. Das Antriebs- dabei direkt auf den Tragteil 29 des Auslegerteils 10¹ glied wird von einem radialen Kugellager 42 um- und das rückwärtige Ende der Bohrstütze 10 überschlossen und stützt sich an einem Zentralflansch 43 35 tragen. Demzufolge ist der Auslegerteil 10¹ vollzwischen einem Paar axialer Kugellager 44 gegen ständig von Drehmomenten entlastet, axiale Verschiebungen ab. Das Lagerteil 40 und Durch das durch die Leitung 48 strömende Druckseine Lager 42 und 44 werden von einem Deckel 45 mittel entsteht Druck im äußeren Ende der Zylinderumschlossen, der mit dem Lagerteil 40 unter Ver- buchse 35 und in der hohlen Stange 46 im Antriebswendung von gebräuchlichen Dichtungsringen gegen 40 teil 41. Dadurch bewegt sich der Kolben 34 zuden drehbaren Antriebsteil 41 abgedichtet und ver- sammen mit der Schraubspindel 32 und der rückschraubt ist. Am Ende einer in der Zylinderbuchse seitigen Kolbenstange 37 nach rückwärts, wobei 35 angeordneten Hohlstange 46 trägt das Antriebs- gleichzeitig Druckmittel aus dem inneren Ende der teil 41 die Nutmutter 33. Zylinderbuchse und dem Inneren des Rückteils 36

Das Antriebsglied 41 trägt an seinem Ende ein 45 durch die Druckmittelleitung 49¹ austritt, aus dem Deckel 45 herausragendes Zahnrad 47, das Um die Torsionsfestigkeit des Anstellkopfes 14 in mit der inneren Zahnstange 28 des Lagerkörpers 19 den verschiedenen Einstellpositionen zu vergrößern, kämmt. Zum Zwecke einer genügenden Schwenk- wird der auf federbelastete Regulierventile 51, 52 bewegung zwischen dem Tragkörper und dem Dreh- wirkende hydraulische Verschluß 50 verwendet. Die glied 30 ist die Verzahnung des Zahnrades 47 an 50 Regulierventile 51,52 bewirken die Schließstellung seinen axial entgegengesetzten Teilen ballig abge- und verhindern einen Druckmittelfluß durch die rundet, um ihm die Funktion einer Kupplung zu Leitungen 48¹ und 49¹, wenn in den Leitungen 48² geben, die begrenzte Verschwenkungen zwischen und 49² niedriger Druck herrscht und das nicht gedem Antriebsglied 41 und dem Lagerkörper 19 zu- zeigte Steuerventil in neutraler Position steht. Demläßt. Mit dem Lagerteil 40 ist eine Druckmittel- 55 zufolge ist der Kolben 34 festgestellt und hydraulisch leitung 48¹ verbunden, durch die Druckmittel durch in einer mittleren Einstellposition zwischen der innere Kanäle und Öffnungen in dem Lagerteil 40 inneren Endstellung gemäß F i g. 7 und seiner zum vorderen Ende der Zylinderbuchse 35 und in äußeren Endstellung, in der er gegen die Hohlstange das Innere der Hohlstange 46 durch Bohrungen in 46 anstößt, arretiert. Sobald hochgespanntes Druckdas Antriebsglied 41 strömen kann. Durch eine 60 mittel durch die Betätigung des Steuerventils einer andere Druckmittelleitung 49¹ kann Druckmittel der Leitungen 48² oder 49² zugeführt wird, öffnet ein durch innere Kanäle in dem Rückteil 36 zu dem den hydraulischen Verschluß 50 durch eine Druckinneren Ende der Zylinderbuchse 35 und dem stange verschiebbarer Kolbenschieber 53 das Reinneren des Rückteils 36 strömen. Die Leitungen 48¹ gulierventil 51 und 52 und ermöglicht einen Rück- und 49¹ sind durch einen hydraulischen Verschluß 65 fluß durch die äußeren Leitungen 49² oder 48². 50 miteinander verbunden, der Anschlüsse 48² und Bei einer durch sein Eigengewicht oder senkrechte 49² zum Anlegen an eine nicht gezeigte hydraulische Belastungskräfte bewirkten Durchbiegung des Aus-Druckmittelquelle und Zwischenschalten eines ge- legerteils 10¹ erlaubt die ballige Ausgestaltung des

Zahnrades 47 eine winklige Verstellung zwischen dem Lagerkörper 19 und der Drehvorrichtung 30, so daß die Biegespannung bei übermäßiger Belastung eliminiert wird.

In einigen Fällen kann das Rückteil 36 dadurch abgeändert werden, daß es direkt mit dem Lagerkörper 19 durch eine elastische Kupplung verbunden ist. Dabei wird die Drehvorrichtung 30 in umgekehrter Stellung in dem Auslegerteil 10¹ eingebaut, so daß das Antriebsglied 41 direkt und drehfest mit dem durch den Tragteil 29 des Auslegerteils 10¹ gebildeten Tragteil verbunden ist. Die in den Figuren gezeigte Ausführung wird bevorzugt, da sie eine vorteilhaftere Gewichtsverteilung und die einfachere Befestigungsart aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Ausfahrbare, am Bohrwagen oder Bohrgerüst befestigte Bohrstütze mit einem drehbaren Anstellkopf zur mechanischen Ausrichtung einer eine maschinell angetriebene Bohrmaschine tragenden Bohrlafette, wobei die Bohrstütze verschwenkbar an einem Bohrstützenträger angeordnet ist und der Anstellkopf an einem koaxial zu einem geraden Auslegerteil der Bohrstütze in einem Traglager drehbaren Tragkörper befestigt ist und mit druckmittelbeaufschlagten, in der Bohrstütze angeordneten Drehvorrichtungen zur Verdrehung des Anstellkopfes im Traglager versehen, da durchgekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung (30) durch ein Antriebsglied (41) drehbar getragen und mit einem Lagerkörper (19) zur Ausübung eines Drehmomentes drehfest verbunden ist, und durch ein das Reaktionsdrehmoment aufnehmendes Rückteil so drehfest mit einem an der Rückseite des Auslegerteiles (10) angeschlagenen Tragteil (29) verbunden ist, daß die zwischen dem Tragteil (29) und dem Lagerkörper (19) sich erstreckende Drehvorrichtung in dem Auslegerteil (10¹) frei von zu übertragenden Kräften gelagert ist.

2. Bohrstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Drehmoment erzeugenden Teile der Drehvorrichtung von einer Drehspindel (32) und einer mit dieser zusammenwirkenden Schraubennut (33) gebildet und durch einen druckmittelbeaufschlagten Kolben (34) betätigt werden, wobei ein Teil (32) mit dem Tragteil (29) und das andere Teil (33) mit dem Antriebsglied (41) drehfest verbunden sind.

3. Bohrstütze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsglied (41) an einem Zylinder (35) drehbar angeordnet ist, in dem ein Kolben (34) dichtend geführt wird, daß die Schraubspindel (32) als sich nach vorn erstreckende Kolbenstange am Kolben (34) ausgebildet ist, daß die Schraubnut (33) mit dem Antriebsglied (41) verbunden ist und daß die rückseitig am Kolben (34) befestigte Kolbenstange (37) drehfest in einem Teil (36) des Zylinders (35) geführt ist, welcher am Tragteil (29) angeschlagen ist.

4. Bohrstütze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehvorrichtung (30) zwischen dem Tragkörper (19) und dem Tragteil (29) einen Drehpunkt (47,28) aufweist, der eine winklige Verstellung der Drehvorrichtung (30) zum Lagerkörper (19) gestattet, wenn die Bohrstütze belastet wird.

5. Bohrstütze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt ein Einkupplungsglied zwischen dem Antriebsglied (41) und dem Lagerkörper (19) darstellt, welches als ein Zahnrad (47) und eine mit ihm zusammenwirkende Zahnstange (28) ausgebildet ist und bei dem die Verzahnung des Zahnrades in axialer Richtung ballig abgerundet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen