DE1815012U - Grosslochbohrmaschine. - Google Patents

Description

amtl. Aktenzeichen; M 28 526/513 Gm Sssen, den 17· 5. 1960

Gebrauchsmus t eranmel dung

der ]?irma Maschinenfabrik Korfmann GmbH. Witten / Ruhr, Bruchstr. 36

Großlochbohrinaschine

Die Heuerung bezieht sich auf eine Großlochbohrmaseiäine, bei der zwischen dem Bohrwerkzeug und dem Bohrgestänge ein Dämpfungselement zwischengeschaltet ist, das eine gewisse axiale Bewegung zwischen Bohrkrone und Bohrgestänge zuläßt. Im Untertagebergbau werden in zunehmendem Maße Großlochbohrmaschinen eingesetzt, mit denen Bohrungen von Sohle zu Sohle durchgeführt werden. In den meisten fällen v/ird mit diesen Maschinen vertikal nach oben, d. h. von der unteren zur oberen Sohle gebührt und zwar in der Weise, daß zunächst ein Zielbohrloch von geringem Durchmesser hergestellt wird. Dieses Zielbohiloch wird anschließend ziehend von oben nach unten erweitert. Das Erweitern kann in mehreren Stufen mit einzelnen Bohrkronen oder mit mehreren hintereinander angeordneten Bohrkronen bis auf den Enddurchmesser in einem Zug vorgenommen werden.

Die verwendeten Bohrmaschinen, Bohrgestänge und Bohrwerkzeuge sind soweit entwickelt, daß Bohrungen in flachen !Lagerungen und in homogenen Gesteinen keine besonderen Schwierigkeiten bereiten. Schwieriger ist das Bohren bei steilem Einfallen der Gebirgssehichten, stark wechselnden gebrächen Gesteinen und in Horizonten, die harte Einlagerungen aufweisen.

Der erforderliche Bohrandruck auf der Bohrlochsohle wird zum Seil durch das Eigengewicht des Gestänges und der Bohr-

krone und zum anderen, von dem Vorschuborgan der Bohrmaschine erzeugt. Beim Durchbohren wechselnder Gesteinsschichten in steilem Einfallen ist es dabei unvermeidbar, daß die Bohrkrone zunächst einseitig auf härtere Schichten trifft, während an der entgegengesetzten Seite sich noch weicheres Material befindet. Die geübte Bohrmannschaft wird diese Übergänge mit geringerem .Andruck langsam zu durchfahren versuchen. Das gleiche Verfahren wird angewendet, wenn sieh auf der Bohrlochsohle harte Einlagjungen befinden.

Bei geringem Yorschubdruck versucht das Bohrwerkzeug bei einseitiger Belastung oder bei harten Einlagerungen, sich von der Sohle entgegengesetzt der Bohrrichtung abzuheben. Da sich dieses Ausweichen bei jeder Drehung der Bohrkrone entsprechend der .Anzahl der Schneidrollen wiederholt, kommt es erfahrungsgemäß zu starken Erschütterungen. Da Bohrkrone, Getriebe und Bohrgestänge eine starre Einheit bilden, leiten sich diese Erschütterungen bis zu den Widerlagern in den Bohrmaschinen fort. Da bei großen Bohrlochhöhen die Gestängelast viele 1000 kg erreicht, treten erhebliche Ivlassenbesehleunigungen auf, die schädliche "Wirkungen auf Getriebe und Verlagerungen ausüben.

Versuche, dämpfende Mittel an der Maschine selbst anzubringen, konnten nur bedingt Erfolg haben, da die auftretenden Stöße durch das Mitschwingen des ganzen Gestangestranges sehr stark sind. Es folgt daraus, daß eine wirkäsame Verminderung der Erschütterungen nur dann erreicht werden kann, wenn die unvermeidlichen Stöße direkt an der Sntstehungsstelle gedämpft werden können.

Zu diesem Zv/eek wird gemäß der Heuerung vorgeschalgen, daß der Dämpfungskörper aus einem äußeren zylindrischen Hantelkörper besteht, der an der Stirnseite ein Gewinde zum Aufschrauben der Eollenbohrkrone besitzt, wobei innerhalb des K_antelkörpers ein kolbenförmiger Seil verschiebbar angeordnet ist, der mit dem eigentlichen Bohrgestänge verbunden ist.

Dabei ist es von Vorteil, daß der kolbenförmige Teil des Dänpfungselementes mit einer Keilwellenversah&ung ausgebildet ist, die in entsprechende Profilausbildungen des Mantelkörpers eingreift. Vorteilhaft ist weiterhin, daß innerhalb des Mantelkörpers in der Bewegungsrichtung des Kolbens Dämpfungselemente beispielsweise Druck- oder Zugfedern, angeordnet sind, die sich einerseits gegen die Stirnwand des -^antelkörpers und andererseits gegen die entsprechenden Kolbenflächen des kolbenförmigen Teiles abstützen.

Die !feuerung wird anhand einer Zeichnung, die ein beliebiges Ausführungsbeispiel teilweise sehematisch darstellt, näher erläutert.

Es zeigen; I?ig. 1 in schesia ti scher .Ansicht die Anordnung der

Bohrmaschine während der Erweiterung einer Zielbohrung,

Mg. 2 eine Teilschnittansicht durch das Dämpfungselement mit Bohrwerkzeug während des Bohrens und

jf?ig. 3 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 2 während des Ausweichens der Bohrkrone.

Wie aus fig. 1 zu ersehen ist, wurde die eigentliche Bohrmaschine 1 in der unteren Strecke 11 aufgestellt und besitzt ein Bohrgestänge Jl, das durch die Zielbohrung 12 von der oberen Strecke 13 die Zielbohrung 12 mittels der Bohrkrone nach unten hin erweitert. Dabei bilden Bohrmaschine, Bohrgestänge und Bohrkrone durch Gewindeverbindungen normalerweise eine starre Einheit.

Zwischen der Bohrkrone 3 und dem Gestänge 2 ist die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung 4 zwischengeschaltet, die in den S¹Xg. 2 und 3 klarer veranschaulicht wird, wobei eine beispielsweise harte Einlagerung innerhalb des Gesteins mit 10 angedeutet wurde. Die eigentliche Dämpfungseinrichtung besteht aus dem äußeren Ma^elkörper §, der an der Stirn-

seite ein Gewinde zum Aufschrauben der Sollenbohrkrone 6 besitzt. Der kolbenförmige Teil 7 ist mit dem nicht näher dargestellten Bohrgestänge 2 (Hg. 1) verbunden. Auf dem großen Durchmesser besitzt Seil 7 eine Eeilwellenverzahnung 7a, die in entsprechende Profile 5a des Hantelkörpers 5 eingreift. Die Bohrkrone 6 und der kolbenförmige Seil 7 sind um einen bestimmten Betrag längsverscliiebbar ineinander angeordnet,. Beiderseits des kolbenförmigen Seiles 7 sind Dämpfungselemente 8 und £J angeordnet, die sich einerseits an den S irnwänden des I^antekörpers 5, andererseits gegen die Flächen des Seiles 7 abstützen.

Die Dämpfungsele^äente können aus Schrauben-, Platten-, feller-, !üorsions- oder Hingfed^rn bestehen, ebenso können Kautschuk oder elastische Kunststoffe, wie auch hydraulische Einrichtungen verwendet werden. Zweckmäßig sind jedoch Dämpfungselemente, die einen großen Seil der Stoßenergie durch Energieumwandlung vernichten.

Die Wirkungsweise der Einrichtung zeigt 3?ig. 3· Beim Auftreffen der Kegelrollen auf eine harte Sinlagerung 10 hebt sie die Bohrkrone 6 von der Bohrlochsohle ab. Das Dämpfungseleiaent 9 wird vorgespannt, wobei sich der Gestangestrang 7 mit seinem großen Eigengewicht nicht oder nur geringfügig axial mitbewegt Die nicht zu vermeidenden Ausweichbewegungen der Bohrkrone v/erden also nur von der Dämpfungseinrichtung 4 aufgefangen und die Stoßenergie zum größten Seil vernichtet. Der Gestänge strang selbst Y/ird nur geringfügig mitbewegt, so daß schädliche Wirkungen auf Gestänge und Maschinen vermieden werden.

S c autz ansprüche:

Claims (2)

1. Schutzansprüche

   1* Großloehbohrmaschine, "bei der zwischen dem Bohrwerkzeug und dem Bohrgestänge ein Dämpfungselement zwischengeschaltet ist, das eine gewisse axiale Bewegung zwischen Bohrkrone und Bohrgestänge zuläßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dämpfungskörper (4) aus einem äußeren zylindrischen Mantelkörper (5) besteht, der an der Stirnseite ein Gewinde zum Aufschrauben der Kollenbohrkronen (6) besitzt, wobei innerhalb des Mantelkörpers (5) ein kolbenförmiger i'eil (7) verschiebbar angeordnet ist, der mit dem eigentlichen Bohrgestänge verbunden ist.
2. 2. Großloehbohrmaschine nach .Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kolbenförmige Seil (7) des Dämpfungselementes (4) mit einer Keilwellenverzahäung (8a) ausgebildet ist, die in entsprechende Profilausbildungen (5a) des Mantelkörpers (5) eingreift.

   Großloehbohrmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mantelkörpers (5) in der Bewegungsrichtung des Eolbens (7) Dämpfungselemente (δ u. 9) beispielsweise Druck- oder Zugfedern, angerodnet sind, die sich einerseits gegen die Stirnwand des Eantekörpers (5) und andererseits gegen die entsprechenden Kolbenflächen des kolbenförmigen Teiles (7) abstützen.

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