DE2108444A1

DE2108444A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ab tragen von Gestein

Info

Publication number: DE2108444A1
Application number: DE19712108444
Authority: DE
Inventors: Karl Günther 5801 Berchum Bechern
Original assignee: J C Soding & Halbach, 5800 Hagen
Priority date: 1971-02-22
Filing date: 1971-02-22
Publication date: 1972-09-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abtragen von Gestein Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtragen von Gestein mittels eines in Richtung auf das abzutragende Gestein verschiebbaren Bohrrollenträgers, dessen Bohrrollen in einer ihrer Achse und die Vorschubrichtung enthaltenden Ebene geneigt sind und mehrere Ringzähne aufweisen, die im wesentlichen in Vorschubrichtung in das Gestein einschneiden.
Aus der französischen Patentschrift 1 597 434 ist eine Vorrichtung zum Abtragen von Gestein bekannt geworden, die einen um eine im wesentlichen horizontale Achse umlaufenden Kopf aufweist, welcher an Auslegern Arme trägt, die an ihrem freien Ende mit einer Ringzahnrolle versehen sind. Diese Arme werden in einer die Drehachse enthaltenden Ebene auf die Drehachse zu und von ihr weg verschwenkt, wobei der Ringzahn auf der Bohrrolle spiralenförmig beim TJmlauf des Bohrkopfes auf der Stollenbrust 0. dergl. umläuft und dort das Gestein abträgt.
Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dieser bekannten Vorrichtung zu erreichen, daß mit jedem Hub mehrere Schichten abgetragen werden.
Ausserdem soll das erfindungsgemäße Verfahren so geführt werden, daß es nicht nur bei einem umlaufenden Bohrkopf brauchbar ist, sondern bei Jedem Bohrkopf, der in gewünschter Weise bewegt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß der Bohrrollenträger zum Schnitt des ersten Schlitzes in an sich bekannter Weise im wesentlichen in Richtung der Ebene der Ringzähne senkrecht zur Vorschubrichtung bewegt, dann seitlich zu diesem Schlitz versetzt und gegenläufig zur ersten Bewegung bewegt wird, daß diese Hin- und Herbewegung bis zum Erreichen des seitlichen Endes der Abtragfläche durchgeführt wird, daß der Bohrrollenträger in Vorschubrichtung um ein der Summe der Breiten der Ringzähne entsprechendes Stück vorgerückt und die Hin- und Herbewegung unter Verschieben in die andere Richtung bis zum Ausgangs schlitz weitergeführt und dieser Vorgang bis zum Erreichen der gewünschten Tiefe des Abtrages wiederholt wird.
Dabei laufen sicher bei der einen Bewegung die in der anderen Richtung gestuften Ringzähne leer, was Jedoch den Vorteil einer grösseren Werkzeugschonung hat. Bei der Bewegung in der anderen Richtung sind dann diese Zähne belastet.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Träger bei seiner Schneidbewegung auf einem Bogen geführt sein.
Man kann das erfindungsgemäße Verfahren aber auch so durchführen, daß der Träger bei seiner Schneidbewegung jeweils längs einer zur Vorschubrichtung senkrechten, geraden Linie geführt wird.
Schließlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren in Anlehnung an das aus der Branzösichen Patentschrift 1 597 494 erkennbare Prinzip auch so führen, daß die senkrecht zueinander und senkrecht zur Vorschubrichtung erfolgenden Bewegungen durch Drehen des Trägers um die Vorschubrichtung zu einer Spiralbewegung vereinigt werden.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält einen Bohrrollenträger, der an seinem in Vorschubrichtung vorderen Ende wenigstens eine Bohrrolle trägt und kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß die Bohrrolle eine Rolle mit mehreren Ringzähnen ist, die von einem mittleren Ringzahn nach aussen hin im Durchmesser stufenweise abnehmen, daß der Bohrrollenträger auf einer Lafette montiert ist, die eine Einrtchtung zur Bewegung des Bohrrollenträgers senkrecht zur Vorschubrichtung aufweist, und daß der Bohrrollenträger in einer dazu senkrechten Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung lenkbar ist.
Bei einer Ausführungsform dieser Vorrichtung ist die zweite zur Vorschubrichtung senkrechte Bewegung eineuSchwenkbewegung um die Achse der Querbewegung des Bohrrollenträgers.
Die Schwierigkeit, daß der Mittelzahn, der in beiden Richtungen arbeiten muß, entsprechend stärker ausgeführt sein muß, weil er stärker belastet ist, läßt sich vermeiden, wenn man gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zueinander schräggestellte und hintereinander angeordnete zylindrische Ringzahnrollen verwendet.
Man kann diese Vorrichtung auch so ausgestalten, daß minder~ tens zwei hintereinander angeordnete, von der Mitte aus nach aussen im Durchmesser abnehmende Ringzähne aufweisende Ringzannrollen vorsieht.
Die hintereinander angeordneten Ringzahnrollen können in weiterer Ausbildung der Erfindung in 'Richtung der Vorschubachse gestuft angeordnet sein.
Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 3 in vergrösserter Einzeldarstellung die wirkungsweise einer Mehrringzahnrolle, wie sie beim erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung findet; Fig. 4 eine Ausführungsform, bei der der Bohrkopf sich um eine mit der Vorschubrichtung zusammenfallenden Achse dreht; Fig. 5 eine Darstellung gestufter Rollen in ihrer Wirkung auf das abzutragende Gestein; und in Fig. Ç eine zylindrische Rolle in ihrer Wirkung auf das abzutragende Gestein.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Lafette bezeichnet, die auf den Rädern 2, 3, 4 läuft und an ihrem vorderen Ende über einen Ausleger 5 den Bohrrollenträger 6 aufnimmt, der um die Achse 7 mittels einer nicht im einzelnen gezeichneten Vorrichtung aus der Zeichenebene heraus ins Leere und zurück verschwenkbar ist. Der Ausleger 5 ist mittels einer in der Lafette untergebrachten, nicht dargestellten Vorrichtung um die Schwenkachse 5a in Richtung des Pfeiles A schwenkbar, Selbstverständlich können die Orientierungen der Achsen 5a und 7 vertauscht werden, wobei dann auch die Achse der Rolle 8 um 900 gegenüber der Darstellung in Fig. 1 verschwenkt ist.
Die Bohrrolle 8 weist beispielsweise die Form auf, wie sie in Fig. 3 angedeutet ist. Sie dreht sich um den Pfeil B und rollt dabei senkrecht zur Zeichenebene ab. Nach dem ersten Schnitt erfolgt eine Bewegung in Richtung des Pfeiles A. Man erkennt einen mittleren Ringzahn 9 und seitlich daran anschließende Ringzähne 10, 11, 12 und 13, denen auf der anderen Seite die Ringzähne 10', 11', 12' und 13' entsprechen. Die Rolle schneidet bei ihren Bewegungen in das Gestein in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise ein.
Eine Anordnung, bei der keine Schwenkbewegung vor sich geht, sondern eine geradlinige Bewegung ist in Fig. 2 dagestellt. Wieder ist eine Lafette 1' vorgesehen, die auf Rädern 2', 3' und 4' läuft. Der Kopf 14 trägt eine Einrichtung, mit der es möglich ist, den Bohrrollenträger 6' in Richtung des Pfeiles A" nach unten und wieder nach oben zu führen. Die Rolle ist mit 8' bezeichnet. Das Abarbeiten des Gesteins erfolgt genau wie beim Ausführungsbeispiel nachFig. 3, wie deutlich aus Fig. 2 erkennbar ist. Der Träger muß selbstverständlich senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar sein.
Wenn bei den wiedergegebenen Ausführungsformen die Gesteinsbrust mit einem Schlitz senkrecht zur Zeichenebene abgearbeitet ist, wird der Träger 6 nach unten oder oben versetzt und es erfolgt der nächste Schnitt. Die Bewegbarkeit senkrecht zur Zeichenebene ist durch die Schwalbenschwanzführung 14 angedeutet.
In Fig. 4 ist eine Anordnung wiedergegeben, bei der die Anordnung 18 in Richtung des Drehpfeiles C umläuft. Sie trägt die Bohrrollenträger 19, 20, die in Richtung der Doppelpfeile D und E hin- und hergeschwenkt werden können. Die Schwenkbewegung erfolgt beispielsweise mit Hilfe der Druckmittelzylinder 21, 22. Der Bohrrollenträger sitzt jeweils an einem Ausleger 23 bzw. 24.
Die Bohrrollen sind hier der Einfachheit halber nicht dargestellt, entsprechen aber beispielsweise der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3.
Um bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Doppelbelastung des mittleren Ringzahnes 9 zu vermeiden, kann man auch zwei schräggestellte Bohrrollen hintereinander versetzt versehen.
Solche schräggestellten Mehrringzahnrollen sind in den Fig. 5 und 6 wiedergegeben. Fig. 5 zeigt dabei eine Anordnung, bei der die Durchmesser der Ringzähne 25, 26, 27 in Schneidrichtung abnehmen, während Fig. 6 eine Anordnung wiedergibt, die auf einem zylindrischen Grundkörper 2Q Ringzähne 29, 30, 31, 32 und 33 von gleichem Durchmesser aufweist.
Bei den beiden in Fig. 4, 5 und 6 wiedergegebenen Ausführungsformen können hinter den dargestellten Rollen in anderer Richtung verkippte Rollen angeordnet sein, so daß hinsichtlich der Arbeitsweise ein Rollensystem entsteht, wie es in Fig.
wiedergegeben ist. In Fig. 5 ist dies bei 25', 26' und 27' gestrichelt schematisch angedeutet.
-Patentansprüche: -

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Abtragen von Gestein mittels eines in Richtung auf das abzutragende Gestein verschiebbaren Bohrrollenträgers, dessen Bohrrollen in einer ihrer Achse und die Vorschubrichtung enthaltenden Ebene geneigt sind und mehrere Ringzähne aufweisen, die im wesentlichen in Vorschubrichtung in das Gestein einschneiden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Bohrrollenträger (6, 6', 19, 20) zum Schnitt des ersten Schlitzes in an sich bekannter Weise im wesentlichen in Richtung der Ebene der Ringzähne senkrecht zur Vorschubrichtung bewegt, dann seitlich zu diesem Schlitz versetzt und gegenläufig surersten Bewegung bewegt wird, daß diese Hin- und Herbewegung bis zum Erreichen des seitlichen Endes der Abtragfläche durchgeführt wird, daß der Bohrrollenträger in Vorschubrichtung um ein der Snmme der Breiten der Ringzähne entsprechendes Stück vorgerückt und die Hin- und Herbewegung unter Verschieben in die andere Richtung bis zum Ausgangsschlitz weitergeführt und dieser Vorgang bis zum Erreichen der gewünschten Tiefe des Abtrages wiederholt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Träger bei seiner Schneidbewegung auf einem Bogen geführt wird (Fig. 1, Fig. 4).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Träger bei seiner Schneidbewegung Jeweils längs einer zur Vorschubrichtung senkrechten geraden Linie geführt wird (Fig. 2).
4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die senk,-recht zueinander und senkrecht zur Vorschubrichtung erfolgenden Bewegungen durch Drehen des Trägers um die Vorschubrichtung zu einer Spiralbewegung vereinigt werden (Fig. 4).
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 mit einem Bohrrollenträger, der an seinem in Vorschubrichtung vorderen Ende wenigstens eine Bohrrolle trägt, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bohrrolle (6, 6') eine Rolle mit mehreren Ringzähnen ist, die von einem mittleren Ringzahn (9) nach aussen-hin im Durchmesser stufenweise abnehmen, daß der Bohrrollenträger auf einer Lafette (1) montiert ist, die eine Einrichtung zur Bewegung des Bohrrollenträgers senkrecht zur Vorschubrichtung aufweist und daß der Bohrrollenträger in einer dazu senkrechten Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung lenkbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß die zweite zur Vorschubrichtung senkrechte Bewegung eine Schwenkbewegung um die Achse (7) der Querbewegung des Bohrrollenträgers (6) ist (Fig. 1).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß zueinander schräggestellte und hintereinander angeordnete zylindrische Ringzahnrollen vorgesehen sind (Fig. 6).
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens zwei hintereinander angeordnete, von der Mitte aus nach aussen im Durchmesser abnehmende Ringzähne aufweisende Ringzannrollen vorgesehen sind (Fig. 3).
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die hintereinander angeordneten Ringzahnrollen in Richtung der Vorschubachse gestuft angeordnet sind (Fig. 5).

L e e r s e i t e