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Raupenbohrwagen Die Erfindung betrifft einen Raupenbohrwagen mit einem
Wagenrahmen, der auf Raupenfahrgestellen gelagert ist, die um eine quer zur Fahrtrichtung
verlaufende Achse gegeneinander verschwenkbar sind, mit einem Bohrarm, der an seinem
einen Ende um eine im wesentlichen waagerechte Achse schwenkbar an einem Drehgerüst
gelagert ist, das an einer im wesentlichen senkrechten, etwa mittig im Fahrzeug
am Wagenrahmen drehbar gelagerten Welle befestigt ist, mit einem Bohrmast, der in
seiner Längsrichtung verstellbar in einer Führung gelagert ist, die am freien Ende
des Bohrarms angebracht und einerseits in dessen senkrechter Schwenkebene sowie
andererseits quer zu dieser Schwenkebene schwenkbar ist, und mit hydraulischen Antriebsvorrichtungen
zur Durchführung der Einstellbewegungen.
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Bei Bohrwagen dieser Art ist es möglich, gedrängte Abmessungen zu
erreichen und gleichzeitig einen weitgehend symmetrischen Aufbau des gesamten Wagens
zu verwirklichen.
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Der Bohrmast kann während des Bohrvorganges beliebige Richtungen einnehmen,
beispielsweise senkrecht, waagerecht oder geneigt, und vor oder neben dem Wagen,
gegebenenfalls parallel dazu und sogar in niedriger Höhe eingesetzt werden, ohne
daß das Fahrzeug versetzt werden muß. Was die Drehung des Bohrarmes anbelangt, die
erforderlich ist, um den Bohrmast seitlich versetzt zur Längsmittelebene des Wagens
einsetzen zu können, so wird dies bei bekannten Bohrwagen
mittels
hydraulisch betriebener @ylander bewerkstelligt, die zwischen Wagenrahmen und Bohrarm
wirksam sind.
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Auch bei Anwendung gewisser Kungtg@iffe ist die seitliche Verdrehung
des Bohrarmes begrenst und damit auch die Möglichkeit eingeschrankt, von 3 ob och
zu ohrlcch übergehen zu können, ohne den Bohrwagen zu versetzen, was vor allem dann
erwünscht ist, wenn das Gelände oder andere örtliche Verhältnisse einer Aufstellung
des Bohrwagens in solchen Lagen entgegenstehen, die für 7 e @er@chiedenen Bohrvorgänge
passend bzw. günstig waren.
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Die Erfindung ist auf die @ésung der Aufgabe gerichtet, diesem Mangel
dahingehend @@z@@el@en, daß dag Drehgerüst mit dem Bohrarm weiter als bis@@r, möglichst
um 360° gedrent werden kann, und zwar un@er Verwendung einer einfachen und zuverlässigen
konstr@k@iven Ausfübrung.
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Die gestellte Aufgabe wird @@@@@@ @@g@gemäß durch die im Hauptanspruch
gekennzeichnet@ @bileung eines Raupenbohrwagens gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
dieser Ausführung ergeben sich aus den @@eransprüchen.
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Der angestrebte große Schwen@@er@@@@ des Bonrarmes wird vor allem
dadurch erreicht, daß zur Drchung des Drehgerüstes ein einfacher Zahnstangen-Eah@r@
@@trieb in Verbindung mit zwei entgegengesetzt ange@rdneten Hydraulikzylindern angewendet
wird. Um einen möglichst großen Hub für die gemeinsame Kolbenstange zu erzielen,
weicher notwendig ist, um bei einer Zahnteilung, die den relativ großen Kräften
ange messen ist, denen der Zahnstangen-@ahnradantrieb besonders bei windschief stehendem
Bohrmast ausesetzt sein kann, das Drehgerüst um 360 drehen zu können, wurde tie
volle Breite des Bohrwagens dadurch ausgenutzt, daß die Hydraulikzylinder durch
die Fahrgestelle hinaus Dis zur Außenseite derselben verlegt wurden.
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Weiterhin sind die Hydraulikzylinder insofern in besonders günstiger
raum- und gewichtssparender Weise ausgenutzt, daß sie mit dem übrigen starren Wagenrahmen
eine Art von "Lagerungsachse" für die gegenseitige Verschwenkung der Fahrgestelle
bilden. Die bei einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehene mittige Lage der Achse
für die gegen sehr tige Verschwenkung der Fahrgestelle, die die Ursache dafür ist,
daß der maximale Höhenunterschied der Fahrgestelle, d.
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h. der Höhenunterschied bei maximalem Ausschlagwinkel, relativ gering
ist, wurde außerdem in vorteilhafter Weise ausgenutzt, um eine weitere konstruktive
Vereinfachung zu verwirklichen. Diese Vereinfachung besteht darin, daß der eine
Fahrgestellrahmen starr an dem benachbarten Hydraulikzylinder befestigt ist, dagegen
der andere Fahrgestellrahmen schwenkbar mit dem benachbarten Hydraulikzylinder in
Verbindung steht und durch eine Kolben-Zylindereinheit in einer gegebenen Winkelstellung
arre t iert werden kann.
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Die Erfindung wird nachfolgend an einem zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht eines
Bohrwagens nach der Erfindung von der linken Seite, Fig. 2 eine Draufsicht des Bohrwagens,
wobei der Bohrmast die senkrechtXBtellung einnimmt und im Schnitt entsprechend der
Linie II-II der Fig. 1 dargestellt ist, Fig. 3 einen waagerechten Querschnitt des
Wagenrahmens in der Ebene der Linie III-III der Fig. 4, Fig. 4 eine Vorderansicht
des Wagenrahmens mit einer Schnittdarstellung des Drehgerüstes in der Ebene der
Linie IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 einen Längsschnitt eines hydraulisch
betriebenen Haltezylinders für das eine Fahrgestell, Fig. 6 einen zur Mastführung
dienenden Armkopf von hinten, Fig0 7 den Armkopf nach Fig. 6 von der rechten Seite
und Fig. 8 den Armkopf nach Fig. 6 von unten mit einer Schnittdarstellung in der
Ebene der Linie VIII-VIII der Fig0 6.
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Bei dem dargestellten Au3führungsbeispiel sind die Raupenfahrgestelle
1 und 2 wie üblich mit Raupengürteln 3 in Form von Ketten ausgerüstet, die Raupenfüße
tragen, Jeder Raupengürtel ist über ein hinten liegendes Antriebsrad 4, ein vorn
liegendes Um#kehrrad 5 und über Steuerrollen geführt, welche alle an einem starren
Rahmen 6 des jeweiligen Fahrgestells gelagert sindO Von den an der Innenseite der
Raupengürtel angeordneten Steuerrollen ist in der Zeichnung in Fig. 1 nur eine einzige
Steuerolle 7, die auf der Innenseite des Obertrums anliegt, sichtbar.
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Die Antriebsräder 4 werden von je einer am j jeweiligen Fahrgestellrahmen
6 befestigten Antriebseinheit 8 angetrieben.
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Jede Antriebseinheit 8 kann aus einem DrucklllfUmotor 9 mit einem
Ventilhebel 9' und einem Untersetzungsgetriebe, zweckmäßigerweise einem selbsthemmenden
Schneckengetriebe, bestehen und ist mit einem Hebel 10 ein- und ausschaltbar.
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Weiterhin kann jeder Fahrgestellrahmen 6 mit einer Spannfeder 11 ausgerüstet
sein, deren Spannung mit einem Hydraulikzylinder 12 einstellbar ist. Am hinteren
Ende des Raupenwagens sind die Fahrgestellrahmen 6 durch eine Gelenkstange 13 mit
einem gewissen Spiel miteinander verbunden, so daß diese in senkrechten Ebenen gegeneinander
be-
wegbar sind. An dieser Gelenkstange 13 kann an einem Anschlußstück
14, sofern dies erwünscht ist, ein Zugwagen oder ein Wagen mit einem Kompressor
angekuppelt werden, der vom Raupenbohrwagen gezogen wird und dessen Druckluftsystem
speisen kann.
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Der eigentliche Wagenrahmen 15 des Bohrwagens besteht im wesentlichen
aus einem Getriebekasten 16, der mittig im Bohrwagen sitzt und nach beiden Seiten
durch koaxiale Hydraulikzylinder 18 und 17 verlängert ist, die sich durch die jeweiligen
Raupenfahrgestelle 1 und 2 bis etwa zur Außenseite derselben erstrecken. Der Hydraulikzylinder
17 ist im Fahrgestellrahmen 6 des rechten Fahrgestells 2 starr befestigt, während
der Hydraulikzylinder 18 drehbar, aber nicht axial verschiebbar in einem Lager 19
gelagert ist, das am linken Fahrgestellrahmen 6 befestigt ist. In den Hydraulikzylindern
17 und 18 sind Kolben 20 bzw. 21 mit einer gemeinsamen Kolbenstange 22 geführt,
die in ihrem mittleren Teil als Zahnstange ausgebildet ist und mit einem Zahnrad
23 in Eingriff steht. Das Zahnrad 23 ist Bestandteil einer Hohlwelle 24, die sich
senkrecht nach oben durch den Getriebekasten 16 erstreckt, in demselben gelagert
ist und das Drehgerüst 25 des Bohrwagens trägt.
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Die Hydraulikzylinder 17,18 mit den zugehörigen Kolben und der Zahnstangen-Zahnradübersetzung
dienen dazu, das Drehgerüst 25 aus der Mittellage heraus um 180° nach jeder Seite
zu drehen. Die Zufuhr von Drucköl zur Betätigung der Hydraulikzylinder 17 und 18
von ihren äußeren Enden her und die Zufuhr zu den übrigen Hydraulikzylindern des
Bohrwagens erfolgt aus einer Druckölquelle, die am Drehgerüst 25 angebracht ist
und aus einem Ölbehälter 27 mit einem Druckluftmotor 28 besteht. Die Leitungen für
Drucköl und für Druckluft sind in den Zeichnungen nicht darge-
gestellt,
um die Übersichtlichkeit der Darstellungen nicht zu beeinträchtigen. Eine Ausnanme
bilden die von der Druckölquelle ausgehenden und zu den Hydraulikzylindern 17 und
18 führenden Leitungen 26, soweit sie innerhalb der Hohlwelle 24 verlaufen. Was
das Druckluftsystem anbelangt, so ist in Fig. 2 angedeutet, daß an dem mit dem Wagenrahmen
15 fest verbundenen Rahmen des Raupenfahrgestells r2 ein Zufuhrstutzen 29 mit einem
Regulierhebel mC und ein Schmierölbehälter 31 angebracht sind, aus dem die Druckluft
zur Schmierung der verschiedenen mi@ Druckluft angetriebenen Einrichtungen bzw.
der Raupenke@ten mittels der ausgeblasenen Luft Öl mitreißen korn.
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Zur Steuerung der verschiedenen Arbeits- und Einstellvorgänge dienen
handbetätigte Vental@, die in einer Betätigungsbatterie 32 vereinigt s@nd@ Die Betätigungsbatterie
sitzt an einem Arm 33, der am Drehgerüst 25 befestigt ist und in der Horizontalebene
vers@@ ledene Winkelstellungen einnehmen kann (Fig. 2 .
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Die drehbare Lagerung des Hydranlinders 18 im linken Fahrgestell 1
bietet die Mäglichkeit, daß disses Fahrgestell in Anpassung an den Verlauf des Geländes
gegenüber den restlichen Bestandteilen des @ verschiedene Lagen einnehmen kann.
Damit jedoc@ wanrend des Bohrbetriebes das Gewicht des Bohrwagens auf len Bohrmast
34 übertragen werden kann, ist dafür Sorge ge@ragen, daß eine starre Verbindung
zwischen den Rahmen 6 des Fahrgesteils 1 und dem Wagenrahmen 15 hergestellt werden
kann. Diesem Zweck dient eine hydraulisch betriebene Kolben-Zylindereinheit 35,
die in Fig. 5 näher dargestellt ist0 Der Kolben 36 ist in einem Zylinderraum geführt,
durch den die Kolbenstange 37 mit gleitender Dichtung an der Enden hindurchgeführt
ist, wobei von einer Seite des Druckmittelsraums zur an-
deren eine
Umgehungsleitung 38 mit einem darin angeordneten Sperr- und Drosselventil 39 führt.
Mit Hilfe des Sperr-und Drosselventils 39 kann einerseits ein regelbares Abbremsen
der Schwenkbewegung des Fahrgestells 1 im Gelände und andererseits, wenn eine starre
Verbindung benötigt wird, eine Arretierung des Kolbens 36 bewirkt werden.
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Die Abdichtung des Druckmittelraumes bildet ein besonderes Problem,
da es sehr schwierig ist, die Stirnwände an den Durchführungen der Kolben stange
37 vollständig abzudichten.
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Eine geringe Undichtigkeit führt aber zwangsläufig zu einem Absinken
des Fahrgestells im Betrieb. Da übliche Dichtungsringe sich nicht ais ausreichende
Abdichtung erwiesen haben, sind in den Stirnwänden 40 und 41 zusätzlich zu den Dichtungsringen
abgeschlossene Ölkammern 42 und 43 vorgesehen worden, die sich für den Zweck gut
bewährt haben.
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Zur Halterung des Bohrmastes dient ein Bohrarm 44, der an waagerechten
Zapfen 45 am Drehgerüst 25 schwenkbar gelagert ist und gegenüber diesem mit Hilfe
eines Hydraulikzylinders 46 geschwenkt werden kann. Der Bohrarm 44 ist aus zwei
gelenkig miteinander verbundenen Hebeln 47 und 48 zusammengesetzt, deren Gelenkachse
49 parallel zur Schwenkachse 45 verläuft und die durch einen Hydraulikzylinder 50
miteinander verbunden sind, mittels dessen sie derart gegeneinander bewegbar sind,
daß sie unterschiedliche, nach unten offene Winkel bilden können. Der Bohrarm 44
ist in bezug auf eine durch die Drehachse des Drehgerüstes 25 verlaufende senkrechte
Ebene symmetrisch ausgebildet und trägt an seinem äußeren Ende einen Kopfteil 51,
der in der Schwenkebene des Bohrarmes 44 um einen Zapfen 52 am Hebel 48 mittels
eines mit dem Hebel 47 verbundenen Hydraulikzylinders 53 verschwenkt werden kann.
Der Kopfteil 51 ist mit einem Drehlager für einen radzapfen 55 mit in der senkrechten
Schwenk-
ebene des Bohrarlnes 44 verlaufender Achse vezehen. Um
diese Achse kann die Mastführung 56 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 57 geschwenkt
werden.
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Die Mastführung 56 besteht im wesentlichen aus einer länglichen Platte
58 mit angeschraubten Beschlägen 59, die mit schwalbenschwanzähnlichen Flanschen
am Bohrmast 34 angreifen und den Bohrmast derart führen, daß er in seiner Längsrichtung
gegenüber der Platte 58 verschiebbar ist0 Die Lage des Bohrmastes 34 in bezug auf
die Platte 58 kann mittels eines langen Hydraulikzylinders 60 eingestellt werden,
der in der Nähe des oberen Endes am Bohrmast 34 befestigt und mit seiner Kolbenstange
61 mit der Nastführung 56 verbunden ist. Dieser Hydraulikzylinder dient dem Herunterdrücken
des Bohrmastes und damit zum Aufsetzen der Ansetzsritze 62 auf den Boden, um während
des Bohrbetriebs das Gewicht des Bohrwagens auf den Bohrmast 34 zu übertragen.
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Der spezielle Aufbau des Bohrmastes 34 mit der Antriebsvorrichtung
zum Antrieb der Bohrstange ist in der Zeichnung nur schematisch angedeutet, da er
den bekannten Ausführungen entsprechen kann. Bei dem Ausführungsbeispiel besteht
der Bohrmast 34 aus zwei parallelen, mit ihren offenen Seiten voneinander abgewandten
U-Eisen. Für den Antrieb der Bohrstange 63 ist eine Antriebseinheit 64 angedeutet,
die in der Nähe der Tastspitze sitzt und aus einem Druckluftmotor 65 mit Untersetzungsgetriebe
zum Antrieb einer endlosen Tragkette bestehen kann, die sich im Bohrmast in der
Längsrichtung erstreckt und an der eine Arbeitseinheit 66 befestigt ist, die Schlag-
und Drehorgane für die Bohrstange 63 aufweist, Durch die erfindungsgemäße Ausbildung
des Bohrwagens wird eine verhältnismäßig große Beweglichkeit des Bohrmastes
erzielt.
Ein weiterer Vorteil ist die tiefliegende Anordnung des Kopfteils 51 und der erzielte
große Winkel zwischen der Bohreinrichtung und der Verbindungslinie der Gelenkpunkte
45 und 52 an den Enden des Bohrarmes, so daß das Gewicht des Bohrwagens während
der Bohrungen wirksam ausgenutzt werden kann. Die nach oben gerichtete Lage des
Gelenkes 49 des zweiteiligen Bohrarmes macht es weiterhin möglich, Bohrarbeiten
sehr niedrig neben dem Bohrwagen auszuführen, wobei, sofern dies erwünscht ist,
der Bohrmast 34 bis nahe an die Mitte des Bohrwagens herangezogen werden kann. Der
Bohrwagen hat im übrigen in seiner Höhe eine gedrungene Bauform und bietet die Möglichkeit,
Bohrarm und Bohrmast während des Transportes in einer flachliegenden Lage mit geringer
Höhe einzustellen.
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Obwohl der Bohrmast bei der bei dem Ausführungsbeispiel vorgesehenen
Anbringung der Mastführung 56 in bezug auf die Darstellung in Fig. 6 nur im Uhrzeigersinn
aus der dargestellten Mittellage gedreht werden kann, was bei waagerechtem Bohren
neben dem Bohrwagen die Möglichkeit eines Bohrens nach vorn auf der rechten Seite
und nach hinten auf der linken Seite des Wagens bedeuten würde, ist aber ohne weiteres
einzusehen, daß diese Drehrichtung durch Versetzen der Gelenkverbindungen für den
Hydraulikzylinder 57 auch leicht geändert werden kann.
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Patentansprüche