DE2520542B2 - Bohrvorrichtung mit kollektoreinrichtung zum durchleiten von fluiden - Google Patents
Bohrvorrichtung mit kollektoreinrichtung zum durchleiten von fluidenInfo
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Description
wesentlichen darin, daß mit relativ geringem nstruktiven Aufwand eine Kollektoreinrichtung ?ehaffen
worden ist, die wenig Platz beansprucht und weierlei Druckmitte! zu übertragen vermag.
einzelheiten ergeben sich aus nachfolgender Betreibung
einer bevorzugten Ausführungsform der Mindung sowie aus der in der Anlage Zeichnung.
g l eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen
Bohrvorrichtung; . ... 10
F i ε 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer in der Vorrichtung gemäß Fig.l angeordneten
Knilektoreinrichtung;
Fig.3 eine Frontansicht der Kollektoreinnchtung in
PfeilrichtungIH-111 in Fig.2;
F j g. 4 eine Frontansicht der Kollektoreinnchtung in
Pfeilrichtung IV-IVin Fig. 2;
F i ε 5 und 6 eine Frontansicht bzw. Seitenansicht des
R-ihrnens der Vorrichtung, wobei in Ffg.6 zur
Darstellung der Anordnung der Kollektoreinnchtung im Rahmen Teile weggeschnitten sind und
Fie 7 und 8 den Fig.5 und 6 entsprechende
Ansichten, wobei die Kollektoreinrichtung entfernt ist
und in Fig.8 die Teile gemäß Fig.l nach L.n.e
VlI VIII in F i g. 7 weggeschnitten sind, um im Rahmen
der Vorrichtung ein Zahnradgetriebe darzustellen.
Die erfindungsgemäße Bohrvorrichtung weist gemäß
Fiel einen Rahmen 2 auf, der auf einer (hier nicht
dargestellten) Basis, beispielsweise einem Transportwagen SdgU angeordnet sein kann. Der Rahmen 2 tragt
£ trommelartige drehbare Ausgangswelle 4, die in
.»inem ringförmigen Flansch 6 endet.
EfoeRingscheibe 8 ist am Flansch 6 angeschraubt und
trägt mit Hilfe gabelartiger Fortsätze 10 und 12 einen Sfndrischen Tragkörper 14. der zu den Ebenen des
mansch« 6 und der Scheibe 8 parallel verlauft Am
Srischen Körper 14 ist eine Welle 16 drehbar Äe die ein« Teil eines Kragarms 18 für einen
Rnhrmanövrier- oder Anordnungsmechanismus der Boh Trauung bildet. Die Welle 16 umfaßt zwei
Wellenenden, die jeweils an einem Ende des zylindrischen Tragkörpers 14 angeordnet sind. .
Zur Drehung der Welle 16 des Kragarms 18 im
Zur 8.si an .eder Seke des Kragarins ein
Ende^n der Scheibe 8 zwischen den gabelartigen, axial
verlaufenden Fortsätzen 30 und 32 der Scheibe drehbar
d 18 angeordnete Manövrier- oder
der Darstellungist der nächstg.
mm verschiedenen Anordnungsbewegungen der Bohrmaschine
in einer mit der Welle 16 gemeinsamen Ebene und die Lafette 40 können von herkömmlicher Art sein
und gehören nicht zum Gegenstand der Erfindung, weshalb sie hier auch nur kurz beschrieben werden.
Zwischen dem Kragarm 18 und den Knicken der Ausleger 34 sind zwei parallele, die Ausleger betätigende
Hydraulikantriebe 48 zur Durchführung einer Huboder Absenkbewegung der Ausleger angebracht. Ein
Hydraulikantrieb 50 erstreckt sich zwischen den Kragarmen 18 und einem Gelenkpaar 52, 54 zum
Schwenken des Elementes 38 um den Bolzen 36, während ein Hydraulikantrieb 56 zur Durchführung
einer Gleitbewegung der Lafette 40 am Element 38 angeordnet ist. Mit Hilfe der erläuterten Manövrierelemente
ist es somit möglich, die Ausleger 34 um den Bolzen 35 herum anzuheben bzw. abzusenken und das
Element 38 und somit auch die Lafette 40 gegenüber den Auslegern 34 im Winkel anzuordnen sowie die Lafette
40 am Element 38 zu verschieben. Darüber hinaus kann der Kragarm 18 und somit auch der ganze Bohrmanövriermechanismus
um die Welle 16 herum geschwenkt werden, welch letztere mit Hilfe der Welle 4 gedreht
werden kann.
Mit Hilfe der erläuterten möglichen Bewegungen kann der Bohrer 46 gegenüber dem Rahmen 2 in
beliebiger Bohrriclitung angeordnet werden. Zum Bohren einer Reihe von Bohrlöchern, beispielsweise in
einer zur Welle 4 senkrechten Richtung, ist es möglich, die Löcher zueinander parallel anzuordnen, dank der
Möglichkeit der Schwenkbewegung um die Welle 16.
Zur Drehung der Welle 4 ist im Rahmen 2 ein nachfolgend noch eingehender beschriebenes Zahnradgetriebe
angeordnet, das von einem Hydraulikmotor angetrieben ist. Betriebsmittel, wie Wasser und Luft für
den Bohrer sowie Hydrauliköl für die entsprechenden Hydraulikzylinder, werden über eine in der Welle
angeordnete Kollektoreinheit geführt. Die Kollektoreinheit weist gemäß F i g. 2 ein äußeres zylindrisches
Statorteil 70 und ein mit diesem koaxiales inneres zylindrisches Statorteil 72 auf. Koaxial zwischen diesen
beiden Statorteilen 70,72 ist ein zylindrisches Rotorteil
74 angeordnet. Die Statorteile 70, 72 tragen an einem Ende eine Befestigungsplatte 76. Im Stator 72 erstreckt
sich in axialer Richtung eine Anzahl von Kanälen 78, deren im Stator 72 angeordnete innere Enden jeweils in
der äußeren Mantelfläche des Stators 72 mit einer Ringnut 80 in Verbindung stehen.
Der äußere Stator 70 weist in ähnlicher Weise axial verlaufende, in die Befestigungsplatte 76 einmündende
Kanäle 82 auf. Die inneren Enden der Kanäle 82 stehen über kurze Radialkanäle 84 mit in der äußeren
Mantelfläche des Rotors 74 ausgebildeten Ringnuten in Verbindung. Die Nuten 80, 86 stehen über kurze
Radialkanäle (von denen in F i g. 1 der Radialkanal dargestellt ist) mit im Rotorkörper ausgebildeten, axia1
verlaufenden Kanälen 90 in Verbindung, welch letztere gemäß F i g. 2 am links gelegenen Ende des Rotors offer
sind. Alle Ringnuten 80 und 86 sind beidseitig voi O-Dichtungen 92 bzw. 94 umgeben, die in in de
Mantelfläche des inneren Stators ausgebildeten Nutei bzw. in in der äußeren Mantelfläche des Rotor
ausgebildeten Nuten angeordnet sind und als Dichtur gen für die Nuten 80 und 86 dienen.
Rohrleitungsbefestigungseinrichtungen 96 sind rn den Eingängen der Kanäle 78 und 82 verbunden. An de
Ausgängen der Kanäle 90 sind in den Rote Verbindungsrohre 98 eingeschraubt, die an ihren Ende
e,
Einrichtungen 100 zum Anschluß an Rohr- oder Schlauchleitungen aufweisen.
Mittig im Statorkörper 72 ist eine doppelwandige Leitung 102 mit zwei koaxial verlaufenden Rohren
angeordnet. Die Leitung 102 erstreckt sich ein Stück über beide Kollektorseiten hinaus. Die doppelwandige
Leitung 102 bildet zwei Kanäle zur Durchleitung eines Fluids, nämlich einen inneren Kanal und einen Kanal
zwischen den Wänden Rohre. Am Ausgangsende derselben erstreckt sich das innere Rohr über das
äußere Rohr hinaus. An diesem Ende werden beide Rohre von einer Büchse 104 umgeben. Die Büchse 104
ist gegenüber den Peripherien des äußeren bzw. inneren Rohres mit Hilfe von O-Ringen 106 und 108 abgedichtet.
Mit dem Eingangsende des Innenrohres ist ein Kniestück 110 verbunden, das an seinem freien Ende ein
Schlauchanschlußstück 112 aufweist. Der Raum zwischen dem äußeren und inneren Rohr der doppelwandigen
Leitung 102 ist mit einem Kniestück 113 verbunden.
Die Büchse 104 weist an ihrem Ausgangsende Gewindegänge zum Anschluß einer äußeren Leitung
auf, die das durch das Innenrohr fließende Fluid aufnimmt.
Darüber hinaus weist die Büchse 104 ein radial verlaufendes Knierohr 116 auf, das einen Ausgang vom
äußeren Kanal der doppelwandigen Leitung 102 bildet und in einem Verbindungsrohr 118 endet Das Rohr 118
ist mit Hilfe einer Sperrscheibe 120 mit zwei der an jeder Seite des Rohres 188 angeordneten Rohren 98 fest
verbunden. Am Ausgangsende des Rohres 118 ist ein Schlauchanschlußstück 122 vorgesehen. Mit Hilfe der
Sperrscheibe 120 ist die Rotorbüchse 104 mit dem Rotor 74 zur Drehung mit diesem gegenüber der Statoreinheit
fest verbunden.
Der Rotor 74 erstreckt sich an seinem Ausgangsende um einen bestimmten Betrag über die Statorteile 70 und
72 hinaus. An seiner Peripherie weist der Rotor 74 einen Endring 124 mit einer Aussparung 126 auf, deren
Funktion nachfolgend noch näher beschrieben wird.
In der dargestellten Ausführungsform dienen die entsprechenden Transportleitungen und Kanäle des
Kollektors folgenden Zwecken: Mittels der Kanäle 82 und 78 im äußeren bzw. inneren Statorteil und ihrer
Rohre 98 wird hydraulische Flüssigkeit zu den oben beschriebenen und für die unterschiedlichen Anordnungsbewegungen
des Bohrauslegers bestimmten hydraulischen Druckzylindern transportiert Über zwei
mit größerem Durchmesser versehene Kanäle 78' gemäß Fig.2, Einlaßrohre 96', einen ringförmigen
Austrittskanal 80' im Stator 72 sowie das entsprechende Auslaßrohr 98' wird Druckluft für den Rotationsmotor
des pneumatisch betätigten Bohrhammers 44 geleitet Über den inneren Transportkanal in der doppelwandigen
Leitung 102 und das entsprechende Kniestück 110
und den Auslaß wird Druckluft für den Schlagmotor des Bohrhammers 44 geleitet Durch den Ringraum
zwischen den Wänden der doppelwandigen Leitung 102 und dem entsprechenden Kniestück 113 und Rohr 118
wird der Bohrmaschine 44 Spülwasser zugeführt.
Zur Vervollständigung sind die Einlaßverbindungen gemäß Fig.4 und die entsprechenden Auslaßverbindungen
gemäß F i g. 3 mit den gleichen Bezugszeichen in Form kleiner Buchstaben bezeichnet.
Eine unabhängige Weiterbeförderung aller für den Bohrausleger erforderlichen Druckmittel wird mit Hilfe der oben beschriebenen Kollektoreinrichtung durchgeführt, deren Anordnung im Rahmen 2 nachfolgend noch näher beschrieben wird.
Eine unabhängige Weiterbeförderung aller für den Bohrausleger erforderlichen Druckmittel wird mit Hilfe der oben beschriebenen Kollektoreinrichtung durchgeführt, deren Anordnung im Rahmen 2 nachfolgend noch näher beschrieben wird.
rj Die Anordnung der Kollektoreinrichtung im Rahmen
2 ist insbesondere aus den F i g. 5 und 6 zu ersehen.
Die eine Abtriebswelle bildende und einen ringförmigen Endflansch 6 aufweisende Welle 4 ist in einer
durchgehenden öffnung im Rahmen 2 drehbar gelagert. ίο Die mit den Statorteilen 70 und 72 fest verbundene
Befestigungsplatte 76 ist am Rahmen mit Hilfe von Schrauben 130 befestigt Die zylindrische Welle 4 weist
an ihrer inneren Mantelfläche einen Fortsatz 132 auf, der mit der im Endring 124 der Kollektoreinheit
is ausgebildeten Aussparung 126 zusammenwirkt, wobei
die Kollektoreinrichtung nicht drehbar mit der Welle 4 verbunden ist.
Die Welle 4 wird mit Hilfe eines nachfolgend noch eingehender beschriebenen Zahnradgetriebes in Drehung
versetzt das von einem hydraulischen Rotationsmotor 140 betrieben wird.
Die Anordnung des Hydraulikmotors 140 und dessen Anbringung am Rahmen 2 ist insbesondere aus den
F i g. 7 und 8 zu ersehen. Der Hydraulikmotor 140 kann von konventioneller Konstruktion sein, die dem
Fachmann bekannt ist und daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben zu werden braucht.
Die Abtriebswelle des Hydraulikmotors 140 treibt ein
Schneckenrad an. In Fig.7 ist das am Rahmen 2
befestigte Schneckenradgehäuse 142 dargestellt Das Schneckenrad und ein damit kämmendes Zahnrad,
dessen Gehäuse 144 am Rahmen 2 befestigt ist, bilden zusammen einen Schneckentrieb, der eine am Rahmen 2
gelagerte und im Schneckentrieb angeordnete Zahnräder tragende Welle antreibt Die Welle trägt ein
weiteres Zahnrad 146, das mit einem an einer Welle 150 angeordneten Zahnrad 148 kämmt Die Welle 150
verläuft zur erstgenannten Welle parallel und ist im Rahmen 2 drehbar gelagert. Die Welle 150 ist in
Lagerdeckeln 152 und 154 gelagert
Die Welle 150 trägt ein weiteres Zahnrad 156, das bei
Bezugsziffer 158 mit einem Zahnrad 162 kämmt, das mit
Hilfe eines Keils 160 auf der Welle 4 verkeilt ist Das oben beschriebene Zahnradgetriebe weist in einer
praktischen Ausführungsform ein Ausgangsdrehmoment von 2000 kpm und ein Gesamtübersetzungsverhältnis
von 835 :1 auf.
Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielbare unbegrenzte Drehbewegung des Bohrauslegers
bringt wesentliche Vorteile mit sich. Somit sind keine zusätzlichen Bewegungen des Auslegers, wie ober
erläutert, erforderlich, um den Ausleger beispielsweis« in eine bestimmte Startposition zum Bohren vor
Bohrlöchern zu bewegen, welch letztere daher ii beliebiger Reihenfolge gebohrt werden können. Dar
über hinaus ist die unbegrenzte Drehbewegung de Bohrauslegers zur Mechanisierung und Programierunj
der Bohrarbeit von großer Bedeutung. Die gewählt' Anordnung mit einem Hydraulikmotor und einer
wi Zahnradgetriebe, das eine Welle mit einer Kollektorein
richtung von oben beschriebener Art antreibt, verrin gert darüber hinaus die gesamten Abmessungen de
Rahmens.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Bohrvorrichtung mit einem Rahmen, einem eine druckmittelbetätigte Bohreinrichtung tragenden
Bohrausleger, einem druckmittelbetätigten, gegenüber dem Rahmen um eine mittige Längsachse
drehbaren Einstell- oder Manövriermechanismus zur Bewegung des Auslegers in verschiedene
Stellungen, einer im Rahmen angeordneten Antriebseinrichtung zur Drehung des Mechanismus, ι ο
vom oder durch den Rahmen führenden Leitungen zur Durchleitung von Druck- oder Arbeitsfluid zum
Mechanismus und von Spül- und Betriebsfluid für die Bohreinrichtung, und mit einer Kollektoreinrichtung
zur Durchkitung dieser Fluide, die koaxial zur Rotationsachse des Mechanismus im Rahmen
angeordnet ist, wobei unter gleichzeitiger Durchleitung der Fluide der Mechanismus unbegrenzt
drehbar ist und die Kollektoreinrichtung eine gegenüber dem Rahmen unbewegbare Statoreinheit
mit Einlassen für die Fluide und eine zur Statoreinheit koaxial angebrachte, zusammen mit
dem Mechanismus in Drehung versetzbare und Auslässe für die Fluide aufweisende Rotoreinheit,
die Statoreinheit mit den Einlassen in Verbindung stehende Kanäle, die Rotoreinheit mit den Auslassen
in Verbindung stehende Kanäle sowie die Statoreinheit und die Rotoreinheit periphere Nuten zur
Verbindung der Kanäle der entsprechenden Einheiten aufweisen, dadurch gekennzeichnet, jo
daß die Statoreinheit zwei koaxial angeordnete zylindrische Statorteile (70, 72) aufweist, zwischen
denen die Rotoreinheit (74) drehbar angeordnet ist, daß eine doppelwandige Leitung (102) vorgesehen
ist mit einer inneren Zentralleitung und einer äußeren Leitung zwischen den Wänden und mit
Einlassen zu den Innen- und Außenleitungen, wobei die doppelwandige Leitung (102) gegenüber der
Kolletoreinrichtung mittig und nicht drehbar angebracht und in bezug auf die Rotationsachse des
Mechanismus koaxial angeordnet ist, und daß die Rotoreinheit (74) eäne am Auslaßende der doppelwandigen
Leitung (102) drehbar angeordnete Büchse (104) umfaßt, die einen mit der Außenleitung
der doppelwandigen Leitung (102) verbundenen Auslaß (116) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollektoreinrichtung in einem
zylindrischen Teil (4) angeordnet ist, das im Rahmen (2) eine Rotationswelle für den Mechanismus bildet
und Befestigungseinrichtungen für den Mechanismus aufweist, wobei das zylindrische Teil durch die
Antriebseinrichtung beaufschlagbar ist.
Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mit :inem Rahmen, einem eine druckmittelbetätigte Bohriinrichtung
tragenden Bohrausleger, einem druckmittel- bo
jetätigten, gegenüber dem Rahmen um eine mittige -ängsachse drehbaren Einstell- oder Manövrierrnecha-'lisnius
zur Bewegung des Auslegers in verschiedene Stellungen, einer im Rahmen angeordneten Antriebssinrichtung
zur Drehung des Mechanismus, vom oder ,,<-,
durch den Rahmen führenden Leitungen zur Durchleitung von Druck- oder Arbeitsfluid zum Mechanismus
und von Soul- und Betriebsfluid für die Bohreinrichtung, und mit einer Kollektoreinrichtung zur Durchleitung
dieser Fluide, die koaxial zur Rotationsachse des Mechanismus im Rahmen angeordnet ist, wobei unter
gleichzeitiger Durchleitung der Fluide der Mechanismus unbegrenzt drehbar ist und die Kollektoreinrichtung
eine gegenüber dem Rahmen unbewegbare Statoreinheit mit Einlassen für die Fluide und eine zur
Statoreinheit koaxial angebrachte, zusammen mit dem Mechanismus in Drehung versetzbare und Auslässe für
die Fluide aufweisende Rotoreinheit, die Statoreinheit mit den Einlassen in Verbindung stehende Kanäle die
Rotoreinheit mit den Auslässen in Verbindung stehende Kanäle sowie die Statoreinheit und die Rotoreinheit
periphere Nuten zur Verbindung der Kanäle der entsprechenden Einheiten aufweisen.
Moderne Bohrvorrichtungen sind mit einem Bohrausleger ausgerüstet, der um eine zur Längsachse der
Bohrvorrichtung im wesentlichen parallel verlaufende Achse herum drehbar ist. Dieser Bohrauslegertyp weist
im Vergleich zu anderen Typen bestimmte Vorteile auf. U. a. ist er einfach zu handhaben, und die Konstruktion
ist ziemlich gut zur Mechanisierung und zur Programmierung der Auslegerbewegungen geeignet.
Zum Stand der Technik zählen sowohl Bohrvorrichtungen, bei denen der Bohrausleger begrenzt wie auch
unbegrenzt drehbar ist.
Bei einer aus der Praxis bekannten Ausführungsform einer mit einem drehbaren Bohrausleger versehenen
Bohrvorrichtung wird die Drehbewegung mit Hilfe von Hydraulikmotoren und Zahnstangengetrieben ausgeführt.
Dies hat zur Folge, daß die Drehbewegung auf etwa 370 bis 400° begrenzt ist, d. h. auf etwas mehr als
eine Umdrehung.
Bei einer weiteren aus der Praxis bekannten Bohrvorrichtung wird die Drehbewegung mit Hilfe
zweier zueinander im Winkel angeordneter Hydraulikzylinder durchgeführt, die mit einem an der Drehwelle
des Auslegers angeordneten Kurbelzapfen verbunden sind. Diese Konstruktion läßt eine unbegrenzte
Drehbewegung zu, die jedoch nicht ausgenutzt werden kann, weil zwischen dem feststehenden Rahmen und
dem rotierenden Ausleger Druckleitungen zur Durchleitung verschiedener Arbeitsflüssigkeiten verlaufen
und diese Druckleitungen die Drehbewegung begrenzen.
Die US-PS 32 40 279 offenbart eine Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer Kollektoreinrichtung,
die unbegrenzt drehbar und koaxial zur Rotationsachse des Manövriermechanismus angeordnet ist.
Der DL-PS 77 476 ist eine ebensolche Ausbildung eines Bohrgeräteträgers entnehmbar.
Ferner sind aus den US-PS 35 17 694,31 66 344 sowie
28 10 650 Kollektoreinrichtungen bzw. Kupplungen zui
Überleitung fließfähiger Medien bekannt.
Alle bekannten Kollektoreinrichtungen bzw. Kupp lungen dienen zur Überleitung eines einzigen Druckmit
tels.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein« Bohrvorrichtung der eingangs genannten Art s<
auszubilden, daß die Übertragung von zweierle Druckmittel über die Drehverbindung zu den Verbrau
ehern hin möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die ir
kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebe nen Merkmale gelöst.
Die weitere Ausbildung des Erfindungsgegenstande geht aus dem Unteranspruch hervor.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehe
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |