DE2553112A1

DE2553112A1 - Bohrmaschine mit ausfahrbarem ausleger

Info

Publication number: DE2553112A1
Application number: DE19752553112
Authority: DE
Inventors: Antonin Airaudo
Original assignee: Individual
Current assignee: Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprock GmbH
Priority date: 1974-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1976-08-12
Also published as: US4020909A; DE2553112C2; FR2292850A1; JPS5191802A; GB1502626A

Description

Anmelder: Antonin AIRAUDO,

5, boulevard Notre-Dame, MARSEILLE (Bouchesdu-Rh8ne, Frankreich)

Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger
Priorität: Französische Patentanmeldung Nr. 74 41057
vom 26. November 1974

Vorliegende Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger, die insbesondere dazu bestimmt ist, Bohrungen oder Erdbohrungen großer Tiefe mittels eines Bohrgestänges zu erzeugen, das aus aufeinanderfolgend zusammengesetzten Elementen gebildet wird und an dessen unterem Ende das eigentliche
Bohrwerkzeug wie eine Bohrspitze, ein Rammhammer oder dgl. angeordnet ist.

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ORIGINAL INSPECIHD

Es sind Bohrmaschinen bekannt, die einen ausfahrbaren Ausleger mit einem festen Bühnen- oder Gestellvorbau aufweisen, auf dem mittels seitlicher doppeltwirkender Zylinder ein bewegliches Schiebeteil verschiebbar ist und längs dem der Bohrkopf zum Antreiben des Werkzeugs geführt ist. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Bohrkopfs mit den Bewegungen des beweglichen Schiebeteils synchronisieren. Diese Synchronisiereinrichtungen weisen ein erstes Paar Ketten auf, von denen jede um eine Rolle am oberen Abschnitt des beweglichen Schiebeteils geführt und an ihren Enden einerseits mit dem Bohrkopf und andererseits mit dem oberen Abschnitt des festen Bühnenvorbaus verbunden ist. Die Synchronisiereinrichtungen umfassen noch ein zweites Paar Ketten, von denen jede um eine Rolle am unteren Abschnitt des beweglichen Schiebeteils geführt und an ihren Enden einerseits mit dem Bohrkopf und andererseits ebenfalls mit dem oberen Abschnitt des festen Bühnenvorbaus verbunden ist.

Solche Maschinen wurden für den Bergbau geschaffen und sind dazu bestimmt, Löcher mäßigen Durchmessers und geringer Tiefe, in der Größenordnung von einigen Metern, zu erzeugen, in welche Löcher Sprengstoff zum Absprengen der Abbaustrecke eingegeben wird. Sie eignen sich in keinster Weise zum Einbringen von Bohrungen bzw. Erdbohrungen größerer Tiefe, wofür sie nicht vorgesehen sind.

Die doppeltwirkenden Zylinder, welche das feste und das bewegliche Teil des Auslegers verbinden, sind auf jeder Seite dieser Teile angeordnet und sie können aus diesem Grunde nicht die großen Kräfte beim Anheben eines Bohrgestänges oder die

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noch beträchtlicheren Kräfte abstützen, die beim Klemmen des Bohrgestänges auftreten. Ein Knicken der Zylinder und die Notwendigkeit, sie außer Betrieb zu setzen, wären die unabänderliche Folge. Die Zylinder sind außerdem in Abstand vom Fuß der festen Bühne befestigt, während die Schlauchleitungen zur Speisung des Bohrkopfes sich auf einer Trommel abstützen, die in Abstand vom oberen Ende des beweglichen Schiebeteils und innerhalb dieses Schiebeteils angeordnet ist, so daß der Nutzweg des Bohrkopfes bezüglich der Länge der festen Bühne einen Wirkungsgrad von ca 0,880 hat. Das bedeutet einen mittelmäßigen Gewinn bezüglich der Möglichkeiten, die ein konventioneller, nicht ausfahrbarer Ausleger bietet, und für den Aufbau des Bohrgestänges können nur Elemente begrenzter Länge eingesetzt werden.

Die Fluchtabweichung des Rücktrumms der Ketten vom Bohrkopf bezüglich der Achse dieses Bohrkopfs einerseits und der Achsen der Zylinder und der Rollen, um die die Ketten geführt sind, andererseits sowie die Entfernung der Stoß- und Abstützachsen machen einen Einsatz einer solchen Maschine für Tiefbohrungen unmöglich, da sonst ein beschleunigter Verschleiß an den in Berührung stehenden Oberflächen aufgrund der ,mangelhaften Verschiebebewegungen der beweglichen Maschinenteile auftreten würde. Die völlige Fluchtabweichung der Achsen der Antriebsorgane und der Achsen der beweglichen Teile hat eine schlechte Führung des Bohrgestänges zurfolge und ist die Ursache für Klemmungen und einer raschen Zerstörung der kostspieligen Verbindungen der Elemente oder Verlängerungsstücke des Bohrgestänges.

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Die schädlichen Wirkungen der Fluchtabweichungen werden bei einem evtl. Einsatz der Maschine für Tiefbohrungen noch dadurch verstärkt, daß keine Einrichtungen zum Einstellen der Kettenspannung vorgesehen sind.

Aufgrund der gleitenden Lagerung der seitlichen Profilträger des beweglichen Schiebeteils auf den Seiten des festen Bühlenvorbaus reiben große Oberflächen gegeneinander, so daß der Verschiebung des Schiebeteils große Widerstandskräfte entgegenwirken und ein großer Verschleiß an diesen Oberflächen auftritt, zwischen die sich während des Betriebs Schleifteilchen einlegen.

Die bekannte, oben beschriebene Maschine ist mit flexiblen Versorgungsschlauchen ausgerüstet, die^%sich auf einer Trommel abstützen, die im Innern des beweglichen Schiebeteils und in Abstand vom Ende dieses Schiebeteils auf der Achse angeordnet ist, welche die Umlenkrollen für die Ketten trägt. Die Folge ist ein kürzerer Verschiebeweg des Bohrkopfes und die Bildung von hängenden Schlingen beim Einziehen des Auslegers. Diese Schlingenbildung kann zu Beschädigungen der Versorgungsleitungen führen und außerdem behindert sie die Arbeiten.

Mit vorliegender Erfindung soll eine Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger geschaffen werden, die sich besser zum Einbringen von Tiefbohrungen eignet, die, falls erforderlich, relativ großen Durchmesser haben. Vorteilhaft soll der Bohr- oder Drehkopf einen längstmöglichen Verschiebeweg ausführen können, so daß für den Aufbau des Bohrgestänges Elemente oder Verbindungsstangen großer Länge eingesetzt werden können.

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Die zu schaffende Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger soll robust sein, um große Kräfte sowohl beim Einbringen der Bohrung als auch beim Anheben des Bohrgestänges abstützen zu können. Sie soll frei von Mangeln sein, die ihre Zerstörung oder eine vorzeitige Abnutzung ihrer verschiedenen Teile oder der Teile des Bohrgestänges zurfolge haben.

Schließlich soll mit vorliegender Erfindung eine Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger geschaffen werden, bei der die flexiblen Versorgungsleitungen so verlegt sind, daß diese, während sie eine maximale Verschiebung des Drehkopfes in eine obere Stellung zulassen, beim Abwärtsbewegen des Drehkopfes und des beweglichen Schiebeteils keine hängende Schlinge bilden.

Die Lösung der gestellten Aufgaben wird mit einer Bohrmaschine gemäß den Patentansprüchen erreicht.

Die erfindungsgemaße Bohrmaschine zeichnet sich dadurch aus, daß' sie eine Bühne oder ein festes unteres Teil, ein Schiebeteil oder ein bewegliches oberes Teil besitzt, das parallel auf dem festen unteren Teil verschiebbar ist, einen längs des Schiebeteils beweglich geführten Drehkopf oder Motor, und Einrichtungen zum Anheben und Absenken des beweglichen oberen Teils gleichzeitig mit dem Aufwärts- und Abwärtsbewegen des Drehkopfes aufweist, welche Einrichtungen zwei doppeltwirkende Zylinder umfassen, die im Innern der Ständer der festen Bühne untergebracht sind und den Drehtisch oder Bohrtisch, der den Fuß der festen Bühne des Auslegers bildet, mit der Spitze des beweglichen Schiebeteils dieses Auslegers verbinden.

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Die Einrichtungen, die ein synchrones Bewegen des Drehkopfes und des beweglichen Schiebeteils des Auslegers bewirken, umfassen ferner ein erstes Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am oberen Ende jedes Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihrem einen Ende an den Drehkopf und mit ihrem anderen Ende an eine das obere Ende der Ständer der festen Bühne des Auslegers starr verbindende Querstrebe angeschlossen ist, sowie ein zweites Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am unteren Ende jedes Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihren Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an die genannte Querstrebe angeschlossen ist.

Die Achsen der Zylinder und die Achsen der Rollen, um die die Ketten laufen, sind dabei in derselben Ebene angeordnet.

Gemäß einem weiteren Merkmal ist das Trumm der Ketten, das den Drehkopf oder Motor mit den Rollen, über die die Ketten laufen, verbindet, in derselben Ebene wie die Längsachse des Drehkopfes angeordnet.

Zweckmäßig weist die erfindungsgemäße Bohrmaschine auch Einrichtungen zum Einstellen der Kettenspannungen auf.

Vorteilhaft erfolgt die verschiebbare Lagerung des beweglichen Schiebeteils einerseits durch schwingend am unteren Ende des Schiebeteils gelagerte Rollen, die auf der festen unteren Bühne abrollen, und andererseits mittels schwingend am oberen Ende der festen Bühne gelagerte Rollen, die auf dem beweglichen Schiebeteil abrollen.

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Die flexiblen Schlauchleitungen, die zum Drehkopf oder Motor geführt sind, weisen zweckmäßig jeweils ein Teilstück auf, das sich am oberen Ende des beweglichen Schiebeteils des Auslegers abstützt und mit seinen Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an eine die Ständer der festen Bühne des Auslegers verbindende Querstrebe befestigt ist.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist das Stützorgan für die flexiblen Schlauchleitungen auf der Außenseite der Platte angeordnet, welche die Ständer des Schiebe- oder beweglichen oberen Teils des Auslegers miteinander verbindet.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand beigefügter Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine vereinfachte Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Bohrmaschine, die auf das Rückteil eines Lastkraftwagens montiert ist und deren ausfahrbarer Ausleger in der weitest ausgefahrenen Stellung gezeigt istj

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Vorderansicht, bei der der Ausleger jedoch in eingefahrenem Zustand gezeigt ist;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Vorderansicht, jedoch in größerem Maßstab3

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fig. 3}

Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Vorderansicht, jedoch in größerem Maßstab}

Fig. 6 Einen Längsschnitt entlang der Linie 6 - 6 in Fig. 5; Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 7 - 7 in Fig. 5}

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Fig. 8 einen Querschnitt durch das untere Teil der Maschine entlang der Linie 8 - 8 in Fig. 3, wobei die gestrichelten Linien den Raum umreißen, den der Drehkopf einnimmt;

Fig. 9 einen Querschnitt durch den oberen Teil der Maschine entlang der Linie 9 - 9 in Fig. 3j

Fig.10 einen Längsschnitt zur Darstellung der Anordnung eines Zylinders im Ständer der festen Bühne des Auslegers;

Fig.11 eine teilweise geschnittene Teilansicht eines Beispiels zur Ausführung und Montage der Schwingrollen;

Fig.12 einen Querschnitt entlang der Linie 12 - 12 in Fig.11;

Fig.13 einen Teillängsschnitt einer Ausführungsform einer Einrichtung zur Einstellung der Kettenspannungen.

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Die in den Zeichnungen dargestellte vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgeraäßen Bohr- oder Erdbohrmaschine ist in zweckmäßiger Weise an das Rückteil eines Lastkraftwagens montiert, sie könnte aber ebenso an irgendeinem anderen verlagerbaren Tisch oder Gestell angeordnet bzw. von diesem getragen sein. Es ist auch keineswegs ausgeschlossen, die erfindungsgemäße Maschine bei einer ortsfesten Anlage einzusetzen.

Die Maschine nach der Erfindung ist insbesondere zur Ausführung von Bohrungen oder Erdbohrungen bestimmt, die in große Tiefen reichen können, d.h. sie ist bestimmt, in vertikaler oder geneigter Richtung zu arbeiten. Aus diesem Grund werden im Nachfolgenden Ausdrücke wie "unterer Teil", "oberer Teil", "Ständer", "Fuß", "Spitze", usw. verwendet. Es versteht sich indessen von selbst, daß es sich um keine die Erfindung begrenzenden Ausdrücke handelt, da die erfindungsgemäße Maschine, falls notwendig, auch in der Horizontalen arbeiten kann, wie man leicht feststellen wird.

Die Maschine nach der Erfindung weist einen ausfahrbaren Mast oder Ausleger auf, der sich aus wenigstens zwei Teilen zusammensetzt, nämlich aus einer Bühne oder einem festen unteren Teil und aus einem Schiebe- oder beweglichen oberen Teil, das verschiebbar auf dem unteren Teil sitzt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform sind sowohl der untere als auch der obere Teil jeweils aus zwei Elementen aufgebaut, die parallel angeordnet und in geeigneter Weise querverstrebt sind.

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So setzt sich der untere Teil aus zwei Ständern 1 zusammen, die Metallträger vierseitigen, z.B. rechtwinkligen Querschnitts sind und deren Fuß durch Schweißen oder in anderer Weise an einen Dreh- oder Bohrtisch 2 befestigt ist, der als untere Querverstrebung für diese Ständer dient. Der Bohrtisch 2 weist in üblicher Weise eine Öffnung 2a zum Durchtritt und zur Zentrierung des (nicht dargestellten) Bohrgestänges auf. An den Öffnungsrändern sind im allgemeinen (nicht gezeigte) weiche Dichtlappen aufgehängt, ura Staub- oder Schmutzdurchtritt zu verhindern.

Die Ständer 1 sind außerdem durch eine obere Querstrebe 3 und je nach Höhe der Ständer durch eine oder mehrere Zwischenstreben 3a, 3b usw. starr miteinander verbunden. Die Querstreben 3, 3a, 3b ... sind auf der Rückseite des Auslegers angeordnet und haben zweckmäßig eine ausgebauchte oder überstehende Form, um die Verschiebungen des oberen Teils des Auslegers und des Drehkopfes nicht zu behindern. Sie sind vorzugsweise durch seitliche Arme 4, die parallel zu den Ständern 1 verlaufen, miteinander verbunden. Nahe seinem Fuß trägt jeder Ständer 1 einen Flansch 5, die erlauben, den Ausleger mittels einer Achse 6 am Chassis C eines Lastkraftwagens oder an irgenwelchen anderen verfahrbaren Plattformen oder Gestellen anaulenken.

Einer oder mehrere Arbeitszylinder 7 verbinden beispielsweise das Chassis C mit dem Arm 4, so daß der Ausleger je nach Richtung der zu bohrenden Löcher oder Einstiche in die ,gewünschte Stellung von der Vertikalen über sämtliche Zwischenstellungen in die Horizontale gebracht werden kann. In den Zeichnungen ist der Ausleger in einer vertikalen Stellung gezeigt.

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Der Schiebe- oder bewegliche obere Teil des Auslegers ist ebenfalls aus zwei Ständern aufgebaut, die vorteilhaft von zwei Metallträgern 11 vierseitigen, vorzugsweise rechtwinkligen Querschnitts gebildet werden und von denen jeder längs des Ständers 1 der festen Bühne verschiebbar angeordnet ist.

Diese Träger sind fest querverstrebt und zwar einerseits an ihrem Fuß durch eine Platte 12, die vorne eine Aussparung für den Vorbeitritt des Bohrgestänges aufweist, und andererseits an ihrer Spitze durch eine Platte 13, die größere Ausmaße als die Platte 12 besitzt und seitlich über die äußere Seitenfläche der Ständer 11 vorsteht.

Die Länge der Träger 1 und 11 ist von der Art der Arbeiten abhängig, für welche die Haschine bestimmt ist, sowie von der Länge der Elemente oder Bohrverlängerungsgest&nge, die man einzusetzen wünscht.

Andererseits können die Träger 1 und 11 zueinander im wesentlichen gleiche Länge aufweisen, wie das bei der dargestellten Ausführungsform der Fall ist. In diesem Fall hat der Ausleger in seinem eingezogenen Zustand eine begrenzte Höhe entsprechend der Höhe seines unteren Teils, wodurch sich der Transport der Maschine von einer Arbeitsstelle zu einer anderen erleichtert und deren Abstellen bei Nichtgebrauch in einem Raum begrenzter Höhe möglich ist. Nichtsdestotrotz kann sie eine beträchtliche Höhe einnehmen, nämlich fast das doppelte ihrer Miniraalhöhe, wenn ihr oberer Teil maximal ausgefahren ist, so daß für den Aufbau des Bohrgestänges Elemente großer Länge verwendet werden können.

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Das Anheben und Absenken des oberen Teils des Mastes oder Auslegers erfolgt mittels zweier seitlicher, doppelt wirkender Zylinder 15, die den Bohrtisch, der den Fuß der festen Bühne bildet, mit der Platte 13 an der Spitze des beweglichen Schiebeteils verbinden. Das untere Ende der Zylinder ist mittels irgendwelcher bekannter Befestigungsmittel 8 am Bohrtisch 2 befestigt, während das äußere Ende der Zylinderkolbenstange ebenfalls mittels bekannter Befestigungsmittel 9 an die Platte 13 anschließt. Besonders zweckmäßig ist die Unterbringung der Zylinder 15 im Innern der Ständer 1 der Bühne bzw. des festen-unteren Teils des Auslegers, wie dies deutlich Fig. 10 zeigt. Auf diese Weise ist ein Knikken der Zylinder selbst bei Einwirkung großer Kräfte, besonders beim Anheben des Bohrgestänges oder wenn das Bohrgestänge klemmt, weitgehend ausgeschlossen.

Außerdem gewähren die Haltepositioneh der Zylinder 15 für den Motor oder Drehkopf 16 einen Nutzweg maximaler Amplitude von einem Ende zum anderen des ausfahrbaren Auslegers, wie dies deutlich aus der nachfolgenden Beschreibung hervorgehen wird.

Der durch diese Anordnung gewonnene Nutzweg für den Motor ist dem Nutzweg vergleichbar, wie er mit üblichen Auslegern erreicht wird, die zweimal so lang, zweimal so schwer und zwei mal so voluminös sind.

Die Anordnung der Zylinder 15 im Innern der Ständer 1 der festen Bühne ermöglicht ein Zusammenrücken der Stoßachsen des festen Teil bezüglich des beweglichen Teils.

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Die verschiebliche Lagerung des beweglichen Schiebeteils wird einerseits durch Rollen 10 bewerkstelligt, die an das untere Ende dieses Schiebteils montiert sind und auf der festen Bühne abrollen, und andererseits durch Rollen 10a realisiert, die am oberen Ende der festen Bühne gelagert sind und auf dem beweglichen Schiebteil abrollen. Diese Rollen sind schematisch in Fig. 3-6 und in größerer Einzelheit in den Fig. 8 und 9 dargestellt.

Gemäß Fig. 8 ist eine Rolle 10 mit einer Laufrille mit einer Neigung von ca 45 auf die Vorder- und Rückseite des Fußes jedes beweglichen Trägers 11 montiert. Diese Rollen laufen auf den gegenüberliegenden Innenkanten der Träger 1 des festen unteren Teils des Auslegers ab,wobei die Laufrille der Rollen ein diesen abgerundeten Innenkanten komplementären Profil aufweist.

In gleicher Weise sind gemäß Fig. 9 Rollen 10a mit Laufrillen mit einer Neigung von ca 45 auf die Vorder- und Rückseite des oberen Abschnitts jedes festen Ständers 1 montiert. Diese Rollen laufen auf den gegenüberliegenden Außenkanten der Ständer 11 des beweglichen Schiebeteils ab.

Gemäß der Erfindung ist für die Achse der Rollen 10 und 10a eine Schwingmöglichkeit geringer Amplitude vorgesehen.

In Fig. 11 und 12 ist eine zweckmäßige Ausführungsform solcher schwingender Rollen dargestellt. Ein Rollenträger 25 weist eine Achse 25a zur Lagerung der eigentlichen Rolle 26 auf, welche Achse eine Neigung in der Größenordnung von 45 bezüglich der Stützfläche dieses Rollenträgers hat.

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Der Rollenträger ist mit einer Bohrung 27 versehen, durch die sich eine Achse 28 erstreckt, die von zwei seitlichen Auflagern 29 gehalten ist, die ihrerseits an ihrem Fuß durch eine Platte oder Befestigungskonsole 30 starr verbunden sind. Senkrecht zur Bohrung 27 und hinter dieser weist der Rollenträger mindestens eine, vorteilhaft jedoch zwei Bohrungen 31 auf, in denen je eine Druckfeder 32 angeordnet ist, die sich einerseits gegen die Konsole 30 und andererseits gegen eine Druckplatte 33 abstützen, die in irgendeiner bekannten Weise, beispielsweise durch Schrauben, gegen die Oberseite des Rollenträgers befestigt ist.

Der Rollenträger weist auf seiner Unterseite eine Schräge 34 auf, die auf der Höhe der Achse der Bohrung 27 beginnt.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Einheit Rolle 26 -Rollenträger 25 gegen die Kraft der Federn 32 um die Achse schwingen kann.

Die so aufgebauten Rollen können durch Festspannen oder

Schweißen mittels der Konsole 30 und geeigneten Verstärkungen auf der Vorder- und Rückseite der Ständer 1 oder 11 des Auslegers befestigt werden. Sie ermöglichen insbesondere:

- das Spiel zwischen den festen und beweglichen Ständern des Auslegers festzulegen und zu begrenzen;

- einen konstanten Andruck der Rollen auf ihren Laufwegen zu erhalten, so daß sie beim Aus- oder Einfahren des Auslegers sofort und beständig drehen j

- jede Berührung und Reibung zwischen dem festen und beweglichen Teil des Auslegers zu vermeiden und dadurch jegliche Abnutzung an diesen Teilen auszuschalten}

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- die Torsionsmomente zu neutralisieren, die in allen Richtungen während des Betriebs auf den festen und beweglichen Teil des Auslegers einwirken können;

- die Kräfte zu verringern, die zum Bewegen des beweglichen Teils der Maschine erforderlich sind, da das bewegliche Schiebeteil in allen Stellungen, einschließlich in geneigten Stellungen für geologische Untersuchungen, leicht und sauber gleitet.

Der Drehkopf 16 der Maschine, der in üblicher bekannter Weise ein Hydraulikmotor ist, sitzt verschieblich auf den Trägern

Zu diesem Zweck trägt er an der Seite Führungsschlitten 17, über die er auf den Trägern verschieblich ist. Diese Führungsschlitten sind vorteilhaft mit Rollen 17a ausgerüstet, die schematisch in Fig. 3 und 5eingezeichnet sind und deren Stellung in Fig, 9 durch ihre Achsen angedeutet ist. Die Rollen 17a laufen beispielsweise auf den Innenkanten der Träger 11 ab, wodurch ein leichtes Verschieben des Drehkopfes 16 längs dieser Träger möglich ist.

Die Maschine weist in bekannter Weise Einrichtungen zum Synchronisieren der Anhebebewegung des oberen Teils des Auslegers und der Aufwärtsbewegung des Drehkopfes längs dieses Teils bzw. umgekehrt zum Synchronisieren der Absenkbewegung des oberen Auslegerteils und der Abwärtsbewegung des Drehkopfes auf. Aufgrund dieser Synchronisiereinrichtungen befindet sich der Drehkopf am Fuß des Auslegers, solange der obere bewegliche Teil vollständig eingezogen ist (Fig. 2,5 und 6), während er die Spitze des Auslegers erreicht, wenn der obere bewegliche Teil maximal ausgefahren ist (Fig. 1,3 und 4).

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Die Synchronisiereinrichtungen, zu denen auch die Zylinder 15 gehören, umfassen noch folgende Teile:

- ein erstes Paar Ketten 18 (oder irgendwelche anderen flexiblen Bänder), von denen jede um eine frei umlaufende Rolle oder ein anderes Drehteil 19 am oberen Ende jedes Trägers läuft und mit ihrem einen Ende am Führungsschlitten 17 oder am Gehäuse des Drehkopfes 16 befestigt und mit ihrem anderen Ende an die Querstreben 3, 3a angeschlossen ist, die das obere Ende der festen Ständer 1 starr miteinander verbinden;

- ein zweites Paar Ketten 20 (oder irgendwelche anderen flexiblen Bänder), von denen jede um eine frei umlaufende Rolle oder ein sonstiges Drehteil 21 am unteren Ende jedes Trägers 11 läuft und mit ihrem einen Ende am Führungsschlitten 17 oder am Gehäuse des Drehkopfes 16 befestigt und mit ihrem anderen Ende an die genannten oberen Querstreben 3, 3a angeschlossen ist. Die Rollen 19 und 21 sind gleich und sie sind gegen die Innenseite der Träger 11 montiert.

Man sieht, daß ein Ausfahren des beweglichen Teils des Auslegers eine Aufwartsbewegung des Drehkopfes längs dieses beweglichen Teils über die Ketten 18 zurfolge hat, an denen er aufgehängt ist. Umgekehrt bewirkt ein Absenken des oberen Auslegerteils ein Abwärtsziehen des Drehkopfes durch die Ketten Man kann auch feststellen, daß die Verschiebungen des Drehkopfes mit einer Geschwindigkeit erfolgen, die doppelt so groß ist wie die Geschwindigkeit der Bewegungen des oberen Teils des Mastes oder Auslegers.

Gemäß einem wesentlichen Merkmal der Erfindung sind die Achsen der Zylinder 15 und die Achsen der Rollen 19 und 21 in derselben Ebene P-T angeordnet (Fig. 8 und 9), während

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dasTrummder Ketten 18 und 20, das den Drehkopf oder Motor mit den Rollen 19 bzw. 21 verbindet, sich in derselben Ebene P¹ - P¹ wie die Längsachse des Drehkopfes befindet (Fig. 4, 6 und 9).

Aufgrund dieser Anordnungen können die beweglichen Teile der Maschine und das Bohrgestänge mit Druck- und Zugkräften beaufschlagt werden, deren Wirkungslinie vollkommen geradlinig und parallel zur Achse der Zylinder 15 verläuft, welche diese Kräfte erzeugen.

Die Resultierende der Druck- oder Stoßkräfte und der Einziehkräfte befindet sich somit in der Ebene der Achsen der Zylinder. Die Anschlüsse der Ketten 18, 20 sind in Tangentialebenen zu den Rollen 19 und 21 angeordnet (Ebenen P¹ - P¹, P'¹ P¹·), wobei die genannte Resultierende durch die Achsen dieser Rollen geht.

Auf diese Weise sind die beweglichen Organe der Maschine und das Bohrgestänge sowohl beim Einbringen der Bohrung als auch beim Anheben sauber geführt, ohne daß sie Kippkräften ausgesetzt wären. Es ergibt sich daraus ein störungsfreier Betrieb, ohne irgendwelche Reibung und ohne Abnutzung der festen und beweglichen Teile der Maschine. Das Bohrgestänge bleibt sauber in dem Drehtisch 2 geführt und es besteht keine Gefahr, daß die Verbindungsteile der Elemente oder Verlängerungsstücke des Bohrgestänges beschädigt werden könnten.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal erfolgt die Befestigung der Ketten 18 und 20 an den oberen Querstreben 3, 3a über Einrichtungen, die ein Einstellen der Kettenspannung ermöglichen.

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Zu diesem Zweck ist das Ende jedes Paares der Ketten 18,20 in einer Doppelverankerung oder in einem Befestigungskopf 14 (Fig. 13) befestigt, der auf der Rückseite eine Gewindestange 22 aufweist. Die Verankerung 14 sitzt verschieblich in einer Führung 34·, die beispielsweise durch Schweißen fest mit den oberen Querstreben 3,3a verbunden ist. Die Gewindestange 22 ragt durch eine Öffnung in einer Platte 35, welche die hintere Abschlußwand der Führung bildet. Eine Mutter und Gegenmutter 39, die auf das Ende der Gewindestange 22 geschraubt sind und sich gegen die Rückseite der Platte 35 abstützen, erlauben ein Vergrößern oder Vermindern der Spannung der Ketten 18,20.

Zur besseren Abstützung der befestigten Kettenenden ist die Führung 34 auf ihrer Eintrittsseite mit Abrundungerv 34a versehen, gegen die sich die Kettenenden anlegen. Die Abrundungen 34a enden in der Ebene P¹¹ - P^lf, die tangential zu den Rollen 19 und 21 verläuft, so daß das Trumm der Ketten 18,20 sich genau parallel erstreckt.

Die Einrichtungen zur Einstellung der Kettenspannungen ermöglichen insbesondere eine genaue Ausrichtung der Achse des Motors oder Drehkopfs 16, des Bohrgestänges und der (nicht dargestellten) Gestängeführung in der Öffnung 2a des Drehtische 2 beizubehalten und eine Abnutzung des Aufbaus und besonders der Verbindungen beim Zusammen- oder Auseinanderschrauben der Elemente oder Verbindungsstücke, die das Bohrgestänge bilden, zu vermeiden; diese müssen während dieser Tätigkeiten genauestens ausgefluchtet sein, um eine rasche Zerstörung dieser wichtigen und kostspieligen Organe zu verhindern.

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Bei der erfindungsgemäßen Maschine sind die Schläuche, die zum Drehkopf führen, so verlegt, daß sich beim Verschieben des Drehkopfes nach unten keine hängenden Schleifen bilden.

Die Schläuche 23, 23a, 23b, 23c..., die mit dem Drehkopf verbunden sind, und beispielsweise zur Zu- und Abfuhr der Hydraulikflüssigkeit für den Hydraulikmotor, zur Zufuhr von Pressluft für das Bohrwerkzeug durch das Bohrgestänge, zum Einspritzen von Wasser usw dienen, sind an der Spitze des

beweglichen oberen Teils des Auslegers gehalten. Jeder Schlauch besitzt ein Teilstück, das einerseits mit dem Drehkopf und andererseits an eine an sich bekannte dichte Kupplungsmuffe 36 angeschlossen ist, welche an die oberen Querstreben 3, 3a befestigt ist.

Ein anderes Teilstück dieser Schläuche verbindet die Kupplungsmuffe mit einer Speisequelle (Hydraulikpumpe, Kompressor usw.), die auf dem Chassis des Fahrzeugs angeordnet ist.

Man erkennt, daß beim Einziehen des oberen Teils des Auslegers der Drehkopf sich ebenfalls längs dieses Teils abwärts bewegt und dabei die Schläuche nach sich zieht, die über die Auslegerspitze gleiten. Die Länge des Trurams jedes Schlauchstücks, das zwischen der festen Kupplungsmuffe 36 und der Auslegerspitze angeordnet ist, vermindert sich dabei, während das Trumm zwischen Auslegerspitze und Drehkopf größer wird.

Beim Anheben des oberen Teils des Auslegers spielen sich die Vorgänge mit umgekehrter Bewegungsrichtung ab.

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Die Schlauchteilstücke, die an den Drehkopf angeschlossen sind, bleiben immer ordentlich gespannt und bilden keine Schlinge, wie auch immer die Stellung der beweglichen Elemente (oberes Schiebeteil und Drehkopf) der Maschine sei. Sie befinden sich ständig in bester Arbeitsposition.

Die Schlauchteilstücke, die mit dem Drehkopf verbunden sind, laufen über ein Rad 24, das auf einer Achse 37 frei drehbar ist. Die Achse 37 wird von Flanschen 38 gehalten, die auf der Oberseite der Platte 13 angeordnet sind, welche als obere Querstrebe der Ständer 11 des beweglichen Schiebeteils dient.

Aufgrund dieser Anordnung kann sich der Motor oder Drehkopf im ganz ausgefahrenen Zustand des Auslegers der Platte 13 sehr stark nähern, so daß man einen Nutzweg für den Drehkopf erhält, der von einem Ende zum anderen Ende des Auslegers reicht. Die die Achse 37 haltenden Flansche 38 können mit bekannten Einrichtungen versehen sein, die ein Einstellen der Achse 37 in der Längsebene des Auslegers gestatten, um Längungen der Schläuche auszugleichen, die sich häufig nach einer gewissen Betriebsdauer einstellen. Auf diese Weise wird eine vorzeitige Zerstörung der Schläuche vermieden.

Um die Beschreibung und die Zeichnungen nicht unnütz zu belasten, wurden an sich bekannte Einrichtungen, wie ein Staubexhaustor und ein Hilfszylinder zum Entkuppeln der Verlängerungsstücke oder Stangen des Bohrgestänges, die üblicherweise an Bohroder Erdbohrmaschinen vorgesehen sind, weder beschrieben noch gezeichnet.

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Aus dem gleichen Grund wurden weder die Fluidspeisequellen beschrieben oder gezeigt, die auf dem Chassis des Fahrzeugs angeordnet sind und zum Betreiben der Zylinder, des Drehkopfes und des Bohrwerkzeuges benötigt werden, noch die verschiedenen Steuereinrichtungen für diese Teile, die in bekannter Weise ausgebildet sind.

In der vorangehenden Beschreibung wurden bereits einige Vorteile hervorgehoben, die mit der Maschine nach der Erfindung erhalten werden. Solche Vorteile sind der kompakte und robuste Aufbau der Maschine, die Kraft,welche die Zylinder ohne Knickgefahr entwickeln können, die saubere Führung der beweglichen Teile und die vernünftige Aufteilung der ihre Bewegungen hervorrufenden Kräfte. Aufgrund dieser Konzeption können starke Bohrmaschinen gebaut werden, die sich für Bohrungen relativ großen Durchmessers bis zu Tiefen von mehr als 1000 m bei hohen Drücken eignen.

Die relative Leichtigkeit des Auslegers ermöglicht seine Anbringung an leichten geländegängigen Fahrzeugen geringer Laderaumhöhe.

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Claims

Patentansprüche ;

!.Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger, mit einer festen unteren Bühne, einem beweglichen oberen Schiebeteil, der parallel zu dieser festen Bühne verschiebbar ist, einem Drehkopf, der längs des Schiebeteils beweglich geführt ist, Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Schiebeteils synchron mit der Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Drehkopfes, bestehend aus zwei doppeltwirkenden Zylindern die den Fußabschnitt der festen Bühne mit dem oberen Abschnitt des beweglichen Schiebeteils verbinden, einem ersten Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am oberen Ende jedes Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihrem einen Ende an den Drehkopf und mit ihrem anderen Ende an eine das obere Ende der Ständer der festen Bühne starr verbindende Querstrebe angeschlossen ist, einem zweiten Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am unteren Ende des Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihren Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an die genannte Querstrebe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Zylinder (15) und die Achsen der Rollen (19,21) in derselben Ebene (P-P) angeordnet sind.
2.Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß das Trumm der Ketten (18,20), das den Drehkopf (16) mit den Rollen (19 bzw. 21), über die die Ketten laufen , verbindet, in derselben Ebene (P¹ - P¹) wie die Längsachse des Drehkopfes (16) oder Motors angeordnet ist, und daß die Anschlüsse der Ketten sich in einer zu den Rollen tangentialen Ebene befinden.

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3.Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger, mit einer festen unteren Bühne, einem beweglichen oberen Schiebeteil, der parallel zu dieser festen Bühne verschiebbar ist, einem Drehkopf oder Motor, der längs des Schiebeteils beweglich geführt ist, Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Schiebeteils synchron mit der Aufwärts- bzw. Abwärtsbe-* wegung des Drehkopfes, bestehend aus zwei doppeltwirkenden Zylindern, die den Fußabschnitt der festen Bühne mit dem oberen Abschnitt des beweglichen Schiebeteils verbinden, einem ersten Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am oberen Ende jedes Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihrem einen Ende an den Drehkopf und mit ihrem anderen Ende an eine das obere Ende der Ständer der festen Bühne starr verbindende Querstrebe angeschlossen ist, einem zweiten Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am unteren Ende jedes Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihren Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an die genannte Querstrebe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die doppeltwirkenden Zylinder (15) zum Antreiben der beweglichen Teile (11,16) in den Ständern (1) der festen unteren Bühne untergebracht und einerseits an den Drehtisch (2) und andererseits an die Spitze des beweglichen Schiebeteils (11) des Auslegers angeschlossen sind.
4.Bohrmaschine nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Einrichtungen (14,22,39) zum Einstellen der Spannung der Ketten (18,20).

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5.Bohrmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Einstellen der Kettenspannung für jeden seitlichen Kettenzug (18,20) einen Befestigungskopf (14) aufweisen, an dem ein Ende der Ketten verankert ist, welcher Befestigungskopf verschieblich in einer mit der oberen Querstrebe (3,3a) der Ständer (1) der festen Bühne fest verbundenen Führung (34) sitzt und mit einer hinteren Gewindestange (22) versehen ist, die durch eine Öffnung in der hinteren Abschlußwand (35) der Führung ragt, wobei eine Mutter mit Gegenmutter (39) auf die Gewindestange aufgeschraubt ist und sich gegen die hintere'Abschlußwand der Führung abstützt, wodurch ein Einstellen der Kettenspannung möglich ist.
6.Bohrmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsseite der Führung (34) mit Abrundungen (34a) versehen ist, gegen die Sich die Befestigungs-

. enden der Ketten (18,20) anlegen, wobei die Abrundungen in einer Ebene (P^fl - P¹¹) enden, die tangential zu den Umlenkrollen (19,21) der Ketten verläuft.
7.Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger, mit einer festen unteren Bühne, einem beweglichen oberen Schiebeteil, der parallel zu dieser festen Bühne verschiebbar ist, einem Drehkopf oder Motor, der längs des. Schiebeteils beweglich geführt ist, Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Schiebeteils synchron mit der Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Drehkopfes, bestehend aus zwei doppeltwirkenden Zylindern (15), die den Fußabschnitt der festen Bühne mit dem oberen Abschnitt des beweglichen Schiebeteils verbinden, einem ersten Paar Ketten (18), von denen jede über eine Rolle (19)

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am oberen Ende jedes Ständers (11) des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihrem einen Ende an den Drehkopf und mit ihrem anderen Ende an eine das obere Ende der Ständer (1) der festen Bühne starr verbindende Querstrebe (3,3a) angeschlossen ist, einem zweiten Paar Ketten (20), von denen jede über eine Rolle (21) am unteren Ende jedes Ständers (11) des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihren Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an die genannte Querstrebe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Lagerung des beweglichen Schiebeteils (11) einerseits durch schwingend am unteren Ende des Schiebeteils gelagerte Rollen (10) erfolgt, die auf der festen unteren Bühne (1) abrollen, und andererseits mittels schwingend am oberen Ende der festen Bühne gelagerter Rollen (10a), die auf dem beweglichen Schiebeteil (11) abrollen.
8.Bohrmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (10,10a) auf den Innenkanten der Ständer (1) der festen Bühne bzw. auf den Außenkanten der Ständer (11) des beweglichen Schiebeteils abrollen, und daß die Rollen eine Laufrille mit einem zu den genannten Kanten komplementären Profil aufweisen.
9.Bohrmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingend gelagerten Rollen (10,10a) einen auf einer festen Achse (28) gelenkig gelagerten Rollenträger (25) aufweisen, der hinter der Achse gegenüberliegend der Rolle (26) mit mindestens einer, vorzugsweise zwei Bohrungen (31) versehen ist, in denen Druckfedern (32) untergebracht sind, die sich auf einer Stützfläche (30) des

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Rollenträgers abstützen, und daß der Rollenträger auf seiner Unterseite eine Schräge (34) aufweist, welche eine Schwingbewegung der Einheit Rolle (26) - Rollenträger (25) zuläßt.
10.Bohrmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschlitten (17) des Drehkopfes (16) mit Profilrollen (17a) ausgerüstet sind, die auf den Innenkanten der Ständer (11) des beweglichen Schiebeteils abrollen.
11.Bohrmaschine mit ausfahrbarem Ausleger, mit einer festen unteren Bühne, einem beweglichen oberen Schiebeteil, der parallel zu dieser festen Bühne verschiebbar ist, einem Drehkopf oder Motor, der längs des Schiebeteils beweglich geführt ist, Schlauchleitungen, die mit dem Drehkopf verbunden sind, Einrichtungen zum Ausfahren und Einziehen des Schiebeteils synchron mit der Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Drehkopfes, bestehend aus zwei doppeltwirkenden Zylindern , die den Fußabschnitt der festen Bühne mit dem oberen Abschnitt des beweglichen Schiebeteils verbinden, einem ersten Paar Ketten , von denen jede über eine Rolle ara oberen Ende jeden Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihrem einen Ende an den Drehkopf und mit ihrem anderen Ende an eine das obere Ende der Ständer der festen Bühne starr verbindende Querstrebe angeschlossen ist, einem zweiten Paar Ketten, von denen jede über eine Rolle am unteren Ende des Ständers des beweglichen Schiebeteils läuft und mit ihren Enden einerseits an den Drehkopf und andererseits an die genannte Querstrebe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlauchleitungen (23) jeweils ein Teilstück aufweisen, das sich aaa oberen Ende (24)

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des beweglichen Schiebeteils (11) abstützt und einerseits an den Drehkopf (16) und andererseits an eine an sich bekannte dichte Kupplungsmuffe (36) angeschlossen ist, die auf einer oder mehreren, insbesondere oberenQuerstreben (3,3a) zwischen den Ständern (1) der festen Bühne befestigt ist.
12.Bohrmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Teilstücke der Schlauchleitungen (23) sich auf einem Drehorgan (24) abstützen, das am oberen Ende des beweglichen Schiebeteils (11) des Auslegers gelagert ist.
13.Bohrmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragachse (37) des Drehorgans (24) einstellbar ist, um Längungen in den Schlauchteilstücken ausgleichen zu können.

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