DE2808978A1

DE2808978A1 - Vorrichtung zum zentrieren des bohrstahles einer gesteinsbohrmaschine

Info

Publication number: DE2808978A1
Application number: DE19782808978
Authority: DE
Inventors: Soeren Peter Prebensen
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1977-03-03
Filing date: 1978-03-02
Publication date: 1978-09-07
Also published as: SE7702346L; US4182424A; CA1073896A; SE418318B

Description

2801971

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte Q Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwaltsakte: 43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 789

51 5O8/Ti-th 28. Februar 1978

Patentanmeldung

ATLAS COPCO AKTIEBOLAG

Uacka, Schweden

Vorrichtung zum Zentrieren des Bohrstahles einer Gesteinsbohrmaschine.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zentrieren des Bohrstahles einer Gesteinsbohrmaschine am vorderen Ende der Leitschiene für den Bohrstahl.

Beim Anbohren eines Bohrloches muß der Bohrstahl einwandfrei geführt werden, da andernfalls das Bohrloch nicht genau auf der vorgesehenen Stelle angebohrt wird, sondern die Bohrerspitze wegläuft.

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Besonders wichtig, daß das Bohrloch genau an der vorgesehenen Stelle gebohrt wird, ist es, wenn ein Verbolzungsgerät verwendet wird, mittels welchem ein Loch gebohrt und anschließend ein Bolzen in das Loch eingesetzt werden kann, da der Gesteinsbolzen unbedingt genau in das Bohrloch treffen muß.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß der Bohrstahl auf einfachste Weise sehr genau zentrierbar ist.

Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen dadurch, daß die Zentriervorrichtung aus einem Gehäuse, einer im Gehäusestarr abgestützten Muffe aus elastomerem Material mit einem Durchlaß für den Bohrstahl mit reichlich Spiel und einer die Muffe radial nach innen gegen den Bohrstahl verformenden und den Bohrstahl dadurch zentrierenden Einrichtung besteht.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigt

Pig.l eine Seitenansicht eines Verbolzungsgerätes mit einer am vorderen Ende der Leitschiene angeordneten Zentriervorrichtung, wobei die Bolzensetzeinrichtung aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit fortgelassen wurdej

Fig.2 eine Ansicht des Gerätes aus Fig.l in Blickrichtung der Pfeile 1-1 aus Fig.1;

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Fig.3 eine der Fig.2 ähnliche Ansicht mit einigen Einzelheiten in anderen Stellungen;

Fig.4 und 5 Längsschnitte durch die Zentriervorrichtung aus Pig.Ij

Fig.6 einen Schnitt durch Fig.4 längs der Linie 6-6; und

Fig.7 einen Längsschnitt durch ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel .

Fig.l zeigt ein Raußenfahrzeug 11 mit einem Ständerteil 12, auf welchem ein Träger 13 über einen nicht dargestellten Motor um eine wagerechte Achse 14 verdrehbar ist. Dieser Träger 13 trägt auf einem Drehzapfen 15 das Innenende eines mittels eines Hydraulikzylinders 17 verschwenkbaren Auslegers 16. Dieser Aus- · leger 16 ist teleskopisch ausfahrbar und trägt an seinem Außenstempel 18 einen um einen Schwenkzapfen 20 mittels eines Hydraulikzylinders 21 verschwenkbaren Halter 19 für eine Leitschiene 22. Die Leitschiene 22 ist über die Kolbenstange 23 eines Hydraulikzylinders innerhalb des Halters 19 gegenüber diesem Halter axial verschiebbar.

Diese Leitschiene 22 besitzt eine hydraulisch gegen die Felswand ausfahrbare Stütze 24. Ein Schlag- oder Stoßbohrer 25 sitzt auf einem Schlitten 26, welcher wie Fig.l zeigt auf der Leitschiene 22 verschiebbar angeordnet ist. Dieser Schlag- oder Stoßbohrer 25 trägt einen Bohrstahl 28, welcher durch eine Zentriervorrichtung 29 geführt wird, die auf dem vorderen Ende der

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Leitschiene 22 montiert ist. Diese Zentriervorrichtung 29 läßt sich mittels zweier hydraulischer Druckböcke 35 axial bewegen. Um Pig.l übersichtlicher zu gestalten, wurde eine Bolzensetzvorrichtung J)I, mittels welcher ein Gesteinsbolzen in ein Bohrloch eingesetzt und gleichzeitig gedreht wird, fortgelassen. Diese Bolzensetzeinrichtung Jl ist jedoch in den Figuren 2 und 3 zu sehen. In Pig.2 ist die Gesteinsbohrmaschine 25 in Arbeitsstellung dargestellt, wobei der Schlitten 26 auf der Leitschiene 22 gleitet, während die Bolzensetzeinrichtung 31 mit ihrem Schlitten 32 und einem Gesteinsbolzen 33 abgeschwenkt ist. Wenn ein Bohrloch fertig gebohrt ist, so wird die Gesteinsbohrmaschine 25 mit dem Schlitten 26 abgeschwenkt und stattdessen die Bolzensetzeinrichtung 31 mit ihrem Schlitten 32 und einem Bolzen 33 in Arbeitslage geschwenkt, sodaß sie auf der Leitschiene 22 verschiebbar ist, wie dies in Pig.3 zu sehen ist. Gleichzeitig wird die Zentriervorrichtung 29 abgeschwenkt und stattdessen eine Zentriervorrichtung 3^· für einen Gesteinsbolzen mit dem fertigen Bohrloch fluchtend geschwenkt. Um diese Arbeiten einwandfrei durchführen zu können, muß das Bohrloch sehr genau angebohrt werden, da sonst der Gesteinsbol'zen 33 das Bohrloch verfehlen kann. Die Zentriervorrichtung 29 für den Bohrstahl verringert die Gefahr eines ungenauen Anbohrens des Bohrloches.

Die Zentriervorrichtung 29 ist in den Figuren H- bis 6 in größerem Maßstabe dargestellt. Fig.²!- zeigt die Vorrichtung beim Anbohren eines Bohrloches und Fig.5 während des Fertigbohrens. Die Zentiervorrichtung besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 40 mit einem nach innen weisenden Ringflansch 41 am vorderen Ende und

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einer kreisringförmigen Abdeckung 42, Vielehe mit einem Flansch 4.3 am anderen Ende verschraubt ist. Diese Abdeckung bildet einen Ringzylinder 44 für einen Ringkolben 45· Eine dicke Gummimuffe 46 ist zwischen zwei Ringscheiben 47 und 48 eingeklemmt. Die Ringscheibe 47 stützt sich dabei auf dem Plansch 41 und die Ringscheibe 48 auf der Abdeckung 42 ab. In den Zylinder 44 an der Rückseite des Ringkolbens 45 führt eine Leitung 49 hinein. Eine Auffanghaube 50 für den Bohrstaub ist auf das Gehäuse 40 aufgeschweißt und trägt eine flexible Ringmuffe 51> welche sich abdichtend gegen das Gestein legt, wenn die Zentriervorrichtung 29 durch die hydraulischen Druckböcke 35 gegen das Gestein gedrückt wird. Die Muffe 51 kann aus Schwammgummi oder dgl. hergestellt werden. Die Haube 50 besitzt einen Auslaß 52., an welchen e^n Saugschlauch gekuppelt werden kann, um den Bohrstaub und ein eventuelles Spülmedium wie Wasser oder Luft, welches aus dem Bohrloch herausfließt, abzusaugen. Das durch die Zentriervorrichtung 29 hindurchgehende Loch ist weit genug, um die Bohrspitze 30 hindurchführen zu können. Die durch den Spielraum 53 zwischen dem Bohrstahl 28 und der Muffe 46 und in die Haube 50 gesaugte Luft wirkt als Abdichtung, welche verhindert, daß Bohrstaub und Spülmedium nach rückwärts längs des Bohrstahles entweichen können.

Beim Anbohren eines neuen Loches wird die Zylinderkammer 44 mit Preßluft beaufschlagt, sodaß der Kolben 45 sich bewegt und die Muffe 46 in axialer Richtung zusammenpreßt, wie Fig.4 zeigt. Dadurch wird diese Muffe 46 radial derart verforrat, daß sie sich am Bohrstahl 28 anlegt, diesen stützt und zentriert, ohne daß jedoch seine Drehung verhindert wird. Das Gehäuse 4o stützt die

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gesamte Außenfläche der Muffe 46 ab, auch wenn letztere verformt ist, wodurch die Zentrierung in all¹ den Fällen verbessert wird, wenn die Bohrerspitze 30 starken Seitenkräften ausgesetzt ist. Die Luft im Zylinder 44 kann abgelassen werden, sobald das Bohrloch eine Tiefe von einigen Zentimetern erreicht hat und eine Zentrierung von außen her nicht mehr erforderlich ist, da das Bohrloch selbst für eine einwandfreie Führung der Bohrspitze sorgt.

Da die Betätigung der Zentriervorrichtung 29 über die Leitung ferngesteuert wird und lediglich kurzzeitig für jedes Bohrloch benötigt wird, kann sie nicht allzu schnell verschleißen. Andererseits kann die Zentriervorrichtung auch in der Weise ausgebildet werden, daß sie ein Außengehäuse aufweist, in welchem die eigentliche Zentriervorrichtung frei verdrehbar gelagert ist, sodaß die Muffe 46 sich zusammen mit dem Bohrstahl drehen kann. Eine derartige Konstruktion kann den Verschleiß der Muffe 46 herabsetzen.

Eine abgewandelte Ausführung ist in Fig.7 dargestellt, wobei die Gesteinsbohrmaschine zum stufenweisen Abbohren (zum Sprengen) eingesetzt wird. Der vorbeschriebenen ersten Ausführung entsprechende Teile sind in dieser Figur mit den gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 bis 6 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Absaughaube 50 an einen Halter 54 am vorderen Ende der Leitschiene 22 angeschweißt und dient zur Abstützung dieser Leitschiene 22, wenn diese auf das Gestein gedruckt wird. Das Gehäuse 40 der Zentriervorrichtung ist mit einem Flansch 55 auf der Absaughaube 50 verschraubt. Eine

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flexible kreisringförmige Membran 56 ist am rückwärtigen Deckel 42 befestigt, um eine Abdichtung gegenüber der Bohrstange 28 zu ergeben. Die Bohrerspitze j50 läßt sich durch die flexible Membran 56 und durch die Muffe 46 ohne weiteres hindurchschieben.

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e e r s e i t e

Claims

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Zentrieren des Bohrstahles einer Gesteinsbohrmaschine am vorderen Ende der Leitschiene für den Bohrstahl, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentriervorrichtung (29) aus einem Gehäuse (40), einer im Gehäuse starr abgestützten Muffe (46) aus eiastomerem Material mit einem Durchlaß für den Bohrstahl (28) mit reichlich Spiel und einer die Muffe radial nach innen gegen den Bohrstahl verformenden und den Bohrstahl dadurch zentrierenden Einrichtung (44, 45) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verformungseinrichtung für die Muffe (46) einen die Muffe in axialer Richtung zusammendrückenden druckmittelbetätigten Kolben (45) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (45) kreisringförmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4o) am rückwärtigen Ende eine abnehmbare kreisringförmige Abdeckung (42) trägt und diese einen Ringzylinder (44) für den Ringkolben (45) bildet.

5· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Zentriervorrichtung (29) eine Absaughaube (50, 51) für den Bohrstaub zusammengebaut ist und einen an eine Saugstelle anschließbaren Auslaß (52) besitzt.

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ORIGINAL INSPECTED

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß die Absaughaube (50) eine an der Felswand anliegende elastische Ringdichtung (51) trägt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaughaube (50) und die Zentrlervorrichtung (29) als Ganzes axial verschiebbar auf der Leitschiene montiert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7.» dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verschiebung der Absaughaube (50) und der Zentriervorrichtung (29) gegenüber der Leitschiene (22) ein Kraftantrieb (55) vorgesehen ist.

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