DE347354C - Tiefbohrvorrichtung mit am Seil haengendem Bohrgestaenge - Google Patents

Description

Die Herstellung von Tiefbohrlöchern erfolgt entweder durch stoßendes Bohren (Meißellbohren) oder durch drehendes Bohren (Kronenbohren). Will man, was oft während der Herstellung eines Bohrloches erwünscht ist, von der einen Bohrweise zu anderen übergehen, so sind bisher umständliche und zeitraubende Abänderungen der über dem Bohrloch befindlichen Vorrichtungen erforderlich. Dasselbe gilt für das Herausziehen des Gestänges, den Meißel- oder Kronenwechsel und das Kronenziehen bei Kronenbohrung.

Beim Meißelhohren wird das Gestänge bisher von Hand mittels eines auf das Gestänge geklemmten Hebels timgesetzt. Ebenso erfolgt das Auf- und Abschrauben der Gestängeschüsse sowie das Eindrehen der Ge-' stängefänger bei Gestängebrüchen mittels derartiger Hebel von Hand.

Nach der Erfindung wird die Bohrvorrichtung mit an einem Seil hängenden Gestänge so angeordnet, daß das Gestänge stetig oder ruckweise maschinell gedreht und alle Bohrarbeiten sowie Gestängeeinlassen und -ziehen Ein- und Ausbau von Futterrohren, Fangarbeiten usw. mit ein und derselben Vorrichtung ausgeführt werden können.

Das Gestänge wird zu dem Zweck nicht wie bisher unmittelbar am Förderseil aufgehängt, sondern es wird zwischen dessen Rolle und das Gestänge ein Getriebe eingeschaltet, welches zum Drehen des Gestänges dient. Dieses Getriebe ist zweckmäßig· durch ein endloses Seil mit einer am· Bohrturm befindliehen Antriebsscheibe verbunden. Man kann das Antriet)sseil beispielsweise über Rollen leiten, die mit der Förderseilrolk verbunden sind, und das Getriebe mittels seiner Antriebs^

rolle an dem endlosen Seil aufhängen oder auch das Getriebe unmittelbar mit der Förderseilrolle verbinden und das endlose Seil mittels FührungsroUen über die Antriebsrolle des Getriebes leiten. Mittels des endlosen Seiles läßt sich stets das an dem Getriebegehäuse drehbar gelagerte Gestänge schrittweise oder stetig drehen. Zweckmäßig wird die Treibscheibe durch · eine ausschaltbare Vorrichtung derart mit dem Bohrächwengel oder dessen Antriebsvorrichtung in Verbindung gebracht, daß sie der Schwengelbewegung entsprechend schrittweise gedreht wird und dementsprechend auch das Gestänge umsetzt. Die Treibscheibe kann z. B. mit einem Schaltrad versehen sein, in welches eine vom Schwengel bewegte Klinke eingreift.

Ebenso wird zweckmäßig die Aufwickeltrommel des Förderseiles sowohl mit einem ausschaltbaren Antrieb für schrittweise Drehung als auch mit einem ausschaltbaren Antrieb für stetige Drehung versehen und dabei die Anordnung so getroffen, daß das schrittweise Drehen der Trommel sowohl durch den Bohrschwengel als auch beispielsweise mittels eines Exzenters von der Treibscheibenwelle bewirkt werden kann. Dabei wird vorteilhaft der Bohrschwengel und die Treibscheibe in einem gemeinschaftlichen Maschinengestell angeordnet und mit gemeinschaftlicher Antriebsmaschine versehen.

Um beim Meißelbohren einen direkten, wirkungsvollen Schlag und anderseits nur die halbe Belastung der Aufwickeltrommel zu erhalten, wird diese vorteilhaft auf dem Bohrschwengel angeordnet. In dem Falle ist somit das eine Ende des Förderseiles un-

mittelbar am Bohrschwengel und das andere Ende an der auf dem Bohrschwengel gelagerten Aufwickeltrommel befestigt. Der Schwinghebel ist dann zweckmäßig mit einer Feststellvorrichtung versehen, um ihn beim Einlassen und Ziehen des Gestänges in wagerechter Lage zu halten. Um das Gestängegewicht in bequemer Weise stets genau an dem Schwinghebel ausgleichen zu können, wird dessen Gegengewicht in der Längsrichtung des Hebels verschiebbar angeordnet. Soll bei zunehmendem Gestängegewicht der Schwengel entlastet werden, so wird das tote Ende des Förderseiles an der Rollenbühne oder auch am Rollenkasten befestigt.

Wenn man bei dieser Vorrichtung vom Meißelbohren zum Kronenbohren übergehen will, so braucht an ihr nur der Schwengelantrieb ausgeschaltet und der stetige Antrieb der Treibscheibe eingeschaltet zu werden. Das Gegengewicht des Schwengels wird dann so eingestellt, daß die Bohrkrone die erwünschte Belastung hat. Diese Belastung würde sich nun beim Bohren ändern und zu groß werden, wenn der die Enden des Förderseiles haltende Schwengel nach oben aus der wagerechten Lage abwiche. Um das zu verhüten, ist die Einrichtung getroffen, daß der Schwengel in das zwischen Treibscheibenwelle und Aufwickeltrommel angeordnete Schaltgetriebe einrückt, wenn er nach oben von der wagerechten Lage abweicht. Wenn der Schwengel infolge des Nachlassens des Seiles in die wagerechte Lage zurückkehrt, rückt er das Schaltwerk wieder aus.

Bei Benutzung dieser Vorrichtung werden infolge des maschinellen ununterbrochenen gleichmäßigen Umsetzens beim Meißelbohren genau runde Bohrlöcher erzielt, und es besteht eine größere Sicherheit für lotrechtes Herunterbringen derselben. Beim Einlassen oder Ziehen des Gestänges bei drückendem Gebirge oder beim Nachbohren kann man den Bohrer sich drehen lassen oder ihn ruckweise umsetzen und zugleich stoßen. Ein besonderer Vorteil ergibt sich ferner bei den Fangarbeiten, da die dabei bisher auftretenden großen Spannungen im Gestänge, welche infolge des Zurückschnellens des Gestänges und des angeschraubten Hebels oft zu Unglücksfällen Veranlassung gaben, durch das maschinelle Auf- und Abschwingen beseitigt sind. Endlich besteht ein wesentlicher Vorteil der neuen Vorrichtung darin, daß wesent-Hch weniger Arbeiter für die Bohrarbeiten erforderlich sind.

Bei kleineren Bohrvorrichtungen, z. B. solchen für Gefrierlöcher, kann man die Umsetzvorrichtung auch in das am Seil hängende Getriebe verlegen.

Man kann gegebenenfalls auch auf ein besonderes Seil für das Umsetzen des Gestänges verzichten und das Förderseil selbst dazu benutzen. Wenn das tote Ende des Förderseils so am Bohrschwengel befestigt wird, daß es einen anderen Hub ausführt wie das an der Aufwickeltrommel befestigte Seil, so wird es bei jedem Hub die Auf- · j hängeralle hin und her drehen. Wenn man : nun das drehbar im Kasten der Aufhängerolle gelagerte Gestänge mit der Rolle durch ein Schaltgetriebe verbindet, so wird das Gestänge bei jedem Hub gedreht.

Diese einfache Anordnung kann beispielsweise bei der Herstellung von Gefrierlöchern benutzt werden, die mit dem Meißelbohrer geschlagen werden. Das Auf- und Abschrauben erfolgt dann in der üblichen Weise:

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen der Bohrvorrichtung dargestellt. Es zeigen:

Abb. ι eine schematische Darstellung der Bohrvorrichtung mit am Antriebsseil hängendem Gestänge,

Abb. 2 eine schematische Darstellung der Bohrvorrichtung mit unmittelbar am Rollenkasten hängendem Gestänge,

Abb. 3 und 4 einen Rollenkasten und Abb. 5 ein Drehgetriebe für die Vorrichtung nach Abb. 1,

Abb. 6 imd 7 ein Drehgetriebe für die Vorrichtung nach Abb. 2,

Abb. 8 und 9 einen Längsschnitt und eine Seitenansicht des Bohrapparates,

Abb. 10 eine Oberansicht des Bohrapparates,

Abb. 11 und 12 ein Dreh- und Umsetzgetriebe für kleinere Gestänge,

Abb. 13 und 14 eine Vorrichtung zum Umsetzen mittels des Förderseiles. • Bei der Vorrichtung nach Abb·.· 1 führt das Förderseil α vom Schwengel b über die auf der Bühne c verlagerte Rolle d, die lose Rolle e und die zweite feste Rolle f zu der auf dem Schwengel b gelagerten Aufwickeltrommel g. In dem Kasten der Rolle e sind ferner zwei Rollen h gelagert. Über diese sowie die Getrieberolle i und die Treibscheibe k führt das endlose Seil I. Im Gehäuse des Getriebes m ist das Bohrgestänge« drehbar gelagert. Das Gestänge hängt somit an dem endlosen Seil. Wie die Abb. 3 bis 5 zeigen, wird der Antrieb von der Rolle i mittels Zahnräder auf das Bohrgestänge übertragen. Um eine Überbelastung bei schwer gehendem Bohrer auszuschließen, ist, wie Abb. 5 zeigt, in das Getriebe eine federnde Klauenkupplung eingeschaltet, die dadurch ein Festlaufen der Krone verhindert und zugleich anzeigt, daß im Bohrloch nicht alles in Ordnung ist.

Bei der Vorrichtung nach Abb. 2 ist das

Getriebe zum Drehen des Gestänges η unmittelbar im Gehäuse der Rolle e angeordnet, die am Förderseil α hängt. Der Antrieb ist hier dadurch ermöglicht,, daß das endlose Seil mittels fester Rollen- r senkrecht am Gestänge vorbeigeführt ist. Das Seil läuft am Rollenkasten über die Führungsrolle.? und die Antriebsrolle i, von der aus wiederum die Bewegung mittels Zahnräder auf das Ge- ; stange übertragen wird. Die in den Abb. 8 bis io dargestellte Antriebsvorrichtung besteht aus einem Zusammenbau einer Bohrschwengelänordnung und einer Treibscheibe mit einer Kraftmaschine, derart, daß nach Belieben beide entweder einzeln oder zusammen durch die Kraftmaschine angetrieben werden können. Der um die Maschinen- ; welle t der Antriebsmaschine schwingende j Hebel te wird mittels einer Kurbel ν und einer ; an den Federkasten w des Schwengels angrei- \ fenden Kurbelstange χ auf und ab bewegt. ;

. Die Kurbel ν wird von der MaschinenwelTe f aus mittels Kegelräder und Zwischenwelle 4 ■ (Abb. ro) angetrieben. Der Schwengel trägt ' die Aufwickeltrommel g, auf der das Ende des Förderseiles α aufgewickelt ist, dessen anderes Ende an der öse y des Schwengels ·. befestigt ist. Auf der Welle der Trommel g : sitzt ein Zahnrad ζ für stetigen Antrieb und j ein Schneckenrad 2 für schrittweisen und \ dauernden Antrieb. Die Schneckenwelle ist ausschwenkbar gelagert und kann mittels einer mit Handrad 13 versehenen Spindel ge- I senkt werden, so daß die Schnecke 3 außer j

^ Eingriff mit dem Schneckenrad kotnimt. Das schrittweise Drehen der Schnecke und damit der Aufwickeltrommel kann durch zwei ausrückbare Schaltwerke bewirkt werden, von denen das eine durch den Schwengel und das andere durch die Hauptantriebswelle bewegt wird.

Zur Übertragung der Schwengelbewegung· auf die Auf wickeltrommel g dient die Stange 5, welche von der auf der Spindel 6 des

Schwengels angeordneten Wandermutter 7 zu j dem Schwinghebel 8 führt, der mittels Klinke 9. auf das Schaltrad 10 wirkt (Abb. 8). Das Schaltrad 10· ist durch die Weläen 11, 12 mit Kegelradübertragungen und Kette mit der Schneckenwelle 3 verbunden, die in das Schneckenrad der Trommel g eingreift. Die Trommel wird somit den Schwengelbuben entsprechend gedreht, und demgemäß wird das Seil nachgelassen.

Soll die Trommel beim Ziehen des Gestänges ständig gedreht werden, so wird die Schnecke 3 mittels des Handrades 13 gesenkt, und es wird-statt dessen das Zahnrads mit seinein Antriebsrad in Eingriff gebracht.

Der Schwengel u kann dabei mittels der bei- ' den auf einer Welle 17 mit Rechts- und Links- .

gewinde sitzenden, in einer Führung 18 gleitenden Ouerstücke 19, 20 festgestellt werden. Zum Antrieb der Schaltvorrichtung der Aufwickeltrommel beim Kronenbohren dient das Exzenter 14, welches durch eine Kette 15 von der Treibscheibenwelle aus angetrieben wird und mittels einer Zwischenstange die Schaltklinke 16 hin und her bewegt, deren Schaltrad auf der gleichen Welle 11 sitzt wie das Schaltrad 10.

Zur schrittweisen Bewegung der Treibscheibe zum Umsetzen des Bohrgestänges beim Meißelbohren dient die Schaltklinke 21, die in den Schaltkranz 22 des Treibrades eingreift und mittels des doppelarmigen Hebels 23 und der Stange 24 vom Schwengel auf und ab bewegt wird.

Wenn vom Meißelbohren zum Kronenbohren übergegangen werden soll, wird der Hebel χ vom Federkasten gelöst, und es wird sodann das Zahnradgetriebe eingerückt, welches die Treibscheibenwelle an die stetig und umlaufende Maschinenwelle anschließt. Das endlose Seil I läuft nun ständig um und versetzt das Bohrgestänge in gleichmäßige Umdrehung. Das im Schwengel u verschiebbar angeordnete Gegengewicht 25 wird dabei mittels einer mit Handrad 26 versehenen Spindel so eingestellt, daß auf die Bohrkrone nur noch der zulässige Teildruck des Gestänges wirkt. Damit diese Belastung nicht durch Abweichen des Schwengels von der wagerechten Lage erhöht wird, ist an diesem die Stange 27 angeordnet, welche auf die Sperrklinke 16 drückt und daher die Schaltvorrichtung der Aufwickeltrommel g ausrückt, wenn der Schwengel sich in der wagerechten Lage befindet. Sobald der Schwengel sich um ein gewisses Maß hebt, wird die Klinke eingeschaltet und die Schnecke 3 gedreht, bis der Schwengel infolge Nachlassens des Seiles in die wagerechte Lage zurückkehrt.

Die Vorrichtung kann mancherlei Abänderungen erfahren. So kann man z. B. bei kleineren Vorrichtungen, die etwa zur Herstellung von Gefrierlöchern dienen, sowohl den Schwengel wie die Treibscheibe mittels der Kette von der Maschinenwelle aus antreiben. Die Schaltvorrichtung für das ruckweise Umsetzen kann dabei, wie die Abb. 11 und 12 zeigen, in das am Seil hängende Getriebe verlegt und die Anordnung so getroffen werden, daß die Schaltbewegung durch das Auf- und Abgleiten des Getriebes attr unbeweglichen Förderseil erzeugt wird. Die Rolle i-, über welche das Seil I geführt ist. sitzt bei dieser Atisführungsform lose auf der Welle und kann nur mittels einer Klinke 28 und eines Schaltrades 29 einen Antrieb in einer Drehrichtung auf das Gestänge η übertragen. Die durch die Auf- und Abwärts-

bewegung am ruhenden Seil I erzeugte Umsetzbewegung ist stets dem Gestängehub entsprechend.

Die Abb. 13 und 14 erläutern das Umsetzen des Gestänges mittels des Förderseiles a. Das tote Ende des Förderseiles ist so am Schwengel ti des Bohrapparates befestigt, daß sein Hub ein anderer ist als der des an der Aufwickeltrommel g· befestigten Endes. Beim Schwingen des Hebels wird daher die Aufhängerolle e hin und her gedreht. Da diese mittels Schaltklinke 31, Schaltrades 32 und eines Zahnrädergetriebes in einer Richtung einen Antrieb auf das Gestänge η ausüben kann, "5 so wird dieses beim Auf- und Abgehen umgesetzt. Die bei jedem Hub dem Gestänge erteilte Drehung kann dadurch verändert werden, daß der Befestigungspunkt des toten Seilendes auf dem Schwengel verlegt wird. Anstatt die Bohrvorrichtung mit einer angebauten Antriebsmaschine zu versehen, kann man natürlich auch eine Lokomobile für den Antrieb benutzen. Da diese Lokomobilen meist nicht umsteuerbar sind, werden in dem Falle zweckmäßig besondere Getriebe an der 'Vorrichtung angeordnet, welche es ermöglichen, Aufwickeltrommel bzw. Treibscheiben in beliebiger Richtung anzutreiben. Man kann ferner auch die Treibscheibe vöMig von dem Bohrapparat "trennen oder sie mit andersartigen vorhandenen Vorrichtungen verbinden. ⁵

Claims (19)

Patent-Ansprüche:

1. Tiefbohrvorrichtung mit am Seil hängendem Bohrgestänge, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Aufhängerolle (e) und dem Gestänge (n) ein Getriebe (m) angeordnet ist, durch welches das Bohrgestänge gedreht wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (m) mittels eines endlosen, über eine Treibscheibe (k) geführten Seiles (I) bewegt wird-.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Umdrehungsgetriebe (m) mittels seiner Antriebsrolle (i) an dem endlosen Seil (I) aufgehängt ist, dessen beide Trume über Rollen (A) laufen, die im Kasten der Förderseilrolle (c) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderseilrolle (e) und das Getriebe (m) im gleichen Gehäuse gelagert sind -und der Antrieb durch ein endloses, mittels Führungsrollen (ρ, r, s) parallel zum Gestänge I und über die Antriebsrolle des Getriebes ' geleitetes endloses Seil (/) erfolgt. i

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, da- |

durch gekennzeichnet, daß in dem Getriebe ein nur in einem Drehsinn wirkendes Gesperre (28, 29) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrgestänge (n). durch eine Längsbewegung des über eine Aufhängerolle (e) geführten Förderseiles umgesetzt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufhängerolle (e) durch ein Schaltwerk (31, 32) mit dem Getriebe des drehbar angeordneten Gestänges (n) verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch χ bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treibscheibe .mit einem ausrückbaren Antrieb für stetige Umdrehung und einem Schaltrad ("22) versehen ist, in welche eine vom Bohrschwengel (u) bewegte auslösbare Schaltklinke (21) eingreift.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß von der Hauptantriebswelle aus mittels eines Exzenters C14) die die Aufwickeltrommel (g) drehende Schaltklinke (16) bewegt wird.

r.o. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle des mit ausschaltbarem Hubgetriebe (x) versehenen Bohrschwengels (u) durch eine Kupplung (30) mit der HauptantriebsweH'e verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeltrommel (g) auf dem Schwengel («■) gelagert ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwengel mit einer Feststellvorrichtung (17, 19, 20) versehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeltrommel (g) sowOhl mit einem ausrückbaren Antrieb (2) als auch einem ausrückbaren Antrieb (3) für ruckweise Bewegung versehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegungen des Bohrschwengels (ii) mittels eines Schaltgetriebes (5, 8, 9, 10) auf die Aufwickeltrommel (g) übertragen werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltklinke (9) mittels eines Schwinghebels (8) bewegt wird, an den verschiebbar eine mit einer Wandermutter (7) des Schwinghebels (u) verbundene Stange (5) angreift.

16. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohr-Schwengel (ti) den Antrieb (16) des ^β * Schaltwerkes der Aufwickeltrommel (g)

in der wagerechten Lage aus- und beim Abweichen von der wagerechten Lage nach oben einrückt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwengel («) ein verschiebbares Gegengewicht (25) trägt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbatterie auf dem Schwengel und das Lager des Schwengelantriebes auf dem Federkasten angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in das das Gestänge (n) drehende Getriebe eine federnde Kupplung (0) eingeschaltet ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.