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''Längenverstellbare Abspannsäule zur Aufnahme einer
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Lafettenbohrmaschine Die Erfindung betrifft eine längenverstellbare
Abspannsäule zur Aufnahme einer Lafettenbohrmaschine für den untertägigen Bergbau,
mit mindestens zwei teleskopartig ineinandergreifenden, relativ zueinander fixierbaren
Säulenrohren nicht-kreisrunden Querschnitts, an deren einander abgewandten Enden
Abstützglieder vorgesehen sind, die gegen das Hangende bzw. das Liegende gedrückt
werden, und einer Aufnahmevorrichtung für die Lafettenbohrmaschine.
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Abspannsäulen dieser Art werden als Wider lager für Lafettenbohrmaschinen
im untertägigen Kohlebergbau eingesetzt. Mit den Lafettenbohrmaschinen werden z.B.
im Streb Entgasungslöcher und Löcher zur Aufnahme von Vorpfändstangen in den Abbaustoß
gebohrt. Wegen der großen Tiefe des beträchtlichen Durchmessers solcher Bohrungen
benutzt man Lafettenbohrmaschinen, und folglich benötigt
man ein
festes Widerlager zum Anbringen der Maschine. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen,
die Lafettenbohrmaschine an Abspannsäulen festzumachen, die zwischen dem Hangenden
und dem Liegenden derart fest verspannt werden, daß sie während des Bohrens praktisch
nicht (quer zu ihrer Längsrichtung) nachgeben. Solche Abspannsäulen können entweder
separate Teile oder an einem Bohrwagen angebracht sein.
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Selbstverständlich wird für den Einsatz im untertägigen Kohlebergbau
gefordert, daß die Abspannsäulen mit wenigen Handgriffen an der gewünschten Stelle
angebracht und abmontiert werden können. Um nun hinsichtlich der Höhe der Bohrlöcher
und der Richtung ihres Verlaufs freie Hand zu haben, muß die Aufnahmevorrichtung
der Abspannsäule nicht nur in ihrer Höhe verstellbar sein, sondern außerdem müssen
der Höhen- und der Seitenwinkel in bezug auf die Abspannsäule möglichst frei einstellbar
sein.
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Der Seitenwinkel beispielsweise ließe sich dadurch einstellen, daß
die Abspannsäule selbst um ihre Längsachse entsprechend gedreht wird. Es ist aber
insbesondere dann mit sehr großem Aufwand verbunden, wenn an ein und derselben Stelle
mehrere dicht nebeneinanderliegende Bohrungen niedergebracht werden sollen, weil
nach jedem einzelnen Bohrvorgang die Abspannsäule neu verspannt werden müßte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abspannsäule der oben
genannten Art zu schaffen, die sich dadurch auszeichnet, daß sämtliche gewünschten
Bohrhöhen und -richtungen der Lafettenbohrmaschine rasch und unkompliziert eingestellt
werden können, ohne daß durch diesen Vorteil der bauliche Aufwand der Abspannsäule
unverhältnismäßig hoch würde.
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Bei einer Abspannsäule der oben genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch gelöst, daß die über mindestens eine Teillänge der Abspannsäule höhenverstellbare
Aufnahmevorrichtung eine um eine horizontale Achse verschwenkbare Bohrmaschinen-Halterung
und ein um eine vertikale Achse verschwenkbares Drehlager aufweist, und daß sowohl
die Bohrmaschinen-Halterung als auch das Drehlager Feststellmittel besitzen.
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Neben der Höhenverstellbarkeit zeichnet sich die Aufnahmevorrichtung
der erfindungsgemäßen Abspannsäule auch durch die Möglichkeit aus, den Seiten- und
den Höhenwinkel in bezug auf die Aufnahmevorrichtung festzulegen. Mit Höhenwikel
ist hier der Winkel gemeint, der in einer die Abspannsäule durchsetzenden Ebene
gemessen wird. Mit Seitenwinkel ist derjenige Winkel gemeint, der in einer Ebene
gemessen wird, auf der die Abspannsäule lotrecht steht. Aufgrund der Fixiermittel
läßt sich die einmal eingestellte Position der Bohrmaschinen-Aufnahmevorrichtung
feststellen, so daß während des Bohrvorgangs ohne zusätzliche Maßnahmen stets die
gleiche Bohrrichtung beibehalten wird.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Aufnahmevorrichtung
eine das äußere Säulenrohr umgebende Hülse kreisrunden Querschnitts, eine fest mit
der Hülse verbundene Führung mit dem Außendurchschnitt des äußeren Säulenrohrs angepaßte
Führungsöffnung und einen außen auf der Hülse drehbar gehalterten Ringkörper besitzt,
welcher die zu ihm radial verlaufende horizontale Achse für die Bohrmaschinen-Halterung
trägt. Bei den hier in Rede stehenden Abspannsäulen ist der Querschnitt der Säulenrohre
vorzugsweise nicht- kreisrund, damit eine relative Ver-
drehung
der Säulenrohre ausgeschlossen ist. Will man aber nun die leichte Einstellung eines
Seitenwinkels ermöglichen, so benötigt man ein Lager mit kreisrundem Querschnitt.
Ein solches Lager wird durch die erfindungsgemäße Hülse gebildet. Aufgrund der Führungsöffnung
der mit der Hülse verbundenen Führung vermag die Bohrmaschinen-Aufnahmevorrichtung
nach wie vor in Längsrichtung der Abspannsäule verstellt zu werden, gleichzeitig
aber bildet die Hülse ein Lagerteil, welches ein Verdrehen der Aufnahmevorrichtung
um die vertikale Achse der Abspannsäule ermöglicht. Der Verdrehwinkel beträgt vorzugsweise
3600.
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Ein besonders einfaches Fixieren des Höhenwinkels wird bei der erfindungsgemäßen
Abspannsäule dadurch erreicht, daß die horizontale Achse der Bohrmaschinen-Halterung
ein die Halterung tragender Achsstummel mit einem Konus ist, und daß sich in der
Stirnseite des Achsstummels eine Gewindebohrung befindet, in die eine die mit einer
entsprechenden Ausnehmung versehene Halterung auf den Konus pressende Klemmschraube
eingreift. Wenn man die Klemmschraube löst, läßt sich die Bohrmaschinen-Halterung
in ihrem Höhenwinkel leicht einstellen. Wenn die gewünschte Winkellage erreicht
ist, wird die Klemmschraube einfach angezogen.
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Wenn man die Abspannsäule dadurch in ihrer Länge verstellbar macht,
daß in den jeweiligen Säulenrohren miteinander in Ausrichtung bringbare Querbohrungen
vorgesehen sind, so daß man durch die Querbohrungen hindurch Steckbolzen führen
kann, so sieht die Erfindung vorzugsweise vor, daß die Aufnahmevorrichtung mit ähnlichen
Querbohrungen ausgestattet ist, um mittels eines Steckbolzens in einer gewünschten
Höhe fixiert zu werden.
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Die Erfindung nutzt also die in den Säulenrohren befindlichen Querbohrungen
doppelt aus, einerseits zum Einstellen der Länge der Abspannsäule, andererseits
zum Fixieren der Höhenlage der Aufnahmevorrichtung für die Lafettenbohrmaschine.
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Eine besonders einfache Konstruktion der Aufnahmevorrichtung gemäß
der Erfindung sieht vor, daß die Führung aus einer mit der Hülse verschweißten Scheibe
gebildet ist, die eine dem Außenquerschnitt des äußeren Säulenrohrs angepaßte Durchtrittsöffnung
besitzt, wobei die Hülse aus zwei Hülsenabschnitten besteht, die aneinander gegenüberliegenden
Seiten der Scheibe angeschweißt sind, so daß der Außenrand der Scheibe radial über
die Außenfläche der Hülse übersteht. Die die Führung bildende Scheibe dient also
einmal als Führung für die Höhenverstellung der Aufnahmevorrichtung, zum anderen
als Teil des eine vertikale Achse bildenden Drehlagers. Hierzu ist vorgesehen, daß
der Ringkörper aus zwei konkurenten Ringscheiben besteht, die mittels eines an sie
angeschweißten Abstandsrings zusammengehalten werden und - den Außenbereich, der
die Führung der Aufnahmevorrichtung bildenden Scheibe umgeben - auf der Hülse drehbar
gelagert sind, und daß der Abstandsring radial von Klemmschrauben durchsetzt wird,
die am Außenrand der Scheibe angreifen. Diese Klemmschrauben bilden die bereits
oben erwähnten Fixiermittel, und zwar in diesem Fall die Fixiermittel für das eine
vertikale Achse aufweisende Drehlager.
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Ein besonders leichtes Verspannen der Abspannsäule zwischen Hangendem
und Liegendem wird dadurch ermöglicht, daß an dem unteren Ende eines Säulenrohrs
eine Verspannvorrichtung befestigt ist, die aus einer vorzugs-
weise
handbedienbaren Hydraulik-Kolben-Zylinder-Einheit besteht, wobei z.B. der Kolben
an dem Säulenrohr festgemacht ist und der Zylinder auf dem unteren Abstützglied,
z.B. eine'Kreuzkappe, aufliegt. Bei einer solchen Verstellvorrichtung wird zunächst
mit Hilfe der Steckbolzen die Länge der Abspannsäule so eingestellt, daß sie sich
bequem zwischen Hangendem und Liegendem aufstellen läßt. Dann wird z.B. mit Hilfe
eines Pumpenhebels der Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit beaufschlagt, so daß
sich die den Zylinder aufnehmende Kreuzkappe oder Abspannspitze gegen das Liegende
drückt und die am anderen Ende der Säule befindliche Abstützkappe gegen das Hangende
preßt.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung
näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer Abspannsäule mit
Lafettenbohrmaschinen-Aufnahmevorrichtung, Fig. 2 eine Teil-Schnittansicht entlang
der Linie II-II in Figur 1, und Fig. 3 eine Ansicht der am unteren Teil der Abspannsäule
nach Figur 1 befindlichen Verspannvorrichtung, betrachtet von rechts in Figur 1.
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Die in Figur 1 im Längsschnitt dargestellte Abspannsäule 1 besitzt
zwei teleskopartig ineinandergreifende Vierkant-Säulenrohre 2a und 2b. Das äußere
Säulenrohr 2a besitzt in gleichmäßigem Abstand voneinander vorgesehene Querbohrungen
3a, und das innere Säulenrohr 2b besitzt mit entsprechenden Abständen versehene
Querbohrungen 3b. Man kann die beiden Säulenrohre 2a und 2b
folglich
stufenweise in Längsrichtung verstellen, wobei ihre relative Lage durch einen die
entsprechenden Querbohrungen 3a und 3b durchsetzenden Steckbolzen 4 festgelegt wird.
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Am oberen Ende der Abspannsäule 1, also im vorliegenden Beispiel am
oberen Ende des inneren Säulenrohrs 2b, befindet sich als Abstützglied eine sogenannte
Kreuzkappe 5, die sich an dem (hier nicht gezeigten) Hangenden abzustützen vermag.
Am gegenüberliegenden Ende befindet sich eine entsprechend ausgebildete Kreuzkappe
6, die sich am Liegenden abstützt. Im Einsatz wird zum Verspannen der Abspannsäule
zwischen Liegendem und Hangendem zunächst die Länge der Abspannsäule mit Hilfe des
Steckbolzens 4 so eingestellt, daß die Abspannsäule noch gerade mit Spiel zwischen
Hangendem und Liegendem Platz hat. Das Verspannen erfolgt mit Hilfe einer Verspannvorrichtung
7.
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Die Verspannvorrichtung 7 besitzt ein am unteren Ende des äußeren
Säulenrohrs 2a angeschweißtes Rohrstück 8.
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In das untere Ende des Rohrstücks 8 ist eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit
9 eingeschweißt, und zwar ist hier das Ende des Kolbens 10 der Einheit 9 im Inneren
des Rohrstücks 8 angeschweißt. Der Zylinder 11 der Einheit 9 ist in einem aus Stahlplatten
bestehenden Gehäuse 12 untergebracht, auf dessen Unterseite die Kreuzkappe 6 angeschweißt
ist.
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Wie aus Figur 3 ersichtlich, ist eine Seite des Gehäuses 12 offen,
so daß ein Pumpenhebel 14 der Kolben-Zylinder-Einheit 9 nach außen ragt. Die Kolben-Zylinder-Einheit
9 entspricht etwa einem hydraulischen Wagenheber. Durch Pumpen mit dem Pumpenhebel
12 wird der Kolben 10 aus
dem Zylinder 11 ausgefahren. Hierdurch
bewegen sich die aus den Säulenrohren 2a und 2b und dem Rohrstück 8 bestehende Einheit
und die mittels einer Führungshülse 13 auf dem Rohr stück 8 sitzende Verspannvorrichtung
7 auseinander, so daß, wenn die Abspannsäule mit der Kreuzkappe 6 auf dem Liegenden
steht, der obere Teil der in Figur 1 gezeigten Abspannsäule nach oben bewegt und
dadurch die obere Kreuzkappe 5 gegen das Hangende gepreßt wird. Der Zylinder 11
wird solange mit Hydraulikflüssigkeit beaufschlagt, bis die gewünschte Spannkraft
und mithin die gewünschte Stärke des durch die Abspannsäule gebildeten Widerlagers
für die hier nicht näher dargestellte Lafettenbohrmaschine erreicht ist.
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Auf dem äußeren Säulenrohr 2a sitzt höhenverstellbar eine die hier
nicht gezeigte Lafettenbohrmaschine tragende Aufnahmevorrichtung 15.
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Die Aufnahmevorrichtung 15 besitzt eine durch zwei Hülsenabschnitte
16a und 16b gebildete Hülse kreisrunden Querschnitts (vergleiche auch Figur 2),
wobei diese beiden Hülsenabschnitte an die beiden gegenüberliegenden Seiten einer
auf der Außenseite kreisrunden Scheibe 17 angeschweißt sind. Die Scheibe 17 besitzt
eine Durchtrittsöffnung 18, die die Scheibe, die Hülse und sämtliche damit verbundenen
Teile auf dem äußeren Säulenrohr 2a führt. Da das Säulenrohr 2a ein Vierkantrohr
ist, ist auch die Führungsöffnung 18 von viereckigem Querschnitt, wie in Figur 2
dargestellt ist.
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Um die Höhenlage der Aufnahmevorrichtung 15 einzustellen, wird also
die Scheibe 17 zusammen mit den damit verbundenen Teilen in die gewünschte Lage
gebracht, und es wird ein Steckbolzen 32 durch in dem oberen Hülsenabschnitt 16a
befindliche Querbohrungen
33a, 33b und damit fluchtende Querbohrungen
3a, 3b in den Säulenrohren 2a bzw. 2b gesteckt.
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Wie in Figur 1 dargestellt ist, steht der Außenrand der Scheibe 17
radial über die Außenfläche der Hülsenabschnitte 16a, 16b über. Hierdurch wird eine
Lagerführung für einen Ringkörper 19 gebildet. Der Ringkörper 19 besteht aus zwei
Ringscheiben 19a und 19b, die über einen an sie angeschweißten Abstandsring 20 miteinander
verbunden sind und dadurch zwischen sich einen Ringraum bilden, in den der äußere
Bereich der Scheibe 17 hineinragt. An einigen Stellen wird der Abstandsring 20 von
Feststellschrauben 21 durchsetzt, durch deren Anziehen der Ringkörper 19 gegenüber
der Hülse bzw. der Scheibe 17 festgespannt werden kann.
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Wie Figur 2 zeigt, laufen die beiden Ringscheiben 19 an einer Stelle
radial nach außen aus. An dieser Stelle ist zwischen die beiden Ringscheiben 19a
und 19b ein Achsstummel 23 (Figur 1) eingeschweißt. Der Achsstummel 23 besitzt einen
nach außen vorspringenden Konus 26 und einen daran nach außen anschließenden zylindrischen
Abschnitt, in dem sich eine zentrische Gewindebohrung 27 befindet.
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Die eigentliche Bohrmaschinen-Halterung ist hier ein im Querschnitt
U-förmiges Teil, wobei die beiden U-Schenkel Durchgangsbohrungen besitzen, um eine
zwischen den U-Schenkeln geführte Führungsschiene (in Figur 1 gestrichelt angedeutet
und mit dem Bezugszeichen 31 versehen) der Lafettenbohrmaschine mit Hilfe eines
Steckbolzens (nicht gezeigt) zu fixieren. Die Halterung 28 sitzt auf einer Lagerhülse
24, in die das vordere Ende des Achsstummels 23 eingreift. Hierdurch läßt sich
die
Halterung 28 in bezug auf die Abspannsäule kippen.
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Der gewünschte Höhenwinkel läßt sich fixieren mit Hilfe einer Klemmschraube
30, die in die Gewindebohrung 27 eingeschraubt ist und eine Klemmplatte 29 gegen
die Gewindebuchse 30 drückt. In der der Abspannsäule zugewandten Seite der Buchse
24 befindet sich eine konusförmige Ausnehmung, in die der Konus 26 des Achsstummels
23 eingreift. Durch Anziehen der Klemmschraube 23 wird die Buchse 24 auf den Konus
26 gedrückt, so daß sich die Bohrmaschinen-Halterung 28 nicht weiter um die Achse
23 schwenken läßt.
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