DE3922372A1 - Vorschubeinrichtung fuer eine gesteinsbohrmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrmaschine, die eine am Ende eines Auslegers montierte Wiege, einen hinsichtlich der Wiege in seiner Längsrichtung beweglichen Vorschubbalken, längs dessen die Bohrmaschine verschoben wird, und Verschiebemittel zum Verschieben des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege sowie zum Verschieben der Bohr­ maschine hinsichtlich des Vorschubbalkens aufweist, wobei die Verschiebemittel ein eine im wesentlichen geschlossene Schlinge bildendes, langgestrecktes, flexibles Verschiebeorgan, das in seiner Längsrich­ tung um an beiden Enden des Vorschubbalkens befestigte Schwenkräder läuft, einen Antriebsmechanismus, der das Verschiebeorgan in dessen Längsrichtung bewegt, sowie Kopplungsvorrichtungen aufweist, die die Bohrma­ schine wenigstens in einer Position zwischen der Bohr­ maschine und dem Vorschubbalken hinsichtlich des Vor­ schubbalkens unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans den Vorschubbalken hinsichtlich der Wiege zu verschieben, und die entsprechend den Vorschubbalken in wenigstens einer Position zwischen dem Vorschubbalken und der Wiege hinsichtlich der Wiege unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebe­ organs die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbal­ kens zu verschieben, wobei sowohl zum Verschieben der Bohrmaschine längs des Vorschubbalkens als auch zum Verschieben des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege die gleichen Verschiebeorgane und Antriebsmechanismus betätigt werden.

Bei bekannten Vorschubeinrichtungen für Ge­ steinsbohrmaschinen sind ein Vorschubbalken in seiner Längsrichtung beweglich an einer Wiege und eine Ge­ steinsbohrmaschine in Längsrichtung des Vorschubbalkens beweglich am Vorschubbalken montiert. Bei bekannten Lö­ sungen ist für die beiden Verschiebebewegungen eine eigene Vorschubeinrichtung vorgesehen, wobei die Ge­ steinsbohrmaschine typisch mittels einer um an den En­ den des Vorschubbalkens montierte Räder laufenden, an ihren Enden an die Bohrmaschine angeschlossenen Kette, die von einem am Vorschubbalken montierten Antriebsme­ chanismus angetrieben ist, und der Vorschubbalken hin­ sichtlich der Wiege mittels eines zwischen diesen angeordneten Druckmediumzylinders verschoben werden. Eine Lösung dieser Art ist u.a. in der DE-Offenlegungs­ schrift 30 15 752 beschrieben.

Diese Lösung hat den Nachteil, daß für die bei­ den Verschiebebewegungen eigene Antriebs- und Kraftvor­ richtungen vorgesehen sein müssen, weshalb das Ende des Bohrauslegers zusätzliches Gewicht tragen muß, was wiederum zur Folge hat, daß der Ausleger sehr robust ausgebildet werden muß und zur Bedienung des Auslegers starke Antriebs- und Kraftvorrichtungen benötigt wer­ den. Wenn es sich um druckmediumgetriebene Kraftvor­ richtungen handelt, werden Druckmediumschläuche für die beiden Verschiebevorrichtungen benötigt. Außerdem ist diese Lösung aufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorschubeinrichtung zu schaffen, bei der die Verschiebebewegungen sich durch eine möglichst einfache Konstruktion verwirklichen lassen, die außer­ dem leichter und einfacher ist als die bekannten Vor­ schubeinrichtungen und mit der die anderen genannten Nachteile vermieden werden. Diese Aufgabe wird erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß die Bohrmaschine mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken hinsichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich gemacht werden kann und daß der Vorschub­ balken mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesent­ lich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwischen dem Vorschubbalken und der Wiege hinsichtlich der Wiege unbeweglich gemacht werden kann.

Ein wesentlicher Gedanke bei der Erfindung be­ steht darin, daß die Bewegung zwischen der Wiege und dem Vorschubbalken einerseits und die Bewegung zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken andererseits dadurch verwirklicht wird, daß Verschiebemittel verwen­ det werden, die eine einzige Kette oder entsprechende und einen einzigen Antriebsmechanismus aufweisen. Somit wird zur Erzielung der gewünschten Bewegung entweder die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens unbe­ weglich gemacht, wobei sich der Vorschubbalken hin­ sichtlich der Wiege bewegt, oder der Vorschubbalken wird hinsichtlich der Wiege unbeweglich gemacht, wobei sich die Bohrmaschine hinsichtlich des Vorschubbalkens bewegt. Ein Vorteil bei der Erfindung besteht darin, daß die beiden Verschiebebewegungen sich durch eine einzige Verschiebevorrichtung verwirklichen lassen, wobei auf die andere Verschiebevorrichtung und ihr Gewicht sowie die dafür benötigten weiteren Vorrich­ tungen verzichtet werden kann und der Vorschubbalken mit den zugehörigen Teilen erheblich leichter wird. Ferner können mit der erfindungsgemäßen Lösung Erspar­ nisse in Wartungs- und Reparaturkosten erzielt werden, da Teile für nur einen Antriebsmechanismus benötigt werden und auf Ersatzteile und Komponenten für den anderen Antriebsmechanismus verzichtet werden kann. Außerdem erhält der Vorschubbalken dank dieser Lösung eine im Vergleich zu den bekannten Lösungen längere Verschiebebewegung, da die Länge des Zylinders die maximale Länge nicht beschränkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, wobei zeigen

Fig. 1 in schematischer Darstellung eine erfin­ dungsgemäße Vorschubeinrichtung mit Verschiebevorrich­ tungen und

Fig. 2 mehr detailliert eine Lösung zum Verrie­ geln des Vorschubbalkens unbeweglich hinsichtlich der Wiege.

Fig. 1 zeigt eine Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrmaschine, die eine am Ende eines an sich bekannten, nicht gezeigten Auslegers montierbare Wiege 1, einen hinsichtlich der Wiege 1 in seiner Längsrich­ tung beweglich montierten Vorschubbalken 2 und eine hinsichtlich des Vorschubbalkens 2 in dessen Längsrich­ tung beweglich montierte Gesteinsbohrmaschine 3 auf­ weist. An den Enden des Vorschubbalkens 2 sind als Schwenkräder 4 und 5 Kettenräder vorgesehen, um welche eine Kette 6 läuft. Die Kette 6 bildet eine geschlos­ sene Schlinge so, daß sie an ihren Enden an der Bohrma­ schine 3 oder normalerweise an einem als Bohrmaschinen­ gestell dienenden Schlitten 7 befestigt ist. Sie kann auch in sich eine geschlossene Schlinge sein, die nur in einem Punkt in ihrer Längsrichtung unbeweglich an der Bohrmaschine 3 oder am Schlitten 7 befestigt ist. Unter einer im wesentlichen geschlossenen Schlinge sind in dieser Anmeldung und in den Patentansprüchen alle oben aufgeführten Alternativen mit einer Kette, einem Seil oder einem anderen flexiblen Verschiebeorgan zu verstehen. Unter dem gleichen Verschiebeorgan sind wiederum eine oder mehrere, längs wesentlich der gleichen Bewegungsbahn nebeneinander verlaufende Ket­ ten, Seile oder entsprechende Organe, die von einem einzigen Antriebsmechanismus angetrieben sind, zu verstehen.

Die Kette 6 läuft ferner durch einen an der Wie­ ge 1 montierten Antriebsmechanismus 8, der Führungsrol­ len 9 und 10 sowie ein mit einem nicht gezeigten, an sich bekannten Antriebsmotor verbundenes Antriebslauf­ rad 11 aufweist. Wenn das Antriebslaufrad 11 mittels des Antriebsmotors in eine der beiden Richtungen ge­ dreht wird, läuft die Kette 6 in Längsrichtung der Wiege 1 und versucht um die Schwenkräder 4 und 5 zu drehen sowie sich in Längsrichtung des Vorschubbal­ kens 2 zu bewegen. In dieser Situation kann man wählen, ob die Bohrmaschine 3 oder der Vorschubbalken 2 sich bewegt, wobei die Wahl einfach dadurch getroffen wird, daß entweder die Bohrmaschine 3 hinsichtlich des Vor­ schubbalkens oder der Vorschubbalken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich gemacht wird. Am einen Ende des Vorschubbalkens 2 ist eine Kopplungsvorrichtung 12 vorgesehen, mit der das Schwenkrad 5 nicht-drehbar ver­ riegelt werden kann. Wenn als Schwenkrad 5 ein Zahnrad dient, kann die Kette 6 nicht am Schwenkrad vorbeiglei­ ten, sondern der Schlitten 7 und somit die Bohrmaschine 3 sind in Längsrichtung des Vorschubbalkens 2 unbeweg­ lich gemacht. Wenn sich der Vorschubbalken 2 hinsicht­ lich der Wiege 1 frei bewegen kann, verursacht die Ver­ schiebung der Kette 6 in Längsrichtung der Wiege 1 auch eine Verschiebung des Vorschubbalkens 2 in Längsrich­ tung der Wiege 1 in gleicher Richtung mit der Kette 6.

Wenn man alternativ die Bohrmaschine 3 längs des Vorschubbalkens verschieben will, wird mittels einer Kopplungsvorrichtung 13 entsprechend der Vor­ schubbalken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich ge­ macht, wobei das Kettenrad 5 frei drehen kann. Dann läuft die Kette 6 um die Schwenkräder 4 und 5 und wenn sie hinsichtlich der Wiege 1 sowie des Vorschubbalkens 2 verschoben wird, verschiebt sie die Bohrmaschine 3 auf der anderen Seite des Vorschubbalkens 2 in die entgegengesetzte Richtung. In einigen Fällen können sowohl die Bohrmaschine als auch der Vorschubbalken gleichzeitig verschoben werden, und zwar einfach da­ durch, daß sie nicht unbeweglich gemacht werden.

Die Kopplungsvorrichtung 12, mit der die Bohr­ maschine unbeweglich gemacht wird, ist ein Druckmedium­ zylinder, der in Längsrichtung des Vorschubbalkens 2 unbeweglich befestigt ist und der an seiner Kolben­ stange einen Bremsschuh 14 aufweist, mit der das Ket­ tenrad 5 gedrückt wird. Dieser macht das Kettenrad 5 nicht-drehbar.

Fig. 2 zeigt mehr detailliert eine Ausführungs­ form der Kopplungsvorrichtung 13, mit der der Vorschub­ balken 2 hinsichtlich der Wiege 1 unbeweglich gemacht wird. Der Vorschubbalken 2 bewegt sich hinsichtlich der Wiege 1 auf Gleitstücken 15 und 16. Die Kopplungs­ vorrichtung 13 weist einen Druckmediumzylinder 17 auf, der quer zur Wiege 1 und zum Vorschubbalken 2 montiert ist. Der Kolben des Zylinders 17 ist mittels einer Achse 18 mit einem Schwenkhebel 19 und der Schwenkhebel 19 ist wiederum mittels einer Achse 20 hinsichtlich der Wiege 1 schwenkbar verbunden. Das Gleitstück 16, das hinsichtlich der Wiege 1 in deren Querrichtung beweglich ist, ist wiederum mittels einer Achse 21 mit dem Schwenkhebel 19 schwenkbar verbunden. In der Kopp­ lungsstufe wird in den Druckmediumzylinder 17 ein Druckmedium eingeführt, wobei der Kolben den Schwenk­ hebel 19 nach außen schiebt, der bei seiner Schwenkung um die Achse 20 das Gleitstück 16 zum gegenüberlie­ genden Gleitstück 15 schiebt und dabei den Vorschub­ balken 2 zwischen den Flächen der Gleitstücke verkeilt, wobei dieser durch Reibungswirkung auf seinem Platz stehen bleibt. Anstelle von Gleitstücken kann ein se­ parates Preßorgan verwendet werden, das mit dem Druck­ mediumzylinder verbunden ist, um damit betätigt zu werden.

Fig. 1 und 2 zeigen nur eine Ausführungsform der Erfindung und die Erfindung ist keineswegs auf diese beschränkt, sondern kann im Rahmen der Patent­ ansprüche frei variiert werden. Anstelle der Kette 6 kann jedes beliebige flexible Verschiebeorgan, wie ein Seil, ein Zahnriemen oder eine andere geeignete Kompo­ nente, verwendet werden. Die Bohrmaschine kann hin­ sichtlich des Vorschubbalkens unbeweglich verriegelt werden entweder durch die vorstehend definierte Lösung oder durch einen Mechanismus, der die Bohrmaschine oder den Schlitten derselben direkt am Vorschubbalken verriegelt, wie z.B. durch den in Fig. 2 gezeigten Me­ chanismus, der den Vorschubbalken mit der Wiege verbin­ det oder durch einen entsprechenden Mechanismus, oder durch einen Verriegelungsmechanismus, der das Verschie­ beorgan hinsichtlich der Bohrmaschine unbeweglich macht. Anstelle der indirekten Verbindung kann die Kette oder ein anderes flexibles Organ mittels eines geeigneten Kopplungsorgans direkt mit dem Vorschubbal­ ken verbunden werden. Entsprechend können zum Verrie­ geln des Vorschubbalkens hinsichtlich der Wiege ver­ schiedene alternative Kopplungslösungen verwendet wer­ den. Nach den vorstehend aufgeführten Lösungen können die Kopplungsorgane so montiert werden, daß sie zum Beispiel durch Federeinwirkung kontinuierlich in der Kopplungsposition gehalten und dadurch freigegeben werden, daß in die Druckmediumzylinder ein Druckmedium eingeführt wird, das den Kolben aus der Kopplungsposi­ tion auszieht. Entsprechend können die Kopplungsvor­ richtungen beispielsweise federbelastet in eine Posi­ tion gebracht werden, in der sie nicht verriegelt sind, aber entweder abwechselnd oder beide gleichzeitig durch Einführen von Druckmedium in die Zylinder gekoppelt werden können. Statt dessen, daß der Antriebsmechanis­ mus an der Wiege montiert ist, kann er auch entweder am Vorschubbalken oder an der Bohrmaschine montiert werden. Ist der Antriebsmechanismus an der Bohrmaschine montiert, ist die Funktion analog zu derjenigen bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform. Ist der Antriebsmechanismus am Vorschubbalken montiert, kann die Verriegelung nicht zwischen der Bohrmaschine und dem Vorschubbalken oder zwischen dem Vorschubbalken und der Wiege erfolgen, sondern das Verschiebe­ organ muß direkt hinsichtlich der Bohrmaschine oder der Wiege unbeweglich verriegelt werden, wenn diese verschoben werden.

Claims (8)

1. Vorschubeinrichtung für eine Gesteinsbohrma­ schine (3), die eine am Ende eines Auslegers montierte Wiege (1), einen hinsichtlich der Wiege (1) in seiner Längsrichtung beweglichen Vorschubbalken (2), längs dessen die Bohrmaschine (3) verschoben wird, und Ver­ schiebemittel (4-6, 8-10) zum Verschieben des Vorschub­ balkens (2) hinsichtlich der Wiege (1) sowie zum Ver­ schieben der Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vor­ schubbalkens (2) aufweist, wobei die Verschiebemittel (4-6, 8-10) ein eine im wesentlichen geschlossene Schlinge bildendes, langgestrecktes, flexibles Ver­ schiebeorgan (6), das in seiner Längsrichtung um an beiden Enden des Vorschubbalkens (2) befestigte Schwenkräder (4, 5) läuft, einen Antriebsmechanismus (8-10), der das Verschiebeorgan (6) in dessen Längs­ richtung bewegt, sowie Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) aufweist, die die Bohrmaschine (3) wenigstens in einer Position zwischen der Bohrmaschine (3) und dem Vorschubbalken (2) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Ver­ schiebeorgans (6) den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) zu verschieben, und die entsprechend den Vorschubbalken (2) in wenigstens einer Position zwi­ schen dem Vorschubbalken (2) und der Wiege (1) hin­ sichtlich der Wiege (1) unbeweglich machen, um bei der Bewegung des Verschiebeorgans (6) die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) zu verschieben, wobei sowohl zum Verschieben der Bohrmaschine (3) längs des Vorschubbalkens (2) als auch zum Verschieben des Vorschubbalkens (2) hinsichtlich der Wiege (1) die gleichen Verschiebeorgan (6) und Antriebsmechanismus (8-10) betätigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmaschine (3) mittels der Kopplungsvorrichtungen (12, 14) über wesentlich die gesamte Länge der Bewe­ gungsbahn zwischen der Bohrmaschine (3) und dem Vor­ schubbalken (2) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich gemacht werden kann und daß der Vorschub­ balken (2) mittels der Kopplungsvorrichtungen über wesentlich die gesamte Länge der Bewegungsbahn zwi­ schen dem Vorschubbalken (2) und der Wiege (1) hin­ sichtlich der Wiege (1) unbeweglich gemacht werden kann.

2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1 für eine Gesteinsbohrmaschine (3), dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) ein an der Wiege (1) montiertes Preßorgan (13-21) aufweisen, mit dem der Vorschubbalken (2) an jeder beliebigen Stelle auf der Bewegungsbahn zwischen dem Vorschubbalken (2) und der Wiege (1) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweg­ lich gepreßt werden kann.

3. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvorrichtungen (13, 16) einen Druckmediumzylinder (17) aufweisen, der mittels des Preßorgans den Vorschubbalken (2) in dessen Quer­ richtung so beeinflußt, daß in der Kopplungsstufe die Kraft des Zylinders (17) den Vorschubbalken (2) gegen wenigstens ein auf der einen Seite desselben angeord­ netes Gleitstück (15) drückt und den Vorschubbalken (2) zwischen das Preßorgan und das Gleitstück (15, 16) preßt, so daß er hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich wird.

4. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsvor­ richtungen (12, 14) einen an die Bohrmaschine (3) ange­ schlossenen Druckmediumzylinder aufweisen, der mittels des Preßorgans den Vorschubbalken (2) in dessen Quer­ richtung so beeinflußt, daß in der Kopplungsstufe die Kraft des Zylinders den Vorschubbalken (2) gegen wenig­ stens ein auf der einen Seite desselben befindliches, an die Bohrmaschine (3) angeschlossenes Gleitstück drückt und den Vorschubbalken (2) zwischen das Preßor­ gan und das Gleitstück preßt, so daß er unbeweglich wird, und dabei auch die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich macht.

5. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschiebeor­ gan (6) eine Kette ist und daß die Kopplungsvorrich­ tungen (12, 14), mit denen die Bohrmaschine (3) hin­ sichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich gemacht wird, einen Druckmediumzylinder (12) und einen mit dem Zylinder (12) verbundenen Bremsschuh (14) aufweisen, der in der Kopplungsstufe die Kette (6) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) unbeweglich macht.

6. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Druckmediumzylinders (12; 17) mittels einer Feder die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) und/oder den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) kontinuierlich unbeweglich macht und daß zum Ver­ schieben der Bohrmaschine (3) und/oder des Vorschub­ balkens diese beiden gleichzeitig oder getrennt frei beweglich gemacht werden können durch Einführen von Druckmedium in den entsprechenden Druckmediumzylinder (12; 17).

7. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmecha­ nismus (8-11) am Vorschubbalken (2) so montiert ist, daß sich das Verschiebeorgan (6) hinsichtlich der Bohr­ maschine (3) und der Wiege (1) bewegen kann und daß die Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) die Bohrmaschine (3) und entsprechend die Wiege (1) so koppeln, daß sie sich nicht mit dem Verschiebeorgan (6) bewegen.

8. Vorschubeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, der Antriebsmechanis­ mus (8-11) an der Wiege (1) oder an der Bohrmaschine (3) montiert ist, daß die Kopplungsvorrichtungen (12, 14; 13-21) die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vor­ schubbalkens (2) und entsprechend den Vorschubbalken (2) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich machen, wo­ bei dadurch, daß wechselweise die Bohrmaschine (3) hin­ sichtlich des Vorschubbalkens (2) und der Vorschubbal­ ken (2) hinsichtlich der Wiege (1) unbeweglich gemacht werden, wechselweise der Vorschubbalken (2) hinsicht­ lich der Wiege (1) und entsprechend die Bohrmaschine (3) hinsichtlich des Vorschubbalkens (2) mit einem An­ triebsmechanismus (8-11) und einem Verschiebeorgan (6) verschoben werden können.