DE4140214A1 - Vorrichtung zum einbohren von ankerstangen - Google Patents

Vorrichtung zum einbohren von ankerstangen

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DE4140214A1
DE4140214A1 DE19914140214 DE4140214A DE4140214A1 DE 4140214 A1 DE4140214 A1 DE 4140214A1 DE 19914140214 DE19914140214 DE 19914140214 DE 4140214 A DE4140214 A DE 4140214A DE 4140214 A1 DE4140214 A1 DE 4140214A1
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DE19914140214
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Ernst-Friedrich Ischebeck
Joachim 5828 Ennepetal De Isenberg
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Friedr Ischebeck 5828 Ennepetal De GmbH
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Friedr Ischebeck 5828 Ennepetal De GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbohren von auf ganzer Länge mit einem Gewinde ausgestatteten Ankerstangen, insbesondere Injektionsbohrankerstangen, in Gebirgsstein oder dergleichen mit einem am hinteren Ende der Ankerstange angreifenden Bohrtrieb und an einem dem vorderen, bohrkronenseitigen Ende der Ankerstange zugeordneten, relativ zur Ankerstange ortsseitigen Füh­ rungskopf.
Derartige Vorrichtungen sind auf dem Markt als Lavetten- bohrgeräte bekannt. Hierbei läuft ein Bohrmotor auf einer Lavette unterschiedlicher Länge und wird durch Kettenantrieb in Bohrrichtung längs bewegt. Der Bohrmo­ tor wird mit dem Ende der Bohrstange verbunden, welche in einer Führungsbuchse, die meist aufklappbar gestaltet ist, am vorderen Ende der Lavette geführt ist. Nachtei­ lig wirken sich diese Lavettenbohrgeräte aufgrund ihrer großen Abmessungen (ca. 1,2 bis 3,5 Meter in Bohrrich­ tung) und ihres hohen Gewichts vor allem beim Arbeiten in engen Räumen aus. Um die Abmessung zu reduzieren, wurden Bohrmotoren entwickelt, die mit einer Hohlwelle und einer zentralen Spannung ausgeführt sind. Diese Lösung hat sich jedoch für dreh-schlagendes Bohren auf­ grund der schwierigen Kraftübertragung nicht bewährt. Zum Arbeiten in engen Räumen ist desweiteren eine biege­ weiche Bohrstange bekannt, die erst nach Einführen in das Bohrloch biegesteif wird. Diese Lösung ist aber nicht als Injektionsanker geeignet. Bekannt sind weiter im englischen Kohlebergbau Ankerbohrmaschinen aus Leicht­ metall, bei denen Führung und Vorschubzylinder konstruk­ tiv zusammengefaßt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine erfin­ dungsgemäße Vorrichtung handhabungstechnisch einfach auszugestalten, derart, daß diese auch in engen Räumen zum Einbohren von Ankerstangen, insbesondere Injektions­ bohrankerstangen, einsetzbar sind.
Gelöst ist diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 angege­ bene Erfindung.
Die Unteransprüche stellen vorteilhafte Weiterbildungen dar.
Zufolge dieser Ausgestaltung ist eine Vorrichtung zum Einbohren von auf ganzer Länge mit einem Gewinde ausge­ statteten Ankerstangen, insbesondere Injektionsbohranker­ stangen, von erhöhtem Gebrauchswert geschaffen. Die in dem gebirgsseitig befestigbaren Führungskopf gebremst gelagerte Widerlagermutter greift an das Gewinde der Ankerstange an und setzt die Drehbewegung der Ankerstan­ ge in eine Vorschubbewegung um. Hierzu ist der Führungs­ kopf ortsfest an einem Panzerförderer oder einem Strecken­ bogen gelagert. Die Bohrankerstange wird mittels eines handelsüblichen, preßluftbetriebenen Drehmotors in Linksdrehung versetzt. Bei Injektionsbohrankerstangen wird zwischen das Ende der Ankerstange und dem Drehmotor eine Übergangsmuffe mit Spülkopf zur Zuführung von Spül­ mitteln oder dergleichen zwischengeschaltet. Zu Beginn wird die Ankerstange in den Führungskopf eingeschraubt, welche nunmehr den Vorschub und die Richtung beim Bohren bestimmt. Aufgrund dieser Ausgestaltung ist auch ein Bohren in engen Räumen gewährleistet, wobei das geringe Gewicht und die geringen Abmessungen des Führungskopfes von Vorteil sind. In einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Bremsstellung der Widerlagermutter sich selbst durch Überschreiten bestimmter Widerlagerdrücke löst. Es ist somit ein Führungskopf geschaffen, der die Anpreß­ kraft beim Bohren bestimmt. Sobald die Vorschubgeschwin­ digkeit und damit das Drehmoment an der Bohrkrone zu groß wird, wird die Bremsstellung der Widerlagermutter aufgehoben. Es findet nunmehr kein Vortrieb der Anker­ stange statt. Bedingt durch diese Ausgestaltung regelt der Führungskopf die Vorschubgeschwindigkeit und entla­ stet die Bedienungsperson von jeder Anpreßkraft, die sonst manuell aufzubringen wäre. Es ist hierbei ledig­ lich eine Antriebswelle, beispielsweise ein Preßluft­ schrauber, für den Bohrvorgang erforderlich. Weiterhin ist vorgesehen, die Widerlagermutter in dem Führungskopf­ gehäuse axial verschieblich und drehbar zu lagern und in Vorschubrichtung der Ankerstange federbeaufschlagt gegen eine Bremsfläche des Führungskopfgehäuses zu pressen. Übersteigt die Anpreßkraft des Bohrankers die Feder­ kraft, so wird die Widerlagermutter entgegen der Feder­ kraft axial verschoben. Die Pressung der Widerlagermut­ ter an die Bremsfläche wird aufgehoben, was ein Durchdre­ hen der Widerlagermutter und ein damit einhergehendes Unterbrechen des Bohrankerstangen-Vorschubes zur Folge hat. Die Bremsfläche des Führungskopfgehäuses ist von der Innenfläche einer stirnseitigen Abschlußwand des Führungskopfgehäuses gebildet. Vorteilhafter Weise ist vorgesehen, die Abschlußwand in das Führungskopfgehäuse einschraubbar auszugestalten. Dies bietet nunmehr den Vorteil eines einstellbaren Bremsmomentes, in dem die Abschlußwand mehr oder weniger ein- bzw. ausgeschraubt wird. Die somit verstellbare Federvorspannung bewirkt einen unterschiedlich großen Anpreßdruck der Widerlager­ mutter gegen die Abschlußwand und ist vor Ort von der Bedienungsperson festlegbar. Die Federbeaufschlagung wird von einer die hintere Stirnfläche der Widerlagermut­ ter unter Zwischenlage eines Drucklagers beaufschlagende Druckfeder erzielt. Die Druckfeder ist hierbei in der Regel derart ausgebildet, daß diese die Widerlagermutter über das Drucklager mit ca. 2 KN axial in Vorschubrich­ tung gegen die Bremsfläche abfedert. Das über die Feder einstellbare Bremsmoment entspricht dem Bohrmoment, das an der Bohrkrone auftreten kann. Die Druckfeder ist derart im Führungskopfgehäuse angeordnet, daß die Druck­ feder von der Ankerstange unter Zwischenschaltung einer Distanzbüchse durchsetzt ist. Diese Distanzbüchse dient zur axialen Lagerung der Druckfeder. Alternativ kann der Führungskopf derart gestaltet sein, daß die Widerlager­ mutter im Führungskopfgehäuse drehbar gelagert ist und senkrecht zur Vorschubrichtung der Ankerstange gegen eine Bremsfläche des Führungskopfgehäuses gepreßt ist. Auch hier wird die Bremsstellung der Widerlagermutter aufgehoben, sobald das Drehmoment an der Bohrkrone zu groß wird, was eine Unterbrechung des Bohrankerstangen- Vorschubes zur Folge hat. Erfindungsgemäß ist es hierbei von Vorteil, daß die Bremsfläche von der Innenfläche des Führungskopfgehäuses gebildet ist. In einer vorteilhaf­ ten Weiterbildung ist vorgesehen, daß die Pressung gegen die Bremsfläche mittels eines federbelasteten, in der Widerlagermutter einliegenden Radial-Bremskörpers er­ zielt ist. Letzterer liegt in der der Innenfläche des Führungskopfgehäuses zugewandten Außenfläche der Widerla­ germutter ein und ist unter Federbelastung gegen die Innenfläche des Führungskopfgehäuses gepreßt. Diese die Bremsstellung der Widerlagermutter erzielende Pressung wird aufgehoben, sobald die Anpreßkraft des Bohrankers die des Radial-Bremskörpers übersteigt. Die Bremsstel­ lung der Widerlagermutter erfolgt hierbei über eine radiale Aussteuerung des Radial-Bremskörpers in Richtung auf die Innenfläche des Führungskopfgehäuses. Vorteilhaf­ ter Weise ist vorgesehen, daß eine radiale Aussteuerung des Radial-Bremskörpers über eine spitzwinklig zur Vor­ schubrichtung der Ankerstange ausgerichtete Schräge erfolgt. In einer derartigen Ausbildung des Führungskop­ fes wird der Radial-Bremskörper unter einer in Vorschub­ richtung der Ankerstange ausgerichteten Federbelastung gegen eine in der Widerlagermutter angeordneten Schräge verlagert, was zu einer radialen Aussteuerung des Radi­ al-Bremskörpers in Richtung auf die Innenfläche des Füh­ rungskopfgehäuses führt. Hierbei kann der Radial-Brems­ körper mit einer der Schräge entsprechenden Steuerfläche ausgebildet sein. Eine Optimierung der Bremswirkung ist dadurch erzielt, daß die Radial-Bremskörper paarig ange­ ordnet sind, unter Zwischenschaltung einer Druckfeder. Die Radial-Bremskörper sind hierbei gegenüberliegend angeordnet, derart, daß der eine Radial-Bremskörper in Vorschubrichtung der Ankerstange und der andere entgegen dieser Richtung wirkt. Die Zwischenschaltung der Druckfe­ der ist hierbei dadurch realisiert, daß die Druckfeder in eine gemeinsame Federkammer bildenden Sackbohrungen einliegt. Diese Sackbohrungen sind an den sich gegenüber­ liegenden Flächen der Radial-Bremskörper vorgesehen. Die in der somit gebildeten Federkammer einliegende Druckfe­ der bewirkt eine radiale Aussteuerung der Radial-Brems­ körper über in der Widerlagermutter angeordnete Schrägen in Richtung auf die Innenfläche des Führungskopfgehäuses zur Erzielung der Bremsstellung. Zur Optimierung der Bremswirkung und zur Vermeidung von Kippmomenten ist weiterhin vorgesehen, daß mehrere winkelverteilt liegen­ de Radial-Bremskörper angeordnet sind. In einer bevorzug­ ten Ausbildung ist eine gleichwinklige Verteilung der Radial-Bremskörper vorgesehen, wobei hier vorzugsweise drei oder vier Radial-Bremskörper-Paare in der Widerla­ germutter einliegen. Es ist somit eine optimale Anpres­ sung der Bremskörper an die Innenfläche des Führungskopf­ gehäuses in Bremsstellung der Widerlagermutter gegeben.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, daß der Führungskopf relativ zu seiner Gebirgs-Befestigungs­ einheit parallel zur Längsrichtung der Ankerstange ver­ schiebbar ist. Die Länge der Verschieblichkeit ent­ spricht mindestens der Länge einer Ankerstangen-Kupp­ lungsmuffe. Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil, daß auch bei Verwendung von aneinandergekuppelten Ankerstan­ gen die erfindungsgemäße Vorrichtung genutzt werden kann. Hierzu wird nach Einbohren der ersten Ankerstange der Führungskopf von dieser zunächst abgeschraubt. Nach Anbringen der Kupplungsmuffe auf das Ende der ersten Ankerstange wird der Führungskopf parallel zur Längsrich­ tung der Ankerstange verschoben. Nach Eindrehen der zweiten Ankerstange in den Führungskopf und Ankuppeln an die Kupplungsmuffe kann der Bohrvorgang fortgesetzt werden. Zur Optimierung der Verstellbarkeit des Führungs­ kopfes ist vorgesehen, diesen mittels einer festlegbaren Kreuzgelenkverbindung an die Gebirgs-Befestigungseinheit anzubringen. Vorteilhafter Weise ist der Führungskopf von einer Schelle getragen, welche es erlaubt, den Füh­ rungskopf in unterschiedlichen axialen Positionen stufen­ los festzulegen. Hierbei ist es schließlich von Vorteil, daß ein an der hinteren Stirnfläche des Führungskopfes angeordneter Kragen als Schellenanschlag dient.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand zweier zeichnerisch veranschaulichter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Einboh­ ren einer Ankerstange, eine erste Ausführungs­ form betreffend,
Fig. 2 den Längsschnitt durch einen Führungskopf in vergrößertem Maßstab, wobei eine in dem Füh­ rungskopf angeordnete Widerlagermutter ge­ bremst gehalten ist, was eine Vorwärtsverlage­ rung der Ankerstange bewirkt,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch bei Überschreiten der Anpreßkraft des Bohrankers, wobei die Bremsstellung der Wider­ lagermutter gelöst ist,
Fig. 4 den Längsschnitt durch einen Führungskopf gemäß einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 5 den Querschnitt gemäß der Linie V-V in Fig. 4.
Die in der Fig. 1 gezeigte Vorrichtung 1 setzt sich aus einem Bohrtrieb 3 zum Einbohren einer auf ganzer Länge mit einem Gewinde 2′ ausgestatteten Ankerstange 2, wel­ che als Injektions-Bohrankerstange ausgebildet ist, einer Übergangsmuffe 4 mit Spülkopf und einem Führungs­ kopf 5 zusammen. Der Bohrtrieb 3 besteht aus einem han­ delsüblichen, preßluftbetriebenen Drehmotor, der über die Übergangsmuffe 4 an das hintere Ende der Ankerstange 2 angreift und diese bei Betrieb in Linksdrehung ver­ setzt. Die Übergangsmuffe 4 dient hierbei nach Vollenden des Bohrvorganges zum Zuführen eines Spülmittels oder dergleichen über einen in der Ankerstange 2 axial ange­ ordneten Spülkanal 6.
Die Ankerstange 2 weist an ihrem vorderen Ende 7 eine Bohrkrone zum Einbohren der Ankerstange 2 in ein Gebirgs­ gestein 8 oder dergleichen auf.
Der der Führung der Ankerstange 2 dienende Führungskopf 5 ist mittels einer Schelle 9 über ein Kreuzgelenk 10 mit einer Gebirgs-Befestigungseinheit 11 verbunden.
Diese Gebirgs-Befestigungseinheit 11 ist als Profilspann­ vorrichtung bekannt. Die Ausrichtung des Führungskopfes 5 ist sowohl an der Schelle 9 als auch im Bereich des Kreuzgelenkes 10 mittels Knebel 12 festlegbar. Ein am hinteren Ende des Führungskopfes 5 angeordneter Kragen 13 dient hierbei als Schellenanschlag. Diese Schellenver­ bindung erlaubt eine Verschieblichkeit des Führungskop­ fes 5 parallel zur Längsrichtung der Ankerstange 2.
Der Führungskopf 5 weist ein zylinderisch ausgebildetes Führungskopfgehäuse 14 auf, welches am hinteren Ende mit dem bereits genannten Kragen 13 versehen ist.
In der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten ersten Ausfüh­ rungsform ist in dem dem Kragen 13 gegenüberliegenden Bereich dem Führungskopfgehäuse 14 ein über ein Gewinde 15 einschraubbarer Ring 16 zugeordnet. Eine in diesem Bereich vorgesehene Schulter 17 des Führungskopfgehäuses 14 dient als Anschlagbegrenzung des Ringes 16. Die unte­ re Seite des als Abschlußwand ausgebildeten Ringes 16 dient als Bremsfläche 18 einer im Führungskopfgehäuse 14 gelagerten Widerlagermutter 19.
Die Widerlagermutter 19 besitzt ein sich etwa über zwei Drittel ihrer Länge erstreckendes, axial ausgerichtetes Innengewinde 20. Letzteres läuft in einen erweiterten Ringraum 21, dessen Durchmesser dem Ringraum 22 des Ringes 16 entspricht, aus.
Im Bereich des Kragens 13 ist das Führungskopfgehäuse 14 mit einer Axialbohrung 23 versehen, deren Durchmesser kleiner ist als der Innenraumdurchmesser des Führungs­ kopfgehäuses 14. Die hierdurch gebildete, innenraumsei­ tig liegende Ringschulter 24 dient zur Abstützung einer Druckfeder 25, welche sich mit dem anderen Ende über einen Ringkragen 26 einer die Druckfeder 25 durchsetzen­ den Distanzbüchse 27 unter Zwischenlager eines Druckla­ gers 28, an der der Bremsfläche 18 abgewandten Seite der Widerlagermutter 19 abstützt. Hierdurch bedingt ist die Widerlagermutter 19 in Richtung auf die Bremsfläche 18 federbelastet, womit das Bremsmoment in Abhängigkeit zur Federkraft der Druckfeder 25 steht. Diese Federbelastung ist axial in Vorschubrichtung der Ankerstange 2 ausge­ richtet. Durch Verändern der Federvorspannung mittels Ein- bzw. Ausdrehen des Ringes 16 wird eine Vergrößerung bzw. Verringerung des Bremsmomentes an der Bremsfläche 18 erzielt.
Die Funktion der Vorrichtung 1 der ersten Ausführungs­ form ist wie folgt:
Zum Einbohren der Ankerstange 2 wird der Führungskopf 5 auf diese aufgeschraubt. Hierbei durchsetzt die Anker­ stange 2 den Ring 16, das Drucklager 28 und die durch die Distanzbüchse 27 abgeschirmte Druckfeder 25 und stützt sich lediglich im Bereich des Innengewindes 20 der Widerlagermutter 19 mit ihrem Außengewinde 2′ an den Flanken des Innengewindes 20 ab. Der Führungskopf 5 wird sodann über die Schelle 9 und dem Kreuzgelenk 10 an der Gebirgs-Befestigungseinheit 11 befestigt. Sodann kann mittels des Kreuzgelenkes 10 eine Relativverlagerung des Führungskopfes 5 zur Gebirgs-Befestigungseinheit 11 erfolgen. Der an dem hinteren Ende der Ankerstange 2 angreifende Bohrtrieb 3 versetzt die Ankerstange 2 in eine Linksdrehung.
Die an der Bremsfläche 18 gehaltene Widerlagermutter 19 verlagert die Ankerstange 2 während des Drehens in Vor­ schubrichtung. Sobald die Vorschubgeschwindigkeit und damit das Drehmoment an der Bohrkrone größer wird als das Bremsmoment an der Bremsfläche 18, hebt die Widerla­ germutter 19 entgegen der Federkraft der Druckfeder 25 von der Bremsfläche 18 ab und dreht im Führungskopfgehäu­ se 14 frei, womit der Vorschub der Ankerstange 2 unter­ brochen ist.
Das über den ein- bzw. ausdrehbaren Ring 16 einstellbare Bremsmoment entspricht dem Bohrmoment, das an der Bohr­ krone auftreten kann.
Der in dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 4 und 5) gezeigte Führungskopf 5 weist ebenfalls ein im wesentli­ chen zylinderisch ausgebildetes Führungskopfgehäuse 29 auf. Auch hier ist am hinteren Ende des Führungskopfge­ häuses 29 ein Kragen 13 vorgesehen. Eine in dem Führungs­ kopfgehäuse 29 axial gelagerte Widerlagermutter 30 stützt sich über ein Drucklager 31 an einer an der Innen­ fläche 32 des Führungskopfgehäuses 29 angeformten Stufe 33 ab.
Die im wesentlichen zylinderisch ausgeformte Widerlager­ mutter 30 weist drei etwa gleich lange Abschnitte auf, wobei der mittlere Abschnitt 34 querschnittsgrößer als die äußeren Abschnitte 35, 36 ausgebildet ist. Die Länge der Widerlagermutter 30 ist größer als die des Führungs­ kopfgehäuses 29, so daß die äußeren Abschnitte 35, 36 über die Stirnränder des Führungskopfgehäuses 29 hinaus­ ragen. Im Bereich dieser äußeren Abschnitte 35, 36 ist die Widerlagermutter 30 über Nadellager 37, 38 in dem Führungskopfgehäuse 29 gelagert. Zum Durchtritt der Ankerstange 2 ist die Widerlagermutter 30 in ihren äuße­ ren Abschnitten 35, 36 mit Ringräumen 39, 40 versehen, die im Bereich des mittleren Abschnittes 34 in ein Innen­ gewinde 41 übergehen. Dieses Innengewinde 41 kämmt im Einbauzustand der Ankerstange 2 mit deren Außengewinde 2′.
Die bereits erwähnte Abstützung der Widerlagermutter 30 auf dem Drucklager 31 erfolgt über die untere Ringfläche 42 des mittleren Abschnittes 34. Um die in dem Führungs­ kopfgehäuse 29 einliegenden und mittels eines oberhalb des oberen Nadellagers 37 angeordneten Sprengringes 57 gesicherten Teile vor Schmutz zu schützen, ist das Füh­ rungskopfgehäuse 29 an seinen Stirnseiten mit je einer die Mantelfläche des jeweiligen äußeren Abschnittes 35 bzw. 36 umfassenden Ringdichtung 43 bzw. 44 versehen. Letztere sind an in das Führungskopfgehäuse 29 eingepreß­ ten Haltekapseln 45, 46 befestigt. In dem Bereich zwi­ schen den Haltekapseln 45, 46 und dem mittleren Ab­ schnitt 34 der Widerlagermutter 30 sind die erwähnten Nadellager 37, 38 und in dem unteren Bereich des Füh­ rungskopfgehäuses 29 das dem Nadellager 38 zugeordnete Drucklager 31 angeordnet.
Der Durchmesser des mittleren Abschnittes 35 entspricht etwa dem Innendurchmesser des Führungskopfgehäuses 29 und weist an seiner Außenfläche 47 vier gleichwinklig verteilte, nach außen hin offene Aufnahmetaschen 48 auf. Wie aus Fig. 4 zu erkennen, ist jede Aufnahmetasche 48 mit zwei Schrägen 49, 50 versehen, wobei die Schräge 49 die obere und die Schräge 50 die untere Begrenzung der Aufnahmetasche 48 bildet. Die Schrägen 49, 50 sind hier­ bei so ausgerichtet, daß die Aufnahmetasche 48 sich nach außen hin, d. h. zur Außenfläche 47 des mittleren Ab­ schnittes 34, weitet, wobei jede Schräge 49, 50 einen Winkel zur Horizontalen von ca. 30 Grad aufweist.
Die Aufnahmetaschen 48 lagern in eingebautem Zustand der Widerlagermutter 30 in das Führungskopfgehäuse 29 je zwei Radial-Bremskörper 51, 52. Ein solches Radial-Brems­ körper-Paar 51, 52 ist konturgleich der Aufnahmetasche 48 ausgebildet, wobei die jeweilige Länge der einzelnen Radial-Bremskörper 51, 52 so bemessen ist, daß in einge­ bautem Zustand zwischen diesen beiden ein Freiraum 53 verbleibt. Jeder Radial-Bremskörper 51, 52 besitzt eine, von dem Freiraum 53 ausgehende, sich in bzw. entgegen der Vorschubrichtung der Ankerstange 2 erstreckende Sackbohrung 54, 55. Die somit gebildete Federkammer F dient zur Aufnahme einer Druckfeder 56, die den Radial- Bremskörper 51 in Vorschubrichtung der Ankerstange 2 gegen die Schräge 49 der Widerlagermutter 30 und den Radial-Bremskörper 52 entgegen der Vorschubrichtung gegen die Schräge 50 bewegt.
Bedingt durch die Federbelastung der Radial-Bremskörper 51, 52 in Richtung auf die Schrägen 49, 50 erfolgt eine radiale Aussteuerung der Radial-Bremskörper 51, 52 nach außen in Richtung auf die Innenfläche 32 des Führungs­ kopfgehäuses 29, welche Innenfläche 32 somit als Brems­ fläche dient.
Die Funktion der Vorrichtung 1 der zweiten Ausführungs­ form ist wie folgt:
Die über die Radial-Bremskörper 51, 52 an der Innenflä­ che 32 des Führungskopfgehäuses 29 gehaltene Widerlager­ mutter 30 verlagert die Ankerstange 2 während des Dreh­ ens derselben in Vorschubrichtung. Bei Überschreiten eines maximalen Drehmoments an der Bohrkrone wird die Bremsstellung aufgehoben, indem sich die Radial-Bremskör­ per 51, 52 aufgrund der die in Abhängigkeit mit der Federkraft der Druckfeder 56 stehenden Anpreßkraft übersteigenden Angriffskraft minimal nach innen verla­ gern. Die Widerlagermutter 30 dreht somit im Führungs­ kopfgehäuse 29 frei, womit auch hier der Vorschub der Ankerstange 2 unterbrochen ist.
In beiden Ausführungsformen bestimmt somit der Führungs­ kopf 5 den Vorschub, die Richtung und die Anpreßkraft beim Bohren selbsttätig und entlastet somit die Bedie­ nungsperson von jeder Anpreßkraft, die sonst manuell aufzubringen wäre.
Wenn mehrere Ankerstangen 2 gekuppelt werden sollen, wird der Führungskopf 5 zunächst von der bereits einge­ bohrten Ankerstange 2 abgeschraubt. Nach dem Ankuppeln der zweiten Ankerstange an die erste wird der Führungs­ kopf 5 auf die zweite Ankerstange aufgeschraubt und wiederum mittels der Schelle 9 gesichert. Hierbei er­ weist es sich als vorteilhaft, daß die Verschieblichkeit des Führungskopfes im Bereich der Schelle 9 mindestens der Länge einer Ankerstangen-Kupplungsmuffe entspricht.
Mittels dieser Ausbildung ist eine Vorrichtung zum Ein­ bohren von Ankerstangen 2, insbesondere Injektions-Bohr­ ankerstangen, geschaffen, welche auch in engen Räumen genutzt werden kann. Durch die geringen Abmaße, dem damit verbundenen geringen Gewicht des Führungskopfes 5 und der durch den Führungskopf 5 vorgegebenen Vorschubge­ schwindigkeit wird das Bedienungspersonal entlastet.
Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung von Bedeutung sein. Alle offenbarten Merkmale sind erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Priori­ tätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhalt­ lich mit einbezogen.

Claims (21)

1. Vorrichtung (1) zum Einbohren von auf ganzer Länge mit einem Gewinde (2′) ausgestatteten Ankerstangen (2), insbesondere Injektions-Bohrankerstangen, in Gebirgsge­ stein (8) oder dergleichen mit einem am einem hinteren Ende der Ankerstange (2) angreifenden Bohrtrieb (3) und einer dem vorderen, bohrkronenseitigen Ende (7) der Ankerstange (2) zugeordneten, relativ zur Ankerstange (2) ortsseitigen Führungskopf (5), dadurch gekennzeich­ net, daß der gebirgsseitig befestigbare Führungskopf (5) eine an dem Gewinde (2′) der Ankerstange (2) angreifen­ de, im Führungskopf (5) gebremst gelagerte Widerlagermut­ ter (19, 30) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder insbesondere danach, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsstellung der Wider­ lagermutter (19, 30) sich selbst durch Überschreiten bestimmter Widerlagerdrücke löst.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerlagermutter (19) im Führungskopf­ gehäuse (14) axial verschieblich und drehbar gelagert ist und in Vorschubrichtung der Ankerstange (2) federbe­ aufschlagt gegen eine Bremsfläche (18) des Führungskopf­ gehäuses (14) gepreßt ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsfläche (18) des Führungskopfgehäu­ ses (14) von der Innenfläche einer stirnseitigen Ab­ schlußwand (Ring 16) gebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Abschlußwand (Ring 16) in das Führungs­ kopfgehäuse (14) einschraubbar ist.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Federbeaufschlagung von einer die hintere Stirnfläche der Widerlagermutter (19) unter Zwischenlage eines Drucklagers (28) beaufschlagende Druckfeder (25) erzielt ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (25) von der Ankerstange (2) durchsetzt ist unter Zwischenschaltung einer Distanz­ büchse (27).
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Widerlagermutter (30) im Führungskopf­ gehäuse (29) drehbar gelagert und senkrecht zur Vorschub­ richtung der Ankerstange (2) gegen eine Bremsfläche des Führungskopfgehäuses (29) gepreßt ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Bremsfläche von der Innenfläche (32) des Führungskopfgehäuses (29) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pressung gegen die Bremsfläche (Innen­ fläche 32) mittels eines federbelasteten, in der Widerla­ germutter (30) einliegenden Radial-Bremskörpers (51, 52) erzielt ist.
11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine radiale Aussteuerung des Radial-Brems­ körpers (51, 52) über eine spitzwinklig zur Vorschubrich­ tung der Ankerstange (2) ausgerichtete Schräge (49, 50) erfolgt.
12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Radial-Bremskörper (51, 52) paarig angeordnet sind, unter Zwischenschaltung einer Druckfe­ der (56).
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckfeder (56) in eine gemeinsame Federkammer (F) bildenden Sackbohrungen (54, 55) ein­ liegt.
14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mehrere winkelverteilt liegende Radial- Bremskörper (51, 52) angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine gleichwinklige Verteilung der Radial-Bremskör­ per (51, 52).
16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskopf (5) relativ zu seiner Gebirgs-Befestigungseinheit (11) parallel zur Längsrich­ tung der Ankerstange (2) verschiebbar ist.
17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge der Verschieblichkeit mindestens der Länge einer Ankerstangen-Kupplungsmuffe entspricht.
18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, gekennzeichnet durch eine feststellbare Keuzgelenkverbindung (10) zwi­ schen Führungskopf (5) und Gebirgs-Befestigungseinheit (11).
19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskopf (5) von einer Schelle (9) getragen ist.
20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Führungskopf (5) innerhalb der Schelle (9) in unterschiedlichen axialen Positionen stufenlos festlegbar ist.
21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehen­ den Ansprüche oder insbesondere danach, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein am hinteren Ende des Führungskopfes (5) angeordneter Kragen (13) als Schellenanschlag ausge­ bildet ist.
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WO2002016728A1 (de) * 2000-08-23 2002-02-28 Techmo Entwicklungs- Und Vertriebs Gmbh Verfahren und vorrichtung zum zusammenbauen, insbesondere verlängern, eines rohres bzw. gestänges
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