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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Bohr- oder Verbolzungsmaschinen,
die für
die Ausführung
von Arbeiten unter der Erde bestimmt sind, insbesondere im Bergbau.
Diese Erfindung betrifft speziell die Konzeption des Teils „Trägerfahrzeug" solcher Maschinen,
wobei dieser Teil die Arbeitsausrüstung, insbesondere die Bohr- oder Verbolzungswerkzeuge
trägt.
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Die
herkömmlichen
Bohr- oder Verbolzungsmaschinen haben gewöhnlich einen „Trägerfahrzeug"-Teil mit starrem
oder beweglichem Chassis mit vier Rädern, als Teil, der vorne einen
oder zwei Bohr- oder Verbolzungsarme trägt, deren Basisausrichtung parallel
zur Bewegungsrichtung der Maschine ist. Beispielhaft wird hier Bezug
genommen auf die europäische
Patentanmeldung
EP 0
890 704 A im Namen des Antragstellers, die sich auf eine
Maschine mit beweglichem Chassis bezieht, und auf das Patent
US 3917005 , das ein Fahrzeug
mit starrem Chassis beschreibt. In diesem Bereich sind auch Trägerfahrzeuge
mit Raupenketten bekannt – siehe
zum Beispiel das Patent
GB 1583574 .
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Diese
existierenden Maschinen haben gewöhnlich einen relativ großen Platzbedarf,
insbesondere in der Höhe,
was ihre Verwendung in Bergwerksstollen mit geringer Höhe ausschließt. Außerdem erlaubt
die Anordnung ihrer Bohr- oder Verbolzungsarme im allgemeinen nur
einen Einsatz dieser Maschinen mit ihrer Bewegungs-Längsachse
senkrecht zur Abbaufront.
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Ein
weiteres Problem, das beim Einsatz derartiger Bohr- oder Verbolzungsmaschinen
auftritt, ist die Unebenheit des Bodens der Bergwerksstollen, auf
dem sich das Trägerfahrzeug
bewegen muss, und auf dem es auch für die Arbeitsgänge der
Bohrung oder Verbolzung arretiert werden muss. Der Boden eines Bergwerksstollens
weist gewöhnlich
von einem Punkt zu einem anderen beträchtliche Niveauunterschiede
auf, und man verwendet normalerweise Stützen oder „Krücken", die zusätzlich zu den Rädern an
diesen Trägerfahrzeugen
vorgesehen sind, um sie in einer arretierten Arbeitsstel lung zu
stabilisieren – siehe
zum Beispiel das vorgenannte Patent
US 3917005 ,
oder das Patent
US 3851481 ,
das als Grundlage für
die Präambel
des Anspruchs 1 dient, oder auch das deutsche Dokument
DE 2855486 A .
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Die
vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile oder Einschränkungen
des Einsatzes der gegenwärtig
vorhandenen Maschinen zu beseitigen, indem sie ein besonders kompaktes
Trägerfahrzeug
liefert, das für
einen Einsatz in Stollen geringer Höhe konzipiert ist und eine
unterschiedliche und vorteilhafte Arbeitsweise erlaubt, wobei es
sich gleichzeitig an die Unebenheiten des Bodens anpasst.
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Zu
diesem Zweck ist Gegenstand der Erfindung ein Trägerfahrzeug für Bohr-
oder Verbolzungsmaschinen, ein Fahrzeug, das ein starres Chassis und
vier Antriebsräder
umfasst, und zwar zwei Antriebsräder
auf der rechten Seite des Chassis des Fahrzeugs und zwei weitere
Antriebsräder
auf der linken Seite dieses Chassis, wobei diese vier Antriebsräder eine
unabhängige
Aufhängung
haben und jedes Rad Antriebsmittel hat, um es in Drehung zu versetzen,
und wobei das Trägerfahrzeug
im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass die unabhängige Aufhängung jedes
der vier Antriebsräder
des Trägerfahrzeugs
eine Aufhängung
ist, deren Höhe von
Antrieben unabhängig
gesteuert wird, das heißt, eine
Aufhängung
des Typs verformbares Parallelogramm, die von einem Hydraulikzylinder
bewegt wird, der ein Einstellen der Bodenfreiheit jedes Antriebsrads
erlaubt, wobei das Chassis vorne und/oder hinten Arbeitsausrüstungen
aufnimmt, insbesondere Bohr- oder Verbolzungsgeräte.
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Vorteilhafterweise
sind die vier Antriebsräder des
Trägerfahrzeugs
nichtlenkbare Räder
und ihre Antriebsmittel, die sie in Drehung versetzen, umfassen
bei den zwei Rädern
auf der rechten Seite des Chassis jeweils Hydraulikmotoren, die
durch eine erste Pumpe oder einen ersten Motorpumpensatz gespeist
werden, und bei den zwei Rädern
auf der linken Seite des Chassis jeweils Hydraulikmotoren, die unabhängig von
den vorgenannten durch eine zweite Pumpe oder einen zweiten Motorpumpensatz gespeist
werden. Es handelt sich insbesondere um zwei Gruppen elektrischer
Motorpumpen oder um zwei Pumpen, die durch einen gemeinsamen Motor angetrieben
werden.
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Das
Chassis umfasst auch noch einen Hydrauliktank, der der Gesamtheit
der hydraulischen Teile und Geräte
für die
Bewegung und für
die Arbeit der Bohr- oder Verbolzungsmaschine gemeinsam ist.
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Bei
einem Ausführungsbeispiel
dieses Trägerfahrzeugs,
das für
die Bauweise einer Bohrmaschine angepasst ist, trägt das Chassis
vorne und hinten einen vorderen Bohrarm beziehungsweise einen hinteren
Bohrarm, jeder mit einer Bohrführungsschiene,
deren Basisstellung waagrecht ist und die senkrecht ausgerichtet
ist zur Längsrichtung
der Bewegung des Trägerfahrzeugs
auf seinen Rädern.
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In
der Gesamtheit erhält
man so eine Maschine, insbesondere für Bohrarbeiten, die eine sehr kompakte
Konfiguration und eine geringe Höhe
hat, speziell niedriger als einen Meter, und zwar sowohl bei ihrem
Teil „Trägerfahrzeug" als auch bei ihrer Bohrausrüstung, was
ihren Einsatz in Bergwerksstollen erlaubt, deren Abbauhöhe zwischen
1 und 1,5 Meter liegt.
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Was
das eigentliche „Trägerfahrzeug" betrifft, bietet
die Erfindung die folgenden Vorteile:
- – die unabhängige, gesteuerte
Aufhängung
jedes der vier Antriebsräder,
die durch einen Hydraulikzylinder bewegt wird, erlaubt die Anpassung
der Höhe
der Maschine an Höhenunterschiede
und Unebenheiten des Bodens, wodurch eine perfekte Stabilität sowohl
in der Längsrichtung
der Bewegung als auch in der Schräglage gesichert ist. Da die
Bodenfreiheit demnach für
jedes Rad unabhängig
einstellbar ist, kann das Trägerfahrzeug ohne
Schwierigkeit auf sehr unebenem Boden fahren; außerdem kann dieses Trägerfahrzeug
in der arretierten Arbeitsstellung stabilisiert werden durch Anpassung
der Höhe
jedes Rades, ohne dass es zur Stabilisierung notwendig ist, auf
Stützen
oder „Krücken" zurückzugreifen.
- – die
unabhängige
Steuerung der zwei rechten Antriebsräder einerseits und der zwei
linken Antriebsräder
andererseits, und zwar auf jeder Seite mit einer Möglichkeit
der Vorwärtsbewegung,
der Rückwärtsbewegung
oder des vollständigen
Stillstands, ermöglicht
ein Lenken durch „Rücken", analog zu demjenigen
eines Raupenfahrzeugs, ohne Notwendigkeit einer Schwenkung der Räder und
mit der Möglichkeit
des Drehens des Trägerfahrzeugs „auf der
Stelle", was dieses
Trägerfahrzeug
bei seiner Positionierung und seiner Bewegung außerordentlich wendig macht.
- – Das
Einparken der Maschine wird ebenfalls sehr leicht.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung bei der Verwendung mit einer Bohrmaschine
ist das Vorhandensein von zwei Bohrarmen, die vorne beziehungsweise
hinten am Trägerfahrzeug
angebracht sind, mit einer transversalen Basisstellung der Bohr-Führungsschienen
(im Gegensatz zur herkömmlichen Konzeption
mit Armen, die nur vorne angeordnet und in der Längsrichtung des Teils „Trägerfahrzeug" ausgerichtet sind).
Daraus ergeben sich die folgenden zusätzlichen Vorteile, unter gleichzeitiger
Berücksichtigung
der Besonderheiten des Teils „Trägerfahrzeug":
- – die Bewegung
des Trägerfahrzeugs
erfolgt parallel zur Bohrfläche,
und zwar mit verkürzter
Bewegungszeit zwischen zwei Halt-Stellungen, die den nacheinander
zu bohrenden Löchern
entsprechen.
- – Das
Ausführen
parallel verlaufender Löcher
wird besonders einfach.
- – Jeder
Bohrarm kann getrennt geführt
werden, ohne die Gefahr, dass sich zwei Arme gegenseitig behindern.
- – Die
Sicht bei den Bohrarbeiten wird verbessert.
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Festzustellen
ist auch, dass der Einsatz der Maschine durch Fernsteuerungen und
insbesondere durch Funkfernsteuerungen oder Kabelfernsteuerungen
erleichtert werden kann, und zwar einerseits bei den Bewegungen
des Trägerfahrzeugs
auf dem Boden und andererseits bei den Positionierungen und Bewegungen
der zwei Bohrarme, des vorderen beziehungsweise des hinteren, oder
aller anderen Arbeitsgeräte.
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Die
Erfindung wird besser verstanden werden mit Hilfe der folgenden
Beschreibung mit Bezug auf den beigefügten schematischen Zeichnungssatz, der
beispielhaft eine Ausführungsform
dieses Trägerfahrzeugs
zeigt, das mit einer Bohrmaschine eingesetzt wird.
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1 ist
eine perspektivische Gesamtansicht einer Bohrmaschine mit Trägerfahrzeug
entsprechend der vorliegenden Erfindung, wobei die oberen Platten
des Chassis dieses Fahrzeugs abgenommen sind;
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2 ist
eine Seitenansicht des Fahrzeugs, das Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist, das in einem Bergwerksstollen arbeitet;
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3 ist
eine Draufsicht auf das Trägerfahrzeug
der 1 und 2;
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4 ist
eine vereinfachte Querschnitt-Ansicht in vergrößertem Maßstab;
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5 zeigt
perspektivisch die Aufhängung eines
der Räder
dieses Trägerfahrzeugs.
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Die 1 bis 3 stellen
ein Trägerfahrzeug
in seiner Gesamtheit dar, das ein starres Monoblock-Chassis 2 und
vier Räder
umfasst, die sämtlich angetrieben
werden, und zwar zwei erste Antriebsräder 3 und 4 auf
der rechten Längsseite
des Chassis 2 und zwei weitere Antriebsräder 5 und 6 auf
den linken Längsseite
des Chassis 2.
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Das
Chassis 2 in allgemeiner Quader-Form hat eine ebene waagrechte
obere Seite 7, die sich in geringer Höhe, unter einem Meter, über dem
Boden 8 befindet, auf dem das Trägerfahrzeug sich auf seinen
vier Rädern 3 bis 6 fortbewegt.
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Jedes
Antriebsrad 3 bis 6 hat eine unabhängige Aufhängung, die
pauschal mit 9 bezeichnet ist und die im einzelnen in den 4 und 5 zu
sehen ist. Es handelt sich um eine Aufhängung 9 in Parallelogrammform,
mit einem ersten Zwischenglied 10, das ein erstes Verbindungselement 11 mit
einer senkrechten Platte 12 verbindet, und mit einem zweiten
Zwischenglied 13, das ein anderes Verbindungselement 14 mit
der senkrechten Platte 12 verbindet, wobei die zwei Verbindungselemente 11 und 14 mit dem
Chassis 2 fest verbunden sind. Die zwei Zwischenglieder 10 und 13 sind
einerseits in der Höhe und
andererseits in der Längsrichtung
des Trägerfahrzeugs
versetzt. Die Aufhängung 9 umfasst
auch noch einen im wesentlichen senkrechten Hydraulikzylinder 15,
der ein weiteres, mit dem Chassis 2 fest verbundenes Verbindungselement 16 mit
einem Zwischenpunkt 17 des zweiten Zwischenglieds 13 verbindet,
wobei sich der Hydraulikzylinder 15 auf der Seite befindet,
die dem ersten Zwischenglied 10 gegenüber liegt.
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Die
senkrechte Platte 12 weist eine kreisförmige zentrale Öffnung 18 auf,
durch die hindurch ein Hydraulikmotor 19 (für jedes
der rechten Räder 3 und 4)
angebracht ist, oder 20 (für jedes der linken Räder 5 und 6).
Jeder Hydraulikmotor 19 oder 20 ist am Rande der Öffnung 18 befestigt
und das korrespondierende Rad ist vor der Platte 12 direkt
an diesem Hydraulikmotor 19 oder 20 befestigt.
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Das
im Chassis 2 untergebrachte Hydrauliksystem umfasst einen
Hydrauliktank 21, einen Ölkühler 22, einen ersten
Motorpumpen-Satz 23, der die zwei Hydraulikmotoren 19 speist,
die jeweils mit den zwei rechten Rädern 3 und 4 verbunden
sind, sowie einen zweiten Motorpumpen-Satz 24, der die
zwei Hydraulikmotoren 20 speist, die jeweils mit den zwei linken
Rädern 5 und 6 verbunden
sind. 1 gibt ein genaues Beispiel für die Anordnung dieses Komponenten,
während
die 4 eine schematisierte Teildarstellung davon ist.
Bei einer nicht gezeigten Variante sind die zwei unabhängigen Motorpumpen-Sätze 23 und 24 durch
ein Ensemble ersetzt, das aus zwei Hydraulikpumpen und einem gemeinsamen
Antriebsmotor für
diese beiden Pumpen besteht.
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Da
es sich hier um eine Bohrmaschine handelt, trägt das Chassis 2 des
Trägerfahrzeugs,
das vorher beschrieben wurde, einerseits vorne einen ersten Bohrarm 25 und
andererseits hinten einen zweiten Bohrarm 26. Der vordere
Bohrarm 25 hat speziell eine Bohr-Führungsschiene 27,
an der entlang sich ein Bohrer 28 bewegt, wobei die Basisstellung
der Führungsschiene 27 waagrecht
ist sowie senkrecht zur Längsrichtung
der Bewegung (Pfeil F) des Trägerfahrzeugs
ausgerichtet ist, das auf seinen vier Rädern 3 bis 6 auf
dem Boden 8 fährt.
In ähnlicher
Weise hat der hintere Bohrarm 26 speziell eine Bohr-Führungsschiene 29,
auf der entlang sich ein Bohrer 30 bewegt, wobei die Basisstellung
der Führungsschiene 29 waagrecht
ist sowie senkrecht zur Längsrichtung
der Bewegung (Pfeil F) des Trägerfahrzeugs
ausgerichtet ist.
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Der
vordere und der hintere Bohrarm 25 beziehungsweise 26 können von
ihrer Basisstellung aus verschiedene Bewegungen ausführen, die
von Hydraulikmotoren oder Hydraulikzylindern, hier nicht im einzelnen
gezeigt, angetrieben werden, um die Füh rungsschienen 27 und 29 zu
positionieren. Die hydraulischen Funktionen der zwei Bohrarme 25 und 26 werden
mittels eines ersten Regelblocks 31 gespeist, und zwar
für den
vorderen Bohrarm 25 und seinen Bohrer 28, und
mittels eines zweiten Regelblocks 32 für den anderen Bohrarm 26 und
seinen Bohrer 30.
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Das
vom Trägerfahrzeug
und seinen Bohrmaschinen 25 und 30 gebildete Ensemble
umfasst auch noch elektrische Kraft- und Steuerungskomponenten,
und zwar:
- – einen
Leistungs-Schaltschrank 33, der auf einer Seite des Chassis 2 liegt;
- – eine
Funksteuerung 34 für
das Steuern der Bewegungen des Trägerfahrzeugs am Boden;
- – einen
Schaltkasten der Relaissteuerung 35 für jeden Bohrarm 25 oder 26;
- – ein
Fernsteuerungsgehäuse 36 mit
Kabel 37, oder mit Funksteuerung, für den ersten Bohrarm 25;
- – ein
weiteres Fernsteuerungsgehäuse 38 mit
Kabel 39, oder mit Funksteuerung, für den zweiten Bohrarm 26.
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Die
so ausgeführte
Maschine ist als Ensemble sehr kompakt und hat vor allem eine geringe Höhe h, unter
einem Meter, was ihren Einsatz in einem Bergwerksstollen 40 erlaubt,
dessen Höhe
H ebenfalls beschränkt
ist und zum Beispiel zwischen 1 Meter und 1,5 Meter liegt, wie es
die 2 zeigt. Im Inneren dieses Bergwerksstollens 40 bewegt
sich das Trägerfahrzeug
auf dem Boden 8, angetrieben von seinen vier Antriebsrädern 3 bis 6,
deren unabhängige
Aufhängungen 9 mit
Hydraulikzylindern 15 die Anpassung an Höhenunterschiede
und Unebenheiten des Bodens 8 ermöglichen, und zwar mit einer „Einstellung" der Höhe, die
für jedes
der Räder 3 bis 6 unabhängig ist,
wobei die Bodenfreiheit G für
jedes Rad zum Beispiel zwischen 15 cm und 30 cm einstellbar ist.
Mittels der Funksteuerung 34 steuert der Bedienungsmann
entsprechend dem Pfeil F die Translationsbewegung des Trägerfahrzeugs
und dessen Richtungswechsel, die durch eine unterschiedliche Betätigung der
zwei rechten Antriebsräder 3 und 4 einerseits
und der zwei linken Antriebsräder 5 und 6 andererseits
erreicht werden, wodurch das Trägerfahrzeug
also durch „Rücken" gelenkt wird. Das
Trägerfahrzeug
wird insbesondere parallel zur Bohrfläche bewegt, zu der hin die
zwei Bohrarme 25 und 26 mit ihren Bohrern 28 beziehungsweise 30 gerichtet sind,
wobei die zwei Fernsteuerungsgehäuse 36 und 38 eine
getrennte Lenkung jedes Bohrarms 25 oder 26 erlauben.
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Man
würde den
Rahmen der Erfindung, wie sie in den anhängenden Ansprüchen definiert
ist, nicht verlassen, wenn:
- – man die
Anordnung der diversen hydraulischen und elektrischen Elemente verändert, die
im Chassis des Trägerfahrzeugs
sitzen;
- – man
an diesem Chassis Arbeitsgeräte
aller Art montiert, die nicht nur Bohrgeräte sein können, sondern auch Geräte zum Verbolzen
oder andere;
- – wenn
man Steuerungen aller Art, insbesondere Fernsteuerungen, für die Funktionen
des Trägerfahrzeugs
und/oder seiner Geräte
vorsieht.