DE602005002511T2

DE602005002511T2 - Hydraulische Bohrvorrichtung um in beengte Räumlichkeiten zu arbeiten

Info

Publication number: DE602005002511T2
Application number: DE602005002511T
Authority: DE
Inventors: Patrick Ferrand
Original assignee: I A T S T
Current assignee: I A T S T
Priority date: 2004-07-15
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2008-06-19
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: EP1632638B1; EP1632638A1; US20090032277A1; ATE373766T1; US7478685B2; US20110030982A1; DE602005002511D1; US7896096B2; ES2294656T3; FR2873155A1; US20060016625A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gelenkte hydraulische Bohrmaschine für Arbeiten in begrenztem Raum, geeignet, auf einem Minibagger, Bagger, Baggerlader, Kleinlader, Lader, Kranwagen etc. montiert zu werden.
Nach dem Stand der Technik sind normale hydraulische Bohrmaschinen bekannt, nicht auf Minibaggern montierte.
Diese Art Bohrmaschine wird im Patent US 5 810 101 mit einer Bohrmaschine beschrieben, die ein Untergestell aus Metall aufweist, Bohrmittel, einen Rotationsmotor, der beim Bohren verwendet wird, einen Hydraulikkreis und einen elektrischen Stromkreis. Das Gestell wird an seiner Mitte am Arm des Baggers befestigt. Die Bohrstangen sind Stangen mit Spiralschnecke und können also nicht verlängert werden. In dieser Art Bohrmaschine ist die Bohrung also auf die Länge der Bohrstange begrenzt. Diese Bohrmaschine ist nur für die Verwendung mit herkömmlichen Baggern normaler Größe bestimmt und nicht mit Minibaggern.
Derartige Bohrer weisen mehrere Nachteile auf. Derartige Bohrer sind nicht leicht zu handhaben. Dies beruht auf der Tatsache, dass sie auf Baugrubengrundgestellen oder auf Raupen montiert sind.
Diese mangelnde Handhabbarkeit führt zum Aushub von oft breiten und tiefen Gräben, die zur Ausführung der Arbeiten erforderlich sind, aber das Leben eines Stadtviertels stören oder den Verkehr behindern.
Derartige Maschinen können außerdem nicht in begrenzten Räumen verwendet werden, beispielsweise an den Leitplanken, Gehwegen, Böschungen etc. entlang.
Das Patent US 6 179 068 schlägt eine Bohrmaschine vor, deren Größe dank eines Teils anpassbar ist, der entfernbar ist, um den Zugang zu begrenzten und engen Räumen zu erlauben. Wie im vorangehenden Fall jedoch kann die Stange nicht verlängert werden.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, bestimmten Nachteilen der bekannten Technik Abhilfe zu schaffen, indem sie eine hydraulische Bohrmaschine geringer Größe vorschlägt, die geeignet ist, in verschiedensten Stellungen ebenso auf dem Baugrubengrund, wie außerhalb der Baugrube zu arbeiten, wobei sie eine Arbeitsleistung beibehält, die zu der von Bohrmaschinen größeren Formats identisch ist.
Dieses Ziel wird durch eine hydraulische Bohrmaschine erreicht, bestehend aus einem metallischen Untergestell, das die Form eines Quaders aufweist, aus Bohrmitteln, die im vorderen Teil des Gestells angeordnet sind, einem Rotationsmotor zum Antrieb der Stangen während des Bohrens, einem Hydraulikkreis und einem elektrischen Stromkreis, die die verschiedenen Bestandteile der Bohrmaschine versorgen, dadurch gekennzeichnet, dass sie am Arm eines hydraulischen Minibaggers montiert werden und dass sie ohne Hinzufügen einer zusätzlichen Hydraulikgruppe arbeiten kann.
Nach einem anderen Merkmal ist die Breite des Untergestells im Wesentlichen gleich dem Drittel seiner Länge.
Nach einem anderen Merkmal ist das Untergestell der Bohrmaschine mit dem Arm des Minibaggers über einen Revolverkopf verbunden, der der Bohrmaschine eine Drehbewegung um die Achse des Arms des Minibaggers verleiht.
Nach einem anderen Merkmal sind mindestens zwei Ringe übereinander auf einer der Stützen des Untergestells befestigt und geeignet, die Nasen eines Korbes aufzunehmen, der der Lagerung der Bohrstangen dient.
Nach einem anderen Merkmal besteht der Korb aus drei U-förmigen Metallbändern, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch Querträger verbunden sind, die im Wesentlichen senkrecht zu den Metallbändern angeordnet sind, wobei eine Nase, die die Befestigung des Korbes am Gestell über die Ringe sicherstellt, auf jedem der Querträger angebracht ist.
Nach einem anderen Merkmal bestehen die Bohrmittel aus einer Bohrerführung, an der entlang eine Guillotine gleitet, die in zwei Gleitschienen durch einen Guillotinezylinder betätigt wird, wobei die Gesamtanordnung ein System zum Verriegeln/Entriegeln der Bohrstangen umfasst.
Nach einem anderen Merkmal ist die Bohrerführung ein rechteckiges Metallteil, das in seinem Zentrum mit einer Bohrung versehen ist, die den Durchtritt der Bohrstangen erlaubt, wobei diese Führung im unteren Teil einer der Breitseiten des Untergestells in Höhe der Querträger befestigt ist.
Nach einem anderen Merkmal ist die Guillotine ein rechteckiges Teil, das auf einer seiner Längsseiten zwei Zähne aufweist, die durch einen Zwischenraum einer Breite getrennt sind, die dem Durchmesser einer Bohrstange im Wesentlichen gleich ist, so dass die Bohrstangen zwischen den Zähnen eingeklemmt sind, was ihre Handhabung erleichtert.
Nach einem anderen Merkmal ist die Guillotine im Wesentlichen parallel zur Bohrerführung angeordnet, so dass sie an dieser entlang schleifen kann.
Nach einem anderen Merkmal wird die Guillotine durch einen Zylinder betätigt, dessen erstes Ende an der Längsseite der Guillotine befestigt ist, die keine Zähne aufweist, und das zweite an einem Querträger des Untergestells.
Nach einem anderen Merkmal gleitet die Guillotine in Gleitschienen, die an den Stützen des Untergestells entlang befestigt sind, die einen H-förmigen Querschnitt aufweisen.
Nach einem anderen Merkmal umgrenzen die Querträger, die sich im unteren Teil des Untergestells befinden, einen Rahmen, in dem ein unteres Chassis ruht, das aus zwei Querträgern besteht, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch die Bohrerführung an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und am anderen durch eine Metallplatte, die zur Verringerung des Gewichtes der Platte mit einer Bohrung versehen ist.
Nach einem anderen Merkmal ist der Rotationsmotor auf einem Träger befestigt, der aus einer Metallplatte besteht, die über die Länge jeder ihrer Längsseiten mit einem Anhängsel versehen ist, das mit zwei Kugelgelenken versehen ist, die beiderseits der Symmetrieachse der Anhängsel angeordnet sind.
Nach einem anderen Merkmal ist jedes der Anhängsel mit einem rechteckigen Teil versehen, das in der Verlängerung einer der Breitseiten des Anhängsels befestigt ist und das zum Ziel hat, den Träger des Rotationsmotors am Entgleisen zu hindern, wenn er an den Querträgern des unteren Chassis entlang gleitet.
Nach einem anderen Merkmal wird das Gleiten des Trägers des Rotationsmotors durch drei Zylinder sichergestellt, die im Wesentlichen parallel zueinander in derselben horizontalen Ebene und in entgegengesetzter Orientierung angeordnet sind.
Nach einem anderen Merkmal sind die Zylinder durch drei U-förmige Metallteile mit kreisförmigem Querschnitt, sowie durch mindestens vier Querträger, auf denen die Metallplatte ruht, starr miteinander verbunden.
Nach einem anderen Merkmal wird das Untergestell der Bohrmaschine nach Erreichen der Arbeitsstellung mit Hilfe zweier Zylinder stabilisiert, die an den Querträgern entlang angeordnet und an diesen mit Hilfe einer Metallplatte und von Ringen befestigt sind.
Nach einem anderen Merkmal besteht das freie Ende der Zylinder aus einer Kugel, die in einem zylindrischen Teil gefasst ist, das mit einer Leitung versehen ist, die das Schmieren der Kugel erlaubt.
Nach einem anderen Merkmal ist das Hydrauliksystem der Bohrmaschine mit drei Eintrittspunkten für Öl aus dem Hydrauliksystem des Minibaggers versehen, wobei der dritte Eintrittspunkt erlaubt, die Arbeitsleistung der Bauteile der Bohrmaschine zu erhöhen.
Nach einem anderen Merkmal ist das Hydrauliksystem der Bohrmaschine mit einem Vierteldrehungs-Ventil versehen, das erlaubt, entweder den Rotationsmotor oder die anderen Teile zu versorgen, die an der Arbeit der Bohrmaschine beteiligt sind.
Nach einem anderen Merkmal ist das elektrische System der Bohrmaschine an das Armaturenbrett des Minibaggers angeschlossen und umfasst einen Notausschalter, eine Stromversorgung für einen Arbeitsscheinwerfer, die an den Zigarettenanzünder des Untergestells angeschlossen ist.
Nach einem anderen Merkmal ist eine Stromversorgung für die mitgeführte Elektronik parallel zur Versorgung des Arbeitsscheinwerfers montiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher werden. Es zeigen:
1 eine Gesamtvorderansicht der erfindungsgemäßen Bohrmaschine, wenn sie am Arm eines hydraulischen Minibaggers befestigt ist,
2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Bohrmaschine,
3 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Bohrmaschine in einer Arbeitsstellung,
4a eine Seitenansicht, 4b eine Vorderansicht und
4c eine Draufsicht des Gestells der erfindungsgemäßen Bohrmaschine,
5 eine Seitenansicht, eine Vorderansicht und eine Draufsicht des Korbes,
6 eine Vorderansicht und eine Schnittansicht einer Gleitschiene,
7 eine Vorderansicht und eine Schnittansicht der Bohrerführung,
8 eine Vorderansicht und eine Schnittansicht der Guillotine,
9 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht des Guillotinenzylinders,
10 eine Draufsicht des unteren Chassis,
11 eine Vorderansicht und eine Seitenansicht der Stützen, sowie eine Vergrößerung des Endes der Stützen,
12 eine Explosionsansicht der Schienen, die das Gleiten des Rotatiopnsmotors sicherstellen,
13 eine Draufsicht der Zylinder, die das Gleiten des Rotationsmotors am unteren Chassis entlang darstellt,
14 eine Schnittansicht des Revolverkopfes, der die Rotation des Untergestells relativ zur Achse des Armes des Minibaggers darstellt,
15 eine Seitenansicht einer Platte, die den Revolverkopf bildet,
16 eine Draufsicht des Revolverkopfes,
17 das Schema des Hydrauliksystems, das das Arbeiten der verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Bohrmaschine sicherstellt,
18 den elektrischen Schaltplan, der das Arbeiten der verschiedenen Bestandteile der erfindungsgemäßen Bohrmaschine sicherstellt.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Bohrmaschine geringer Größe, geeignet, mit einer beliebigen Hydraulikquelle verwendet zu werden, wie beispielsweise Bagger, Baggerlader, Kleinlader, Lader, Kranwagen etc. und in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem hydraulischen Minibagger (in den Figuren nicht dargestellt).
Die erfindungsgemäße Bohrmaschine besteht aus einem quaderförmigen Untergestell (1). Dieses Gestell weist die Besonderheit auf, eine Breite in der Größenordnung des Drittels seiner Länge zu haben. In seinem oberen Teil ist das Gestell (1) mit dem Arm des hydraulischen Minibaggers über einen Revolverkopf (6) verbunden, der dem Gestell (1) eine Drehbewegung um die Achse des Armes des Minibaggers bietet.
In seinem oberen Teil weist das Gestell (1) mehrere Metallplatten (101, 102) auf, die die Rolle von Trägern haben. Die am hinteren Ende des Gestells (1) (d.h. auf der Seite des hydraulischen Minibaggers) angeordnete Tragplatte (101) dient als Träger der Wasserpummpe (in den Schemata nicht dargestellt), die anschließende Metallplatte (102) dient ihrerseits den Hydraulik-Verteilern als Träger. Eine dritte Metallplatte (104) ist auf einem Querträger (103) befestigt, der im Wesentlichen auf halber Höhe des Gestells (1) in Längsrichtung angeordnet ist. Diese Metallplatte (103) dient dem Steuerblock der Bohrmaschine als Träger.
Vorne am Untergestell (1), auf der Außenseite einer der Kanten, die aus den Streben des Untergestells bestehen, befinden sich zwei Ringe (11), von denen einer unter dem anderen angeordnet ist. Der erste Ring (11) befindet sich im Wesentlichen in derselben Höhe, wie die Träger (101, 102) der Wasserpumpe und der Hydraulik-Verteiler. Der zweite Ring befindet sich im Wesentlichen im halben Abstand zwischen dem Querträger (104), auf dem der Träger (103) des Steuerblockes befestigt ist, und dem Querträger, auf dem die Träger (101, 102) der Pumpe und der Hydraulikverteiler befestigt sind.
Die so angeordneten Ringe (11) stellen das Halten eines Korbes (110) sicher, der zur Lagerung der Bohrstangen bestimmt ist. Der Korb (110) besteht aus drei U-förmigen Metallbändern (1101), die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Querträger (1102, 1105) halten die Bänder (1101) in Stellung. Diese Querträger (1102, 1105) sind derart angeordnet, dass sie zu den Bändern (1101) im Wesentlichen senkrecht stehen, und sind an den unteren und oberen Enden des U angeordnet, das von den Bändern (1101) gebildet wird. Hinten am Korb (110) sind zwei Nasen (1104) jeweils auf einem der Querträger (1105) dem mittleren Band (1101) gegenüber befestigt. Diese Nasen (1104) fügen sich in die Ringe (11) ein, die sich vorne am Untergestell (1) befinden. Der Korb (110) ist abnehmbar.
Die Bohrmittel befinden sich im unteren und vorderen Teil des Untergestells (1). Diese Mittel bestehen aus einem Verriegelungs-/Freigabesystem (20, 21, 22) der Stangen, die für eine gute Ausführung des Rohrens erforderlich sind, und Drück- und Antriebsmitteln der Bohrstangen, von denen weiter unten gesprochen wird.
Die Verriegelungs-/Freigabemittel der Stangen umfassen eine Bohrerführung (20), eine Guillotine (21), einen Betätigungszylinder (22) und Gleitschienen (23).
Die Bohrerführung (20) ist ein rechteckiges Metallteil, das mit einer zylindrischen Bohrung (201) versehen ist, die sich im Wesentlichen in seiner Mitte befindet. Zwei ihrer Ecken, die sich an jedem der Enden derselben Längsseite befinden, sind schräg abgeschnitten. Die Bohrerführung (20) ist auf einer der Breitseiten des Untergestells (1) in Höhe der Querträger (12) befestigt. Die abgeschrägten Ecken der Bohrerführung (20) erleichtern ihr Einsetzen am Untergestell (1) entlang.
Die Guillotine (21) ist ebenfalls ein rechteckiges Metallteil. Auf einer ihrer Längsseiten weist die Guillotine (21) zwei Zähne (211, 212) auf, die im Wesentlichen im mittleren Teil der Längsseite der Guillotine angeordnet sind. Zwischen diesen Zähnen (211, 212) befindet sich ein Zwischenraum (213), dessen Abmessungen im Wesentlichen der des Durechmessers der Stangen entsprechen, die für das Bohren verwendet werden. Auf der Längsseite der Guillotine (21), die der mit den Zähnen (211, 212) versehenen gegenüberliegt, ist das Ende (221) eines Zylinders (22) befestigt, dessen Rolle darin besteht, die Guillotine (21) zu betätigen. Das zweite Ende (222) des Zylinders (20) ist an einem Querträger des Untergestells (1) befestigt, der sich unterhalb des Korbes (110)) befindet, wenn dieser auf das Untergestell (1) gesetzt ist. Dieser Zylinder erlaubt es, die Guillotine nach Bedarf anzuheben oder abzusenken. Im Verlauf dieser Gleitbewegungen wird die Guillotine (21) durch die Gleitschienen (23) geführt. Diese Gleitschienen (23) haben einen H-förmigen Querschnitt. Der Finger (231) der Gleitschiene (23) ist mit Bohrungen (2311) versehen, die erlauben, die Gleitschiene (23) über die Lange der Streben des Gestells (1) zu befestigen. Die Strebe des Gestells (1) wird in die Vertiefung (230) der Gleitschiene (23) eingesetzt, während die Guillotine in der engsten Vertiefung (232) gleitet.
Die Guillotine (21) ist im Wesentlichen parallel zur Bohrerführung (20) angeordnet, so dass sie während ihrer Gleitbewegung an dieser entlang schleift.
Wenn die erfindungsgemäße Bohrmaschine arbeitet, werden die Bohrstangen durch einen hydraulischen Motor in Rotation versetzt. Um diese Rotation der Bohrstangen zu ermöglichen, wird die Guillotine (21) in die angehobene Stellung gebracht, der Guillotinezylinder (22) wird dann komprimiert.
Wenn eine Stange angesetzt werden muss, um das Fortschreiten der Bohrung zu ermöglichen, wird der Guillotinezylinder (22) betätigt und die Guillotine (21) abgesenkt. Wenn die Guillotine absinkt, wird die Bohrstange, die durch die Bohrung (201) der Bohrerführung (20) verläuft, im Loch 213 durch die Zähne (211, 212) der Guillotine blockiert. Die Einheit aus Zähnen (211, 212) und Loch (213) arbeitet wie ein verstellbarer Gabelschlüssel, indem sie die Rotation des Stange blockiert und so erlaubt, eine neue Stange zu befestigen. Es genügt dann, die Guillotine anzuheben, um die Stange freizugeben und die Wiederaufnahme der Rotation zu bewirken.
An seinem unteren Ende ist das Untergestell (1) mit Querträgern (12) versehen, die an jeder ihrer Längsseiten entlang angeordnet sind. Diese Querträger begrenzen einen Rahmen, in den sich ein unteres Chassis (3) einfügt. Dieses untere Chassis (3) besteht aus zwei Querträgern (31 , 31'), die im Wesentlichen parallel zueinander in einem Abstand angeordnet sind, der im Wesentlichen der Breite der Bohrerführung (20) entspricht, auf der sie übrigens befestigt werden. Der Bohrerführung (20) gegenüber wird eine Metallplatte (32) zwischen den beiden Querträgern (31, 31') befestigt. Die Platte (32) ist mit einer Bohrung (321) versehen, die im Wesentlichen in ihrer Mitte angeordnet ist. Diese Bohrung (321) erlaubt es, die Platte (32) leichter zu machen und bietet den Leitungen einen Zugang, die den Rotationsmotor der Stangen und andere Hydrauliksysteme versorgen. Die beiden Querträger (31, 31') spielen die Rolle von Schienen, deren Aufgabe darin besteht, den Rotationsmotor während seiner Hin- und Herbewegung zu führen.
Der Träger (4) des Rotationsmotors besteht aus einer rechteckigen Metallplatte (40). Ein Anhängsel (41, 42) ist an jeder der Längsseiten der Platte (40) befestigt. Ein rechteckiges Metallteil (411, 412) ist in Fortsetzung einer der Breitseiten jedes Anhängsels (41, 42) befestigt. Dieses Teil ist an den Anhängseln an einer seiner Breitseiten befestigt und erlaubt es, das Entgleisen des Trägers des Rotationsmotors aus den Querträgern (31, 31') zu verhindern, wenn dieser parallel zur Längsrichtung des Untergestells (1) in Bohrrichtung gleitet. Jedes Anhängsel (41, 42) ist mit zwei Kugelgelenken (43) versehen. Diese Kugelgelenke (43) sind symmetrisch zur Symmetrieachse AA der Anhängsel (41, 42) angeordnet. Eins der Kugelgelenke (43) jedes Anhang sels ist nahe der Befestigungslinie eines Metallteils (411, 412) angeordnet. Diese Kugelgelenke (43) erleichtern die Verschiebung des Rotationsmotors längs den Querträgern (31, 31').
Die Verschiebung des Rotationsmotors wird durch die Verwendung dreier Zylinder (50, 51, 52) ermöglicht. Diese drei Zylinder sind im Wesentlichen parallel zueinander und in derselben horizontalen Ebene angeordnet. Die äußeren Zylinder (50, 51) sind in derselben Richtung angeordnet, d.h. ihre beiden Kolben sind am selben Teil des unteren Chassis (3) befestigt, das entweder die Bohrerführung (20) sein kann oder der Querträger (322), der sich am äußeren Ende der Platte (32) befindet. Der mittlere Zylinder (52) ist derart angeordnet, dass sein Kolben umgekehrt zu den Kolben der beiden äußeren Zylinder (50, 51) arbeitet; anders gesagt: Wenn die Kolben der äußeren Zylinder (50, 51) auf Schub arbeiten, arbeitet der Kolben des mittleren Zylinders (52) auf Zug und umgekehrt. Die drei Zylinder (50, 51, 52) arbeiten immer gleichzeitig, um mehr Leistung zu bieten.
Die drei Zylinder (50, 51, 52) sind durch verschiedene Metallteile starr miteinander verbunden. Zunächst sind die Zylinder (50, 51, 52) auf drei U-förmigen Metallteilen (53, 55) mit kreisförmigem Querschnitt befestigt. Jeder Zylinder ist auf einem dieser Teile angeordnet. Die Arme der U, die sich zwischen zwei Zylindern befinden, überlappen einander. Dann werden die Zylinder untereinander durch mindestens zwei metallische Querträger (54, 54') verbunden, die derart angeordnet werden, dass sie sich im Wesentlichen senkrecht zu den Zylindern (50, 51, 52) erstrecken.
Der Träger (4) des Rotationsmotors wird dann über die Metallplatte (40), auf der der Rotationsmotor ruht, an den Zylindern (50, 51, 52) befestigt.
Während des Rohrens versetzt der Rotationsmotor der Stangen diese in Rotation. Hierzu muss der Rotationsmotor im vorderen Teil des Gestells angeordnet sein, in dem sich das System zum Verriegeln/Freigeben der Bohrstangen befindet. Wenn er sich in der Arbeitsstellung befindet, wird der Rotationsmotor mit Hilfe der Zylinder (50, 51, 52) zur Guillotine (21) und der Bohrerführung (20) gebracht, bis er mit diesen in Berührung steht. Wenn eine Bohrstange angesetzt oder abgenommen werden muss, wird der Rotationsmotor durch Betätigung der Zylinder (50, 51, 52) zum hinteren Teil des Untergestells in Richtung der Platte (32) gebracht. Gleichzeitig wird der Guillotinezylinder (22) betätigt und die Guillotine (21) sinkt an der Bohrerführung (20) entlang hinab, um die Stange zu blockieren, die sich in der Bohrung (201) der Bohrerführung (20) befindet. Zum Ansetzen einer Stange genügt es, dass die Stange, die mit dem Rotationsmotor in Berührung steht, von diesem getrennt wird, bevor er in den hinteren Teil des Gestells gleitet. So wird ein Freiraum zwischen dem Motor und der von der Guillotine (21) in der Bohrerführung (20) blockierten Stange geschaffen. Es muss nur noch eine neue Bohrstange herangebracht werden, die in der vorangehenden verriegelt wird, und der Rotationsmotor wieder in die Arbeitsstellung gebracht werden. Um eine Bohrstange abzunehmen, genügt es, den Rotationsmotor zurückzuziehen, ohne die Stange gelöst zu haben, die mit ihm in Berührung stand. Die die Stange abgenommen werden soll, ist auf der einen Seite mit dem Rotationsmotor verbunden und auf der anderen mit einer Bohrstange, die durch die Guillotine in der Bohrerführung blockiert ist. Sobald die Stange, die mit dem Rotationsmotor verbunden ist, abgeschraubt und abgenommen ist, wird der Motor wieder in seine Arbeitsstellung gebracht und versetzt die Stange in Rotation, die sich in der Bohrerführung befindet und die vorher aus der Guillotine befreit wurde.
Die erfindungsgemäße Bohrmaschine hat den Vorteil, leicht handhabbar zu sein, was einerseits auf ihren kleinen Abmessungen beruht und insbesondere auf ihrer geringen Breite, sowie auf der Tatsache, dass sie in sehr verschiedenen Stellungen arbeiten kann.
Die erfindungsgemäße Bohrmaschine ist in einer bevorzugten Ausführungsform am Arm eines hydraulischen Minibaggers befestigt. Dies erlaubt der erfindungsgemäßen Bohrmaschine, mit den verschiedenen Neigungen zu arbeiten, die eine Pendelbewegung unter der Wirkung der Zylinder des Armes des Baggers bietet.
Die erfindungsgemäße Bohrmaschine ist über einen Revolverkopf (6) am Arm des Minibaggers befestigt. Dieser Revolverkopf besteht aus mindestens drei kronenförmigen Metallplatten (60, 61, 62). Die Platte (60) ist die Platte größten Durchmessers; sie ist oben auf dem Untergestell (1) angebracht. Die Platte (61) mit geringerem Außendurchmesser, als die Platte (60), ist auf dieser befestigt. Die Platte (61) ist vertieft. Schließlich befindet sich auf der Platte (61) eine letzte Platte (62) kleineren Außendurchmessers, als die Platte (61). Die Innendurchmesser der drei Platten (60, 61, 62) sind identisch, der Durchgang, den sie im Inneren des Revolverkopfes (6) schaffen, erlaubt das Einführen der Schläuche, deren Aufgabe darin besteht, den Hydraulikkreis der Bohrmaschine mit Öl zu versorgen.
Der Revolverkopf bietet der Bohrmaschine eine Rotationsbewegung um die Achse des Armes des Minibaggers. Diese Bewegung wird durch die Anwesenheit von Getrieben im Revolverkopf ermöglicht.
Die gute Handhabbarkeit der erfindungsgemäßen Bohrmaschine erfordert die Anwesenheit von Stabilisierungsmitteln, damit die Bohrung unter optimalen Bedingungen stattfinden kann.
Hierzu ist die erfindungsgemäße Bohrmaschine mit Stützen (7) versehen. Die Stützen (7) sind Zylinder, die beiderseits des Untergestells (1) an Querträgern (12) entlang angeordnet sind. Die Befestigung der Stützen (7) erfolgt durch eine Metallplatte (70), die auf den Querträgern (12) mit Bolzen befestigt ist. Diese Platten (70) halten die Stützen (7) durch Metallringe (71) zurück, die die Stützen umgeben und an den Metallplatten (70) befestigt sind. Jede Stütze (7) wird so durch mindestens zwei Ringe (71) gehalten. Das Ende (72) der Kolben der Stützen (7) ist frei. Es endet in einer Metallkugel (721). Diese Kugeln (721) sind in zylindrischen Teilen (73) gefasst, deren Träger (731) eine Platte ist, die den Stützen erlaubt, sich auf verschiedenen Untergründen abzustützen, wie dem Schild des Minibaggers oder auch dem Rand einer im Boden ausgehobenen Grube, auf deren Boden eine Bohrung erfolgen soll. Die Teile (73) sind mit einer Leitung (732) versehen, die radial angeordnet ist und in die Kammer mündet, in der sich die Kugel (721) befindet. Diese Leitung (732) erlaubt es, ein Schmiermittel in die Kammer zu spritzen, um die Rotation der Kugel zu erleichtern.
Das Hydrauliksystem der erfindungsgemäßen Bohrmaschine wird von der Hydraulik des Minibaggers versorgt. Die Hydraulikflüssigkeit des Minibaggers tritt durch zwei verschiedene sogenannte herkömmliche Punkte (P, T) in den Hydraulikkreis der erfindungsgemäßen Bohrmaschine ein, sowie durch einen dritten, Drain genannten Punkt (D), der für die Bedürfnisse der Erfindung hinzugefügt wurde. Die herkömmlichen Eintrittspunkte (P, T) des Hydraulikkreises münden in einem Vierteldrehungs-Ventil (V), das zur Verzweigung zwischen dem Rotationsmotor einerseits und einem Verteiler andererseits montiert ist. Der Verteiler wird vom Fahrer der Bohrmaschine betätigt, der entscheidet, die Stützen (7) zu betätigen; der Guillotinezylinder (22) oder der Rest des Kreises, wie beispielsweise die Zylinder (50, 51, 52), die das Verschieben des Rotationsmotors erlauben, oder auch die Wasserpumpe. Je nach Richtung des Vierteldrehungs-Ventil (V) versorgt die Flüssigkeit entweder den Rotationsmotor, was bedeutet, dass eine Bohrung stattfindet, oder den Verteiler, was bedeutet, dass der Fahrer, wenn die Stützen betätigt werden, die Bohrmaschine vor Beginn der Arbeiten stabilisiert, wenn der Guillotinezylinder betätigt wird, dass eine Bohrstange abgenommen oder angesetzt wird, etc. Der dritte Einlass (D) des Hydraulikkreises mündet direkt in dem Teil des Kreises, der unter anderem die Zylinder (50, 51, 52) betätigt, die das Gleiten des Rotationsmotors ermöglichen. Dieser zusätzliche Eingang (D) erlaubt die Erhöhung der Leistung der Bestandteile des Kreises und insbesondere der Zylinder (50, 51, 52), obwohl die Erfindung mit einer kleinen Hydraulikquelle arbeitet. Dieser zusätzliche Einlass (D) erlaubt es, die Verwendung zusätzlicher Hydraulikquellen zu vermeiden.
Der elektrische Stromkreis der erfindungsgemäßen Bohrmaschine ist an das Armaturenbrett des Minibaggers angeschlossen. Dieser Kreis umfasst einen Notausschalter (U), eine Stromversorgung für den Hydraulikverteiler, sowie eine Stromversorgung für einen Arbeitsscheinwerfer (Ph). Die Stromversorgung des Arbeitsscheinwerfers (Ph) ist mit einem Schalter (I) versehen. Eine Stromversorgung (A) für die mitgeführte Elektronik ist parallel zur Versorgung des Arbeitsscheinwerfers montiert. Der Arbeitsscheinwerfer wird nicht direkt durch den Minibagger versorgt, sondern über einen am Untergestell (1) der Bohrmaschine montierten Zigarettenanzünder. Diese Montage erlaubt es, die Verwendung einer Batterie für den Betrieb der Bordelektronik zu vermeiden.
Die Bordelektronik besteht unter anderem aus Mitteln, um dem Fahrer der Bohrmaschine die Bohrtiefe, die Bodenbeschaffenheit oder auch die Orientierung des Bohrkopfes mitzuteilen.
Zu Beginn des Bohrvorganges wird die erste verwendete Bohrstange (80) mit einem Bohrkopf (81) versehen. Der Bohrkopf (81) weist die Form eines Entenschnabels auf, die ihm erlaubt, den Boden auszuheben. Dieser Kopf (81) ist ebenfalls mit einem mitgeführten Elektroniksystem versehen, das ihm erlaubt, dem Benutzer Informationen zu senden, die für die Ausführung der Arbeiten nützlich sind, wie beispielsweise die Tiefe, in der er sich befindet. Dieses System ist bekannt; es kann sich beispielsweise um eine Sonde des Modells „Eclipse" der Marke DIGITRAK → handeln.
Wenn der Bohrkopf (81) linear vorschreitet, rotiert er. Wenn die Bahn des Kopfes geändert werden muss, betätigt der Bediener, der den Vorgang steuert, eine hydraulische Steuerung, die die Rotation des Bohrkopfes (81) unterbricht und auf ihn einen Schub ausübt. Die Orientierung des Schnabels des Bohrkopfes (81) zum Zeitpunkt des Ausübens des Schubes bestimmt die Richtung, in der die Bohrung fortgesetzt wird. Wenn nämlich der Schnabel zum Zeitpunkt des Ausübens des Schubes nach 9 Uhr gedreht ist, geht der Bohrkopf (81) nach rechts und führt die Folge von Bohrstangen (80) mit sich. Genauso wird sich der Bohrkopf (81), wenn der Schnabel im Moment des Schubes nach 6 Uhr gedreht ist, weiter in den Boden eindringen und die Folge der Bohrstangen (80) nach sich führen. Die Orientierung des Entenschnabels des Bohrkopfes (81) ist dem Bediener durch das mitgeführte Elektroniksystem bekannt.
Im Verlauf des Bohrvorganges wird Wasser in die Stangen (80) und in den Bohrkopf (81) geleitet, um ihren Vortrieb in den Boden zu erleichtern. Im Fall der Instabilität des erhaltenen Loches ist es möglich, einen hierfür vorgesehenen Schaum einzuspritzen, der Bodenstabilisierungseigenschaften hat, Dieser Schaum erfordert im Gegensatz zu anderen Materialien, wie beispielsweise Bentonit, keine Reinigungs- oder Einsammelvorgänge, da er automatisch im Lauf der Zeit verschwindet.
Dem Fachmann muss klar sein, dass die vorliegende Erfindung Ausführungsformen in zahlreichen anderen besonderen Formen erlaubt, ohne sich vom Anwendungsbereich der Erfindung, wie sie beansprucht wird, zu entfernen. Dementsprechend müssen die vorliegenden Ausführungsformen als Beispiele angesehen werden, können jedoch in dem Rahmen geändert werden, der durch den Umfang der beigefügten Patentansprüche definiert wird, und die Erfindung darf nicht auf die Einzelheiten eingeschränkt werden, die oben angegeben sind.

Claims

Hydraulische Bohrmaschine, bestehend aus einem metallischen Untergestell (1), das die Form eines Quaders aufweist, dessen eines Ende in Längsrichtung mit einer Hydraulikquelle verbunden ist, aus Bohrmitteln (20, 21, 22), die im unteren Teil des Chassis (1) an dem dem mit der Hydraulikquelle verbundenen entgegengesetzten Ende angeordnet sind, einem Rotationsmotor zum Antrieb der Stangen während des Rohrens, dadurch gekennzeichnet, dass sie in der Länge anpassbare Bohrstangen in einer Richtung aufweist, die auf den längsten Seiten des Untergestells senkrecht steht, Stabilisierungsmittel, die derart montiert sind, dass eine mit der Achse der Bohrmittel koaxiale Resultierende entsteht, Mittel zur Montage am Arm eines hydraulischen Minibaggers an dem Ende, das mit der Hydraulikquelle verbunden ist, und dass er ohne Hinzufügen einer zusätzlichen Hydraulikgruppe arbeitet.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stabilisierungsmittel hydraulische Stabilisierungszylinder (7) sind, die an gegenüberliegenden Seiten des unteren Teils des Untergestells (1) angeordnet sind, wobei ein Ende am Untergestell befestigt ist, während das andere frei ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der hydraulischen Stabilisierungszylinder (7) eine Platte (731) trägt, die ihnen erlaubt, sich auf verschiedenen Untergründen abzustützen.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrstange durch Ansetzen mindestens einer identischen Bohrstange an einem Ende anpassbar ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Untergestells (1) im Wesentlichen gleich dem Drittel seiner Länge ist und geringfügig länger, als eine Bohrstange.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel, die erlauben, sie an den Arm des Minibaggers zu montieren, aus einem Revolverkopf (6) bestehen, dessen Abmessungen denen des Arms des Minibaggers angepasst sind, der das Untergestell (1) der Bohrmaschine mit dem Arm des Minibaggers verbindet und der Bohrmaschine eine Drehbewegung um die Achse des Arms des Minibaggers verleiht.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Ringe (11) übereinander auf einer der Stützen des Untergestells (1) befestigt und geeignet sind, die Nasen (1104) eines Korbes (110) zu empfangen, der der Lagerung der Bohrstangen dient.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Korb (110) aus drei U-förmigen Metallbändern (1101) besteht, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch Querträger (1102, 1105) verbunden sind, die im Wesentlichen senkrecht zu den Metallbändern angeordnet sind, wobei eine Nase (1104), die die Befestigung des Korbes (110) am Untergestell (1) über die Ringe (11) sicherstellt, auf jedem der Querträger (1105) angebracht ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrmittel aus einer Bohrerführung (20) bestehen, an der entlang eine Guillotine (21) gleitet, die in zwei Gleitschienen (23) durch einen Guillotinezylinder (22) betätigt wird, wobei die Gesamtanordnung ein System zum Verriegeln/Entriegeln der Bohrstangen umfasst.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrerführung (20) ein rechteckiges Metallteil ist, das in seinem Zentrum mit einer Bohrung (201) versehen ist, die den Durchtritt der Bohrstangen erlaubt, wobei diese Führung im unteren Teil einer der Breitseiten des Untergestells (1) in Höhe der Querträger (12) befestigt ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Guillotine (21) ein rechteckiges Teil ist, das auf einer seiner Längsseiten zwei Zähne (211, 212) aufweist, die durch einen Zwischenraum (213) einer Breite getrennt sind, die dem Durchmesser einer Bohrstange im Wesentlichen gleich ist, so dass die Bohrstangen zwischen den Zähnen (211, 212) eingeklemmt sind, was ihre Handhabung erleichtert.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Guillotine (21) im Wesentlichen parallel zur Bohrerführung (20) angeordnet ist, so dass sie an dieser entlang schleifen kann.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Guillotine (21) durch einen Zylinder (22) betätigt wird, dessen erstes Ende (221) an der Längsseite der Guillotine (21) befestigt ist, die keine Zähne aufweist, und das andere (222) an einem Querträger des Untergestells (1).
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Guillotine (21) in Gleitschienen (23) gleitet, die an den Stützen des Untergestells (1) entlang befestigt sind, die einen H-förmigen Querschnitt aufweisen.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Querträger (12), die sich im unteren Teil des Untergestells (1) befinden, einen Rahmen umgrenzen, in dem ein unteres Chassis (3) ruht, das aus zwei Querträgern (31, 31') besteht, die im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet und durch die Bohrerführung (20) an einem ihrer Enden miteinander verbunden sind und am anderen durch eine Metallplatte (32), die zur Verringerung des Gewichtes der Platte mit einer Bohrung (321) versehen ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsmotor auf einem Träger (4) befestigt ist, der aus einer Metallplatte (40) besteht, die über die Länge jeder ihrer Längsseiten mit einem Anhängsel (41, 42) versehen ist, das mit zwei Kugelgelenken (43) versehen ist, die beiderseits der Symmetrieachse der Anhängsel (41, 42) angeordnet sind.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Anhängsel (41, 42) mit einem rechteckigen Teil (411, 412) versehen ist, das in der Verlängerung einer der Breitseiten des Anhängsels befestigt ist und das zum Ziel hat, den Träger des Rotationsmotors am Entgleisen zu hindern, wenn er an den Querträgern (31, 31') des unteren Chassis (3) entlang gleitet.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleiten des Trägers des Rotationsmotors durch drei Zylinder (50, 51, 52) sichergestellt wird, die im Wesentlichen parallel zueinander in derselben horizontalen Ebene und in entgegengesetzter Orientierung angeordnet sind.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (50, 51, 52) durch drei U-förmige Metallteile (53, 55) mit kreisförmigem Querschnitt, sowie durch mindestens vier Querträger (54, 54'), auf denen die Metallplatte (4) ruht, starr miteinander verbunden sind.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Untergestell (1) der Bohrmaschine nach Erreichen der Arbeitsstellung mit Hilfe zweier Zylinder (7) stabilisiert wird, die an den Querträgern (12) entlang angeordnet und an diesen mit Hilfe einer Metallplatte (70) und von Ringen (71) befestigt sind.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende der Zylinder (7) aus einer Kugel (721) besteht, die in einem zylindrischen Teil (73) gefasst ist, das mit einer Leitung (732) versehen ist, die das Schmieren der Kugel (721) erlaubt.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Hydrauliksystem mit drei Eintrittspunkten (P, T, D) für Öl aus dem Hydrauliksystem des Minibaggers versehen ist, wobei der dritte Eintrittspunkt (D) erlaubt, die Arbeitsleistung der Bauteile der Bohrmaschine zu erhöhen.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass ihr Hydrauliksystem mit einem Vierteldrehungs-Ventil (V) versehen ist, das erlaubt, entweder den Rotationsmotor oder die anderen Teile zu versorgen, die an der Arbeit der Bohrmaschine beteiligt sind.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihr elektrisches System an das Armaturenbrett des Minibaggers angeschlossen ist und einen Notausschalter (U) umfasst, eine Stromversorgung für einen Arbeitsscheinwerfer (Ph), die an den Zigarettenanzünder des Untergestells (1) angeschlossen ist.
Hydraulische Bohrmaschine nach Patentanspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stromversorgung für die mitgeführte Elektronik parallel zur Versorgung des Arbeitsscheinwerfers (Ph) montiert ist.