DE66876C - Maschine zum Abbohren von Stollen, Tunneln, Schächten u. dergl - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die nachstehend beschriebene Erfindung bezweckt, Tunnels, Stollen, Schächte u. s. w. in ihrem ganzen Querschnitt mit einer Ringnuth zu umbohren und gleichzeitig im Mittelpunkt des herauszuschneidenden Kernes und mit dem Ringschlitz fortschreitend ein Sprengloch herzustellen , wodurch der Kern nach dem Abbohren eines Abschnittes weggesprengt werden kann.

Die Antriebsvorrichtung dieser Bohrmaschine ist beweglich auf einer Spannsäule verlagert. Die Spannsäule, deren Enden vermittelst eines Plungers, welcher einseitig angebracht ist, gegen die Stöfse getrieben werden, dient zum Festklemmen der Maschine vor Ort, um dem Druck, mit welchem die Arbeitswerkzeuge gegen das Gestein geprefst werden, Widerstand zu bieten. .

Der dem abgesprengten Ortsstofs entsprechend gebogene und mit Zugverstrebung versehene Bohrarm, welcher über eine kurze, rechtwinklig zur Spannsäule angebrachte Säule (Ast) rotirt, nimmt durch Schraubenverbindung in an den Enden angebrachten Nuthen die Verlängerungsstücke mit Schneidewerkzeugen auf.

Den Vorschub gegen das Gestein und das Entfernen von demselben bewirkt ein mit Druckwasser oder einem anderen Mittel betriebener Kolben, welcher in dem Ast angebrächt ist und an seinem vorderen Ende den Bohrer für das Sprengloch trägt,, welcher auch zum Kernbohren eingerichtet ist.

Zur Verhütung des Warmwerdens der Schneidewerkzeuge und zum Herausbringen des Bohrschmandes aus der Ringnuth und dem Mittelloch dient Wasserspülung, welche bei Druckwasserbetrieb durch das Abwasser, bei Verwendung einer anderen motorischen Kraft durch das Wasser aus einer besonderen Zuleitung bewirkt wird. Das Spülwasser wird durch die nach hinten verlängerte und quer durch die Säule gehende durchbohrte Vorschubkolbenstange für das Sprengloch in gerader Linie für die Ringnuth durch die hohlen. Zugstreben, einen Theil. des Bohrarmes und durch die Verlängerungsstücke zu den Schneidewerkzeugen hingeleitet.

Durch den Motor wird eine Kurbelwelle bewegt, welche am Ende ein Getriebe für das Zahnrad trägt. Letzteres ist mit dem Bohrarm durch Schrauben fest verbunden, so dafs jeder Bewegung des Zahnrades der Bohrarm mit Schneidewerkzeugen folgen mufs.

Wenn letzterer also durch den Gang der Maschine in drehende Bewegung gesetzt ist, wird durch entsprechendes Oeffnen eines Dreiwegehahnes der Vorschubkolben aus dem Cylinder herausgetrieben, wodurch die Zugstreben den Bohrarm auf dem Ast fortschleppen, bis die Schneidewerkzeuge gegen das Gestein gelangen und dort, durch die drehende Bewegung des Bohrarmes den Ringschlitz erzeugen.

Die Vorschubkolbenstange und mit ihr der Bohrer des Sprengloches ist durch die Zugstreben mit dem Bohrarm in fester Verbindung und mufs mithin der Drehbewegung des Bohrarmes folgen.

Die Zugstreben entsprechen hiernach einem vierfachen Zweck: 1. in Verbindung mit der Vorschubkolbenstange ziehen sie den Bohrarm gegen das Gestein, 2. dienen sie zur Verstärkung des Bohrarmes, 3. bewirken sie die Um-

drehung des Mittellochbohrers und endlich dienen sie 4. dem Spülwasser als Kanäle.

Damit das Getriebe dem Fortschreiten der Schneidewerkzeuge im Gestein entsprechend stets im Eingriff mit dem Zahnrad bleibt, ist eine Vorrichtung zum Nachschieben der Platte angebracht, welche von Hand bewegt wird.

Für den Transport zur Arbeitsstelle und von derselben zurück dient ein auf Schienen laufender Bohrwagen, auf welchem die ganze Einrichtung, im Schwerpunkt unterstützt, drehbar angebracht ist.

Wenn die Säule gegen das Gestein festgespannt ist und mit dem Bohren begonnen werden soll, wird der Bohrwagen durch einen Keil von der Maschine gelöst und bei Seite gesetzt.

Durch die Anordnung des Mittellochbohrers erlangt der Bohrarm einen festen und sicheren Gang, weil die Achse, um welche er sich bewegt, an einem Ende durch die Spannsäule und am anderen Ende durch den Bohrer im Sprengloch an anderen Bewegungen aufser der drehenden gehindert wird.

In der Zeichnung stellt Fig. 1 den Grundrifs, Fig. 2 den Aufrifs, Fig. 3 die Seitenansicht, Fig. 4 ein Verlängerungsstück mit Schneidewerkzeugen im gröfsereh Mafsstabe dar. Fig 5 zeigt Spannsäule und Bohrarm theilweise geschnitten.

Die Spannsäule A trägt die beiden Trageeisen α α, welche in dem schwalbenschwanzartigen Einschnitt die an ihren Enden ebenso zugeschnittene Platte & aufnehmen. Die Platte b, auf welcher die Antriebsvorrichtung fest verlagert ist, kann durch die Nachschiebeschrauben c c entsprechend dem Eindringen der Bohrer in das Gestein während des Betriebes so bewegt werden, dafs das Zahnrad e mit dem Getriebe e, der Antriebswelle stets im Eingriff bleibt. Ebenso kann die Platte b auch nach dem nothwendig gewordenen Nachrücken durch die beiden Schrauben ff mit den Trageeisen α α fest verschraubt werden.

Zur Erleichterung des Nachrückens sind die beiden Schrauben c c, welche an einem Ende in die fest mit der Spannsäule A verbundenen Muttergewinde η η eingreifen, am anderen Ende mit je einem Zahnrad h h versehen. Mit den Zahnrädern h h steht ein drittes Zahnrad ft¹ (Treibrad) in Eingriff, welches bei i mit einer Kurbel zum Drehen versehen wird. Die Kurbel wird von Hand so bewegt, dafs einer Linksbewegung derselben ein Nachrücken der Platte b entspricht. Durch Anwendung der Nachschiebvorrichtung wird das Nachrücken der Platte b mit Motor dem Bohren entsprechend rasch und sicher ausgeführt, auch ist durch Anordnung des mittleren kleinen Zahnrades A₁ erreicht, dafs beide Schrauben cc gleichgehendes Gewinde haben können; ferner ist ein Ecken der Platte b in den Trageeisen α α, da auf zwei Stellen zum Nachschieben angegriffen wird, ausgeschlossen.

Der in der Spannsäule und rechtwinklig zu derselben nach dem Ortsstofs hin angeordnete Ast G trägt in seiner Ausbohrung den Vorschubkolben C, welcher am vorderen Ende den Bohrer D für das Sprengloch aufnimmt. Um den Ast G rotirt der Bohrarm B, der an seinen Enden die Verlängerungsstücke q mit Schneidewerkzeugen ρ trägt, welche den Ringschlitz erzeugen. Die Schneidewerkzeuge sind in den Verlängerungsstücken schwalbenschwanzartig von vorn eingesteckt, wodurch dieselben sich leicht ein- und auswechseln lassen. Auch ist ferner ein Herausfallen beim Bohren vermieden, weil dieselben stets durch den Druck, mit welchem sie beim Bohren gegen das Gestein geprefst werden, gehalten werden. Die. durch das Bohren etwa stumpf gewordenen Meifsel werden, wenn dieselben in den schwalbenschwanzartigen Meifselnuthen fest eingeklemmt sind, durch Keile, welche in die unter der Nuth angebrachten Löcher d geschlagen werden, herausgetrieben.

Die Zugstreben k k, welche die starre Verbindung zwischen der Vorschubkolbenstange C und dem Bohrarm B herstellen, bewirken für letzteren eine grofse Verstärkung, so dafs nur ein verhältnifsmäfsig kurzes Stück als freitragend verbleibt.

Der Vorschubkolben C, durch welchen der Bohrarm B mit Schneidewerkzeugen ρ durch Druckwasser, Dampf oder Prefsluft gegen das Gestein angezogen wird, bewegt sich dicht in der Ausbohrung des Astes, so dafs auf diese Weise durch entsprechendes Oeffnen des Dreiwegehahnes m Druck auf die Ringfläche vor oder hinter dem Kolben geleitet werden kann.

Ist ein Stück abgebohrt und eine Verlängerung nöthig, so wird, wenn durch Umstellen des Hahnes m Gegendruck gegeben wird, ein Zurückziehen der Platte b mit dem Motor bewirkt, nachdem zuvor die Schrauben cc zurückgezogen waren. Ferner wird bei zurückgezogener Maschine für die Ringnuth ein entsprechend gröfseres Verlängerungsstück eingesetzt, während für das Mittelloch ein Stück Bohrgestänge zwischengeschaltet wird. Fig. 4 zeigt ein zweites Verlängerungsstück j welches behufs leichterer Anfertigung in der Längsrichtung zur Aufnahme eines Spülrohres aufgeschnitten ist. Die Spannsäule A braucht bei der Verlängerung der Gestänge nicht gelöst zu werden, weshalb es für jeden Sprengabschnitt nur eines einmaligen Aufstellens der Maschine bedarf.

In den Verlängerungsstücken sind je acht stählerne Schneidemeifsel, und zwar in der Weise angeordnet, dafs je vier und vier eine Rille schneiden und zwischen diesen beiden

Rillen einen Ring von der halben Rillenstärke stehen lassen. Von Zeit zu Zeit bricht dieser Ring ab, weil der Zusammenhang mit dem übrigen Gestein zu sehr gelöst wird. Durch die Anordnung der zwei Rillen soll erreicht werden, dafs die Meifsel beim Uebergang in festeres Gestein und umgekehrt sich von der Kreislinie nicht verschieben können.

Die feste Verbindung des Zahnrades e mit dem Bohrarm B ist durch die beiden Schrauben /1 hergestellt. Der Bohrarm B dient dem Zahnrad e als Nabe, und der Ast G vertritt die Achse.

Um die Ringnuth und das Mittelloch stets rein von Bohrschlamm zu halten, wird Wasser in das Rohr ν, welches mittelst Stopfbüchse mit der durchbohrten und nach hinten verlängerten Vorschubkolbenstange C₁ in dichter Verbindung steht, getrieben. Vorn in der Kolbenstange wird das Spülwasser vertheilt, und zwar in der Weise, dafs der Strahl für das Sprengloch in gerader Linie durch das Gestänge des letzteren hindurchgeht, während die beiden Strahlen für die Ringnuth vom Vertheilungspunkt g durch die Zugstreben k k, von hier durch die Enden des Bohrarmes B, dann durch die Verlängerungsstücke q zu den Arbeitsstellen der Meifsel hingelangen. Die Regulirung der Spülung geschieht durch Verstellen des Hahnes x.

Der für den Transport dienende und auf Schienen laufende Bohrwagen y nimmt auf seiner Stütze n> im Punkt ^, welcher auch der Schwerpunkt des Ganzen ist und als Drehpunkt dient, die Maschine auf. Die Stütze w ist lose in dem Rohr ο, welches mit dem Bohrwagen y in fester Verbindung ist, angebracht. Für den Transport können Säule und Bohrarm in der Längsrichtung der Strecke gestellt werden. Soll die Maschine an der Arbeitsstelle aufgestellt werden, so bedarf es nur einer Drehung der Säule mit Motor und Bohrarm auf dem Punkt \ um einen Winkel von 90°, bis das Ganze die Querrichtung der Strecke angenommen hat, worauf mit dem Festlegen begonnen werden kann.

Nachdem die Maschine vor Ort aufgestellt ist, wird der Keil r herausgenommen, worauf die Stütze w herunterfällt, bis der Bund derselben auf dem Rohr ο aufsitzt; alsdann kann der Bohrwagen entfernt werden und das Bohren beginnen.

Bei horizontalem Betrieb wird mit Hülfe des Keiles r und des Mittelloches die Höhenrichtung geregelt, indem der Mittellochbohrer nach der Mitte des Ortsstofses gerichtet und durch ein Nivellirinstrument, welches auf den Ast aufgesetzt wird, die horizontale Richtung durch Antreiben oder Lösen von r hergestellt wird.

Zur sicheren Innehaltung der Sohlenrichtung ist es vortheilhaft, das Mittelloch stets 20 bis 30 cm tiefer zu halten als die Ringnuth, und vor dem Laden des Schusses diesen tieferen Raum mit Letten auszufüllen, was zur Folge hat, dafs das Sprengloch durch die Schufswirkung nicht ganz weggethan wird, was für das nächste Weiterbohren einen bequemen Anfang ergiebt und für die Innehaltung der Richtung nach der Höhe und Seite einen Ausgangspunkt bietet.

Eine Controle über die Innehaltung der Mittellinie der Arbeitsrichtung läfst sich auch durch Drehen des Bohrarmes auf dem Ast erreichen. Stehen hierbei die Schneidewerkzeuge in der Ringnuth überall gleich weit vom Gestein entfernt, so werden die Meifsel in der früheren Richtung genau weiter arbeiten.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Maschine zum Abbohren von Stollen, Tunneln, Schächten u. dergl., dadurch gekennzeichnet, dafs auf einem an einer Spannsäule (A) befestigten Bett (α) ein die Bohrmaschine tragender Schlitten (b) in der Bohrrichtung verschiebbar ist, während ein mit Zahnrad (e) versehener Bohrarm (B) behufs Erzeugung einer Ringnuth um einen festen Zapfen (G) der Bohrsäule (A)- rotirt und bei seiner Rotation vermittelst der Zugstreben (k k) auch den Mittellochbohrer (D) mitnimmt.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.