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Raupenlader mit Bohrvorrichtung
Bei der Gesteinsarbeit im Untertagebetrieb
sind für Streckenquerschnitte von mehr als etwa 6 qm schon maschinelle Ladevorrichtungen
zwecks Leistungssteigerung mit wirtschaftlichem Vorteil eingesetzt worden. Besonders
bekannt geworden von derartigen Vorrichtungen sind bisher der Schrapplader, der
Schaufellader, der Zughaken-und Wurflader. Das vorausgehende Bohren geschah bisher
bei der Verwendung von maschinellen Ladevorrichtungen stets unabhängig vom Ladevorgall"
in einem besonderen Arbeitsvorgang, und zwar durch schlagendes Bohren von Hand oder
mit Bohrwagen mit Lafetten, und durch drehendes Bohren mit Bohrstützen und Lafetten
von Hand oder mit Lafettenbohrwagen. Im günstigen Falle wurden bisher bei Verwendung
der genannten Lade- und Bohrvorrichtungen monatliche Leistungen von 120 m Vortrieb
und somit von I km Vortrieb in durchschnittlich 208 Tagen (bei Annahme vor 25 monatlichen,
gleich 300 jährlichen Arbeitstagen) erreicht.
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Eine Verbesserung brachte ein mit einer maschinell betriebenen Schaufelvorrichtung
zum Verladen des hereingeschossenen Haufwerks verbundener Bohrhammerträger, bei
welchem das die Bohrmaschinen für die in den Ortsstoß insgesamt einzubringenden
Bohrlöcher aufnehmende Gestell unmittelbar schnell auswechselbar an der Schaufel
einer Lademaschine befestigt ist. Das hat aber zur Folge, daß das Bohren erst nach
dem Stillsetzen der Schaufel, also nach beendetem Ladevorgang, begonnen werden kann.
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Bei einem weiteren bekannten Abbaugerät sind ein Fräser und ein Ladegerät
an dem gemeinsamen Rahmengestell eines Raupenschleppers angebracht.
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Rlit diesem Gerät kann zwar gleichzeitig gebohrt und geladen werden,
es ist aber nur für weiche Erdschichten verwendbar.
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Demgegenüber geht die Erfindung von einer für Gesteinsarbeiten im
Untertagebetrieb bestimmten verfahrbaren maschinellen Einrichtung aus, mit der durch
geeignete Anordnung und vervollkommnete Ausbildung der Vorrichtung eine ganz beachtliche
Leistungssteigerung, beispielsweise bis I km Vortrieb in etwa 60Tagen, zu erzielen
ist. Diese Leistungssteigerung wird dadurch erreicht, daß zwischen Rahmengestell
und Bohrgerät eine Bohrvorrichtung mit einem heb- und senkbaren und in Richtung
der Streckenachse drehbaren Bohrtisch eingeschaltet ist, der eine Vielzahl von Bohrmaschinen
sowie deren Vorschubeinrichtungen aufnimmt, so daß während des Ladens in Vielzahl
gebohrt werden kann. Die Arbeitsvorgänge des Ladens, Förderns und Bohrens können
also gleichzeitig vorgenommen werden, d. h. die Schaufel füllt sich mit Haufwerk
durch Unterfahren dieses, wirft es plötzlich auf das Förderband und senkt sich so
schnell, daß das nachrutschende Haufwerk wieder aufgefangen und an das Förderband
abgegeben werden kann, und gleichzeiig werden beispielsweise vier Löcher gebohrt.
Wenn die Stelle freigearbeitet ist, wird vorgefahren, in der geschilderten Weise
geladen und während dessen erneut gebohrt.
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Der Raupenbohrlader ermöglicht das Laden bis 2,50 m vor der Ortsbrust
allgemein. Das Restladen geschieht gleichzeitig mit dem Bohren von beispielsweise
acht Bohrlöchern in zwei Verstellungen der Bohrmaschine, worauf das Bohren der weiteren
Bohrlöcher bei unverändert gelassener Bohrmaschine nach Umsetzen des Raupenbohrladers
erfolgt.
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Der Raupenbohrlader nach der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt,
und seine Wirkungsweise und die zur Leistungssteigerung bestimmte neuartige Ausbildung
einzelner Teile des Entladers sind an Hand der Abbildung nachstehend näher erläutert.
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Abb. I stellt das aus Ladevorrichtung und Bohrmaschine bestehende
Aggregat in Ansicht, Abb. 2 in Draufsicht dar; Abb. 3 und 4 zeigen Schnitte nach
A-B und C-D der Abb. 2 durch den Rahmen und die Lagerung der Gewindesäulen für den
Bohrtisch bzw. durch das Haltegestänge für die Bohrmaschine.
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Die Ladevorrichtung besteht aus dem Ladeschnabel I, dem Förderband
2, dem Rahmengestell 3 mit dem Motorantrieb 4, den beiden Raupen 5 und 6 und einer
Seilwinde7. Der Ladeschnabel ist wenig mehr als 2 m lang und an der der Ortsbrust
zugewandten Seite etwa 2 m breit. Vorn sind daran Hartstahlfinger 8 an einem aus
Hartstahl bestehenden Schweißband 9 befestigt.
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Der vordere Teil des zweiteiligen Ladeschnal>els ist mit dem rückwärtigen
Teil 10 durch beispielsweise vier starke Gelenke In gelenkig verbuiideii und kann
mittels der an Ansatzstücken 12 angreifenden, über Führungsrollen I3 geführten Seile
I4 und der Seilwinde 7 gehoben bzw. geschwenkt werden, um, wenn nötig, das Haufwerk
auf ein schräg aufwärts arbeitendes Fördermittel, das unmittelbar hinter dem gelenkigen
Teil beginnt und in den Ladewagen fördert, zu schütten oder durch kurzzeitiges ruckweises
Anheben (durch plötzliches Einströmenlassen der Preßluft in die als Antrieb der
Seilwinde dienende Druckluftrolle) vorübergehende Störungen beim Eingreifen des
Schnabels in das Haufwerk zu beheben, Sowohl der vordere gelenkige Schnabelteil
als auch der rückwärtige sind auf massiven Rollen I5, I6 und I7 gelagert und auf
dem Liegenden fahrbar, um die Reibung beim Vorstoßen des Laders zu vermindern und
etwaigc Unebenheiten besser überwinden zu können. Zwei auf dem vorderen Schnabelteil
befestigte Seitenwände verhüten das seitliche Ausweichen des Haufwerks beim Einstoßen
des Laders oder beim Hochschwenken des Gelenkschnabels. Der rückwärtige, sich verjüngende
Schnabelteil Io hat in der Mitte eine Aussparung zum Durchtreten des Förderbandes
und ist mit dem Rahmengestell 3 starr verbunden. Das Rahmengestell 3 besteht aus
zwei übereinander angeordneten Rahmen aus U-Eisen und hängt mittels Achsen und Raupenrädern
in den beiden Raupenketten 5 und 6. In dem Rahmengestell sind die beiden Grundbüchsen
19 und 20 befestigt, die zur Aufnahme der beiden Gewindespindeln 21 und 22 für den
Bohrtisch bestimmt sind. Auf dem Rahmengestell sind ferner der Antriebsmotor 4 und
die Kupplungsräder 23 angeordnet, deren konische Reibungskupplungen auf Vielnutwellen
zum Ein- und Ausschalten der rechten oder der linken Raupenkette zwecks Schwenkung
des Raupenbohrladers hin und her bewegt werden können. Außerdem sind an den inneren
Wänden des Rathmengestells senkrechte U-Eisen 24 angebracht, die einen Bock für
die Aufnahme der Haltevorrichtungen der gesamten Bohreinrichtung bilden. Auch die
Stützen für den Antriebsmotor des Förderbandes können an dem Rahmengestell befestigt
sein. Das Förderband fördert in kontinuierlichem Betrieb in den hinter der Ladevorrichtung
auf Fahrplatten und später auf Schienen fahrbaren Förderwagen. Die im Rahmengestell
angebrachten Grundbüchsen 19 und 20 dienen zur Aufnahme der Enden der Gewindespindeln
2I und 22, die mit kreisringförmigen Verbreiterungen 26 und Kugellagern 27 auf der
oberen Fläche der Grundbüchsen drehbar gelagert sind und zur Höhenverstellung der
durch Traversen 28 miteinander verbundenen beiden Gewindebüchsen 29 und 30 dienen
und somit zur senkrechten Höhenverstellung des durch Traversen 3I mit den Gewindebüchsen
starr verbundenen Bohrtisches 32 (Abb. 3).
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Die Drehung dieser Spindeln zwecks Höhenverstellung des Bortisches
erfolgt durch ein mittels Handrad 33 betätigtes Getriebe 34, dessen Kegelreibräder
35 an der konischen Abschrägung der kreisringförmigen Verbreiterungen 26 der Gewindespindeln
angreifen, die zufolge der sich dabei ergebenden entgegengesetzten Drehrichtungen
einmal mit Links- und das andere Mal mit Rechtsgewinde ausgeführt sind. Um das zum
Zustandekommen der Höhenverschiebung erforderliche Festhalten der Gewindebüchsen
zu bewerkstelligen, sind die Gewindebüchsen an ihren gegenüber dem:Bohrtisch
abgewandten
Seiten starr mit zwei Traversen 37 verbunden, welche an der in Abb. 4 dargestellten
Haltevorrichtung befestigt sind. Die Haltevorrichtung besteht aus zwei äußeren am
Bock 24 befestigten U-Eisen 38, deren offene Seite durch je ein Flacheisen geschlossen
ist und aus zwei in U-Eisen 38 geführten, ebenfalls an ihren offenen Seiten durch
je ein Flacheisen verschlossenen U-Eisen 39 von etwas kleinerem Querschnitt, die
sich in den U-Eisen 38 aufwärts und abwärts verschieben lassen. Die inneren U-Eisen
39 endigen oben in Köpfen 40 mit 130hrungen4I, welche mit Bohrungen 42 in den freien
Enden der Traversen 37 übereinstimmen und zur Aufnahme von Bolzen oder Schraubenbolzen
dienen, welche die Traversen 37 und U-Eisen 39 somit fest miteinander verbinden.
Beide Flacheisen haben in übereinstimmenden Abständen Löcher, so daß nach Einstellung
einer gewünschten Höhenlage (durch Drehung der Gewindespindeln) durch einen Steckbolzen,
der durch zwei übereinanderliegende Löcher beider Flacheisen gesteckt wird, die
weitere Verschiebung der U-Eisen gegeneinander während des Bohrens verhindert werden
kann. Der an den anderen Traversen 3I der Gewindebüchsen 29 und 30 (Abb. 3) befestigte
Bohrtisch 32 besteht aus zwei starken, an ihren Ecken gestützten quadratischen Blechen,
die durch U-Eisen gegeneinander versteift sind und die so angeordnet sind, daß ihre
Diagonalen in senkrechter bzw. waagerechter Richtung liegen. In diesem Bohrtisch
sind vier einander diagonal gegenüberliegende Lafettenfutterstücke befestigt, in
die die Bohrlafetten 43 eingeführt werden. Die Bohrlafetten 43 sind zwischen je
zwei am Bohrtisch befestigten Platten 44 um Bolzen 45 schwenkbar und werden mittels
Stifte 46 in kreisbogenförmigen Aussparungen 47 der Platten 44 begrenzt geführt,
so daß durch Schwenken der Lafetten eine ausreichende Winkelstellung der Lafetten
und damit der Bohrer gegenüber der Gesteinsfront erzielt werden kann (vgl. gestrichelte
Darstellung x-y).
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Auf jeder Bohrlafette läuft eine Bohrmachine; die Bohrmaschinen sind
durch Sammelanschluß (Luft und Wasser) betriebsfähig und können einzeln an-und abgeschaltet
werden.
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Mit der beschriebenen Einrichtung kann in folgender Weise gearbeitet
werden: Das durch das Schießen herabgefallene Hau£verk wird durch Vorfahren des
Ladegeräts auf den vorderen Teil des Schnabels 1 geschoben. Durch Weiterhineindrücken
in das Haufwerk wird dieses auf das hinter dem beweglichen Teil des Schnabels I
beginnende Fördermittel 2 gebracht und von dort aus in die Förderwagen geleitet.
Dieser Vorgang wiederlholt sich so lange, bis sich der Schnabel I etwa 2,50 m vor
der Ortsbrust befindet.
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Treten bei diesen Vorgängen Schwierigkeiten des Ladens ein, z. B.
daß sich das Fördergut nicht durch den Vorschub auf das Fördermittel drückt, so
wird der bewegliche vordere Schnabelteil 1 durch die Seilwinde 7 angehoben und so
das Haufwerk auf das Fördermittel gebracht. Beim letzten Einfahren des vorderen
Schnabelteils in das Haufwerk, also zu einem Zeitpunkt, wo das ganze Gerät nicht
mehr hin und liter bewegt werden muß, wird mit der Bohrarbeit begonnen. Diese Bohrarbeit
hat folgende Arbeitsgänge: Durch Drehen des Handrades 33 werden die Kegelreibräder
35 in Umdrehung versetzt, damit die beiden Gewindebüchsen 29 und 30 gehoben und
der durch die Traversen 31 gehaltene Bohrtisch 32 in diejenige Stellung gebracht,
die der oberen Bohrloch gruppe entspricht.
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Je nach dem zur Ausführung gelangenden Schußbild kann der Bohrtisch
durch Auf- und Abwärtsschwenken um die Streckenachse in die erforderliche Lage gebracht
werden.
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Zuerst werden die Firstlöcher gebohrt; durch Absenken des Bohrtisches
werden die vier auf den Lafetten 43 sitzenden, nicht dargestellten Bohrmaschinen
in diejenige Stellung gebracht, die für das Bohren der nächsten Lochgruppe erforderlich
ist. Jede Lochgruppe kann somit in der erforderlichen Höhe gebohrt werden. Während
des Bohrens der ersten vier Löcher lädt das Gerät das Haufwerk weiter. Selbst ein
Heben und Senken des vorderen Schnabel teiles I behindert das Bohren nicht. Nachdem
die ersten vier Löcher, also die Löcher an dem First gebohrt sind, wird der Lader
erneut vorgefahren, erreicht nun mit seinem Schnabelvorderteil die Ortsbrust und
lädt den Rest des vor der Ortsbrust befindlichen Haufwerks.
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Dabei werden die nächsten vier Löcher gebohrt, d. h. die Einbruchslöcher,
die wiederum durch jeweilige Stellung des Bohrtisches dem Schußbild entsprechend
gebohrt werden können. Die Bohrarbeit dauert bei vier Löchern 10 Minuten, das heißt
bei acht Löchern 20 Minuten. Diese Zeit ist ausreichend, um das Laden des letzten
Haufwerks zu vollenden.
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Das Bohren der letzten Löcher geschieht dadurch, daß man das Gerät
kurz zurückführt und so ohne Schwierigkeiten die nach unten schräg verlaufenden
Sohlenlöcher bohren kann. Die Schrägstellung der Bohrer erfolgt in der Weise, daß
die Lafetten 43 und die Bolzen 45 nach unten geschwenkt werden.
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Nach diesem geschilderten Vorgang ist bei einem großen Querschlag
die halbe, z. B. rechte Ortsbrust geladen und gebohrt.
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Jetzt wird das Gerät zur linken Ortsbrustseite gefahren und verrichtet
dort in der gleichen Zeit dieselben Arbeiten in der bereits geschilderten Reihenfolge.
Um schräge Einbruchslöcher zu bohren, wird die ganze Einrichtung schräg zur Streckenachse
gestellt.
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Durch Verstellen in vertikaler und horizontaler Richtung ist es möglich,
alle Löcher der Ortsbrust zu bohren. Durch Hochfahren zuerst die oberen vier Löcher,
dann durch Herunterfahren die nächsten mit Schrägeinstellung, und durch Herausfahren
der Bohrarme über die Raupen und Senken der Bohrarme in die erforderliche Winkelstellung
die letzten, auch die Sohlenlöcher.
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Das Abfahren der vollen Förderwagen geschieht vom hinteren Teil des
Geräts aus auf einer schiefen Ebene. Die Ebene ist so dem weit entfernt liegen-
den
Gleis zugeneigt, daß der Wagen ohne Hilfe des Schleppers das Gleis erreichen kann.
Eine genügend reibungsfreie Fahrbahn wird durch Auflegen von Blechen erzielt. Beim
Abfahren des Förderwagens kann der Schlepper den Fahrwagen heranholen. Erreicht
wird dadurch einmal, daß die sehr zeitraubende Gleisarbeit in den Querschlägen fortfällt,
zum anderen, daß die Schienenstöße über Tage angefertigt werden, also fertig an
den Arheitsplatz gebracht und dort angelascht werden können.