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Gesteinsbohrmaschinenvorschubgerät Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorschubvorrichtung für Gesteinsbohrmaschinen. Bei solchen Vorrichtungen handelt
e$ sich darum, den zum Eindringen in das Gebirge aufzubringenden Vorschub auf möglichst
günstige und kraftsparende Weise zu erreichen. Man hat die Bohrhämmer vielfach mit
Preßluft betrieben und dabei den Vorschub durch Spindel-, Zahnstangen-, Turbinen-
und Kolbenantriebe erreicht. Auch hat man zahnstangenlose Schaltwerke benutzt, die
den Rückstoß des Bohrhammers ausnutzen und sich in einer Richtung sperren. Alle
diese Vorrichtungen waren kompliziert und zu empfindlich für den rauhen Betrieb
im Bergbau und gaben dadurch zu Störungen und zum Versagen Anlaß. Daher konnten
sie den Anforderungen im Bergbau nicht genügen. Andererseits hat man auch versucht,
einen gleichmäßigen Anpreßdruck für den Gesteinsbohrer mittels eines an sich unelastischen
Zugmittels, eines Stahlseiles, mit zwischen- oder nachgeschaltetem elastischem Mittel,
einer Federspirale, zu erzielen. jedoch haben sich auch diese Vorrichtungen in der
Praxis nicht durchsetzen können, weil es nicht gelang, sie konstruktiv einwandfrei
auszubilden und die elastischen Mittel richtig zu bemessen und zu regeln.
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Die Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß zur Erzielung eines
gleichmäßigen Bohrdruckes der günstigste Dehnungsbereich des elastischen Mittels
ausgenutzt wird und daus elastische Mittel zur Anpassung an die wechselnden Gesteinshärten
in weitem Umfange in seiner Zugkraft geregelt ist.
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Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Vorschubvorrichtung, bei
der -der Bohrhammer durch ein unter dem Zuge eines elastischen Mittels
stehendes
Seil gegen das Gebirge gepreßt wird, das elastische Mittel, ein z. B. endloses Gummi-
oder Stalilfederseil, :durch Regelorgane, die auf d -ieses über unelastische Seile
einwirken, auf den Dehnungsbereich mit dem geringsten Bohrdruckabfall einstellbar
ist.
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Mittels dieser Anordnung gelingt es, natürlich unter der Voraussetzung"daß
an Hand der für die auszuwählenden elastischen Seile vorhandenen Dehnungskurven
das für den notwendigen Bohrdruck richtige Seil mit richtiger Länge verwendet wird,
den Seilzug auf das gewünschte Maß im Bereich des günstigsten Dehnungsbereiches
einzustellen.
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Von besonderer Bedeutung ist es dabei, auf welche Zugkraft die Vorrichtung
eingestellt wird. Es ist zu beachten, daß bekanntlich jedes. elastische Seil, vor
allem aber ein Gummiseil, die Eigenschaft hat, am Anfang und am Ende seiner Dehnung
sehr starke Änderungen seiner Zugkraft zu erfahren, während diese sich in einem
mittleren Bereich nur wenig verändert, für die praktischen Erfordernisse also als
konstant anzusprechen ist. Dementsprechend isst das elastische Seil, sei es nun
ein Stahlfedersei.l oder ein Gummiseil, so auszuwählen, daß der geforderte Bohrdruck
in dem gewünschten Bohrhub der Zugkraft des Seiles in dem genannten mittleren Bereich
der Dehnungskraftkurve des Seiles entspricht. Die Einstellung auf diesen Bereich
der Kurve ist mit Hilfe von Winden ohne weiteres möglich. Vor allem ist es wichtig,
daß diese Einstellung schon vor Beginn der eigentlichen Bohrarbeit vorgenommen wird,
da bei Einregelung der notwendigen Seilspannung während des Betriebes, wie die Erfahrung
gezeigt hat, ein Festfressen des Bohrers im Gestein fast unvermeidlich ist.
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Gemäß der Erfindung werden vorzugsweise die unelastischen Seile, die
mit .den Endrollen eines aus diesen und mehreren Leitrollen bestehenden Führungssystems
für das z. B. endlose elastische Seil verbunden sind, in ihren Längen durch eine
Rückzugswinde und eine Einstellwinde regelbar gemacht. Hierdurch wird eine Einstellung
des gewünschten Dehnungsbereiches vor Beginn der Bohrarbeit durch zwei Regelmittel,
die Rückzugswinde und die Einstellwinde, sowie die eventuelle Nachregelung während
des Bohrvorganges durch die Einstellwinde ermöglicht. Diese Einstellarbeiten werden
dadurch besonders erleichtert, daß die beiden Winden sich an dem von der Bohrstelle
abgewandten Ende eines das gesamte Seilsystem aufnehmenden Gehäuses angeordnet sind.
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Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigt Fig. i eine schematische Darstellung -der Bohrvorrichtung,
Fig.2 eine vereinfachte Darstellung .des Bohrhammers und seiner Haltevorrichtung
und Fig.3 die für die Bemessung des elastischen Seiles wichtigste Dehnungsbohrdruckkurve.
Innerhalb eines geschlossenen Gehäuses 17 befindet sich das endlose elastische,
vorzugsweise aus Gummi bestehende Seil 5, das über die drei Leitrollen 6, 7 und
8 und die beiden Endrollen 9 und io g f " hrt ist. Die Endrolle
9 wird von der Grunde de -l -r Halterung des Bohrhammers 18 ge
p atte zugs #, 2 tr en, die andererseits überdas Stahlseil 2 mit der 12 vin-de
3 mit dem Handgriff i verbunden ist. Die Endrolle io dagegen ist über ein Stahlseil
i i an die Einstellwinde 12 mit dem Handgriff 13 angeschlossen. Beide Winden 3 und
12 sind mit auslösbaren Sperren geigen ungewollten Rücklauf versehen.
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Der Bohrhammer 18 ist mit seinen Lagerzapfen 16 in einem Gabellager2o,
aufgehängt. Dieses Gabellager 20 ist in einem Gelenk 15 horizontal drehbar in einem
Hebel 19 gelagert, der seinerseits ebenfalls in einem Gelenk 1.4 horizontal drehbar
in der Grundplatte .4 der Halterung befestigt ist. Die Grundplatte d. ist längs
verschiebbar, aber starr auf der Oberseite des Gehäuses 17 angeordnet. Die Aufhängung
des Bohrhammers 18 an seinen Lagerzapfen 16 hat den Vorteil, @daß neben der Ersparnis
an weiteren Befestigungsmitteln eine gelenkige Lagerung etwa im Schwerpunkt des
Bohrhammers erzielt wird. Die horizontale Gelenkigkeit des Gabellagers 2o und des
Hebels i9 bewirken zusammen mit der vertikalen Gelenkigkeit des Bohrhammers, daß
dieser bei veränderlicher Gesteinshärte leicht nach allen Richtungen ausweichen
kann und daß so ein Verklemmen des Bohrers oder Spannungen in der Bohrerhalterung
nicht entstehen können. Damit werden durch Verringerung der Störanfälligkeit die
Betriebssicherheit gehoben und d ie Lebensdauer des Gerätes verlängert. Endlich
ist mit der beschriebenen Vorrichtung das Herausziehen der im Gestein festgesetzte
Bohrstange leicht möglich, da nach Festsetzen der Bohrstange an der Halterung das
gesamte Bohrgerät mit geringem Kraftaufwand mittels Rückzugskurbel i zurückgeholt
werden kann, während man bisher den Bohrhammer mit der festgesetzten Bohrstange
nur mit großer Mühe aus dem Bohrloch herausziehen konnte.
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Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:
Mittels der Winde 3 wird von vornherein am elastischen Seil der nach Fig. 3 günstigste
Bereich a der Dehnungslastkurve eingestellt, natürlich unter .der Voraussetzung,
daß das Seil in seiner Länge und Stärke entsprechend .dieser Kurve richtig bemessen
worden ist. Zu dieser Voreinstellung kann die Grundplatte q. der Bohrhammerhalterung
bis an das der Bohrstelle abgewandte Ende des Gehäuses 17 verschoben werden. Sollte
das Anspannen mit Rückzugsgewinde 3 nicht ausreichen, wird das weitere Spannen des
Seilzuges durch Betätigung der Einstellwinde i2 vorgenommen. Ist die gewünschte
Zugkraft eingestellt, dann wird nach Einsetzen des Bohrers in den Bohrhammer 18
das Gerät bis dicht an das Gebirge herangefahren, die Rückzugswinde 3 entspannt
und so der Bohrer mit einem nur wenig unter dem eingestellten Seilzug liegenden
Bohrdruck auf das Gestein aufgesetzt. An sich ist durch die Einregelung auf den
Bereich a der Dehnungslastkurve während des Böhrhubes eine Nachregelungnichterforderlich.
Sollte sie aber: durch Änderung der Gesteinshärte, durch zu starken Kraftabfall
.des
Seiles od.,dgl. dennoch notwendig werden, so ist sie mitHilfederEinstellwinde r2
ohne Schwierigkeiten (durchzuführen. Bei Beendigung .des Bohrliubes wird durch Anziehen
der Rückzugswinde 3 der Bohrhammer 18 nach rechts gezogen und kann, nach Ansetzen
einer neuen Bohrstange, sofort wieder in Betrieb genommen werden, da das Betätigen
der Rückzugswinde .das elastische Seil bereits wieder gespannt hat. Bei eintretendem
Festfressen des Bohrers, was infolge der allseitigen Beweglichkeit oder Bohrerhalterung
sehr selten sein wird, kann nach Festsetzen des Bohrers an der Halterung dieser
mittels der Rückzugswinde ohne großen Kraftaufwand aus dem Bohrloch herausgezogen
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorschubvorrichtung, die konstruktiv gegenüber
dem dargestellten Ausführungsbeispiel vielfach abgewandelt werden kann, ist einfach
und billig herzustellen, betriebssicher und sehreinfach zu bedienen. Infolge der
Unterbrinbaung der unter mechanischer Spannung stehenden Teile in einem Gehäuse
können bei eventuellen Seilrissen keinerlei Schäden und Unfälle eintreten.