EP0477728A1 - Drill rod magazine for drilling machine - Google Patents

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Publication number
EP0477728A1
EP0477728A1 EP91115740A EP91115740A EP0477728A1 EP 0477728 A1 EP0477728 A1 EP 0477728A1 EP 91115740 A EP91115740 A EP 91115740A EP 91115740 A EP91115740 A EP 91115740A EP 0477728 A1 EP0477728 A1 EP 0477728A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
rotary drive
guide
rod magazine
locking bolt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP91115740A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Erhard Kessler
Otto Giesecke
Wilhelm Ringel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RUDOLF HAUSHERR & SOEHNE GMBH & CO KG
Original Assignee
Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH
Salzgitter Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH, Salzgitter Maschinenbau GmbH filed Critical Rudolf Hausherr & Sohne & Co KG GmbH
Publication of EP0477728A1 publication Critical patent/EP0477728A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole

Definitions

  • the invention relates to a rod magazine for receiving a plurality of boring bars of a rock drilling machine with a carriage and a longitudinally displaceable drilling motor with a rotary drive shaft thereon, each of which has a lower, the weight of the boring bars and an upper, actuatable by a magazine motor, the boring bars each encompassing a guide fork linear and synchronous displacement of the boring bars before their repositioning and after their pulling in an aligned plane extending through the axis of the rotary drive shaft.
  • the guide forks of the lower and upper receiving device are provided in their inner surfaces with the boring bars adapted, successively different radii, by means of the axial displacement of an inner surface to the respective opposite inner surface, the boring bars can be clamped .
  • the lower and the upper receiving device are each moved via a toothed rack by a hydraulic motor via a common drive shaft both in the direction of the rotary drive shaft and therefrom.
  • This rod magazine suffers from the disadvantage that, on the one hand, for repositioning and pulling a boring bar, the two receiving devices have to be moved completely in the direction of the rotary drive shaft and, on the other hand, the complicated tolerance adjustments of the radial arches in the inner surfaces of the guide forks in connection with the play of the racks and gears require such fine-tuning, which can only be of short duration due to the rigid machine parts and the rough drilling gear.
  • Another rod magazine of the aforementioned type according to DE-PS 21 48 357 has a complicated pawl lock for the boring bars, which replaces the clamping of the previously described mutually displaceable inner surfaces of the guide forks. It is also noticeable here that the complete receiving devices have to be moved or removed in the direction of the rotary drive shaft for setting and pulling, and all parts except for the pawl lock are arranged relatively rigidly to one another and lack a tolerance-compensating elasticity.
  • the invention has for its object to provide a rod magazine of the type mentioned, the receiving devices are characterized on the one hand by a relatively light and space-saving design and on the other hand only so far in the direction of the rotary drive shaft of the drill motor or are to be removed from it, as is necessary for a safe delivery or reception of the boring bars when repositioning or pulling while simultaneously compensating for the tolerance play of the boring bars with one another.
  • the guide forks of the lower and the upper receiving device are provided with smooth, straight and parallel inner surfaces, on the open ends facing the rotary drive shaft, the boring bars each of an unlockable bolt and are held at their opposite ends by a slider, which is displaceable by the magazine motor via a chain, rope or belt guided around a plurality of deflection rollers in the direction of the axis of the rotary drive shaft.
  • the receiving devices only need to be moved according to the distance from their parking position into the delivery or receiving position to the rotary drive shaft, since the pipe to be added has to be moved over the chains, the ropes or the belts and along the smooth inner surfaces the guide forks are always pressed against the unlockable bolt in hydraulically elastic and thus compensating tolerances. Due to these short distances, correspondingly short travel times are ensured and the boring bars are shifted as far as possible within the guide forks from the sliding pieces via the chains, the ropes or the belts in the upper and lower holding device from the magazine motors in the direction of the rotary drive shaft .
  • the bolts each consist of a hydraulically actuated locking bolt, which with a conical projection either narrow the open end of the guide forks for locking the boring bars or release them for pushing them through.
  • These locking bolts are also under the action of a mechanical spring securing their locking position.
  • the upper and the lower receiving device can advantageously be displaced in the direction of the rotary drive shaft and in the opposite direction by means of a hydraulic cylinder each having one end on the mount and the other end on the guide fork.
  • the repositioning and the pulling of a boring bar must be distinguished from one another.
  • the two holding devices can be moved according to the invention by their hydraulic cylinders so far in the direction of the rotary drive shaft until the boring bar lying against the locking bolt comes into contact with two guides running on the carriage, is aligned in this position with the axis of the rotary drive shaft of the drilling motor and can be screwed to it.
  • the locking bolts can then be unlocked.
  • the holding devices with the boring bars located therein are moved into a parking position.
  • Both the repositioning process and the subsequent locking always take place under the action of a hydraulic spring and thus in a gentle manner, hydraulically and elastically, be it under the action of the hydraulic cylinders or be it under the action of the hydraulically actuated magazine motors.
  • the receiving devices can be displaced away from the axis of the rotary drive shaft into a parking position via their hydraulic cylinders.
  • the pulling of a boring bar is carried out according to the invention in that the holding devices for receiving a drawn boring bar hanging from the rotary drive shaft and detached from the drill pipe can be displaced from its parking position in the direction of the axis of the rotating drive shaft by the hydraulic cylinders, the locking bolts shortly before reaching the pulled boring bar by a Non-contact switches can be opened and the boring bar can be pushed into the upper and lower holding device against the force of the hydraulic springs formed by the magazine motors, the chains, ropes or belts and the sliding pieces and can be clamped therein by the hydraulic cylinders until the locking bolts reach the open end of the Lock the guide forks again.
  • the boring bar can then be detached from the rotary drive shaft of the drilling motor.
  • the control pulse for the locking bolt can advantageously be triggered by contactless switches in conjunction with switching flags.
  • the chain, the rope or the belt for displacing the sliding piece and thus for the gentle displacement of the drill rods in the guide forks is arranged from an initial fastening arranged on the arm of the guide forks in the vicinity of the respective locking bolt via two arranged on the sliding piece Deflection rollers and from there via a deflection roller located near the respective locking bolt on the other arm of the guide fork, and from there via the magazine motor and a fourth deflection roller attached to the motor-side end of the slide piece, to an end fastening on the guide fork near the magazine motor.
  • This arrangement allows the boring bars, which are slidably held in the guide forks, after the opening of the locking bolts, to be smoothly displaced from the slider by actuating the hydraulic magazine motor into the guides aligned with the axis of the rotary drive shaft when a boring bar is being adjusted.
  • a drawn boring bar can be pressed into the open end of the guide forks in a manner that is just as gentle against the hydraulic cylinders and hydraulic magazine motors that act as hydraulic springs take their locking position in front of the locking bolts.
  • the chains, ropes or belts which act on the sliding pieces are held at their start and end attachments on a locked screw bolt and can be tightened over its screw length.
  • FIGS. 1 and 2 show a mobile drilling device (1) with a rock drilling machine (2) with a mount (3) and a drill motor (4) with a rotary drive shaft (5) which can be moved longitudinally thereon.
  • FIG. 2 shows its top view with the vehicle omitted.
  • the rod magazine (6) has a lower one (7), which holds the weight of the boring bars (8) in a storage rail (7a) (see FIG. 3) and an upper one (9), each of which can be actuated by a hydraulically operated magazine motor (10).
  • the boring bars (8) each with a guide fork (11) according to FIGS. 5 to 6 encompassing receiving device (7, 9). These allow the boring bars (8) to be displaced linearly and synchronously before they are repositioned and after they are pulled in an aligned plane running through the axis (14) of the rotary drive shaft (5).
  • FIG. 3 the side view of the rod magazine (6) is shown in detail on an enlarged scale compared to FIG. 1. Parts corresponding to FIG. 1 are identified by the same reference numbers.
  • the rod magazine (6) acts for repositioning and for pulling the boring bars (8) with slide profiles (12, 13) with a round profile located near the lower and the upper holding device (7, 9) and on the carriage (3) Plastic moving guides (15, 16) together, which are moved by means of a chain (12a). 5, these guides (15, 16) have an approximately semicircular contact surface (17) for the boring bars (8), the center of the circle (18) of which coincides with the axis (14) of the rotary drive shaft (5).
  • FIGS. 4 to 7 The object of the invention is best illustrated in FIGS. 4 to 7.
  • the guide forks (11) of the lower and the upper receiving device (7, 9) are provided with smooth, straight and parallel inner surfaces (19, 20).
  • the boring bars (8) are each fastened to the open ends (21) of the guide forks (11) facing the rotary drive shaft (5) by a locking bolt (22) and each to the motor-side end (23) of the guide forks (11) by a slide ( 24) held in the clamped position.
  • the sliders (24) are guided by the magazine motor (10) via a chain (29) which is guided around several deflection rollers (25 to 28) and which can also be replaced by a rope or a belt, in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) moved.
  • the chains (29) for displacing the sliders (24) in the guide forks (11) of the upper and lower receiving devices (7, 9) are located on one arm (30) of the guide fork (7) in the vicinity of the respective locking bolt (22). 11) arranged initial fastening (31) (see FIG.
  • the hydraulically actuated locking bolts (22) are provided with a conical projection (36) in order to be able to narrow the open end (21) of the guide forks (11) either for locking the boring bars (8) or to enable them to be pushed through.
  • the locking bolts (22) act under the action of a mechanical spring (37) securing their locking position, which is provided for safety reasons and if the hydraulic system fails or comes to a standstill, the boring bars (8) fall out. should prevent.
  • the conical shape of the projections (36) results in a tangential and therefore gentle engagement with the outer circumferential surface the adjacent boring bar (8).
  • the upper and lower receiving devices (7, 9) each engage with one end (38) of the mount (3) and the other end (39) of the guide fork (11) Hydraulic cylinder (40) in the direction of the rotary drive shaft (5) and opposite to it.
  • the two holding devices (7, 9) with their guide forks (11) are moved from their positions according to FIGS. 5 and 5a by their hydraulic cylinders (40) towards the rotary drive shaft (5) until 6 on the two semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) and in this position to the axis (14) of the rotary drive shaft (5) of the drill motor (4) is in alignment since the axis connecting the two circle centers (18) between the upper and lower guide (15, 16) coincides with the axis (14) of the rotary drive shaft (5).
  • the boring bar (8) closest to the open ends (21) of the guide forks (11) is screwed to the rotary drive shaft (5) and then the locking bolts (22) are opened.
  • the remaining boring bars (8) in the lower and upper holding device (7, 9) are locked by the locking bolts (22) of their hydraulic motors (10) via the chains (29) of the sliding pieces (24 ) against the boring bar (8) located in the guides (15, 16).
  • the hydraulic cylinders (40) then move the holding devices (7, 9) with their guide forks (11) back by approximately one boring bar pitch (41) in the direction of the arrow (42) of FIG. 6 before the locking bolts (22) do so can lock the open end (21) of the guide forks (11) again.
  • the hydraulic cylinders (40) then move the receiving devices (7, 9) further into the parking position shown in FIGS. 5 and 5a.
  • the drawn drill rod is hydraulically clamped by holding pliers (43) according to FIG. 1 and then the screw connection between this drill rod and the drill rod (8) to be pulled is broken by a crusher (44). Then the boring bar (8) hanging on the rotary drive shaft (5) is unscrewed from the drill pipe by the drilling motor (4). After this, the crusher (44) also breaks the screw connection between the rotary drive shaft (5) and the boring bar (8) to be pulled, which, however, still remains attached to the broken screw connection of the rotary drive shaft (5).
  • the receiving devices (7, 9) are then shifted from their parking position according to FIGS. 5 and 5a in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) according to FIG. 6.
  • the locking bolts (22) Shortly before the boring bar (8) closest to the one to be pulled, which comes into contact with the guide fork (11), the locking bolts (22) give the end (21) of the guide forks through a non-contact switch (45) (see FIG. 5) (11) free.
  • the drawn boring bar (8) can then be pushed into the guide forks (11) of the upper and lower holding devices (7, 9) against the force of the hydraulic springs formed by the magazine motors (10), the chains (29) and the sliding pieces (24) and are clamped by the hydraulic cylinders (40) against the semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) until the locking bolts (22) lock the open end (23) of the guide forks (11) again.
  • the rod magazine (6) For repositioning, the rod magazine (6), as has been described graphically for FIGS. 4 to 7, runs as far in the direction of the left half of the figure as shown in FIGS. 5 and 5a until the boring bar (8) resting on the locking bolt (22) the two semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) come into contact.
  • the guide forks (11) run a little further towards the axis (14) of the rotary drive shaft (5) to the left, acting on the hydraulic springs, until a switching flag (47) reaches the switching point of the proximity switch (46) has reached.
  • the switch (45) is also run over by a switching flag (49) which has a length corresponding to the diameter of a boring bar (8). If the one to be added Boring bar (8) in the contact surfaces (17) of the guides (15, 16), the cylinder (not shown) for the locking bolt (22) is switched on via the switch (46) until the switch (51) opens the locking bolt (22 ) displays. Thereupon, from the driver's cab of the drilling machine (1), the rod magazine (6) from the hydraulic cylinders (40) with the guide forks (11) is moved back so far by approximately one boring bar dividing section (41) in the direction of the arrow (42) of FIG.
  • the rod magazine (6) with its guide forks (11) is shifted from the parking position shown in FIGS. 5 and 5a to the left until the switch (45) is reached by the switching flag (49).
  • the locking bolt (22) opens in accordance with the control system via the switch (51) which gives the "open signal”.
  • the switch (51) which gives the "open signal”.
  • the locking bolts (22) are actuated in the "closing" direction and the end position is reported again by the switch (51).
  • the function of the switch (48) is based on reducing the pressure for the feed.

Abstract

The invention relates to a drill rod magazine (6) for accommodating several drill rods (8) of a rock drilling machine (2). The drill rod magazine (6) in each case has a bottom holding fixture (7) and a top holding fixture (9) which can be actuated by a hydraulically operated magazine motor (10) and enclose the drill rods (8) with one guide fork (11) each. The object of the invention is to provide a drill rod magazine of this type whose holding fixtures are distinguished by a relatively light, space-saving and low-displacement design. This object is achieved according to the invention in that the guide forks (11) of the bottom and top holding fixtures (7, 9) are provided with smooth, straight inner surfaces (19, 20) orientated parallel to one another. The drill rods (8) are held by one releasable locking device (22) each at the open ends (21) of the inner surfaces (19, 20) and by one sliding piece (24) each at the opposite end (23) of the inner surfaces (19, 20). The sliding piece (24) can be displaced by the magazine motor (10) in the direction of the rotary drive shaft (5) via a chain (29), rope or belt run around several deflection rollers (25-28). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Gestängemagazin zur Aufnahme mehrerer Bohrstangen einer Gesteinsbohrmaschine mit einer Lafette und einem darauf längsverschieblichen Bohrmotor mit Drehantriebswelle, welches je eine untere, das Gewicht der Bohrstangen aufnehmende und eine obere, von einem Magazinmotor betätigbare, die Bohrstangen mit je einer Führungsgabel umgreifenden Aufnahmevorrichtung zur linearen und synchronen Verschiebung der Bohrstangen vor ihrem Nachsetzen und nach ihrem Ziehen in einer fluchtenden durch die Achse der Drehantriebswelle verlaufenden Ebene aufweist.The invention relates to a rod magazine for receiving a plurality of boring bars of a rock drilling machine with a carriage and a longitudinally displaceable drilling motor with a rotary drive shaft thereon, each of which has a lower, the weight of the boring bars and an upper, actuatable by a magazine motor, the boring bars each encompassing a guide fork linear and synchronous displacement of the boring bars before their repositioning and after their pulling in an aligned plane extending through the axis of the rotary drive shaft.

Bei einem bekannten Gestängemagazin dieser Art gemäß der DE-PS 19 44 988 sind die Führungsgabeln der unteren und oberen Aufnahmevorrichtung in ihren Innenflächen mit den Bohrstangen angepaßten, hintereinander unterschiedlichen Radien versehen, durch deren axiale Verschiebung einer Innenfläche zur jeweils gegenüberliegenden Innenfläche die Bohrstangen geklemmt werden können. Die untere und die obere Aufnahmevorrichtung werden jeweils über eine Zahnstange von einem Hydraulikmotor über eine gemeinsame Antriebswelle sowohl in Richtung auf die Drehantriebswelle als auch davon fortbewegt. Diesem Gestängemagazin haftet der Nachteil an, daß einerseits zum Nachsetzen und zum Ziehen einer Bohrstange jeweils die beiden Aufnahmevorrichtungen komplett in Richtung auf die Drehantriebswelle bewegt werden müssen und andererseits die komplizierten Toleranzabstimmungen der Radialbögen in den Innenflächen der Führungsgabeln in Verbindung mit den Spielen der Zahnstangen und Getriebe eine derartige Feinabstimmung erfordern, die aufgrund der starren Maschinenteile und des rauhen Bohrgetriebes nur von kurzer Dauer sein kann.In a known rod magazine of this type according to DE-PS 19 44 988, the guide forks of the lower and upper receiving device are provided in their inner surfaces with the boring bars adapted, successively different radii, by means of the axial displacement of an inner surface to the respective opposite inner surface, the boring bars can be clamped . The lower and the upper receiving device are each moved via a toothed rack by a hydraulic motor via a common drive shaft both in the direction of the rotary drive shaft and therefrom. This rod magazine suffers from the disadvantage that, on the one hand, for repositioning and pulling a boring bar, the two receiving devices have to be moved completely in the direction of the rotary drive shaft and, on the other hand, the complicated tolerance adjustments of the radial arches in the inner surfaces of the guide forks in connection with the play of the racks and gears require such fine-tuning, which can only be of short duration due to the rigid machine parts and the rough drilling gear.

Ein weiteres Gestängemagazin der eingangs genannten Gattung nach der DE-PS 21 48 357 weist eine komplizierte Klinkensperre für die Bohrstangen auf, welche die Klemmung der zuvor beschriebenen zueinander verschieblichen Innenflächen der Führungsgabeln ersetzt. Auch hier fällt auf, daß zum Setzen und Ziehen die kompletten Aufnahmevorrichtungen in Richtung auf die Drehantriebswelle bewegt bzw. davon entfernt werden müssen und sämtliche Teile bis auf die Klinkensperre relativ starr zueinander angeordnet sind und eine toleranzausgleichende Elastizität vermissen lassen.Another rod magazine of the aforementioned type according to DE-PS 21 48 357 has a complicated pawl lock for the boring bars, which replaces the clamping of the previously described mutually displaceable inner surfaces of the guide forks. It is also noticeable here that the complete receiving devices have to be moved or removed in the direction of the rotary drive shaft for setting and pulling, and all parts except for the pawl lock are arranged relatively rigidly to one another and lack a tolerance-compensating elasticity.

Aus der DE-OS 38 19 537 ist ein Gestängemagazin anderer Art bekannt geworden, in deren Führungsgabeln der Aufnahmevorrichtungen der einzelnen Bohrstangen von Hydraulikzylindern gegen eine der Arme der Führungsgabeln gedrückt werden. Zum Nachsetzen und zum Ziehen müssen die obere und die untere Aufnahmevorrichtung komplett von einer Schubstange linear in Richtung auf die Drehantriebswelle und davon fortbewegt werden. Hierbei birgt die rein kraftschlüssige Klemmung der Bohrstangen in den Aufnahmevorrichtungen beim Undichtwerden eines der klemmenden Hydraulikzylinder in sich ein hohes Sicherheitsrisiko.From DE-OS 38 19 537 a rod magazine of a different type has become known, in the guide forks of the receiving devices of the individual boring bars of hydraulic cylinders are pressed against one of the arms of the guide forks. For repositioning and for pulling, the upper and lower holding devices must be completely moved linearly by a push rod in the direction of the rotary drive shaft and away from it. Here, the purely frictional clamping of the boring bars in the holding devices in the event of the leakage of one of the clamping hydraulic cylinders entails a high safety risk.

Außer den vorschriebenen linear verfahrbaren Gestängemagazinen sind noch zahlreiche rotativ in Revolverbauweise arbeitende Gestängemagazine bekannt. Nur beispielsweise sei auf die DE-AS 14 83 865 verwiesen. Derartige Gestängemagazine weisen zwar aufgrund ihrer Bauart den Vorzug einer relativ großen Bohrstangenanzahl auf relativ kleinem Raum auf. Jedoch ergeben sich bei einer Teilfüllung dieser Revolvermagazine dann Schwierigkeiten, wenn die Bohrung nicht senkrecht, sondern schräg durchgeführt werden soll. Dann weist das teilgefüllte Revolvermagazin eine Unbalance auf, die dazu führen kann, daß die aufzunehmende Bohrstange nicht präzise an der gewünschten Stelle ihrer Aufnahme stehen bleibt. Sie läuft dann trotz der vorgesehenen Klinkensteuerung und Bremseinrichtung entweder nach oder bleibt vorher stehen. Aus diesem Grunde arbeiten linear verfahrbare Gestängemagazine grundsätzlich genauer.In addition to the prescribed linearly movable rod magazines, numerous rod magazines that work in a revolver construction are known. For example, reference is made to DE-AS 14 83 865. Because of their design, such rod magazines have the advantage of a relatively large number of boring bars in a relatively small space. However, difficulties arise with a partial filling of these revolver magazines if the drilling is not to be carried out vertically but at an angle. Then the partially filled revolver magazine has an imbalance which can lead to the boring bar not to be held precisely at the desired location of its receptacle. In spite of the provided ratchet control and braking device, it then either continues or stops beforehand. For this reason, linearly movable boom magazines always work more precisely.

Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Gestängemagazin der eingangs genannten Gattung zu schaffen, deren Aufnahmevorrichtungen sich einerseits durch eine relativ leichte und raumsparende Bauweise auszeichnen und andererseits nur so weit in Richtung auf die Drehantriebswelle des Bohrmotors verschoben bzw. davon entfernt werden sollen, wie zu einer sicheren Abgabe bzw. Aufnahme der Bohrstangen beim Nachsetzen bzw. Ziehen unter gleichzeitigem elastischen Ausgleich der Toleranzspiele der Bohrstangen untereinander erforderlich ist.Starting from this prior art, the invention has for its object to provide a rod magazine of the type mentioned, the receiving devices are characterized on the one hand by a relatively light and space-saving design and on the other hand only so far in the direction of the rotary drive shaft of the drill motor or are to be removed from it, as is necessary for a safe delivery or reception of the boring bars when repositioning or pulling while simultaneously compensating for the tolerance play of the boring bars with one another.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit dem eingangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Führungsgabeln der unteren und der oberen Aufnahmevorrichtung mit glatten, geraden und parallel zueinander ausgerichteten Innenflächen versehen sind, an deren offenen, der Drehantriebswelle zugewandten Enden die Bohrstangen von je einem entsperrbaren Riegel und an ihrem entgegengesetzten Ende von je einem Gleitstück gehalten sind, welches von dem Magazinmotor über eine um mehrere Umlenkrollen geführten Kette, Seil oder Riemen in Richtung auf die Achse der Drehantriebswelle verschieblich ist. Durch diese Ausführungsform des Gestängemagazins brauchen die Aufnahmevorrichtungen nur gemäß dem Abstand aus ihrer Parkstellung in die Abgabe- bzw. Aufnahmeposition zur Drehantriebswelle verschoben werden, da das nachzusetzende Rohr über die Ketten, die Seile bzw. die Riemen sowie entlang den glatt ausgeführten Innenflächen der Führungsgabeln stets in hydraulisch elastischer und damit Toleranzen ausgleichenderweise gegen den entsperrbaren Riegel gedrückt wird. Aufgrund dieser kurzen Wege werden entsprechend kurze Verfahrzeiten sichergestellt und die Bohrstangen bereits vor ihrem Nachsetzen so weit wie möglich innerhalb der Führungsgabeln von den Gleitstükken über die Ketten, die Seile oder die Riemen in der oberen und unteren Aufnahmevorrichtung von den Magazinmotoren in Richtung auf die Drehantriebswelle verschoben.This object is achieved in connection with the generic term mentioned at the outset in that the guide forks of the lower and the upper receiving device are provided with smooth, straight and parallel inner surfaces, on the open ends facing the rotary drive shaft, the boring bars each of an unlockable bolt and are held at their opposite ends by a slider, which is displaceable by the magazine motor via a chain, rope or belt guided around a plurality of deflection rollers in the direction of the axis of the rotary drive shaft. With this embodiment of the rod magazine, the receiving devices only need to be moved according to the distance from their parking position into the delivery or receiving position to the rotary drive shaft, since the pipe to be added has to be moved over the chains, the ropes or the belts and along the smooth inner surfaces the guide forks are always pressed against the unlockable bolt in hydraulically elastic and thus compensating tolerances. Due to these short distances, correspondingly short travel times are ensured and the boring bars are shifted as far as possible within the guide forks from the sliding pieces via the chains, the ropes or the belts in the upper and lower holding device from the magazine motors in the direction of the rotary drive shaft .

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bestehen die Riegel jeweils aus einem hydraulisch betätigbaren Verriegelungsbolzen, die mit einem kegeligen Vorsprung das jeweils offene Ende der Führungsgabeln wahlweise für die Sperrung der Bohrstangen verengen oder für deren Durchschub freigeben. Diese Verriegelungsbolzen stehen außerdem unter Wirkung einer ihre sperrende Stellung sichernden, mechanischen Feder.According to an advantageous development of the invention, the bolts each consist of a hydraulically actuated locking bolt, which with a conical projection either narrow the open end of the guide forks for locking the boring bars or release them for pushing them through. These locking bolts are also under the action of a mechanical spring securing their locking position.

Die obere und die untere Aufnahmevorrichtung sind vorteilhaft über je einen mit seinem einen Ende an der Lafette und mit seinem anderen Ende an der Führungsgabel angeordneten Hydraulikzylinder in Richtung auf die Drehantriebswelle und entgegengesetzt davon verschiebbar.The upper and the lower receiving device can advantageously be displaced in the direction of the rotary drive shaft and in the opposite direction by means of a hydraulic cylinder each having one end on the mount and the other end on the guide fork.

Hinsichtlich der erfindungsfunktionellen Zusammenwirkung der Einzelteile des neuen Gestängemagazins sind das Nachsetzen und das Ziehen einer Bohrstange voneinander zu unterscheiden.With regard to the interaction of the individual parts of the new rod magazine according to the invention, the repositioning and the pulling of a boring bar must be distinguished from one another.

Zum Nachsetzen einer Bohrstange sind erfindungsgemäß die beiden Aufnahmevorrichtungen von ihren Hydraulikzylindern so weit in Richtung auf die Drehantriebswelle bewegbar, bis die an den Verriegelungsbolzen anliegende Bohrstange an zwei an der Lafette mitlaufenden Führungen in Anlage gelangt, in dieser Position zur Achse der Drehantriebswelle des Bohrmotors fluchtet und mit dieser verschraubbar ist. Hiernach sind die Verriegelungsbolzen entsperrbar.For repositioning a boring bar, the two holding devices can be moved according to the invention by their hydraulic cylinders so far in the direction of the rotary drive shaft until the boring bar lying against the locking bolt comes into contact with two guides running on the carriage, is aligned in this position with the axis of the rotary drive shaft of the drilling motor and can be screwed to it. The locking bolts can then be unlocked.

Zwischen dem Abbohren dieser nachgesetzten Bohrstange und dem Nachsetzen einer weiteren werden die Aufnahmevorrichtungen mit den darin befindlichen Bohrstangen in eine Parkstellung verschoben. Dies geschieht nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung dadurch, daß die übrigen Bohrstangen in der unteren und oberen Aufnahmevorrichtung bis zur Sperrung durch die Verriegelungsbolzen von ihren hydraulischen Motoren über die Kette, das Seil oder den Riemen von den Gleitstücken gegen die in den Führungen befindliche Bohrstange klemmbar und sodann die Aufnahmevorrichtungen von den Hydraulikzylindern um einen Bohrstangenteilungsabstand zurückfahrbar sind, bevor die Verriegelungsbolzen das offene Ende der Führungsgabeln erneut sperren. Dabei läuft sowohl der Nachsetzvorgang als auch das anschließende Sperren stets unter Wirkung einer hydraulischen Feder und damit in schonender Weise hydraulisch elastisch ab, sei es unter Wirkung der Hydraulikzylinder oder sei es unter Wirkung der hydraulisch betätigbaren Magazinmotoren.Between the drilling of this added boring bar and the subsequent placing of another, the holding devices with the boring bars located therein are moved into a parking position. This is done according to an advantageous development of the invention in that the other boring bars in the lower and upper receiving device can be clamped by the locking pieces from their hydraulic motors via the chain, the rope or the belt by the sliders against the boring bar located in the guides until they are blocked and then the cradles are retractable from the hydraulic cylinders by a boring bar pitch before the locking bolts lock the open end of the guide forks again. Both the repositioning process and the subsequent locking always take place under the action of a hydraulic spring and thus in a gentle manner, hydraulically and elastically, be it under the action of the hydraulic cylinders or be it under the action of the hydraulically actuated magazine motors.

Nach dem Sperren der offenen Enden der Führungsgabeln durch die betreffenden Verrieglungsbolzen sind die Aufnahmevorrichtungen über ihre Hydraulikzylinder von der Achse der Drehantriebswelle fort in eine Parkstellung verschiebbar.After the open ends of the guide forks have been blocked by the locking bolts in question, the receiving devices can be displaced away from the axis of the rotary drive shaft into a parking position via their hydraulic cylinders.

Das Ziehen einer Bohrstange erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Aufnahmevorrichtungen zur Aufnahme einer gezogenen, an der Drehantriebswelle hängenden, vom Bohrgestänge gelösten Bohrstange von den Hydraulikzylindern aus ihrer Parkstellung in Richtung auf die Achse der Drehantriebswelle verschiebbar, die Verriegelungsbolzen kurz vor Erreichen der gezogenen Bohrstange durch einen berührungslosen Schalter zu öffnen sind und die Bohrstange entgegen der Kraft der von den Magazinmotoren, den Ketten, Seilen oder Riemen und den Gleitstücken gebildeten hydraulischen Federn in die obere und untere Aufnahmevorrichtung einschiebbar und von den Hydraulikzylindern darin klemmbar ist, bis die Verriegelungsbolzen das offene Ende der Führungsgabeln erneut sperren.The pulling of a boring bar is carried out according to the invention in that the holding devices for receiving a drawn boring bar hanging from the rotary drive shaft and detached from the drill pipe can be displaced from its parking position in the direction of the axis of the rotating drive shaft by the hydraulic cylinders, the locking bolts shortly before reaching the pulled boring bar by a Non-contact switches can be opened and the boring bar can be pushed into the upper and lower holding device against the force of the hydraulic springs formed by the magazine motors, the chains, ropes or belts and the sliding pieces and can be clamped therein by the hydraulic cylinders until the locking bolts reach the open end of the Lock the guide forks again.

In dieser Klemmlage ist sodann die Bohrstange von der Drehantriebswelle des Bohrmotors lösbar.In this clamped position, the boring bar can then be detached from the rotary drive shaft of the drilling motor.

Dabei ist der Steuerimpuls für die Verriegelungsbolzen vorteilhaft von berührungslosen Schaltern in Verbindung mit Schaltfahnen auslösbar.The control pulse for the locking bolt can advantageously be triggered by contactless switches in conjunction with switching flags.

Nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Kette, das Seil oder der Riemen zur Verschiebung des Gleitstückes und damit zur schonenden Verschiebung der Bohrstangen in den Führungsgabeln von einer in der Nähe des jeweiligen Verriegelungsbolzens auf einem Arm der Führungsgabeln angeordneten Anfangsbefestigung über zwei am Gleitstück angeordnete Umlenkrollen und von dort über eine in der Nähe des jeweiligen Verriegelungsbolzens an dem anderen Arm der Führungsgabel befindliche Umlenkrolle sowie von dort über den Magazinmotor und eine vierte, am motorseitigen Ende des Gleitstückes befestigte Umlenkrolle zu einer Endbefestigung an der Führungsgabel in der Nähe des Magazinmotors geführt. Durch diese Anordnung können die in den Führungsgabeln gleitverschieblich gehaltenen Bohrstangen nach dem Öffnen der Verriegelungsbolzen von dem Gleitstück durch Betätigung des hydraulischen Magazinmotors weich in die zur Achse der Drehantriebswelle fluchtenden Führungen beim Nachsetzen einer Bohrstange verschoben werden. Umgekehrt kann eine gezogene Bohrstange in ebenso schonender Weise entgegen den als hydraulische Federn wirkenden Hydraulikzylindern und hydraulischen Magazinmotoren in das offene Ende der Führungsgabeln eingedrückt werden, bevor die Verriegelungsbolzen ihre Sperrposition einnehmen.According to a particularly advantageous development of the invention, the chain, the rope or the belt for displacing the sliding piece and thus for the gentle displacement of the drill rods in the guide forks is arranged from an initial fastening arranged on the arm of the guide forks in the vicinity of the respective locking bolt via two arranged on the sliding piece Deflection rollers and from there via a deflection roller located near the respective locking bolt on the other arm of the guide fork, and from there via the magazine motor and a fourth deflection roller attached to the motor-side end of the slide piece, to an end fastening on the guide fork near the magazine motor. This arrangement allows the boring bars, which are slidably held in the guide forks, after the opening of the locking bolts, to be smoothly displaced from the slider by actuating the hydraulic magazine motor into the guides aligned with the axis of the rotary drive shaft when a boring bar is being adjusted. Conversely, a drawn boring bar can be pressed into the open end of the guide forks in a manner that is just as gentle against the hydraulic cylinders and hydraulic magazine motors that act as hydraulic springs take their locking position in front of the locking bolts.

Zur verwackelungsfreien Halterung der Bohrstangen in den Aufnahmevorrichtungen sind die die Gleitstücke beaufschlagenden Ketten, Seile oder Riemen an ihren Anfangs- und Endbefestigungen an einem gekonterten Schraubbolzen gehaltert und über dessen Schraublänge nachspannbar.In order to hold the boring bars in the holding devices free of blurring, the chains, ropes or belts which act on the sliding pieces are held at their start and end attachments on a locked screw bolt and can be tightened over its screw length.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Darin zeigen:

  • Fig. 1 Die Seitenansicht eines Bohrgerätes mit einer Lafettenbohrmaschine,
  • Fig. 2 die Draufsicht auf die Lafettenbohrmaschine von Fig. 1 unter Fortlassung des Fahrzeuges,
  • Fig. 3 die Seitenansicht des neuen Gestängemagazins,
  • Fig. 4 die Draufsicht von Fig. 3,
  • Fig. 5 die Ansicht einer Führungsgabel einer Aufnahmevorrichtung in Bohrrichtung in ihrer Parkstellung,
  • Fig. 5a eine der Fig. 5 entsprechende Ansicht einer Führungsgabel für Bohrstangen kleineren Durchmessers mit Teilschnittansichten,
  • Fig. 6 die Ansicht einer Führungsgabel einer Aufnahmevorrichtung in ihrer Arbeits- bzw. Nachsetzstellung und
  • Fig. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles VII von Fig. 6.
An embodiment of the invention is shown in the drawings. In it show:
  • 1 is a side view of a drill with a carriage drill,
  • 2 is a top view of the carriage boring machine from FIG. 1 with the vehicle omitted,
  • 3 shows the side view of the new rod magazine,
  • 4 shows the top view of FIG. 3,
  • 5 shows the view of a guide fork of a receiving device in the drilling direction in its parking position,
  • 5a is a view corresponding to FIG. 5 of a guide fork for boring bars of smaller diameter with partial sectional views,
  • Fig. 6 is a view of a guide fork of a receiving device in its working or repositioning position and
  • 7 is a view in the direction of arrow VII of FIG. 6th

In den Figuren 1 und 2 ist ein fahrbares Bohrgerät (1) mit einer Gesteinsbohrmaschine (2) mit einer Lafette (3) und einem darauf längsverschieblichen Bohrmotor (4) mit Drehantriebswelle (5) dargestellt. Zur Verdeutlichung weiterer Einzelheiten der Gesteinsbohrmaschine (2) zeigt Fig. 2 deren Draufsicht unter Fortlassung des Fahrzeuges. Das Gestängemagazin (6) weist eine untere (7), das Gewicht der Bohrstangen (8) in einer Abstellschiene (7a) (s. Fig. 3) aufnehmende und eine obere (9) jeweils von einem hydraulisch betriebenen Magazinmotor (10) betätigbare, die Bohrstangen (8) mit je einer Führungsgabel (11) gemäß den Figuren 5 bis 6 umgreifende Aufnahmevorrichtung (7, 9) auf. Durch diese können die Bohrstangen (8) linear und synchron vor ihrem Nachsetzen und nach ihrem Ziehen in einer fluchtenden, durch die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) verlaufenden Ebene verschoben werden.FIGS. 1 and 2 show a mobile drilling device (1) with a rock drilling machine (2) with a mount (3) and a drill motor (4) with a rotary drive shaft (5) which can be moved longitudinally thereon. In order to clarify further details of the rock drilling machine (2), FIG. 2 shows its top view with the vehicle omitted. The rod magazine (6) has a lower one (7), which holds the weight of the boring bars (8) in a storage rail (7a) (see FIG. 3) and an upper one (9), each of which can be actuated by a hydraulically operated magazine motor (10). the boring bars (8) each with a guide fork (11) according to FIGS. 5 to 6 encompassing receiving device (7, 9). These allow the boring bars (8) to be displaced linearly and synchronously before they are repositioned and after they are pulled in an aligned plane running through the axis (14) of the rotary drive shaft (5).

In Fig. 3 ist die Seitenansicht des Gestängemagazins (6) in Einzelheit in einem gegenüber der Fig. 1 vergrößerten Maßstab dargestellt. Mit der Fig. 1 übereinstimmende Teile sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Das Gestängemagazin (6) wirkt zum Nachsetzen und zum Ziehen der Bohrstangen (8) mit in der Nähe der unteren und der oberen Aufnahmevorrichtung (7, 9) befindlichen sowie auf der Lafette (3) in Gleitlagern (12, 13) mit rundem Profil aus Kunststoff mitlaufenden Führungen (15, 16) zusammen, die mittels einer Kette (12a) verfahren werden. Diese Führungen (15, 16) weisen gemäß Fig. 5 eine etwa halbkreisförmige Anlagefläche (17) für die Bohrstangen (8) auf, deren Kreismittelpunkt (18) mit der Achse (14) der Drehantriebswelle (5) zusammenfällt.In Fig. 3 the side view of the rod magazine (6) is shown in detail on an enlarged scale compared to FIG. 1. Parts corresponding to FIG. 1 are identified by the same reference numbers. The rod magazine (6) acts for repositioning and for pulling the boring bars (8) with slide profiles (12, 13) with a round profile located near the lower and the upper holding device (7, 9) and on the carriage (3) Plastic moving guides (15, 16) together, which are moved by means of a chain (12a). 5, these guides (15, 16) have an approximately semicircular contact surface (17) for the boring bars (8), the center of the circle (18) of which coincides with the axis (14) of the rotary drive shaft (5).

Der Gegenstand der Erfindung ist am anschaulichsten aus den Figuren 4 bis 7 ersichtlich. Im Gegensatz zum stand der Technik sind die Führungsgabeln (11) der unteren und der oberen Aufnahmevorrichtung (7, 9) mit glatten, geraden und parallel zueinander ausgerichteten Innenflächen (19, 20) versehen. Die Bohrstangen (8) werden an den offenen, der Drehantriebswelle (5) zugewandten Enden (21) der Führungsgabeln (11) von je einem Verriegelungsbolzen (22) und an dem motorseitigen Ende (23) der Führungsgabeln (11) von je einem Gleitstück (24) in Klemmlage gehalten. Die Gleitstücke (24) werden von dem Magazinmotor (10) über eine um mehrere Umlenkrollen (25 bis 28) geführte Kette (29), die auch durch ein Seil oder einen Riemen ersetzt werden kann, in Richtung auf die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) verschoben. Dabei sind die Ketten (29) zur Verschiebung der Gleitstücke (24) in den Führungsgabeln (11) der oberen und unteren Aufnahmevorrichtungen (7, 9) von einer in der Nähe des jeweiligen Verrieglungsbolzens (22) auf einem Arm (30) der Führungsgabel (11) angeordneten Anfangsbefestigung (31) (s. Fig. 5a) über zwei am Gleitstück (24) angeordnete Umlenkrollen (25, 26) und von dort über eine in der Nähe des jeweiligen Verriegelungsbolzens (22) an dem anderen Arm (32) der Führungsgabel (11) befindliche Umlenkrolle (27) sowie von dort über den Magazinmotor (10) und eine vierte, am motorseitigen Ende (23) des Gleitstückes (24) befestigte Umlenkrolle (28) zu einer Endbefestigung (33) (s. Fig. 5a) an der Führungsgabel (11) geführt. Die Ketten (29) sind an ihren Anfangs- und Endbefestigungen (31, 33) an je einem gekonterten Schraubbolzen (34, 35) gehaltert und über dessen Schraublänge nachspannbar.The object of the invention is best illustrated in FIGS. 4 to 7. In contrast to the prior art, the guide forks (11) of the lower and the upper receiving device (7, 9) are provided with smooth, straight and parallel inner surfaces (19, 20). The boring bars (8) are each fastened to the open ends (21) of the guide forks (11) facing the rotary drive shaft (5) by a locking bolt (22) and each to the motor-side end (23) of the guide forks (11) by a slide ( 24) held in the clamped position. The sliders (24) are guided by the magazine motor (10) via a chain (29) which is guided around several deflection rollers (25 to 28) and which can also be replaced by a rope or a belt, in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) moved. The chains (29) for displacing the sliders (24) in the guide forks (11) of the upper and lower receiving devices (7, 9) are located on one arm (30) of the guide fork (7) in the vicinity of the respective locking bolt (22). 11) arranged initial fastening (31) (see FIG. 5a) via two deflection rollers (25, 26) arranged on the sliding piece (24) and from there via one in the vicinity of the respective locking bolt (22) on the other arm (32) Guide fork (11) located deflection roller (27) and from there via the magazine motor (10) and a fourth deflection roller (28) attached to the motor-side end (23) of the sliding piece (24) for an end fastening (33) (see Fig. 5a ) on the guide fork (11). The chains (29) are held at their start and end fastenings (31, 33) on a countered screw bolt (34, 35) and can be tightened over its screw length.

Die hydraulisch betätigbaren Verriegelungsbolzen (22) sind mit einem kegeligen Vorsprung (36) versehen, um das jeweils offene Ende (21) der Führungsgabeln (11) wahlweise für die Sperrung der Bohrstangen (8) verengen oder für deren Durchschub freigeben zu können. Außerdem stehen die Verriegelungsbolzen (22), wie am anschaulichsten aus Fig. 5a hervorgeht, unter Wirkung einer ihre sperrende Stellung sichernden, mechanischen Feder (37), die aus Sicherheitsgründen vorgesehen ist und bei Ausfall oder Stillstand der Hydraulik ein Herausfallen der Bohrstangen (8) verhindern soll. Durch die kegelige Form der Vorsprünge (36) erfolgt ein tangentialer und damit schonender Eingriff mit der Außenumfangsfläche der anliegenden Bohrstange (8).The hydraulically actuated locking bolts (22) are provided with a conical projection (36) in order to be able to narrow the open end (21) of the guide forks (11) either for locking the boring bars (8) or to enable them to be pushed through. In addition, the locking bolts (22), as can best be seen from FIG. 5a, act under the action of a mechanical spring (37) securing their locking position, which is provided for safety reasons and if the hydraulic system fails or comes to a standstill, the boring bars (8) fall out. should prevent. The conical shape of the projections (36) results in a tangential and therefore gentle engagement with the outer circumferential surface the adjacent boring bar (8).

Gemäß den Figuren 5, 5a und 6 sind die obere und untere Aufnahmevorrichtung (7, 9) über je einen mit seinem einen Ende (38) an der Lafette (3) und mit seinem anderen Ende (39) an der Führungsgabel (11) angreifenden Hydraulikzylinder (40) in Richtung auf die Drehantriebswelle (5) und entgegengesetzt davon verschiebbar.According to FIGS. 5, 5a and 6, the upper and lower receiving devices (7, 9) each engage with one end (38) of the mount (3) and the other end (39) of the guide fork (11) Hydraulic cylinder (40) in the direction of the rotary drive shaft (5) and opposite to it.

Zum Nachsetzen einer Bohrstange (8) werden die beiden Aufnahmevorrichtungen (7, 9) mit ihren Führungsgabeln (11) aus ihren Positionen gemäß den Figuren 5 und 5a von ihren Hydraulikzylindern (40) so weit in Richtung auf die Drehantriebswelle (5) verschoben, bis die an den Verriegelungsbolzen (22) anliegende Bohrstange (8) gemäß Fig. 6 an den beiden halbkreisförmigen Innenflächen (17) der Führungen (15, 16) in Anlage gelangt und in dieser Position zur Achse (14) der Drehantriebswelle (5) des Bohrmotors (4) fluchtet, da die die beiden Kreismittelpunkte (18) zwischen der oberen und unteren Führung (15, 16) verbindende Achse mit der Achse (14) der Drehantriebswelle (5) zusammenfällt. In dieser Position gemäß Fig. 6 wird die den offenen Enden (21) der Führungsgabeln (11) nächstgelegene Bohrstange (8) mit der Drehantriebswelle (5) verschraubt und hiernach die Verriegelungsbolzen (22) geöffnet.To set a boring bar (8), the two holding devices (7, 9) with their guide forks (11) are moved from their positions according to FIGS. 5 and 5a by their hydraulic cylinders (40) towards the rotary drive shaft (5) until 6 on the two semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) and in this position to the axis (14) of the rotary drive shaft (5) of the drill motor (4) is in alignment since the axis connecting the two circle centers (18) between the upper and lower guide (15, 16) coincides with the axis (14) of the rotary drive shaft (5). In this position according to FIG. 6, the boring bar (8) closest to the open ends (21) of the guide forks (11) is screwed to the rotary drive shaft (5) and then the locking bolts (22) are opened.

In dieser entsperrten Position sind die übrigen Bohrstangen (8) in der unteren und oberen Aufnahmevorrichtung (7, 9) bis zur erneuten Sperrung durch die Verriegelungsbolzen (22) von ihren hydraulischen Motoren (10) über die Ketten (29) von den Gleitstücken (24) gegen die in den Führungen (15, 16) befindliche Bohrstange (8) klemmbar. Sodann fahren die Hydraulikzylinder (40) die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) mit ihren Führungsgabeln (11) um etwa einen Bohrstangen-Teilungsabstand (41) in Richtung des Pfeiles (42) von Fig. 6 zurück, bevor die Verriegelungsbolzen (22) das noch offene Ende (21) der Führungsgabeln (11) erneut sperren können. Hiernach erfolgt über die Hydraulikzylinder (40) die weitere Verschiebung der Aufnahmevorrichtungen (7, 9) in die in den Figuren 5 und 5a dargestellte Parkstellung.In this unlocked position, the remaining boring bars (8) in the lower and upper holding device (7, 9) are locked by the locking bolts (22) of their hydraulic motors (10) via the chains (29) of the sliding pieces (24 ) against the boring bar (8) located in the guides (15, 16). The hydraulic cylinders (40) then move the holding devices (7, 9) with their guide forks (11) back by approximately one boring bar pitch (41) in the direction of the arrow (42) of FIG. 6 before the locking bolts (22) do so can lock the open end (21) of the guide forks (11) again. The hydraulic cylinders (40) then move the receiving devices (7, 9) further into the parking position shown in FIGS. 5 and 5a.

Zum Ziehen einer Bohrstange (8) wird das gezogene, nicht dargestellte Bohrgestänge durch eine Haltezange (43) gemäß Fig. 1 hydraulisch geklemmt und sodann von einer Brechzange (44) die Schraubverbindung zwischen diesem Bohrgestänge und der zu ziehenden Bohrstange (8) gebrochen. Sodann wird die an der Drehantriebswelle (5) hängende Bohrstange (8) vom Bohrmotor (4) aus dem Bohrgestänge ausgeschraubt. Hiernach bricht die Brechzange (44) auch die Schraubverbindung zwischen der Drehantriebswelle (5) und der zu ziehenden Bohrstange (8), die jedoch noch weiterhin an der gebrochenen Schraubverbindung der Drehantriebswelle (5) hängen bleibt. Danach werden die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) aus ihrer Parkstellung gemäß den Figuren 5 und 5a in Richtung auf die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) gemäß Fig. 6 verschoben. Kurz bevor die zu ziehende, mit der in der Führungsgabel (11) nächstgelegenen Bohrstange (8) in Anlage gelangt, geben die Verriegelungsbolzen (22) durch einen berührungslosen Schalter (45) (s. Fig. 5) das Ende (21) der Führungsgabeln (11) frei. Danach kann die gezogene Bohrstange (8) entgegen der Kraft der von den Magazinmotoren (10), den Ketten (29) und den Gleitstücken (24) gebildeten hydraulischen Federn in die Führungsgabeln (11) der oberen und unteren Aufnahmevorrichtung (7, 9) eingeschoben und von den Hydraulikzylindern (40) gegen die halbkreisförmigen Innenflächen (17) der Führungen (15, 16) so lange geklemmt werden, bis die Verriegelungsbolzen (22) das offene Ende (23) der Führungsgabeln (11) erneut sperren.To pull a drill rod (8), the drawn drill rod, not shown, is hydraulically clamped by holding pliers (43) according to FIG. 1 and then the screw connection between this drill rod and the drill rod (8) to be pulled is broken by a crusher (44). Then the boring bar (8) hanging on the rotary drive shaft (5) is unscrewed from the drill pipe by the drilling motor (4). After this, the crusher (44) also breaks the screw connection between the rotary drive shaft (5) and the boring bar (8) to be pulled, which, however, still remains attached to the broken screw connection of the rotary drive shaft (5). The receiving devices (7, 9) are then shifted from their parking position according to FIGS. 5 and 5a in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) according to FIG. 6. Shortly before the boring bar (8) closest to the one to be pulled, which comes into contact with the guide fork (11), the locking bolts (22) give the end (21) of the guide forks through a non-contact switch (45) (see FIG. 5) (11) free. The drawn boring bar (8) can then be pushed into the guide forks (11) of the upper and lower holding devices (7, 9) against the force of the hydraulic springs formed by the magazine motors (10), the chains (29) and the sliding pieces (24) and are clamped by the hydraulic cylinders (40) against the semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) until the locking bolts (22) lock the open end (23) of the guide forks (11) again.

In dieser Klemmposition der gezogenen Bohrstange (8) wird diese von der Drehantriebswelle (5) des Bohrmotors durch dessen entsprechende Drehung gelöst. Nach dem Eingriff der Verriegelungsbolzen (22) werden sodann die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) von ihren Hydraulikzylindern (40) wieder in ihre Parkstellung gemäß den Figuren 5 und 5a zurückgeschoben.In this clamping position of the drawn boring bar (8), it is released from the rotary drive shaft (5) of the drilling motor by its corresponding rotation. After engagement of the locking bolts (22), the receiving devices (7, 9) are then pushed back by their hydraulic cylinders (40) into their parking position according to FIGS. 5 and 5a.

Dabei wird der Steuerimpuls für die Verriegelungsbolzen (22) vorteilhaft von berührungslosen Schaltern (45, 46, 51) ausgelöst. Dies geschieht wie folgt:

  • Die Führungsgabeln (11) laufen durch die Hydraulikzylinder (40) im Gleichlauf. Dabei ist für die nachfolgenden Positionen jeweils nur ein berührungsloser Schalter (45, 46, 48) vorgesehen, jedoch aus Sicherheitsgründen an jedem Verriegelungsbolzen (22) ein Schalter (51). Diese Schalter weisen ein elektronisches Schaltelement auf und arbeiten mit einer Schaltfahne (47, 49, 50) zusammen.
The control pulse for the locking bolts (22) is advantageously triggered by contactless switches (45, 46, 51). This is done as follows:
  • The guide forks (11) run in synchronism through the hydraulic cylinders (40). Only one non-contact switch (45, 46, 48) is provided for each of the following positions, but a switch (51) is provided on each locking bolt (22) for safety reasons. These switches have an electronic switching element and work together with a switching flag (47, 49, 50).

Zum Nachsetzen läuft das Gestängemagazin (6), wie zu den Figuren 4 bis 7 anschaulich beschrieben wurde, gemäß den Darstellungen der Figuren 5 und 5a so weit in Richtung der linken Bildhälfte, bis die an den Verriegelungsbolzen (22) anliegende Bohrstange (8) an den beiden halbkreisförmigen Innenflächen (17) der Führungen (15, 16) in Anlage gelangt. Damit in dieser Position ein Festklemmen sichergestellt ist, laufen die Führungsgabeln (11) unter Rückwirkung auf die hydraulischen Federn noch etwas weiter in Richtung auf die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) nach links, bis eine Schaltfahne (47) den Schaltpunkt des Näherungsschalters (46) erreicht hat. Im Verlauf dieser Bewegung wird auch der Schalter (45) durch eine Schaltfahne (49) überfahren, die eine dem Durchmesser einer Bohrstange (8) entsprechende Länge aufweist. Wenn die nachzusetzende Bohrstange (8) in den Anlageflächen (17) der Führungen (15, 16) anliegt, wird über den Schalter (46) der nicht dargestellte Zylinder für den Verriegelungsbolzen (22) eingeschaltet, bis der Schalter (51) die Offenstellung des Verriegelungsbolzens (22) anzeigt. Daraufhin wird vom Führerhaus des Bohrgerätes (1) aus das Gestängemagazin (6) von den Hydraulikzylindern (40) mit den Führungsgabeln (11) um etwa einen Bohrstangen-Teilungsabschnitt (41) in Richtung des Pfeiles (42) von Fig. 6 so weit zurückgefahren, bis der Schalter (45) nicht mehr von der breiten Schaltfahne (49) bedeckt ist und dadurch ein Signal für die Schließung des Verriegelungsbolzens (22) ausgelöst wird. Die Schließstellung des Verriegelungsbolzens (22) wird wiederum über den Schalter (51) gemeldet. Danach fährt das Gestängemagazin (6) automatisch in die in den Figuren 5 und 5a dargestellte Parkstellung.For repositioning, the rod magazine (6), as has been described graphically for FIGS. 4 to 7, runs as far in the direction of the left half of the figure as shown in FIGS. 5 and 5a until the boring bar (8) resting on the locking bolt (22) the two semicircular inner surfaces (17) of the guides (15, 16) come into contact. In order to ensure that it is clamped in this position, the guide forks (11) run a little further towards the axis (14) of the rotary drive shaft (5) to the left, acting on the hydraulic springs, until a switching flag (47) reaches the switching point of the proximity switch (46) has reached. In the course of this movement, the switch (45) is also run over by a switching flag (49) which has a length corresponding to the diameter of a boring bar (8). If the one to be added Boring bar (8) in the contact surfaces (17) of the guides (15, 16), the cylinder (not shown) for the locking bolt (22) is switched on via the switch (46) until the switch (51) opens the locking bolt (22 ) displays. Thereupon, from the driver's cab of the drilling machine (1), the rod magazine (6) from the hydraulic cylinders (40) with the guide forks (11) is moved back so far by approximately one boring bar dividing section (41) in the direction of the arrow (42) of FIG. 6 until the switch (45) is no longer covered by the wide switching lug (49) and a signal for the closing of the locking bolt (22) is triggered. The closed position of the locking bolt (22) is in turn reported via the switch (51). The rod magazine (6) then moves automatically into the park position shown in FIGS. 5 and 5a.

Zum Ziehen der Bohrstangen (8) wird das Gestängemagazin (6) mit seinen Führungsgabeln (11) aus der in den Figuren 5 und 5a dargestellten Parkposition so weit nach links verschoben, bis der Schalter (45) von der Schaltfahne (49) erreicht wird. Dadurch öffnet sich steuerungsgemäß der Verriegelungsbolzen (22) über den das "Offen-Signal" gebenden Schalter (51). Sodann erfolgt automatisch eine weitere Verschiebung nach links bis in die Endstellung des Gestängemagazins (6), welche durch ein Signal des Schalters (46) signalisiert wird. Danach erfolgt die Betätigung der Verriegelungsbolzen (22) in Richtung "Schließen" und einer erneuten Meldung der Endlage durch den Schalter (51). Die Funktion des Schalters (48) beruht in der Verminderung des Druckes für den Vorschub.To pull the boring bars (8), the rod magazine (6) with its guide forks (11) is shifted from the parking position shown in FIGS. 5 and 5a to the left until the switch (45) is reached by the switching flag (49). As a result, the locking bolt (22) opens in accordance with the control system via the switch (51) which gives the "open signal". Then there is another automatic shift to the left into the end position of the rod magazine (6), which is signaled by a signal from the switch (46). Then the locking bolts (22) are actuated in the "closing" direction and the end position is reported again by the switch (51). The function of the switch (48) is based on reducing the pressure for the feed.

Bezugszeichenliste:Reference symbol list:

  • BohrgerätDrill
  • 11
  • GesteinsbohrmaschineRock drilling machine
  • 22nd
  • LafetteGun carriage
  • 33rd
  • BohrmotorDrill motor
  • 44th
  • DrehantriebswelleRotary drive shaft
  • 55
  • GestängemagazinLinkage magazine
  • 66
  • AufnahmevorrichtungenCradles
  • 7, 97, 9
  • AbstellschieneStorage rail
  • 7a7a
  • BohrstangenBoring bars
  • 88th
  • MagazinmotorMagazine motor
  • 1010th
  • FührungsgabelGuide fork
  • 1111
  • Gleitlagerbearings
  • 12, 1312, 13
  • KetteChain
  • 12a, 2912a, 29
  • Achseaxis
  • 1414
  • Führungenguides
  • 15, 1615, 16
  • Anlagefläche der Führungen 15, 16Contact surface of the guides 15, 16
  • 1717th
  • KreismittelpunktCircle center
  • 1818th
  • Innenflächen der Führungsgabeln 11Inner surfaces of the guide forks 11
  • 19,2019.20
  • offenes Ende der Führungsgabeln 11open end of the guide forks 11
  • 2121
  • VerriegelungsbolzenLocking bolt
  • 2222
  • motorseitiges Ende der Führungsgabeln 11 23Motor-side end of the guide forks 11 23
  • GleitstückSlider
  • 2424th
  • UmlenkrollenPulleys
  • 25 bis 2825 to 28
  • Arme der Führungsgabeln 11Arms of the guide forks 11
  • 30, 3230, 32
  • AnfangsbefestigungInitial attachment
  • 3131
  • EndbefestigungFinal attachment
  • 3333
  • SchraubbolzenBolts
  • 34, 3534, 35
  • kegeliger Vorsprung der Verriegelungsbolzen 22 36conical projection of the locking bolts 22 36
  • mechanische Federmechanical spring
  • 3737
  • Enden des Hydraulikzylinders 40Ends of the hydraulic cylinder 40
  • 38, 3938, 39
  • HydraulikzylinderHydraulic cylinder
  • 4040
  • Bohrstangen-TeilungsabstandBoring bar pitch
  • 4141
  • Pfeilarrow
  • 4242
  • HaltezangeHolding pliers
  • 4343
  • BrechzangeCrusher
  • 4444
  • berührungsloser Schalternon-contact switch
  • 45, 46, 48, 5145, 46, 48, 51
  • SchaltfahnenSwitch flags
  • 47, 49, 5047, 49, 50

Claims (13)

1. Gestängemagazin zur Aufnahme mehrerer Bohrstangen einer Gesteinsbohrmaschine mit einer Lafette und einem darauf längsverschieblichen Bohrmotor mit Drehantriebswelle, welches je eine untere, das Gewicht der Bohrstangen aufnehmende und eine obere, von einem hydraulisch betriebenen Magazinmotor betätigbare, die Bohrstangen mit je einer Führungsgabel umgreifende Aufnahmevorrichtung zur linearen und synchronen Verschiebung der Bohrstangen vor ihrem Nachsetzen und nach ihrem Ziehen in einer fluchtenden, durch die Achse der Drehantriebswelle verlaufenden Ebene aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsgabeln (11) der unteren und der oberen Aufnahmevorrichtung (7, 9) mit glatten, geraden und parallel zueinander ausgerichteten Innenflächen (19, 29) versehen sind, an deren offenen, der Drehantriebswelle (5) zugewandten Enden (21) die Bohrstangen (8) von je einem entsperrbaren Riegel (22) und an ihrem entgegengesetzten Ende (23) von je einem Gleitstück (24) gehalten sind, welches von dem Magazinmotor (10) über eine um mehrere Umlenkrollen (25-28) geführten Kette (29), Seil oder Riemen in Richtung auf die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) verschieblich ist.1. Linkage magazine to hold several Boring bars of a rock drilling machine with a carriage and a longitudinally displaceable drilling motor with rotary drive shaft, which has a lower, the weight of the boring bars and an upper, which can be actuated by a hydraulically operated magazine motor, the boring bars each with a guide fork for linear and synchronous displacement of the boring bars before it is repositioned and after it is pulled in an aligned plane running through the axis of the rotary drive shaft, characterized in that the guide forks (11) of the lower and the upper receiving device (7, 9) have smooth, straight and parallel inner surfaces ( 19, 29) are provided, at their open ends (21) facing the rotary drive shaft (5), the boring bars (8) are each held by an unlockable bolt (22) and at their opposite end (23) by a slider (24) are, which of the magazine motor (10) over a several guide rollers (25-28) guided chain (29), rope or belt in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) is displaceable. 2. Gestängemagazin nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel (22) jeweils aus einem hydraulisch betätigbaren Verriegelungsbolzen bestehen, die mit einem kegeligen Vorsprung (36) das jeweils offene Ende (21) der Führungsgabeln (11) wahlweise für die Sperrung der Bohrstangen (8) verengen oder für deren Durchschub freigeben.2. rod magazine according to claim 1, characterized in that the bolts (22) each consist of a hydraulically actuated locking bolt, the respective open end (21) of the guide forks (11) with a conical projection (36) for blocking the drill rods (8) narrow or release for their passage. 3. Gestängemagazin nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsbolzen (22) unter Wirkung einer ihre sperrende Stellung sichernden, mechanischen Feder (37) stehen.3. rod magazine according to claim 2, characterized in that the locking bolts (22) are under the action of a locking position ensuring their mechanical spring (37). 4. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere und untere Aufnahmevorrichtung (7, 9) über je einen mit seinem einen Ende (38) an der Lafette (3) und mit seinem anderen Ende (39) an der Führungsgabel (11) angeordneten Hydraulikzylinder (40) in Richtung auf die Drehantriebswelle (5) und entgegengesetzt davon verschiebbar sind.4. rod magazine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the upper and lower receiving device (7, 9) via one each with its one end (38) on the carriage (3) and with its other end (39) the guide fork (11) arranged hydraulic cylinder (40) in the direction of the rotary drive shaft (5) and opposite to it are displaceable. 5. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Nachsetzen einer Bohrstange (8) die beiden Aufnahmevorrichtungen (7, 9) von ihren Hydraulikzylindern (40) so weit in Richtung auf die Drehantriebswelle (5) bewegbar sind, bis die an den Verriegelungsbolzen (22) anliegende Bohrstange (8) an zwei Führungen (15, 16) in Anlage gelangt, in dieser Position zur Drehantriebswelle (5) des Bohrmotors (4) fluchtet und mit dieser verschraubbar ist sowie hiernach die Verriegelungsbolzen (22) entsperrbar sind.5. rod magazine according to one of claims 1 to 4, characterized in that for repositioning a boring bar (8), the two receiving devices (7, 9) from their hydraulic cylinders (40) so far in the direction of the rotary drive shaft (5) are movable until the boring bar (8) resting on the locking bolt (22) comes into contact with two guides (15, 16), is aligned in this position with the rotary drive shaft (5) of the drilling motor (4) and can be screwed to it, and then the locking bolt (22) can be unlocked. 6. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen Bohrstangen (8) in der unteren und oberen Aufnahmevorrichtung (7, 9) bis zur Sperrung durch die Verriegelungsbolzen (22) von ihren hydraulischen Motoren (10) über die Kette (29), das Seil oder den Riemen von den Gleitstücken (24) gegen die in den Führungen (15, 16) befindliche Bohrstange (8) klemmbar und sodann die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) von den Hydraulikzylindern (40) um einen Bohrstangen-Teilungsabstand (41) zurückfahrbar sind, bevor die Verriegelungsbolzen (22) das offene Ende (21) der Führungsgabeln (11) erneut sperren.6. rod magazine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the remaining boring bars (8) in the lower and upper receiving device (7, 9) until locking by the locking bolt (22) of their hydraulic motors (10) on the Chain (29), the rope or the belt can be clamped by the sliding pieces (24) against the boring bar (8) located in the guides (15, 16) and then the receiving devices (7, 9) by the hydraulic cylinders (40) around a boring bar -Division distance (41) can be retracted before the locking bolts (22) lock the open end (21) of the guide forks (11) again. 7. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Sperren der offenen Enden (21) der Führungsgabeln (11) durch die betreffenden Verriegelungsbolzen (22) die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) über ihre Hydraulikzylinder (40) von der Achse (14) der Drehantriebswelle (5) fort in eine Parkstellung verschiebbar sind.7. rod magazine according to one of claims 1 to 6, characterized in that after blocking the open ends (21) of the guide forks (11) by the respective locking bolt (22), the receiving devices (7, 9) via their hydraulic cylinders (40) the axis (14) of the rotary drive shaft (5) can be moved into a parking position. 8. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) zur Aufnahme einer gezogenen, an der Drehantriebswelle (5) hängenden, vom Bohrgestänge gelösten Bohrstange (8) von den Hydraulikzylindern (40) aus ihrer Parkstellung in Richtung auf die Achse (14) der Drehantriebswelle (5) verschiebbar, die Verriegelungsbolzen (22) kurz vor Erreichen der gezogenen Bohrstange (8) durch einen berührungslosen Schalter (45) zu öffnen sind und die Bohrstange (8) entgegen der Kraft der von den Magazinmotoren (10), den Ketten (29), Seilen oder Riemen und den Gleitstücken (24) gebildeten hydraulischen Federn in die obere und untere Aufnahmevorrichtung (7, 9) einschiebbar und von den Hydraulikzylindern (40) darin klemmbar ist, bis die Verriegelungsbolzen (22) das offene Ende (21) der Führungsgabeln (11) erneut sperren.8. rod magazine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving devices (7, 9) for receiving a drawn, on the rotary drive shaft (5) hanging, from the drill string released boring bar (8) from the hydraulic cylinders (40) from it Park position in the direction of the axis (14) of the rotary drive shaft (5) can be moved, the locking bolts (22) shortly before reaching the drawn boring bar (8) by a contactless switch (45) and the boring bar (8) against the force of the hydraulic springs formed by the magazine motors (10), the chains (29), ropes or belts and the sliders (24) can be inserted into the upper and lower holding devices (7, 9) and can be clamped therein by the hydraulic cylinders (40) until the Locking bolt (22) lock the open end (21) of the guide forks (11) again. 9. Gestängemagazin nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dieser Klemmlage die Bohrstange (8) von der Drehantriebswelle (5) des Bohrmotors (4) lösbar ist.9. rod magazine according to claim 8, characterized in that in this clamping position the boring bar (8) from the rotary drive shaft (5) of the drill motor (4) is detachable. 10. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerimpuls für die Verriegelungsbolzen (22) von berührungslosen Schaltern (45, 46, 51) in Verbindung mit Schaltfahnen (47, 49) auslösbar ist.10. rod magazine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the control pulse for the locking bolt (22) of contactless switches (45, 46, 51) in conjunction with switching flags (47, 49) can be triggered. 11. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Eingriff der Verriegelungsbolzen (22) die Aufnahmevorrichtungen (7, 9) von ihren Hydraulikzylindern (40) in ihre Parkstellung verschiebbar sind.11. rod magazine according to one of claims 1 to 10, characterized in that after the engagement of the locking bolt (22), the receiving devices (7, 9) of their hydraulic cylinders (40) are displaceable into their parking position. 12. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (29), die Seile oder die Riemen zur Verschiebung der Gleitstücke (24) in den Führungsgabeln (11) von einer in der Nähe des jeweiligen Verriegelungsbolzens (22) auf einem Arm (30) der Führungsgabeln (11) angeordneten Anfangsbefestigung (31) über zwei am Gleitstück (24) angeordnete Umlenkrollen (25, 26) und von dort über eine in der Nähe des jeweiligen Verriegelungsbolzens (22) an dem anderen Arm (32) der Führungsgabel (11) befindliche Umlenkrolle (27) sowie von dort über den Magazinmotor (10) und eine vierte, am motorseitigen Ende (23) des Gleitstückes (24) befestigte Umlenkrolle (28) zu einer Endbefestigung (33) an der Führungsgabel (11) geführt sind.12. Linkage magazine according to one of claims 1 to 11, characterized in that the chains (29), the ropes or the belts for displacing the sliding pieces (24) in the guide forks (11) from one in the vicinity of the respective locking bolt (22) on an arm (30) of the guide forks (11) arranged initial fastening (31) via two deflection rollers (25, 26) arranged on the slide (24) and from there via a near the respective locking bolt (22) on the other arm (32 ) of the guide fork (11) located deflection roller (27) and from there via the magazine motor (10) and a fourth deflection roller (28) attached to the motor-side end (23) of the sliding piece (24) for an end fastening (33) on the guide fork ( 11) are performed. 13. Gestängemagazin nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (29), die Seile oder die Riemen an ihren Anfangs- und Endbefestigungen (31, 33) an je einem gekonterten Schraubbolzen (34, 35) gehaltert und über dessen Schraublänge nachspannbar sind.13. rod magazine according to one of claims 1 to 12, characterized in that the chains (29), the ropes or the straps at their start and end fastenings (31, 33) each on a countered screw bolt (34, 35) and over whose screw length can be retightened.
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