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Die Erfindung bezieht sich auf eine Ankerbohr- und -setzeinrichtung für Berg- oder Tunnelbaumaschi- nen, welche an einer Lafette verschieblich in die gewünschte Position bringbar ist, bei welcher die Bohrstange für das Einbringen von Ankern aus dem Verschiebeweg der Bohr-und-setzeinrichtung heraus verschwenkbar ist.
Ankerbohr- und -setzeinrichtung der eingangs genannten Art sind beispielsweise der AT-PS 384 860 zu entnehmen. Bei dieser bekannten Einrichtung sind Bohrstangen, Anker- und ggf. Einbringrohre rotierbar um eine gemeinsame Achse schwenkbar gelagert und befinden sich auf einem Radius von der gemeinsamen Schwenkachse, auf welchem sich auch der Antriebsmotor, beispielsweise ein Drehschlagmotor, für die Bohrstange bzw. für das Setzen des Ankers befindet. Die austauschbaren Teile, wie beispielsweise die Anker- bzw. die Bohrstangen und ggf. Einbringrohre od. dgl., können durch Verschwenkung um die gemeinsame Achse in eine fluchtende Position mit dem Antriebsmotor gebracht werden und mit diesem gekoppelt werden. Der Antriebsmotor selbst ist auf einem Schlitten festgelegt, welcher an einer Lafette verfahrbar ist.
Die bekannte Einrichtung weist aufgrund der Lagerung der Aufnahme für die verschiedenen Bauteile, welche mit dem Motor gekoppelt werden sollen, eine Baulänge auf, welche durch die Länge der Ankerstangen bzw. der Bohrstangen im wesentlichen begrenzt ist und der Manipulationsspielraum einer derartigen Einrichtung ist daher in erster Linie für das Setzen von Firstankern ausreichend. Die bekannten Ankerbohr- und -setzeinrichtungen werden meist als Aufbaueinheiten auf Teilschnitt- oder Volischnittmaschi- nen angeordnet oder als selbstfahrende Einheiten auf mobile Fahruntersätze aufgebaut.
Wenn zusätzlich zu einem Ankern im Firstbereich auch ein Ankern im Ulmbereich gleichzeitig und parallel zueinander vorgenommen werden soll, müssen grosse Verstellbarkeiten für die Ankerbohr- und -setzeinnchtung ermöglicht werden, um die erforderliche Baulänge in der Parkposition und in der Betriebsstellung sicher einnehmen zu können.
Die in der DE-A-37 35 388 beschriebene Ankerbohreinheit umfasst eine längs einer Lafette verfahrbare Bohrmaschine mit einem Futter zur Aufnahme einer Bohrstange bzw. eines Ankers sowie einer Wechseivorrichtung zum Zuführen des Ankers, die unabhängig von der Lafette an einer Plattform befestigt ist. Die Wechselvorrichtung, die in mehrere Stellungen der verschiebbar sowie parallel zur Achse der Bohrmaschine längsverschiebbar ist, weist Aufnahmeglieder und druckmittelbetätigte Spanneinrichtungen auf, welche es ermöglichen, die Bohrstange bzw. den Ankerstab festzuspannen, in einer Losstellung in Längsrichtung zu verschieben oder ausser Eingriff mit der Bohreinrichtung zu halten.
Die AT-PS 387 262 beschreibt eine Vorrichtung zum Bohren in Gestein, Erz od. dgl. für den Vortrieb oder Tunnelbau, die aus einem fahrbaren insbesondere knickgelenkten Radfahrzeug mit mehreren, ggf. teleskopierbaren, Bohrarmen und Bohrauslegern. die jeweils eine Bohriafette mit einem Drehschlagmotor und einer Vorschubeinrichtung angelenkt tragen, besteht. Diese Vorrichtung ermöglicht eine gleichzeitige Herstellung von Sprenglöchern und Ankerlöchern, wobei die entsprechenden Bewegungen der Bohraggregate durch Hebe-, Schwenk-, Senk- bzw. Drehbewegungen der Bohrarme und der Bohrausleger ausgeführt werden.
Aus der DE-A-33 03 001 ist ein Gebirgsankersetzturm bekannt mit einem Stützarm und einen am Ende des Stützarmes angeordneten Träger, der als Führung für zwei Schlitten dient. Ein Schlitten ist hierbei für die Bohrung eines Loches, der andere für die Einbringung und Verspannung eines Ankers vorgesehen. Die Verschwenkung der Bohrstange zum Zwecke der Positionierung des Ankers wird durch Verschwenkung des ganzen Trägers, auf dem der Anker auf einem zweiten Schlitten angebracht ist, bewirkt.
Die AT-PS-337 760 beschreibt eine Gesteinsbohrmaschine mit einer an einem Fahrzeug montierten Vorschublafette, welche mittels hydraulischer Zylinder relativ zum Fahrzeug quer verschiebbar ist. An einem einstellbaren Arm, der getrennt von der Lafette am Fahrzeug angeordnet ist, ist eine Führung angebracht, durch die das vordere Ende der Bohrstange im wesentlichen Abstand von der am Fahrzeug angebrachten
Lafette während des Anbohrens eines Loches geführt ist.
Prinzipiell sind Teleskoplafetten bereits bekannt, weiche sich für das Ankern im Ulmbereich besser eignen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab auch eine Teilmechanisierung für das Setzen von Ankern im
Ulmbereich zu ermöglichen und eine konstruktiv einfach und kleinbauende Ankerbohr-und-setzeinrichtung zu schaffen, mit welcher die Vorteile einer Teleskopierbarkeit zur Erzielung der kurzen Baulänge mit dem
Vorteil verbunden werden kann, dass während des Setzens des Ankers eine Bohrstange ausgeschwenkt werden kann. Die Erfindung zielt insbesondere darauf ab, eine besonders einfachbauende und daher betriebssichere kompakte Baueinheit zu schaffen, welche bei grossem Verstellweg die gewünschte Teilme- chanisierung ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemässe Ankerbohr- und -setzeinrichtung im wesentli- chen darin, dass die Lafette an einer Gleitführung bzw. einem Lafettenträger in Verschieberichtung der
Ankerbohr- und -setzeinrichtung verschiebbar gelagert ist, dass die Bohrstange von Führungen zumindest
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teilweise umgriffen ist, welche über Arme um eine zur Achse der Führungen parallele Achse verschwenkbar sind, wobei wenigstens eine Führung in Verschieberichtung der Ankerbohr-und-setzeinrichtung verschieblich gelagert ist, dass wenigstens eine Führung bei eingeschwenkter Position und angesetzter Bohrstange über einen Mitnehmer mit der Ankerbohr-und-setzeinrichtung in Verschieberichtung gekuppelt ist, und dass der Mitnehmer für die Führung (en)
nach einem Abnehmen der Bohrstange und Verschwenken derselben ausser Eingriff mit der Ankerbohr-und-setzeinrichtung verschwenkt ist. Die verschiebbare Lagerung einer Lafette in einer Gleitführung bzw. einem Lafettenträger ist prinzipiell für sich gesehen bei Ankerbohr- und - setzeinrichtungen bereits bekannt, bei welchen jedoch die Bohrstange für das Einbringen von Ankern aus dem Verschiebeweg der Bohr-und-setzeinrichtung heraus nicht schwenkbar war.
Dadurch, dass aber nun bei einer derartigen Teleskoplafette die Bohrstange von Führungen zumindest teilweise umgriffen ist, weiche über Arme um eine zur Achse der Führungen parallele Achse verschwenkbar sind, wobei wenigstens eine Führung in Längsrichtung der Lafette verschieblich gelagert ist, wird eine Ausbildung geschaffen, bei welcher die Bohrstangenführungen auch bei einem Verfahren der Lafette am Lafettenträger die geforderte Manövrierbarkeit nicht beeinträchtigen und den vollen maximal zulässigen Verschiebeweg freigeben.
Die Verschieblichkeit der Führungen für die Bohrstangen in Längsrichtung der Lafette und die gleichzeitige Schwenkbarkeit dieser Führung erlaubt es nun, Bohrstangen in einfacher Weise von dem Antriebsmotor abzukuppein und bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der vollen Verschiebelänge und damit der vollen Positioniermöglichkeit nachfolgend den gesamten Weg für die Verschiebung der Ankerbohr- und - setzeinrichtung zum Setzen des Ankers wiederum freizugeben. Insgesamt kommt die Teleskoplafette mit der für die Teilmechanisierung erforderlichen Bohrstangenführung mit einer geringen Anzahl von Bauteilen aus und kann auf eine überaus kompakte Länge eingefahren werden und dennoch einen grossen Versteweg bei gleichzeitiger Ermöglichung einer Teilmechanisierung mit Sicherheit freigeben.
Mit Vorteil ist die Ausbildung so getroffen, dass die Führung für die Bohrstange in ihrer aus der Bohrlage verschwenkten, in Verschieberichtung zurückgefahrenen Position gegen axiale Verschiebung gesichert ist.
Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Führung (en) für die Bohrstange in ihrer Ausserbetriebsstellung, d. h. in der Stellung in der die Bohrstange aus dem Verschiebeweg der Lafette und des Antriebsmotors heraus verschwenkt ist, nicht mehr mit dem Bohrmotor kollidiert und in der zurückgeschobenen Position verbleibt, so dass auch kompliziertere Ankerungen, welche nicht horizontal verlaufen, ohne Beeinträchtigung durch die Bohrstangenführung vorgenommen werden können.
Mit Vorteil ist die Ausbildung hiebei so getroffen, dass die Führung (en) für die Bohrstange in der Bohrlage bis zu einem federnden Anschlag in Längsrichtung der Lafette verschiebbar gelagert sind, wodurch gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen wird, eine sichere federnde Verrastung und Verriegelung in der Ausserbetriebsstellung zu schaffen. Zu diesem Zweck kann in einfacher Weise die Ausbildung so getroffen sein, dass die Führung (en) für die Bohrstange in ihrer verschwenkten Lage, in welcher die Bohrstange ausser Eingriff mit der Ankerbohr-und-setzeinrichtung verschwenkt ist, durch den federnden Anschlag gegen einen Verriegelungsnocken gepresst ist.
Um ein hohes Mass an Betriebssicherheit sicherzustellen und vor allen Dingen die Gefahr einer Beschädigung von Bohrstangen bei dem Aussereingriffschwenken zu verringern ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Schwenklage der Führungen in der aus der Bohrlage verschwenkten Position der Führungen durch ein federndes Widerlager für die Bohrstange begrenzt ist.
Eine besonders einfache und betriebssichere Ausbildung für die Verschiebung und Verschwenkung der Bohrstangenführung kann mit Vorteil so ausgebildet sein, dass die in Verschieberichtung der Lafette verschiebliche Führung an einem eine Führungsstange rohrförmig umgreifenden Schlitten angeordnet sind, dessen der schwenkbaren Führung abgewandtes Ende den Mitnehmer trägt, welcher bei eingeschwenkter Führung beim Zurückziehen der Ankerbohr- und -setzeinrichtung mit dieser zusammenwirkt. Ein derartiger eine Führungsstange umgreifender Schlitten lässt sich in einfacher Weise in Längsrichtung der Führungsstange verschieben, wobei insbesondere dann, wenn die Führungsstange drehsicher mit dem Schlitten gekoppelt ist auch ein besonders einfacher Schwenkantrieb für die Führung (en) ermöglicht wird.
Zu diesem Zweck ist die Ausbildung mit Vorteil so getroffen, dass die Führungsstange für die Führung polygonalen, insbesondere einen quadratischen, Querschnitt aufweist, dass der Schlitten drehfest an der Führungsstange verschieblich gelagert ist und dass die Führungsstange um ihre Achse schwenkbar mit einem am Lafettenträger in Längsrichtung drehfest verschieblichen Bauteil verbunden ist. In vorteilhafter Weise ist hiebei der verschiebliche Bauteil von einer in einer polygonalen Büchse des Lafettenträgers gleitend gelagerten polygonalen Stange gebildet, wodurch ein Rahmen mit den Laschen ausgebildet wird, welcher sich durch einfache Bauweise und hohe Stabilität auszeichnet und die Kräfte beim Ausschwenken in der zurückgezogenen Position sicher aufnehmen kann.
Um bei komplexen Manipulationen ein selbsttätiges Rückschwenken unter der Wirkung der Schwerkraft zu verhindern ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass der Schlitten der Führung (en) in der ausgeschwenkten Lage gegen Verdrehung gesichert federnd verrastet ist.
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Mit einer derartigen federnden Verrastung und Sicherung gegen Verdrehen sowie mit einer federnden Verrastung gegen einen Verriegelungsnocken zur Verhinderung einer Längsverschiebung der Führung (en) bei zurückgezogenen bzw. eingefahrenen Führung (en) in der Ausserbetriebslage der Bohrstange wird ein besonders hohes Mass an Betriebssicherheit und eine Teilmechanisierung ermöglicht, bei welcher die ausser Eingriff gebrachten Teile in der Folge die Manipulation in keiner Weise mehr beeinträchtigen.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 schematisch die Ausgangsstellung einer Teleskoplafette für das Bohren. Fig. 2 die Endstellung für das Bohren. Fig. 3 die Ausgangsstellung für das Ankern und Fig. 4 die Endstellung für das Ankern, Fig. 5 die Führung (en) für eine Bohrstange in eingeschwenkter Lage und Fig. 6 die Führung (en) für die Bohrstange in ausgeschwenkter Lage, jeweils teilweise im Schnitt.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Gleitführung bzw. ein Lafettenträger bezeichnet, auf welchem eine Lafette 2 verfahrbar ist. Mit 3 ist ein auf einem Schlitten 4 verfahrbarer Bohrmotor für die Bohrstange 5 bezeichnet.
Die Bohrkrone der Bohrstange 5 ist mit 6 bezeichnet.
Um die Bohrstange 5 gegen einen Anker zu tauschen, ist, wie in Fig. 3 noch näher dargestellt, eine Ankernuss 7 vorgesehen, weiche den Anker 8 aufnimmt. Mit 9 ist eine Ankermutter bezeichnet.
In einem Führungsteil 10 ist eine Führungsstange 11 drehfest verschieblich geführt, und es sind Verbindungslaschen 12 und 13 vorgesehen, welche Schwenklager 14 und 15 für eine Vierkantwelle 16 tragen. Mit der Vierkantwelle 16 ist eine erste Bohrstangenführung 17 verbunden, welche, wie in der in Fig. 2 dargestellten Endstellung für das Bohren ersichtlich, bis in die Endstellung der Verschiebeposition der Lafette 2 mitgenommen werden kann. In der Endstellung Bohren, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist, ist ein Mitnehmernocken 18 gemeinsam mit der Führungsstange 16 und der Lafette 2 in die vordere Endstellung verschoben, wobei auf der Führungsstange bzw. Vierkantwelle 16 ein Schlitten 19 in Achsrichtung der Führungsstange 16 verschieblich in die vordere Endstellung mitgenommen wurde.
In dieser Endstellung liegt die verschiebliche Bohrstangenführung 20 an der Bohrstangenführung 17 an.
Der Schlitten 19 wird beim Zurückfahren des Bohrmotors aus der in Fig. 2 dargestellten Endlage zurückgezogen, wobei der Bohrmotor 3 mit einem Mitnehmernocken 21 kollidiert und auf diese Weise die Verschiebung des rohrförmigen, die Vierkantwelle 16 drehfest umgreifenden Schlittens 19 in die Ausgangsposition, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, bewirkt.
Bei diesem Zurückfahren des Schlittens 19 an der Vierkantwelle 16 gelangt dieser Schlitten 19 in eine Endstellung, in welcher eine Druckfeder 22 komprimiert wird und durch Verschwenken der Welle 16 eine Verriegelung gegen einen Anschlagnocken 23 bewirkt wird. In dieser Verriegelungslage wird der Schlitten 19 zwischen der Druckfeder 22 und dem Anschlagnocken bzw. Verriegelungsnocken 23 arretiert.
Mit 24 ist eine Halterung für die Bohrstange in ihrer verschwenkten Lage, wie sie in den Fig. 3 und 4 dargestellt ist, ersichtlich, wobei das Auflager 24 durch eine schematisch angedeutete Feder 25 federnd gegen die Bohrstange 5 gepresst wird.
Bei der Darstellung nach Fig. 3 ist die Ausgangsstellung für das Ankern ersichtlich. wobei hier die Vierkantwelle 16 in einer Welse verschwenkt wurde, dass die Führungen 17 und 20 die Bohrstange 5 auf den Anschlag der Halterung 24 entgegen der Kraft der Feder 25 ablegen. In dieser Schwenkstellung erfolgt die Koppelung des Ankers 8 mit der Ankernuss 7. Der Schlitten 19 ist in seiner zurückgezogenen Position weiterhin gegen die Kraft der Feder 22 verriegelt und verbleibt in dieser Lage, so dass nunmehr der Bohrmotor 3 wiederum längs der Lafette 2 und gegenüber dem Lafettenträger teleskopierend in die in Fig.
4 dargestellte Endstellung für das Ankern gelangen kann.
Bei den Darstellungen nach Fig. 5 und 6 wird schematisch der Schwenkweg der Bohrstangenführungen 17 und 20 näher verdeutlicht. Bei der Darstellung in Fig. 5 ist die einwärts geschwenkte und verrastete Stellung der Bohrstangenführungen 17 und 20 für die Bohrlage ersichtlich, wobei die Bezugszeichen aus den Fig. 1 bis 4 beibehalten wurden. Nach dem Zurückfahren der Lafette 2 und des Schlittens 19 in die Ausgangsposition für die Ausgangsstellung zum Ankern kann, wie in Fig. 6 dargestellt, die Vierkantwelle 16 um ihre Drehachse verschwenkt werden, wobei die Bohrstangenführungen 17 und 20 nunmehr die Bohrstange 5 in eine Ausserbetriebsstellung verschwenken. In dieser Ausserbetriebsstellung ist der Schlitten 19 zwischen der Druckfeder 22 und dem Rastnocken bzw. Verriegelungsnocken 23 arritiert.
Der Bohrmotor 3 kann wiederum mit dem Schlitten 4 längs der Lafette 2 in Achsrichtung verfahren werden, so dass der Anker 8 gesetzt werden kann. Die Lafette 2 selbst ist wiederum am Lafettenträger 1 in Längsrichtung teleskopisch verschieblich.
Durch das Ausschwenken der Bohrstange ist während des Setzens der Klebepatrone und der Anker auf diese Weise keine wie immer geartete Behinderung gegeben und dadurch, dass die Bohrstangenführungselementegemeinsam mit der Bohrstange ausgeschwenkt und in ihrer Schwenklage verriegelt werden können, wird eine besonders sichere und einfache Handhabung durch den Operator ermöglicht. Es ist zweckmässig, dass der Operator die Bohrlafette unmittelbar an der Ulmseite bedienen kann, wobei durch die
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mitlaufende und ausschwenkbare Bohrstangenführung keine Bedienungsvorgänge im Bereich des Bohrmotors erforderlich sind. Es kann somit eine Teilmechansisierung erfolgen und es kann ein Operator die Bohrlafette für die Ulme und ein zweiter Operator eine andere Bohrlafette zum Setzen der Firstanker bedienen.
Auf diese Weise kann eine Parallelisierung des Ausbaues erreicht werden und die Betriebssicherheit insgesamt wesentlich erhöht werden.
Die Verschiebeantriebe können beliebig, insbesondere als Zylinderkolbenaggregate, ausgebildet sein und sind der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht dargestellt.