CH669638A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRUCH Bohrarmanordnung, mit einer Grundplatte (11), einem Bohrarm (10), einer Vortriebseinrichtung (30), einem Träger (21) für die Vortriebseinrichtung (30) am vorderen Ende des Bohrarms (10), welcher Träger (21) um eine erste Achse (22) verschwenkbar ist; eine Lasche (13) an der Grundplatte (11), die um eine zweite, zur Grundplatte (11) parallele Achse (14) verschwenkbar ist, wobei der Bohrarm (10) an der Lasche

(13) um eine dritte Achse (12), die rechtwinklig zur zweiten Achse (14) und parallel zur ersten Achse (22) gerichtet ist, verschwenkbar ist, wobei ein zweiter und ein dritter Hydraulikzylinder (17 und 15) zum Bewegen des Bohrarms (10) um die zweite (14) und dritte Achse (12) und ein erster Hydraulikzylinder (25) zum Bewegen des Trägers (21) um die erste Achse (22) vorgesehen sind, während die Vortriebseinrichtung (30) am Träger (21) drehbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21) um die erste Achse (22) vorgesehen sind, während die Vortriebseinrichtung (30) am Träger (21) drehbar befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (21) mittels eines vierten Hydraulikzylinders (28) um eine vierte Achse (24), die parallel zur zweiten Achse

(14) gerichtet ist, verschwenkbar ist, dass der erste und der vierte Hydraulikzylinder (25 und 28) den Träger (21) in zu den Richtungen, in welchen die Vortriebseinrichtung (30) vom zweiten und dritten Zylinder (17 bzw. 15) bewegt wird, entgegengesetzten Richtungen bewegen und dass die Winkelbewegungen des Trägers (21) um die erste Achse (22) und um die vierte Achse (24) im wesentlichen die gleichen sind wie die Winkelbewegungen des Bohrarms (10) um die zweite und dritte Achse (14 bzw. 12), da der" erste Hydraulikzylinder (25) und der dritte Hydraulikzylinder (15) sowie der zweite Hydraulikzylinder (17) und der vierte Hydraulikzylinder (28) je solche Abmessungen haben und derart miteinander hydraulisch verbunden sind, dass das Strömungsmedium, das vom ersten bzw. zweiten Zylinder (25,17) verdrängt wird, den dritten bzw. vierten Zylinder (15,28) betätigt und umgekehrt.

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrarmanordnung gemäss Oberbegriff von Anspruch 1.

Wenn nicht dafür gesorgt wird, dass die Vortriebseinrichtung präzise geneigt wird und ihre Ausrichtung neu eingestellt wird, wenn sich der Bohrarm neigt und dreht, so bleibt die Vorschubstange nicht parallel zur Längsachse eines Tunnels, und die gleiche Bohrausrichtung in sämtlichen Stellungen des Bohrarms muss ständig nachgeführt werden. Dies kann zu Sprengergebnissen führen, die alles andere als optimal sind.

Die bisher verwendeten Bohrarmanordnungen haben zu Bohrlochmustern in der Vortriebsfläche geführt, welche bestimmte Krümmungen verschiedener Formen aufweisen, beispielsweise eine uhrglasähnliche Krümmung.

Aufgabe der Erfindung war die Schaffung einer Bohrarmanordnung, welche eine automatische Nachstellung und Verbindung zwischen dem Hub des Bohrarms und der Neigung der Vortriebseinrichtung und auch zwischen der Drehung des Bohrarms und der Ausrichtung der Vortriebseinrichtung aufweist.

Erfindungsgemäss besitzt die vorgeschlagene Bohrarmanordnung die im Kennzeichen des Anspruches 1 umschriebenen Merkmale.

Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei einer Bewegung des Bohrarms um die zweite bzw. dritte Achse der

Träger für die Vortriebseinrichtung nur einer Parallelverschiebung unterliegt.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsge-mässen Bohrarmanordnung;

Fig. 2 schematisch die hydraulische Kopplung zweier zusammenwirkender Hydraulikzylinder ;

Fig. 3 schematisch die hydraulische Kopplung zweier weiterer zusammenwirkender Hydraulikzylinder;

Fig. 4 schematisch die Wirkungsweise der Kopplung zweier Zylinder nach Fig. 2 für Anheben und Absenken des Bohrarms; und Fig. 5 schematisch die Wirkungsweise nach Fig. 3 gekoppelter Zylinder für seitliches Verschwenken des Bohrarms.

Gemäss Fig. 1 ist ein Bohrarm 10 an einer Grundplatte 11 angebracht, die wiederum an einer geeigneten Transportvorrichtung befestigt ist. Der Bohrarm 10 lässt sich auf an sich bekannte Weise ausfahren. Er kann sich um eine Hubachse 12 (nachstehend dritte Achse genannt) an einer Lasche 13 drehen. Die Lasche 13 ist um eine zweite Achse 14 schwenkbar, die parallel zur Grundplatte 11 ist.

Ein erster doppeltwirkender Hydraulikzylinder 15 (nachstehend dritter Hydraulikzylinder genannt), erstreckt sich beweglich zwischen der Lasche 13 und einem Schwenkzapfen 16 am Bohrarm 10. Beim Aus- und Einfahren des Zylinders 15 bewegt sich der Bohrarm 10 in einer Ebene, die die Längsachse des Bohrarms 10, die Achse des Zylinders 15 und die zweite Achse 14 enthält. Dies ist normalerweise eine lotrechte Ebene, so dass der Bohrarm vom Zylinder 15 gehoben und gesenkt wird.

Ein weiterer doppeltwirkender Hydraulikzylinder 17 (nachstehend zweiter Hydraulikzylinder genannt), ist mit einem Gelenk 40 an einem Lager 18 an der Grundplatte 11 angebracht und kann sich um eine zur zweiten Achse 14 parallele Achse 19 und um einen Schwenkzapfen 20 am Bohrarm 10 drehen. Ein Aus- und Einfahren des Zylinders 17 verursacht eine Drehung in einer Ebene, die rechtwinklig zur Ebene ist, in welcher sich der Bohrarm 10 unter Einfluss des Zylinders 15 bewegt, um die zweite Achse 14, die üblicherweise vertikal ist.

Eine Vortriebseinrichtung 30 ist an einem Träger 21 auf an sich bekannte Weise angelenkt. Der Träger 21 kann sich um eine erste Achse 22 an einer Stütze 23 drehen, die wiederum um eine vierte Achse 24 am Vorderende des Bohrarms 10 drehbar ist. Ein doppeltwirkender Hydraulikzylinder 25 (nachstehend erster Hydraulikzylinder genannt) kann sich um einen Schwenkzapfen 26 an der Stütze 23 und einen Schwenkzapfen 27 am Bohrarm 10 drehen. Der Zylinder 25 ist ein Neigungszylinder, und durch Aus- und Einfahren kann die Neigung der Vortriebseinrichtung 30 gegenüber dem Bohrarm 10 geändert werden.

Ein vierter, doppeltwirkender Hydraulikzylinder 28 ist um einen Schwenkzapfen 29, der fest am Vorderende des Bohrarms 10 angeordnet ist, und um einen Schwenkzapfen 32 am Träger 21 schwenkbar. Die Längsachse des Bohrarms 10 und des Trägers 21 liegen in der gleichen Ebene; ein Aus- und Einfahren des Zylinders 28 verursacht eine Änderung der Ausrichtung der Vortriebseinrichtung 30 in einer Ebene, die zur letztgenannten Ebene senkrecht steht.

Die verschiedenen Schwenkzapfen und Achsen sind derart gewählt und positioniert, und die Zylinder 15,17,25 und 28 sind so gewählt, dass bei allen Winkelstellungen des Bohrarms 10 folgende Bedingungen erfüllt sind:

2

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

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1. Die Winkelbewegung des Bohrarms 10 um die Achse 12 ist gleich und entgegengesetzt zur Winkelbewegung des Trägers 21 um die Achse 22.

2. Die Winkelbewegung des Bohrarms 10 um die Achse 14 ist gleich und entgegengesetzt zur Winkelbewegung des Trägers 21 um die Achse 24.

Dies geht schematisch aus den Fig. 4 und 5 hervor. In Fig. 4 sind zwei Stellungen des zweiten Zylinders 15 zum Heben und Senken des Bohrarms 10 dargestellt, während in Fig. 5 zwei Positionen des dritten Zylinders 17 für seitliches Verschwenken des Bohrarms 10 angegeben sind.

Die Art der Verbindung der Zylinder 15 und 25 geht aus Fig. 2 hervor. Wenn der Zylinder 15 ausfährt, pumpt er Flüssigkeit aus der stangenseitigen Ringkammer 40 in die Ringkammer 41 des Zylinders 25 über die Leitung 42. Zum Zwecke des Einfahrens wird Flüssigkeit in die kolbenseitige Hauptkammer 44 des Zylinders 25 eingepresst, wobei Flüssigkeit aus der Ringkammer 41 in die Ringkammer 40 des Zylinders 15 gefordert wird.

Andererseits müssen die Zylinder 17 und 28 auf andere Weise zusammenwirken. In diesem Falle müssen die Zylinder gleichzeitig aus- bzw. einfahren. Eine solche Wirkung kann mit der Anordnung gemäss Fig. 3 erreicht werden.

Bei der Prüfung verglichen die Erfinder die vorausberechneten Winkel des Hubs, der Drehung, der Neigung und der 5 Ausrichtung mit den tatsächlich gemessenen Werten dieser Winkel und fanden eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den beiden Zahlenreihen. Beispielsweise ist bei einem Hubwinkel von 30° durch Betätigung des Zylinders 15 der berechnete Neigungswinkel ebenfalls 30°. Eine Messung in xo der Praxis ergab einen Neigungswinkel mit genau diesem Wert. Bei einem Drehungswinkel durch eine entsprechende Betätigung des Zylinders 17 ergab sich ein Drehungswinkel von 40°, und der gemessene Drehungswinkel war 39,15°, was nur eine sehr geringe Abweichung vom vorausberechneten ls Drehungswinkel von 40° dargestellt.

Ausserdem ergaben Versuche in der Praxis, dass die senkrechten Wandungen eines Bergwerkstollens, die durch Sprengung unter Benutzung von Bohrlöchern erzielt worden war, welche man mit einer Maschine ausgeführt hatte, die 20 mit der erfindungsgemässen Bohrarmanordnung ausgerüstet war, eine nur sehr geringe Abweichung von der Vertikalen aufweisen.

2 Blatt Zeichnungen