DE1583848A1 - Vorschubvorrichtung fuer das Bohrgestaenge von Gesteinsbohrmaschinen - Google Patents

Description

De, Patentanwalt ₁₅8384£

Dipl.-Ing. W.Beyer

Prankfurt/Main Freiherr-vom-Stein-Str.

Tn Sachen:

Atlas Copco
Aktiebolag
Nacka / Schweden

Vorschubvorrichtung für das Bohrgestänge von Gesteinsbohrmaschinen

Priorität der schwedischen Patentanmeldung Nr. 17 444/1966 vom 20. Dezember 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorschubvorrichtung für das Bohrgestänge von Bohrmaschinen, bei denen ein Rotaryajitrieb unter der Wirkung eines druckmittelbetriebenen Treibsatzes auf einem Führungsrahmen längsverschieblich angeordnet Ist, wobei der aus einem Zylinder und einem mit diesem zu-' ammenwirkenden Kolben bestehende Treibsatz über eine Transmission und Umlenkrollen mit dem Rotaryantrieb verbunden ist.

?ei Bohrmaschinen ist bekannt, den Vorschub des Bohrgestänges, d.h. der Bohrstangen oder Bohrrohre, durch eine Kombination von Ketten, Schneckengetriebe und Öldruckmotor zu erreichen. Der Fachteil bei diesem System liegt darin, daß beim Ziehen des Bohrgestänges auf den Mast eine Kraft wirkt, die ihn zusammenzudrücken sucht. Ebenso ist die Verwendung eines hydraulischen Zylinders und Ketten bekannt, wobei aber hier zu der Kastkompression ein weiterer Nachteil hinzu kommt, der darin -esteht, daß die einfließende ölmenge nicht gleich der ausfließenden ist, da der Zylinder beiderseits des Kolbens be nufschlag werden muß und der Kolben nur an einer Seite die Kolbenstange trägt.

009842/0328 At 7727 - 2 -

Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Vorschubbzw. Ziehvorrichtung für Bohrgestänge von Gesteinsbohrmaschinen zu schaffen, durch die keine großen Druckkräfte auf den Mast übertragen werden, so daß dieser dünner und leichter ausgeführt sein kann. Weiterhin soll der den Rotaryantrieb tragende Teil gegenüber der Vorschubeinrichtung so veit übersetzt sein, daß die gesamte Wastlänge für die Vorschubbewegung ausgenutzt werden kann.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, daß bei der geschaffenen Vorschubvorrichtung die Menge des ein- und abfließenden Druckmittels genau gleich ist, so daß in Verbindung mit einer Druckmittelpumpe ein sogenanntes geschlossenes hydraulisches System verwendet werden kann. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Treibzylinder im mittleren Teil des Führungsrahmens angeordnet ist und daß rein Kolben mit zwei entgegengesetzten Kolbenstangen ausgerüstet ist, die an den Zylinderstirnseiten angeordnete Deckel durchragen, wobei an den Enden der hydraulisch verschiebbaren ^rPeile Umlenkrollen vorgesehen sind, über die Ketten vom Rotaryfintrieb zu Umkehrpunkten oder Anschlägen am Führungsrahmen führen.

Ein Vorteil der Erfindung liegt in der schwächeren Mastausführung, die dadurch ermöglicht wird, daß die Umlenkräder nicht direkt am Mast befestigt sind, so daß keine Bruchkräfte auf ihn übertragen werden'. Ein anderes vorteilhaftes Merkmal der Erfindung ergibt sich aus der beidseitigen Anordnung der Kolbenstangen an dem Kolben, durch die auf beiden Kolbenseiten ein verhältnisgleicher Zylinderraum entsteht, wodurch die Menge des auf einer Seite zufließenden Druckmittels gleich der aus dem gegenüberliegenden Zylinderraum austretenden ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeinpielen und unter Einbeziehung der Zeichnung genauer erläutert.

009842/0328 oW XTtD At 7727/7.12.1967 - 3 -

Ss zeigen:

Pig. 1 eine Bohrmaschine mit der erfindungsgemäßen . Vorschubvorrichtung in perspektivischer Darstellung,

Fig. 2a einen Ausschnitt des Bohrmastes mit der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2b einen Ausschnitt des Mastes mit der Vorschubvorrichtung in Vorderansicht,

Fig. 3a einen Seiten- und Frontausschnitt einer anderen ¹¹¹¹ Ausführung der Vorschubvorrichtung,

Fig. 4a ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorschub-¹³²¹ vorrichtung,

Fig. 5 den Grundriß des Mastes mit der Vorschubeinrichtung und einen Teilquerschnitt längs der Linie V-V in Fig. 2b.

"de Bohrmaschine nach Fig. 1 enthält einen fahrbaren Grundrahmen 12, einen Bedienungsstand 13, einen Kompressor 14, eine Hydrau-1ikpumpe 15, einen Rotaryantrieb 17» Maststützen 20 und einen P-ohrmast 16. Ein Bohrgestängeträger 19 sowie ein aus einem Hauptkreifarmsystem 11 und einem zusätzlichen Greifarmsystem bestehendes Gestängemagazin 10 zum Handhaben der Bohrstangen nind als Bauteile an dem Mast 16 befestigt. Der Rotaryantrieb ist an einer Führung 44 montiert, welche, wie in Fig. 1 gezeigt, über die Ketten 46a, 46b und die Umlenkrollen 47a, 47b mit der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung (in Fig. 1 nicht dargestellt) verbunden ist.

At 7727/7.12.1967 009842/0328 ._. ._

CFvIui.IiAL !N-«»i c.jTED

158384ε

Fig. 2a zeigt eine Seitenansicht und Fig. 2b eine Frontansicht des Hastes 16 mit der Vorschubvorrichtung. Letztere besteht aus einem vorzugsweise am Mittelteil des Mastes angebrachtem Druckmittelzylinder 48, z.B. einem hydraulisch arbeitenden Zylinder, einem Kolben und zwei gleichen Kolbenstangen 49a und 49b an den entgegengesetzten Kolbenseiten, die die Zylinderstirnseiten verschließenden Zylinderdeckel ¹^Oa und 50b durchragen. Die Kolbenstangen 49a und 49b sind mit der Führung 44 des Rotaryantriebes durch vier über paarweise an den äußeren Kolbenstangenenden und reihe den Zylinderdeckeln 50a, 50b befestigten Umlenkrollen 47a, b,c, d laufende Ketten 46a, b, c, d verbunden. Die Ketten laufen von ihren Anschlagpunkten an der Führung 44 über die Umlenkrollen der Kolbenstangenenden und der Zylinderdeckel zu den Anschlägen an den Enden der Kolbenstangen.

^Tn den Fig. 3a und 3b. ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem die mit der Fig. 2a, b übereinstimmenden Teile auch die oben verwendeten Bezugszeichen tragen. In dieser Ausführung enthält die Vorschubeinrichtung nur je eine Umlenkrolle 47a, 47b an Jedem Kolbenstangenende und nur zwei Ketten 46a¹ und 46b¹, die von den Anschlagpunkten an der Führung 44 über die betreffende Umlenkrolle zu dem jeweiligen Anschlag an den Zylinderdeckeln 50a und 50b laufen.

Bei der in den Fig. 4a und 4b gezeigten Vorschubeinrichtung stützen sich die Kolbenstangen 49a, 49b am Mast 16 ab, während der Zylinder 48 längsverschiebbar angeordnet ist. -An jeder Zylinderseite sind ein Paar Umlenkrollen 47a'¹ und 47b^fl angebracht, wobei über das obere Rollenpaar 47a'¹ zwei Ketten 46a'¹, 46c^lf von gesonderten Anschlagpunkten an der Führung zu in der Nähe des Zylindermittelteiles angebrachten Anschlägen laufen. In gleicher Weise verbinden zwei Ketten 46b'' und 46d'' die Führung 44 über das untere Umlenkrollen-

0 0 9 8 4 2/0328 ^D Gi-^U'"^ At 7727/7.12.1967 - 5 -

1S8384C

paar 47b'' mit dem Anschlag 51·

Fig. 5 zeigt drei der acht Umlenkrollen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2, zwei Rollen des Paares 47d und eine des Paares 47b. Darüber hinaus sind die Gleitkufen 52 für die Führung 44 des Rotaryantriebes 17 dargestellt.

Die Wirkungsweise des in Fig. 2 dargestellten Vorschubgerätes ist folgende: Zum Abwärtsbewegen des von einer Antriebsspindel des Rotaryantriebes 17 angetriebenen und von der Gestängehalterung 19 geführten Bohrgestänges wird der Kolben im Zylinder 48 durch die angeschlossene Hydraulik nach unten gedrückt. Dadurch bewegt sich die Kolbenstange 49a um den gleichen Betrag in den Zylinder hinein, um den die Kolbenstange 49b herausgeschoben wird. Aus dem Z7rlinderraum unterhalb des Kolbens ntrömt dann ebenso viel Druckmittel aus, wie von oben nachgedrückt wird. Bei einer KolbenverSchiebung s ist der Vorschubye* der Führung 3s» da jede Kette dieses Systems über zwei Umlenkrollfm geführt ist (Fig. 2a, 2b). Die Ausfahrweite der kolbenstange braucht daher nur ein Drittel der Vorschubweite der Führung am Mast zu betragen, um die volle Bewegungslänge der Führung 44 längs des Mastes zu erreichen.

Tn den erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen, bei denen T'mlenkrollen lediglich an den Enden der Kolbenstange verwendet werden (Fig. 3a» 3^)» beträgt das Übersetzungsverhältnis zwisehen den Bewegungen des Kolbens und der Führung 44 1:2. Das gleiche Übersetzungsverhältnis von 1:2 besteht euch zwischen den Bewegungen des Zylindern 48 und der Führung ^4 in dem in Fig. 4a» 4b dargestellten Beispiel.

V/eitere Ausführungsformen sind im Rahmen der Beschreibung und der Ansprüche möglich.

Patentansprüche/ 009842/0328

At 7727/7.12.1967 - 6

Claims (4)

1b8384€ Patentansprüche

1. Vorschubvorrichtung für das Bohrgestänge von Bohrraschinen, bei denen ein Rotaryantrieb unter der Wirkung • ines druckmittelbetriebenen Treibsätzen auf einem Führungs-'■ahmen längsverschieblich angeordnet ist, wobei der aus einem "ylinder und einem mit diesem zusammenwirkenden Kolben bestehende Treibsatz über eine Transmission und TJmlenkrollen pit dem Rotaryantrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet , daß der Treibzylinder (48) im mittleren Teil des Führungsrahmens (16) angeordnet ist und daß sein Kolben mit zwei entgegengesetzten Kolbenstangen (49a» 49b) ausgerüstet ist, die an den Zylinderstirnseiten angeordnete Deckel (50a, 50b) durchragen, wobei an den Enden der hydraulisch verschiebbaren Teile (49a, 49b, 48) Umlenkrollen (47a, 47b) vorgesehen sind, über die Ketten (46a,46b, 46c, 46d) vom Rotaryantrieb (17, 44) zu Umkehrpunkten oder Anschlägen am Führungs- :-ahmen führen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umkehrpunkte als Umlenkpollenpaare (47c, 47d) ausgebildet sind, welche nahe der Zylinderdeckel (50a, 50b) am Führungsrahmen befestigt sind, daß die Umlenkrollen (47a, 47b) an den Enden der Kolbenstangen (49a, 49b) ebenfalls paarweise angeordnet sind und daß Ketten (46a, 46b, Ί6c, 46d) vom Rotaryantrieb über Jede der Umlenkrollen (47a, 47b) on den Enden der Kolbenstangen (49a, 49b) und über die Umlenkrollen (47c, 47d) den Zylinderdeckel·! (50a, 50b) zu Anschlägen .•in den Kolbenenden führen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß die beiden entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen (49a, 49b) von gleichem Durchmesser

009842/0328 &^Q °^l*"

At 7727/7.12.1967 - 7 -

-7- 168384C

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Enden der Kolbenstangen (49a, 49b) am Führungsrahmen (16) befestigt sind und an den Enden des Treibzylinders (4-8) Umlenkrollen (47a", 47b") angeordnet sind.

At 7727/7.12.1967

009842/0328

Le e rs e

ite