DE1583848A1 - Feed device for the drill rods of rock drilling machines - Google Patents

Description

De, Patentanwalt ₁₅8384£De, Patent Attorney £ _{15 8384}

Dipl.-Ing. W.BeyerDipl.-Ing. W.Beyer

Prankfurt/Main Freiherr-vom-Stein-Str.Prankfurt / Main Freiherr-vom-Stein-Str.

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Vorschubvorrichtung für das Bohrgestänge von GesteinsbohrmaschinenFeed device for the drill rods of rock drilling machines

Priorität der schwedischen Patentanmeldung Nr. 17 444/1966 vom 20. Dezember 1966Priority of the Swedish patent application No. 17 444/1966 of December 20, 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.The invention relates to a feed device for the drill rods of drilling machines, in which a rotary drive arranged to be longitudinally displaceable on a guide frame under the action of a pressure medium-operated propellant Is, the one consisting of a cylinder and one with this to- ' Ammen-acting piston existing propellant via a transmission and pulleys are connected to the rotary drive.

?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. It is known in drilling machines to achieve the advance of the drill rod, ie the drill rods or drill pipes, by means of a combination of chains, worm gears and an oil pressure motor. The specialist part in this system is that when the drill string is pulled, a force acts on the mast which tries to compress it. Likewise, the use of a hydraulic cylinder and chains is known, but which here comes to the Kastkompression another disadvantage added, therein -esteht that the inflowing amount of oil is not equal to the effluent, as the cylinder on both sides of are piston be n uf impact must and the piston only carries the piston rod on one side.

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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.The object of the invention is to provide an improved vorubbzw. To create a pulling device for the drill rods of rock drilling machines, through which no large compressive forces be transferred to the mast, so that it can be made thinner and lighter. Furthermore, the should be the rotary drive load-bearing part to be translated so veit with respect to the feed device that the entire waste length for the feed movement can be exploited.

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.A further object of the invention is that, in the case of the feed device created, the amount of pressure medium flowing in and out is exactly the same, so that a so-called closed hydraulic system can be used in conjunction with a pressure medium pump. The object is inventively achieved in that the driving cylinder of the guide frame in the central part, and in that pure flask is equipped with two opposite piston rods project through which is arranged on the cylinder end faces cover being provided at the ends of hydraulically shiftable ^r Peile deflection rollers, over guide the chains from the rotary drive to reversal points or stops on the guide frame.

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.One advantage of the invention is the weaker mast design, which is made possible by the fact that the pulleys are not attached directly to the mast, so that no breaking forces be transferred to him '. Another advantageous feature of the invention results from the bilateral arrangement of the Piston rods on the piston, through which a cylinder space of the same proportions is created on both sides of the piston, whereby the amount of pressure medium flowing in on one side is the same as that emerging from the opposite cylinder space.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeinpielen und unter Einbeziehung der Zeichnung genauer erläutert. The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments and with reference to the drawing.

009842/0328 oW XTtD At 7727/7.12.1967 - 3 -009842/0328 oW XTtD At 7727 / December 7, 1967 - 3 -

Ss zeigen:Ss show:

Pig. 1 eine Bohrmaschine mit der erfindungsgemäßen . Vorschubvorrichtung in perspektivischer Darstellung, Pig. 1 a drill with the inventive. Feed device in perspective view,

Fig. 2a einen Ausschnitt des Bohrmastes mit der erfindungsgemäßen Vorschubvorrichtung in Seitenansicht, 2a shows a detail of the drilling mast with the feed device according to the invention in a side view,

Fig. 2b einen Ausschnitt des Mastes mit der Vorschubvorrichtung in Vorderansicht,2b shows a section of the mast with the feed device in a front view,

Fig. 3a einen Seiten- und Frontausschnitt einer anderen ¹¹¹¹ Ausführung der Vorschubvorrichtung,3a shows a side and front section of another ¹¹¹¹ embodiment of the feed device,

Fig. 4a ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorschub-¹³²¹ vorrichtung,Fig. 4a a further embodiment of the feed device ^1321,

Fig. 5 den Grundriß des Mastes mit der Vorschubeinrichtung und einen Teilquerschnitt längs der Linie V-V in Fig. 2b.Fig. 5 shows the plan of the mast with the feed device and a partial cross-section along the line V-V in Figure 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."de drilling machine according to FIG. 1 contains a mobile base frame 12, a control station 13, a compressor 14, a hydraulic pump 15, a rotary drive 17 »mast supports 20 and one P-earmast 16. A drill rod carrier 19 and one from one Main gripper arm system 11 and an additional gripper arm system Existing rod magazine 10 for handling the drill rods is now attached to the mast 16 as components. The rotary drive is mounted on a guide 44 which, as shown in Fig. 1, Via the chains 46a, 46b and the pulleys 47a, 47b with the feed device according to the invention (not shown in Fig. 1) is connected.

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

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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.FIG. 2a shows a side view and FIG. 2b shows a front view of the rush 16 with the feed device. The latter consists of a preferably attached to the central part of the mast pressure cylinder 48, such as a hydraulically operated cylinder, a piston and two identical piston rods 49a and 49b at the opposite sides of the piston, the cylinder end faces closing the cylinder cover ¹ ^ Oa and project through 50b. The piston rods 49a and 49b are connected to the guide 44 of the rotary drive by four pulleys 47a, b, c, d running over chains 46a, b, c, d attached in pairs to the outer piston rod ends and rows of the cylinder covers 50a, 50b. The chains run from their stop points on the guide 44 over the pulleys of the piston rod ends and the cylinder cover to the stops at the ends of the piston rods.

^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. ^T n in Figs. 3a and 3b. Another embodiment of the invention is shown in which the parts corresponding to FIGS. 2a, b also bear the reference numerals used above. In this embodiment, the feed device contains only one deflection roller 47a, 47b at each piston rod end and only two chains 46a ¹ and 46b ¹ , which run from the stop points on the guide 44 via the respective deflection roller to the respective stop on the cylinder covers 50a and 50b.

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- In the feed device shown in FIGS. 4a and 4b, the piston rods 49a, 49b are supported on the mast 16, while the cylinder 48 is arranged to be longitudinally displaceable. -A pair of pulleys 47a ' ¹ and 47b ^{fl are} attached to each cylinder side, with two chains 46a' ¹ , 46c ^{lf running} over the upper pair of rollers 47a ' ¹ from separate stop points on the guide to stops near the cylinder center part. In the same way, two chains 46b " and 46d" connect the guide 44 via the lower pulley

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

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paar 47b'' mit dem Anschlag 51·pair of 47b '' with stop 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.Fig. 5 shows three of the eight pulleys of the embodiment 2, two rollers of the pair 47d and one of the pair 47b. In addition, the runners 52 for Guide 44 of the rotary drive 17 is shown.

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.The mode of operation of the feed device shown in FIG is as follows: To move down the driven by a drive spindle of the rotary drive 17 and by the rod holder 19 guided drill rod is the piston in the cylinder 48 pushed down by the connected hydraulic system. As a result, the piston rod 49a moves by the same amount into the cylinder around which the piston rod 49b is pushed out will. The same amount of pressure medium then flows out of the cylinder chamber below the piston as is pushed in from above will. With a piston displacement s, the feed rate * of the guide 3s »since each chain of this system has two deflection rollers is performed (Fig. 2a, 2b). The extension distance of the piston rod therefore only needs a third of the advance distance the guide on the mast to be in order to achieve the full length of movement of the guide 44 along the mast.

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.Tn the exemplary embodiments according to the invention, in which Swivel castors are only used at the ends of the piston rod (Fig. 3a »3 ^)» is the transmission ratio between the movements of the piston and the guide 44 1: 2. The same gear ratio of 1: 2 exists you between the movements of the cylinder 48 and the guide ^ 4 in the example shown in Fig. 4a »4b.

V/eitere Ausführungsformen sind im Rahmen der Beschreibung und der Ansprüche möglich.Further embodiments are possible within the scope of the description and the claims.

Patentansprüche/ 009842/0328Claims / 009842/0328

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Claims (4)

1b8384€ Patentansprüche€ 1,8384 patent claims 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.1. Feed device for the drill rods of drilling machines, in which a rotary drive under the action of a pressure medium-operated propellant charges on a guide Is arranged to be longitudinally displaceable, the cylinder consisting of a "ylinder" and a piston which cooperates with it Propellant charge is connected to the rotary drive via a transmission and steering pulleys, characterized that the drive cylinder (48) is arranged in the central part of the guide frame (16) and that its piston with two opposing piston rods (49a »49b) is equipped, the cover (50a, 50b) arranged on the cylinder end faces protrude, with the hydraulically at the ends displaceable parts (49a, 49b, 48) deflection rollers (47a, 47b) are provided via the chains (46a, 46b, 46c, 46d) from the rotary drive (17, 44) lead to reversal points or stops on the guide frame. 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. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the reversal points are designed as pairs of deflection pollen (47c, 47d) which are attached to the guide frame near the cylinder cover (50a, 50b), that the deflection rollers (47a, 47b) at the ends of the piston rods (49a, 49b) are also arranged in pairs and that chains (46a, 46b, Ί6c, 46d) from the rotary drive over each of the pulleys (47a, 47b) on the ends of the piston rods (49a, 49b) and over the pulleys (47c, 47d ) the cylinder cover ·! (50a, 50b) to stops • guide into the piston ends. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß die beiden entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen (49a, 49b) von gleichem Durchmesser 3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the two oppositely directed piston rods (49a, 49b) of the same diameter 009842/0328 &^Q °^l*" 009842/0328 & ^Q ° ^l * " At 7727/7.12.1967 - 7 -At 7727 / December 7, 1967 - 7 - -7- 168384C-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.4. Apparatus according to claim 1, characterized that the ends of the piston rods (49a, 49b) are attached to the guide frame (16) and to the Ends of the drive cylinder (4-8) deflection rollers (47a ", 47b") are arranged. At 7727/7.12.1967At 7727 / December 7, 1967 009842/0328009842/0328 Le e rs eLe e rs e iteite