DE2748925A1

DE2748925A1 - Gesteinsbohrgeraet

Info

Publication number: DE2748925A1
Application number: DE19772748925
Authority: DE
Inventors: Carl Goesta Bernhard Ekwall; Bo Erik Forsberg
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1976-11-04
Filing date: 1977-11-02
Publication date: 1978-05-11
Also published as: CA1068676A; SE423253B; FI773279A; SE7612275L; US4161990A

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. W.Beyer 274892 5 Dipl.-Wirtech.-Ing. B.Jochein

Frankfurt am Main Staufenstr. 36

In Sachen:

Atlas Copco AB Nacka /Schweden

Gesteinsbohrgerät

Die Erfindung betrifft ein Gesteinsbohrgerät, bestehend aus einem Bohrhammer, der mittels eines motorisch angetriebenen Schlittens längs einer Bohrlafette verfahrbar ist und eine vordere Öffnung aufweist, in die das hintere Ende eines Bohrstrangs, worunter nachstehend auch ein einzelner Bohrstahl verstanden wird, einführbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Aufnahme- und Halteeinrichtungen für den Bohrstrang zu verbessern, und zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Bohrstrang in die vordere Öffnung des Bohrhammers frei einführbar und frei daraus herausziehbar ist und am Schlitten eine Arretierung zum Zurückhalten des Bohrstrangs Im Bohrhammer angebracht ist.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigern

Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht eines erfindungsgenäeen Bohrgeräts,

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Fig. 2 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1,

wobei sich der Bohrhammer in einer verschwenk· ten Stellung befindet,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Schnittlinie 3-3 in Fig. 1 und 5,

Fig. 4 einen Querschnitt nach Schnittlinie 4-4 in Fig. 1,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil des in Fig. 1 dargestellten Bohrhammers,

Fig. 6 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 5,

wobei jedoch einige Einzelteile eine andere Stellung einnehmen,

Fig. 7 einen Querschnitt nach Schnittlinie 7-7 in Fig. 6,

Fig. 8 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 5 durch ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bohrgeräts,

Fig. 9 einen Querschnitt nach Schnittlinie 9-9 in Fig. 8.

Fig. 1 zeigt den mittleren Bereich einer Bohrlafette 11, auf der ein Schlitten 12 axial verschieblich geführt ist. Der Schlitten trägt einen mit Druckluft betriebenen Bohrhammer 13, dem das Antriebsfluid, nämlich Druckluft sowie Spülwasser und Schmieröl über drei Schläuche 14, 15, 16 zugeführt werden. Längs der Lafette erstreckt sich eine Antriebskette 18 (Fig. 3) für den Vorschub und zum Zurückziehen des Schlittens 12 mit dem Bohrhammer 13. Die An-

triebskette 18 ist mit beiden Enden am Schlitten 12 befestigt und läuft über Umlenk-Kettenräder an den Enden der Lafette. Ein hydraulischer Vorschubmotor 19 wirkt über die Kette 18 auf den Schlitten 12 und kann diesen somit in beiden Richtungen längs der Lafette verfahren. Das hintere· Ende des Schlittens 12 hat zwei aufrechtstehendc Halterungen 2o, 21, während vorn am Schlitten eine einzige aufrechtstehende Halterung 22 angebracht ist. Line Gelenkachse 23 erstreckt sich frei drehbar durch die beiden hinteren Halterungen 2o_r 21. Auf der Gelenkachse 23 sitzen zwei Tragglieder 24, 25, die mit zwei entsprechend geformten Ansätzen 26, 27 am hinteren Teil des Gehäuses des Eohrhairjners verschraubt sind. Das hintere Ende des Bohrhammers ist somit durch die Gelenkverbindung 2o-25 verschwenkbar auf dem Schlitten gelagert.

Das Vorderteil des Bohrhammers hat zwei Ansätze 28, 29, die mittels Schrauben 3o, 31 an der Halterung 22 festgeschraubt sind. Die Halterung 22 besteht aus einem festen Teil 32 und einem lösbaren oberen Teil 33. Die Schrauben 3o, 31 erstrecken sich durch den lösbaren Teil 33 bis in den festen Teil 32 und halten diese beiden Teile zusammen. Der obere, lösbare Teil 33 hat ein Loch 34 zur Durchführung eines Bohrstrangs 75, der im AusfOhrunqsbeispiel nach Fig. 1 bis 7 ein einteiliger Cohrstahl mit sechseckigem Schaft 36 und einem Kragen 35 ist. Im lösbaren Teil 33 der Halterung 22 sitzen zwei Stangen 37, 38 verschieblich in Bohrungen. Die beiden Stangen 37, 38 sind an ihren unteren Enden durch eine Platte 39 und an ihren oberen Enden durch einen Handgriff 4o verbunden. Auf den Stangen 37, 38 sitzen Schraubenfedern 41, 42, welche die Stangen in der in Fig. 3 und 5 gezeigten Stellung halten. Die Stangen 37, 38 bilden eine Arretierurg für den Kragen 35 des Bohrstahls, so daß dieser nicht über die in Fig. 6 gezeigte Stellung hinaus nach vorn heraus-

gezogen werden kann. Die Stangen 37, 38 haben kreisabschnittförmige Aussparungen 43, 44, die den Kragen 35 hindurchlassen, nachdem die Stangen mittels des Handgriffs 4o etwas hochgezogen worden sind.

Das Gehäuse des Bohrhammers besteht aus einem mittleren Teil 45, der den Schlagmotor aufnimmt, einem mittels Schrauben 48, 49 mit diesem verbundenen Vorderteil 46 und einem ebenfalls mit dem mittleren Teil verschraubten hinteren Teil. In Fig. 5 ist der vordere Bereich des HammerkolLens 5o des Schlagmotors in derjenigen Stellung gezeigt, in welcher er auf die hintere F:ndfläche des nohrstahls auftrifft. Im vorderen Teil 46 des Gehäuses ist mittels zweier Lager 52, 53 eine sog. Bohrhülse 51 drehbar gelagert, auf die ein Schneckenrad 54 aufgekeilt oder aufgeschraubt ist. Mit letzterem wirkt eine Schnecke 55 zusamrien, die durch einen ir.it Druckluft betriebenen, in beiden Drehrichtungen laufenden Getriebemotor 56 angetrieben wird. Die Eohrhülse 51 hat eine Auskleidung in Form einer Bronzsbüchse 57, die mit leichtem Preßsitz in die Pohrlmlse eingesetzt ist. Die äußere Oberfläche der Auskleidung 57 hat die Form einer dreiteiligen Epitrochoide, und ihre innere Oberfläche hat eine ähnlich Form.

Zwischen dem Schaft 36 des Eohrstahls und der Auskleidung 57 befindet sich eine VerschleiflbuchsG 5F> aus Stahl. Dioso stcPt mit dem axial hinteren Inde gegen einer. axi?l verschieblichen und frei drehbaren Kolben 59, dor durch den Druck in einer Luftkanuiier 6o beaufschlagt wird, welcher Druckluft durch einen Kanal 61 zugeführt wird. Die Verschleißbuchse 58 empfängt in einer im Querschnitt sechseckigen öffnung 76 c'en Schaft 36 des Itohrstahls 75.

Die Vorschubkraft wird während des Bohrvorgangs vom Schlitten 12 über das Gehäuse 45, 46, 47 des Bohrhammers und aas Luftkissen in der Kai.är.^r 6o auf den Kolben 59

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und von diesem über die Verschleißbuchse 58 auf den Kragen 35 des Bohrstahls übertragen, wie aus Fig. 5 ersichtlich.

Kenn der Bohrhammer mittels des Vorschubmotors 19 zurückgezogen wird, halten die Stangen 37, 38 den Kragen 35, während der obere, lösbare Teil 33 der Halterung 22 die Verschleißbuchse 58 daran hindert, nach vorn herauszufallen, indem diese Teil der Halterung 22 eine Aostützung für die vordere Endfläche der Verschleißbuchse 5? bildet, wie aus Fig. 6 ersichtlich.

Zwischen der Auskleidung 57der Bohrhülse und der Verschleißbuchse 58 sind drei drehmomentübertragende Oberflachen vorhanden, die durch schräg angelegte Schmiernuten 62 (s.Fig.2) in der äußeren Oberfläche der Verschleißbuchse 5ß geschmiert werden. Da die Oberflächen zwischen der Auskleidung 57 und der Verschleißbuchse 58 groß und gut geschmiert sind, tritt dort trotz axialer Bewegung und Drehmomentübertragung nur geringer Verschleiß auf. Die innere Oberfläche dor Verschleißbuchse 58 und der Kragen 36 des Bohrstahls unterliegen jedoch beträchtlichem Verschleiß. Wenn die Verschleißbuchse 58 ersetzt werden muß, werden die Schrauben 3o, 31 gelöst und der Bohrhammer wird gemäß Fig. 2 nach aufwärts geschwenkt und beispielsweise mittels eines HoIzstücks 63 unterstützt. Nunmehr kann die Verschleißbuchse 58 von Hand nach vorn herausgenommen und eine neue Büchse eingesetzt werden. Die Maschine wird danach wieder zurückgeschwenkt und auf der Halterung 22 festgeschraubt.

Wenn die Maschine gemäß Fig. 2 hochgeschwenkt ist, kann der gesamte vordere Teil 46 des Gehäuses mit dem Motor 56 und dem Schneckengetriebe 54, 55 leicht ausgewechselt werden, wozu nur die beiden Schrauber 48, 49 (Fig. 7) gelöst zu werden brauchen. Da das Schneckengetriebe 54, 55 mittels eines vorderen Dichtungsrings 64 und hinterer

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Dichtungsringe 65, die zwischen dem vorderen Gehäuseteil 46 und der Bohrhülse 51 dichten, vollständig abgedichtet ist, kann das gesamte Getriebegehäuse, d.h. der vordere Gehäuseteil 46 mit samt seinem Inhalt so, wie es ist, abgenommen und gegen ein anderes fertiges Getriebegehäuse aus-' gewechselt werden, ohne daß Schmutz in eines der Getriebegehäuse gelangt.

In Fig. 8 und 9 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei welchem der Bohrhammer und die vordere halterung 22 zum Bohren mit Bohrgestängeverlängerungen anstatt mit einem einzigen Bohrstahl ausgelegt sind. Hierzu ist der obere, lösbare Teil 33 der vorderen Halterung 22 durch ein anderes Oberteil 33 ersetzt worden, auf welchem mittels zweier Schrauben 67, 68 ein Lagerteil 66 befestigt ist. Das letztere führt einen herkömmlichen Bohrstrangadapter 69, welcher ein verstärktes hinteres Ende 7o hat, das zweckmäßigerweise dieselbe äußere Form wie die Verschleißbuchse 58 hat, so daß dieselbe Auskleidung 57 der Bohrhülse sowohl baim Bohren mit einteiligem Bohrstahl als auch beim Bohren mit Verlängerungsstangen benutzt werden kann. Im Beispielsfall nach Fig. 8 ist der verstärkte Teil 7o des Adapters und die Auskleidung 57 als . Vielkeilverbindung ausgebildet, welche alternativ zu der in Fig. 5 bis 7 gezeigten Verbindung verwendet werden kann. Das Lagerteil 66 hat eine Büchse 71, die drehbar in einem Lager 72 aufgenommen ist und eine nach hinten weisende Endfläche 73 aufweist, die einen Anschlag für die vordere Fläche des verstärkten Teils 7o des Adapters bildet. Die hintere Endfläche des verstärkten Teils 7o des Adapters liegt am Kolben 59 an.

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Claims

Patentansprüche

1. Gesteinsbohrgerät, bestehend aus einem Lonrharuner,. der mittels eines motorisch angetriebenen Schlittens längs einer Bohrlafette verfahrbar ist und eine vordere öffnung aufweist, in die das hintere Ende eines Tohrstrangs einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrstrang (36, 75; 69, 7o) in die vordere öffnung des Bohrhammers (13) frei einführbar und frei daraus herausziehbar ist und am Schlitten (12) eine Arretierung (37, 38; 71, 73) zum Zurückhalten des Bohrstrangs im Bohrhammer angebracht ist.

2. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Eohrhammer (13) eine rotierend antreibbare Bohrhülse (51) aufveist, die mit einen darin axial geführten Ubertragungsteil (58, 7o) formschlüssig-drehfest in Eingriff steht, welches zwischen einer an einem die Vorschubkraft übertragenden Stützteil (59) anliegenden hinteren Stellung und einer durch die Arretierung (37, 38; 71, 73) bestimmten vorderen Stellung verschieblich ist.

3. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daF das Ubertragungsteil (58) eine Verschleißbuchse ist, deren innere Oberfläche zum Schaft (36) des Bohrstrangs (75) passend ausgebildet ist und dessen vordere Endfläche eine Stützfläche für einen Kragen (35) am Bohrstrang (75) bildet, wobei die Arretierung (37, 38) einen vorderen Anschlag für den Kragen (35) bildet.

4. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Ubertragungsteil (7o)

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ein verstärktes hinteres Ende eines Bohrstrangadapters (69) ist.

5. Gesteinsbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arre.·¹· tierung (37, 38) zum Zurückhalten des Bohrstrangs (36, 75; 69, 7o) an einer Halterung (22) für den Bohrhammer (13)
angebracht ist.

6. Gesteinsbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrhammer (13) an seinem hinteren Ende mittels ainer Gelenkverbindung (2o-25) verschwenkbar auf dem Schlitten (12)
gelagert ist.

7. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse des Bohrhaiuners (13) aus einem mittleren Teil (45), welcher einen Schlagmotor (5o) enthält, und ainem vorderen Teil (46)
besteht, welcher insgesamt als Motor- und Getriebeeinheit vom mittleren Teil (45) lösbar ist.

8. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Motor- und Getriebeeinheit (46) mit Befestigungsmitteln (28, 29) versehen
ist, die lösbar mit einer vorderen Abstützung (22) auf
dem Schlitten (12) zu verbinden sind, während die Gelenkverbindung (2o-25) eine hintere Abstützung für den Bohrhammer (13) bildet.

9. Gesteinsbohrgerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Motor- und Cetriobeeinheit (46) Lager (52, 53) sowie Dichtungsringe (64, 65) vor und hinter diesen Lagern umfaßt, wobei die Dichtungsringe die Lager auch schützen, wenn die Motor- und Gctriebeelnheit vom übrigen Teil des Bohrhammers
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