DE3738116A1

DE3738116A1 - Bohrstangen-magazin mit automatisierter zu- und abfuehrung der bohrstangen fuer gestein-bohrmaschinen

Info

Publication number: DE3738116A1
Application number: DE19873738116
Authority: DE
Inventors: Artur Hethey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-18

Description

Stand der Technik

In der Gestein- und Erdenindustrie sind mechanische Zu- und Abführeinrichtungen der Bohrstangen für Bohrmaschinen, ins besondere für Großgeräte, bekannt. Bohrstangen-Magazine ge hören zum allgemeinen Stand der Technik. Der in der Regel große freie Raum um diese Bohrmaschinen bietet genügend Platz zur großzügigen Bemessung und Gestaltung von Magazinen, Zu- und Abführeinrichtungen für diese Bohrmaschinen.

Im untertägigen Bergbaubetrieb sind kleinere Bohrmaschinen erforderlich, die den engen Raumverhältnisen entsprechend an gepaßt sein müssen. Ein Zusatzgerät, wie das nachfolgend beschriebene Bohrstangen-Magazin mit automatisierter Zu- und Abführeinrichtung der Bohrstangen für die Bohrmaschine, erfor dert besondere konstruktive Maßnahmen. Die Bohrmaschinen müssen sehr oft in engen Streckenführungen bewegt werden; deshalb ist es erforderlich, daß die Zusatzgeräte schnell an- und abmon tiert werden können.

Beschreibung der Erfindung

In den Patentzeichnungen auf den Blättern 1, 2 und 3 ist das Bohrstangen-Magazin mit automatisierter Zu- und Abführung der Bohrstangen für die Bohrmaschine als Funktionsentwurf mit den wichtigsten Systemelementen dargestellt.

Blatt 1 zeigt die neue Erfindung in den vier wichtigsten Ansichten.

Auf den Blättern 2 und 3 sind die Ansichten wie auf Blatt 1 vergrößert gezeichnet. Auf Blatt 1 und 2 sind die Ansichten A und B in Fig. 1 und 1a, 2 und 2a in Richtung A und B der Fig. 3 zu sehen.

Auf Blatt 1 und 3 ist die Ansicht D in Fig. 3 und 3a in Richtung D der Fig. 1 zu sehen.

Auf Blatt 1 ist die Ansicht C in Fig. 4 in Richtung C der Fig. 3 zu sehen.

Auf Blatt 2 ist die Ansicht E in Fig. 5 in Richtung E der Fig. 3 zu sehen.

In das Trommel-Magazin 1, mit den einzelnen federnden Bohr stangenhaltern 2, werden die Bohrstangen 3 entgegen der federn den Haltekraft der Bohrstangenhalter 2 von Hand und mit den Greiffingern 14 hinein- und herausgeschoben. Seitlich des Trommel-Magazins werden die Bohrstangen 3 durch die Seiten wände 4 und 5 gehalten, wobei die Seitenwand 4 in Richtung der Bohrstangenachsen federnd gelagert werden kann. Durch die sichere Halterung der Bohrstangen 3 kann das gefüllte Trommel magazin 1 in einem Bohrbereich von 180° eingesetzt werden. Das Bohrstangen-Trommel-Magazin 1 ist in den Patentzeichnungen mit zwei mal acht Bohrstangenhaltern ausgerüstet, wovon nur je fünf mit Bohrstangen 3 belegt werden können.

Das Trommel-Magazin 1 mit den Bohrstangenhaltern 2 wird bei Zuführung der Bohrstangen 3 zur Bohrmaschine 6 auf dem Bohr rahmen 7 durch den Antrieb 8 linksherum gedreht und beim Zurück holen der Bohrstangen 3 von der Bohrmaschine 6 zum Trommel- Magazin 1 rechtsherum gedreht. Das Trommel-Magazin 1 mit dem Antrieb 8 und den Seitenwänden 4 und 5 ist seitlich auf den Konsolen 9 angeordnet, und diese sind mit dem Bohrrahmen 7 verbunden.

Gegenüber dem Trommel Magazin 1 auf der anderen Seite der Bohr maschine 6 und des Bohrrahmens 7 ist die Zu- und Abführeinrichtung 9 für die Bohrstangen 3 angeordnet.

Die Zu- und Abführeinrichtung 9 für die Bohrstangen 3 besteht im wesentlichen aus dem Teleskop-Kolbenzylinder 10, an dessen Kolbenstange 11 die Trägerplatte 12 für die zwei Griffeinheiten mit den Antrieben 13 und die je zwei Greiffinger 14 angebaut sind. Auf dem Teleskop-Kolbenzylinder 10 ist ein weiterer Teleskop zylinder 15 - in der Patentzeichnung als Vierkantrohr gezeichnet - angeordnet, wobei der innere Zylinder an der Trägerplatte 12 befestigt ist. Beim Ausfahren der Greiffinger 13 und 14 dient dieser zum Stabilisieren der Kolbenstange 11 des Teleskop- Kolbenzylinders 10. Die Teleskop-Zylinder 10 und 15 wurden des halb hier gewählt, weil längere Einkolben-Zylinder zu weit seitlich aus der Bohrmaschine 6 herausgeragt hätten.

An dem Teleskop-Kolbenzylinder 10 ist in der Ebene der Bohr achse 16 beiderseitig die geteilte Welle 17 angeordnet und in den zwei Lagern 18 und 19, die am Bohrrahmen 7 befestigt sind, drehbar und axial verschiebbar gelagert.

Mit dem Schwenkbetrieb 20, der am Lager 18 befestigt ist, werden die zwei Teleskop-Kolbenzylinder 10 und 15 mit der Trägerplatte 12 und den zwei Greifeinheiten 13, 14 in die zwei Funktionslagen geschwenkt. Der Kolbenzylinder 21 ist parallel der Welle 17 an dem Lager 19 angebaut, dessen Kolben stange 22 mit dem Finger 23 die Welle 17, mit der vorgenannten Zu- und Abführeinrichtung 9 axial in den Lagern 18 und 19 verschiebbar ist.

Funktionsablauf mit dem Bohrstangen-Magazin und der auto matisierten Zu- und Abführeinrichtung für Gestein-Bohr maschinen.

In dem an der Bohrmaschine gezeigten Bohrstangen-Magazin 1 werden maximal fünf Bohrstangen 3 in den einzelnen, federnden Bohrstangenhaltern 2 eingespannt. Die jeweils untenstehenden zwei mal drei Bohrstangenhalter 2 sind immer frei von Bohr stangen 3.

Die Zu- und Abführeinrichtung 9 steht während des Bohrbetriebes außerhalb des Bohrgetriebeweges, seitlich des Bohrrahmens 7. Die Greiffinger 14 zeigen nach oben. Im Bohrbetrieb müssen der Bohrmaschine 6 Bohrstangen zu- bzw. abgeführt werden. Für jede Bohrstange 3 muß die Zu- und Abführeinrichtung 9 um 90° in die Bohrachsenebene 16 durch den Schwenkbetrieb 20 geschwenkt werden. Die Kolbenstange 11 des Teleskop-Kolben zylinders 10 schiebt die Trägerplatte 12 mit den Greifein heiten 13, 14 in Greifstellung zur Bohrstange 3 im Bohrstangen- Magazin 1. Der Antrieb 13 für die Greiffinger 14 schließen die Greiffinger 14 kraftschlüssig um die Bohrstange 3. Die Kolbenstange 11 mit den Greiffingern 14 und der Bohrstange 3 fährt zurück bis Mitte Bohrgetriebeachse 16. Die Kolbenstange 22 mit dem Finger 23 des Hubzylinders 21 schiebt die Zu- und Abführeinrichtung 9 mit der Bohrstange 3 zum Einfädeln des Gewindes in Richtung der sich langsam drehenden Getriebe welle 24 der Bohrmaschine 6. Nach der Einfädelung wird die Haltekraft der Greiffinger gelöst, so daß die Greiffinger 14 jetzt als Führungslager dienen zum Einfädeln der Bohr stange 3 in die Bohrstange der Bohrstangen-Abfangvorrichtung 25.

Die Greiffinger werden jetzt ganz geöffnet und in die Aus gangsstellung zurückgefahren. Der Schwenktrieb 20 schwenkt die Zu- und Abführeinrichtung 9 in die Ausgangslage außer halb des Bohrmaschinenweges zurück, und die Kolbenstange 22 mit dem Finger 23 schiebt die Welle 17 mit der Zu- und Abführeinrichtung 9 in die Anfangsstellung zurück. Nach Beendigung des Bohrens müssen die Bohrstangen nach dem Prinzip des Zuführens wieder zurück ins Bohrstangenmagazin 1 befördert werden. Bei diesem Vorgang wird die Bohrstange 3, die noch in der Bohrwelle eingeschraubt ist, von den Greiffingern 14 kraftschlüssig gehalten, so daß die drehende Bohrwelle 24 sich vom Gewinde der Bohrstange 3 lösen kann.

Die Greiffinger 13, 14 haben die nachfolgenden drei beschriebe nen Funktionen zu erfüllen:

- Die Bohrstange 3 bei ihren Bewegungen im vorgenannten System kraftschlüssig mit den Greiffingern 14 zu halten.
- Der Bohrstange 3 beim Einfädeln in die Bohrstange der Bohrstangen-Abfangvorrichtung 25 als Führung zu dienen, d. h. die Greiffinger 14 umschließen die Bohrstange 3 ohne Druckspannung.
- Die noch eingespannte Bohrstange 3 in der Bohrwelle 24 von den Greiffingern 14 kraftschlüssig zu halten, so daß sich die drehende Bohrwelle 24 von dem Gewinde der Bohr stange 3 lösen kann.

Durch die sichere Halterung der Bohrstangen im Bohrstangen- Magazin und in der Zu- und Abführeinrichtung kann die Bohr maschine in einem Bohrwinkel von 180° zur Senkrechten ein gesetzt werden.

Claims

1. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstangen (3) im Trommel- Magazin (1) durch die federnde Haltekraft der Bohrstangen halter (2) fest gehalten werden.

2. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrstangen (3) im Trommel-Magazin (1) durch die Seitenwände (4 und 5) in axialer Richtung der Bohrstangen gehalten werden.

3. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführeinrichtung (9) schwenkbar um die Welle (17) und axial verschiebbar in den Lagern (18 u. 19) gegenüber dem Trommel-Magazin (1) an dem Bohrrahmen (7) angeordnet ist.

4. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführeinrichtung (9) mit der Greifeinrichtung (13, 14) während des Bohrvorganges, seitlich des Bohrrah mens (7) und außerhalb des Bohrwegbereiches des Bohrgetrie bes steht und zum Bohrstangenwechsel mit dem Schwenktrieb (20) um 90° in die Bohrmitte-Ebene (16) geschwenkt wird.

5. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (14) drei Funktionen zu erfüllen haben:

- Die Greiffinger (14) halten die Bohrstangen (3) bei Bewe gung der Zu- und Abführeinrichtung (9) fest.
- Die Greiffinger (14) ohne Spannkraft dienen als Gleit führungen für die Bohrstangen (3).
- Die Greiffinger (14) halten die Bohrstangen (3) beim Lösen aus dem Gewinde der Bohrwelle (24) fest.

6. Bohrstangen-Magazin mit mechanischer Zu- und Abführ einrichtung der Bohrstangen für Gestein-Bohrmaschinen nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Abführeinrichtung (9) für die Bohrstangen (3) ihre gradlinige Bewegung und die erforderliche Stabilisie rung durch die Teleskop-Kolbenzylinder (10 und 15) erhält.