DE4210872A1 - Bohrgeraet - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Bei derartigen bekannten Bohrgeräten wird ein langer hydrau
lischer Arbeitszylinder dazu verwendet, den Bohrtisch anzu
heben und abzusenken. Es gibt zwar Arbeitszylinder mit
recht großem Hub; auch mit derartigen teuren Arbeitszylin
dern läßt sich aber der Bohrtisch nicht über die gesamte
Länge des Mäklers bewegen, dessen Länge in der Praxis bei
etwa 20 m in liegt. Typischerweise beträgt der Hub eines der
artigen Vorschubzylinders etwa 8 m.
Für verschiedene Anwendungen wäre es aber wünschenswert,
den Bohrtisch um eine noch größere Strecke, vorzugsweise
über die gesamte Länge des Mäklers bewegen zu können.
Hierzu schafft die Erfindung ein Bohrgerät gemäß Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Bohrgerät wird die Verfahrbarkeit
des Bohrtisches auf dem Mäkler um sehr große Strecken mit
geringem mechanischem Aufwand erzielt. Die Antriebseinrich
tung arbeitet auch im Langzeitbetrieb zuverlässig und er
fordert nur wenig Wartung. Durch den Spannzylinder wird
unabhängig von äußeren Störeinflüssen (Temperaturänderungen,
elastische Längung des Spillseiles unter Last, unterschied
liche Länge des momentan auf einer gewölbten Oberfläche auf
gewickelten Abschnittes des Spillseiles) eine konstante
Spannung im Spillseil aufrechterhalten.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter
ansprüchen angegeben.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 3 befinden sich beide
Befestigungsstellen des Spillseiles auf dem Bohrtisch, sind
also nach einem Absinken des Bohrtisches zur Erdoberfläche
leicht zugänglich. Man kann so das Spillseil besonders
leicht ab- und anbauen. Darüber hinaus ist das untere Ende
des Mäklers frei von der Spanneinrichtung, so daß der Bohr
tisch bis zum unteren Mäklerende bewegt werden kann.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im
Hinblick auf kompakten Aufbau der Spanneinrichtung auf dem
Bohrtisch von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 wird
erreicht, daß die Seiltrums über den größten Teil ihrer
Erstreckung unter kleinem Abstand vor der Mäklervorderflä
che laufen.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 6 baut der Antrieb zur
Höhenverstellung des Bohrtisches besonders kompakt und läßt
sich auf dem Bohrtisch noch unterbringen, ohne daß die Hand
habung der Antriebsstange für das Bohrwerkzeug behindert
würde.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 7 hat man eine drehmomen
tenfreie Höhenverstellung des Bohrtisches. Darüber hinaus
hat man dann, wenn jedes der Spillseile so ausgelegt ist,
daß es das gesamte Gewicht des Bohrtisches zu tragen vermag,
auch doppelte Sicherheit.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß 9 oder Anspruch
10 ist es möglich, den Bohrtisch auch mit großer Kraft nach
unten zu drücken (z. B. um einen Bohrer in hartem Untergrund
vorwärts zu treiben oder ein Bohrrohr, mit welchem die
Bohrlochwand abgestützt werden soll, in das Bohrloch hinein
zudrücken) oder auch mit großer Kraft nach oben zu bewegen
(z. B. um Bohrrohr zu ziehen).
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ermög
licht das Ausgleichen großer Änderungen des Spillseiles bei
kleinem Hub des Spannzylinders.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei
spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigt
Fig. 1 eine schematische Frontansicht eines Bohrgerätes,
das an einem Fahrgestell befestigbar ist;
Fig. 2 eine seitliche Ansicht des Bohrgerätes nach Fig.;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Hydraulikanlage, die zum
nach unten und nach oben Bewegen des Bohrtisches
des Bohrgerätes nach den Fig. 1 und 2 dient;
Fig. 4 ein Blockschaltbild einer abgewandelten Hydraulik
anlage, die zum nach unten und nach oben Bewegen
des Bohrtisches des Bohrgerätes nach den Fig.
1 und 2 dient;
Fig. 5 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, in welcher
jedoch ein abgewandeltes Bohrgerät gezeigt ist;
Fig. 6 eine seitliche Ansicht eines Bohrtisches mit ab
gewandelter Befestigung des unteren Endes des
Spillseiles; und
Fig. 7 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 5, in welcher
ein weiter abgewandeltes Bohrgerät gezeigt ist.
In Fig. 1 ist mit 110 ein Mäkler bezeichnet, der über zwei
in seinem unteren Abschnitt vorgesehene rückseitige in Mäk
lerlängsrichtung beabstandete Haltelaschen 112, 114 mit
einem in den Fig. 1 und 2 nicht wiedergegebenen Fahrge
stell verbindbar ist.
Auf dem Mäkler 110 ist ein als Trägerfachwerk ausgebildeter
Bohrtisch 116 geführt. Dieser trägt einen Motor 118, der
auf eine um eine vertikale Achse drehbare Antriebshülse
120 arbeitet. Diese hat eine mittige Vierkant-Aufnahme für
eine Bohrerstange (nicht gezeigt).
Beim oberen Ende des Mäklers 110 sind zwei Umlenkscheiben
122a, 122b symmetrisch zur Mäklermittelebene gelagert. Ihre
Achsen stehen senkrecht auf der Mäklervorderfläche. Ähnlich
sind beim unteren Ende des Mäklers 110 zwei Umlenkscheiben
124a, 124b vorgesehen. Über diese Umlenkscheiben laufen
zwei Spillseile 128a, 128b, deren eines, "oberes" Ende
jeweils an einer Befestigungslasche 130a, 130b des Bohrti
sches 116 befestigt ist, deren innenliegendes Trum einen
mehrere Windungen umfassenden Seilabschnitt 132a, 132b auf
weist, der über eine Windentrommel 134a bzw. 134b geführt
ist, wobei die Ebenen dieser Windungen senkrecht auf der
Zeichenebene stehen; das zweite, "untere" Ende der Spill
seile 128 ist jeweils mit dem Ende einer Kolbenstange 136a,
136b verbunden, die zu einem hydraulischen Spannzylinder
138a, 138b gehört, der auf der in Fig. 1 linken bzw. rech
ten Seitenfläche des Bohrtisches 116 fest angebracht ist.
Die Windentrommeln 134a, 134b sind als hohle Teile ausge
bildet, und in ihrem Inneren sind Hydromotoren 140a, 140b
angeordnet.
Die Spannzylinder 138 halten die Spillseile 128 unter so
großer Zugspannung, daß die Spillseile nicht auf der Ober
fläche der Windentrommeln 134 rutschen. Verbindet man nun
die eine Arbeitsöffnung der Hydromotoren 140 mit einer
Druckmittelquelle, ihre andere Arbeitsöffnung mit einer
Rücklaufleitung, so drehen sich die Hydromotoren in einer
Richtung, z. B. in Fig. 1 von links gesehen im Uhrzeiger
sinne, und hierdurch wird der Bohrtisch 116 angehoben.
Bei hydraulischer Verriegelung der Hydromotoren 140 bleibt
die Lage des Bohrtisches 116 erhalten, und bei Vertauschen
der Druckbeaufschlagung der Hydromotoren 140 wird der Bohr
tisch 116 abgesenkt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind die Hydromotoren 140a
und 140b parallel geschaltet an die Auslaßöffnungen eines
4/3-Servoventiles 142 angeschlossen, dessen eine Einlaßöff
nung mit der Vorderseite einer Druckölpumpe 144 und dessen
andere Einlaßöffnung mit einer Rücklaufleitung 146 verbun
den ist. Die Erregung der Magnete des Servoventiles 142
erfolgt unter Verwendung eines Umschalters 148.
An die Förderseite der Druckölpumpe 144 und an die Rück
laufleitung 146 können im übrigen auch noch der Motor 118
und weitere Druckölverbraucher des Bohrtisches angeschlos
sen sein, die mit vergleichbarem Arbeitsdruck arbeiten.
Hierunter könnten im Prinzip auch die Spannzylinder 138
sein. Beim hier betrachteten Ausführungsbeispiel wird für
diese aus Sicherheitsgründen und im Hinblick auf besonders
hohen verfügbaren Druck eine gesonderte Druckölversorgung
vorgezogen.
Zu dieser gehört eine Druckölpumpe 150, die über ein in die
Durchlaßstellung vorgespanntes 2/2-Servoventil 152 mit den
parallel geschalteten Arbeitsräumen der Spannzylinder 138
verbunden ist. An den Auslaß der Druckölpumpe 150 ist ein
erstes Druckbegrenzungsventil 154 angeschlossen, welches
zu einer Rücklaufleitung 156 führt. Der Auslaß des Servo
ventiles 152 ist über ein zweites Druckbegrenzungsventil
158 mit der Rücklaufleitung 156 verbunden. Der Öffnungs
druck des zweiten Druckbegrenzungsventiles 158 ist erheb
lich größer als derjenige des ersten Druckbegrenzungsven
tiles 154. Typischerweise kann sein Öffnungsdruck etwa das
sechs- bis zehnfache des Öffnungsdruckes des ersten Druck
begrenzungsventiles betragen.
Der Betätigungsmagnet des Servoventiles 152 ist mit demje
nigen Ausgang des Umschalters 148 verbunden, von dem her
auch derjenige Magnet des Servoventiles 142 erregt wird,
der das Absenken des Bohrtisches 116 herbeiführt.
Die in Fig. 3 gezeigte Hydraulik arbeitet folgendermaßen:
Da die zweiten Arbeitsräume der Spannzylinder entlüftet
(oder frei mit dem Rücklauf verbunden) sind, erfolgt das
Nachspannen durch Zuführen von Drucköl zum Arbeitsraum,
das Nachlassen durch Verdrängen von Hydrauliköl aus dem
Arbeitsraum.
Steht der Bohrtisch 116 still oder wird er angehoben, so
befindet sich das Servoventil 152 in der in der Zeichnung
wiedergegebenen Ruhestellung. In den Arbeitsräumen der
Spannzylinder 138 wird der durch das erste Überdruckventil
154 vorgegebene Druck aufrechterhalten. Wird das Spillseil
effektiv länger, z. B. weil es nun mit einem größeren Ab
schnitt über den kleineren mittigen Abschnitt der gewölb
ten Windentrommel 134 geführt wird, spannt der zugeordnete
Spannzylinder 138 diese zusätzlich zur Verfügung stehende
Seillänge weg. Umgekehrt kann der Spannzylinder 138 durch
Ausfahren seiner Kolbenstange 136 auch jederzeit wieder
ein Seilstück bereitstellen, wenn das Spillseil nun über
größeren Durchmesser aufweisende Randabschnitte der Winden
trommel geführt wird. Das zweite Druckbegrenzungsventil 158
ist unter dessen Arbeitsbedingungen stets geschlossen.
Wird der Umschalter 148 in die in Fig. 3 untere Arbeits
stellung bewegt, wodurch der Bohrtisch 116 nach unten be
wegt wird, so wird das Servoventil 152 in die Schließstel
lung geschaltet. Nun stellen die Spannzylinder 138 eine
harte Abfederung des unteren Endes des Spillseiles dar,
und man kann über die Windentrommel 134 am Spillseil nun
mit großer Kraft nach oben ziehen, wodurch der Bohrtisch
mit entsprechend großer Kraft nach unten gedrückt wird,
z. B. um ein Bohrrohrstück mit großer Kraft vorzutreiben.
Unter derartigen Arbeitsbedingungen öffnet dann das zweite
Druckbegrenzungsventil 158 bevor im betrachteten Spillseil
eine Spannung auftritt, die zu einer Beschädigung oder zu
einer Zerstörung dieses Seiles führen könnte.
In Abwandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig. 3 könnte
man die Druckleitung der hydraulischen Spanneinrichtung
direkt auch mit der Förderseite der ersten Druckölpumpe
144 und die Rücklaufleitung 156 auch direkt mit der Rück
laufleitung 146 verbinden, wenn man über die Bemessung der
Spannzylinder 138 gewährleistet, daß auch bei niedereren
Drücken eine ausreichende Spannkraft bereitgestellt wird.
Im Hinblick auf möglichst kompakten Aufbau des Bohrtisches
ist es aber vorzuziehen, mit kleineren Spannzylindern aus
zukommen und dafür mit höherem Druck in der hydraulischen
Spanneinrichtung zu arbeiten.
Eine weitere Abwandlung der Hydraulikanlage nach Fig. 3
zeigt Fig. 4. Zur wahlweisen Erhöhung des Öffnungsdruckes
ist das Druckbegrenzungsventil 154 mit einem Vorspannzylin
der 155 versehen, der hier als mit der Vorspannfeder mecha
nisch in Reihe geschaltet gezeigt ist, für sehr starke
Änderungen des Öffnungsdruckes aber auch parallel zur
Vorspannfeder angeordnet werden kann. Sein Arbeitsraum ist
mit dem in Fig. 4 oberen Auslaß des Servoventiles 142
verbunden, wo beim Nachuntenbewegen des Bohrtisches Druck
ansteht.
Die Hydraulikanlage nach Fig. 4 arbeitet wie die nach
Fig. 3: Beim Nachuntenbewegen des Bohrtisches 116 sind
die Spannzylinder 138 harte Federn; beim Nachobenfahren des
Bohrtisches ist der Vorspannzylinder 155 drucklos, und das
Druckbegrenzungsventil öffnet gegen die bloße Kraft seiner
Vorspannfeder.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 sind Teile des Bohr
gerätes, die obenstehend schon beschriebenen Teilen von
der Funktion her entsprechen, wieder mit denselben Bezugs
zeichen versehen. Diese werden nachstehend nicht nochmals
im einzelnen beschrieben.
Bei dem Bohrgerät nach Fig. 5 erstrecken sich die beiden
Spillseile 128a und 128b parallel zu den Seitenflächen des
Mäklers 110. Obere Enden der Spillseile sind direkt an
seitlichen Ansätzen 160a, 160b des Mäklers 110 festgelegt.
Die unteren Enden der Spillseile sind mit den Kolbenstan
gen 136 der Spannzylinder 138 verbunden, die nun an un
teren seitlichen Ansätzen 162a, 162b des Mäklers 110 fest
gelegt sind.
Die Windentrommeln 134 sind nun in seitlich auskragenden
Lagergehäusen 164a, 164b angeordnet, die wieder beim oberen
Ende des Bohrtisches 116 liegen.
In Verbindung mit dem Bohrgerät nach Fig. 5 kann die hy
draulische Schaltung gemäß Fig. 3 oder 4 gleichermaßen
verwendet werden. Die Funktion des Bohrgerätes ist im
wesentlichen die gleiche.
Will man mit einem Spannzylinder verhältnismäßig kleinen
Hubes größere Längenänderung in einem Spillseil kompensie
ren, so kann man das eine Ende des Spillseiles anstelle
direkter Befestigung an der Kolbenstange 136 über eine
Flaschenanordnung 166 führen, wie in Fig. 6 schematisch
dargestellt. Die eine, feststehende Rollenanordnung 168
des Flaschenzuges ist z. B. fest mit der Unterseite des
Bohrtisches 116 verbunden, während die andere, vertikal
verschiebbar am Bohrtisch 116 geführte Rollenanordnung 170
an die Kolbenstange 136 des Spannzylinders 138 angekoppelt
ist. In an sich bekannter Weise erhält man so für jedes
Rollenpaar eine Verdoppelung des bei gegebenem Hub des Spann
zylinders wegspannbaren Seilstückes.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 entspricht demjenigen
nach Fig. 5 mit der Maßgabe, daß die oberen Enden der
Spillseile 128a, 128b durch zusätzliche hydraulische Spann
zylinder 172a, 172b mit dem oberen Mäklerende verbunden
sind.
Die Zusatz-Spannzylinder 172 werden analog zu den Spann
zylindern 138 an den Ausgang der Druckölpumpe 144 ange
schlossen, wobei aber ein gesondertes Trennventil für die
Zusatz-Spannzylinder vorgesehen wird. Letzteres wird dann
erregt. Wenn der Bohrtisch 116 zum Ziehen eines Bohrrohres
mit besonders großer Kraft nach oben bewegt werden soll.
Unter allen anderen Betriebsbedingungen werden die Zusatz-
Spannzylinder nur mit dem durch das erste Druckbegrenzungs
ventil 154 eingestellten Druck beaufschlagt.
Claims (11)
1. Bohrgerät mit einem Mäkler (110), mit einem auf diesem
verfahrbaren Bohrtisch (116) und mit einer Antriebsein
richtung zum Anheben und Absenken des Bohrtisches (16),
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung auf
weist: mindestens ein Spillseil (128), welches einen bei
einem oberen Mäklerabschnitt abgestützten (122) oberen Seil
abschnitt und einen bei einem unteren Mäklerabschnitt abge
stützten (124) unteren Seilabschnitt aufweist, sowie eine
Windentrommel (134), die drehbar auf dem Bohrtisch (116)
angeordnet ist und über welche ein mindestens eine volle
Windung, vorzugsweise mehrere volle Windungen umfassender
Abschnitt (132) des Spillseiles (128) kraftschlüssig gewic
kelt ist, und daß mindestens einem der Enden des Spillsei
les (128) ein hydraulischer Spannzylinder (138) zugeordnet
ist.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein einziger Spannzylinder (138) dem nicht
mit dem Gewicht des Bohrtisches (116) belasteten Ende
des Spillseiles (128) zugeordnet ist.
3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich
net, daß das Spillseil (128) um eine beim oberen Ende
des Mäklers (110) vorgesehene obere Umlenkscheibe (122)
sowie eine beim unteren Ende des Mäklers (110) vorgesehene
untere Umlenkscheibe (124) umläuft und das eine Ende des
Spillseiles (128) direkt oder über einen Zusatz-Spannzylin
der mit dem Bohrtisch (116) verbunden und das andere Ende
des Spillseiles (128) mit dem Abtriebsteil (136) des Spann
zylinders (138) verbunden ist, wobei der Spannzylinder (138)
auf dem Bohrtisch (116) fest angebracht ist.
4. Bohrgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannzylinder (138) und gegebenenfalls der
Zusatz-Spannzylinder auf einer Seitenfläche des Bohrtisches
(116) angebracht ist.
5. Bohrgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Achsen der Umlenkscheiben (122, 124) senk
recht auf der vorderen Mäklerfläche stehen.
6. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Windentrommel (134) hohl ausge
bildet ist und einen auf sie arbeitenden Hydromotor (140)
aufnimmt.
7. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwei Antriebseinrichtungen vorgesehen
sind, die spiegelbildlich zur Mäklermittelebene sind.
8. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Gruppe der Spannzylinder (138) für
die unteren Seilenden und eine etwaige Gruppe von Spann
zylindern (172) für die oberen Seilenden jeweils an minde
stens ein Druckbegrenzungsventil (154) angeschlossen sind.
9. Bohrgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
die Druckbegrenzungsventile (154) jeweils einen Vorspann
zylinder (155) aufweisen, der für die untere Spannzylinder
gruppe beim Abwärtsfahren des Bohrtisches (16), für die
obere Spannzylindergruppe (172) beim Aufwärtsfahren des Bohr
tisches mit Druck beaufschlagt wird, um den Öffnungsdruck
heraufzusetzen.
10. Bohrgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannzylinder (138 , 172) über ein Servo-
Trennventil (152) mit dem Druckbegrenzungsventil (154)
verbindbar sind und ständig mit einem zweiten Druckbe
grenzungsventil (158) verbunden sind, welches höheren
Öffnungsdruck hat als das erste Druckbegrenzungsventil
(154), und daß für die untere Spannzylindergruppe (138) das
Trennventil (152) durch Betätigen eines Bohrtisch-Steuer
hebels (158) zwangsweise in die Offenstellung gesteuert
wird, wenn der Bohrtisch (116) angehoben wird, und zwangs
weise in die Schließstellung gesteuert wird, wenn der
Bohrtisch (116) nach unten bewegt wird, während für eine
etwaige obere Spannzylindergruppe (172) das Trennventil
(152) durch Betätigen eines Bohrtisch-Steuerhebels (158)
zwangsweise in die Offenstellung gesteuert wird, wenn der
Bohrtisch (116) abgesenkt wird, und zwangsweise in die
Schließstellung gesteuert wird, wenn der Bohrtisch (116)
nach oben bewegt wird.
11. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch ge
kennzeichnet, daß das mit dem Spannzylinder (138)
zusammenarbeitende Ende des Spillseiles (128) über eine
Flaschenanordnung (166) geführt ist, die eine feststehende
Rollenanordnung (168) sowie eine bewegliche Rollenanordnung
(170) aufweist, und daß der Spannzylinder (138) an der be
weglichen Rollenanordnung (170) angreift.
Priority Applications (2)
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ITMI930128A IT1263826B (it) | 1992-01-30 | 1993-01-27 | Trivella |
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DE (1) | DE4210872C2 (de) |
Cited By (2)
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE4202554C1 (en) * | 1992-01-30 | 1993-07-01 | Delmag Maschinenfabrik Reinhold Dornfeld Gmbh & Co, 7300 Esslingen, De | Drill rig with vertical guide rod and feed table - has drive with cable whose ends are secured to top and lower guide rod sections respectively |
-
1992
- 1992-04-01 DE DE19924210872 patent/DE4210872C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE10113561B4 (de) * | 2001-03-20 | 2011-06-01 | Liebherr-Werk Nenzing Gmbh, Nenzing | Vorschubvorrichtung für eine Ramm- und/oder Bohrvorrichtung |
CN105358465A (zh) * | 2013-07-04 | 2016-02-24 | 通力股份公司 | 用于减小由负载变化引起的电梯轿厢的位移的装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE4210872C2 (de) | 2001-06-28 |
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