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Fahrbarer Bohrwagen für Gesteinsbohrmaschinen Fahrbare Bohrwagen für
Gesteinsbohrmaschinen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die Erfindung
bezieht sich auf solche, die mit einem zur Fahrtrichtung querliegenden Rahmenteil,
auf dem eine Bohrlafette schwenkbar abgestützt ist, versehen sind. Bei einer derartigen
bekannten Ausführungsform ist auf einer Querachse ein höhenverstellbarer Tragarm
für die Bohrlafette starr befestigt, der zwar bei Unebenheiten des Geländes eine
gute Standfestigkeit aufweist, bei dem aber keine seitliche Bewegung des Tragarmes
auf dem Wagen möglich ist. Die verbesserte Standfestigkeit des Wagens wird dabei
durch eine um die Querachse bewegliche Lagerung der Längsträger und einen verhältnismäßig
hohen Kostenaufwand erfordernde Zylinder-Kolben-Anordnung zum Ausgleich der gegenseitigen
Ausschwingungen der Längsträger erreicht. Ferner ist es mit dieser bekannten Ausführungsform
nicht möglich, senkrechte Bohrlöcher außerhalb der Längsträger zu bohren. Bei einer
anderen bekannten Ausführungsform ist der Bohrwagen mit einem zusammenklappbaren
Rahmenwerk zur Abstützung der Lafette versehen. Auch bei dieser bekannten Ausführungsform
ist es nicht möglich, parallele Löcher ohne erneute Einrichtung zu bohren oder die
Lafette derart umzustellen, daß vertikale Bohrlöcher außerhalb der Längsträger der
Raupenketten gebohrt werden können. Die Schwingungen der Längsträger werden auch
bei dieser Konstruktion von Arbeitszylindern kontrolliert.
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Ferner ist bekannt, die Schwingungen der zwei Fahrwerksrahmen mittels
Ausgleichswellen und daran angeordneten Armen auszugleichen und dadurch den Wagenrahmen
weniger geneigt zu halten, als es bei starr untereinander vereinigten Bandrahmen
der Fall ist. Jedoch ist bei diesen bekannten Ausführungsformen die Ausgleichswelle
jeweils am Vorderende der Rahmen vorgesehen, so daß eine standfeste Schwenkbarkeit
nicht gegeben ist.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Schwenkbarkeit der
Bohrlafette unter Beibehaltung ihrer Richtung wesentlich zu verbessern.
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Die Erfindung betrifft einen fahrbaren Bohrwagen für Gesteinsbohrmaschinen
mit einem zur Fahrtrichtung querliegenden Rahmenteil, auf dem eine Bohrlafette schwenkbar
abgestützt ist. Die Erfindung besteht darin, daß die Bohrlafette auf einem Kopfteil
gelagert ist, das über zumindest drei Streben, die Kreuzgelenke an ihren Enden tragen,
mit dem Rahmenteil verbunden ist, wobei die auf dem Rahmenteil aufgesetzten Kreuzgelenke
die Ecken eines in einer zur Fahrtrichtung geneigten Ebene liegenden Polygons bilden,
während die Kreuzgelenke am Kopfteil die Ecken eines im wesentlichen parallel zum
Polygon am Rahmenteil liegenden Polygons bilden, wodurch das Kopfteil parallel zu
sich selbst ebenso in der Querrichtung wie in der Längsrichtung des Bohrwagens geschwenkt
werden kann, sowie hierzu auf dem Bohrwagen Arbeitsaggregate vorgesehen sind. Zweckmäßig
ist das Rahmenteil in geneigter Lage zur Fahrtrichtung zwischen Längsträgern angebracht
und mit diesen über eine zur Fahrtrichtung querliegende Lagerung drehbar verbunden,
wobei die Längsträger in an sich bekannter Weise Einrichtungen zur Abstützung und
Fortbewegung des gesamten Bohrwagens tragen. Im übrigen kann das geneigt liegende
Rahmenteil eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende, von den Lagerungen abliegende
Welle aufweisen, welche zwei Arme trägt, die in der Fahrtrichtung nach vorn bzw.
nach hinten zeigen und gelenkig mit den Längsträgern verbunden sind. Bei einem weiteren
Vorschlag der Erfindung greift an dem Rahmenteil und am oberen Ende einer Strebe
ein doppeltwirkender Arbeitszylinder gelenkig an, durch welchen die Streben seitlich
von dem Bohrwagen ausschwenkbar sind. In weiterer Ausbildung hierzu greift an dem
Rahmenteil und am oberen Ende einer Strebe ein doppeltwirkender Arbeitszylinder
an und sind die Streben über diesen in der Fahrtrichtung verschwenkbar. Im übrigen
kann das Kopfteil Drehzapfen aufweisen, die quer zur Wagenlängsachse liegen und
um welche die Lafette mittels eines Arbeitszylinders gegenüber dem Kopfteil in einer
Ebene geschwenkt werden kann, die in der Fahrtrichtung des
Bohrwagens
liegt. Zweckmäßig weist das Kopfteil in der Fahrtrichtung des Bohrwagens einen Drehzapfen
und einen Arbeitszylinder auf und ist die Lafette durch diese Hilfsmittel gegenüber
dem Kopfteil in einer Ebene verschwenkbar, die quer zur Fahrtrichtung liegt. In
weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Gegenstandes besitzt das Kopfteil eine
Halterung, die vertikal zu diesem in der Fahrtrichtung des Bohrwagens schwenkbar
ist und an der Befestigungen für die Lafette vorgesehen sind, um diese senkrecht
zur Schwenkachse der Halterung zu verschwenken. Die Welle von den Lagerungen kann
dabei sowohl in der horizontalen wie in der vertikalen abliegen, so daß das Rahmenteil
geneigt zwischen den Längsträgern abgestützt ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform des Bohrwagens ist dadurch gekennzeichnet,
daß das Rahmenteil zwischen Längsträgern angeordnet ist, die in an sich bekannter
Weise Einrichtungen zur Abstützung und Fortbewegung des gesamten Bohrwagens tragen,
wobei das Vorderende des Rahmenteils mit den Längsträgern über eine zur Fahrtrichtung
querliegende Lagerung drehbar verbunden ist und das Hinterende des Rahmenteils mit
quer zur Fahrtrichtung verlaufenden von den Lagerungen wesentlich erhöht abliegenden
durchgehenden Welle versehen ist, welche an ihrem Ende zwei Arme trägt, die in der
Fahrtrichtung nach vorn bzw. nach hinten zeigen und über Laschen gelenkig mit den
Längsträgern verbunden sind. In weiterer Ausbildung hierzu können die Lagerungen
der Laschenenden auf den Längsträgern koaxial zueinander stehen.
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Der durch die Erfindung erzielte Vorteil ist vor allem darin zu sehen,
daß bei der erfindungsgemäßen Konstruktion eine stark vergrößerte Schwenkbarkeit
der Bohrlafette in allen Richtungen unter Vereinfachung der Apparatur zur Sicherstellung
der Standfestigkeit des Bohrwagens in allen Lagen der Bohrlafette erzielt ist. Anstatt
auf den starr auf der Querachse befestigten Querarm, wie es bei den bekannten Ausführungsformen
der Fall wird, wird erfindungsgemäß die Bohrlafette auf einem Kopfteil gelagert,
welches über zumindest drei Streben, die Kreuzgelenke an ihren Enden tragen, mit
dem Rahmenteil des Bohrwagens verbunden ist. Die auf dem Rahmenteil aufgesetzten
Kreuzgelenke bilden dabei die Ecken eines in einer zur Fahrtrichtung schrägen Ebene
liegenden Polygons, während die Kreuzgelenke am Kopfteil die Ecken eines im wesentlichen
parallel zum Polygon am Rahmenteil liegenden Polygons bilden.
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Dadurch kann das Kopfteil bei dem erfindungsgemäßen Bohrwagen und
damit auch die Bohrlafette zum Bohren paralleler Löcher ohne erneute Einrichtung
parallel zu sich selbst ebenso in der Querrichtung wie in der Längsrichtung des
Bohrwagens verschwenkt werden, was durch entsprechende Arbeitsaggregate, z. B. Zylinder-Kolben-Anordnungen,
auf dem Bohrwagen durchgeführt wird. Es ergibt sich daher in allen Stellungen bei
der erfindungsgemäßen Bohrlafette bzw. dem fahrbaren Bohrwagen eine vorteilhafte
Schwerpunktlage. Um die Standfestigkeit des Wagens auch bei Unebenheiten des Geländes
auf einfache Weise zu erhöhen, ist nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung
das zwischen den Längsträgern angebrachte Rahmenteil noch mit dem Längsträger über
zur Fahrtrichtung querliegende Lagerungen drehbar verbunden und mit einer quer zur
Fahrtrichtung verlaufenden, von den Lage rungen abliegenden Welle versehen, wobei
man durcl die besondere Anordnung eine rein mechanisch( Synchronisierung der vertikalen
Schwingbewegung der Längsträger in einfachster Weise erzielt. Im folgenden wird
die Erfindung an Hand einer lediglicl ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung
näher erläutert; es zeigt F i g. 1 den erfindungsgemäßen Bohrwagen von dei Seite
gesehen, F i g. 2 den gleichen Bohrwagen von hinten ge. sehen, wobei das obere Ende
des Schaltgestänge: fortgelassen wurde, F i g. 3 einen Schnitt durch F i g. 1 längs
der Linie III-III, wobei eine Ecke des querliegenden Rahmenteiles fortgelassen wurde,
um darunterliegende Teile zu zeigen, und Stützteile für das Rahmenquerteil schematisch
im Schnitt erscheinen, F i g. 4 einen Schnitt durch F i g. 1 längs der Linie IV-IV,
F i g. 5 eine der Streben, welche das Kopfteil abstützen, im Schnitt, F i g. 6 einen
Schnitt durch das Kopfteil längs dei Linie VI-VI, F i g. 7 schematisch eine Seitenansicht
des gesamten Aggregates beim Bohren eines Schrägloches dicht am Boden in der Längsrichtung
des Bohrwagens, F i g. 8 das Bohren von waagerechten Löchern quer zur Achse des
Bohrwagens, F i g. 9 das Bohren von vertikalen Löchern an dei einen Seite des Bohrwagens,
F i g. 10 den Bohrwagen von der Seite gesehen beim Bohren von waagerechten Löchern
in der Längsrichtung des Bohrwagens.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Bohrwagen besitzt zwei Rahmenlängsträger
1, auf denen endlose Gleisketten 2 liegen, während drehbar in den Längsträgern 1
Achsstummel 3 sitzen, welche ein schrägliegendes Rahmenteil 4 tragen. Dieses Rahmenteil
4 wiederum ist über ein Armpaar 5, 6 mit den Längsträgern 1 verbunden, wobei die
Arme an den Enden starr an einer Querwelle 7 sitzen, welche sich im Rahmenteil 4
drehen kann und außerdem über Laschen 8, 9 mit den Halterungen 8' und 9' mit den
Längsträgern 1,1 verbunden ist. Die Arme 5 und 6 weisen in der Längsrichtung des
Bohrwagens nach vorn bzw. nach hinten und bewirken zusammen mit der Welle 7 und
den Laschen 8 und 9 eine Synchronisierung für die vertikale Schwingbewegung der
Längsträger 1, 1,
und zwar derart, daß, wenn der eine Längsträger aufwärts
schwingt, der andere Längsträger um etwa den gleichen Winkel gegenüber dem Rahmenteil
4 nach unten schwingt, und umgekehrt. Daher kippt das Rahmenteil 4 in verschiedenen
Positionen des Bohrwagens weniger nach der Seite, als der Bodengrund dies verursachen
würde. Drei Streben 10,11,12 sind über Kreuzgelenke 13,14,15 mit dem schrägliegenden
Rahmenteil 4 verbunden und können in der Längsrichtung des Bohrwagens oder in dessen
Querrichtung oder irgendeiner anderen Richtung schwingen. An ihrem oberen Ende sind
die Streben 10, 11,
12 über Kreuzgelenke 17,18,19 mit dem Kopfteil 16 verbunden,
und zwar derart, daß die Ebene des Rahmenteils 4, an dem die Streben angesetzt sind,
zu der entsprechenden Ebene des Kopfteils 16 parallel liegt, so daß dieses Kopfteil
bei einem Kippen oder Heben der Streben in einer oder der anderen Richtung sich
im wesentlichen parallel zu dem schrägliegenden
Rahmenteil 4 bewegt.
Ein Arbeitszylinder 20 ist an einer Büchse 21' angelenkt, die sich auf einer Welle
21 dreht, die im Rahmenteil 4 sitzt, wobei die Welle 21 als Drehpunkt für die Kreuzgelenke
14 und 15 dient. Mit seinem Oberteil ist der Zylinder 20 bei 22 an der Strebe 11
angelenkt.
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Ein zweiter Arbeitszylinder 23 ist über ein Kreuzgelenk 24 am Rahmenteil
4 und über ein zweites Kreuzgelenk in 25 an der Strebe 10 angelenkt. Die beiden
Zylinder 20 und 23 sind als doppeltwirkende Druckzylinder ausgebildet, durch deren
Kraft die Streben 10, 11, 12 quer und längs des Bohrwagens geschwungen werden können.
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An einem quer im Kopfteil 16 sitzenden Drehzapfen 27 ist eine Halterung
in Lagern 28 derart montiert, daß sie um diesen Drehzapfen schwingen kann (F i g.
4 und 6). Mit der Halterung fest verbunden sind Arme 29, durch welche eine gelenkige
Verbindung in 32 mit der Druckstange eines Druckzylinders 30 hergestellt wird, der
in 31 am Kopfteil 16 angelenkt ist und mit dessen Hilfe die Halterung
26 bewegt werden kann. Bei dem Arbeitszylinder 30 handelt es sich um einen doppeltwirkenden
Druckzylinder, der ein Hin-und Herschwingen der Halterung 26 in einer vertikalen
Längsebene des Bohrwagens von einer waagerechten zu einer senkrechten Position ermöglicht,
d. h. von einer Position nach F i g. 10 zu einer Position nach F i g. 1. oder 2,
und umgekehrt. Eine Lafette 33 aus zwei parallel zueinander verlaufenden U-Profilen,
die mit ihren Kanten einander zugekehrt sind, welche in der F i g. 1 -in vertikaler
Lage dargestellt ist, sitzt gleitend mit einem Paar ihrer Kanten in entsprechenden
Führungen 47' an der Befestigung 47. Diese Befestigung 47 ist mit einem Zapfen 34
verschweißt, der rechtwinklig zu dieser und der Lafette 33 an deren Mittelteil liegt
und sich in der Halterung 26 drehen kann. Zu diesem Zweck besitzt die Halterung
26 einen Arm 35, an dem in 37 ein Druckzylinder 36 angelenkt ist, der außerdem in
38 gelenkig an das Führungsteil 47 angesetzt ist. Auch dieser Druckzylinder 36 ist
als doppeltwirkender Arbeitszylinder ausgebildet und dient dazu, das Teil 47 mit
der Lafette 33 auf dem Zapfen 34 von einer Lage in der Längsrichtung des Bohrwagens
zu einer Querlage zu verschwenken, und umgekehrt. Ein doppeltwirkender Arbeitszylinder
39 greift in 40 an einer Halterung der Gleitschiene 33 und in 41 an dem Führungsteil
47 an und dient dazu, die Gleitschiene in ihrer Längsrichtung gegenüber dem Führungsteil
47 und dem Zapfen 34 zu bewegen. In 42 ist schematisch ein Motor dargestellt, der
über eine nicht dargestellte Kette od. dgl. eine Bohrmaschine 43 mit ihrer
Bohrstange 44 zu einer Felswand hinschiebt bzw. sie von ihr abzieht. Für die rückläufige
Bewegung wird die Bohrmaschine 43 durch das außenliegende Kantenpaar 45 der Gleitschiene
geführt, die auch eine Führung 46 für die Bohrstange 44 trägt. Die Einzelteile der
Aggregate 43, 33, 42 und 46 sind im einzelnen nicht dargestellt, da sie irgendwie
in herkömmlicher Art ausgeführt sein können und jedem Fachmann bekannt sind.
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Die Fortbewegung des Bohrwagens erfolgt über zwei Preßluftmotore
48, die in die Längsträger 1,1
eingebaut sind und die Gleitketten über
entsprechende Antriebsketten und die Gleitketten über entsprechende Antriebsketten
und Kettenräder 49 in Bewegung setzen.
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Das Druckmittel zum Antrieb der verschiedenen Arbeitszylinder, der
Motore und der Bohrmaschine wird von irgendwelchen passenden Lieferstellen entnommen,
die nicht dargestellt wurden, ebenso wie die verschiedenen Leitungen und Verbindungen,
die in ihrer Vielzahl nur die Zeichnungen verwirren würden und im übrigen auch jedem
Fachmann bekannt sind.
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In den F i g. 1 und 2 ist der erfindungsgemäße Bohrwagen in der Stellung
zum Bohren vertikaler Löcher dargestellt. Es leuchtet ein, daß durch Herumschwenken
der Streben 10, 11, 12 nach links oder rechts in F i g. 1 mittels des Arbeitszylinders
23 die Bohrstange 44 parallel zu sich selbst in einer vertikalen Längsebene durch
den Bohrwagen bewegt wird. Infolgedessen kann der Bohrmeister eine Reihe Löcher
in dieser Ebene bohren, die zueinander parallel verlaufen, ohne daß die Bohrstange
in ihrer Einstellung verändert werden muß. Für diese Bohrarbeit braucht der Bohrmeister
lediglich den Arbeitszylinder 23 zu betätigen und die Lafette 33 mittels des Arbeitszylinders
39 zu heben oder zu senken.
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Zum Bohren einer Anzahl Löcher vertikal und parallel längs einer Fläche
quer zum Bohrwagen müssen die Arbeitszylinder 20 und 39 betätigt werden, wodurch
sich die Bohrstange quer zum Bohrwagen im wesentlichen längs einer zylindrischen
Bogenfläche bewegt. Um Löcher 53 an der einen Seite des Bohrwagens zu bohren, wie
in F i g. 9 dargestellt, muß der Bohrwagen von Loch zu Loch bewegt werden, beispielsweise
entlang einer Trasse.
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Durch Betätigung des Arbeitszylinders 30 kann die Lafette 33 für die
Bohrmaschine aus der dargestellten vertikalen Stellung in waagerechte Stellung geschwungen
werden, wobei sie, wie in F i g. 10 dargestellt, in Längsrichtung des Bohrwagens
liegt, so daß parallele Löcher 54 gebohrt werden können.
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Wenn in der Stellung des Apparates nach F i g. 1 der Arbeitszylinder
36 betätigt wird, kann die Lafette 33 auf dem Zapfen 34 von der dargestellten vertikalen
Stellung zu einer waagerechten Stellung geschwungen werden, so daß die Bohrstange
44 quer zum Bohrwagen liegt, wie dies in F i g. 8 dargestellt ist. Durch alleinige
Betätigung des Arbeitszylinders 36 können Löcher in fächerförmiger Anordnung gebohrt
werden. Bei einer Stellung der Lafette 33 nach F i g. 8 können einander parallele
waagerechte Löcher 50 quer zum Bohrwagen gebohrt werden, und zwar von dicht
am Boden bis hoch hinauf. Diese Löcher liegen dann auf einem Kreisbogen. Infolge
der Neigung der Ebenen der Drehpunkte 13,14,15 und 17,18,19 ist es möglich, die
Streben 10,11,12 bis zu einer Stellung herabzuschwenken, in der die Bohrmaschine
43 sehr dicht am Boden arbeiten kann. Beim Bohren quer zum Bohrwagen kann die Bohrstange
derart gestellt werden, daß sie sich waagerecht dicht am Boden bewegt. Wenn in der
Längsrichtung des Bohrwagens gebohrt wird, kann die Lafette 33 in die Stellung der
F i g. 7 gekippt werden, so daß dicht am Boden Löcher 51 oder etwas höher Löcher
52 gebohrt werden können, die alle einander parallel sind.
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Es dürfte einleuchten, daß durch die Anordnung der drei Streben 10,11,12
das Kopfteil 16 in den verschiedenen Stellungen sehr fest und sicher gehalten wird.