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Patent Searching and Data


Title:
DRILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/002880
Kind Code:
A1
Abstract:
The subject of the main application P 38 42 081.3 is a drill, especially for shot holes, with a hydraulically actuated intra-hole hammer arranged on the front end of the drill spindle. The drive (2) for the drill spindle exerts a to-and-fro oscillatory action upon it with an angle of oscillation of preferably 180 - 360�. The drill rods (7) are fitted with two longitudinal channels opening outwards to take hydraulic hoses (10, 11) for the supply and return of the pressure oil for the intra-hole hammer and a compressed air line. In addition there is a hose insertion and removal device (9) which is secured on the carriage slide (1) and connected directly or indirectly to the drive (2). In a further embodiment of the object as claimed in the main claim, especially as the torque of the oscillating drive may be transmitted to the drilling spindle without any special shaping of the rods forming the drilling spindle and/or without any additional clamping devices, the invention proposes that the flushing head (8), the hose insertion and removal device (9) and the drive member (6) of the oscillating drive (2) should form a drive unit pivoted on the carriage slide (1) and the flushing head (8) is pivoted in the drive unit around a spindle (15) running transversely to the longitudinal axis of the drilling rods (7) and has a recess (18) in its connecting region for the drilling rod ends (19) the shape of which is so matched to the insertion ends (19) of the drilling rods (7) that the torque is transmitted to the drill rods (7) by interlocking.

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Inventors:
JACOB WILHELM (DE)
Application Number:
PCT/EP1990/001353
Publication Date:
March 07, 1991
Filing Date:
August 17, 1990
Export Citation:
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Assignee:
HAUSHERR & SOEHNE RUDOLF (DE)
International Classes:
E21B1/26; E21B3/00; E21B3/02; E21B3/025; E21B17/05; E21B4/20; E21B7/02; E21B17/02; E21B17/03; E21B19/22; (IPC1-7): E21B3/02; E21B7/02; E21B17/02; E21B19/22
Domestic Patent References:
WO1989008769A11989-09-21
Foreign References:
US4702328A1987-10-27
US4834594A1989-05-30
FR2469551A11981-05-22
Attorney, Agent or Firm:
Spalthoff, Adolf (Postfach 34 02 20, Essen 1, DE)
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Claims:
P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. : Bohrgerät, insbesondere für das Sprenglochbohren, mit einer Lafette für den Vorschub sowie das Ziehen des aus einzelnen Bohrstangen gebildeten Bohrgestänges, einem Vorschubsystem, einem auf der Lafette verfahrbaren Spülkopf (8), einem druck¬ mittelbeaufschlagten Antrieb (2) für das Bohrgestänge, welcher sich an einem auf der Lafette verfahrbaren Schlitten (1) be¬ findet sowie einem am vorderen Ende des Bohrgestänges ange¬ ordneten, hydraulisch beaufschlagten ImLochHammer, wobei der Antrieb (2) für das Bohrgestänge auf dieses eine hin und hergehende Schwenkbewegung, vorzugsweise mit einem Schwenk¬ winkel von 180 360 Grad, überträgt und die Bohrstangen (7) mit zwei nach außen hin offenen Längskanälen für die Aufnahme von Hydraulikschläuchen (10,11) für den Zulauf und den Rück¬ lauf des Drucköls für den ImLochHammer sowie eine in diesen vorhandenen Blasluftleitung ausgerüstet sind und eine Schlauch einfädel und ausfädeleinrichtung (9) vorgesehen ist, welche an dem Schlitten (1) der Lafette angebracht ist und mit dem Antrieb (2) mittelbar oder unmittelbar gekuppelt ist, nach Patent.... (Patentanmeldung P 38 42 081.3), dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Spülkopf (8), die Schlauchein und aus¬ fädeleinrichtung (9) sowie das Antriebsglied (6) des Schwenk¬ antriebes (2) eine Antriebseinheit bilden, welche an dem Schlitten (1) der Lafette schwenkbar angeordnet ist, und der Spülkopf (8) in der Antriebseinheit um eine quer zur Längs¬ achse der Bohrstangen (7) verlaufende Achse (15) schwenkbar ist und in seinem Anschlußbereich für die Bohrstangenenden (19) eine Ausnehmung (18) besitzt, welche in ihrer Formge¬ bung der der Einsteckenden (19) der Bohrstangen (7) derart angepaßt ist, daß die Drehmomentübertragung auf die Bohr¬ stangen (7) durch Formschluß erfolgt.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ausnehmung (18) des Spülkopfes (8) eine quer zu die¬ ser verlaufende Bohrung (20) zur Aufnahme der Haltebolzen (21) an den Einsteckenden (19) der Bohrstangen (7) vorge¬ sehen ist.
3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20) zur Aufnahme der Haltebolzen (21) der Einsteckenden (19) sich nach außen erstreckt.
4. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (20) zur Aufnahme der Haltebolzen (21) der Einsteckenden (19) nach außen hin in einen Abschnitt (22) mit vergrößertem Durchmesser über¬ geht. 1.1 .
5. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbewegung des Spül¬ kopfes (8) mittels einer druckmittelbeaufschlagten Zylin¬ derKolbenEinheit (16) erfolgt.
6. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Zylinder KolbenEinheit (16) in die Gesamtsteuerung des Arbeitsab¬ laufes des Bohrgerätes einbezogen ist.
Description:
"Bohrgerät"

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Bohrgerät, insbesondere für das Sprenglochbohren, mit einer Lafette für den Vorschub sowie das Ziehen des aus einzelnen Bohrstangen gebildeten Bohrgestänges, einem Vorschubsystem, einem druckmitteIbeauf- schlagten Antrieb für das Bohrgestänge, welcher sich an einem auf der Lafette verfahrbaren Schlitten befindet, sowie einem am vorderen Ende des Bohrgestänges angeordneten, hydraulisch beaufschlagten Im-Loch-Hammer, wobei der Antrieb für das Bohrgestänge auf dieses eine hin- und hergehende Schwenkbewe- gung, vorzugsweise mit einem Schwenkwinkel von 180 - 360 Grad, überträgt, und die Bohrstangen mit zwei nach außen hin offenen Längskanälen für die Aufnahme von Hydraulikschläuchen für den Zulauf und den Rücklauf des Drucköls für den Im-Loch-Hammer sowie einer in diesen vorhandenen Blasluftleitung ausgerüstet sind, und eine Schlauchein- und ausfädelungseinrichtung vor¬ gesehen ist, welche an dem Schlitten des Antriebes für das Bohrgestänge angebracht ist und mit deren Antriebsorgan mittel¬ bar oder unmittelbargekuppelt ist.

Bei dem Bohrgerät nach dem Hauptpatent sind zur Drehmoment-

Übertragung von dem Schwenkantrieb auf das Bohrgestänge die Bohrstangen mit einer Profilierung versehen, so daß sich ein Formschluß ergibt und/oder diese erfolgt durch Kraftschluß über eine Klemmeinrichtung. Der Vorschuib sowie das Ziehen erfolgen hierbei über den Kettenantrieb des Spülkopfes. Sobald der Schlitten seine untere Position erreicht hat und der Spülkopf in seine obere Ausgangslage zurückgefahren ist, kann eine neue Bohrstange aus einem Bohrstangenmagazin eingesetzt werden. Das im Bohrloch befindliche abgebohrte Bohrgestänge wird in her¬ kömmlicher Weise durch einen Haltekopf gehalten. Nunmehr wird der Schlitten über einen besonderen Antrieb in seine obere Ausgangslage zurückgefahren.

Bei diesem Zurückfahren des Schlittens werden über die Ein- fädelungsorgane der Schlauchein- und -ausfädelungseinrichtung die Hydraulikschläuche in die Längskanäle der neu eingesetzten Bohrstange eingedrückt, woraufhin das Abbohren der neu einge¬ setzten Bohrstange erfolgen kann. Beim Ziehen des Gestänges wird in umgekehrter Weise verfahren, wobei dann jeweils aus der zu entnehmenden Bohrstange die Hydraulikschläuche durch die Ausfädelungsorgane beim Verfahren des Schlittens heraus¬ gedrückt werden. Bei einer Ausführung der Bohrstangen als Hohlstangen wird die Spülluft durch diese hindurch zugeführt. Sind diese jedoch aus vollem Material hergestellt, kann die Spülluft für den Im-Loch-Hammer nicht durch das Innere der

Bohrstangen geblasen werden, so daß die&e mit in diesen vor¬ handenen Blasluftleitungen ausgerüstet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Bohrgerät nach dem Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß die Drehmoment¬ übertragung des Schwenkantriebes auf das Bohrgestänge ohne eine besondere Profilierung der das Bohrgestänge bildenden Bohrstan¬ gen und/oder ohne zusätzliche Klemmvorrichtungen übertragen werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Spülkopf, die Schlauchein- und -ausfädelungseinrichtung sowie das An¬ triebsglied des Schwenkantriebes eine Antriebseinheit bilden, welche an dem Schlitten der Lafette schwenkbar angeordnet ist und der Spülkopf in der Antriebseinheit um eine quer zur Längsachse der Bohrstangen verlaufende Achse schwenkbar ist, wobei der Spülkopf in seinem Anschlußbereich für die Bohr¬ stangenenden eine Ausnehmung besitzt, welche in ihrer Form¬ gebung der der Einsteckenden der Bohrstangen derart ange¬ paßt ist, daß die Drehmomentübertragung für die Bohrstangen durch Formschluß erfolgt. Durch diese Ausgestaltung wird er¬ reicht, daß der Spülkopf nicht nur - wie an sich üblich - die Bewegung für den Vorschub sowie das Ziehen des Bohrge¬ stänges ausführt, sondern auch die Schwenkbewegung des Schwenkantriebes auf das Bohrgestänge durch Formschluß über-

trägt. Die Drehmomentübertragung erfolgt durch die herkömm¬ lichen Einsteckenden der Bohrstangen, beispielsweise in vier- oder sechseckiger Form, im Zusammenwirken mit einer ent¬ sprechend gestalteten Ausnehmung im unteren Bereich des Spül- kopfes. In der obersten Position der Antriebseinheit wird der Spülkopf in seine Arbeitsposition zur Verbindung mit dem oberen Ende der vorstehenden Bohrstange geschwenkt, nach dem Abbohren der Bohrstange wird der Spülkopf aus der Achse des Bohrgestänges seitlich weggeschwenkt, so daß ein ungehinder¬ tes Zurückfahren der Antriebseinheit unter gleichzeitiger Einfädelung der Hydraulikschläuche in die neu vorstehende Bohrstange erfolgen kann.

In der Ausnehmung des Spülkopfes ist eine quer zu dieser ver¬ laufende Bohrung zur Aufnahme der Haltebolzen an den Einsteck¬ enden der Bohrstangen vorgesehen, in welche diese unter Fe¬ derwirkung einrasten. Um das Lösen der Haltebolzen zu er¬ leichtern, erstreckt sich die Bohrung zur Aufnahme der Halte¬ bolzen nach außen, so daß von außen her die Haltebolzen ge¬ gen die Wirkung ihrer Feder zurückgedrückt und der Spülkopf gelöst werden kann. Um dieses möglichst einfach durchführen zu können, kann die sich nach außen erstreckende Bohrung in einen Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser übergehen.

Die Schwenkbewegung des Spülkopfes erfolgt vorteilhaft mit-

tels einer druckmittelbeaufschlagbaren Zylinder-Kolben-Einheit, welche steuerungsmäßig in den gesamten Arbeitsablauf des Bohr¬ gerätes einbezogen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeich¬ nung näher erläutert, und zwar zeigt diese eine teilweise ge¬ schnittene Ansicht des Schwenkantriebes mit Spülkopf und Schlitten für die Lafette des Bohrgerätes.

Auf die Darstellung des Bohrgerätes ist aus Übersichtlichkeits¬ gründen verzichtet worden, zumal es sich hierbei um eine her¬ kömmliche Technik handelt.

Mit 1 ist der Schlitten bezeichnet, welcher auf der nicht dar¬ gestellten Lafette des Bohrgerätes verfahrbar ist. An dem Schlitten 1 ist der druckmittelbeaufschlagte Antrieb 2 be¬ festigt, welcher als Schwenkmotor mit Getriebe 3 ausgeführt ist. Das Zahnritzel 4 des Getriebes 3 kämmt mit einem Zahn¬ kranz 5, welcher sich an dem Antriebsglied 6 für das aus den einzelnen Bohrstangen 7 bestehende Bohrgestänge befindet. Das Antriebsglied 6 bildet mit dem Spülkopf 8 sowie der Schlauchein- und -ausfädelungseinrichtung 9 eine Antriebsein¬ heit, welche an dem Schlitten 1 der Lafette des Bohrgerätes schwenkbar angeordnet ist, und zwar um die Längsachse der Bohrstangen 7, welche gleichzeitig die Schwenkachse darstellt.

Die Schlauchein- und -ausfädelungseinrichtung 9 weist für jeden Hydraulikschlauch 10, 11 ein Einfädelungsorgan 12 und ein Ausfädelungsorgan 13 auf.

Der Spülkopf 8 ist in der Antriebseinheit um eine quer zur Längsachse der Bohrstangen 7 verlaufende Achse 15 schwenk¬ bar, und zwar mittels einer druckmittelbeaufschlagten Zy¬ linder-Kolben-Einheit 16.

Der Spülkopf 8 besitzt in seinem Anschlußbereich für die Bohrstangenenden 17 eine Ausnehmung 18, welche in ihrer Formgebung der der Einsteckenden 19 der Bohrstangen 7 der¬ art angepaßt ist, daß die Drehmomentübertragung auf die Bohr¬ stangen 7 durch Formschluß erfolgt. Die Einsteckenden 19 kön¬ nen beispielsweise vier- oder sechseckig ausgeführt sein und entsprechend die Ausnehmung 18 des Spülkopfes 8. Es ist je¬ doch auch möglich, daß die Bohrstangen an ihren Enden mitein¬ ander angepaßten Formstücken zur drehfesten Verbindung der Bohrstangen miteinander sowie zur fluchtenden Verbindung der Längskanäle derselben versehen sind.

In der Ausnehmung 18 des Spülkopfes 8 ist eine quer zu die¬ ser verlaufende Bohrung 20 zur Aufnahme der Haltebolzen 21 an den Einsteckenden 19 vorgesehen. Die Haltebolzen 21 stehen unter der Wirkung einer Feder und rasten somit selbsttätig in

die Bohrung 20 ein. Die Bohrung 20 erstreckt sich nach aus- sen vorzugsweise über einen Abschnitt 22 mit vergrößertem Durchmesser, so daß ein Zurückdrücken der Haltebolzen 21 der Einsteckenden 19 der Bohrstangen 7 zum Lösen des Spül¬ kopfes 8 möglich ist.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist wie folgt:

In der aus der Zeichnung ersichtlichen Lage ist der Spülkopf 8 mit seiner Ausnehmung 18 auf das Einsteckende 19 einer aus einem nicht weiter dargestellten Magazin vorgesetzten Bohr¬ stange 7 aufgesetzt, wobei der Haltebolzen 21 des Einsteck¬ endes 19 in die Bohrung 20 des Spülkopfes 8 eingerastet ist. Die Zufuhr der Spülluft zum Spülkopf 8 erfolgt über den Spülmittelschlauch 23. Nunmehr kann das Abbohren des Bohr¬ gestänges erfolgen, wobei der Vorschub auf den Schlitten 7 über den üblichen Kettenvorschub aufgebracht wird. Wenn das Abbohren der vorstehenden Bohrstange 7 erfolgt ist, wird das Bohrgestänge in an sich bekannter Weise von einem Haltekopf festgehalten. Nunmehr wird der Haltebolzen 21 ge¬ löst, der Schlitten 1 aufwärts gefahren und nach Freigabe des Einsteckendes 19 durch Betätigen der Zylinder-Kolben-Ein¬ heit 16 in die aus der Zeichnung ersicht iche, strichpunktiert eingezeichnete Ausschwenklage verschv/enkt. Durch Einschwenken einer neuen Bohrstange aus einem nicht

weiter dargestellten Magazin wird die nächste Bohrstange 7 vorgesetzt und das Bohrstangenende 17 des Bohrgestänges in das Bohrstangenende mit Ausnehmung der nächst vorstehenden Bohr¬ stange eingefahren, wobei der Haltebolzen 21 in eine ent¬ sprechende Bohrung in der Ausnehmung des Bohrstangenendes einrastet, in gleicher Weise wie in die Bohrungen 20 des Spülkopfes 8. Die nunmehr mit dem Bohrgestänge verbundene Bohrstange 7 wird über einen Arretierhebel des Bohrstangenma¬ gazins gehalten, so daß das Bohrstangenmagazin ausschwen¬ ken kann und die Antriebseinheit in ihre Ausgangs¬ position zurückgefahren werden kann, wobei die Hydraulik¬ schläuche 10, 11 durch die Schlauchein- und -ausfädelungs- einrichtung 9 "eingefädelt" werden. In der obersten Position der Antriebseinheit wird der Spülkopf 8 in seine aus der Zeichnung ersichtliche Arbeitsposition zurückgeschwenkt und mit dem BohrStangenende 19 verbunden, so daß das Abbohren der nächst vorstehenden Bohrstange 7 in gleicher Weise erfolgen kann.

Das Ziehen des Bohrgestänges erfolgt in umgekehrter Weise, wo¬ bei dann jeweils aus der zu entnehmenden Bohrstange 7 die Hy¬ draulikschläuche 10, 11 durch die Ausfädelungsorgane 13 beim Verfahren der Antriebseinheit herausgedrückt werden.




 
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