DE1758136A1

DE1758136A1 - Hydraulischer Ausleger,insbesondere Geblaese-Lochbohrverfahren

Info

Publication number: DE1758136A1
Application number: DE19681758136
Authority: DE
Inventors: Lino Arcangeli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-04-07
Filing date: 1968-04-08
Publication date: 1971-01-21
Also published as: JPS5311482B1; SE363873B; DE1758136C3; DE1758136B2; FR1563343A; US3470969A

Description

EDUARD LORENZ · BERNHARD SEIDLER · MARGRIT SEIDLER Bayerisches Oberstes Landesgericht · Oberlandesgericht München · Landgerichte München I und Il

8 München 22, Widenmayerstraße 23 Telefon 10811] 297194/297834 Posischeck: München 170280 Bankkonto: Bayerische Hypotheken- und

Wechselbank München Re 8787

Ihr Zeichen Unser Zeichen Tag

ß.April ^ 9918

LIHO AROAHGELI
P.za M.A. di Savoia 5, Mailand, Italien

Hydraulischer Ausleger, insbesondere für Gebläse-Loohbohrverfahren

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Ausleger, insbesondere für ßebläse-Loohbohrverfahren in Berg- und Tunnelbau·

Es ist bereits bekannt, daß bei Öebläse-Lochbohrver-

' _ ., _ 009884/087 5.

fahren die Verteilung oder das Pedometer der Bohrlöcher von höchster Wichtigkeit ist. Dieses Master kann in Abhängigkeit von einer Anzahl von Arbeitsbedingungen variiert werden. Ausserdea kann die Riohtung der Bohrlöcher variiert werden und in einen Haster können sowohl parallele als auch gegenseitig geneigte Bohrlöcher vorgesehen sein.

Ale folge davon sind die Anforderungen an die Vielseitigkeit der hydraulischen Ausleger sehr streng.

Sine Anforderung an hydraulische Ausleger dieses Typs 1st die Verhinderung der sogenannten Blindflecken oder der Oberfläobengebiete, die alt einen Ausleger nicht korrekt erreicht werden können, auf ein Miniaua.

für diesen Sveok sind hydraulische Ausleger vorgesehen worden, die feilkoaponenten aufweisen, die so angeordnet sind, dafl sie gea&B den karteeiaohen Koordinaten verstellt werden können. Derartige bekannte Ausleger sind sehr koapllsiert und ihre Einstellung 1st eeitraubend, da sie eine grofle Sani von eteuerungsoperationen benötigen, ua den gewählten Bohrpunkt alt einer korrekten Einstellung des Bohrers iu erreiohen.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist ale 8ojo*xiung eines sehr vielseitigen hydraulischen Auslegers, der la

Q09IH/Q87 5

Aufbau einfach und im Betrieb zuverlässig ist, der in der Lage ist, die sogenannten Blindflecken praktisch au beseitigen und ein Bohrlochmuster jeder Art zu Überdecken und bei dem die Anzahl der Steuerungs- oder Einstelloperationen sowie Zeit und Aufwand ftir das Erreichen einer Bohrstelle auf ein Minimum verringert sind.

Dieses Ziel wird alt einen hydraulischen Ausleger für Bohrlöcher erreicht, der einen Stützaufbau, ein von den Stutzaufbau getragenes schwenkbares Auslegerteil, ein Schlittenteil, das sich an einen Ende des Auslegertellee gelenkig abstützt und ein Zuführungeteil aufweist, das in verschiebbarer Weise einen Bohrer trägt, sowie Energie- und Regelungseinrichtungen für die Betätigung und Regelung der Bewegung der beweglichen Teile des hydraulischen Auslegers und des Bohrers unfaßt, der erfindungsgenäß eine erste verbindende Gruppe zwischen den Auslegerteil und den Stutzaufbau, mit einen Ende des Auslegerteils drehbar ver- -bunden, umfaßt, wobei die erste verbindende Gruppe erste Dreheinrichtungen, die eine Rotation des Auslegerteils darum herum erlauben und eine erste Rotationsachse definieren, zweite Dreheinrichtungen, die eine Rotation des Auslegerteils darum herua erlauben und eine zweite Rotationsachse definieren, die zur ersten Rotationsachse senkrecht steht, und dritte Dreheinrichtungen besitzt, die die Rota-

4 ·

009884/0875

BAD ORIGINAL

tion des Auelegerteils darum herum erlauben und eine dritte Rotationsachse definieren, die zu der zweiten Botationsachse senkrecht steht und der weiterhin eine zweite verbindende Gruppe an einem freien End θ des Auelegertells ontgegengesetzt ssu dem einen Ende davon umfaßt, die das freie Ende drehbar mit dem Schlittenteil verbindet, wobei diese zweite verbindende Gruppe vierte Dreheinrichtungen, die die Rotation des Schlittenteils darum herum erlauben und eine vierte Rotationsachse definieren, die im wesentlichen parallel zu der dritten Rotationsachse ist, und fünfte Dreheinriohtungen aufweist, die die Rotation des Schlittenteile erlauben und eine fünfte Rotationsachse definieren, die zur vierten Rotationsachse senkrecht ist, wobei eine hydraulische Servoanordnung zwischen den vierten Dreheinrichtungen und den dritten Dreheinrichtungen vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Rotation der dritten und der vierten Dreheinrichtungen anspricht.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:

Figur 1 die bevorzugte Aus führung? ^*·« des f»rf1*vdungegemäßen hydraulischen Auslegere in perspektivischer Darstellung,

009884/0875

BAD OFt(GINAL

"* 1758138

Figur 2 schematisch die Zusammensetzung des hydrausn Auslegers gemäß Figur 1,

Figur 3» 4 und 5 verschiedene Einstellungen dee gezeigten hydraulischen Auslegers in einer vertikalen Ebene, seneiaatisch dargestellt,

Figur 6 eine Aufsicht des hydraulischen Auslegers von Figur 1 in anderem Maßstab und mit verschiedenen Einstellungen des Schlittenteils in einer horizontalen Ebene,

Figur 7 sehematisch verschiedene Einstellungen des Auslegers und des Schlittenteils,

Figur 8 eine der hydraulischen Betätigungseinrichtungen der Servoanordnung in perspektivischer Darstellung,

Figur 9 eine Vorderansicht einer Ausführungsform einer ersten verbindenden Gruppe für das Auslegerteil, teilweise im Schnitt, und

Figur 10 eine hydraulische Hebeverbindung zum Schwenken des Schlittenteils.

Der Stutzaufbau des Auslegers umfaßt zwei Abstützungen 1 und 2 und einen Träger oder eine Stütze, wovon ein Teil

009884/0875 _BAD0R|G1NAL

"·· 1758138

der Grundplatte 3 zu Beben 1st (Fig. 2), auf der die Abstützungen befestigt sind. In den Abstützungen 1 und 2 ist ein vertikaler Zapfen 4 fUr die Rotation drehbar abgestützt.

Der Zapfen ist ein Teil einer ersten verbindenden Gruppe, die allgemein mit 4a bezeichnet ist und das Auelegerteil 12 mit den Abstützungen 1 und 2 drehbar verbindet.

Die verbindende Gruppe 4a kann mittels eines oder mehrerer hydraulischer Zylinder 5 (fig· 1 und 6) gedreht werden. Der hydraulische Zylinder 5 ißt an eines Seil der Stütze 3 drehbar befestigt und der dazugehörende Kolben 5 * ist drehbar mit einen Ansatz der verbindenden Gruppe 4a in einem Punkt verbunden, der in Einblick auf den Zapfen versetzt ist. Von de» Zapfen 4 wird eine Hülse 6 getragen, auf der sich ein hydraulischer Motor 7* abstützt, der eine Schneekenschraube 7 betätigt. In der axialen Bohrung der Hülse 6 und koaxial damit ist eine Welle 8 gelagert, auf der ein Getriebe 9 aufgekeilt ist· Si· ¥·11· θ definiert eine svelte Dreheinrlohtung mit einer Rotationaaohae, die sjn der durch die ersten Drehelnrlohtungen 4 definierten Rotationsachse senkrecht steht. Das Getriebe 9 «teilt la Singriff alt der Sohneoke 7 und wird dadurch in Rotation auch durch einen vollen Kreis von 560° in jeder Richtung angetrieben. In starrer Verbindung alt dar Welle 8 steht

009884/0875

ORiQfNAL

oin Gabelteil 10, das durch eine Drehverbindung 11 schwenkbar den Ausleger 12 in geeigneter Weise trägt und das an hinein Punkt 13 einen hydraulischen Zylinder drehbar ab-Btut^t, der das Schwenken dee Auslegers 12 regelt. Die Drehverbindung 11 definiert eine dritte Dreheinriohtung mit einer Rotationsachse, die zu der Rotationsachse der Welle 8 senkrecht steht.

Der Aueleger 12 kann eine feste Länge aufweisen, kann jedoch in anspruchsvolleren Ausführungsformen, wie im vorliegenden EaIl eine veranschaulicht wird, mit einem Kraftzylinder 15 befestigt sein, so daß eine Verlängerung und Zusammenziehung dee Aualegerteiles ermöglicht ist. Am freien Ende des Auslegerteiles 12 ist ein kurzer Arm 16 bei 24 drehbar befestigt, der die Zufuhrungseinheit trägt· Die ZufUhrungseinheit kann von jedem bekannten Typ sein und wird nachfolgend kurz beschrieben, um das Verständnis der Arbeitsweise des erfindungsgemäfien hydraulischen Auslegers zu erleichtern. Mit dem freien Ende des kurzen Armes 16 ist über einen Drehpunkt 17 ein die ZufUhrungseinrichtung tragender Schlitten 18 drehbar verbunden, der um' den Drehpunkt 17 mit Hilfe eines KraftZylinders 19 gedreht werden kann, der in Hinblick auf den Drehpunkt 17 versetzt angeordnet ist und der gelenkig nit seinem einen Ende mit einem seitlichen Ansatz des kurzen Armes 16 und mit dem freien Ende seiner Kolbenstange mit einem seitlichen Ansatz

009884/0875 ... - vu BAD ORIGINAL

des Schlittens 18 in Verbindung steht.

Der kurze Arm 16, die Drehpunkte 24 und 17 und der Servomechanismus 26 oind !Peile einer zweiten verbindenden Gruppe, die das freie Ende des Auelegerteils 12 mit dem Schlittenteil 18 verbindet. Der Schlitten 18 weist Führungen auf, auf denen die Zuführungseinrichtung 21 mit Hilfe eines hydraulischen Kraftzylinders 20 verschoben werden kann. Die Zuführungseinrichtung trägt einen Bohrer 22, der in herkömmlicher Weise durch einen Kraftmechanismus 23 betätigt wird. Eines der herausragenden neuen Merkmale der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß sowohl an dem Drehpunkt 11 für die Drehung des Auslegers 12 als auch an dem Drehpunkt 24 für die Drehung des Armee oder Stützteiles 16, das die Zuführungeeinheit trägt, eine hydraulische Steuerungsbetätigungseinrichtung 25 und eine gesteuerte hydraulische Betätigungseinrichtung 26 befestigt sind, jeweils vom Servomechanismus - ähnlichem Typ, beide im wesentlichen von dem Typ, wie er In Figur θ gezeigt ist. Die zwei Drehbetätigungseinrichtungen 25 und 26 sind gegenseitig in ineinandergreifenden oder geschlossenen Kreisen mittels der verschlossenen Leitungen 27 hydraulisch verbunden. Die ineinandergreifenden hydraulischen Betätigungseinrichtungen umfassen jeweils mindestens einen Zylinder 25a, einen Kolben 25b, der In dem Zylinder 25a verschiebbar ist, eine Welle 11 oder 24, die in einem-

ν ■ . ■ ■ . 009884/0875

BAD

mit den Zylindern 25a aus einem Stück bestehenden Gehäuse ' , ' 25d gelagert ist. Auf der Welle 11 oder 24 ist ein Zahnrad 25g im Eingriff mit einem Zahnstangenabsohnitt 25c vorgesehen, der starr mit dem Kolben 25d verbunden ist. Durch die Ronrverbindungen 25e und 25f sind zwei entfernte Be-•fcätigungseinrichtungen dieses Typs durch zwei Rohre 27 verbunden. Es ist klar, daß dann» wenn das Gehäuse 25d um die Welle 11 (24) zusammen mit dem Zylinder 25a rotiert, der Kolben 25b längs des Zylinders aufgrund der im Eingriff stehenden Zähne des Zahnrads 25g und der Zahnstange 25c verschoben wird. Gleichzeitig wird die Druckflüssigkeit innerhalb des Zylinders auf der einen Seite dee Kolbens komprimiert und auf der anderen Seite davon entspannt. Aufgrund der Rohrverbindung wird diese hydraulische Wirkung auf die entfernte Betätigungseinrichtung übertragen» die gezwungen ist, gesteuerte Operationen durchzuführen» die von der ersten Betätigungseinrichtung hervorgerufen sind*

Die VJeIle 11 der Steuerungsbetätigungseinriohtung

25 kann an der Gabel 10 befestigt werden» während der entsprechende Zylinder an dem Ausleger 12 befestigt werden kann. Die Welle 24 der gesteuerten Betätigungseinrichtung

26 kann an dem freien Ende des Auslegers 12 befestigt werden, und der dazugehörende Zylinder 26 kann an dem Arm 16» der die Zuführungseinheit trägt, befestigt werden und dessen Rotation verursachen. Ausserde» hat der hydrauli-

009884/0875

BAU

. sehe Aueleger Ansobläge oder Arretierungen 28 und 29t die den Ausleger in einer la wesentlichen horlsontalen Stellung halten sollen, vena dar Flüssigkeitsdruck unter einen beetlanten Wert abfällt.

Der geschlossene hydraulische Kreislauf swisohen den beiden Betätigungeeinriohtungen 25 und 26 1st durch Ventileinrichtungen alt den allgemeinen hydraulischen Kreisen des hydraulischen Krafteeenaniewis verbunden· Dieser Kreis kann von jeder bekannten Art sein und die jeweiligen Ventileinrichtungen kennen so angeordnet und geregelt werden, daS die ineinandergreifende Beziehung swisohen den beiden Betätigungeeinriohtungen freigegeben wird, so daß diese unabhängig rotieren oder die Einstellung der Jeweiligen Teilkonponenten ändern können.

Bs ist erelohtlich, dafl durch diese eervoähnlichen Betätigungeeinrichtungen das Sohwenken des Auelegerteile keine Veränderung In dar Winkelstellung des Schlittens 18 hervorruft, da eine Rotation des Auelegerteiles 12 in einer vertikalen Sbene dureh die Betätigungeeinriohtungen 25, 26 eine Rotation des Schlittens in entgegengesetster Richtung hervorruft· Wenn der Sohlitten so eingestellt 1st* dai er eine horizontale Stellung elnnizat, so verbleibt er auf diese Welse in einer horlsontalen Stellung» unabhängig von der Schwenkbewegung das Analagerteils 12 in einer vertikalen

10 -

009814/00?$

Ebene. Dies vereinfacht den Betrieb dee Auslegers stark und vermindert die Anzahl der Steuerungsoperationen und die erforderliche Zelt, um ein ausgewähltes Bohrnuster zu üb er et ecken.

Der beschriebene Ausleger kann mittels hydraulischer Regelung die folgenden Bewegungen durchführen» die in Fig.1 der Zeichnung durch die Pfeile A bis G veranschaulicht sind:

A) Eine Schwenkbewegung des Auslegers in einer horizontalen Ebene.

B) Sine Rotationsbewegung des Auslegers um die Welle 8.

C) Eine Hub-Dreh-Bewegung des Auslegers in einer vertikalen Ebene.

S) Eine Verlängerungebewegung.

S) Eine Kippbewegung der Zuführungseinrichtung in einer vertikalen Ebene.

F) Eine Kippbewegung der Zu führungseinrichtung in einer horizontalen Ebene.

G) Eine Yerschlebungsbewegung der Zuführangseinrlohtung auf die zu bearbeitende Frontfläche 211 und davon weg.

— 11 —

009884/0875

—4c-

In den Betätigungeeinrichtungen 25 und 26 können die Querschnittsflächen der jeweiligen Zylinder gleich sein, so daß einer Bewegung der ßteuerungabetiitigungeeinrichtung I25 eine gleiche entgegengesetzte Bewegung der gesteuerten Betätigungseinrichtung 26 entsprechen kann«

Eb ist klar, daß die Einstellung des Auslegers in der Hauptsache gemäß polaren Koordinaten durchgeführt wird und die sogenannten Blindflecken praktisch eliminiert sind· Die Größe des KraftZylinders 14, wovon vortejlhafterweise zwei an beiden Seiten- des Auslegerteile 12 vorgesehen sind, und seines Kolbens 14"» seiner Kolbenstange 14* und seiner gelenkigen Verbindung 15 und 14a werden so gewählt, daß die von den hydraulischen Betätigungseinrichtungen 25, 26 erzeugten möglichen Widerstandskräfte Überwunden worden.

- 12 -

009884/0875

BAD ORIQiNAL

Claims

Patentansprüche :

1. Hydraulischer Aueleger zum Bohren von löchern, der einen Stutzaufbau, ein von dem Stützaufbau getragenes schwenkbares Auslegerteil, ein sich an einem Ende des Auslegerteils gelenkig abstützendes Sohlittenteil mit einem Zuführungsteil, das einen Bohrer verschiebbar trägt, und Energie- und Regelungseinrichtungen zum Betätigen und Hegeln der Bewegung der beweglichen Teile des hydraulischen Auslegers und des Bohrers umfaßt, gekennzeichnet durch eine erste verbindende Gruppe zwischen dem Auslegerteil und dem Stützaufbau, in drehbarer Verbindung mit einem Ende des Auslegerteils, wobei die erste verbindende Gruppe erste Dreheinrichtungen, die eine Rotation dee Auslegerteils darum herum erlauben und eine erste Rotationsachse definieren_r zweite Dreheinrichtungen, die eine Rotation des Auslegerteils darum herum erlauben und eine zweite Rotationsachse definieren, die zu der ersten Rotationsachse senkrecht steht, und dritte Dreheinrichtungen aufweist, die die Rotation des Auslegerteils darum herum erlauben und eine dritte Rotationsachse definieren, die zu der zweiten Rotationsachse senkrecht steht, durch eine zweite verbindende

-13-

00988A/0875

BAD ORIGINAL

Gruppe an eines freien Ende de· Auelegerteila, entgegengesetzt au dessen eine* Ende und das freie Bnde alt den Sobllttentell drehbar verbindend» wobei die sveit« verbindende Gruppe vierte Brehelnriohtungen, die die Rotation des Sohlittenteils darum heran erlauben und eine vierte Rotationsachse definieren« die la wesentlichen parallel au der dritten Rotationsachse 1st» und fünfte Drehelnrlohtungen aufweist, die die Rotation des Schlittenteils erlauben und eine fünfte Rotationsaohse definieren» die «ur der vierten Rotationsaohee senkrecht steht» und eine hydraulische Servoanordnung zwischen den vierten Dreheinrichtungen und den dritten Dreheinriohtungen» wobei die Servoanordnung auf die Rotation der dritten und der vierten Dreheinrichtungen anspricht·

2. Ausleger naoh Anspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, daß die «weiten Dreheinrichtungen aus einer Welle bestehen, die ein gezahntes Getriebe trägt» und die erste verbindende Gruppe ein Schneckengetriebe In Eingriff alt dea gezahnten Getriebe und einen hydraulischen Hotor für die Betätigung des Schneckengetriebes uafafit«

% Ausleger naoh Anepruob 1» dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Servoanordnung eine erste hydraulische Betätigungseinrichtung uafafit» die eine Welle, die

- 14 -

009884/0875

BAD ORIGINAL

QAB

mit den dritten Dreheinriohtungen ttbereinstinnt und ein Zahnrad darauf befestigt aufweist, einen Zylinder, der um diese rotieren kann, und einen Kolben alt einen Zahnetan· genabschnltt einschließt» der starr danlt verbunden 1st und mit den Zahnrad in Eingriff steht» wobei die hydraulische Serroanordnung weiterhin eine svelte hydraulische Betätigungseinrichtung aufweist, die eine Welle, die mit den vierten Dreheinrichtungen Ubereinstimt und ein Zahnrad darauf befestigt aufweist, einen Zylinder, der un diese rotieren kann, und einen Kolben alt eines Zahnstangenabschnitt einschließt, der starr danlt verbunden 1st und mit des Zahnrad In Eingriff steht, und Leitungseinrichtungen vorhanden sind, die die hydraulische Terbindung «wischen den Zylindern schaffen.

- 15 -

009884/0875

BAD OBlGINAI.