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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine omnidirektionale Bohrmaschine
zur Ausführung von
Bohrungen mit sehr unterschiedlicher Ausrichtung.
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Tiefe,
im Wesentlichen senkrechte Bohrungen können bekanntlich im Boden mit
Hilfe von Bohrmaschinen mit Bohrgestängen ausgeführt werden. Ferner kann auch
die Ausführung
von Bohrungen mit sehr unterschiedlichen Ausrichtungen erforderlich sein,
bei denen der Ansatzpunkt der Bohrung an der Wand der Struktur,
an der die Bohrung erfolgen soll, nur schwer zugänglich ist.
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Die
Erfindung betrifft den zweiten Typ Bohrmaschine, dessen wesentliche
Bestandteile in 1 dargestellt sind.
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In
der beigefügten 1 ist
der Körper
oder Träger 10 der
Bohrmaschine dargestellt, der meistens mit Raupenketten 12 ausgestattet
ist. An dem Körper 10 ist
ein System zum Positionieren eines Führungsmastes 14 angebracht,
wobei dieses Positioniersystem in dieser Figur mit dem allgemeinen Bezugszeichen 16 gekennzeichnet
ist. Wie bekannt, dient der Mast 14 als Führungsschiene
für ein
in den Figuren nicht dargestelltes Bohrwerkzeug, das mit Hilfe von
Stangen von dem Rotationskopf 18 dieser Maschine in eine
Dreh- oder Translationsbewegung versetzt wird. Am aktiven Ende des
Masts 14 ist im Allgemeinen eine Doppelbremse 20 vorgesehen,
die es ermöglicht,
eine neue Stange des Bohrgestänges, welches
das Bohrwerkzeug in Drehung versetzt, mit den bereits verwendeten
Stangen fest zu verbinden.
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Bei
dieser Art Bohrmaschine besteht ein wesentlicher Punkt in der Realisation
des Systems 16 zum Positionieren des Mastes 14,
um es dem Bohrmast zu ermöglichen,
alle für
die Ausführung
der Bohrung erforderlichen Positionen und alle Ausrichtungen des
Masts zu erreichen, die für
diese Bohrung gleichfalls erforderlich sind.
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Es
existiert eine sehr große
Anzahl von Systemen zum Positionieren des Führungsmastes, welche die verschiedenen
Ausrichtungen und Positionierungen des Bohrwerkzeugs ermöglichen.
Solche Vorrichtungen sind in den Dokumenten FR-A-2 294 798 und US-A-3
181 623 beschrieben. Je komplexer das Positioniersystem ist, desto
größer ist
natürlich die
Anzahl der Ausrichtungen des Werkzeugs, die dadurch erreicht oder
ausgeführt
werden können, umso
zeitaufwändiger
und kom plexer ist aber auch die Bedienung des Positioniersystems
durch den Maschinenführer.
Ist das Positioniersystem dagegen in zu einschränkender Weise aufgebaut, können bestimmte
Positionen des Bohrwerkzeugs, das heißt des Masts, die dieser einnehmen
sollte, nicht mühelos
erreicht werden. In 2 wurde beispielsweise die Position 1 dargestellt,
die der Bohrmast 14 bei bekannten Bohrmaschinen einnehmen
kann und die es nicht ermöglicht,
eine Bohrung in einem Damm 22 auszuführen, der unter der Oberfläche 23 ausgeführt ist,
auf der sich das Bohrwerkzeug befindet. Die strichpunktierte Linie
II gibt die Ausrichtung wieder, die der Bohrmast einnehmen müsste.
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In
der beigefügten 3 wurde
ebenfalls ein Beispiel einer Bohrung 24 dargestellt, die
ausgeführt werden
muss, um die Wände
eines Tunnels 26 durch die Positionierung von Zugstangen
in den Bohrungen 24 zu verstärken.
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Verständlicherweise
ist es für
die Rentabilität einer
solchen Bohrmaschine entscheidend, dass der Bohrmast in möglichst
kurzer Zeit positioniert werden kann, um die aufeinander folgenden
Bohrungen auszuführen,
und zugleich eine präzise
Ausrichtung und Positionierung gewährleistet ist. Insbesondere
müssen
natürlich
die verschiedenen kinematischen Organe des Positioniersystems 16 die
verschiedenen Bewegungen ermöglichen,
die die Endausrichtung des Masts gewährleisten. Die Positionierung
des Masts und somit die Betätigung
des Positioniersystems ist umso schwieriger, wenn durch die Betätigung eines der
Organe des Positioniersystems die Positionierung wieder verändert wird,
die bereits durch die Betätigung
von "vorgelagerten" Organen des Positioniersystems
erreicht wurde. In einer solchen Situation kann die Endposition
nur durch schrittweise Annäherungen
erreicht werden, die mit einem beträchtlichen Zeitaufwand verbunden
sind und eine große Beherrschung
der Maschine und insbesondere ihres Positioniersystems erfordern.
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Ein
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bohrmaschine
des in 1 dargestellten Typs vorzuschlagen, die insbesondere
die Ausführung
von Bohrungen unter den in 2 und 3 dargestellten
Bedingungen ermöglicht,
bei denen das Positioniersystem des Masts einfache, aufeinander
folgende Einstellungen ermöglicht,
die keine Änderung
der vorherigen Einstellungen zur Folge haben.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Bohrmaschine, die einen Träger, einen Führungsmast
zur Aufnahme eines Bohrwerkzeugs und ein System zum Positionieren
des Mastes bezüglich
des Trägers
umfasst, um dem Mast eine gewünschte
Position und Ausrichtung zu geben, dadurch gekennzeichnet ist, dass
das Positioniersystem umfasst:
- – eine Struktur
in Form eines verformbaren Parallelogramms;
- – ein
zweites mechanisches Verbindungssystem zum Verbinden des Parallelogramms
mit dem Träger;
- – eine
Welle, die bezüglich
einer Seite des Parallelogramms um ihre eigene Achse drehbar montiert
ist, wobei die Welle gezwungen ist, in der Ebene des Parallelogramms
zu bleiben, wobei der Winkel zwischen der Welle und der Seite konstant
ist;
- – erste
Betätigungsmittel,
um eine Spitze des Parallelogramms bezüglich des zweiten mechanischen
Verbindungssystems ortsfest zu halten und gleichzeitig eine Schwenkbewegung
der mit der rotierenden Welle versehenen Seite des Parallelogramms
um die ortsfeste Spitze auszuführen;
- – zweite,
von den ersten Betätigungsmitteln
unabhängige
Betätigungsmittel,
um eine Translationsbewegung der rotierenden Welle in der Ebene
des Parallelogramms auszuführen;
und
- – ein
erstes mechanisches Verbindungssystem, um ein Ende der rotierenden
Welle mit dem Mast derart zu verbinden, dass die Projektion der Längsachse
des Mastes in der Ebene des Parallelogramms mit der Welle einen
konstanten Winkel bildet.
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Durch
die geeignete Wahl der Position und der Ausrichtung des Trägers der
Maschine ist es bei dieser vereinfachten Ausführungsform verständlicherweise
möglich,
durch eine Veränderung
der Position der Seiten des Parallelogramms dem Führungsmast
des Bohrwerkzeugs die gewünschte
Ausrichtung in einer senkrechten Ebene mit Hilfe der ersten Betätigungsmittel
zu geben; anschließend
kann man ohne Änderung
dieser Ausrichtung den Mast mit Hilfe der zweiten Betätigungsmittel
verschieben, um sein aktives Ende gegenüber dem Punkt der Oberfläche anzuordnen,
an dem die Bohrung ausgeführt werden
soll, oder diese beiden Vorgänge
in der umgekehrten Reihenfolge ausführen.
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Es
liegt also auf der Hand, dass die Betätigung des Positioniersystems
der Bohrmaschine entscheidend vereinfacht wird.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
zeichnet sich die Bohrmaschine dadurch aus, dass die rotierende
Welle an einer Seite des Parallelogramms angebracht ist, dass die
ersten Betätigungsmittel eine
mit dem zweiten mechanischen Verbindungssystem verbundene waagerechte
Achse und die Mittel zum Betätigen
des gesamten Schwenkens des Parallelogramms um die waagerechte Achse
umfassen, und dass die zwei ten Betätigungsmittel Mittel umfassen,
um die Ausrichtung der Seite des Parallelogramms, die der rotierenden
Welle zugeordnet ist, unverändert
zu halten, sowie Mittel, um die Ausrichtung der Seiten des Parallelogramms
zu ändern,
die mit derjenigen Seite verbunden sind, welche mit der rotierenden
Welle versehen ist.
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Gemäß dieser
ersten Ausführungsform
wird die Ausrichtung des Bohrmastes durch das gesamte Drehen des
Parallelogramms um eine seiner Spitzen erreicht. Wenn die gewünschte Ausrichtung
mit Hilfe separater Betätigungsmittel
erreicht ist, bewirkt der Vorgang die Verformung des Parallelogramms,
um den Bohrmast gegenüber
dem Punkt der Oberfläche anzuordnen,
an dem die Bohrung auszuführen
ist.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform zeichnet
sich die Bohrmaschine dadurch aus, dass die ersten Betätigungsmittel
Mittel umfassen, um eine Parallelogrammseite, die mit der der rotierenden Welle
zugeordneten Seite verbunden ist, bezüglich des zweiten mechanischen
Verbindungssystems ortsfest zu halten, sowie Mittel, um die Parallelogrammseite,
die zu der ortsfesten Seite parallel ist, translatorisch zu verschieben,
und dass die zweiten Mittel ein Befestigungsteil umfassen, auf dem
die rotierende Welle angebracht ist, sowie Mittel, um das Befestigungsteil
parallel zu der der rotierenden Welle zugeordneten Seite des Parallelogramms
zu halten und das Befestigungsteil bezüglich der der rotierenden Welle
zugeordneten Seite zu verschieben, und Mittel, um gleichzeitig das
Schwenken der Seiten des Parallelogramms, die mit der der rotierenden
Welle zugeordneten Seite verbunden sind, zu bewirken.
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Gemäß dieser
zweiten Ausführungsform
ist die rotierende Welle auf einem Befestigungsteil angebracht,
das dazu gezwungen ist, parallel zu der der rotierenden Welle zugeordneten
Seite des Parallelogramms zu bleiben. Um die Ausrichtung des Mastes zu
erreichen, wird eine Parallelogrammseite, die mit der der rotierenden
Welle zugeordneten Seite verbunden ist, ortsfest gehalten, während die
zu ihr parallele Parallelogrammseite translatorisch verschoben wird.
Man erzielt auf diese Weise eine Schwenkbewegung des Befestigungsteils.
Um das Ende des Mastes gegenüber
dem Punkt der Oberfläche
anzuordnen, an dem die Bohrung auszuführen ist, wird das Befestigungsteil
translatorisch verschoben.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform umfasst
das erste mechanische Verbindungssystem Mittel, die in Bezug auf
die rotierende Welle eine Schwenkachse des Mastes um eine zur Längsrichtung
des Mastes parallele Achse bilden.
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Dank
dieser Schwenkmöglichkeit
des Mastes um eine zur Länge
des Führungsmastes
parallele Achse kann das Bohrwerkzeug in eine Position gebracht
werden, die dem Maschinenführer
eine ständige
Sicht auf das Werkzeug ermöglicht,
was die Sicherheit bei der Bedienung der Maschine erhöht.
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Vorzugsweise
umfasst das erste mechanische Verbindungssystem außerdem Mittel
zum translatorischen Führen
des Mastes in Bezug auf die Welle, so dass die Längsachse des Mastes insgesamt
unverändert
bleibt. Diese Möglichkeit
der translatorischen Verschiebung des Mastes erlaubt es, das aktive
Ende des Mastes an der Oberfläche,
an der die Bohrung auszuführen
ist, zur Anlage zu bringen.
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Vorzugsweise
umfasst die Bohrmaschine ferner ein zweites mechanisches Verbindungssystem zwischen
dem Träger
und dem Parallelogramm, wobei dieses zweite mechanische Verbindungssystem eine
senkrechte Welle umfasst, die bezüglich des Trägers um
ihre eigene Achse drehbar angebracht ist, wobei die Schwenkachse
der ein verformbares Parallelogramm bildenden Struktur drehfest
mit der senkrechten Welle verbunden ist.
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Verständlicherweise
ist es bei dieser speziellen Ausführungsform zum Beispiel möglich, den
Führungsmast
insgesamt um eine gleiche senkrechte Achse zu drehen, ohne im Übrigen die
anderen Einstellungen der oben beschriebenen Organe des Ausrichtungssystems
zu verändern.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung mehrerer Ausführungsformen
der Erfindung, die beispielhaft ohne einschränkenden Charakter angeführt sind.
Die Beschreibung nimmt Bezug auf die beigefügten Figuren, in denen:
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1 die
bereits beschrieben wurde, in vereinfachter Form eine bekannte Bohrmaschine
zeigt;
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2 und 3 Positionen
und Ausrichtungen illustriert, die der Führungsmast des Bohrwerkzeugs
erreichen können
muss, damit die Bohrmaschine unter optimalen Bedingungen eingesetzt
werden kann;
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4 eine
vereinfachte perspektivische Darstellung der gesamten Kinematik
des Positioniersystems des Mastes ist;
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5 in
vereinfachter Form eine mögliche Ausführungsform
der Betätigung
des Parallelogramms darstellt; und
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6 eine
bevorzugte Ausführungsform
des verformbaren Parallelogramms und seiner Betätigung zeigt.
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Die
beigefügte 4 zeigt
in vereinfachter Form die Kinematik des Systems 30 zum
Positionieren des Mastes 14 bezüglich des beweglichen Trägers.
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Dieses
Positioniersystem umfasst zunächst ein
erstes mechanisches Verbindungssystem 40, das an dem Mast 14 angebracht
ist, ferner eine Einheit, die eine rotierende Welle 42 bildet,
eine mechanische Einheit, die ein verformbares Parallelogramm 44 bildet,
und schließlich
ein zweites mechanisches Verbindungssystem 46, das an dem
Träger 10 angebracht
ist.
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Das
zweite mechanische Verbindungssystem 46 umfasst zunächst Mittel
zum translatorischen Verschieben 48, die im Wesentlichen
von einer zur Länge
des Trägers 10 orthogonalen
Führungsschiene 50 gebildet
sind, die das translatorische Führen
eines Schlittens 52 ermöglicht.
Das zweite mechanische Verbindungssystem 46 umfasst ferner Schwenkmittel 54,
die von einer mit dem Schlitten 52 fest verbundenen senkrechten
Achse 56 gebildet sind, auf der ein senkrechtes Teil 58 drehbar
montiert ist, das in der Figur zylindrisch ist. An seinem oberen Ende 58a ist
das Teil 58 mit einem sternförmigen Arm 60 versehen,
der mit diesem Teil drehfest verbunden ist.
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Das
verformbare Parallelogramm 44 umfasst bei dem in 4 dargestellten
Ausführungsprinzip zwei
Längsseiten,
die von zwei Stangen mit gleicher Länge 62 und 64 gebildet
sind, sowie zwei Schmalseiten, die jeweils von einem Paar paralleler
Arme 66 und 68 gebildet sind, die ebenfalls die
gleiche Länge aufweisen.
Das gesamte Parallelogramm 44 ist bei dieser ersten Ausführungsform
insgesamt drehbar um eine waagerechte Achse 70 montiert,
die mit dem Ende des Arms 60 fest verbunden ist. Das verformbare
Parallelogramm 44 umfasst ferner ein Teil 72, das
drehbar um die waagerechte Achse 70 montiert ist. Das Ende 64a der
oberen Stange 64 ist fest mit dem Teil 72 verbunden.
Das obere Ende der Arme 66 ist von einem kreisförmigen Teil 74 gebildet,
das drehbar um die Achse 70 montiert ist. Das andere Ende
der Stange 64 sowie die Enden der zweiten Stange 62 sind
bezüglich
der entsprechenden Enden der Arme 66 und 68, die
die Schmalseiten des Parallelogramms bilden, drehbar montiert.
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Wie
nachstehend noch näher
erläutert
wird, ermöglicht
bei dieser Ausführungsform
ein erstes Betätigungsorgan
das Schwenken des Zylinders 72 und damit des gesamten Parallelogramms 44 um
die Achse 70, und ein zweites Betätigungsorgan ermöglicht die
Verformung des Parallelogramms.
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Vorzugsweise
ist das Parallelogramm 44 drehbar um eine waagerechte Achse 71 montiert,
die am unteren Ende der Arme 66 angeordnet ist.
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Gemäß der in 4 dargestellten
vereinfachten Ausführungsform
sind die Arme 68, die die zweite Schmalseite des Parallelogramms 44 bilden, durch
einen waagerechten Querträger 76 miteinander
verbunden. Auf diesem Querträger
ist eine erste Achse 78 montiert, die zu der von den Armen 68 definierten
Ebene orthogonal ist. Auf dieser ersten Welle 78 ist ein
Wälzsystem 80 montiert,
in dem wiederum eine mit der Welle 78 fluchtend angeordnete
rotierende Welle 82 montiert ist. Das Ende 82a der
rotierenden Welle 82 kann also in eine Drehbewegung um
seine eigene geometrische Achse versetzt werden.
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Das
erste mechanische Verbindungssystem 40 ist am Ende 82a der
rotierenden Welle 82 angebracht. Dieses erste mechanische
Verbindungssystem umfasst eine erste Einheit 84, die eine
zur Längsachse
des Mastes parallele Schwenkachse bildet. Die Einheit 84 kann
von einem zylindrischen Teil 86 gebildet sein, das drehbar
um eine zur Längsachse
des Mastes parallele Achse 88 montiert ist. Der Zylinder 86 ist
mit dem Ende 82a der rotierenden Welle 82 fest
verbunden. Das erste mechanische Verbindungssystem umfasst ferner
vorzugsweise eine Einheit 90 zur translatorischen Verschiebung
in Richtung der Längsachse
des Mastes. Diese Einheit kann von einem Teil in Form eines Bügels oder
Schlittens 92 gebildet sein, der mit dem Mast fest verbunden
und translatorisch frei verschiebbar auf einer Führungsstange 94 montiert
ist, die zur Achse 88 parallel und durch zwei Arme 96 und 98 mit
dieser verbunden ist.
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5 zeigt
in vereinfachter Form eine mögliche
Ausführungsform
der beiden Betätigungsorgane
des Parallelogramms 44. Bei dieser Ausführungsform besitzt ein erster
hydraulischer Betätigungszylinder 100 einen
Körper 100a,
der mit der Schmalseite 66 fest verbunden ist, während das
Ende seiner Stange 100b mit der Längsseite 64 fest verbunden ist.
Wenn der Zylinder 100 sich in "Ruhestellung" befindet, hält er die Längsseiten und die Schmalseiten des
Parallelogramms 44 in einer festen Relativlage.
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Wird
der Zylinder 100 aktiviert, ermöglicht er eine Veränderung
des Winkels, den die Schmalseiten und die Längsseiten des Parallelogramms
miteinander bilden. Bei dem zweiten Betätigungsorgan handelt es sich
bei dieser Ausführungsform
um einen zweiten Hydraulikzylinder 102, dessen Körper 102a mit
der senkrechten Welle 58 fest verbunden ist, während das
Ende der Stange 102b mit dem Gelenk zwischen der Schmalseite 66 und
der Längsseite 62 fest
verbunden ist.
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Befindet
sich der erste Zylinder 100 in Ruhestellung, ermöglicht die
Betätigung
des zweiten Zylinders 102 das gesamte Schwenken des Parallelogramms 44 um
die waagerechte Achse 70. Der Schwenkwinkel bezüglich der
Senkrechten kann –70 Grad
bis +110 Grad betragen. Befindet sich der Zylinder 102 in
Ruhestellung, ist die Schmalseite 66 ortsfest und die Betätigung des
Zylinders 100 bewirkt die translatorische Verschiebung
der Schmalseite 68. Mit anderen Worten ermöglicht der
Zylinder 102 das Fixieren der Ausrichtung des Mastes 14 in
einer senkrechten Ebene. In einem zweiten Schritt ermöglicht der
Zylinder 100 die translatorische Verschiebung des Mastes,
ohne dessen Ausrichtung zu verändern, um
ihn an den Punkt der Oberfläche
zu bringen, an dem die Bohrung auszuführen ist. Die Vorgänge lassen
sich auch in umgekehrter Reihenfolge ausführen.
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Natürlich könnte man
auch andere Arten der Betätigung
des Parallelogramms anwenden, solange man das gesamte Schwenken
des Parallelogramms und den von den Längs- und Schmalseiten gebildeten
Winkel getrennt verändern,
das heißt
die absolute Position der Längs-
und Schmalseiten getrennt steuern kann.
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In 6 ist
eine zweite bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung dargestellt.
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6 zeigt
den Träger 10 mit
seinem Schlitten 52, das senkrechte rotierende Teil 58', das dieselbe
Funktion erfüllt
wie die senkrechte Welle 58 aus 4, mit seinem
Fortsatz 60',
der dem Arm 60 entspricht, sowie den Mast 14. 6 veranschaulicht insbesondere
eine bevorzugte Ausführungsform
des mit dem Bezugszeichen 44' gekennzeichneten
verformbaren Parallelogramms und seiner Betätigungsorgane.
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Die
Längsseiten
des Parallelogramms 44' werden
von den Körpern 110a und 112a zweier
Zylinder 110 und 112 gebildet.
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Das
erste Ende des Körpers 110a ist
drehbar um eine waagerechte Achse 70' montiert (die der Achse 70 aus 4 entspricht),
die von dem Fortsatz 60' getragen
wird. Die erste Schmalseite des Parallelogramms 44' wird von einem
Arm 114 gebildet, von dem ein erstes Ende 114a drehbar
um die Achse 70' montiert
und mit einem Zahnsegment 116 fest verbunden ist. Das erste
Ende des zweiten Zylinderkörpers 112a ist
an das Ende 114b des Arms 114 angelenkt. Die zweite
Schmalseite des Parallelogramms ist von einem Stangenpaar 118 gebildet,
vom dem ein Ende 118a in der Nähe des zweiten Endes des Zylinderkörpers 110a angelenkt
und das zweite Ende 118b in der Nähe des zweiten Endes des Zylinderkörpers 112a angelenkt
ist. Die freien Enden der Zylinderstangen 110b und 112b sind
an einem Befestigungsteil 120 angelenkt. Das Befestigungsteil 120 ist mit
einem strahlenkranzartigen Verbindungssystem 122 fest verbunden,
das dieselbe Funktion wie das rotierende System 78, 80, 82 aus 4 erfüllt.
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Es
ist anzumerken, dass die beiden Zylinder 110 und 112 so
betätigt
werden, dass ihre jeweiligen Stangen dieselbe Verschiebung aufweisen,
so dass das Befestigungsteil 120 zu den Stangen 118 parallel bleibt.
Das Zahnsegment 116 kann von einem Getriebemotor 122,
der auf dem rotierenden Teil 58' angebracht ist, in Drehung versetzt
werden. Und schließlich
umfassen die Betätigungsmittel
des Parallelogramms 44' ein
Stangenpaar 124, dessen erstes Ende 124a an dem
Befestigungsteil 120 um die gleiche Achse wie das Ende
der Zylinderstange 110a angelenkt ist, und dessen zweites
Ende 124b an einer Achse 126 angelenkt ist, die
von dem rotierenden Teil 58' getragen
wird und bezüglich
der Achse 70' versetzt
ist. Der Punkt 124a des Befestigungsteils 120 ist
also gezwungen, in einem festen Abstand von der Achse 126 zu
bleiben.
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Diese
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung zeichnet sich durch folgende Funktionsweise aus:
Befinden
sich die Zylinder 110 und 112 in Ruhestellung,
ist das Ende der Stange des Zylinders 110 aufgrund der
Wirkung der Stange 124 ortsfest.
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Der
Punkt 124a des Verbindungsteils 120 ist also feststehend.
Wenn der Getriebemotor 122 betätigt wird, ruft die Drehung
des Arms 114 die translatorische Verschiebung des Zylinders 112 hervor.
Das Verschieben des Endes der Stange 112b des Zylinders
bewirkt die Drehung des Teils 120 und folglich die des
Mastes 14. Auf diese Weise wird die Ausrichtung des Mastes
in einer senkrechten Ebene erreicht. Diese Ausrichtung wird beibehalten,
bis der Getriebemotor erneut betätigt
wird.
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Betätigt man
die Zylinder 110 und 112 wie bereits beschrieben
in der Weise, dass sich ihre Stangen um dieselbe Länge verschieben,
so bleibt das Befestigungsteil 120 zu den Stangen 118 parallel.
Unter dem Einfluss der Verschiebung der Stangen der Zylinder sowie
der Stangen 118 wird das Befestigungsteil 120 in
der Ebene des Parallelogramms 44, das heißt in der
senkrechten Ebene, translatorisch verschoben, und die Zylinderkörper werden
um ihr Ende geschwenkt. Die Achse des strahlenkranzartigen Systems
weist eine feststehende Richtung bezüglich der Stangen 118 auf,
da dieses System auf dem Verbindungsteil 120 angebracht
ist. Der Mast 14 bildet seinerseits einen konstanten Winkel
mit der Achse aufgrund des strahlenkranzartigen Systems. Der Mast
hat sich also ebenfalls translatorisch verschoben, das heißt, dass
seine Ausrichtung in einer senkrechten Ebene unverändert bleibt.
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Nachdem
die Funktionsweise des Parallelogramms 44 und des Parallelogramms 44' erläutert wurde,
wird nun noch die Funktionsweise der übrigen Bohrmaschine und insbesondere
des Ausrichtungssystems beschrieben.
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Die
rotierende Welle 82 bzw. das strahlenkranzartige Verbindungssystem 122 ermöglichen eine
Ausrichtung des Mastes bezüglich
der senkrechten Ebene, die das verformbare Parallelogramm 44 enthält, und
ermöglichen
es auf diese Weise durch eine Kombination der verschiedenen Bewegungen,
den Führungsmast
in alle erforderlichen Positionen zu bringen und diesem Führungsmast
alle erforderlichen Ausrichtungen zu verleihen.
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Das
erste mechanische Verbindungssystem erfüllt besondere Funktionen. Die
Drehung des Mastes um die Achse 88 ermöglicht es, den Mast derart auszurichten,
dass der Maschinenführer
unabhängig von
der Position des Mastes eine ständige
Sicht auf das am Mast montierte Bohrwerkzeug hat. Das System zum
translatorischen Führen
des Mastes parallel zu seiner Längsachse
ermöglicht
es, in einer Endeinstellung das aktive Ende 14a des Mastes
an der Fläche,
an der die Bohrung auszuführen
ist, zur Anlage zu bringen.
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Die
Funktionen des zweiten mechanischen Verbindungssystems 46 sind
offensichtlich. Die Verschiebung des Schlittens 52 ermöglicht eine
Anpassung der Position des Mastes in Querrichtung bezüglich des
Trägers 10,
ohne die Ausrichtung des Mastes zu verändern, um beispielsweise eine
Reihe paralleler Bohrungen auszuführen.
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Das
rotierende Teil 58 bzw. 58' ermöglicht das gesamte Schwenken
des Mastes 14 um eine senkrechte Achse.