DE609860C

DE609860C - Gesteinsbohrmaschine

Info

Publication number: DE609860C
Application number: DE1930609860D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1930-03-25
Filing date: 1930-04-02
Publication date: 1935-02-26

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Gesteinsbohrmaschine zum Zwecke der Herstellung von Tiefbohrungen.

Die Erfindung benutzt die aus der Erfahrung gewonnene Erkenntnis, daß sprödes Gestein technologisch richtig nur durch Zersprengen seines Gef üges, d. h. durch wuchtigen Schlag, zerkleinert werden kann. Die Anwendung schneidender, fräsender oder sägender Werkzeuge, wie sie zur Metallbearbeitung verwendet werden, führt bei hartem Gesteine nur unter unwirtschaftlicher Werkzeug- und Zeitverschwendung zu einem eng gesteckten Ziele. Und auch bei Verwendung schlagender Meißel ist der Wirkungsgrad von einer der Härte des Gesteines angemessenen Schlagwucht abhängig.

Erfindungsgemäß werden nun Schleudergelenkmeißel zum Ausarbeiten des Bohrloches verwendet, die an ihren Armen um eine quer zur Bohrlochachse Hegende Welle kreisen, die ihrerseits wieder in Drehung um die Bohrlochachse versetzt wird, wodurch die Bohrlochsohle die Form einer halben Hohlkugel annimmt. Selbstverständlich wird dabei das ganze in zweierlei Sinn kreisende Bohrkopfsystem dem Ausbruche des Gesteines entsprechend in der Bohrlochachse selbst vorgeschoben.

Die hier als Bohrkopf verwendeten Schleudergelenkmeißel sind als bloße Steinbearbeitungswerkzeuge an sich bekannt, wenngleich den eigentlichen Meißelkörpern bei der praktischen Ausführung des Erfindungsgegenstandes andere Umrißformen gegeben werden wie bei den von anderer Seite vorgeschlagenen Steinbearbeitungswerkzeugen. Auch das Ausarbeiten halbkugelförmiger Bohrlochsohlen mittels fräserartiger Bohrköpfe ist schon anderwärts beschrieben worden, mittels scheibenförmiger Fräser, die außer um ihre eigene, quer zur Bohrlochachse liegenden Achse, auch noch um die Bohrlochachse selbst in Drehung versetzt werden. Da aber fräserartige Werkzeuge, wie schon vorhin hervorgehoben wurde, zum Bearbeiten harter Gesteine nicht geeignet sind und ihren Dienst versagen, so sollen erfindungsgemäß statt ihrer Schleudergelenkmeißel als Bohrköpfe verwendet werden.

Das Wesen der Anordnung geht aus den Abb. ι und 2 hervor. Abb. 1 zeigt hierbei einen Längsschnitt durch das Bohrloch mit dem Bohrkopfe, zum Teile gleichfalls im Schnitt, und mit dem zu seinem axialen Vorschube dienenden Getriebe. Die Abb. 2 ist eine ähnliche Ansicht, aber im rechten Winkel zur vorigen gesehen. Sie zeigt insbesondere den Antrieb der Schleudergelenkmeißel um ihre eigene Achse und um die Achse des Bohrloches.

Die Bohrvorrichtung besteht aus freischwingenden Meißeln, deren Umlaufebenen durch die Bohrlochachse gehen und deren

Drehachse senkrecht zu diesen Ebenen steht, die Bohrlochachse schneidet und deren Schneidenbahndurchmesser gleich ist dem Bohrlochdurchmesser. Die Meißel 3 sind an Bolzen am Ende radialer Arme 2 gelagert, die durch eine von einem Motor 4 angetriebene Welle ι in schnelle Umdrehung versetzt werden. Es skid je zwei symmetrisch zur Drehachse 1 gelegene Meißel angeordnet, und es können in einer Ebene ein oder mehrere Doppelarme 2 angeordnet sein. An Stelle der Arme 2 kann auch eine umlaufende Scheibe treten, an deren Umfang die Meißel angeordnet sind. Die Schneiden der Meißel stehen entweder senkrecht zu ihrer Bewegungsrichtung oder etwas schräg dazu, um sie auch in der Richtung ihrer sekundären Bewegung wirksam zu machen.

Der Antrieb kann durch Elektromotoren oder pneumatisch erfolgen oder für ganz große Bohrmaschinen mit geringerer Drehzahl auch hydraulisch.

Die Motorwelle 1 bzw. deren Lager werden durch eine der Bohrlochachse parallele Gabel 5 gefaßt, die an der Unterseite einer Trommel 6 befestigt und mit dieser in einem Ringlager 7 einer Plattform 8 drehbar gelagert ist. Die Plattform 8 besitzt am Rande einen Borstenkranz 9, der den Zweck hat, den. 'eigentlichen Bohrraum unterhalb der Plattform 8 von dem darüberliegenden Raum rund um die Bohrlochwand gegen Bohrstaub und Spülwasser abzudichten, damit der darüberÜegende Vorschubmechanismus vor Verschmutzung bewahrt bleibt.

Die bohrende Wirkung des beschriebenen Meißelsystems ergibt sich erst dadurch, daß dieses ganze System während der schnellen Rotation der Meißel eine zweite, wesentlich langsamere Rotationsbewegung um die Bohrlochachse x-x und eine dritte, zu dieser Achse parallele geradlinige axiale Vorschubbewegung erhält, deren Maß abhängig ist von der während einer axialen Drehung ausgearbeiteten Schichtdicke, die an sich wieder als eine von der Festigkeit des auszubohrenden Materials und der aufgewendeten Bohrenergie abhängige Größe anzusehen ist, und von der über der Plattform angebrachten Vorschubeinrichtung bewirkt wird.

Die erwähnte langsame Drehbewegung um die Bohrlochachse erfolgt laut Abb. 1 und 2 z. B. dadurch, daß die die Gabel 5 tragende Trommel 6 einen Zahnkranz ι ο erhält, in dem ein Übersetzungsgetriebe irgendwelcher Art, z. B. ein Zahnrad- und Schneckengetriebe eines Motors 11, eingreift, der an sich wieder ein Elektromotor oder ein hydraulischer oder pneumatischer Motor sein kann. Wesentlich ist, daß durch die Arbeit der Bohrmaschine eine Halbkugelform des Bohrlochgrundes ι S erzielt wird. Dies bietet den Vorteil, die Schmandentfernung von der Arbeitsstelle weg sehr zu erleichtern, da das ausgearbeitete Material sich an der tiefsten Stelle des Bohrloches ansammelt und mit einer Schmandförderungsvorrichtung leicht ,entfernt werden kann.

Die Plattform 8 ist zwecks sicherer Geradführung im Bohrloch mit Führungsrollen viersehen und trägt die Vorschubeinrichtung und die Schmandfördereinrichtung für die beschriebene Bohrvorrichtung.

Der Schmierölvorrat für die in der Tiefe längere Zeit arbeitende Maschine wird durch die Trommel "6 oder auch andere an die senkrechte Bohrlochachse angebaute Gefäße aufgenommen und durch Bohrungen 12 der Gabel S den Motoren 4 zugeführt, während das verbrauchte Schmieröl in die an der Unterseite der Motorgehäuse 13 vorgesehenen Ölfänger 14 abfließt, um eine Verunreinigung des Spülwassers zu vermeiden.

In entsprechender Ausführung kann dieses Bohrverfahren auch für waagerechte Bohrung, etwa zur Herstellung von Stollen, Kanälen und Tunnels, angewendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Gesteinsbohrmaschine mit um eine Welle umlaufenden Meißeln zur Erzielung einer halbkugelförmigen Bohrlochsohle, gekennzeichnet durch Schleudergelenkmeißel (3), die auf der Welle (1) unter Zwischenschaltung von Dreharmen (2) angeordnet sind.

2. Gesteinsbohrmaschine nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Bohrlochachse liegende Drehachse für die Sekundärbewegung des Meißelsystems als eine die Antriebswelle (1) der Meißelmotoren (4) tragende Gabel (5) ausgebildet ist, die an einer waagerechten Trommel (6) angebracht ist, welche auf einer im Bohrloch in Richtung der Bohrlochachse geführten und im Bohrloch verankerbaren Plattform (8) gelagert ist.

3. Gesteinsbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb für die die Bohreinrichtung tragende Trommel (6) entweder von den Meißelmotoren (4) oder von auf der Plattform (8) befindlichen besonderen Motoren (11) mittelbar oder unmittelbar abgeleitet ist.

4. Gesteinsbahrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden der Meißel (3) gegen ihre Arbeitsbahn schräg gestellt sind.

5. Gesteinsbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die

die Bohrvorrichtung tragende Plattform (8) an ihrem Rande mit einem diese Plattform gegen die Bohrlochwand abdichtenden Borstenring (9) versehen ist.

6. Gesteinsbohrmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an die in der Bohrlochachse liegende Welle für die Sekundärbewegung des Meißelsystems Schmierölkammern angebaut sind, von denen aus Schmierölkanäle (12) in den Gabelarmen (5) zu den Lagern der Antriebsmotoren führen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen