DE3738116A1

DE3738116A1 - Drill-rod magazine with automated feed and removal of the drill rods for rock-drilling machines

Info

Publication number: DE3738116A1
Application number: DE19873738116
Authority: DE
Inventors: Artur Hethey
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-11-10
Filing date: 1987-11-10
Publication date: 1989-05-18

Abstract

Published without abstract.

Description

State of the art

In der Gestein- und Erdenindustrie sind mechanische Zu- und Abführeinrichtungen der Bohrstangen für Bohrmaschinen, ins besondere für Großgeräte, bekannt. Bohrstangen-Magazine ge hören zum allgemeinen Stand der Technik. Der in der Regel große freie Raum um diese Bohrmaschinen bietet genügend Platz zur großzügigen Bemessung und Gestaltung von Magazinen, Zu- und Abführeinrichtungen für diese Bohrmaschinen.In the rock and earth industry there are mechanical feeds Removal devices for boring bars for drilling machines, ins especially known for large devices. Boring bar magazines listen to the general state of the art. The usually Large free space around these drilling machines offers enough space for the generous dimensioning and design of magazines, and discharge devices for these drilling machines.

Im untertägigen Bergbaubetrieb sind kleinere Bohrmaschinen erforderlich, die den engen Raumverhältnisen entsprechend an gepaßt sein müssen. Ein Zusatzgerät, wie das nachfolgend beschriebene Bohrstangen-Magazin mit automatisierter Zu- und Abführeinrichtung der Bohrstangen für die Bohrmaschine, erfor dert besondere konstruktive Maßnahmen. Die Bohrmaschinen müssen sehr oft in engen Streckenführungen bewegt werden; deshalb ist es erforderlich, daß die Zusatzgeräte schnell an- und abmon tiert werden können.Smaller drilling machines are in the underground mining operation required to suit the tight space conditions must be fit. An additional device like the one below Boring bar magazine described with automated feed and Removal device of the boring bars for the drilling machine, requ special constructive measures. The drills have to are very often moved in narrow routes; Therefore it is necessary that the additional devices quickly switch on and off can be tiert.

Description of the invention

In den Patentzeichnungen auf den Blättern 1, 2 und 3 ist das Bohrstangen-Magazin mit automatisierter Zu- und Abführung der Bohrstangen für die Bohrmaschine als Funktionsentwurf mit den wichtigsten Systemelementen dargestellt.In the patent drawings on sheets 1, 2 and 3 this is Boring bar magazine with automated feeding and removal of the Boring bars for the drill as a functional design with the most important system elements.

Blatt 1 zeigt die neue Erfindung in den vier wichtigsten Ansichten.Sheet 1 shows the new invention in the four most important Views.

Auf den Blättern 2 und 3 sind die Ansichten wie auf Blatt 1 vergrößert gezeichnet. Auf Blatt 1 und 2 sind die Ansichten A und B in Fig. 1 und 1a, 2 und 2a in Richtung A und B der Fig. 3 zu sehen.On pages 2 and 3 the views are drawn as enlarged on page 1. On sheets 1 and 2, views A and B in FIGS. 1 and 1a, 2 and 2a in the direction A and B of FIG. 3 can be seen.

Auf Blatt 1 und 3 ist die Ansicht D in Fig. 3 und 3a in Richtung D der Fig. 1 zu sehen.On sheets 1 and 3, view D in FIGS . 3 and 3a in direction D of FIG. 1 can be seen.

Auf Blatt 1 ist die Ansicht C in Fig. 4 in Richtung C der Fig. 3 zu sehen. On sheet 1, view C in FIG. 4 in direction C of FIG. 3 can be seen.

Auf Blatt 2 ist die Ansicht E in Fig. 5 in Richtung E der Fig. 3 zu sehen.On sheet 2, the view E in FIG. 5 in the direction E of FIG. 3 can be seen.

In das Trommel-Magazin 1, mit den einzelnen federnden Bohr stangenhaltern 2, werden die Bohrstangen 3 entgegen der federn den Haltekraft der Bohrstangenhalter 2 von Hand und mit den Greiffingern 14 hinein- und herausgeschoben. Seitlich des Trommel-Magazins werden die Bohrstangen 3 durch die Seiten wände 4 und 5 gehalten, wobei die Seitenwand 4 in Richtung der Bohrstangenachsen federnd gelagert werden kann. Durch die sichere Halterung der Bohrstangen 3 kann das gefüllte Trommel magazin 1 in einem Bohrbereich von 180° eingesetzt werden. Das Bohrstangen-Trommel-Magazin 1 ist in den Patentzeichnungen mit zwei mal acht Bohrstangenhaltern ausgerüstet, wovon nur je fünf mit Bohrstangen 3 belegt werden können.In the drum magazine 1 , with the individual resilient drill rod holders 2 , the boring bars 3 are pushed against the springs, the holding force of the boring bar holder 2 by hand and with the gripping fingers 14 in and out. Laterally of the drum magazine, the boring bars 3 are held by the side walls 4 and 5 , wherein the side wall 4 can be resiliently supported in the direction of the boring bar axes. By securely holding the boring bars 3 , the filled drum magazine 1 can be used in a drilling area of 180 °. In the patent drawings, the boring bar drum magazine 1 is equipped with two times eight boring bar holders, of which only five can be fitted with boring bars 3 .

Das Trommel-Magazin 1 mit den Bohrstangenhaltern 2 wird bei Zuführung der Bohrstangen 3 zur Bohrmaschine 6 auf dem Bohr rahmen 7 durch den Antrieb 8 linksherum gedreht und beim Zurück holen der Bohrstangen 3 von der Bohrmaschine 6 zum Trommel- Magazin 1 rechtsherum gedreht. Das Trommel-Magazin 1 mit dem Antrieb 8 und den Seitenwänden 4 und 5 ist seitlich auf den Konsolen 9 angeordnet, und diese sind mit dem Bohrrahmen 7 verbunden.The drum magazine 1 with the boring bar holders 2 is rotated to the left when the boring bars 3 are fed to the drilling machine 6 on the drilling frame 7 by the drive 8 and when the boring bars 3 are brought back from the drilling machine 6 to the drum magazine 1 turned to the right. The drum magazine 1 with the drive 8 and the side walls 4 and 5 is arranged laterally on the brackets 9 , and these are connected to the drilling frame 7 .

Gegenüber dem Trommel Magazin 1 auf der anderen Seite der Bohr maschine 6 und des Bohrrahmens 7 ist die Zu- und Abführeinrichtung 9 für die Bohrstangen 3 angeordnet.Opposite the drum magazine 1 on the other side of the drilling machine 6 and the drilling frame 7 , the feed and discharge device 9 for the boring bars 3 is arranged.

Die Zu- und Abführeinrichtung 9 für die Bohrstangen 3 besteht im wesentlichen aus dem Teleskop-Kolbenzylinder 10, an dessen Kolbenstange 11 die Trägerplatte 12 für die zwei Griffeinheiten mit den Antrieben 13 und die je zwei Greiffinger 14 angebaut sind. Auf dem Teleskop-Kolbenzylinder 10 ist ein weiterer Teleskop zylinder 15 - in der Patentzeichnung als Vierkantrohr gezeichnet - angeordnet, wobei der innere Zylinder an der Trägerplatte 12 befestigt ist. Beim Ausfahren der Greiffinger 13 und 14 dient dieser zum Stabilisieren der Kolbenstange 11 des Teleskop- Kolbenzylinders 10. Die Teleskop-Zylinder 10 und 15 wurden des halb hier gewählt, weil längere Einkolben-Zylinder zu weit seitlich aus der Bohrmaschine 6 herausgeragt hätten. The feed and discharge device 9 for the boring bars 3 consists essentially of the telescopic piston cylinder 10 , on the piston rod 11 of which the carrier plate 12 for the two handle units with the drives 13 and two gripping fingers 14 are attached. On the telescopic piston cylinder 10 , a further telescopic cylinder 15 - drawn in the patent drawing as a square tube - is arranged, the inner cylinder being fastened to the carrier plate 12 . When the gripper fingers 13 and 14 are extended , this serves to stabilize the piston rod 11 of the telescopic piston cylinder 10 . The telescopic cylinders 10 and 15 were chosen half here because longer single-piston cylinders would have protruded too far laterally from the drilling machine 6 .

An dem Teleskop-Kolbenzylinder 10 ist in der Ebene der Bohr achse 16 beiderseitig die geteilte Welle 17 angeordnet und in den zwei Lagern 18 und 19, die am Bohrrahmen 7 befestigt sind, drehbar und axial verschiebbar gelagert.On the telescopic piston cylinder 10 , the split shaft 17 is arranged on both sides in the plane of the drilling axis 16 and is rotatably and axially displaceably mounted in the two bearings 18 and 19 which are fastened to the drilling frame 7 .

Mit dem Schwenkbetrieb 20, der am Lager 18 befestigt ist, werden die zwei Teleskop-Kolbenzylinder 10 und 15 mit der Trägerplatte 12 und den zwei Greifeinheiten 13, 14 in die zwei Funktionslagen geschwenkt. Der Kolbenzylinder 21 ist parallel der Welle 17 an dem Lager 19 angebaut, dessen Kolben stange 22 mit dem Finger 23 die Welle 17, mit der vorgenannten Zu- und Abführeinrichtung 9 axial in den Lagern 18 und 19 verschiebbar ist.With the pivoting operation 20 , which is fastened to the bearing 18 , the two telescopic piston cylinders 10 and 15 with the carrier plate 12 and the two gripping units 13, 14 are pivoted into the two functional positions. The piston cylinder 21 is mounted parallel to the shaft 17 on the bearing 19 , the piston rod 22 with the finger 23, the shaft 17 , with the aforementioned feed and discharge device 9 is axially displaceable in the bearings 18 and 19 .

Funktionsablauf mit dem Bohrstangen-Magazin und der auto matisierten Zu- und Abführeinrichtung für Gestein-Bohr maschinen.Functional sequence with the boring bar magazine and the auto automated feed and discharge device for rock drilling machinery.

In dem an der Bohrmaschine gezeigten Bohrstangen-Magazin 1 werden maximal fünf Bohrstangen 3 in den einzelnen, federnden Bohrstangenhaltern 2 eingespannt. Die jeweils untenstehenden zwei mal drei Bohrstangenhalter 2 sind immer frei von Bohr stangen 3.A maximum of five boring bars 3 are clamped in the individual, resilient boring bar holders 2 in the boring bar magazine 1 shown on the drilling machine. The two times three boring bar holders 2 below are always free of boring bars 3 .

Die Zu- und Abführeinrichtung 9 steht während des Bohrbetriebes außerhalb des Bohrgetriebeweges, seitlich des Bohrrahmens 7. Die Greiffinger 14 zeigen nach oben. Im Bohrbetrieb müssen der Bohrmaschine 6 Bohrstangen zu- bzw. abgeführt werden. Für jede Bohrstange 3 muß die Zu- und Abführeinrichtung 9 um 90° in die Bohrachsenebene 16 durch den Schwenkbetrieb 20 geschwenkt werden. Die Kolbenstange 11 des Teleskop-Kolben zylinders 10 schiebt die Trägerplatte 12 mit den Greifein heiten 13, 14 in Greifstellung zur Bohrstange 3 im Bohrstangen- Magazin 1. Der Antrieb 13 für die Greiffinger 14 schließen die Greiffinger 14 kraftschlüssig um die Bohrstange 3. Die Kolbenstange 11 mit den Greiffingern 14 und der Bohrstange 3 fährt zurück bis Mitte Bohrgetriebeachse 16. Die Kolbenstange 22 mit dem Finger 23 des Hubzylinders 21 schiebt die Zu- und Abführeinrichtung 9 mit der Bohrstange 3 zum Einfädeln des Gewindes in Richtung der sich langsam drehenden Getriebe welle 24 der Bohrmaschine 6. Nach der Einfädelung wird die Haltekraft der Greiffinger gelöst, so daß die Greiffinger 14 jetzt als Führungslager dienen zum Einfädeln der Bohr stange 3 in die Bohrstange der Bohrstangen-Abfangvorrichtung 25.The feed and discharge device 9 is outside the drilling gear path, to the side of the drilling frame 7 during the drilling operation. The gripper fingers 14 point upwards. In drilling operation, 6 boring bars must be fed to or removed from the drilling machine. For each boring bar 3 , the feed and discharge device 9 must be pivoted through 90 ° into the drilling axis plane 16 by the pivoting operation 20 . The piston rod 11 of the telescopic piston cylinder 10 pushes the carrier plate 12 with the gripping units 13, 14 in the gripping position to the boring bar 3 in the boring bar magazine 1 . The drive 13 for the gripping fingers 14 closes the gripping fingers 14 non-positively around the boring bar 3 . The piston rod 11 with the gripping fingers 14 and the boring bar 3 moves back to the center of the drilling gear axis 16 . The piston rod 22 with the finger 23 of the lifting cylinder 21 pushes the feed and discharge device 9 with the boring bar 3 for threading the thread in the direction of the slowly rotating gear shaft 24 of the drilling machine 6 . After threading, the holding force of the gripping fingers is released, so that the gripping fingers 14 now serve as a guide bearing for threading the drill rod 3 into the drill rod of the drill rod interceptor 25 .

Die Greiffinger werden jetzt ganz geöffnet und in die Aus gangsstellung zurückgefahren. Der Schwenktrieb 20 schwenkt die Zu- und Abführeinrichtung 9 in die Ausgangslage außer halb des Bohrmaschinenweges zurück, und die Kolbenstange 22 mit dem Finger 23 schiebt die Welle 17 mit der Zu- und Abführeinrichtung 9 in die Anfangsstellung zurück. Nach Beendigung des Bohrens müssen die Bohrstangen nach dem Prinzip des Zuführens wieder zurück ins Bohrstangenmagazin 1 befördert werden. Bei diesem Vorgang wird die Bohrstange 3, die noch in der Bohrwelle eingeschraubt ist, von den Greiffingern 14 kraftschlüssig gehalten, so daß die drehende Bohrwelle 24 sich vom Gewinde der Bohrstange 3 lösen kann.The gripper fingers are now fully opened and returned to the starting position. The swivel drive 20 pivots the feed and discharge device 9 back into the starting position outside the half of the drilling machine path, and the piston rod 22 with the finger 23 pushes the shaft 17 with the feed and discharge device 9 back into the initial position. After drilling has been completed, the boring bars must be conveyed back into the boring bar magazine 1 according to the feeding principle. In this process, the boring bar 3 , which is still screwed into the boring shaft, is held in a force-fitting manner by the gripping fingers 14 , so that the rotating boring shaft 24 can detach itself from the thread of the boring bar 3 .

Die Greiffinger 13, 14 haben die nachfolgenden drei beschriebe nen Funktionen zu erfüllen:The gripper fingers 13, 14 have the following three described functions:

- To hold the boring bar 3 non-positively with the gripping fingers 14 during their movements in the aforementioned system.
- The boring bar 3 to serve as a guide when threading into the boring bar of the boring bar interception device 25 , ie the gripping fingers 14 enclose the boring bar 3 without compressive stress.
- To hold the still clamped boring bar 3 in the drilling shaft 24 by the gripping fingers 14 so that the rotating drilling shaft 24 can detach from the thread of the drilling rod 3 .

Durch die sichere Halterung der Bohrstangen im Bohrstangen- Magazin und in der Zu- und Abführeinrichtung kann die Bohr maschine in einem Bohrwinkel von 180° zur Senkrechten ein gesetzt werden.By securely holding the boring bars in the boring bar Magazine and in the feed and discharge device, the Bohr machine at a drilling angle of 180 ° to the vertical be set.

Claims

1. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines characterized in that the boring bars ( 3 ) in the drum magazine ( 1 ) are held by the resilient holding force of the boring bar holder ( 2 ).

2. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines according to claim 1, characterized in that the boring bars ( 3 ) in the drum magazine ( 1 ) through the side walls ( 4 and 5 ) in the axial direction of Boring bars are held.

3. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines according to claims 1 and 2, characterized in that the feed and discharge device ( 9 ) pivotable about the shaft ( 17 ) and axially displaceable in the bearings ( 18 and 19 ) is arranged opposite the drum magazine ( 1 ) on the drilling frame ( 7 ).

4. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines according to claims 1 to 3, characterized in that the feed and discharge device ( 9 ) with the gripping device ( 13, 14 ) during the drilling process, laterally of the Bohrrah mens ( 7 ) and outside the Bohrwegbereiches of the drilling gear is bes and for boring bar change with the swivel drive ( 20 ) by 90 ° in the drilling center plane ( 16 ) is pivoted.

5. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines according to claims 1 to 4, characterized in that the gripping fingers ( 14 ) have three functions to perform:

- The gripper fingers ( 14 ) hold the boring bars ( 3 ) when the feed and discharge device ( 9 ) moves.
- The gripper fingers ( 14 ) without clamping force serve as sliding guides for the boring bars ( 3 ).
- The gripper fingers ( 14 ) hold the boring bars ( 3 ) when loosening them from the thread of the drilling shaft ( 24 ).

6. boring bar magazine with mechanical feed and discharge device of the boring bars for rock drilling machines according to claims 1 to 5, characterized in that the feed and discharge device ( 9 ) for the boring bars ( 3 ) their linear movement and the required stabilization tion through the telescopic piston cylinders ( 10 and 15 ).