Titel: Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Autor: Gad, E.
Fundstelle: 1891, Band 279 (S. 198–200)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj279/ar279073

Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.

Von E. Gad in Darmstadt.

Fortsetzung des Berichtes S. 182 d. Bd.

Mit Abbildungen.

Wir haben nunmehr bewährte Gesteinsbohrapparate ohne elektrischen Betrieb zu betrachten.

Textabbildung Bd. 279, S. 198

Während der im letzten Sommer im Krystallpalast bei London stattgehabten Bergwerksausstellung waren mehrere Exemplare der in diesseitigen Berichten (1890 276 265 und 1889 273 247) bereits erwähnten Gesteinsbohrmaschine von Mc Culloch, die besonders in den Gruben von Rio Tinto in Spanien im Gebrauch sind, im Betrieb. Das Charakteristische dieser Maschine (Fig. 5) liegt in der zweckmässigen Verwendung eines Hebedaumens zur Umstellung des Zuflussventils für den Dampf oder die Pressluft. Es sind die sich leicht abnutzenden Federn zum Halten des Ventils vermieden worden, und dennoch eine wirksame Dichtung des Ventils erzielt.

Der Kolben a bewegt nämlich durch seine Verstärkung den Hebedaumen b, der sich um die Welle c dreht; dadurch schiebt der obere Zapfen des Hebedaumens das Ventil d in der Hülse e hin und her, so dass das durch das Zuflussrohr f zuströmende Treibmittel abwechselnd durch die Gänge g und h hinter die entsprechenden Endflächen des Kolbens treten muss. Die Endflächen des Ventils d werden dabei gegen Stahlscheiben mit Gummipolstern gepresst, wodurch eine feste Dichtung für die Zeit der entgegengesetzten Bewegung entsteht.

Die umsetzende Bewegung des Meissels beim Stoss wird durch die Spindel i bewirkt, in deren Spiralzüge entsprechende Federn des Kolbenansatzes k eingreifen. Die Spindel erhält beim Stoss die Drehung durch Federn, die auf das Sperrrad l wirken. Während der Rückbewegung des Kolbens wirken die Federn nicht, und die Spindel tritt lose in die Höhlung des Kolbens.

Die Gesteinsbohrmaschine von W. Mc Neill in London (Engl. Patent Nr. 10413 vom 27. Juni 1889) hat auf einer Kolbenstange zwei Kolben und zwischen diesen eine lose Muffe. In dieser Muffe sind zwei Nuthe eingeschnitten, die rechts und links von der Mittelachse spiralförmig laufen. In der einen dieser Nuthe befindet sich das Ventil für Einlass des Bewegungsfluidums in den Cylinder, während in der anderen Nuth eine am Cylinder befestigte Nase eingreift, und der Muffe bei der stossenden Bewegung der Kolbenstange eine halbe Drehung ertheilt. Das Ventil hat eine runde Oberfläche, um der Cylinderfläche folgen zu können. Die Einlassöffnungen stehen in radialer Richtung vom Mittel des Cylinders, die Auslassöffnung liegt zwischen beiden Einlässen.

Textabbildung Bd. 279, S. 198

Die italienische Gesteinsbohrmaschine, System Barsano, Murillier und Robelet (Fig. 6) unterscheidet sich sowohl durch die Pressluftvertheilung, als auch durch den Bewegungsmechanismus des Bohrcylinders von allen anderen Systemen.

Die Pressluft als Triebkraft hat folgende vier Aufgaben zu erfüllen:

1) den Vorstoss des Bohrstempels mit dem Gesteinsbohrer zu bewirken;

2) die periodische Drehung desselben zu bewerkstelligen;

3) den Vorschub beim Bohrfortschritt zu reguliren;

4) nach vollendetem Bohrloch den Cylinder auf der Bahn zurückzuschieben.

Für den Vorstoss dringt die Pressluft durch die Oeffnung a in den Bohrcylinder b, und von hier durch die Bohrungen c und d in die vordere Kammer des Bohrcylinders mit den vier kleinen Steuercylindern e, die in ihrem Hube durch die Stifte f begrenzt werden. Die Stopfbüchse g ist durch Schrauben verstellbar, wodurch der Hub des Bohrstempels h geregelt werden kann.

Die Drehung des Bohrstempels wird folgendermassen bewirkt. In die Spiralnuth i des Bohrstempels greift ein Stift des Muffentheiles k, wodurch dieser Theil beim Vorstoss des Bohrstempels gegen den Druck der Feder l mitgenommen wird. Sobald die Muffentheile k und k1 ausser Eingriff kommen, kann sich k, durch die Nuth gezwungen, |199| drehen; beim Rückgang des Stempels kommen k und k1 wieder in Eingriff, dann ist k an der Drehung verhindert und zwingt den Stempel zu einer solchen.

Den Vorschub veranlasst der Hebel m. Beim Vorstoss des Bohrstempels hebt der Luftdruck den Kolben n mit dem langen Hebelarm, wodurch sich das gabelförmige Ende des kurzen Hebelarmes fest gegen den Rahmen presst und eine unwandelbare Verbindung zwischen diesem und dem Bohrcylinder herstellt. Diese Verbindung wird aber dadurch zeitweise aufgehoben, dass durch Umsteuerung der Kolben mit dem langen Hebelarm sinkt und somit die Bewegung des Bohrcylinders mit dem Bohrstempel frei gibt, bis der Cylinder von neuem festgestellt wird.

Die Zurückbewegung des ganzen Apparates nach Beendigung eines Bohrloches wird ebenfalls durch geschickte Umsteuerung mittels Pressluft bewirkt.

Das Gesammtgewicht des Apparates beträgt 130 k, der Weg des Bohrers 90 cm.

Die Gesteinsbohrmaschine mit variabel verstellbarem Vorschub für Handbetrieb von Ulrich (D. R. P. Nr. 51880 vom 19. September 1889) hat sich besonders bei ihrer Verwendung zu Leopoldshall-Stassfurt bewährt (Fig. 7).

Textabbildung Bd. 279, S. 199

Im Gehäuse a ist die Bohrspindel b drehbar gelagert; dieselbe ist in ihrer ganzen Länge mit starkem prismatisch flachgängigem Gewinde und mit einer Nuth zum Betriebe des inneren Mechanismus versehen.

Das Verändern des Vorschubes geschieht durch Ein- oder Ausschalten der Kuppelungen c und d. Es ergibt sich:

1) der grösste Vorschub, wenn beide Ausrücker c und d ausgerückt sind und das Schloss mittels Schiebers an der Rippe des Gehäuses arretirt wird;

2) der mittlere Vorschub, wenn Ausrücker c ausgerückt, d eingerückt und der Schieber zurückgezogen ist, damit sich das Schloss dreht;

3) der geringste Vorschub, wenn c eingerückt, d ausgerückt ist, während sich das Schloss wie beim mittleren Vorschub dreht.

Es ist darauf zu achten, dass niemals c und d zugleich eingerückt sind, und ebensowenig dabei das Schloss mittels Riegels arretirt ist, da die Maschine dann nicht functionirt.

Der Knopf e dient zum Auslösen der Mutter f, um ein schnelles Herausziehen der Bohrspindel zu ermöglichen.

Die Maschine, deren arbeitenden Theile aus Stahl und Deltametall hergestellt sind, wiegt ohne Gestell nur 18 k.

Die Schrämmaschine für Streckenbohrung von R. Stanley in Nuneason, Warwickshire (Fig. 8) (vgl. 1889 273 248) hat durch den Erfinder solche Verbesserungen erfahren, dass dieser Apparat jetzt wohl allen gerechtfertigten Forderungen entspricht (Engl. Patent Nr. 14348 vom 9. Juni 1890). Der Apparat besitzt nunmehr variablen Vorschub und räumt automatisch die Trümmermassen vom Ortstosse nach hinten.

Das Zahnrad a an der Kurbelwelle b kann sowohl mit dem Triebrad c als auch mit dem Triebrad d eingestellt werden. In ersterem Falle wirken drei Räderpaare auf die Welle e und erzielen grössere Kraft bei geringerer Geschwindigkeit, im letzteren zwei Räderpaare, wodurch die Kraft verringert, die Geschwindigkeit vergrössert wird.

Die Schneckenwelle f dient zur Rückbewegung des Bohrmaterials. Bewegt wird die Welle durch Räderübersetzung mittels der Schakenkette g. Die Oeffnung h ist das Füllloch für das Bohrmaterial. Die Platte i schützt die Brust des Apparates gegen dasselbe.

In einer Modifikation montirt der Erfinder den Trog k auf einem Schlitten und verbindet diesen derart mit der Welle e, dass er der wagerechten Bewegung dieser Welle folgt.

Textabbildung Bd. 279, S. 199

Anderweitige Gesteinsbohrapparate neuerer Construction sind noch: die Kohlenbohrmaschine von Josef L. Beury in Echo, Virginia (Amerik. Patent Nr. 432361 vom 18. October 1889); der Kohlenhandbohrapparat von Edgar Wages und Samuel H. Armstrong in Canton, Ill. (Amerik. Patent Nr. 433556 vom 8. Mai 1890); der Gesteinsbohrapparat für Handbetrieb von Simon Ingersoll in Glenbrook, Conn. (Amerik. Patent Nr. 431144 vom 1. Juli 1889); zwei Gesteinsbohrer, der eine von William S. Sharpneck in Chicago, (Amerik. Patent Nr. 432679 vom 6. Mai 1890), der andere von John L. Buckingham in Hermosa, S. D. (Amerik. Patent Nr. 436558 vom 5. Juni 1890); die Gesteinsbohrmaschine für Pressluftbetrieb von Uriah Cummings in New Haven, Conn. (Amerik. Patent Nr. 432794 vom 11. März 1890); zwei Tunnelbohrmaschinen, die eine von John Kangley in Streator, Ill. (Amerik. Patent Nr. 435426 vom 15. Mai 1890), die andere von Edward H. Kruger in Buffalo, N. Y. (Amerik. Patent Nr. 435973 vom 16. Januar 1888); das Tunnelschild von James H. Greathead in Westminster, England (Engl. Patent Nr. 13215 vom 29. September 1887; Amerik. Patent Nr. 432871 vom 10. Februar 1890).

Die von B. P. Rothwell in New York vorgeschlagene Methode, Schächte im nassen Triebsand abzuteufen, hat das englische Patent Nr. 7431 vom 13. Mai 1890 erhalten.

Das Verfahren charakterisirt sich dadurch, dass die Schachtverrohrung durch Anfügung von Ringen an der Bohrsohle verlängert wird. Es sitzt zu dem Zweck ein ringförmiger Kasten, der aus zwei concentrischen Ringen besteht, welche Ringe unten keilförmig verbunden sind, mit dem inneren Ringe in der Flucht der Verrohrung als Bohrschuh an derselben.

Der Kasten wird durch hydraulischen Druck niedergepresst und der gewonnene Raum zwischen diesem und der Verrohrung mit Ringsegmenten ausgerohrt.

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Der Bohrschmant wird in der Mitte des Kastens aufgeholt. Dabei findet eine elektrische Beleuchtung der Schachtsohle durch Glühlicht statt.

Auch Herr F. H. Pötsch ist wiederum mit mehrfachen Verbesserungen und Ergänzungen seiner Schachtbohrungen im schwimmenden Gebirge hervorgetreten.

Zunächst wird im directen Anschluss an das erste deutsche Reichspatent Nr. 25015 vom 27. Februar 1883 ein Verfahren (D. R. P. Nr. 52664 vom 18. September 1889) vorgeschlagen, um durch gebohrte Hilfsschächte oder Hilfsstrecken einen liegenden Frostcylinder vor Ort eines Tunnels oder Stollens in wasserreichem Gebirge zum absatzweisen Ausschachten und endgültigen Ausbau zum Stehen zu bringen.

Ferner soll ein neues Gefrierverfahren (D. R. P. Nr. 51879 vom 7. September 1889) zum Abschliessen der Wasser in Schächten dienen. Dasselbe kennzeichnet sich dadurch, dass sowohl eine Frostsohle, als auch eine seitliche Frostmauer am Boden des Schachtes hergestellt wird. Unter diesem Schutz findet alsdann die Schachtauskleidung statt, deren Hinterfüllung mit trockenem, unabgebundenem Cementmörtelpulver, welches nach dem Aufthauen der Frostmauer in stehendem warmem Wasser abbindet, den Anschluss der unteren Schachtauskleidung an den oberen, bereits vorhandenen Schachtausbau herstellt.

Auch ohne Gefrierverfahren soll nach Pötsch (D. R. P. Nr. 51492 vom 12. Februar 1889) der Abschluss eines Schachtes oder Bohrloches gegen wasserreiches Gebirge dadurch erfolgen, dass in den erweiterten Schacht oder das Bohrloch ein provisorischer Cylinder als Schablone eingesetzt und mit rolligem Gebirge gefüllt wird, wonach der Raum zwischen Cylinder und Gebirge mit Säcken, die aus zusammengeleimtem, wasserdichtem Stoff bestehen und trockenen Cement oder Beton enthalten, ausgefüllt wird, so dass die Säcke erst am Ort, wo der Cement oder Beton erhärten soll, auseinanderfallen und dieser sich mit Wasser mischt.

Ein von Herrn Pötsch erfundener Schachtbohrer (D. R. P. Nr. 51658 vom 12. Februar 1889) ist ebenfalls beachtenswerth.

Einzelne neu erfundene Theile, bezieh. Hilfsapparate von Tiefbohrmaschinen sind noch: drei Erdbohrer, der erste von William Eagleston in Marseilles, Ohio (Amerik. Patent Nr. 431455 vom 10. Januar 1890), der zweite von Americus V. Hartle in Marseille, Ohio (Amerik. Patent Nr. 432705 vom 3. Mai 1890), der dritte von Simeon H. Jennings in Deep River, Conn. (Amerik. Patent Nr. 433683 vom 4. April 1890); ein Erdbohrergriff von Charles Howbridge in Friendship, N. Y. (Amerik. Patent Nr. 435751 vom 4. März 1890); ein Erweiterungsbohrer von Clarence E. Bowe in Huron, S. D. (Amerik. Patent Nr. 434241 vom 24. April 1890); ein Apparat zum Niederbringen von Verrohrungen von Charles A. Sellon in Pike, N. Y. (Amerik. Patent Nr. 431920 vom 7. April 1890); schliesslich zwei Geräthe zum Ausziehen von Verrohrungen, das eine von James Hart in South Strabane, Pa. (Amerik. Patent Nr. 431890 vom 24. April 1890), das andere von Milan C. Bullock in Chicago (Amerik. Patent Nr. 434860 vom 20. August 1889).

Zum Schluss sei noch darauf aufmerksam gemacht, dass der IV. Band der Tiefbohrkunde von Tecklenburg, das Seilbohrsystem behandelnd, erschienen ist (vgl. diesseitige Besprechung D. p. J. 1890 278 576).

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