schläge hi ha, ferner eine Richtstrecke r1 r2 je 1500 m nach Osten und Westen in großem Querschnitt (4 gleichzeitig arbeitende Bohrmaschinen in ri und r1⁄2) und von dieser aus in regelmäßigen Abständen von je 300 bis 400 m »Abteilungsquerschläge« q1 ... 910 von je 800 m Länge nach Norden und Süden mit kleinem Querschnitt (je 2 Bohrmaschinen) aufzufahren. Man würde hier bei folgerichtiger Durchführung des Verfahrens für jeden einzelnen Arbeitspunkt bei gleich schnellem Vorrücken der Richtstrecke und der Querschläge würden für gewöhnlich 12 Betriebspunkte mit 32 Bohrmaschinen gleichzeitig in Arbeit stehen einen Kompressor nachzufahren haben, jedoch wohl einen Mittelweg vorziehen, der etwa dem in der Figur angedeuteten entsprechen würde. 2) Auf einer Steinkohlengrube, Fig. 18, mit flach gelagerten Flözen soll ein Hauptquerschlag nach Osten und Westen mit je 4 Bohrmaschinen aufgefahren werden; gleichzeitig sollen in Abständen von je 200 m senkrechte » Aufbrüche « zu den darüber befindlichen Flözen mit je 4 Bohrhämmern hergestellt werden und je 60 m Höhe erreichen. Hier würde man 2 Kompressoren benutzen können, die zum gleichzeitigen Auffahren je eines Querschlages und der jeweils letzten Aufbrüche Verwendung finden könnten. 3) Zwischen 2 Gruben soll auf Grund des Erwerbes der einen durch die andre oder infolge bergpolizeilicher Vorschrift eine Verbindungsstrecke im Gestein mit großem Querschnitt (4 gleichzeitig arbeitende Maschinen) aufgefahren werden. Ein Kompressor, wenn nur von einer Seite gearbeitet wird, ist erforderlich. 4) Auf einer Erzgrube oder Kaligrube mit großer Mächtigkeit der Lagerstätte sollen die Abbaubetriebe mit Bohrmaschinen oder Bohrhämmern ausgerüstet werden. Eine beliebige Anzahl benachbarter Betriebe kann zur Bedienung durch einen Kompressor zusammengefaßt werden; in der Anordnung deutscher Ingenieure. den Kraftbedarf und die Wirtschaftlichkeit des maschinellen Bohrbetriebes würde jedenfalls dahin führen, die Gesteinarbeiten möglichst gleichmäßig auf die verschiedenen Zeiten zu verteilen, um die Kompressoren möglichst günstig ausnutzen, d. h. mit einer möglichst geringen Anzahl auskommen zu können. Bei einem feststehenden Tageskompressor dagegen machen sich die Zeiten stärkeren Bohrbetriebes weniger bemerklich, weil durch Sinken des Betriebsdruckes vor den einzelnen Betrieben ein Ausgleich eintritt. Andre Maschinen, wie Strecken- und Schachtförderungen unter Tage, Ventilatoren, kleine Pumpen u. dergl., würden bei der Durchführung dieses Verfahrens naturgemäß am richtigsten elektrisch angetrieben werden. Im übrigen liegt es auf der Hand, daß sich diese Betriebsweise kaum auf älteren Gruben, die bereits über einen großen Tageskompressor und ein ausgedehntes Preßluftrohrnetz verfügen, in größerem Umfage wird einbürgern können. Dagegen kann sie sehr vorteilhaft sein für Abbaubetrieb nach Fig. 19, Steinbrüche, Tagebaubetriebe und dergl., wenn Preßluft nicht vorgesehen ist, elektrische Betriebkraft dagegen zur Verfügung steht. Hier wird das Verfahren namentlich dann Fig. 20. Aelterer fahrbarer Elektrokompressor mit fahrbarem Luftbehälter. Ein Ueberblick über diese verschiedenen Beispiele zeigt, wie verschieden günstig die Bedingungen für die Verwendung fahrbarer Elektrokompressoren liegen können, zumal, wenn nun noch eine verschieden große Entfernung der Betriebe vom Schacht in den einzelnen Fällen in Rechnung gestellt wird. Im Beispiel 1) führt die regelrechte Durchführung zu einer starken Zersplitterung der Betriebkraft, während Beispiel 4) und 5) das Gegenstück, also (namentlich bei großem Abstande vom Schacht) einen sehr günstigen Fall darstellen und die Beispiele 2) und 3) Uebergangstufen bilden. Es ist also nicht möglich, über die Zweckmäßigkeit oder Anwendbarkeit des Verfahrens ein allgemein gültiges Urteil abzugeben. Ein Vorteil ist zweifellos auch die Möglichkeit, den einzelnen Betriebspunkten Preßluft von annähernd gleichbleibendem Druck zuzuführen, wodurch nicht nur eine möglichst günstige Ausnutzung der Bohrmaschinen, sondern auch eine genaue Lohnberechnung ermöglicht wird. Der letztere Gesichtspunkt kann besonders wichtig sein für solche Arbeiten, die im Vertragwege an einen Unternehmer verdungen sind. Der auf diese Weise ermöglichte schärfere Ueberblick über von Nutzen sein, wenn nur vorübergehend oder nur für einen Teil der Arbeiten Preßluft zur Anwendung kommen soll. Ein Mittelweg ist in den letzten Jahren auf verschiedenen Gruben insofern eingeschlagen worden, als man statt eines Kompressors über Tage einen solchen unter Tage mit elektrischem Antrieb in der Nähe des Schachtes fest aufgestellt hat. Man erspart dadurch wenigstens die Luftleitung im Schachte mit ihren Kosten und Verlusten und mit ihrer schwierigen Unterhaltung und ihrer Verengung des Schachtquerschnittes. Bei den neuerdings mehr und mehr erreichten Schachttiefen von 600 bis 1000 m sind diese Gesichtspunkte von besonderer Bedeutung. Den Anfang mit der Einführung der fahrbaren Kompressoren für den Grubenbetrieb machte die Firma Rud, Meyer in Mülheim-Ruhr in Verbindung mit der SchuckertGesellschaft, deren ältere Anordnung Fig. 20 veranschaulicht. Jetzt bauen auch viele andre Hersteller von Kompressoren derartige Maschineneinheiten, auf die hier nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Noch einen Schritt weiter nach dieser Richtung geht die Ingersoll Rand Co. mit ihren »pneumelektrischen« oder »elektropneumatischen « Bohrmaschinen. Hier wird der Elektrokompressor in unmittelbare Verbindung mit der Bohrmaschine gebracht und die letztere mit hin- und zurückschwingenden Säulen gepreßter Luft betrieben, so daß die Preßluftleitungen zu Schlauchverbindungen zwischen Kompressor und Bohrmaschine zusammenschrumpfen. Da auf diese Weise die Bohrmaschine mit Motor und Kompressor eine geschlossene Einheit bildet, soll die genauere Besprechung weiter unten erfolgen. B) Erzeugung von Druckluft durch Druckwasser. Die in den letzten Jahren nach amerikanischem Vorbild 1) vom Wasserkraft-Druckluft-Syndikat in Mülheim a. Rh. verschiedentlich aufgestellten hydraulischen Luftkompressoren 2) 1) s. Z. 1907 S. 915. 2) Glückauf 1906 S. 933; 1908 S. 375. Zu diesen beiden Anlagen sind nach Mitteilung der Firma neuerdings noch 2 weitere im Harzer Erzbergbau und im Ruhr-Steinkohlenbergbau getreten. 12. März 1910. stellen eine dem Grubenbetriebe besonders gut angepaßte Art der Energieumwandlung dar, da sie einerseits unreines Wasser und anderseits Wasser von oberen Sohlen mit einem für die unmittelbare hydraulische Bohrarbeit unzulänglichen Druck auszunutzen gestatten. Dennoch wird ihre Einführung durch die näherliegende Ausnutzung dieser Wasserkräfte zur Erzeugung elektrischer Energie mit Hülfe von Turbinen oder Peltonrädern sehr erschwert, wenigstens dort, wo außer dem Bohrbetrieb noch eine Anzahl andrer Betriebe zu betätigen ist, als deren Triebkraft der elektrische Strom sich besser eignet und für deren Versorgung die vorhandenen Wasserkräfte ausreichen. Ueberwiegen diese andern Betriebe bedeutend und soll die Bohrarbeit in größerer Entfernung von der betreffenden Wasserkraft vor sich gehen, so kann sogar die doppelte Umwandlung Druckwasser-elektrischer Strom-Druckluft in Frage kommen; jedoch wird eine solche kaum ausgeführt werden, da man dann, wenn eben möglich, elektrischen Bohrbetrieb einführen wird. 7) Erzeugung von elektrischem Strom durch Diese im Zuge der Zeit liegende und durch die Fortschritte des Wasserkraftmaschinenbaues wie der Elektrotechnik in gleichem Maße begünstigte Energieumwandlung hat auch für den maschinellen Bohrbetrieb mehr und mehr an Wichtigkeit gewonnen. Denn infolge der Möglichkeit, auch die außer den Bohrmaschinen in Frage kommenden Maschinen elektrisch zu betreiben, können um der Einheitlichkeit des Betriebes willen auch Nachteile der elektrischen gegenüber den hydraulischen Bohrmaschinen in den Kauf genommen werden. So kommt es, daß sogar im Tunnelbetriebe, dem eigentlichen Felde der hydraulischen Bohrmaschinen sowohl was die Ausnutzung ihrer großen Leistungsfähigkeit, als auch was das Vorhandensein billiger Betrieb kraft betrifft WO sie denn auch längere Zeit unbestritten geherrscht haben, die elektrischen Bohrmaschinen neben sie zu treten beginnen, weil eben für den außerdem noch in Frage kommenden Betrieb von Ventilatoren, Lokomotiven und dergl. der elektrische Strom ein sehr bequem und wirtschaftlich, das Druckwasser an sich dagegen ein sehr spröde zu handhabendes Triebmittel darstellt. Als Beispiele seien angeführt der große Gardanne-Stollen in Südfrankreich 1), der Tauern-Tunnel (Firststollen-Nordseite)'), der Wocheiner und der KarawankenTunnel 3). Um so größer wird die Bedeutung dieser Art der Krafterzeugung für den Bohrbetrieb mit der zunehmenden Betriebsicherheit der elektrischen Bohrmaschinen für den Bergbau werden, wo die Bedingungen für die hydraulischen Bohrmaschinen ungünstiger liegen als beim Tunnelbetrieb. 8) Erzeugung von Druckwasser durch Druckwasser. Diese eigenartige Kraftumwandlung kommt für hydraulische Bohrmaschinen beim Tunnelvortrieb in solchen Fällen in Betracht, in denen der natürliche Druck nicht ausreicht. So wurden z. B. im Simplontunnel die auf 100 bis 120 at Druck arbeitenden Druckpumpen durch Peltonräder angetrieben 1), während beim Tauerntunnel von einer 200 pferdigen Turbine 4 Druckpumpensätze betätigt wurden. 5. Heutiger Stand der Entwicklung der Gesteinbohrmaschinen. a) Druckluft-Bohrmaschinen. «) Bohrmaschinen mit hin- und hergehender In der Entwicklung der Druckluft-Bohrmaschinen mit hinund hergehender Bewegung ist ein gewisser Kreislauf zu verzeichnen: während die ältesten Maschinen auf der Nachahmung des Fäustelbohrens beruhten und daher als Hammermaschinen zu bezeichnen waren, trat bald die das »Wurf 1) Glückauf 1905 S. 1372. 2) Z. 1907 S. 805. ") Oesterr. Zeitschr. für Berg- u. Hüttenw. 1902 S. 684, vgl. Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1909 Nr. 9 bis 11. 4) Z. 1902 S. 1725. bohren<< oder »Stoßbohren« nachahmende Stoßbohrmaschine in den Vordergrund und behauptete sich lange Zeit ausschließlich, bis es dann neuerdings durch Vereinfachung der Steuerung und durch die dem modernen Maschinenbau eigene sorgfältige Durchbildung und Ausführung der Einzelteile gelang, den Bohrhämmern wieder Geltung zu verschaffen. Auf dem Gebiete der Stoß bohrmaschinen ergibt sich jetzt ein recht einheitliches Bild im Gegensatz zu der Vielgestaltigkeit früherer Jahrzehnte, da die Entwicklung zu einem gewissen Abschluß gekommen ist und eine Grundform sich allgemeine Anerkennung errungen hat. Für die drei Vorgänge, welche für den Bohrbetrieb erforderlich sind: Umsteuerung, Umsetzen des Bohrers und Vorschub des Arbeitzylinders, ist im Laufe der Zeit eine große Anzahl verschiedener Lösungen versucht worden, wogegen heute die Bauarten der einzelnen Firmen nur noch ziemlich unwesentliche Unterschiede zeigen, wie sich aus dem Folgenden ergeben wird. Hervorzuheben ist von vornherein, daß, im Gegensatz beispielsweise zum Dampfmaschinenbau, die Frage der Verringerung des Kraftbedarfes keine ausschlaggebende Rolle in der Weiterentwicklung der Gesteinbohrmaschinen gespielt hat, sondern ihr gegenüber die Rücksichten auf geringes Gewicht, große Leistungsfähigkeit und hohe Betriebsicherheit stark in den Vordergrund getreten sind. Die betriebsichere Ausgestaltung der Einzelheiten hat nicht nur möglichst weitgehenden Schutz oder möglichst große Unempfindlichkeit gegen Staub, Nässe, rauhe Behandlung, Verklemmungen des Bohrers usw., sondern auch die Anpassung an die meist in weiten Grenzen schwankenden Druckverhältnisse unter Tage angestrebt. Die Steuerung erinnert in der Anordnung der Kanäle im Zylinder und Schieberspiegel an die alte Dampfmaschinensteuerung, hat sich aber ihrem Antrieb nach ganz selbständig entwickelt. Schon frühzeitig hat man die völlig zwangläufige Verbindung zwischen Arbeitkolben und Steuerung fallen lassen, da sie mit der großen Zahl von Hüben, mit deren stetig wechselndem Ausmaß, mit den starken Erschütterungen während des Betriebes und der starken Staubentwicklung nicht zu vereinigen war. Auch Anordnungen wie die der älteren Dinnendahl-Meyerschen Maschine, s. die spätere Fig. 46, bei der nach dem Vorgange von Burleigh mittels eines Wulstes a auf der Kolbenstange und einer mit der Schieberstange verbundenen Pendelschwinge b gesteuert wurde, haben sich nicht lange behaupten können. Dasselbe gilt aus demselben Grunde von der Flottmannschen »Pendelschieber-Steuerung«, Fig. 211), wenngleich bei ihr die durch den Betriebdruck. Auf den ersten Blick scheinen sich diesen Zwecken am besten die Maschinen ohne besondern Steuerteil anzupassen, bei denen also der Arbeitkolben sich selbst mit Hülfe von Kanälen, die in ihm ausgespart sind, umsteuert. deutscher Ingenieure. schlossen wird. Einige Firmen lassen die den Arbeitkolben steuernden Kanäle durch einen vom Kolbenschieber mitgenommenen, in der Regel aus Bronze hergestellten Muschelschieber öffnen und schließen, der den Hauptverschleiß auf nimmt und mit geringen Kosten ausgewechselt werden kann; vorherrschend jedoch ist jetzt die Verwendung eines oder zweier Bunde des Kolbenschiebers selbst für diesen Zweck. Bezeichnend für die Rücksicht auf die verschiedenartigen Bohrmaschine von Frölich & Klüpfel. G Drallspindel g Auspuff H Sperrvorrichtung m Drallmutter Stellungen der Maschine während des Bohrens sind die im folgenden sich ergebenden Vorkehrungen, die getroffen werden, um den Kolbenschieber bis zu seiner Umsteuerung in der jeweiligen Endlage mit Sicherheit festzuhalten. Unter den Maschinen mit Muschelschieber (als Einsatzstück im Kolbenschieber) verdient diejenige der Maschinenfabrik Frölich & Klüpfel in Barmen an erster Stelle genannt zu werden, da sie sich als unmittelbare Ausgestaltung der alten Frölichschen Maschine, einer der Vorläuferinnen unsrer heutigen Bohrmaschinen 1), darstellt. Die Maschine kommt, im Gegensatz zu mancher weiter unten zu erwähnenden, für die Umsteuerung des Schiebers mit einem Verbindungskanal d in Fig. 24 und 25 vom Arbeitzylinder zum K Vorschubschlitten 1) D. R. P. Nr. 38624. diejenige von Jäger. Fig. 26. Eine ähnlich gebaute Bohrmaschine war Bohrmaschine von Korfmann. v, u, 01 bis 04, 81, 82 Kanäle zur Umsteuerung des 1, e2 Hülfskanäle zum Festhalten des Schiebers in den Endstellungen 71, 72 innere Ringfläche des Kolbenschiebers fi, f2 Stirnfläche des Kolbenschiebers Der Deutlichkeit halber ist der Schieber nicht ganz der Ausführung entsprechend dargestellt. 12. März 1910. hinten ei bis ez Auspuffkanäle abwechselnd Volldruck. Der Kolbenschieber wird also durch Ueberdruck auf eine innere Ringfläche umgesteuert, während die beiden Stirnflächen unter Volldruck stehen und einander folglich das Gleichgewicht halten. Die sichere Festhaltung des Schiebers in seinen Endstellungen wird durch die Bohrungen b und b' gewährleistet, durch die den Stirnflächen nach Umsteuerung von der Zuleitung aus unmittelbar Druckluft zugeführt wird. und k vermittelten die Umsteuerung des Kolbenschiebers vom Arbeitzylinder aus. Durch die Bohrung q und deren Verbindung mit dem Kanal k1 durch die Kolben-Ringnut o wurde der Kolben vom Zylinderdeckel ferngehalten, falls der Bohrer ins Freie schlug. Der Schieber wurde dadurch bei Stillstand des Kolbens zum »>Flattern« gebracht, indem er abwechselnd vorn und hinten Druck erhielt, Fig. 28. Im übrigen war er als Differentialschieber, d. h. mit kleinerem Mittelbund, gebaut, damit in jeder Endstellung ein genügender Ueberdruck gegen die größere innere Ringfläche f bezw. fi ausge Aehnlich ist die Steuerung der Bohrmaschine von H. Korfmann in Witten-Ruhr gebaut, Fig. 26; nur liegt hier der Hülfskanal u nicht unter, sondern neben den entsprechenden Anschlußkanälen $1 $2 im Schieber, während die von der Druckluftzuleitung nach den Schieberstirnflächen führenden Kanäle e1 und es nicht im Schiebergehäuse, sondern im Schieber selbst angeordnet sind. Beide Maschinen sind durch die Möglichkeit einer großen Veränderlichkeit des Hubes ausgezeichnet (bei der Frölichschen schwankt der Hub zwischen 150 und 250 mm, bei der Korfmannschen geht er bis 350 mm); sie können daher als übt und dadurch der Kolbenschieber sicher und unabhängig von der jeweiligen Stellung der Bohrmaschine festgehalten wurde. Bei der neuesten Anordnung, D. R. P. 134372, Fig. 29 und 30, ist diese Differentialwirkung ersetzt durch die Bohrungen h, hi beiderseits neben dem Mittelbund, welche die inneren Kammern n, o des Hohlschiebers abwechselnd mit der Frischluftleitung in Verbindung setzen, so daß durch den vollen Druck auf die vordere bezw. hintere Fläche des Mittelbundes das Festhalten in den Endstellungen gesichert wird. Eine Gesamtübersicht der Meyerschen Bohrmaschine, Bauart 1908, gibt Fig. 31. Die Ruhrtaler Maschinenfabrik in Mülheim hat bei ihrer neuesten Steuerung D. R. P. 178837, Fig. 32, die Differentialwirkung wieder aufgegriffen, die sie bei einer früheren Bauart (D. R. P. 175442) aufgegeben hatte; nur ist hier, da die Luft im Gegensatz zur älteren Meyerschen Maschine von der Mitte aus zugeführt wird, der Durchmesser des mittleren Bundes größer als derjenige der Endflächen. Die besondere Eigenart dieses Steuerkolbens ist die Ausführung des Steuerbundes als Doppelventilkegel, wodurch die Erhaltung der Dichtung unabhängig vom Verschleiß gewahrt werden und für die Steuerung ein Mindestmaß von Bewegung ausreichen soll. Die Duisburger Maschinenbau - A. - G. vorm. Bechem & Keetman, die früher die verbesserte Jägersche Maschine mit Muschelschieber im Kolbenschieber baute, verwendet bei ihrer neuen Bohrmaschine einen Kolbenschieber mit 3 Bunden, Fig. 33, dessen beiderseitige Endflächen durch die Kanäle m n und m1 në mit den Räumen, die frische bezw. auspuffende Luft enthalten, in Verbindung treten können. Sie erhalten dadurch denselben Druck wie die jeweils gegenwirkende Fig. 32. Ventil-Kolbenschiebersteuerung der Rurthaler Maschinenfabrik. deutscher Ingenieure. die sich in dieser Hinsicht stets auf selbständigen Bahnen bewegt hat. In einer früheren Bauart die Maschine ist unter dem Namen » Wärwolf< bekannt geworden hat diese Firma einen hohlen Kolbenschieber verwendet, Fig. 35, und die Luft von den Enden statt von der Mitte des Steuerkolbens aus in die Arbeitsräume treten lassen. Dadurch Fig. 33. Steuerung der Gesteinbohrmaschine der Duisburger Maschinenbau-A.-G. a1, a2 Lufteintritt h, h1 Steuerkanäle für den Kolbenschieber 1 1, 11, 12 Bunde des Kolbenschiebers m, mi, n, ni Verbindungskanäle nach den Hohlräume vor den Schieberkolben Fig. 34. Steuerung der Duisburger Maschinenbau-A.-G, ältere Ausführung; äußere Ringfläche der Bundel und l2; da nun diese größer als die Stirnfläche ist, so hält der Druck gegen sie den Schieber in der jeweiligen Endlage fest. Dieses Gleichgewicht wird gestört, sobald vom Arbeitzylinder aus durch Freilegung des Kanales h bezw. h1 noch eine zweite Ringfläche (in der Figur die rechte, l) unter Volldruck gebracht wird. Während der Umsteuerung lassen die Kanäle m n, mı nı gleichzeitig die vor den Stirnflächen des Kolbenschiebers befindliche Luft entweichen. Eine andere, mittlerweile wieder verlassene Steuerung derselben Firma zeigt Fig. 34; hier erhalten durch Bloßlegung der Kanäle k,kı durch den Arbeitkolben die Räume f bezw. fi des Schiebers, da die äußeren Ringräume h bezw. hi schon vorher durch c und g bezw. c1 und gi unter Druck gesetzt waren, durch Vermittelung der Ringkanäle ii Ueberdruck, wodurch umgesteuert wird. In der neuen Lage wird der Schieber durch Zutritt von Frischluft aus a durch e nach f bezw. aus di durch ei nach fi festgehalten. Eine besondere Stellung nehmen die Ausführungen der Maschinenfabrik Paul Hoffmann & Co. in Eiserfeld ein, Fig. 35. sollte einmal eine schädliche Drosselung der Frischluft vermieden werden nämlich durch den weiten Durchgangquerschnitt im Steuerkolben und durch die Abkürzung der Verbindungskanäle nach dem Zylinder —, ferner der Schlag möglichst kräftig gestaltet werden, da für den Vorstoß der Bohrmaschine » Wärwolf« mit hohlem Kolbenschieber von Paul Hoffmann & Co. Arbeitsluft der denkbar kürzeste Weg geöffnet wurde. Endlich sollte der Schlag selbst möglichst gründlich ausgenutzt werden, da die Druckluft durch ihre Reibung an den Innenwandungen des Steuerkolbens dessen Rückgange und damit dem dadurch bedingten Rückgange des Arbeitskolbens einen gewissen Bremswiderstand entgegensetzte, seinen Vorgang dagegen, also die Umsteuerung in der hinteren Todpunktlage, förderte. In den letzten Jahren hat die Firma diese Bauart zugunsten ihrer neuen Anordnung, Fig. 36, fallen gelassen. Diese stellt sich als das Ergebnis von Erwägungen dar, welche die Vorzüge der Maschine ohne besondern Steuerkolben |