<Desc/Clms Page number 1>
Österreichische
EMI1.1
EMI1.2
EMI1.3
<Desc/Clms Page number 2>
welche das Bohrgestänge e, das an seinem oberen Ende mit entsprechendem Gewinde versehen sein muss, trägt. An der oberen Scheibe b sitzen noch zwei Zapfen bl, welche sieh in Führungen b2, die auf der Grundplatte e befestigt sind, auf und ab bewegen können. Die Zapfen bl verhindern die obere Scheibe b demnach an der Rotation der unteren Scheibe a teilzunehmen und zwingen die Scheibe b, bei der Drehung der unteren Scheibe a sich auf und ab zu bewegen, indem das Heben der Scheibe mit dem Bohrgestänge allmählich geschieht, während der Abfall plötzlich erfolgt, und zwar dann, wenn die schrägen Flächen d' der Zähne d aneinander vorbeigegangen sind.
In dem durch die dargestellte Gestalt der Scheiben a und b gebildeten Hohlraum sind Federn h angeordnet. Diese umschliessen Stifte 11, welche an einer'Scheibe h2 befestigt sind. Die Federn drücken die Scheibe h2 in die Höhe. Zwischen dieser letzteren und der Scheibe b sind Kugeln h8 angeordnet, damit sich ohne erhebliche Reibung die Scheibe/ mit der unteren gezahnten Scheibe a gegen die obere gezahnte Scheibe b drehen kann. Diese Federn werden vorteilhaft so kräftig gewählt, dass sie im Ruhezustand die Last des Bohrgestänges u. s. w. so weit ausgleichen, dass die schrägen Flächen dl der Zähne d sich nahezu berühren.
Hauptsächlich bei schneller Rotation der Zahnscheibe a spielen die Federn eine ausserordentlich wichtige Rolle, indem sie harte Stösse zwischen den Zähnen bezw. ein scharfes Aufprallen der schrägen Zahnflächen dl aúfeinander verbindern ; das abfallende Gestänge wird sofort von den Federn aufgefangen und es werden di3 letzteren bis zu erfolgtem Aufschlagen des Meissels auf das Gestein zusammengedrückt, worauf die auftretenden Prellschläge die Wirkung der Federn gewissermassen unterstützen, derart, dass das Gestänge, noch ehe die schrägen Zahnnächen sich wieder berühren, eine Hebung erfährt und die schrägen Flächen nicht auf ihrer ganzen Länge, sondern nur mit den letzten Teilen ihrer Flächen aufeinander zur Auflage kommen, wodurch das Gestänge dann in die Höhe geschleudert wird.
Beim Bohren wirkt dabei die über die obere Scheibe b gestülpte Kappe ! I noch als Luftpuffer, indem die zwischen den Scheiben bezw. die in dem von den Scheiben gebildeten Hohlraum eingeschlossene Luft beim Abfallen des Gestänges komprimiert wird und somit zur Unterstützung der Federn herangezogen wird.
Soll nun mit dieser Vorrichtung rotierend, z. B. mit Diamantkrone gebohrt werden, so ist es nur nötig, die Drehrichtung der unteren Zahnscheibe a umzukehren, das Gestänge mit der oberen Scheibe b auf Drehung zu kuppeln und die Zapfen bl oder aber die
Führungen b2 für die letzteren zu entfernen. Alsdann wirken die Zahnscheiben wie eine gewöhnliche Klauenkupplung, wobei auch wieder die Federn sehr günstig in Betracht kommen, insofern, als dieselben das Bohrgestänge mit der Diamantkrone nachgiebig machen.
Die Kupplung des Gestänges mit der oberen Zahnscheibe kann in beliebiger Weise erfolgen ; beispielsweise kann hiezu eine Schelle, die auf das Bohrgestänge geklemmt wird und sich auf Führungsstiften an der oberen Scheibe b zu bewegen hätte, benutzt werden.
Natürlich kann die beschriebene Vorrichtung sowohl bezüglich ihrer Konstruktion als auch bezüglich ihres Verwendungszweckes für die verschiedenen Bohrsysteme in mannig- facher Weise verändert werden. Eine Ausführungsform, welche eine andere Anordnung der
Federn zeigt, ist z. B. in Fig. 2 dargestellt.
Während in Fig. 1 die ganze von den Federn ausgeübte Wirkung zum Tragen des Gestänges durch die Scheibe 112 auf die obere gezahnte
Scheibe b übertragen wird, ist bei der Ausführung nach Fig. 2 die obere Scheibe b mit seitlichen Ansätzen l versehen, welche einmal die Stelle der Zapfen bl nach Fig. 1 ver- treten, indem sie in Gleitstücken b2 die obere gezahnte Scheibe b vertikal auf und ab führen und welche andererseits zur Anordnung einer beliebigen Anzahl von Trag-oder
Pufferfedern ausserhalb und unabhängig von den rotierenden Teilen geeignet sind. in Fig. 2 ist eine Anzahl von derartigen Federn v angedeutet, welch letztere sich auf die Grund- platte e des Apparates aufstützen und die Ansätze i ! tragen.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher mehrere Hubapparate, also mehrere Schoibenpaare, Benutzung finden. Auf einer Grundplatte e werden beliebig viele, bei dem gezeichneten Beispiel zwei Hubscheibenpaare a b, angeordnet. Diese Hubscheibenpaare tragen eine zweite Platte n und an dieser Platte ist das Bohrgestänge c an geeigneter Stelle, z. B. in der Mitte, aufgehängt. Es ist nicht schwer einzusehen, d & ss solche Ausführung- formen ohne weiteres einen unbegrenzten Raum für die Anordnung von Pnfferfodern ergeben.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ansführungsform, bei welcher die Bewegung des aus den beiden verzahnten Scheiben gebildeten Hubapparates in eine vergrösserte Bewegung des
Gestänges umgesetzt wird. Zu diesem Zweck wird eine verhältnismässig lang ausgebildete
Platte e benützt ; es wirkt nun der aus den beiden gezahnten Scheiben a und b bestehende
Hubapparat nicht direkt auf das Gestänge a ein, sondern es wird durch die gezahnten
EMI2.1
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
Hubapparat b an, am freien Ende des Hebels ist das Gestänge c aufgehängt. Es ist ersichtlich, dass in dieser Weise der Hub des Bohrgestänges gegenüber dem Hub der oberen gezahnten Scheibe beliebig vergrössert werden kann. Auch bei dieser Einrichtung ergibt sich wie bei der Anordnung nach Fig. 3 ein beliebig grosser Raum zur Anordnung der Pufferfedern.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 muss man allerdings darauf ver- zichten, . das Hubwerkzeug gleichzeitig zum Antrieb eines rotierenden Bohrgestänges ohne weiteres verwenden zu können. Die notwendige Umänderung macht aber auch keinerlei Schwierigkeiten, denn da die Apparate zumeist fahrbar oder verschiebbar angeordnet werden, so ist es nur notwendig, eine Verschiebung derart vorzunehmen, dass ein Hubwerk über das Bohrloch zu stehen kommt, worauf das Bohrstange leicht mit der in der Höhenrichtung beweglichen Zahnscheibo in zweckentsprechender Weise gekuppelt werden kann.
Eine Ausführungsform für einen Seilbohrapparat ist in Fig. 5 angedeutet. Die einfachste Einrichtung dieser Art ergibt sich, wenn wie in der Fig. 5 das Seil o, welches einerseits auf eine Vorratstrommel aufgewickelt ist, am anderen Ende jedoch das Bohrwerk trägt, üher eiM Rolle 01 läuft, welche von einem Hubwerkzeug aus, den Scheiben b und a, in auf und ab gehende Bewegung gesetzt wird. Die schematische Darstellung der Fig. 5 lässt schon erkennen, dass das Bohrwerkzeug die doppelte Bewegung der Rolle 01 ausführen muss. Mit Leichtigkeit lässt sich diese Bewegung durch zweckentsprechende Einschaltung eines Flaschenzuges vervielfachen.
Fig. 6 zeigt eine Einrichtung zum Seilbohren, bei welcher die lose Zahnscheibe unter die feste Scheibe gelegt ist. Das Seil o läuft dabei über zwei feste Rollen pl und und über eine lose Rolle 61, die an der in diesem Falle unter der festen rotierenden Scheibe a angeordneten losen Scheibe b gelagert ist. Hier ergibt sich ebenso wie für die in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform die Möglichkeit, ohne Schwierigkeiten beliebig viele Federn anzuordnen, da die bewegliche Scheibe b mit geeigneten Führungsmechanismen. die die Drehung derselben verhindern, versehen sein muss, wobei dann zwischen diesen vorteilhaft plattenförmig zu gestaltenden Führungen und der Grundplatte e die Federn angeordnet werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Tiefbohrvorrichtung für Freifall- und rotierende Bohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Bohrwerkzeuges durch paarweise angeordnete, verzahnte Scheiben (a und b) odor dgl. voranlasst wird, welche je nach der Drehungsriehtung der angetriebenen Scheibe entweder als Hubwerk für Stoss- oder Freifallbohrung oder als Klauenkupplung zur Er- /beugung einer drehenden Bewegung des Bohrgestänges dienen.
<Desc / Clms Page number 1>
Austrian
EMI1.1
EMI1.2
EMI1.3
<Desc / Clms Page number 2>
which the drill pipe e, which must be provided with appropriate thread at its upper end, carries. On the upper disk b sit two pins bl, which see in guides b2, which are attached to the base plate e, can move up and down. The pins bl prevent the upper disk b from participating in the rotation of the lower disk a and force the disk b to move up and down during the rotation of the lower disk a, as the lifting of the disk with the drill rod occurs gradually during the Drop occurs suddenly when the inclined surfaces d 'of the teeth d have passed each other.
Springs h are arranged in the cavity formed by the shape of the disks a and b shown. These enclose pins 11 which are attached to a disk h2. The springs push the disk h2 upwards. Balls h8 are arranged between the latter and the disk b so that the disk / with the lower toothed disk a can rotate against the upper toothed disk b without significant friction. These springs are advantageously chosen so strong that they the load of the drill string u when at rest. s. w. Compensate so far that the inclined surfaces dl of the teeth d almost touch.
Mainly with fast rotation of the toothed disk a, the springs play an extremely important role in that they BEZW hard impacts between the teeth. a sharp impact of the inclined tooth surfaces dl connect to each other; the falling linkage is immediately caught by the springs and the latter are pressed together until the chisel hits the rock, whereupon the bouncing blows that occur support the effect of the springs to a certain extent, so that the linkage before the inclined tooth surfaces touch again , experiences a lift and the inclined surfaces do not come to rest over their entire length, but only with the last parts of their surfaces, whereby the rod is then thrown upwards.
The cap placed over the upper disk b acts when drilling! I still act as an air buffer by placing the between the panes respectively. the air trapped in the cavity formed by the disks is compressed when the linkage falls and is therefore used to support the springs.
Should now with this device rotating, z. B. be drilled with a diamond crown, it is only necessary to reverse the direction of rotation of the lower toothed disc a, couple the linkage with the upper disc b to rotate and the pin bl or the
Remove guides b2 for the latter. Then the toothed disks act like an ordinary claw coupling, the springs again being considered very favorably insofar as they make the drill rod with the diamond crown flexible.
The linkage can be coupled to the upper toothed disk in any way; for example, a clamp which is clamped onto the drill pipe and which would have to move on guide pins on the upper disk b can be used for this purpose.
Of course, the described device can be changed in many ways both with regard to its construction and with regard to its intended use for the various drilling systems. An embodiment showing a different arrangement of the
Shows feathers is z. B. shown in FIG.
While in Fig. 1 all of the action exerted by the springs to carry the linkage through the disc 112 on the upper toothed
Disk b is transferred, in the embodiment according to FIG. 2, the upper disk b is provided with lateral shoulders l, which take the place of the pin bl according to FIG. 1 by vertically mounting the upper toothed disk b in sliders b2 and from lead and which on the other hand to the arrangement of any number of support or
Buffer springs outside and independent of the rotating parts are suitable. In Fig. 2 a number of such springs v is indicated, which latter are supported on the base plate e of the apparatus and the approaches i! wear.
Fig. 3 shows an embodiment in which several lifting devices, that is to say several pairs of washers, are used. Any number, in the example shown, two pairs of lifting disks a b, are arranged on a base plate e. These pairs of lifting disks carry a second plate n and the drill rod c is on this plate at a suitable location, e.g. B. in the middle, hung. It is not difficult to see that such embodiments readily provide unlimited space for the arrangement of keys.
Fig. 4 shows a further Ansführungsform, in which the movement of the lifting device formed from the two toothed disks in an enlarged movement of the
Linkage is implemented. For this purpose, a relatively long training course
Plate e used; the one consisting of the two toothed disks a and b now acts
Lifting device not directly on the linkage a, but it is through the toothed
EMI2.1
<Desc / Clms Page number 3>
EMI3.1
Lifting device b, the linkage c is suspended at the free end of the lever. It can be seen that in this way the stroke of the drill rod can be increased as desired compared to the stroke of the upper toothed disc. With this device, too, as with the arrangement according to FIG. 3, there is any space for the arrangement of the buffer springs.
In the embodiments according to FIGS. 3 and 4, however, one has to forego. to be able to use the lifting tool at the same time to drive a rotating drill rod without further ado. The necessary change does not cause any difficulties, because since the apparatuses are usually arranged to be mobile or displaceable, it is only necessary to make a displacement in such a way that a hoist comes to stand over the borehole, whereupon the drill rod easily with the in the vertical direction movable Zahnscheibo can be coupled in an appropriate manner.
An embodiment for a cable drilling apparatus is indicated in FIG. The simplest device of this type is obtained when, as in FIG. 5, the rope o, which is wound on a storage drum on the one hand, but carries the boring machine on the other end, runs over a roller 01, which from a lifting tool, the disks b and a, is put in up and down motion. The schematic representation of FIG. 5 already shows that the drilling tool has to execute the double movement of roller 01. This movement can easily be multiplied by appropriately switching on a pulley.
Fig. 6 shows a device for rope drilling, in which the loose toothed disc is placed under the fixed disc. The rope o runs over two fixed rollers pl and and over a loose roller 61, which is mounted on the loose disc b arranged in this case under the fixed rotating disc a. Here, as for the embodiment shown in FIG. 5, there is the possibility of arranging any number of springs without difficulty, since the movable disk b has suitable guide mechanisms. which prevent the rotation of the same must be provided, in which case the springs can then be arranged between these guides, which are advantageously designed in the form of a plate, and the base plate e.
PATENT CLAIMS:
1. Deep drilling device for free-fall and rotating drilling, characterized in that the movement of the drilling tool is preceded by toothed disks (a and b) or the like arranged in pairs, which depending on the rotation of the driven disk either as a lifting mechanism for pushing or Free-fall drilling or serve as a claw coupling to create / deflect a rotating movement of the drill rod.