DE1000310B

DE1000310B - Drilling equipment operated with compressed air, especially for deep drilling

Info

Publication number: DE1000310B
Application number: DEB36181A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wolfgang Herbold; Dipl-Berging Valentin Seipel
Original assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETWERKE RO
Current assignee: BRAUNKOHLEN und BRIKETWERKE RO
Priority date: 1955-06-18
Filing date: 1955-06-18
Publication date: 1957-01-10
Also published as: GB800725A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft mit Druckluft oder Druckgas betriebene Bohreinrichtungen, welche insbesondere für Tiefbohrungen Verwendung finden sollen. Es ist hierbei bekannt, derartige Bohreinrichtungen in der Weise auszubilden und zur Anwendung zu bringen, daß sie ins Bohrloch eingeführt werden und das Bohrwerkzeug unmittelbar vor der Bohrlochsohle schlagend oder rammend antreiben. Die Erfindung hat sich insbesondere zum Ziel gesetzt, Bohreinrichtungen dieser Art zu schaffen, welche in der Lage sind, schwerste Bohrarbeit zu leisten, mit hohen Drücken betrieben werden können, große Luftleistungen verarbeiten können und dabei auch einen hohen Auspuff-Gegendruck überwinden können, so daß sie auch tief unter einer Wasser- oder Schlammsäule im Bohrloch noch große Schlagleistungen abgeben können. Weiterhin hat sich die Erfindung zum Ziel gesetzt, eine derartige Bohreinrichtung möglichst einfach und weitgehend unempfindlich gegen Verschmutzen auszubilden. Die Zufuhr der Druckluft kann dabei über ein Hohlgestänge oder auch durch einen Hochdruckschlauch, der neben einem Tragseil mit ins Bohrloch eingelassen wird, erfolgen. Auf der anderen Seite ist es auch möglich, bei Verwendung eines Hohlgestänges für die Druckluftzufuhr dieses gleichzeitig für ein Umsetzen des Bohrwerkzeuges zu benutzen oder regelrecht drehend anzutreiben.The invention relates to drilling devices operated with compressed air or compressed gas, which in particular to be used for deep drilling. It is known here such drilling devices to train and apply in such a way that they are introduced into the borehole and drive the drilling tool directly in front of the bottom of the borehole by hitting or ramming it. The invention has set itself the goal of creating drilling devices of this type which are capable of are to perform the heaviest drilling work, can be operated with high pressures, large air capacities can process and can overcome a high exhaust back pressure, so that they deliver great impact performance even deep under a column of water or mud in the borehole can. Furthermore, the invention has set itself the goal of such a drilling device as possible easy to train and largely insensitive to soiling. The supply of compressed air can be done using a hollow rod or a high-pressure hose next to a suspension cable is let into the borehole. On the other hand, it is also possible when using a hollow rod for the compressed air supply this at the same time for a transfer of the drilling tool use it or drive it by turning it downright.

Im einzelnen geht die Erfindung von bekannten Bohreinrichtungen dieser Art aus, welche in Form eines innerhalb eines Zylinders angeordneten und als Stufenkolben ausgebildetem Schlagkolbens in das Bohrloch einführbar sind, und besteht im wesentlichen darin, daß die für den Schlaghub wirksame Seite des Schlagkolbens ständig ungesteuert mit der Druckmittelzufuhr in Verbindung steht. Die Druckmittelzufuhr zum Kolben erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise durch eine zentrale Kolbenstange, auf der der Schlagkolben mit einer mittleren Bohrung geführt ist. Diese mittlere Bohrung ist zweckmäßig derart ausgebildet, daß sie über von der Kolbenstange am Ende des Schlaghubes freigegebene öffnungen mit dem Ringraum des Schlagkolbens in Verbindung gebracht wird. Gemäß der Erfindung ist es fernerhin vorteilhaft, daß der Auspuff des Druckmittels am Ende des Rückhubes und am Anfang des Schlaghubes erfolgt, und zwar vorzugsweise während gleicher Kolbenwegstrecken bei Rückhub und Schlaghub. Zu diesem Zweck kann vorzugsweise der Zylinder des Schlagkolbens im Bereich eines oberen Teiles des Rückhubes mit einer mit dem Auspuff in Verbindung stehenden Erweiterung versehen sein.In detail, the invention is based on known drilling devices of this type, which in the form a percussion piston arranged within a cylinder and designed as a stepped piston into the Borehole are insertable, and consists essentially in that the effective for the stroke stroke side of the Percussion piston is constantly uncontrolled with the pressure medium supply in connection. The pressure medium supply to the piston is carried out according to the invention preferably by a central piston rod on which the Percussion piston is guided with a central bore. This central hole is expediently designed in such a way that that they are released from the piston rod at the end of the stroke with the openings Annular space of the percussion piston is brought into connection. According to the invention it is furthermore advantageous that the exhaust of the pressure medium takes place at the end of the return stroke and at the beginning of the impact stroke, and preferably during the same piston travel distances for the return stroke and stroke stroke. To this The purpose can preferably be the cylinder of the percussion piston in the area of an upper part of the return stroke be provided with an extension connected to the exhaust pipe.

Durch eine derart ausgebildete Steuerung steht für den Auspuff bei der Einrichtung nach der Erfindung eine vergleichsweise lange Zeit zur Verfugung, die es Mit Drudduft betriebene Bohreinriditung_r insbesondere für TiefbohrungenBy thus configured control represents the exhaust in the device according to the invention, a comparatively long time for disposal, it _r With Drudduft operated Bohreinriditung especially for deep wells

Anmelder:Applicant:

Braunkohlen- und BriketwerkeLignite and briquette plants

Roddergrube Aktiengesellschaft,Roddergrube Aktiengesellschaft,

Brühl (Bez. Köln)Brühl (district of Cologne)

Dr.-Ing. Wolfgang Herbold,Dr.-Ing. Wolfgang Herbold,

Kierdorf, Post Lechenich (Bez. Köln),Kierdorf, Post Lechenich (Cologne district),

und Dipl.-Berging. Valentin Seipel, Oberliblar,and Dipl.-Berging. Valentin Seipel, Oberliblar,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

ermöglicht, sehr hohe Drücke für das Druckmittel zur Anwendung zu bringen und, was für den praktischen Betrieb von unter Spülung stehenden Bohrlöchern außerordentlich wichtig ist, auch sehr hohe Auspuffgegendrücke zu überwinden. Bekanntlich ist es viel schwieriger, bei konstruktiv begrenzten Querschnitten aus einem Drucklufthammer die entspannte Auspuffluft herauszuleiten, als hoch gespannte Einlaßluft hineLnzuleiten. Noch größer werden diese Schwierigkeiten bei Gegendruckbetrieb. Es ist deshalb hierbei notwendig, die für den Auspuff zur Verfugung stehende Zeit bedeutend zu vergrößern. Dies wird erfinidungsgemäß dadurch erreicht, daß der Auspuff während des letzten Teiles des Rückhubes und des ersten Teiles des Schlaghubes freigegeben wird und nicht beim oder am Ende des Schlaghubes, wie dies sonst bei Drucklufthämmern üblich ist.enables very high pressures to be used for the pressure medium and what the practical Operation of wells under flushing is extremely important, also very high exhaust back pressures to overcome. As is well known, it is much more difficult with structurally limited cross-sections to lead the relaxed exhaust air out of a pneumatic hammer, as highly tensioned intake air to lead in. These difficulties become even greater in the case of back pressure operation. It is therefore here necessary to significantly increase the time available for the exhaust. This is according to the invention achieved in that the exhaust during the last part of the return stroke and the first part of the stroke is released and not at or at the end of the stroke, like this otherwise common with pneumatic hammers.

Im gesamten erfolgt bei einer Bohreinrichtung nach der Erfindung die Steuerung derart, daß die in den Zylinder eintretende Frischluft zunächst den Schlaghub des. unter seinem Eigengewicht fallenden Kolbens beschleunigt, am Ende des Schlaghubes in den Ringraum zwischen Stuienkolben und Zylindier eingeleitet und hier zum Expandieren gebracht wird, um den Rückhub durchzuführen. Am Ende des Rückhubes und während einer gleichen Kolbenwegstrecke desOverall, the control takes place in a drilling device according to the invention such that the in the Fresh air entering the cylinder starts with the stroke of the piston falling under its own weight accelerated, introduced at the end of the stroke in the annular space between the Stuien piston and cylinder and is made to expand here in order to carry out the return stroke. At the end of the return stroke and during the same piston path of the

Schlaghubes erfolgt dann erst der Auspuff der Luft während eines großen Zeitabschnittes, der bei unter Spülung arbeitenden Geräten in seinen öffnungen in d'as Bohrloch vorteilhaft durch nach Art von Rückschlagventilen ausgebildete Absperrorgane gesteuert wk'd.Stroke then only the exhaust of the air takes place during a large period of time, the under Flushing working devices in its openings in d'as borehole advantageously by using the type of check valves trained shut-off devices controlled wk'd.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, in welcher die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen erläutert ist. Ee zeigtFurther advantageous details of the invention can be seen from the drawing, in which the Invention is explained using two exemplary embodiments. Ee shows

Fig. ι eine Bohreinrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt am Endie des Schlaghubes,Fig. Ι a drilling device according to the invention in Longitudinal section at the end of the stroke,

Fig. 2 und 3 eine graphische Gegenüberstellung der Erfindung mit bekannten Drucklufthämmern und2 and 3 a graphic comparison of the invention with known pneumatic hammers and

Fig. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung im Längsschnitt kurz vor dem Schlag.Fig. 4 shows another embodiment of the invention in longitudinal section just before the strike.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. ι ist mit ι ein langer schlanker Zylinder in Gestalt eines Gehäuserohres von 4 bis 8 m oder langer bezeichnet, in dem ein schwerer, um seinen Hub von etwa ι bis 2 m kürzerer Schlagkolben 2 angeordnet ist. Der Schlagkolben 2 besitzt an seinem Ende einen Stufenansatz 3, der mit einer Labyrinth-Drosseldichtung oder einem oder mehreren Kolbenringen aus Kunststoff abdichtend gegen die Innenwand des Zylinders 1 geführt ist. In der Nähe seines unteren Endes ist der Schlagkolben 2 vorzugsweise mit drei oder vier Führungswarzen 4 versehen, die auch beispielsweise durch in Vertiefungen des Schlagkolbens 2 eingesetzte Stahlkugeln gebildet sein können. Der Ringraum zwischen Zylinder 1 und Schlagkolben 2 ist mit 5 bezeichnet. Er stellt eine wichtige Größe für die Wirkung des Hammers dar und ist für die Erfindung wesentlich. Durch die zweifache Führung des langen Schlagkolbens 2, durch den Stufenansatz 3 und die Führungen 4 wird dieser gegen ein elastisches Verbiegen des langen Zylinders 1 in einem nicht geraden Bohrloch unempfindlich, was besonders wichtig ist, da hierdurch Verklemmungen vermieden wer den. Für die Wirkungsweise des Hammers ist die volumetrische Größe des Raumes 5 von ausschlaggebender Bedeutung. In the embodiment of Fig. Ι is with ι a long, slender cylinder in the form of a housing tube 4 to 8 m or longer, in which a heavier percussion piston 2, which is shorter by about ι to 2 m by its stroke, is arranged. The percussion piston 2 has a stepped approach 3 at its end, which with a labyrinth throttle seal or a or several piston rings made of plastic are guided against the inner wall of the cylinder 1 in a sealing manner. In the vicinity of its lower end, the percussion piston 2 is preferably provided with three or four guide lugs 4, which also, for example, by in Depressions of the percussion piston 2 inserted steel balls can be formed. The annulus between Cylinder 1 and percussion piston 2 are denoted by 5. It is an important factor for the effect of the Hammers and is essential to the invention. Due to the double guidance of the long percussion piston 2, by the stepped approach 3 and the guides 4 this is against elastic bending of the long cylinder 1 in a non-straight borehole insensitive, which is particularly important because this Deadlocks avoided. For the action of the hammer is the volumetric Size of the room 5 is of crucial importance.

Der Zylinder 1 ist an seinem oberen Ende ,durch einen Stopfen 15 verschlossen, in welchem die hohle Kolbenstange 6 in einer Bohrung befestigt ist, die bei der Auf- und Abwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 innerhalb des Zylinders 1 in eine zentrale Bohrung 16 des Schlagkolben« 2 eintaucht. Durch die Bohrung der hohlen Kolbenstange 6 erfolgt die Zufuhr der Frischluft. In der inneren Bohrung 16, welche die Gestalt eines nur roh gebohrten Sackloches besitzen, kann, sind unmittelbar unterhalb des Stufenansatzes 3 zwei Dichtungsringe oder Stulpen 7 und 8 aus Gummi oder aus Kunststoff befestigt, zwischen denen sich Durchbrüche 9 befinden, welche die Bohrung 16 mit dem Ringraum 5 verbinden. Die Kolbenstange 6 wird von dem oberen Ring 7 ständig umgeben, während sie aus dem unteren Ring 8 einige Zentimeter vor dem Aufschlagen des Schlagkolbens auf das Einsteckende 10 des Bohrwerkzeuges 11 herausgleitet. Das Bohrwerkzeug 11 kann als Schlagkernrohr oder Meißel ausgebildet sein und über sein Einsteckende 10 mit dem Zylinder r zweckmäßig über eine Schleppkupplung 17 verbunden sein.The cylinder 1 is at its upper end, through a plug 15 closed, in which the hollow piston rod 6 is fixed in a bore which during the upward and downward movement of the percussion piston 2 within the cylinder 1 into a central one Bore 16 of the percussion piston «2 is immersed. The supply takes place through the bore of the hollow piston rod 6 the fresh air. In the inner bore 16, which have the shape of a blind hole drilled only raw, can, there are two sealing rings or cuffs 7 and 8 immediately below the stepped shoulder 3 made of rubber or plastic, between which there are openings 9, which the bore 16 with the annular space 5. The piston rod 6 is constantly surrounded by the upper ring 7, while they come out of the lower ring 8 a few centimeters before the impact piston hits slides out onto the insertion end 10 of the drilling tool 11. The drilling tool 11 can be designed as a percussion core tube or chisel and be over The spigot end 10 can be connected to the cylinder r via a tow coupling 17.

Der Zylinder 1 ist an seinem oberen Ende mit einer Auspufferweiterung 12 versehen, und an der Seitenwamdung des Stopfens 15 befindet sich das Auspuffventil 13, welches beispielsweise in Form einer die Auspuff öffnungen 19 umgebenden Gummimanschette ausgebildet sein kann.The cylinder 1 is provided with an exhaust extension 12 at its upper end, and at the side wall of the plug 15 is the exhaust valve 13, which, for example, in the form of a die Exhaust openings 19 surrounding rubber sleeve can be formed.

Die Arbeitsweise des dargestellten Werkzeuges wird nachstehend von dem Ende des Schlaghubes beginnend beschrieben.The mode of operation of the tool shown will hereinafter start from the end of the percussion stroke described.

Kurz vor dem Aufschlag des Schlagkolben« 2 auf das Einsteckende 10 tritt hochgespannte Druckluft aus der Kolbenstange 6 in den (mehrere Liter großen) Ringraum 5. Die Füllung des Ringraumes 5 mit hochgespannter Druckluft ist abgeschlossen, wenn beim Aufwärtshub des Schlagkolbens 2 der Ring 8 die Kolbenstange 6 wieder schließend umgibt. Die hochgespannte Luft im Ringraum 5 expandiert und treibt durch ihren Druck auf die untere Bodenfläche des Schlagkolbens 2 und die Ringfläche des Stufenansatzes 3 den Schlagkolben 2 nach oben, wobei sie sein Eigengewicht und die Kraft, die sich aus Frischluftdruck und Querschnittsfläche der Kolbenstange 6 ergibt, überwindet. Da die innere Bohrung der Kolbenstange 6 mit der Druckluftzufuhr in freier ungesteuerter Verbindung steht, tritt hierbei keine Kompression der Druckluft in der Bohrung 16 ein. Sobald der Stufenansatz 3 des Kolbens 2 die Auspuifferweiterung 12 am oberen Ende des Zylinders 1 erreicht, kann die Luft aus dem Ringraum 5 entweichen und über das Rückschlagventil 13 ins Bohrloch auspuffen. Infolge seiner lebendigen Kraft steigt jedoch der Schlagkolben 2 noch erheblich höher und gibt dabei der Druckluft aus dem Ringraum 5 über die Erweiterung 12 noch weiter den Weg zum Auspuff 13 frei. Dieser Weg zum Auspuff wird erst abgeschlossen, wenn der Kolben 2 von seinem oberen Totpunkt aus die gleiche Wegstrecke zurückgelegt hat und der Stufenansatz 3 aus der Erweiterung 12 nach unten austritt und so den Ringraum 5 abschließt. Der Kolben fällt jetzt durch sein Eigengewicht im Sinne des Schlaghubes nach unten, wobei dieser durch die in der mittleren Bohrung 16 wirkende Druckluft beschleunigt wird. Am Ende des Schlaghubes wiederholt sich das beschriebene Spiel von neuem.Shortly before the impact piston «2 hits the spigot end 10, high-pressure compressed air occurs from the piston rod 6 into the (several liters) annular space 5. The filling of the annular space 5 with high tension Compressed air is complete when the ring 8 on the upstroke of the percussion piston 2 Piston rod 6 surrounds again closing. The high-tension air in the annular space 5 expands and drifts by their pressure on the lower bottom surface of the percussion piston 2 and the annular surface of the stepped approach 3 the percussion piston 2 upwards, whereby it is its own weight and the force that results from it Fresh air pressure and cross-sectional area of the piston rod 6 results, overcomes. Because the inner hole the piston rod 6 is in free, uncontrolled connection with the compressed air supply, none of this occurs Compression of the compressed air in the bore 16. As soon as the step approach 3 of the piston 2, the exhaust expansion 12 reached at the upper end of the cylinder 1, the air can escape from the annular space 5 and exhaust through the check valve 13 into the borehole. As a result of its living power increases however, the percussion piston 2 is still considerably higher and in the process transfers the compressed air from the annular space 5 the extension 12 further clears the way to the exhaust 13. This path to the exhaust is only completed when the piston 2 has covered the same distance from its top dead center and the level approach 3 from the extension 12 exits downwards and thus closes off the annular space 5. The piston now falls due to its own weight Meaning of the stroke stroke downwards, this being caused by the compressed air acting in the central bore 16 is accelerated. At the end of the stroke the described game is repeated again.

In den graphischen Darstellungen der Fig. 2 und 3 ist die Erfindung mit einem Druckluftwerkzeug bisher üblicher Art vergleichend gegenübergestellt. In Fig. 2 ist dabei die Zeitwegkurve eines bekannten selbststeuernden Stufenkolbenhammers und in Fig. 3 eine gleiche Darstellung eines Hammers nach der Erfindung mit gleicher Schlagzahl veranschaulicht. Auf der Ordinate ο der Darstellung ist dabei der Hub des Kolbens und auf der Abszisse b die Zeit des Kolbenhubes aufgetragen. Mit c ist jeweils der untere Totpunkt und mit d der obere Totpunkt des Kolbens bezeichnet. Mit der Strecke t_a ist die Auspuffdauer und mit t die Dauer eines ganzen Arbeitsspiels bezeichnet. Der Schlagkolben trifft in beiden Fällen im unteren Totpunkt c hart auf, so daß eine spitze Umkehr der Kurve erfolgt. Im oberen Totpunkt d schlägt der Kolben nicht an. Er verzögert daher seine Bewegung parabolisch bis auf Null (oberer Totpunkt) und beschleunigt sich von da an wieder parabolisch. Der Verlauf der Zeitwegkurve ist daher im oberen Totpunkt d abgerundet. Für eine bestimmte Wegstrecke ist daher im oberen Totpunkt mehr Zeit erforderlich als im unteren Totpunkt. Bei den bisher bekannten Werkzeugen erfolgt der Auspuff am Ende des Schlaghubes und beim Beginn des Rückwärtshubes, Infolgedessen ist die hierfür zur Verfügung stehende Zeit, in der graphischen Darstellung durch die Strecke t_a gekennzeichnet, verhältnismäßig klein (Fig. 2). Bei der iin Fig. 3 veranschaulichten Einrichtung nach der Erfindung erfolgt dagegen der Auspuff am Ende des Rückwäj-tshubes und zu Beginn des Schlaghubes. Da in diesem Bereich die Zeitwegkurve abgerundet ver-In the graphical representations of FIGS. 2 and 3, the invention is compared with a compressed air tool of the type that has hitherto been customary. In Fig. 2, the time path curve of a known self-controlling stepped piston hammer and in Fig. 3 shows the same representation of a hammer according to the invention with the same number of blows. The stroke of the piston is plotted on the ordinate ο of the illustration and the time of the piston stroke is plotted on the abscissa b. The bottom dead center of the piston is designated by c and the top dead center point of the piston by d. The distance t _a denotes the exhaust duration and t denotes the duration of an entire work cycle. The percussion piston hits hard in both cases at bottom dead center c , so that the curve is sharply reversed. The piston does not strike at top dead center d. It therefore decelerates its movement parabolically down to zero (top dead center) and from then on accelerates again parabolically. The course of the time path curve is therefore rounded off at top dead center d. For a certain distance, therefore, more time is required in top dead center than in bottom dead center. In the previously known tools, the exhaust occurs at the end of the percussion stroke and at the beginning of the reverse stroke. As a result, the time available for this, indicated in the graph by the distance t _a , is relatively small (FIG. 2). In the device according to the invention illustrated in FIG. 3, on the other hand, the exhaust takes place at the end of the backwashing stroke and at the beginning of the striking stroke. Since the time path curve is rounded off in this area

läuft, steht auch für den Auspuff bei der Erfindung ein viel größerer Zeitabschnitt t_a zur Verfügung als bei dem bekannten Werkzeug nach Fig. 2; d.h. bei der Erfindung kann bei konstruktiv in gleicher Weise begrenzten Querschnitten infolge der längeren zur Verfügung stehenden Zeit eine weitaus größere Luftmenge durch den Auspuff abgeführt werden. runs, a much larger time period t _a is also available for the exhaust in the invention than in the known tool according to FIG. 2; That is to say, in the case of the invention, with cross-sections that are structurally limited in the same way, a much larger amount of air can be discharged through the exhaust pipe as a result of the longer time available.

Bei dem bekannten selbststeuernden Stufenkolben erfolgt der Rückhub unter Wirkung des ständig vorhandenen Ringraumdruckee. Am Ende des Rückhubes strömt die Einlaßluft in den Arbeitsraum von bestimmter Größe und treibt expandierend den Schlagkolben beim Schlaghub an, wobei der entgegengesetzt wirkende Ringraumdruck überwunden wird. Ein solcher bekannter Stufenkolben steht also ununterbrochen im Sinne des Rückhubes unter der Wirkung der Ringraumkraft. Der Schlagkolben gemäß der Erfindung steht dagegen gerade umgekehrt ununterbrochen im Sinne des Schlaghubes unter der Wirkung der Kolbenkraft der Zuführungsstange 6. (Der Durchmesser der Kolbenstange 6 ist eine wichtige Bestimmungsgiröße.)In the case of the known self-regulating stepped piston, the return stroke takes place continuously under the effect of the existing annulus prints. At the end of the return stroke, the inlet air flows into the working space of a certain size and expands to drive the percussion piston on the percussion stroke, with the opposite acting annulus pressure is overcome. Such a known stepped piston is therefore uninterrupted in the sense of the return stroke under the effect of the annulus force. The percussion piston according to the invention, however, is just the other way around uninterrupted in the sense of the stroke stroke under the Effect of the piston force of the feed rod 6. (The diameter of the piston rod 6 is an important one Determined size.)

Dennoch ist die Steuerungsanordnung gemäß der Erfindung nicht etwa nur die Umkehrung des bekannten Stufenkolbenprinzips. Der Stufenkolben muß beispielsweise an beiden Absätzen genau gegen das Gehäuse abgedichtet sein, aus welchem Grunde lange Kolbenhübe auch lange, präzise bearbeitete Bohrungen im Gehäuse erforderlich machen. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung dagegen ist nur ein kurzer oberer Teil das Kolbens gegen das Gehäuse abgedichtet. Als Zylinder kann deshalb dabei ein beliebig langes, gänzlich unbearbeitetes, gezogenes Rohr verwendet werden.Nevertheless, the control arrangement according to the invention is not just the reverse of the known one Stepped piston principle. The stepped piston must, for example, exactly against that on both paragraphs Housing must be sealed, for which reason long piston strokes also long, precisely machined bores make necessary in the housing. In the case of the arrangement according to the invention, however, there is only a short one the upper part of the piston is sealed against the housing. Any cylinder can therefore be used as a cylinder long, completely unprocessed, drawn tube can be used.

Die Ausführung beliebig langer und damit beliebig leistungsfähiger Bohrhämmer wird durch die erfindungsgemäße Anordnung überhaupt erst möglich. Wegen des langen Ringraumes 5 zwischen Kolbenstange und Gehäuse ist der Hammer nicht nur gegen elastische Verbiegungen unempfindlich, sondern auch gegen innere Verschmutzung.The execution of arbitrarily long and thus arbitrarily powerful rotary hammers is made possible by the inventive Arrangement possible in the first place. Because of the long annular space 5 between the piston rod and housing, the hammer is not only insensitive to elastic bending, but also against internal pollution.

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sich jedoch auch besonders für leistungsfähigste Hämmer mit mittlerer und auch mit extrem hoher Schlagzahl. Besonders bei letzterem kommt der Vorteil der vergleichsweisen langen Auspuffdauetr durch den Auspuff im hinteren Teil des Rüokhubes voll zur Geltung.However, the arrangement according to the invention is also particularly suitable for the most powerful hammers with a medium and also with an extremely high number of strokes. Especially with the latter, there is the advantage of the comparative long exhaust duration through the exhaust in the rear part of the Rüokhubes to its best advantage.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist ein schnell schlagender Hammer gemäß der Erfindung veranschaulicht. Hierbei ist die Kolbenstange 6 an ihrem unteren Ende mittels Labyrintäirillen oder ähnlichem Abdichtungen versehen und weist einen Stufenansatz 18 auf, auf dem diese Labyrircthrillen angeordnet sind. Dieser Stufenansatz 18 steuert die Durchbrüche 9 in der mittleren Bohrung 16 des Schlagkolbens 2.In the embodiment of Fig. 4 is a fast hitting hammer according to the invention illustrated. Here, the piston rod 6 is at its lower end by means of labyrinth grooves or the like Provided seals and has a stepped approach 18 on which these labyrinth grooves are arranged are. This stepped approach 18 controls the openings 9 in the central bore 16 of the percussion piston 2.

Beim Betrieb schnell schlagender Hämmer mit langem Zuführungsschlauch wird erfindungsgemäß noch eine kleine Hilfsbohrung 14 vorgesehen, um das Anspringen zu gewährleisten. Beim langsamen Druckanstieg im Schlauch steigt der Kolben schleichend nur so weit, bis die Durchbrüche im Kolben 9 von der Zuführungsstange abgedeckt sind (gezeichnete Stellung).When operating fast-hitting hammers with a long supply hose, the invention a small auxiliary hole 14 is also provided to ensure that it starts up. When the pressure rises slowly in the hose, the piston only rises slowly until the perforations in the piston 9 of the feed rod are covered (position shown).

Durch die Hilfsbohrung 14 wird in dieser Kolbenlage ein kleiner zusätzlicher Auspuff geöffnet. Der Kolben macht deshalb kleine Pendelbewegungen um die Abschlußlage, die sich mit steigendem Druck im Schlauch vergrößern und so das Anspringen bewerkstelligen. A small additional exhaust is opened through the auxiliary bore 14 in this piston position. Of the Piston therefore makes small pendulum movements around the final position, which increases with increasing pressure in the Enlarge the hose and make it start up.

Ein wesentliches Merkmal der Selbststeuerung nach der Erfindung ist also, daß der Schlagkolben ununterbrochen unter der Wirkung einer Druckluftkraft in Schlagrichtung steht, während der Rückhub durch die Kraft einer (teilweise) expandierenden bestimmten Luf'tmenge bewerkstelligt wird. Dabei können sehr hohe Drücke angewendet werden. Die Steuerung und Hammerform nach der Erfindung kann auch vorteilhaft für schlagende Druckluftwerkzeuge zum allgemeinen Gebrauch z. B. für Stampfer, Meißelhämmer usw. verwendet werden. Insbesondere eignet sie sich gut zum Einbau in kleinster Ausbildung unmittelbar hinter dem Bohrmeißel beim kombinierten drehenden und schlagenden Bohren, dem sogenannten Vibrobohren, nicht zuletzt, weil das Gehäuse nur dünn·- wandig zu sein braucht und große Leistungen auf kleinstem Raum untergebracht werden können. Die Steuerung kann auch bei drehend arbeitenden Kolbendruckluftmaschinen mit Kurbeltrieb mit Vorteil an-An essential feature of the self-control according to the invention is that the percussion piston is uninterrupted is under the action of a compressed air force in the direction of impact, while the return stroke through the force of a (partially) expanding certain amount of air is brought about. Here you can very high pressures are used. The control and hammer shape according to the invention can also be advantageous for striking pneumatic tools for general use e.g. B. for rammers, chisel hammers etc. can be used. In particular, it is well suited for installation in the smallest training immediately behind the drill bit during combined rotating and percussive drilling, so-called vibratory drilling, not least because the housing only needs to be thin - walled and has great performance can be accommodated in the smallest of spaces. The control can also be used with rotating piston compressed air machines with crank drive with advantage

ao gewendet werden.ao be turned.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: *5PATENT CLAIMS: * 5

i. Drilling equipment operated with compressed air or compressed gas, especially for deep boreholes, which are in the form of a stepped piston arranged within a cylinder Percussion piston can be introduced into the borehole, characterized in that the for the percussion stroke effective side of the percussion piston constantly uncontrolled in connection with the pressure medium supply stands.

2. Device according to claim 1, characterized by one in a central bore of the percussion piston guided hollow piston rod for the pressure medium supply to the percussion piston.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the central bore of the Percussion piston via openings released by the piston rod at the end of the percussion stroke the annular space of the percussion piston is in communication.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that the cylinder at the upper end is provided with an extension (12), such that the exhaust of the pressure medium at the end of the Return stroke and at the beginning of the impact stroke.

5. Device according to claim 4, characterized in that the two piston travel distances are of the same length for the exhaust pipe of the pressure medium.

6. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the exhaust to the borehole is provided by a shut-off collar designed in the manner of non-return valves.

7. Device according to claim 1 to 6, characterized in that the percussion piston at his upper end by its step approach and below the same, preferably in the vicinity of his the lower end, is guided by lugs (4) in the cylinder.

8. Device according to claim 1 to 7, characterized through two Nutrimgmanschetteo (7, 8) to seal the central piston rod in the upper part of the percussion piston, of which the lower (front) just before the impact over the The end of the piston rod slides out and thus the air supply for the return stroke via openings

between the two cuffs, while the upper (rear) cuff releases the piston rod constantly surrounds.

9. Device according to claim 1 to 7, characterized in that the central piston rod in the bore of the percussion piston guided in a sealing manner

or with a labyrinth chamber. is provided and the percussion piston with an additional auxiliary sauslaßbohrung (14) or a channel is provided that releases the auxiliary exhaust exactly when the Inlet openings in the percussion piston are covered by the piston rod

1 sheet of drawings