DE102005037970A1 - Drill machine with thread conserving control e.g. for drill, has carriage with movable rotary drive clamped at lower end and carriage has thread and feed drive separated from rotary drive and operable for regulating valve - Google Patents

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Werner Brüser
Christoph Huss
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Klemm Bohrtechnik GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/165Control or monitoring arrangements therefor

Abstract

The drill press has a carriage (10) with a movable rotary drive (12) clamped at a lower end (18). The carriage has a thread (15), and a feed drive (20) separated from the rotary drive and operable for a regulating valve (21). A selector valve (30) is assigned to the regulating valve, which can be adjusted for the carriage traction power when bolting to casing pipes (14). The selector valve is connected to a working line with the tank (27) being adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrmaschine mit einem auf einer Lafette über einen Schlitten verfahrbaren Drehantrieb, am unteren Ende der Lafette angeordneten Klemmen zum zeitweisen Festsetzen der mit korrespondierendem Gewinde ausgerüsteten Bohrrohre und einem Vorschubantrieb für den Schlitten mit einem getrennt vom Drehantrieb betätigbaren Vorschubregelventil.The The invention relates to a drilling machine with a on a carriage over a Slide movable rotary drive, at the lower end of the carriage arranged terminals for temporarily setting the with corresponding Thread equipped drill pipes and a feed drive for the carriage with an actuated separately from the rotary drive feed control valve.

Derartige Bohrmaschinen werden zur Herstellung von Bohrungen größerer Länge eingesetzt, wobei nach dem Abbohren eines Bohrrohres die Lafette zurückgefahren und ein neues Bohrrohr eingesetzt werden muss. Dafür ist es jeweils notwendig, die Gewindeverbindung zwischen den einzelnen Bohrrohren und auch dem Drehantrieb zu lösen bzw. wieder neu herzustellen. Nach Fertigstellung der Bohrung muss das gesamte Bohrgestänge wieder hereingewonnen werden, wobei der umgekehrte Vorgang abläuft, d. h. es wird ein Bohrrohr aus dem Bohrloch herausgezogen, die Gewindeverbindung gelöst und dann das gelöste Bohrrohr entnommen, um das nächste Bohrrohr aus der Bohrung herauszuziehen. Sowohl zum Lösen der Gewindeverbindung sind am unteren Ende der Lafette Klemmen vorgesehen sowie der Drehantrieb so geschaltet, dass er in beide Richtungen zu betreiben ist. Bei den jeweils notwendigen Verschraubvorgängen des Bohrstranges tritt notwendigerweise ein Längenausgleich auf, weil die jeweiligen Bohrrohre bzw. das Bohrrohr und der Rohrflansch ineinander gedreht oder auseinander gedreht werden. Das Thema Gewindeausgleich ist grundsätzlich bekannt. So sind Getriebe mit einer Hohlwelle mit Innenverzahnung und einer darin axial verschieblich und durch Federn zentriert gehaltenen Antriebswelle mit entsprechender Außenverzahnung geschaffen worden. Durch die Verzahnung sind diese Getriebe teuer und der zur Verfügung stehende Hohldurchgang der Antriebswelle wird für viele Anwendungen, die beispielsweise eine Spülung wie beim Lufthebeverfahren benötigen, zu klein. Auch bei den sogenannten Doppelkopf-Bohranlagen ist ein verringerter Querschnitt nachteilig, denn hier muss die Ausgleichsstange oder die Spülwelle des nachgeschalteten Drehgetriebes oder Hydraulikhammers durch das vordere Getriebe hindurchgeführt werden. Die DE 199 47 497 A1 schlägt eine Bohrmaschine mit einem automatischen Gewindeausgleich mit einer Verschiebeeinheit vor. Diese Verschiebeeinheit ist der Vorschubkette zugeordnet und ermöglicht es, das Bohraggregat um den durch die Verschiebeeinheit vorgegebenen Betrag hin- und herzuschieben, ohne dass Kräfte auf die Bohrrohre übertragen werden. Nachteilig bei dieser Ausgleichseinrichtung oder Verschiebeeinheit ist, dass Momente zwischen der Vorschubkette und der Bohreinheit auftreten können, was zu ungleichmäßigen Bewegungen und Problemen sonstiger Art führen kann. Die DE 102 18 174 A1 schlägt eine Ausgleichseinrichtung vor, die dem Bohrantrieb unmittelbar zugeordnet und bei Stillstand des Schlittens eine Längsbewegung des Bohrantriebes entsprechend der Gewindesteigung gegen eine Rückstellkraft vorgebend ausgebildet ist. Auch bei dieser Ausgleichseinrichtung können ungleichmäßige Bewegungen und Spannungen auftreten, die die Arbeit der Bohrmaschine beeinträchtigen.Such drills are used for the production of holes of greater length, wherein after drilling a drill pipe, the carriage retracted and a new drill pipe must be used. For this it is necessary in each case to solve the threaded connection between the individual drill pipes and the rotary drive or re-manufacture. Upon completion of the drilling, the entire drill string must be recovered, with the reverse procedure, ie, a drill pipe is withdrawn from the wellbore, the threaded joint released, and then the loosened drill pipe removed to pull the next drill pipe out of the bore. Both for releasing the threaded connection terminals are provided at the lower end of the carriage and the rotary drive connected so that it is to operate in both directions. In each case necessary screwing of the drill string necessarily occurs a length compensation, because the respective drill pipes and the drill pipe and the pipe flange are rotated into each other or rotated apart. The topic of thread balance is basically known. So transmissions have been created with a hollow shaft with internal teeth and a therein axially displaceable and centered by springs drive shaft with corresponding external teeth. Due to the toothing these transmissions are expensive and the available hollow passage of the drive shaft is too small for many applications that require, for example, a flushing as in Lufthebeverfahren too small. Even with the so-called double-head drilling rigs a reduced cross-section is disadvantageous, because here the balancing rod or the flushing shaft of the downstream rotary gear or hydraulic hammer must be passed through the front gear. The DE 199 47 497 A1 proposes a drill with an automatic thread compensation with a displacement unit. This displacement unit is assigned to the feed chain and makes it possible to move the drilling unit back and forth by the amount predetermined by the displacement unit, without forces being transmitted to the drill pipes. A disadvantage of this compensating device or displacement unit is that moments between the feed chain and the drilling unit can occur, which can lead to uneven movements and problems of other types. The DE 102 18 174 A1 proposes a compensating device, which is directly associated with the drill drive and at standstill of the carriage, a longitudinal movement of the drill drive according to the thread pitch against a restoring force is predetermined. Even with this compensation device can occur uneven movements and stresses that affect the work of the drill.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine die Gewinde der Bohrrohre schonende und den Verschleiß verringernde, einfach und sicher zu betreibende Bohrmaschine zu schaffen.Of the The invention is therefore based on the object, a thread of the Drilling pipes gentle and wear reducing, simple and to create safe to operate drill.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Vorschubregelventil ein Wegeventil zugeordnet ist, das die Schlittenzugkraft beim Verschrauben und beim Auseinanderschrauben der Bohrrohre reduzierend schaltbar ausgebildet ist.The Task is solved by that the feed control valve is associated with a directional control valve, the the carriage tension when screwing and when unscrewing the drill pipes is formed reducing switchable.

Mit Hilfe einer derartigen Schaltung ist es beim Verschrauben möglich, kurz nachdem das Gewinde gefasst hat, über das Wegeventil den Vorschubantrieb drucklos zu schalten, sodass beim weiteren Verschraubungsvorgang auf die einzelnen Gewindegänge nur noch die Kräfte einwirken, die aus Schlittengewicht, Reibung, Gewindesteigung und Ähnlichem resultieren, während eine Kraft vom Vorschubantrieb nicht mehr ausgeht. Beim Lösen des Gewindes wird ebenfalls über das Wegeventil die jeweilige Arbeitsleitung drucklos mit dem Tank verbunden, sodass die Schlittenzugkraft nicht mehr auf die Gewindegänge einwirken kann, wobei nach dem Lösen des Gewindes durch wieder entsprechendes Betätigen des Wegeventils Druck in der entsprechenden Arbeitsleitung aufgebaut wird, sodass der Schlitten aus dem Verbindungsbereich herausgefahren werden kann. Mit Hilfe eines solchen Wegeventils bzw. einer entsprechenden Schaltung kann somit eine praktisch vollständige Entlastung der Gewindegänge erreicht werden, wodurch der Verschleiß erheblich verringert wird.With Help such a circuit is possible when screwing, short After the thread has seized, the feed drive via the directional control valve depressurized, so that during further Verschraubungsvorgang on the individual threads only the forces acting out of slide weight, friction, thread pitch and the like result while a force from the feed drive no longer runs out. When releasing the Thread is also over the directional control valve the respective working line without pressure with the tank connected, so that the carriage tension no longer act on the threads can, being after solving the thread by again correspondingly pressing the directional valve pressure is built in the appropriate work line, so that the Carriage can be moved out of the connection area. With the help of such a directional control valve or a corresponding circuit can thus be a virtually complete Relief of the threads can be achieved, whereby the wear is significantly reduced.

Nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Wegeventil die jeweilige Arbeitsleitung mit dem Tank verbindend einstellbar ausgebildet ist, sodass bei Einschalten des Wegeventils die gesamte Arbeitsleitung auf einfache und schnelle Art drucklos wird zur Schonung der einzelnen Gewindegänge.To appropriate training The invention provides that the directional control valve the respective Working line with the tank connecting formed adjustable, so when switching on the directional valve, the entire working line in a simple and quick way depressurized to protect the individual Threads.

Zum schnellen und genauen Betätigen des Wegeventils sieht die Erfindung vor, dass das Wegeventil über einen Taster schaltbar ist, der dem Vorschubhebel des Vorschubantriebes zugeordnet ist. Dies bedeutet, dass der Maschinenführer praktisch mit einer Hand sowohl den Vorschubhebel des Vorschubantriebes wie auch den Taster des Wegeventils betätigen kann, sodass er sehr gefühlvoll beim Verschrauben erst einmal noch den Schlitten bzw. den Drehantrieb mit verfährt, um dann, nachdem das Gewinde gefasst hat, den Druck in dieser Hinsicht aus dem System herauszunehmen, d. h. den Vorschubantrieb drucklos zu schalten. Der Taster kann in den Vorschubhebel integriert sein, sodass wie schon erwähnt mit einer Hand beide Schaltaggregate zu betätigen sind.For fast and accurate actuation of the directional control valve, the invention provides that the directional control valve can be switched by means of a pushbutton assigned to the feed lever of the feed drive. This means that the operator is practical With one hand, both the feed lever of the feed drive as well as the button of the directional control valve can operate so that he moves very sensitive when screwing once the carriage or the rotary drive, then, after the thread has taken the pressure in this regard remove the system, ie depressurize the feed drive. The button can be integrated in the feed lever, so that as already mentioned both switching units are to be operated with one hand.

Die entsprechenden Schaltungen des Wegeventils, d. h. insbesondere die Verbindung der jeweiligen Arbeitsleitung mit dem Tank ist erfindungsgemäß dadurch schnell herstellbar, dass die Arbeitsleitungen des Vorschubantriebes über ein Wechselventil mit Kugel verbunden sind, an deren die Kugel aufnehmenden Druckraum eine Verbindungsleitung des Wegeventils angeschlossen ist. Je nach Betätigung des Tasters und damit des Wegeventils wird über die Verbindungsleitung der Weg zum Tank geöffnet, wobei Kugel im Wechselventil automatisch in die richtige Position gedrückt wird, sodass der Druckraum des Wechselventils und damit die jeweilige Arbeitsleitung mit dem Wegeventil und damit mit dem Tank verbunden ist.The corresponding circuits of the directional control valve, d. H. especially the Connection of the respective working line with the tank according to the invention thereby quickly produced that the working lines of the feed drive over a Shuttle valve are connected to ball, at which the ball receiving Pressure chamber connected to a connecting line of the directional control valve is. Depending on the operation of the Push buttons and thus the directional control valve is via the connecting line the way to the tank opened, with ball in the shuttle valve automatically in the right position depressed so that the pressure chamber of the shuttle valve and thus the respective Working line with the directional valve and thus connected to the tank is.

Bei der weiter vorn erläuterten Lösung ist der Taster dem Vorschubhebel des Vorschubantriebes zugeordnet, sodass der Maschinenführer entsprechend genau Obacht geben muss, wenn er den Vorschubantrieb betreiben oder drucklos schalten will. Eine weitgehende Automatisierung ist dann möglich, wenn der Taster dem Rohrflansch des Drehantriebes den Ver- und Auseinanderschraubvorgang überwachend und das Wegeventil entsprechend schaltend zugeordnet ist. Der Taster selbst wird also dem Drehantrieb bzw. seinem Rohrflansch so zugeordnet, dass er den Annäherungsvorgang des anzuschließenden Bohrrohres überprüfen und rechtzeitig schalten kann, um entweder den Vorschubantrieb druckzuentlasten oder dafür zu sorgen, dass Druck auf den Vorschubantrieb einwirkt. Der Taster kann außerdem so ausgebildet werden, dass er beim Einschieben durch das Bohrrohr im Rohrflansch nacheinander unterschiedliche Funktionen auslöst, sodass auch beim Auseinanderschraubvorgang dieser bezüglich Vorschubantrieb zweckmäßig zu schalten ist.at which explained earlier solution If the button is assigned to the feed lever of the feed drive, so the machine operator care must be taken when handling the feed drive operate or depressurize. A far-reaching automation is possible if the probe the pipe flange of the rotary drive monitoring the screwing-apart and the directional control valve is assigned corresponding switching. The button itself is thus assigned to the rotary drive or its pipe flange so that he the approach process of the to be connected Check drill pipe and switch on time to either depressurize the feed drive or for that to ensure that pressure acts on the feed drive. The button can also do so be formed so that it is inserted through the drill pipe in the pipe flange successively triggers different functions, so even with the disassembly of this feed switching function appropriate is.

Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, dass der Taster im ersten/letzten Gewindegang des Rohrflansches angeordnet oder ihm zugeordnet ist. Während nach der vorhergehenden Lösung der Taster über das Bohrrohr betätigt wird, also praktisch durch die jeweiligen Schultern, die sich nähern, sieht eine weitere Lösung vor, dass der Taster im ersten/letzten Gewindegang des Rohrflansches angeordnet oder ihm zugeordnet ist, sodass mit dem Ineinanderschrauben der Gewinde frühzeitig ein Signal über den Taster abgegeben wird, das zum Drucklosschalten des Vorschubantriebes genau im richtigen Moment führt. Auch wenn nicht unbedingt alle notwendigen Signale bzw. Schaltvorgänge auf diese Art und Weise ausgelöst werden können, ist durch die entsprechende Ausbildung doch die Möglichkeit gegeben, eine weitgehende Automatisierung auch in diesem Bereich vorzunehmen, sodass es nicht mehr allein auf die Genauigkeit des Maschinisten bzw. Bohrmaschinenführers ankommt.To Another training is provided that the button in the first / last Thread of the pipe flange is arranged or assigned to it. While after the previous solution the button over the drill pipe actuated becomes, so practically by the respective shoulders that approach, sees one another solution before that the button in the first / last thread of the pipe flange arranged or assigned to it, so with the screwing together the thread early a signal over the button is released, the depressurization of the feed drive at exactly the right moment. Even if not necessarily all the necessary signals or switching operations triggered this way can be is by the appropriate training but the possibility given, a far-reaching automation in this area so that it no longer depends solely on the accuracy of the Machinist or drilling machine operator arrives.

Eine genaue und sichere Schaltung des Vorschubantriebes erfolgt insbesondere auch dadurch, dass das Wegeventil eine 2/2 Wegeschaltung aufweist, sodass relativ kurze Ansprechwege notwendig sind, um den Vorschubantrieb in die entsprechende Position oder besser gesagt in den jeweiligen Schaltvorgang zu bringen.A accurate and safe switching of the feed drive is done in particular also in that the directional control valve has a 2/2 way circuit, so that relatively short response paths are necessary to the feed drive in the appropriate position or rather in the respective one To bring switching operation.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Bohrmaschine geschaffen ist, bei der durch eine entsprechende Schaltung bzw. durch eine entsprechende Ausbildung der gesamten Bohreinrichtung die Möglichkeit gegeben ist, beim Verbinden und auch beim Lösen der Gewindeverbindung praktisch zug- und drucklos zu arbeiten, sodass ein wesentlich verringerter Verschleiß auftritt, wenn überhaupt noch eine Verschleiß auftritt. Die Gewindegänge werden mit Hilfe der erfindungsgemäßen Lösung nur noch durch Kräfte belastet, die aus dem Schlittengewicht, der Reibung und Trägheit im Vorschubantrieb, der Gewindesteigung und Ähnlichem resultieren. Diese Kräfte sind aber so gering, dass es weiterer Schaltungen oder Schutzmaßnahmen nicht bedarf. Vielmehr können bei einer entsprechenden Ausbildung der Bohrmaschine wesentlich höhere Standzeiten mit den Bohrgestängen erreicht werden und zwar auch dann, wenn mit schnell drehenden Drehantrieben oder ähnlichen Besonderheiten gearbeitet werden soll. Vorteilhaft ist dabei weiter, dass aufgrund der besonderen Ausbildung das Drucklosschalten des Vorschubantriebes so verwirklicht wird, dass das Gewinde insgesamt geschont, trotzdem aber der Bewegungsablauf nicht negativ beeinflusst wird.The Invention is characterized in particular by the fact that a drill is created, in which by an appropriate circuit or through a corresponding design of the entire drilling the opportunity is given when connecting and also when loosening the threaded connection practically To work without tension and pressure, so a much reduced Wear occurs, if any still a wear occurs. The threads are loaded with the help of the solution according to the invention only by forces, from the carriage weight, the friction and inertia in the feed drive, the Thread pitch and the like result. These forces but are so low that there are other circuits or protective measures not needed. Rather, you can at a corresponding training of the drill essential longer service life with the drill pipes be achieved and even if with fast rotating rotary actuators or similar Special features to be worked on. It is also advantageous that due to the special training depressurization of Feed drive is realized so that the thread in total protected, but the movement is not negatively affected.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:Further Details and advantages of the subject invention arise from the following description of the accompanying drawings, in which preferred embodiment presented with the necessary details and individual parts is. Show it:

1 eine Seitenansicht einer Bohrmaschine mit in einen Schongang schaltbarem Vorschubantrieb, 1 a side view of a drill with switchable in a smooth gear feed drive,

2 den Verbindungsbereich zwischen Drehantrieb und Bohrrohr in vergrößerter Wiedergabe, 2 the connection area between Rotary drive and drill pipe in enlarged reproduction,

3 eine vereinfachte Wiedergabe der Schaltung mit Wegeventil, im Ausgangszustand, 3 a simplified representation of the circuit with directional control valve, in the initial state,

4 eine entsprechende Wiedergabe der Schaltung beim Verschrauben und 4 a corresponding reproduction of the circuit when screwing and

5 die vereinfachte Wiedergabe der Schaltung beim Auseinanderschrauben. 5 the simplified playback of the circuit when unscrewing.

Bei der in 1 dargestellten Bohrmaschine 1 ruht der gesamte Aufbau 3 auf einem Raupenfahrwerk 2, sodass die Bohrmaschine 1 schnell von einem Einsatzort zum anderen verbracht werden kann. Am hinteren Ende des Aufbaus 3 ist der Fahrerstand 4 angeordnet, von dem aus der Maschinenführer die gesamte Bohrmaschine 1 bedienen kann. Hierzu ist im Fahrerstand 4 ein Vorschubhebel 5 zum Betätigen des Vorschubantriebes 20 zugeordnet sowie auch die notwendigen Betätigungseinheiten für den Anstellzylinder 6 und den Drehantrieb 12.At the in 1 illustrated drilling machine 1 rest the entire structure 3 on a crawler chassis 2 so the drill 1 can be quickly moved from one job site to another. At the rear end of the construction 3 is the driver's stand 4 arranged, from which the machine operator the entire drill 1 can serve. This is in the driver's cab 4 a feed lever 5 for actuating the feed drive 20 assigned as well as the necessary operating units for the adjusting cylinder 6 and the rotary drive 12 ,

Der Anstellzylinder 6 ist am Bohrstangenende mit einem Lafettenhalter 7 schwenkbar verbunden, der am unteren Ende gelenkig mit dem Aufbau 3 des Raupenfahrwerks 2 verbunden ist. Dadurch kann dieser Lafettenhalter 7 auf relativ kurzem Wege von der Arbeitsposition wie sie in 1 dargestellt ist, in die Transportposition verbracht werden.The adjusting cylinder 6 is at the drill rod end with a carriage holder 7 pivotally connected, the articulated at the bottom with the structure 3 of the crawler chassis 2 connected is. As a result, this mount holder 7 in a relatively short way from the working position as in 1 is shown, are brought into the transport position.

Gemäß 1 stellt die Bohrmaschine 1 gerade ein Bohrloch 8 her, wozu der Schlitten 11 mit dem Drehantrieb 12 an der Lafette 10 in der Senkrechten verfahren werden kann. Gezeigt ist in 1 und in der Vergrößerung nach 2, dass hier gerade die Verbindung zwischen dem Rohrflansch 13 und dem jeweiligen Bohrrohr 14 hergestellt wird. Am unteren Ende 18 der Lafette 10 ist eine Klemme bzw. sind zwei Klemmen 17 vorgesehen, über die das jeweilige Bohrrohr 14 beim Lösen und auch beim Herstellen der Gewindeverbindung fixiert werden kann.According to 1 puts the drill 1 just a borehole 8th Here's why the sled 11 with the rotary drive 12 at the gun carriage 10 can be moved in the vertical. Shown is in 1 and in magnification 2 that here just the connection between the pipe flange 13 and the respective drill pipe 14 will be produced. At the bottom 18 the gun carriage 10 is a terminal or are two terminals 17 provided over which the respective drill pipe 14 can be fixed when loosening and also when making the threaded connection.

In der vergrößerten Wiedergabe nach 2 ist erkennbar, dass über den Drehantrieb 12 der Gewindeflansch bzw. der Rohrflansch 13 so gedreht wird, dass das Bohrrohr 14 entweder nach oben gezogen oder nach unten gedrückt wird, um den Längenausgleich zu bewirken, der durch das Verschrauben auftritt. Dadurch wird das Gewinde 15 mit den Gewindegängen 16 stark beeinträchtigt, zumal der Vorschubantrieb 20 den Schlitten 11 mit dem Drehantrieb 12 nach oben oder nach unten zieht, je nach dem wie das Vorschubregelventil 21 eingestellt ist.In the enlarged reproduction after 2 is recognizable that over the rotary drive 12 the threaded flange or the pipe flange 13 is turned so that the drill pipe 14 either pulled upwards or pushed down to effect the length compensation that occurs by the screwing. This will cause the thread 15 with the threads 16 severely impaired, especially the feed drive 20 the sled 11 with the rotary drive 12 moves up or down, depending on how the feed control valve 21 is set.

Bei der Darstellung nach 2 ist das Gewinde 15 vergrößert wiedergegeben, wobei auch der erste Gewindegang 16 bezeichnet ist, auf dessen Funktion bzw. auf dessen Wichtigkeit weiter hinten noch eingegangen wird.In the presentation after 2 is the thread 15 reproduced magnified, including the first thread 16 is referred to, whose function or on its importance is discussed further below.

3 zeigt eine Schaltung, bei der der Drehantrieb 12 und insbesondere auch der Vorschubantrieb 20 ausgeschaltet sind. Das aus der Pumpe 24 geförderte Druckmedium fließt über das Vorschubregelventil 21 direkt wieder in den Tank 27 zurück, wenn die Pumpe auf Dauerbetrieb geschaltet ist. Druckmedium kann aufgrund dieser Schaltung weder in die Arbeitsleitung 22 noch in die Arbeitsleitung 23 gelangen und in Richtung Vorschubantrieb 20 befördert werden. 3 shows a circuit in which the rotary drive 12 and in particular also the feed drive 20 are turned off. That from the pump 24 delivered pressure medium flows via the feed control valve 21 directly back into the tank 27 back when the pump is in continuous operation. Pressure medium can not be due to this circuit in the working line 22 still in the work management 23 reach and in the direction of feed drive 20 to get promoted.

4 zeigt die Schaltung bei Einleitung bzw. während des Verschraubungsvorganges. Der Drehantrieb 12 wird in Gewinderichtung drehend mittels des Schlittens 11 auf das Gewinde 15 des nächsten Bohrrohres 14 gefahren, welches von einer Klemmvorrichtung bzw. einer Klemme 17 gehalten wird. Das Vorschubregelventil 21 ist zum Einleiten des Verschraubungsvorganges in die Stellung a geschaltet, sodass nun über die Pumpe 24 gefördertes Druckmedium durch das Vorschubregelventil 21 in die Arbeitsleitung 22 gelangt. Entsprechend ist dann auch der Vorschubantrieb 20 belastet. Die Arbeitsleitung 23 ist drucklos mit dem Tank 27 verbunden. 4 shows the circuit at initiation or during the Verschraubungsvorganges. The rotary drive 12 is rotating in the thread direction by means of the carriage 11 on the thread 15 of the next drill pipe 14 driven, which by a clamping device or a clamp 17 is held. The feed control valve 21 is connected to initiate the screwing process in the position a, so now on the pump 24 Promoted pressure medium through the feed control valve 21 in the work management 22 arrives. Accordingly, then the feed drive 20 loaded. The work management 23 is depressurized with the tank 27 connected.

Zwischen den Arbeitsleitungen 22, 23 ist ein Wechselventil 25 mit Kugel 26 angeordnet. Aufgrund der Schaltung des Vorschubregelventils 21 wird auch das Wechselventil 25 beaufschlagt, sodass die Kugel 26 nach rechts verschoben wird, wodurch die Arbeitsleitung 22 über den Druckraum 28 des Wechselventils 25 mit dem Wegeventil 30 verbunden ist. Druckraum 28 und Wegeventil 30 sind über eine Verbindungsleitung 32 miteinander verbunden. Sobald der erste Gewindegang 16 ineinander läuft, hat der Maschinenführer den Taster 31 zu bedienen, sodass das Wegeventil 30 geschaltet und in die aus 4 ersichtliche Position gelangt. Nunmehr strömt das Druckmedium von der Pumpe 24 ausgehend über die Arbeitsleitung 22, das Wechselventil 25 und die Verbindungsleitung 32 durch das Wegeventil 30 hindurch in Richtung Tank 27. Die Arbeitsleitung 22 wird dadurch kurzfristig entlastet, sodass nunmehr auf den Verschraubungsvorgang nicht mehr der Andruck des Vorschubantriebes 20 wirkt, sondern nur noch die Kräfte, die aus dem Schlittengewicht, der Reibung und Trägheit im Vorschubantrieb 20, der Gewindesteigung/Drehbewegung resultieren. Damit erfolgt ein praktisch reibungsloser weiterer Verschraubungsvorgang, d. h., das Gewinde 15 des Bohrrohres 14 wird leicht und schnell in das Gewinde des Rohrflansches 13 hineingedreht. Der Drehantrieb 12 selber wird nicht mehr über den Vorschubantrieb 20 den Schlitten 11 und die Antriebskette 29 nach unten bewegt, sondern nur noch aufgrund des Eigengewichtes. Ein quasi automatischer Längenausgleich wird so verwirklicht, weil sich der Drehantrieb 12 „frei" bewegen kann.Between the work lines 22 . 23 is a shuttle valve 25 with ball 26 arranged. Due to the circuit of the feed control valve 21 is also the shuttle valve 25 charged, so the ball 26 is moved to the right, causing the work line 22 over the pressure room 28 the shuttle valve 25 with the directional valve 30 connected is. pressure chamber 28 and directional valve 30 are over a connection line 32 connected with each other. Once the first thread 16 running into each other, the operator has the button 31 to use, so the directional control valve 30 switched and in the off 4 apparent position arrives. Now the pressure medium flows from the pump 24 starting from the work line 22 , the shuttle valve 25 and the connection line 32 through the directional valve 30 through to the tank 27 , The work management 22 This relieves short-term load, so that now no longer the pressure of the feed drive on the screwing 20 acts, but only the forces resulting from the weight of the carriage, the friction and inertia in the feed drive 20 that result in thread pitch / rotation. This results in a practically smooth further screwing, ie, the thread 15 of the drill pipe 14 gets easily and quickly into the thread of the pipe flange 13 screwed. The rotary drive 12 itself is no longer on the feed drive 20 the sled 11 and the drive chain 29 moved down, but only due to its own weight. A quasi-automatic length compensation is realized because of the rotary drive 12 Can move "freely".

5 zeigt die Schaltung während bzw. beim Einleiten des Auseinanderschraubens der Bohrrohre 14. Das hier gezeigte Bohrrohr 14 soll nun ausgebaut werden, wozu es zunächst einmal über die Klemmen 17 fixiert wird. Der Drehantrieb 12 wird so umgeschaltet, dass nun der Rohrflansch 13 des Drehantriebes 12 aus dem Bohrrohr 14 herausgedreht wird. Die grundsätzliche Bewegungsrichtung des Drehantriebes 12 ist in 5 durch den Pfeil gekennzeichnet. 5 shows the circuit during or at the initiation of unscrewing the drill pipes 14 , The drill pipe shown here 14 should now be expanded, what it initially about the terminals 17 is fixed. The rotary drive 12 is switched so that now the pipe flange 13 of the rotary drive 12 from the drill pipe 14 is turned out. The basic direction of movement of the rotary drive 12 is in 5 indicated by the arrow.

Gleichzeitig mit dem Umschalten des Drehantriebes 12 auf Gewindelösung wird das Vorschubregelventil 21 in die Stellung b geschaltet und der Taster 31 auf dem Vorschubhebel 5 wird geschlossen bzw. wird betätigt, sodass nun die Zulei tung von der Pumpe 24 über das Vorschubregelventil 21 mit der Arbeitsleitung 23 verbunden ist. Die Arbeitsleitung 22 ihrerseits ist durch das Vorschubregelventil 21 direkt drucklos geschaltet, weil die entsprechende Verbindung mit dem Tank 27 hergestellt ist. Gleichzeitig wird durch die Druckbelastung der Arbeitsleitung 23 die Kugel 26 des Wechselventils 25 verschoben, sodass über die Verbindungsleitung 32 eine Verbindung mit dem Wegeventil 30 hergestellt ist. Dieses ist so geschaltet, dass die anstehende Druckflüssigkeit nun über die Tankleitung 34 direkt mit dem Tank 27 abfließen kann, sodass damit auch gleichzeitig die Arbeitsleitung 23 drucklos wird. Damit entfällt jede Betätigung des Vorschubantriebes 20, sodass dieser nicht auf den Schlitten 11 und den Drehantrieb 12 einwirken kann. Die Stellung des Wegeventils 30 wird als 2/2 Wegeschaltung 33 bezeichnet, sodass wie schon erwähnt der Druckraum 28 des Wechselventils 25 und damit die Arbeitsleitung 23 mit dem Tank 27 in Verbindung steht und drucklos ist.Simultaneously with the switching of the rotary drive 12 on threaded solution is the feed control valve 21 switched to position b and the button 31 on the feed lever 5 is closed or is operated, so now the Zulei tion of the pump 24 via the feed control valve 21 with the work management 23 connected is. The work management 22 in turn is by the feed control valve 21 directly depressurized, because the appropriate connection with the tank 27 is made. At the same time is due to the pressure load of the working line 23 the ball 26 the shuttle valve 25 moved over the connecting line 32 a connection with the directional valve 30 is made. This is switched so that the upcoming pressure fluid now over the tank line 34 directly with the tank 27 can drain, so that at the same time the work management 23 is depressurized. This eliminates any operation of the feed drive 20 so do not put it on the sled 11 and the rotary drive 12 can act. The position of the directional control valve 30 is called 2/2 way circuit 33 referred to, so as already mentioned the pressure chamber 28 the shuttle valve 25 and with it the work management 23 with the tank 27 communicates and is depressurized.

Aufgrund der hier gezeigten Schaltung wirkt auf die Gewindegänge des Gewindes 15 und natürlich auch des Gewindes im Rohrflansch 13 nicht die Vorschubkraft bzw. die Schlittenzugkraft des Vorschubantriebes 20, sondern nur die Kräfte resultierend aus dem Schlittengewicht, der Reibung und Trägheit im Vorschubantrieb 20 sowie Gewindesteigung/Drehbewegung. Ein Verschleiß kann an den Gewinden 15 und auch dem Gewinde im Rohrflansch 13 nicht auftreten.Due to the circuit shown here acts on the threads of the thread 15 and of course the thread in the pipe flange 13 not the feed force or the carriage traction of the feed drive 20 but only the forces resulting from the carriage weight, the friction and inertia in the feed drive 20 as well as thread pitch / rotational movement. A wear can be on the threads 15 and also the thread in the pipe flange 13 do not occur.

Sobald der letzte Gewindegang, der hier dem ersten Gewindegang 16 entspricht, auseinanderläuft, muss der Maschinenführer den Taster 31 betätigen bzw. loslassen, sodass das Wegeventil 30 in die Sperrstellung zurückgeschoben wird. Die entsprechende Feder ist mit 35 bezeichnet. Aufgrund der Sperrstellung des Wegeventils 30 baut sich nun in der Arbeitsleitung 23 ein Druck auf und der Schlitten 11 wird in der durch den Pfeil angezeigten Richtung verfahren. Das Bohrrohr 14 kann nun aus der Lafette 10 entnommen werden, um einen nächsten Schraubvorgang einzuleiten.Once the last thread, here the first thread 16 equals, diverges, the operator must press the button 31 Press or release, so that the directional control valve 30 is pushed back into the locked position. The corresponding spring is with 35 designated. Due to the blocking position of the directional valve 30 is now building up in the management 23 a push on and the sled 11 is moved in the direction indicated by the arrow. The drill pipe 14 can now out of the gun carriage 10 are removed to initiate a next screwing.

Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.All mentioned features, including the drawings to be taken alone, are considered alone and in combination as essential to the invention.

Claims (7)

Bohrmaschine mit einem auf einer Lafette (10) über einen Schlitten (11) verfahrbaren Drehantrieb (12), am unteren Ende (18) der Lafette (10) angeordneten Klemmen (17) zum zeitweisen Festsetzen der mit korrespondierendem Gewinde (15) ausgerüsteten Bohrrohre (14) und einem Vorschubantrieb (20) für den Schlitten (11) mit einem getrennt vom Drehantrieb (12) betätigbaren Vorschubregelventil (21), dadurch gekennzeichnet, dass dem Vorschubregelventil (21) ein Wegeventil (30) zugeordnet ist, das die Schlittenzugkraft beim Verschrauben und beim Auseinanderschrauben der Bohrrohre (14) reduzierend schaltbar ausgebildet ist.Drill with one on a carriage ( 10 ) via a carriage ( 11 ) movable rotary drive ( 12 ), at the bottom ( 18 ) of the carriage ( 10 ) arranged terminals ( 17 ) for temporary setting of the corresponding thread ( 15 ) equipped drill pipes ( 14 ) and a feed drive ( 20 ) for the sledge ( 11 ) with a separate from the rotary drive ( 12 ) actuatable feed control valve ( 21 ), characterized in that the feed control valve ( 21 ) a directional control valve ( 30 ) associated with the carriage tension when screwing and when unscrewing the drill pipes ( 14 ) is formed switchable reducing. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (30) die jeweilige Arbeitsleitung (22; 23) mit dem Tank (27) verbindend einstellbar ausgebildet ist.Drilling machine according to claim 1, characterized in that the directional control valve ( 30 ) the respective management ( 22 ; 23 ) with the tank ( 27 ) is designed to be adjustable. Bohrmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (30) über einen Taster (31) schaltbar ist, der dem Vorschubhebel (5) des Vorschubantriebes (20) zugeordnet ist.Drilling machine according to claim 1, characterized in that the directional control valve ( 30 ) via a button ( 31 ) is switchable, the the feed lever ( 5 ) of the feed drive ( 20 ) assigned. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsleitungen (22, 23) des Vorschubantriebes (20) über ein Wechselventil (25) mit Kugel (26) verbunden sind, an deren die Kugel (26) aufnehmenden Druckraum (28) eine Verbindungsleitung (32) des Wegeventils (30) angeschlossen ist.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the working lines ( 22 . 23 ) of the feed drive ( 20 ) via a shuttle valve ( 25 ) with ball ( 26 ) to which the ball ( 26 ) receiving pressure space ( 28 ) a connection line ( 32 ) of the directional valve ( 30 ) connected. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (31) dem Rohrflansch (13) des Drehantriebes (12) den Ver- und den Auseinanderschraubvorgang überwachend und das Wegeventil (30) entsprechend schaltend zugeordnet ist.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the button ( 31 ) the pipe flange ( 13 ) of the rotary drive ( 12 ) monitoring the screwing and the screwing process and the directional control valve ( 30 ) is assigned corresponding switching. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Taster (31) im ersten/letzten Gewindegang (16) des Rohrflansches (13) angeordnet oder ihm zugeordnet ist.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the button ( 31 ) in the first / last thread ( 16 ) of the pipe flange ( 13 ) is arranged or associated with it. Bohrmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wegeventil (30) eine 2/2 Wegeschaltung (33) aufweist.Drilling machine according to one of the preceding claims, characterized in that the directional control valve ( 30 ) a 2/2 way circuit ( 33 ) having.
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