DE102007063329B3

DE102007063329B3 - Tool for crushing coke

Info

Publication number: DE102007063329B3
Application number: DE200710063329
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Paul; Kay Simon; Dirk Heidemann; Maciej Barcikowski; Thomas Dr. Graefenstein; Steffen Krenzer
Original assignee: Ruhrpumpen GmbH
Current assignee: Ruhrpumpen GmbH
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-06-04
Anticipated expiration: 2027-12-29
Also published as: WO2009083171A3; RU2470063C2; CA2685948C; CA2685948A1; RU2009135617A; WO2009083171A2

Abstract

Bei einem Werkzeug zum Zerkleinern von Koks in Behältern mit einem Gehäuse, das im Betriebszustand an einer Bohrstange befestigt ist und in dem mindestens je eine Schneiddüse zum Schneiden und eine Bohrdüse zum Bohren von Koks mittels eines WasserstrZuführung von durch die Bohrstange und das Gehäuse unter Druck durchströmendem Wasser angeordnet ist, wobei die Schaltvorrichtung zum Umschalten des Werkzeugs ein linear bewegbares Schaltelement, eine Antriebsvorrichtung und eine Steuervorrichtung umfasst, die in Abhängigkeit von Änderungen des Wasserdrucks mittels der Antriebsvorrichtung zum Umschalten einer Ventilvorrichtung zum Verteilen des Wassers und zu dessen Weiterleitung um die Längsachse des Gehäuses drehbar ist, wobei je nach Winkelstellung der Steuervorrichtung der Strömungsweg des Wassers zu der Bohrdüse oder der Strömungsweg zu der Schneiddüse freigegeben oder gesperrt ist, ist die Schaltvorrichtung in dem Gehäuse des Werkzeugs oberhalb des Bereichs angeordnet, in dem eine Trennung des Zuströmweges des Wassers im Gehäuse in Strömungskanäle für das der Bohrdüse und der Schneiddüse zuzuführende Wasser vorgesehen ist, wobei die Schaltvorrichtung zum Drehen der Steuervorrichtung um den gewünschten Winkel ein im Wasserströmungsweg angeordnetes sowie quer zur Längsachse des Gehäuses bewegbares Schaltelement umfasst, das mit Mitteln zum Umwandeln der linearen Bewegung des Schaltelementes in eine Drehbewegung der ...In a tool for crushing coke in containers with a housing which is fixed to a boring bar in operation and in which at least one cutting nozzle for cutting and a boring nozzle for drilling coke by means of a WasserstrZuführung of flowing through the boring bar and the housing under pressure Water is arranged, wherein the switching device for switching the tool comprises a linearly movable switching element, a drive device and a control device in response to changes in water pressure by means of the drive device for switching a valve device for distributing the water and to the forwarding about the longitudinal axis of the housing is rotatable, wherein depending on the angular position of the control device, the flow path of the water to the drilling nozzle or the flow path to the cutting nozzle is released or locked, the switching device is arranged in the housing of the tool above the area, in which a separation of the inflow of the water in the housing is provided in flow channels for the water to be supplied to the drill nozzle and the cutting nozzle, wherein the switching device for rotating the control device by the desired angle comprises a arranged in the water flow path and movable transversely to the longitudinal axis of the housing switching element, the with means for converting the linear movement of the switching element into a rotary motion of the switching element

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Zerkleinern von Koks mit

– einem Gehäuse, das im Betriebszustand des Werkzeugs am Ende einer drehbar antreibbaren Bohrstange befestigt ist,
– mindestens einer Schneiddüse zum Schneiden und mindestens einer Bohrdüse zum Bohren von Koks in einer Trommel mittels eines Wasserstrahls,
– einem Zuströmkanal in dem Gehäuse zum Zuführen von im Betriebszustand des Werkzeugs unter Druck durch die Bohrstange in das Gehäuse strömendem Wasser,
– einer Ventileinrichtung zum Verteilen des durch den Zuströmkanal hindurch zugeführten Wassers auf Strömungskanäle zu der Schneiddüse und zu der Bohrdüse,
– einer um die Längsachse des Gehäuses drehbaren Steuervorrichtung zum Betätigen der Ventileinrichtung,
– wobei je nach Winkelstellung der Steuervorrichtung der Strömungsweg des Wassers zu der Schneiddüse oder der Strömungsweg zu der Bohrdüse freigegeben oder gesperrt ist,
– einer Schaltvorrichtung zum Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Schneiden auf die Funktion Bohren und umgekehrt mittels der Steuervorrichtung und
– einer Antriebsvorrichtung zum Betätigen der Schaltvorrichtung.

The invention relates to a tool for crushing coke with

A housing, which is fastened in the operating state of the tool at the end of a rotatably drivable boring bar,
At least one cutting nozzle for cutting and at least one drilling nozzle for drilling coke in a drum by means of a water jet,
An inflow channel in the housing for feeding water under pressure through the boring bar into the housing during operation of the tool,
A valve device for distributing the water supplied through the inflow channel to flow channels to the cutting nozzle and to the drill nozzle,
A control device rotatable about the longitudinal axis of the housing for actuating the valve device,
Wherein, depending on the angular position of the control device, the flow path of the water to the cutting nozzle or the flow path to the drilling nozzle is enabled or disabled,
- A switching device for switching the tool from the function cutting on the function drilling and vice versa by means of the control device and
- A drive device for actuating the switching device.

In Ölraffinerien wird die letzte, anderweitig nicht mehr nutzbare Fraktion des Rohöls in Koks umgewandelt. Die Umwandlung findet durch Einleiten dieser Fraktion in aufrecht stehende Trommeln statt, die ein erhebliches Aufnahmevolumen haben und z. B. eine Höhe von etwa 40 m bei einem Durchmesser von z. B. 8 m aufweisen. Die Trommeln füllen sich mit zunehmender Betriebsdauer mit Koks. Ist der maximale Füllstand einer Trommel erreicht, wird der Koks aus der Trommel herausgeschnitten. Dieser „Decoking" genannte Vorgang wird mit Hochdruck-Wasserstrahlen durchgeführt, die den Koks in der Trommel zerkleinern und aus der Trommel herausspülen. Ein Werkzeug zum Erzeugen der Hochdruck-Wasserstrahlen wird an einer Bohrstange, der Wasser unter hohem Druck zugeführt wird, befestigt und mit dieser von oben in die Trommel eingeführt. Zunächst wird mit dem Werkzeug eine von oben nach unten durchgehende koaxial Öffnung gebohrt, wobei die Hochdruck-Wasserstrahlen aus gewöhnlich am unteren Ende des Werkzeugs angeordneten Bohrdüsen zum Zerkleinern des Kokses austreten. Dann wird das Werkzeug mit der Bohrstange wieder angehoben und bis zum oberen Ende der Trommel zurückgeführt. Dort erfolgt eine Umschaltung des Werkzeugs von der Funktion Bohren auf die Funktion Schneiden, indem der Strömungsweg des Druckwassers zu den Bohrdüsen gesperrt und stattdessen Strömungswege zu Schneiddüsen freigegeben werden, die sich am Umfang des Werkzeugs befinden und aus denen die Hochdruck-Wasserstrahlen im wesentlichen quer zur Längsachse des Werkzeugs und der Bohrstange austreten und den Koks über den Querschnitt der Trommel hinweg auf einer spiralförmigen Bahn zerkleinern. Denn das Werkzeug führt mit der Bohrstange während des Bohrens und während des Schneiden des Kokses eine Drehbewegung aus. Auf diese Weise zerkleinerter Koks wird unten aus der Trommel herausgespült.In oil refineries becomes the last, otherwise unusable fraction of crude oil in coke transformed. The conversion takes place by introducing this fraction held in upright drums, which takes up a considerable volume of recording have and z. B. a height of about 40 m with a diameter of z. B. 8 m have. The Fill drums with increasing coke lifetime. Is the maximum level reached a drum, the coke is cut out of the drum. This process called "decoking" is carried out with high-pressure water jets, which crush the coke in the drum and wash out of the drum. A tool for generating the high-pressure water jets is at a Boring bar, which is supplied with water under high pressure, attached and with This is introduced from above into the drum. First, with the tool a drilled from top to bottom through coaxial opening, the high pressure water jets usually arranged at the lower end of the tool drilling nozzles for crushing the coke escape. Then the tool with the boring bar is raised again and returned to the top of the drum. There is a switch the tool from the Drill function to the Cut function, by the flow path the pressurized water to the drilling nozzles locked and instead flow paths to cutting nozzles be released, which are located on the circumference of the tool and from which the high pressure water jets substantially transverse to longitudinal axis the tool and the drill rod and the coke on the Crush the cross-section of the drum on a spiral path. Because the tool leads with the boring bar during of drilling and while the cutting of the coke a rotary motion. In this way crushed coke is washed out of the bottom of the drum.

Ein aus WO 2005/105953 A1 bekanntes Werkzeug der eingangs genannten Art mit den dort benannten Merkmalen weist in einem mit Bohr- und Schneiddüsen versehenen Gehäuse einen im wesentlichen zylinderförmigen Strömungskörper auf, durch den sich vier Strömungskanäle erstrecken, deren obere Öffnungen durch zwei scheibenförmige Schließkörper einer Ventileinrichtung paarweise verschließbar sind. Die Ventileinrichtung ist in einem Durchströmkanal angeordnet, dem im Betrieb des Werkzeugs Wasser unter hohem Druck aus einer Bohrstange zufließt, an der das Werkzeug mit einem einen Zuströmkanal umschließenden Flansch angebracht ist. Im Betrieb des Werkzeugs strömt Wasser unter hohem Betriebsdruck in das Werkzeug und wird dort je nach Schaltstellung einer eine Schaltvorrichtung mit der Ventileinrichtung verbindenden Steuervorrichtung entweder durch die Strömungskanäle und eine sich an diese anschließende Erweiterung hindurch den Bohrdüsen oder über entsprechende Strömungskanäle den Schneiddüsen zugeführt und dort zum Bohren oder Schneiden des Koksmaterials ausgetragen.On off WO 2005/105953 A1 Known tool of the type mentioned above with the features mentioned therein has in a provided with drilling and cutting nozzles housing a substantially cylindrical flow body through which four flow channels extend, the upper openings are closed in pairs by two disc-shaped closing body of a valve device. The valve device is arranged in a flow channel, which flows into the operation of the tool water under high pressure from a drill rod to which the tool is mounted with a flange surrounding an inflow channel. During operation of the tool water flows under high operating pressure in the tool and is there depending on the switching position of a switching device with the valve device connecting control either through the flow channels and an adjoining extension through the drilling nozzles or through corresponding flow channels fed to the cutting nozzles and there for Drilling or cutting the coke discharged.

Zum Umschalten des Werkzeugs von „Bohren" auf „Schneiden" und umgekehrt weist die Steuervorrichtung als Ventileinrichtung eine Führungsvorrichtung für die Schließkörper auf. Mit dieser sind die beiden einander diametral gegenüberliegenden Schließkörper wahlweise auf ein Paar Öffnungen in dem Strömungskörper für die Funktion Bohren oder auf ein anderes Paar Öffnungen, dort für die Funktion Schneiden, verschiebbar. Wenn das Öffnungspaar für die Funktion Bohren durch die Schließkörper verschlossen ist, ist das Öffnungspaar für die Strömungswege des Wassers zum Schneiden frei und umgekehrt.To the Switching the tool from "drilling" to "cutting" and vice versa points the control device as a valve device, a guide device for the Closing body on. With this, the two diametrically opposite closing body are optional on a pair of openings in the flow body for the function Drilling or on another pair of openings, there for cutting function, displaceable. If the opening pair for the function Drilling closed by the closing body is, is the opening pair for the flow paths of water for cutting free and vice versa.

Zum Umschalten von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden wird der Betriebsdruck abgesenkt, und die Steuervorrichtung wird durch ein von außen manuell betätigbares Getriebe als Antriebsvorrichtung um jeweils 90° gedreht. Das Getriebe besteht in diesem Fall aus einem Kegelzahnrad, das mit einem entsprechenden Kegelzahnrad am Oberteil der Steuervorrichtung im Eingriff steht und zum Umschalten des Werkzeugs das Verdrehen der Steuervorrichtung der Führungsvorrichtung um 90° bewirkt.For switching from the function drilling to the function cutting the operating pressure is lowered, and the control device is rotated by a manually operable from the outside gear as a drive device by 90 °. The gear in this case consists of a bevel gear, which is in engagement with a corresponding bevel gear on the upper part of the control device and for switching the tool, the rotation of the Control device of the guide device caused by 90 °.

Der Einsatz eines Paars scheibenförmiger Schließkörper zum Verschließen der Öffnungen der Strömungskanäle, deren Düsen für die aktuelle Funktion des Werkzeugs nicht aktiviert sind, wirkt sich beim Umschalten des Werkzeugs sehr vorteilhaft auf den Rest- oder Schaltdruck im Gegensatz zu großflächigen Oberflächen von Ventilplatten von weiter unten beschriebenen Werkzeugen aus. Denn die auf die Schließkörper durch den Schaltdruck wirkenden Kräfte, die beim Verschieben der Schließkörper mit der Führungsvorrichtung auftreten, sind vergleichsweise gering.Of the Use of a pair of disc-shaped closing body for close the openings the flow channels whose Nozzles for the current function of the tool are not activated, affects when switching the Tool very beneficial to the residual or switching pressure in contrast to large-area surfaces of Valve plates of tools described below. Because passing through the closing body forces acting on the switching pressure, when moving the closing body with the guide device occur are comparatively small.

Das Werkzeug könnte jedoch durch eine Vereinfachung der Schaltvorrichtung zum Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden und umgekehrt noch weiter verbessert werden.The Tool could however, by simplifying the switching device for switching tool from the Drill function to the Cut function and vice versa to be further improved.

Aus der SU 1 120 693 geht ein Werkzeug zum Zerkleinern von Koks zur Verwendung in Decoking-Anlagen hervor, das zum Bohren einer zentralen Öffnung in dem Koksmaterial in den tonnenförmigen Behältern der Decoking-Anlage und zum Schneiden dieses Materials mittels Hochdruck-Wasserstrahlen bestimmt ist und das eine Umschal tung des Werkzeugs von der Funktion Schneiden zu der Funktion Bohren und umgekehrt gestattet.From the SU 1 120 693 is a tool for crushing coke for use in decoking plants, which is intended for drilling a central opening in the coke material in the barrel-shaped containers of the decoking plant and for cutting this material by means of high-pressure water jets and the one Umschal tion of the tool from the Cut function to the Drill function and vice versa.

Das Wasser wird dem Werkzeug von der Bohrstange her in einen in der Gebrauchslage des Werkzeugs oberen Zuführraum im Gehäuse zugeführt. Düsen zum Bohren sind am unteren Ende des Gehäuses des Werkzeugs und Düsen zum Schneiden etwa im mittleren Bereich des Gehäuses angeordnet. Die Düsen zum Bohren sind mit dem Zuführraum über Strömungskanäle, und die Düsen zum Schneiden sind mit dem Zuführraum über einen inneren Hohlraum im Gehäuse verbunden. Im Zuführraum ist unten eine Ventilplatte mit vier Öffnungen befestigt, nämlich mit zwei Öffnungen der Strömungskanäle und zwei Öffnungen des Hohlraums. Auf der stationären Ventilplatte ist eine Verteilerscheibe mit zwei einander diametral gegenüberliegenden Öffnungen drehbar gelagert. Wenn diese Öffnungen mit den Öffnungen der Strömungskanäle in der Ventilplatte fluchten, strömt das Wasser zu den Bohrdüsen. Wenn diese Öffnungen jedoch mit den Öffnungen des inneren Hohlraums in der Ventilplatte fluchten, strömt das Wasser zu den Schneiddüsen.The Water gets into the tool from the boring bar into one in the Operating position of the tool supplied to the upper feed space in the housing. Nozzles for Drilling is at the bottom of the housing of the tool and nozzles for Cutting about the middle of the housing arranged. The nozzles for Drilling is with the feed chamber via flow channels, and the nozzles for cutting are with the feed space over a internal cavity in the housing connected. In the feed room is attached below a valve plate with four openings, namely with two openings the flow channels and two openings of the cavity. On the stationary Valve plate is a distributor disc with two diametrically opposed opposite openings rotatably mounted. If these openings with the openings the flow channels in the Valve plate aligned, flows the water to the drilling nozzles. If these openings however with the openings of the internal cavity in the valve plate, the water flows to the cutting nozzles.

Zum Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden und umgekehrt ist oben im Gehäuse ein von außen manuell betätigbarer Umschaltantrieb mit einem Zahnradgetriebe zum Verdrehen der Verteilerscheibe um jeweils 90° vorgesehen. Damit bringt man die beiden Öffnungen der Verteilerscheibe wahlweise entweder mit den Öffnungen der Strömungskanäle oder mit den Öffnungen des Hohlraums in Strömungsverbindung, während die beiden anderen Öffnungen der Ventilplatte währenddessen jeweils verschlossen sind.To the Switching the tool from the Drill function to the function Cutting and vice versa is at the top of the housing manually operable from the outside Changeover drive with a gear transmission for rotating the distributor disc each provided at 90 °. This brings the two openings the distributor disc either with the openings of the flow channels or with the openings the cavity in fluid communication while the two other openings the valve plate meanwhile each are closed.

Bei Betriebsdruck des Wassers wird die großflächige Verteilerscheibe mit entsprechend hohem Druck auf die Ventilplatte gepresst. Zum Umschalten des Werkzeugs muß deshalb der Betriebsdruck mit erheblichem Aufwand fast ganz auf Außendruck reduziert werden. Sonst sind die Reibung zwischen der Verteilerscheibe und der Ventilplatte und die Gefahr von Beschädigungen der Oberflächen durch Schmutzteilchen zu hoch.at Operating pressure of the water is the large distribution disc with pressed correspondingly high pressure on the valve plate. To switch of the tool must therefore the operating pressure with considerable effort almost entirely on external pressure be reduced. Otherwise, the friction between the distributor disc and the valve plate and the risk of damage to the surfaces Dirt particles too high.

Der von außen nur manuell betätigbare Umschaltantrieb erfordert zusätzlichen Aufwand, so daß diesem bekannten Werkzeug insgesamt kein Lösungsansatz für eine Vereinfachung der Umstellung des Werkzeugs zu entnehmen ist.Of the from the outside only manually operable Changeover drive requires additional Effort, so this Overall, no known solution for simplification the conversion of the tool can be seen.

Aus der SU 1059883 ist jedoch für das vorstehend beschriebene Werkzeug eine wasserdruckgesteuerte Umschaltung von „Bohren" auf „Schneiden" bekannt.From the SU 1059883 However, for the tool described above, a water pressure controlled switching from "drilling" to "cutting" known.

Hierfür ist eine wasserdruckgesteuerte Umschaltvorrichtung in der stationären Ventilplatte und in einem zentralen Nabenteil der drehbaren Verteilerscheibe angeordnet. In einer Bohrung der Ventilplatte ist ein Kolben angeordnet, auf den von einer Seite eine Schraubenfeder und auf der anderen Seite der Druck des Wassers wirkt. Ein verzahnter Abschnitt des Kolbens steht mit einem Ritzel einer drehbaren Achse in Verbindung, mit der die Verteilerscheibe beim Umschalten um 90° verdreht wird.For this is one Water pressure-controlled switching device in the stationary valve plate and in a central hub portion of the rotary distributor disc arranged. In a bore of the valve plate, a piston is arranged, on one side a coil spring and on the other Side of the pressure of the water acts. A toothed section of the Piston communicates with a pinion of a rotatable axle, with the distributor disc rotated by 90 ° when switching becomes.

Zum Umschalten z. B. von „Bohren" auf „Schneiden" wird der Wasserdruck im Werkzeug abgesenkt, so dass die Feder den Kolben verschiebt und dieser über den verzahnten Abschnitt das Kitzel und mit diesem über die Achse die drehbare Verteilerscheibe um 90° verdreht.To the Switching z. B. from "drilling" to "cutting" is the water pressure lowered in the tool, so that the spring shifts the piston and this over the toothed section the tickling and with this over the Axis rotates the rotatable distributor disc by 90 °.

Wenn zum Schneiden der Wasserdruck wieder erhöht wird, wird der Kolben in die Gegenrichtung verschoben und die Feder wird komprimiert. Damit die Rückbewegung des Kolbens keine erneute Umschaltung hervorruft, weist das Kitzel eine Ratschen-Sperrvorrichtung für einen Freilauf des Kolbens bei der Rückbewegung auf.If For cutting the water pressure is increased again, the piston is in the opposite direction is shifted and the spring is compressed. So that return movement the piston causes no renewed switching, the tickling a ratchet-locking device for one Freewheel of the piston during the return movement on.

Die Anordnung der Umschaltvorrichtung innerhalb der stationären Ventilplatte und in der Verteilerscheibe erschwert Wartungsarbeiten und verursacht leicht Störungen durch Verschmutzungen der verdeckt eingebauten Umschaltvorrichtung.The Arrangement of the switching device within the stationary valve plate and in the distributor disc makes maintenance difficult and causes easily disturbances due to contamination of the concealed switching device.

Aus der US 5 816 505 ist ebenfalls ein Werkzeug dieser Art und mit einem solchen Aufbau wie vorstehend zu SU 1120693 angegeben bekannt, mit dem auch wahlweise sowie manuell umschaltbar die Funktionen Bohren oder Schneiden mittels einer drehbar auf einem Durchlaufkörper gelagerten Verteilerscheibe durchführbar sind. Jeweils zwei Öffnungen des Durchlaufkörpers bilden auch hier den Zugang zu Strömungskanä len in dem Durchlaufkörper. Je nach Winkelstellung der Verteilerscheibe führen sie das Wasser über getrennte Ringräume den Bohr- und Schneiddüsen zu.From the US 5,816,505 is also a work of this type and with such a structure as above SU 1120693 specified, with which also selectively and manually switchable the functions drilling or cutting by means of a rotatably mounted on a flow body distributor disc can be performed. Each two openings of the flow body also form the access to Strömungskanä sources in the flow body. Depending on the angular position of the distributor disc, they feed the water via separate annular spaces to the drilling and cutting nozzles.

Zum Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren auf die Funktion Schneiden erstreckt sich von der drehbaren Verteilerscheibe eine Steuerstange nach unten durch den Durchlaufkörper hindurch, die für eine manuelle Umschaltung des Werkzeugs unten an dem Gehäuse vorsteht. Durch manuelles Drehen der Steuerstange lässt sich die Verteilerscheibe um 90° drehen, so daß beim Umschalten die beiden bisher verschlossenen Öffnungen in dem Durchlaufkörper, z. B. diejenigen der zu den Bohrdüsen führenden Strömungskanäle für die Funktion Bohren, geöffnet und die beiden bisher freien Öffnungen, nämlich diejenigen der zu den Schneiddüsen führenden Strömungskanäle, geschlossen werden. Ein manuelles Umschalten des Werkzeugs an dessen Unterseite, das hierfür vollständig aus dem Koksbehälter herausgenommen werden muss, ist umständlich und bedingt entsprechende Betriebsunterbrechungen und erheblichen Arbeitsaufwand. Außerdem besteht auch hier der Nachteil, daß große Flächen bei Betriebsdruck dichtend zusammengepreßt und zum Umschalten erst fast vollständig druckentlastet werden müssen.To the Switching the tool from the Drill function to the function Cutting extends from the rotatable distributor disc a control rod down through the flow body, the for a manual switching of the tool protrudes down the housing. By manually turning the control rod can be the distributor disc turn 90 °, so that when Switch the two previously closed openings in the flow body, z. B. those of the Bohrdüsen leading Flow channels for the function Drilling, open and the two previously vacant openings, namely those of the cutting nozzles leading Flow channels, closed become. A manual switching of the tool on its underside, for this Completely from the coke box has to be taken out, is cumbersome and requires appropriate Business interruptions and considerable workload. There is also Again, the disadvantage that large areas at Operating pressure sealingly compressed and to switch only almost Completely relieve pressure.

Eine Version dieses Werkzeugs, die eine automatische, nämlich wasserdruckgesteuerte Umschaltung der Funktionen Bohren und Schneiden durch Absenken des Betriebsdrucks des Wassers zulässt, ist DE 103 92 866 und identisch US 6,644,567 zu entnehmen. Unter Beibehaltung der oben angegebenen Strömungsaufteilung mittels drehbarer Verteilerscheibe auf der Oberfläche eines stationären Durchlaufkörpers mit nach Wahl der Betriebsart Bohren oder Schneiden zu öffnenden und zu den entsprechenden Düsen führenden Strömungskanälen und Ringräumen ist die nach unten durch den Durchlaufkörper geführte Steuerstange nicht manuell sondern durch eine wasserdruckgesteuerte Schaltvorrichtung umschaltbar.A version of this tool that allows automatic, namely water pressure-controlled, switching of drilling and cutting functions by lowering the operating pressure of the water DE 103 92 866 and identical US 6,644,567 refer to. While maintaining the above-mentioned flow distribution by means of a rotatable distributor disc on the surface of a stationary flow body with the choice of operating mode drilling or cutting openable and leading to the corresponding nozzles flow channels and annular spaces down through the run body guided control rod is not manually but by a water pressure controlled switching device switchable.

Die Schaltvorrichtung ist allerdings in einem zusätzlichen Umschaltgehäuse angeordnet, das unten – bezogen auf die Gebrauchslage des Werkzeugs – an das Gehäuse des Werkzeugs angesetzt ist und in dem sich die oben genannte Steuerstange mit einer Verlängerung als untere Steuerstange fortsetzt.The Switching device is, however, arranged in an additional switching housing, the below - related to the position of use of the tool - to the housing of the Tool is attached and in which the above-mentioned control rod with an extension continues as lower control rod.

Ein von einem Hydraulikzylinder in koaxialer Lage zur unteren Steuerstange sowie in Abhängigkeit vom Wasserdruck verschiebbarer Kolben hält einen Betätigungsstiftträger bei Betriebsdruck gegen den Druck von Vorspannfedern in einer unteren Position im Umschaltgehäuse. Der Betätigungsstiftträger steht über mindestens einen Bestätigungsstift mit mindestens einer spiralförmigen Nut einer koaxial an der unteren Steuerstange über eine Steuerstangenhülse befestigten Betätigungshülse in Eingriff. Die Steuerstangenhülse weist innen federnd gegen Zähne an der unteren Steuerstange gedrückte Klinken auf, die in einer Drehrichtung der Steuerstangenhülse hinter den Zähnen einrasten und die untere Steuerstange verdrehen und in der anderen Drehrichtung der Steuerstangenhülse nur federnd an den Zähnen der unteren Steuerstange entlang gleiten (Freilauf).One from a hydraulic cylinder in coaxial position to the lower control rod as well as in dependence from the water pressure displaceable piston holds an actuating pin carrier Operating pressure against the pressure of biasing springs in a lower Position in the changeover housing. The actuator pin carrier is above at least a confirmation pen with at least one spiral Groove a coaxially attached to the lower control rod via a control rod sleeve Actuation sleeve engaged. The control rod sleeve has inside resilient against teeth pressed on the lower control rod Latches open in a direction of rotation of the control rod sleeve behind the teeth engage and twist the lower control rod and in the other Direction of rotation of the control rod sleeve only springy on the teeth of the slide along the lower control rod (freewheel).

Wenn der Betriebsdruck zum Umschalten des Werkzeugs stark reduziert wird und der Druck auf den Ringkolben entsprechend stark nachlässt, drücken die in der unteren Position zusammengedrückten Federn den Betätigungsstiftkörper nach oben. Dabei wird die Betätigungshülse über den Betätigungsstift um 90° verdreht. Die Steuerstangenhülse wird mitgedreht und verdreht ihrerseits über den Klinken-/Zahn-Eingriff die untere Steuerstange. Diese Drehbewegung der unteren Steuerstange wirkt über die obere Steuerstange auf die Verteilerscheibe oberhalb des Strömungskörpers, so daß diese ebenfalls um 90° verdreht wird und die von der Verteilerscheibe bisher verschlossenen Öffnungen der Strömungskanäle freigegeben und die anderen bisher freien Öffnungen nun geschlossen werden. Damit ist die Umschaltung abgeschlossen. Beim erneuten Ansteigen des Wasserdrucks auf Betriebsdruck wird der Betätigungsstiftkörper gegen den Druck der Federn wieder zurückgedrückt, allerdings ohne erneutes Umschalten. Denn nun fehlt der Zahn-/Klinken-Eingriff, so daß sich ein Freilauf ergibt und die Rückdrehung der Steuerstangenhülse nicht auf die untere Steuerstange übertragen wird.If the operating pressure for switching the tool is greatly reduced and the pressure on the ring piston decreases correspondingly, press the in the lower position compressed springs the actuating pin body upwards. The actuating sleeve over the actuating pin rotated by 90 °. The control rod sleeve is rotated and twisted in turn on the pawl / tooth engagement the lower control rod. This rotational movement of the lower control rod works over the upper control rod on the distributor disc above the flow body, so that these also rotated by 90 ° is and the previously closed by the distributor disc openings the flow channels released and the other previously open openings be closed now. This completes the switchover. When the water pressure rises again to operating pressure the actuating pin body against the pressure of the springs pushed back, however without switching again. Because now the tooth / paw engagement is missing, so that a freewheel results and the reverse rotation the control rod sleeve not transferred to the lower control rod.

Diese wasserdruckgesteuerte Umschaltvorrichtung bedingt eine erhebliche Zunahme von Länge und Gewicht des Werkzeugs, so daß die Kosten der Herstellung und der Handhabung des Werkzeugs steigen. Ein weiterer Nachteil bleibt die unerlässliche drastische Reduzierung des Betriebsdrucks auf einen minimalen Schaltdruck vor dem Umschalten wegen der andernfalls zu hohen Reibung zwischen den Oberflächen zwischen der Verteilerscheibe und des Strömungskörpers.These water pressure controlled switching device requires a considerable Increase in length and Weight of the tool so that the Cost of manufacturing and handling of the tool increase. Another disadvantage remains the essential drastic reduction the operating pressure to a minimum switching pressure before switching because of the otherwise too high friction between the surfaces between the distributor disc and the flow body.

Eine kompakte Bauweise eines fluiddruckgesteuerten Werkzeugs zeigt DE 39 41 953 , wo eine axiale Bewegung eines die Zuführung des Wassers zu den Bohr- und Schneiddüsen übernehmenden Kolbens zwischen einer oberen Position (Schneiden) und einer unteren Position (Bohren) von einem Ringzylinder in Abhängigkeit von hydraulischem Druck bewirkt wird. Dieser Druck wird jedoch über gesonderte in das Werkzeug geführte Leitungen von einer externen Hydraulikdruckquelle erzeugt und zum Umschalten entsprechend gesteuert. Die Benutzung einer zusätzlichen Hydraulikdruckquelle mit gesonderten neben oder an der Bohrstange verlegten Leitungen zu dem Werkzeug und in dem Werkzeug bedingt hohen baulichen Aufwand und hat den weiteren Nachteil, daß die gesonderten Leitungen im rauen Praxisbetrieb der Decoking-Anlage leicht beschädigt werden können.A compact design of a fluid pressure controlled tool shows DE 39 41 953 where an axial movement of a piston receiving the supply of water to the drilling and cutting nozzles between an upper position (cutting) and a lower position (drilling) of a ring cylinder is effected in response to hydraulic pressure. However, this pressure is generated by separate lines fed into the tool from an external hydraulic pressure source and controlled to switch accordingly. The use of an additional hydraulic pressure source with separate next to or on the boring bar lines to the tool and the tool requires high structural complexity and has the further disadvantage that the separate lines in rough practice operation of the decoking system can be easily damaged.

Bei einem aus RU 2 206 593 bekannten Werkzeug ist eine drehbare Schalteinrichtung, die gleichzeitig die Funktion einer Steuervorrichtung und einer Ventileinrichtung übernimmt, die mit einer Ventilplatte zusammenwirkt und auf dieser drehbar gelagert ist, im Gehäuse des Werkzeugs oberhalb des Trennbereiches für die Zuströmkanäle zu einer Schneid- bzw. Bohrdüse vorgesehen. Zum Umschalten des Werkzeugs von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden und umgekehrt dient eine Antriebsvorrichtung, die manuell zu betätigen ist und mit der die Schalteinrichtung gedreht werden kann. Zur Drehung der Schalteinrichtung dient ein daran angeordneter sog. verzahnter Sektor, der mittels eines Zahnrades und einer nach außerhalb des Gehäuses geführten Welle betätigbar ist. Die Verstellung der Schalteinrichtung erfolgt somit mittels einer rotatorischen Bewegung achsparallel zum Gehäuse des Werkzeugs. Da die Umstellung des Werkzeugs nur von Hand durch Betätigung der Antriebsvorrichtung für das Zahnrad möglich ist, ist die Umstellung entsprechend erschwert und läßt sich nur vornehmen, wenn das Werkzeug nach oben aus dem Koksbehälter herausgezogen ist.At one off RU 2 206 593 Known tool is a rotatable switching device, which simultaneously performs the function of a control device and a valve device which cooperates with a valve plate and is rotatably mounted on this, provided in the housing of the tool above the separation region for the inflow channels to a cutting or Bohrdüse. To switch the tool from the function drilling to the function cutting and vice versa is a drive device that is operated manually and with which the switching device can be rotated. For the rotation of the switching device is arranged thereon a so-called. Geared sector, which is actuated by means of a gear and guided to the outside of the housing shaft. The adjustment of the switching device thus takes place by means of a rotational movement axially parallel to the housing of the tool. Since the conversion of the tool is possible only by hand by operating the drive device for the gear, the change is correspondingly difficult and can only be made if the tool is pulled up out of the coke box.

In der Praxis wird verlangt, daß mit einem Decoking-Werkzeug eine mit Koks gefüllte Trommel in möglichst kurzer Zeit durch den Einsatz eines Decoking-Werkzeugs geleert wird. Diese Forderung kann mit einem Werkzeug durchgeführt werden, das die von einer Hochdruckpumpe gelieferten Wasserstrahlen mit hohem Wirkungsgrad zum Bohren und Schneiden des Koksmaterials einsetzt und eine rasche sowie einfache Umstellung des Werkzeugs von der Funktion Bohren auf die Funktion Schneiden zulässt. Dabei soll manueller Arbeitsaufwand möglichst gering gehalten werden.In practice is required with a decoking tool a drum filled with coke in as possible a short time is emptied by the use of a decoking tool. This requirement can be carried out with a tool that is that of a High pressure pump supplied water jets with high efficiency used for drilling and cutting the coke material and a rapid as well as easy conversion of the tool from the drilling function on the function allows cutting. This manual work should be kept as low as possible.

Ausgehend von einem Werkzeug der eingangs genannten Art wird deshalb erfindungsgemäß ein Werkzeug für die Decoking-Technik vorgeschlagen, bei dem

– die Antriebsvorrichtung automatisch in Abhängigkeit von Änderungen des Drucks des Wassers durch einen Druckspeicher betätigbar ist,
– bei welchen Änderungen der Betriebsdruck des Wassers auf einen Schaltdruck reduziert und der Schaltdruck wieder auf den Betriebsdruck erhöht wird,
– und die Schaltvorrichtung in der Wasserströmung aus dem Zuströmkanal angeordnet ist sowie
– zum Drehen der Steuervorrichtung um einen Schaltwinkel ein Schaltelement umfasst, das
– bei Schaltdruck des Wassers durch die Antriebsvorrichtung aus einer inaktiven Stellung quer zur Längsachse des Gehäuses linear in eine aktive Stellung bewegbar und
– bei einer Anhebung des Drucks des Wassers über den Schaltdruck in die inaktive Stellung in der Schaltvorrichtung zurückbewegbar sowie
– mit Mitteln zum Umwandeln der linearen Bewegung in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung gekoppelt ist.

Based on a tool of the type mentioned therefore a tool for the decoking technique is proposed according to the invention, in which

The drive device is automatically actuatable as a function of changes in the pressure of the water through a pressure accumulator,
In which changes the operating pressure of the water is reduced to a switching pressure and the switching pressure is increased again to the operating pressure,
- And the switching device is arranged in the water flow from the inflow channel and
- For turning the control device by a switching angle comprises a switching element, the
- At switching pressure of the water by the drive device from an inactive position transversely to the longitudinal axis of the housing linearly movable to an active position and
- With an increase in the pressure of the water on the switching pressure in the inactive position in the switching device zurückbewegbar and
- Is coupled with means for converting the linear movement in a rotational movement of the control device.

Im Gegensatz zu der von Hand durchführbaren Umschaltung des Werkzeugs gemäß WO 2005/105953 A1 wird erfindungsgemäß folglich die zur Umschaltung des Werkzeugs von der Funktion Bohren zu der Funktion Schneiden und umgekehrt vorgesehene Drehung der Steuervorrichtung automatisch in Abhängigkeit vom Druck des Wassers im Werkzeug um den für die Umschaltung erforderlichen Winkel mit einer Schaltvorrichtung durchgeführt, die oberhalb des Bereichs der Strömungstrennung bzw. der Ventileinrichtung, nämlich in der Wasserströmung aus dem Zuströmkanal, angeordnet ist. Dadurch liegen die Komponenten der Umschaltvorrichtung frei im Zustrom des Wassers und werden kontinuierlich gereinigt und geschmiert. Der Platzbedarf ist gering. Das Schaltelement ist mit Mitteln gekoppelt, die seine lineare Bewegung in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung umsetzen.In contrast to the manual switchover of the tool according to WO 2005/105953 A1 Thus, according to the invention, the rotation of the control device intended for switching the tool from the drilling function to the cutting function and vice versa is automatically performed as a function of the pressure of the water in the tool by the angle required for switching with a switching device which is above the flow separation range the valve device, namely in the water flow from the inflow channel, is arranged. As a result, the components of the switching device are free in the influx of water and are continuously cleaned and lubricated. The space requirement is low. The switching element is coupled to means which convert its linear movement into a rotational movement of the control device.

Für die Umschaltung wird eine starke Absenkung des Betriebsdrucks des Wassers von ca. 300 auf z. B. 15 bar bevorzugt, der im folgenden als Schaltdruck bezeichnet wird.For switching is a strong reduction of the operating pressure of the water of approx. 300 on z. B. 15 bar preferred, hereinafter referred to as switching pressure referred to as.

Die quer zur Längsachse des Gehäuses gerichtete Bewegung des Schaltelementes gestattet eine platzsparende Anordnung der Schaltvorrichtung, so daß keine Verlängerung des Gehäuses erforderlich ist. Die bisherige Werkzeughöhe kann vielmehr beibehalten werden, ebenso der bisherige Aufbau und die mit Schließkörpern versehene Ventilvorrichtung des Werkzeugs, was vor allem für das oben angegebene Werkzeug gemäß WO 2005/105953 A1 gilt und sich sehr vorteilhaft auswirkt. Die Anwendung der Erfindung ist jedoch keineswegs auf dieses Werkzeug beschränkt. Sie läßt sich vielmehr überall dort anwenden, wo zum Umschalten des Werkzeugs eine Änderung der Winkelstellung der Steuervorrichtung für die Strömungswege des Wassers zu der Bohrdüse oder zu der Schneiddüse durch Drehung der Steuervorrichtung bewirkt wird.The directed transversely to the longitudinal axis of the housing movement of the switching element allows a space-saving arrangement of the switching device, so that no extension of the housing is required. The previous tool height can rather be retained, as well as the previous structure and provided with closing bodies valve device of the tool, which is especially for the tool specified above WO 2005/105953 A1 applies and has a very beneficial effect. However, the application of the invention is by no means limited to this tool. Rather, it can be applied wherever a change in the angular position of the control device for the flow paths of the water to the Bohrdüse or to the cutting nozzle is effected by rotation of the control device for switching the tool.

Vorzugsweise steht das Schaltelement zum Drehen der Steuervorrichtung mit einem Steuerteil in Eingriff, um die lineare Bewegung des Schaltelementes in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung umzuwandeln.Preferably is the switching element for rotating the control device with a Control part engaged to the linear movement of the switching element to convert into a rotational movement of the control device.

Vorzugsweise ist das Steuerteil als Steuerprofil ausgebildet, mit dem das Schaltelement von der Antriebsvorrichtung der Schaltvorrichtung zum Drehen der Steuervorrichtung in Eingriff bringbar ist. Dabei läßt sich das Steuerprofil so ausbilden, daß die Umwandlung der linearen Bewegung des Schaltelements in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung in einer Weise abläuft, die auf die Betriebsweise der Steuervorrichtung beim Umschalten abgestimmt ist.Preferably the control part is designed as a control profile, with which the switching element of the drive device of the switching device for rotating the Control device is engageable. It can be form the control profile so that the conversion of the linear Movement of the switching element in a rotational movement of the control device in a way, on the operation of the control device when switching is tuned.

Grundsätzlich kommen verschiedenartige Mittel für das Koppeln der Schaltvorrichtung und des Steuerteils der Steuervorrichtung zur Umwandlung der linearen Bewegung des Schaltelementes in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung in Betracht, im einfachsten Fall eine am vorderen Ende des Schaltelementes befestigte Zahnstange, die mit ei nem Zahnrad als Steuerteil der Steuervorrichtung kämmt. Ganz gleich, ob ein dauerhafter Eingriff zwischen dem bevorzugten Steuerprofil der Steuervorrichtung und dem Schaltelement oder nur ein Eingriff für die Dauer der Schaltbewegung besteht, findet die Bewegung des Schaltelementes zwischen einer aktiven und einer inaktive Stellung in der Schaltvorrichtung statt. Da mit der Steuervorrichtung die Bewegung der Ventileinrichtung zum Umsteuern der Weiterleitung des Wassers bewirkt wird, findet der Übergang des Schaltelementes aus der inaktiven Stellung in die aktive Stellung bei einem möglichst geringen Schaltdruck des Wassers statt, um die Beanspruchung und insbesondere die Reibung der an der Umschaltung unmittelbar beteiligten Komponenten möglichst gering zu halten.Basically come various means for the coupling of the switching device and the control part of the control device for converting the linear movement of the switching element into a rotary movement the control device into consideration, in the simplest case one at the front End of the switching element mounted rack, with egg nem gear as a control part of the control device combs. It does not matter if it's a permanent one Intervention between the preferred control profile of the control device and the switching element or only one engagement for the duration of the switching movement exists, finds the movement of the switching element between a active and an inactive position in the switching device instead. There with the control device, the movement of the valve device for Reversing the forwarding of the water is effected, finds the transition of the switching element from the inactive position to the active position at one possible low switching pressure of the water instead of the stress and in particular the friction of the components directly involved in the switching preferably to keep low.

Es wird bevorzugt, daß das Schaltelement an seinem freien Endabschnitt einen in der Antriebsvorrichtung linear bewegbar gelagerten Kolben mit einem Schaltglied an seinem freien Endabschnitt aufweist, das beim Drehen der Steuervorrichtung mit dem Steuerprofil der Steuervorrichtung in Eingriff steht. Der Kolben in der Antriebsvorrichtung reagiert auf den Schaltdruck des Wassers mit einer linearen Bewegung, und das Schaltglied an seinem freien Endabschnitt bewirkt die gewünschte Drehung der Steuervorrichtung, wenn das Schaltglied mit dem Steuerprofil der Steuervorrichtung während der linearen Bewegung des Kolbens in Eingriff steht.It it is preferred that the Switching element at its free end portion one in the drive device linearly movably mounted piston with a switching element at its having free end portion when turning the control device is engaged with the control profile of the control device. Of the Piston in the drive device reacts to the switching pressure of the Water with a linear motion, and the switching element on his free end portion causes the desired rotation of the control device, when the switching element with the control profile of the control device while the linear movement of the piston is engaged.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Antriebsvorrichtung einen Zylinder und einen in dem Zylinder linear bewegbaren und mit dem Schaltelement verbundenen Kolben umfaßt, der unter Wirkung einer Feder steht, die den Kolben, wenn Schaltdruck im Wasser eintritt, aus der inaktiven Stellung in die aktive Stellung drückt. Die lineare Bewegung des Schaltelementes findet durch die Bewegung des Kolbens in dem Zylinder statt. In der inaktiven Stellung ist der Kolben zurückgezogen, und die Feder ist zusammengedrückt. Wenn der Druck im Wasser zum Umschalten des Werkzeugs bis auf den Schaltdruck abnimmt, entspannt sich die Feder und treibt den Kolben aus der inaktiven Stellung in die aktive Stellung, so daß das Schaltglied des Kolbens mit dem Steuerprofil der Steuervorrichtung in Eingriff kommt und die Umschaltung bewirkt.To a development of the invention is provided that the drive device a cylinder and a linearly movable in the cylinder and with the switching element connected to the piston, the effect of a Spring stands the piston when switching pressure enters the water, from the inactive position to the active position. The Linear movement of the switching element takes place through the movement of the Pistons held in the cylinder. In the inactive position is the Piston retracted, and the spring is compressed. When the pressure in the water to switch the tool to the switching pressure decreases, the spring relaxes and drives the piston out of the inactive position in the active position, so that the switching element of the piston comes into engagement with the control profile of the control device and the switching effect.

Es wird bevorzugt daß die Feder und der Kolben das Schaltglied während des Umschal tens der Steuervorrichtung mit dem Steuerprofil in Eingriff halten und durch Einschalten eines über dem Schaltdruck des Wassers liegenden Drucks in die inaktive Stellung zurückgedrückt werden. Die Feder als Teil der Antriebsvorrichtung ist auf die bei Schaltdruck auf den Kolben wirkende Kraft so abzustimmen, daß das Schaltglied mit dem Steuerprofil während der Dauer der Umschaltbewegung der Steuervorrichtung in Eingriff bleibt und der Kolben am Ende der Umschaltbewegung in die inaktive Stellung zurückkehrt, wenn der Schaltdruck wieder überschritten wird.It is preferred that the Spring and the piston, the switching element during the changeover least the control device engage with the control profile and turn on one above the Switching pressure of the water lying pressure in the inactive position be pushed back. The spring as part of the drive device is on the at switching pressure To adjust the force acting on the piston so that the switching element with the control profile while the duration of the switching movement of the control device in engagement remains and the piston at the end of the switching movement in the inactive Position returns, when the switching pressure is exceeded again becomes.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schaltwinkel der Steuervorrichtung im wesentlichen 90° beträgt und das Steuerprofil hierfür zwei durch eine Scheidewand getrennte und spiegelbildlich angeordnete Steuerbogen aufweist, von denen einem die Umschaltung der Wasserströmung vom Schneiden zum Bohren und dem anderen die Umschaltung der Wasserströmung vom Bohren zum Schneiden zugeordnet ist. Grundsätzlich ist es möglich, das Steuerprofil mit nur einem Steuerbogen zu versehen, auf dem das Schaltglied beim Umschalten den Steuerbogen in einer Richtung durchläuft und auf dem Rückweg den nächsten Schaltvorgang durchführt, wobei an den Enden des Steuerbogens jeweils eine Hin- und Herbewegung aus der aktiven in die inaktive Stellung des Schaltelement erfolgt. Auch ein Umschalten der Steuervorrichtung beim Durchlaufen des Steuerbogens durch das Schaltglied mit einem sog. Leerlauf auf dem Rückweg des Schaltgliedes ist möglich. Erfindungsgemäß sind jedoch den Funktionen Schneiden und Bohren jeweils gesonderte Steuerbogen zugeordnet, die durch eine Scheidewand getrennt sind.To a development of the invention it is provided that the switching angle the control device is substantially 90 ° and the control profile for this two by a septum separated and mirror image arranged control arc one of which is the switching of the water flow from Cutting for drilling and the other switching the flow of water from drilling is assigned for cutting. Basically it is possible that Control profile to be provided with only a control sheet on which the When switching the switching element passes through the control sheet in one direction and on the way back the next switching operation performs, in each case at the ends of the control sheet, a reciprocating motion the active takes place in the inactive position of the switching element. Also, a switching of the control device when passing through the control sheet by the switching element with a so-called. Idle on the way back of the Switching element is possible. However, according to the invention The functions cutting and drilling each have separate control sheets assigned, which are separated by a septum.

Nach einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist vorgesehen daß das Steuerprofil an den Seiten von an der Steuervorrichtung befestigten Armen ausgebildet ist, die dem Schaltglied in der inaktiven Stellung der Schaltvorrichtung so gegenüberliegen, daß das Schaltglied mit dem Steuerprofil in Eingriff bringbar ist. Die das Steuerprofil tragenden Arme sind vorzugsweise schmale Profile, so daß nur ein äußerst geringer Widerstand für die Wasserströmung entsteht, die durch den Bereich der Steuervorrichtung fließt.According to a development of the invention it is provided that the control profile is formed on the sides of arms attached to the control device, which are opposite to the switching member in the inactive position of the switching device so that the switching member can be brought into engagement with the control profile. The arms carrying the control profile are preferably narrow profiles, so that only an extremely low resistance to the flow of water is created, which passes through the region of the control flows.

Es wird bevorzugt, daß das Schaltglied an dem freien Endabschnitt des Kolbens drehbar gelagert und in einer mittigen Ausgangslage in zwei Richtungen seitlich federnd auslenkbar gehalten ist. Diese Lagerung des Schaltgliedes verschafft mehr Spielraum bei der Gestaltung des Steuerprofils, das von dem Schaltglied während dessen Bewegung längs des Steuerprofils zur Erzeugung einer Drehbewegung der Steuervorrichtung verschoben wird. Allerdings kehrt das Schaltglied aufgrund seiner zur Mitte gerichteten Federhaltung nach Dreh- bzw. Auslenkbewegungen stets in die mittige Ausgangslage zurück.It it is preferred that the Switching member rotatably mounted on the free end portion of the piston and laterally resilient in a central starting position in two directions is held deflectable. This storage of the switching element provides more leeway in the design of the control profile, that of the Switching element during its movement along the Control profile for generating a rotational movement of the control device is moved. However, the switching element returns due to its towards the center directed spring position after turning or deflection movements always back to the central starting position.

Ferner wird bevorzugt, daß die Bewegung des Kolbens aus der inaktiven Stellung in die aktive Stellung nach dem Aufsetzen des Schaltgliedes auf dem Steuerprofil für einen kontinuierlichen Eingriff des Schaltgliedes während dessen Relativbewegung an dem Steuerprofil mit Auslenkbewegungen des Schaltgliedes koppelbar ist. Auf diese Weise überlagern sich mögliche Auslenkbewegungen des Schaltgliedes mit der linearen Bewegung des Kolbens.Further is preferred that the Movement of the piston from the inactive position to the active position after placing the switching element on the control profile for a continuous engagement of the switching element during its relative movement the control profile with deflection movements of the switching element coupled is. Overlay in this way possible Deflection movements of the switching element with the linear movement of Piston.

Eine verlängerte Scheidewand zwischen den beiden Steuerbogen des Steuerprofils dient dazu, das Schaltglied nach dem Umschalten des Werkzeugs in eine Ausgangslage für den nächsten Umschaltvorgang zu bringen.A extended Partial partition between the two control sheets of the control profile is used to the switching element after switching the tool in a Starting position for the next To bring the switching process.

Grundsätzlich ist eine Anordnung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in dem Gehäuse des Werkzeugs unterhalb des Bereichs der Zuströmwege des Wassers zu den Bohr- und Schneiddüsen möglich, bspw. durch Verwendung eines nach oben in den Bereich der Strömungslenkung durch Ventilkomponenten geführten Koppelgliedes wie z. B. einer Steuerstange. Diese Ausführung bildet eine eigenständige Erfindung. Bevorzugt wird jedoch, daß die Schaltvorrichtung in dem Gehäuse des Werkzeugs oberhalb des Bereichs angeordnet ist, in dem eine Trennung der Zuströmwege des Wassers im Gehäuse in Strömungskanäle für das der Bohrdüse und für das der Schneiddüse zuzuführende Wasser vorgesehen ist. Die Vorteile einer solchen Anordnung sind bereits weiter oben erwähnt.Basically an arrangement of the switching device according to the invention in the case of the Tool below the area of the inflow paths of the water to the drilling and cutting nozzles possible, eg. by using one up in the area of the flow steering guided by valve components Coupling link such. B. a control rod. This design forms an independent one Invention. However, it is preferred that the switching device in the housing of the tool is located above the area in which a Separation of the inflow paths of water in the housing in flow channels for the Bohrdüse and for the the cutting nozzle supplied Water is provided. The advantages of such an arrangement are already mentioned above.

Ferner wird die Einbeziehung einer bewährten Anordnung bevorzugt, wonach die Steuervorrichtung in dem Gehäuse des Werkzeugs drehbar auf einem Strömungskörper gelagert ist, in dem die Strömungskanäle des Wassers für die Bohr- und Scheiddüse verlaufen.Further will involve a proven Arrangement preferred, after which the control device in the housing of the Tool rotatably mounted on a flow body is where the flow channels of the water for the Drilling and separating nozzle run.

Eine einfache und platzsparende Verbindung zwischen der drehbaren Steuervorrichtung und dem Strömungskörper wird vor allem dadurch erreicht, daß ein Lagerbolzen an der Oberseite des Strömungskörpers befestigt ist, auf dem die Steuervorrichtung mit einem Nabenteil drehbar gelagert ist.A simple and space-saving connection between the rotatable control device and the flow body becomes especially achieved by a Bearing pin is attached to the top of the flow body, on the the control device is rotatably mounted with a hub part.

Eine erfindungsgemäße Weiterbildung ist gekennzeichnet durch Mittel zum wahlweisen Verschließen und Freigeben von Öffnungen der Strömungskanäle in Abhängigkeit von der jeweils gewünschten Funktion Bohren oder Schneiden des Werkzeugs.A inventive development is characterized by means for selectively closing and Sharing openings the flow channels in dependence from the respectively desired Function drilling or cutting the tool.

Diese Mittel bestehen vorzugsweise aus Schließkörpern zum Verschließen der Öffnungen der Strömungskanäle, und die Steuervorrichtung weist vorzugsweise eine Führungsvorrichtung zum Bewegen der Schließkörper beim Umschalten der Wasserströmung auf. Diese Ausbildung der Ventilvorrichtung gestatte eine Reduzierung der Wirkung des Wasserdrucks auf vorzugsweise kreisrunde Schließkörper, deren Durchmesser den Durchmesser der zu verschließenden Öffnungen der Strömungskanäle nur geringfügig überschreitet – im Gegensatz zu Ventilvorrichtungen unter Einbeziehung von Scheiben oder Platten, deren Durchmesser dem Innendurchmesser des Gehäuses entspricht. Dennoch ist die Erfindung auch auf solche Ventilvorrichtungen anwendbar, wenn es um die Erzeugung einer Drehbewegung für eine scheibenförmige Ventilplatte geht.These Means are preferably made of closing bodies for closing the openings the flow channels, and the control device preferably has a guide device for moving the closing body at Switching the water flow on. This design of the valve device allow a reduction the effect of the water pressure on preferably circular closure body whose Diameter only slightly exceeds the diameter of the openings of the flow channels to be closed - in contrast to valve devices involving discs or plates, whose diameter corresponds to the inner diameter of the housing. Nevertheless, it is the invention also applicable to such valve devices, when it is about the generation of a rotational movement for a disk-shaped valve plate goes.

Zweckmäßig sind die das Steuerprofil aufweisenden Arme oberhalb der Führungsvorrichtung der Steuervorrichtung an letzterer angebracht. Hierfür sind die das Steuerprofil tragenden Arme zweckmäßig mittels Stützen an der Führungsvorrichtung zum Bewegen der Schließkörper befestigt. Auf diese Weise ergibt sich eine kompakte Einheit der Komponenten der Steuervorrichtung, die an der Umsetzung der linearen Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung und an der Verschiebung der Schließkörper beim Umschalten beteiligt sind.Are useful the control profile having arms above the guide device of Control device attached to the latter. These are the tax profile carrying arms appropriately means Support on the guide device for Moving the closing body attached. This results in a compact unit of the components the control device involved in the implementation of the linear motion of the piston in a rotational movement of the control device and at the Displacement of the closing body during Switching involved.

Sehr wichtig für möglichst freie Strömungswege für das Wasser ist eine weitere Weiterbildung der Erfindung, wonach die Führungsvorrichtung längs ihres Umfangs neben segmentförmigen Öffnungen segmentförmige, unten offene Kammern für das Übergreifen der Schließkörper aufweist und die Struktur und Lage der Arme so gewählt sind, daß die segmentförmigen Öffnungen für den Wasserstrom frei bleiben. Auf diese Weise kann der Wasserstrom im Betrieb des Werkzeugs die Öffnungen der Strömungskanäle im Bereich der segmentförmigen Öffnungen ungehindert erreichen und in diese hineinströmen.Very important for preferably free flow paths for the Water is another development of the invention, according to which Guide device along her Circumference next segmental openings segment-shaped, below open chambers for the overlap having the closing body and the structure and position of the arms are chosen so that the segment-shaped openings for the Water flow remain free. In this way, the water flow in the Operation of the tool the openings the flow channels in the area the segment-shaped openings reach unhindered and flow into it.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:One embodiment The invention is explained below with reference to the drawings. In show the drawings:

1 eine Darstellung eines Werkzeugs zum Zerkleinern von Koks als Längsschnitt; 1 a representation of a tool for crushing coke as a longitudinal section;

2 eine Darstellung des Werkzeugs von 1 als Querschnittsansicht entlang der Linie II–II von 1; 2 a representation of the tool of 1 as a cross-sectional view along the line II-II of 1 ;

3 eine perspektivische Ansicht einer in dem Werkzeug von 1 und 2 angeordneten Schaltvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung und mit einem mit einer Steuervorrichtung zusammenwirkenden Schaltelement für die Betätigung einer Ventileinrichtung; 3 a perspective view of a in the tool of 1 and 2 arranged switching device with a drive device and with a cooperating with a control device switching element for the actuation of a valve device;

4 eine Schnittdarstellung der zum Steuern des Schließens und Öffnens von Strömungskanälen in dem Werkzeug von 1 und 2 zusammenwirkenden Komponenten bestehend aus der Schaltvorrichtung, der Antriebsvorrichtung, dem Schaltelement, der Steuervorrichtung und der Ventileinrichtung; 4 a sectional view of the control of the closing and opening of flow channels in the tool of 1 and 2 cooperating components consisting of the switching device, the drive device, the switching element, the control device and the valve device;

5a–5m schematische Darstellungen der Arbeitsweise der Schaltvorrichtung mit der Antriebsvorrichtung und vor allem der Steuervorrichtung als Draufsicht. 5a - 5 m schematic representations of the operation of the switching device with the drive device and especially the control device as a plan view.

Ein in 1 und 2 dargestelltes Werkzeug 1 zum Zerkleinern von Koks in einer nicht dargestellten Trommel umfaßt ein als Gußteil gefertigtes Gehäuse 2, an dessen Oberteil 3 mit Schneiddüsen 4 (vgl. 2) ein Unterteil 5 mit Bohrdüsen 6, wie dargestellt, befestigt ist.An in 1 and 2 illustrated tool 1 for crushing coke in a drum, not shown, comprises a housing manufactured as a casting 2 , at the top of it 3 with cutting nozzles 4 (see. 2 ) a lower part 5 with drilling nozzles 6 , as shown, is attached.

In dem Gehäuse 2 ist ein hohlzylindrischer Einsatz 7 mit einem im wesentlichen zylinderförmigen Strömungskörper 10 angeordnet, durch den sich Strömungskanäle 8, 9 (vgl. auch 2) erstrecken, deren obere Öffnungen 13, 14 sowie 15, 16 (vgl. auch 3) durch zwei scheibenförmige Schließkörper 17, 18 einer Ventileinrichtung 12 paarweise verschließbar sind. Die Ventileinrichtung 12 schließt einen Durchströmkanal 19 ab, in den ein Zuströmkanal 20 mündet, der am oberen Ende von einem Flansch 21 umschlossen ist.In the case 2 is a hollow cylindrical insert 7 with a substantially cylindrical flow body 10 arranged, through which flow channels 8th . 9 (see also 2 ), whose upper openings 13 . 14 such as 15 . 16 (see also 3 ) by two disc-shaped closing body 17 . 18 a valve device 12 can be closed in pairs. The valve device 12 closes a flow channel 19 from, in the an inflow channel 20 opens at the top of a flange 21 is enclosed.

Mit dem Flansch 21 ist das Werkzeug 1 im Gebrauch am unteren Ende einer nicht dargestellten Bohrstange befestigt, durch die im Betrieb des Werkzeugs 1 Wasser unter hohem Betriebsdruck von z. B. 300 bar hindurch und durch das Werkzeug 1 geführt wird. Dort wird es je nach Schaltstellung einer Steuervorrichtung 28, die eine Schaltvorrichtung 23 mit der Ventileinrichtung 12 verbindet, entweder durch die Strömungskanäle 8 und durch eine Erweiterung 11 hindurch den Bohrdüsen 6 oder über die Strömungskanäle 9 den Schneiddüsen 4 zugeführt und zum Bohren oder Schneiden des Koksmaterials ausgetragen.With the flange 21 is the tool 1 fastened in use at the lower end of a drill rod, not shown, by the operation of the tool 1 Water under high operating pressure of z. B. 300 bar through and through the tool 1 to be led. There it is depending on the switching position of a control device 28 that is a switching device 23 with the valve device 12 connects, either through the flow channels 8th and by extension 11 through the drilling nozzles 6 or over the flow channels 9 the cutting nozzles 4 supplied and discharged for drilling or cutting the coke material.

Die Schaltvorrichtung 23 erstreckt sich von einem Gehäusedeckel 24 ausgehend, der mittels Schraubenbolzen 25 abnehmbar am Oberteil 3 des Gehäuses 2 befestigt und mit geeigneten Mitteln abgedichtet ist, quer zur Längsachse A des Werkzeugs 1 in dessen radialer Richtung bis in den Bereich der Steuervorrichtung 28.The switching device 23 extends from a housing cover 24 starting, by means of bolts 25 removable at the top 3 of the housing 2 secured and sealed by suitable means, transverse to the longitudinal axis A of the tool 1 in its radial direction into the region of the control device 28 ,

Insbesondere aus 3 und 4 geht hervor, daß in einer Bohrung 30 des Gehäusedeckels 24 eine Keilnabe 31 zur Aufnahme eines Keilrings 32 am Ende eines Kolbens 33 eingesetzt ist, um eine verdrehungsfreie Bewegung des Kolbens 33 längs einer Querachse B in einem Zylinder 34 zu ermöglichen. Der Zylinder 34 ist, wie dargestellt, in den Gehäusedeckel 24 eingelassen und über einen Absatz 35 beim Befestigen des Gehäusedeckels 24 im Oberteil 3 des Gehäuses 2 festgehalten und abgedichtet. Eine mittig in dem Gehäusedeckel 24 angeordnete Öffnung ist mit einem Verschlußstopfen 38 verschlossen und abgedichtet. Der Eingriff der Keilelemente des Keilrings 32 in das entsprechende Profil der Keilnabe 31 verhindert, wie schon angedeutet, ein Verdrehen des Kolbens 33 bei einer axialen Bewegung des Kolbens 33 in dem Zylinder 34 und in der Keilnabe 31 selbst. In die Bohrung des Zylinders 34 eingelassene Führungsbänder 36, 37 dienen dazu, daß der Kolben 33 leicht in dem Zylinder 34 gleiten kann.In particular from 3 and 4 it turns out that in a hole 30 of the housing cover 24 a wedge hub 31 for receiving a wedge ring 32 at the end of a piston 33 is used to a torsion-free movement of the piston 33 along a transverse axis B in a cylinder 34 to enable. The cylinder 34 is, as shown, in the housing cover 24 taken in and over a paragraph 35 when attaching the housing cover 24 in the upper part 3 of the housing 2 held and sealed. One in the middle of the housing cover 24 arranged opening is with a stopper 38 closed and sealed. The engagement of the wedge elements of the wedge ring 32 in the corresponding profile of the splined hub 31 prevents, as already indicated, a rotation of the piston 33 at an axial movement of the piston 33 in the cylinder 34 and in the wedge hub 31 itself. Into the bore of the cylinder 34 embedded guide straps 36 . 37 serve to cause the piston 33 slightly in the cylinder 34 can slide.

Der Kolben 33 ist als am Ende im Bereich des Keilrings 32 offener Hohlkolben ausgebildet, und in seiner Längsbohrung 40 ist eine als Druckfeder und Energiespeicher dienende Schraubenfeder 39 angeordnet, die in Verbindung mit dem Kolben 33 und dem Zylinder 34 einen wesentlichen Teil der Antriebsvorrichtung 26 bildet. Die Schraubenfeder 39 stützt sich mit einem Ende am Grund 41 der Längsbohrung 40 und mit ihrem anderen Ende am Boden 42 der Bohrung 30 im Gehäusedeckel 24 ab.The piston 33 is as at the end in the area of the wedge ring 32 open hollow piston formed, and in its longitudinal bore 40 is a serving as a compression spring and energy storage coil spring 39 arranged in conjunction with the piston 33 and the cylinder 34 a substantial part of the drive device 26 forms. The coil spring 39 supports itself with one end at the bottom 41 the longitudinal bore 40 and with their other end on the ground 42 the bore 30 in the housing cover 24 from.

Der Kolben 33 weist an seinem freien Ende einen durch Abstufung verjüngten Vorsprung 43 auf, auf den eine Kopfplatte 44 aufgesetzt und mittels einer Zylinderkopfschraube 45 an dem Vorsprung 43 befestigt ist.The piston 33 has at its free end a tapered by grading projection 43 on top of a headstock 44 put on and by means of a cylinder head screw 45 at the projection 43 is attached.

Die Kopfplatte 44 übergreift den Vorsprung 43 des Kolbens 33 und weist in diesem Bereich Bohrungen mit Lagerhülsen 46, 47 für eine drehbare Lagerung eines Drehbolzens 48 auf. Dieser erstreckt sich auch durch eine Bohrung 49 in dem Vorsprung 43 des Kolbens 33 und ist oben mit einer Scheibe 50 und einem fest in dem Drehbolzen 48 sitzenden Splint 51 axial gelagert und festgehalten.The headstock 44 overreaches the lead 43 of the piston 33 and has holes with bearing sleeves in this area 46 . 47 for a rotatable mounting of a pivot pin 48 on. This also extends through a hole 49 in the lead 43 of the piston 33 and is up with a disk 50 and one firmly in the pintle 48 sitting sapwood 51 axially stored and held.

Das untere Ende des Drehbolzens 48 ist in der dargestellten Weise am Anschlußende 52 eines Schaltgliedes 53 befestigt, das sich von dem Bereich unterhalb der Kopfplatte 44 her parallel zu der Querachse B des Kolbens 33 nach vorn erstreckt. Das Schaltglied 53 ist an seinem freien Ende als Kopf 54 mit einem tulpenförmigen Querschnitt ausgebildet. In dem Kopf 54 ist ein unten vorstehender Schaltstift 55 befestigt.The lower end of the pivot pin 48 is in the illustrated manner at the terminal end 52 a switching element 53 attached, extending from the area below the top plate 44 parallel to the transverse axis B of the piston 33 extends forward. The switching element 53 is at his free end as a head 54 formed with a tulip-shaped cross-section. In the head 54 is a below-mentioned switching pin 55 attached.

An der Vorderseite der Kopfplatte 44 sind zwei Kopfbolzen 56, 57 in der aus 3 ersichtlichen Lage in die Kopfplatte 44 eingeschraubt, die jeweils zwischen ihrem Kopf und der Vorderseite der Kopfplatte 44 eine Schenkelfeder 58, 59 tragen, deren Federschenkel 60, 61 jeweils an einer Außenseite des Schaltgliedes 53 unter Federdruck anliegen, wie in 3 dargestellt ist. Damit wird erreicht, daß das Schaltglied 53 in mittiger Lage parallel zur Achse B, aber um die Achse des Drehbolzens 48 in zwei Richtungen seitlich federnd auslenkbar gehalten ist.At the front of the headstock 44 are two headed bolts 56 . 57 in the out 3 apparent position in the top plate 44 screwed in, each between her head and the front of the headstock 44 a thigh spring 58 . 59 wear, whose spring legs 60 . 61 each on an outer side of the switching element 53 abut under spring pressure, as in 3 is shown. This ensures that the switching element 53 in a central position parallel to the axis B, but about the axis of the pivot pin 48 is held laterally resiliently deflectable in two directions.

Der Schaltstift 55 des Schaltgliedes 53 ist zum Eingriff mit einem Steuerprofil 62 an zwei Armen 63, 64 der Steuervorrichtung 28 bestimmt. Das Steuerprofil 62 umfaßt an dem Arm 63 einen Steuerbogen 65 für die Umschaltung des Werkzeugs 1 auf die Funktion "Schneiden" und von diesem durch eine vorspringende Scheidewand 67 (3) getrennt an dem Arm 64 einen zweiten Steuerbogen 66 für die Umschaltung des Werkzeugs 1 auf die Funktion "Bohren", wie noch genauer erläutert wird.The switching pin 55 of the switching element 53 is to engage with a control profile 62 on two arms 63 . 64 the control device 28 certainly. The tax profile 62 includes on the arm 63 a tax sheet 65 for switching the tool 1 on the function "cutting" and from this by a projecting septum 67 ( 3 ) separately on the arm 64 a second control sheet 66 for switching the tool 1 to the function "drilling", as will be explained in more detail.

Durch diese Ausbildung der Antriebsvorrichtung 26 in der Schaltvorrichtung 23 wird erreicht, daß der Kolben 33 mit dem Schaltglied 53 am vorderen Ende aus einer in 1, 3 und 4 dargestellten aktiven Stellung, in der ein gegenüber dem Betriebsdruck des Wassers – je nach Auslegung der Antriebsvorrichtung 26 – auf ca. 15 bar reduzierter Schaltdruck herrscht, in dem Zylinder 34 in eine inaktive Stellung zurückgedrückt wird. Dies tritt ein, wenn der Wasserdruck – gewöhnlich nach einer erfolgten Umstellung des Werkzeugs 1 von "Bohren" auf "Schneiden" oder umgekehrt – zur Fortsetzung des Betriebes des Werkzeugs 1 wieder über den Schaltdruck hinaus zugenommen hat.By this design of the drive device 26 in the switching device 23 it is achieved that the piston 33 with the switching element 53 at the front end of a in 1 . 3 and 4 shown active position in which a relation to the operating pressure of the water - depending on the design of the drive device 26 - There is reduced switching pressure to approx. 15 bar in the cylinder 34 is pushed back into an inactive position. This occurs when the water pressure - usually after a successful conversion of the tool 1 from "drilling" to "cutting" or vice versa - to continue the operation of the tool 1 has again increased beyond the switching pressure.

Die auf den Kolben 33 wirkende Rückstellkraft resultiert aus dem Produkt der Querschnittsfläche des Kolbens 33 und dem gestiegenen Wasserdruck. Bei allen anderen bewegbaren Elementen der Schaltvorrichtung 23 ergibt sich kein Drucküberschuß, aus dem eine Druckkraft resultiert. Beim Zurückdrücken des Kolbens 33 bis zum Anschlag des Keilrings 32 am Boden 42 der Bohrung 30 wird die Schraubenfeder 39 als Energiespeicher zusammengedrückt, und das Schaltglied 53 kommt annähernd zur Anlage an die Vorderseite des Zylinders 26. Damit hat die Schaltvorrichtung 23 mit ihren Komponenten wie insbesondere dem Kolben 33 ihre inaktive Stellung eingenommen.The on the piston 33 acting restoring force results from the product of the cross-sectional area of the piston 33 and the increased water pressure. For all other movable elements of the switching device 23 there is no pressure surplus, from which a pressure force results. When pushing back the piston 33 until the stop of the wedge ring 32 on the ground 42 the bore 30 becomes the coil spring 39 compressed as energy storage, and the switching element 53 comes approximately to the plant to the front of the cylinder 26 , This has the switching device 23 with their components, in particular the piston 33 her inactive position taken.

Wenn der Betriebsdruck des Wassers am Ende einer Betriebsdauer zum Umschalten des Werkzeugs 1 von "Bohren" auf "Schneiden" oder umgekehrt zurückgenommen wird und dabei den Schaltdruck erreicht oder unterschreitet, fällt die auf den Kolben 33 wirkende Druckkraft unter die Rückstellkraft der Schraubenfeder 39, so daß die Schraubenfeder 39 den Kolben 33 aus der inaktiven Stellung in die aktive Stellung drückt. Das heißt, daß sich der Kolben 33 mit den Schaltteilen, die er an seinem freien Ende trägt, nach links (3 und 4) bewegt, bis der Schaltstift 55 mit einem der Steuerbogen 65, 66 des Steuerprofils 62 in Eingriff kommt und eine Fortsetzung der Bewegung des Schaltstiftes 55 eine Umschaltung der Betriebsweise "Bohren" oder "Schneiden" des Werkzeugs 1 bewirkt, wie aus der folgenden Fortsetzung der Beschreibung der Steuer vorrichtung 28 und der Ventileinrichtung 12 deutlich wird.When the operating pressure of the water at the end of an operating period to switch the tool 1 is withdrawn from "drilling" to "cutting" or vice versa and thereby reaches or falls below the switching pressure, which falls on the piston 33 acting pressure force under the restoring force of the coil spring 39 so that the coil spring 39 the piston 33 from the inactive position to the active position. That is, the piston 33 with the switching parts, which it carries at its free end, to the left ( 3 and 4 ) moves until the switch pin 55 with one of the tax sheets 65 . 66 of the tax profile 62 engages and a continuation of the movement of the switching pin 55 switching the "drilling" or "cutting" mode of the tool 1 causes, as from the following continuation of the description of the control device 28 and the valve device 12 becomes clear.

Von dem Verbindungsbereich der Arme 63, 64 geht in der Ebene dieser Arme ein Tragarm 68 in der in 3 dargestellten Weise aus, der zur Verstärkung und Abstützung der Konstruktion beiträgt. Die Arme 63, 64 und der Tragarm 68 sind in der dargestellten Weise auf Stützen 69 befestigt, die ihrerseits auf einer Führungsvorrichtung 70 befestigt sind. Diese umfaßt, wie 1, 3 und 4 zu entnehmen ist, segmentförmige, unten offene Kammern 71, 72, die die Schließkörper 17, 18 übergreifen und zwischen denen jeweils segmentförmige Öffnungen 73 ausgeformt sind. Die segmentförmigen Böden 74, 75 der Kammern 71, 72 der Führungsvorrichtung 70 übergreifen in jeder Stellung die an der Unter- und an der Oberseite balligen, scheibenförmigen Schließkörper 17, 18, so auch in der in 4 dargestellten Betriebsstellung "Schneiden", wenn nämlich die Schließkörper 17, 18 die zu den Bohrdüsen 6 führenden Strömungskanäle 8 verschließen. Aufgrund der Lagerung des Trägers der Kammern 71, 72 ergibt sich ein Spalt 76 zwischen den segmentförmigen Kammern 71, 72 und der Oberseite des Strömungskörpers 10.From the connecting area of the arms 63 . 64 a support arm goes in the plane of these arms 68 in the in 3 illustrated manner, which contributes to the reinforcement and support of the construction. The poor 63 . 64 and the support arm 68 are on supports as shown 69 attached, in turn, on a guide device 70 are attached. This covers how 1 . 3 and 4 can be seen, segmental, bottom open chambers 71 . 72 that the closing body 17 . 18 overlap and between which each segmental openings 73 are formed. The segmented bottoms 74 . 75 of the chambers 71 . 72 the guide device 70 In each position, the disk-shaped closing bodies which are crowned on the lower and on the upper side engage in each position 17 . 18 , so in the in 4 shown operating position "cutting", namely, when the closing body 17 . 18 to the drilling nozzles 6 leading flow channels 8th close. Due to the storage of the carrier of the chambers 71 . 72 there is a gap 76 between the segmental chambers 71 . 72 and the top of the flow body 10 ,

An der Oberseite des Strömungskörpers 10 ist in koaxialer Lage zu diesem ein Lagerbolzen 77 mit einem Gewindeabschnitt 78 an seinem unteren Ende in eine entsprechende Gewindebohrung 79 des Strömungskörpers 10 fest eingeschraubt. Auf dem Lagerbolzen 77 ist unter Zwischenschaltung einer Radiallagerhülse 80 und einer Axial/Radiallagerhülse 81 ein die Führungsvorrichtung 70 tragender Nabenteil 82 in der aus der Zeichnung ersichtlichen Weise drehbar gelagert. Auf diese Weise wird jede durch den Schaltstift 55 verursachte Verschiebung des Steuerprofils 62 bzw. des entsprechenden Steuerbogens 66 oder 67 leicht in eine Drehbewegung der Steuervorrichtung 28 mit der Führungsvorrichtung 70 zum Verschieben der Schließkörper 17, 18 umgesetzt.At the top of the flow body 10 is in coaxial with this a bearing pin 77 with a threaded section 78 at its lower end into a corresponding threaded hole 79 of the flow body 10 firmly screwed. On the bearing bolt 77 is with the interposition of a radial bearing sleeve 80 and an axial / radial bearing sleeve 81 a the guiding device 70 carrying hub part 82 rotatably mounted in the manner shown in the drawing. In this way, each is through the switching pin 55 caused shift of the tax profile 62 or the corresponding tax sheet 66 or 67 easily in a rotational movement of the control device 28 with the guide device 70 for moving the closing body 17 . 18 implemented.

In 5a–5m wird nachstehend anhand eines vereinfachten Modells von Teilen der Schaltvorrichtung 23 und der Steuervorrichtung 28 in einer Draufsicht der Bewegungsablauf beim Umschalten des Werkzeugs 1 von "Schneiden" auf "Bohren" und umgekehrt erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile aus den vorstehend beschriebenen Figuren bezeichnen und die in 5a eingesetzten Bezugszeichen auch für die entsprechenden Teile der Darstellungen in 5 bis 5m gelten, sofern sie in diesen Figuren nicht ebenfalls eingesetzt sind.In 5a - 5 m will be described below on the basis of a simplified model of parts of switching device 23 and the control device 28 in a plan view of the movement during the switching of the tool 1 from "cutting" to "drilling" and vice versa, wherein like reference numerals designate like parts from the above-described figures, and those in FIG 5a also used for the corresponding parts of the representations in 5 to 5 m apply, unless they are also used in these figures.

In 5a befindet sich die Umschaltvorrichtung 23 bei Betriebsdruck in einer inaktiven Stellung. Das heißt, der Kolben 33 mit dem Schaltglied 53 ist zurückgezogen. Der Schaltstift 55 steht mit keinem Abschnitt des Steuerprofils 62 der Arme 63, 64 in Eingriff. Das Schaltglied 53 selbst wird von den Schenkelfedern 58, 59 in mittiger Lage, d. h. in zur Achse B des Zylinders 34 paralleler Lage gehalten. Das aus dem Zuströmkanal 20 (vgl. 1) durch den Durchströmkanal 19 strömende Wasser kann frei und ungehindert durch die großen segmentförmigen Öffnungen 73 zwischen den Böden 74, 75 hindurch, die die Kammern 71, 72 (4) oben abschließen, in die Öffnungen 15, 16 der Strömungskanäle 9 und von dort zu den nicht dargestellten Schneiddüsen 4 strömen.In 5a is the switching device 23 at operating pressure in an inactive position. That is, the piston 33 with the switching element 53 is withdrawn. The switching pin 55 does not stand with any section of the control profile 62 the poor 63 . 64 engaged. The switching element 53 itself is from the thigh springs 58 . 59 in a central position, ie in the axis B of the cylinder 34 kept parallel. That from the inflow channel 20 (see. 1 ) through the flow channel 19 flowing water can flow freely through the large segment-shaped openings 73 between the floors 74 . 75 passing through the chambers 71 . 72 ( 4 ) at the top, into the openings 15 . 16 the flow channels 9 and from there to the cutting nozzles, not shown 4 stream.

Wenn der im Zustand des Werkzeugs 1 nach 5a angenommene Betriebsdruck des Wassers zum Umschalten des Werkzeugs 1 bis auf den Schaltdruck reduziert wird oder diesen noch unterschreitet, wird der Kolben 33 unter der Wirkung der bei dem dargestellten Modell nicht sichtbaren Schraubenfeder 39 in der in 5b dargestellten Weise aus dem Zylinder 34 herausbewegt. Dabei kommt der Schaltstift 55 zunächst mit der Scheidewand 67 und dann mit dem Steuerbogen 66 (verdeckt), der zum Umschalten auf "Bohren" dient, in Eingriff, wobei sich der Vorwärtsbewegung des Schaltgliedes 53 eine Drehbewegung desselben um den Drehbolzen 48 überlagert.If in the state of the tool 1 to 5a assumed operating pressure of the water for switching the tool 1 is reduced to the switching pressure or falls below this, the piston 33 under the action of the coil spring not visible in the illustrated model 39 in the in 5b shown way out of the cylinder 34 moved out. Here comes the switching pin 55 first with the septum 67 and then with the tax sheet 66 (hidden), which serves to switch to "drilling", in engagement, wherein the forward movement of the switching element 53 a rotational movement thereof about the pivot pin 48 superimposed.

Diese Bewegung des Schaltgliedes 53 mit Entlanggleiten seines Schaltstiftes 55 an dem Steuerbogen 66 (verdeckt) des Steuerprofils 62 setzt sich auch in der in 5c dargestellten Zwischenstellung fort.This movement of the switching element 53 with the sliding of its switch pin 55 on the tax sheet 66 (hidden) of the control profile 62 is also in the in 5c illustrated intermediate position continues.

In dieser Zwischenstellung von 5c hat jedoch die Umschaltung des Werkzeugs 1 von "Schneiden" zu "Bohren" bereits begonnen, indem nämlich der Schaltstift 55 die drei Arme 63, 64, 68 und damit die Steuervorrichtung 28 im Uhrzeigersinn verdreht, indem er am Steuerbogen 66 (verdeckt) unter Ausübung der von der nicht dargestellten Schraubenfeder 39 erzeugten Druckkraft weiter entlang gleitet. Dabei sind die segmentförmigen Böden 74, 75 sowie die dazwischen liegenden segmentförmigen Öffnungen 73 im Uhrzeigersinn um einen Winkel verdreht worden, so daß die Öffnungen 15, 16 der Strömungskanäle 9 schon teilweise verdeckt sind. Der Kolben 33 ist dabei gegenüber der Zwischenstellung von 5b weiter nach vorn gedrückt worden.In this intermediate position of 5c but has the switching of the tool 1 from "cutting" to "drilling" already started, namely by the switching pin 55 the three arms 63 . 64 . 68 and thus the control device 28 Turned clockwise by holding the control arc 66 (hidden) under exercise of the coil spring, not shown 39 generated compressive force continues to slide along. Here are the segmental bottoms 74 . 75 as well as the intervening segment-shaped openings 73 has been rotated clockwise by an angle so that the openings 15 . 16 the flow channels 9 already partially covered. The piston 33 is opposite to the intermediate position of 5b pushed further forward.

In 5d setzt sich die Drehbewegung der Steuervorrichtung 28 weiter fort.In 5d sets the rotational movement of the control device 28 continue.

In 5e ist die Umschaltung beendet. Der Kolben 33 ist voll ausgefahren. Die segmentförmigen Böden 74, 75 verdecken inzwischen die Öffnungen 15, 16 der Strömungskanäle 9 vollends. Dies bedeutet, daß die nicht dargestellten Schließkörper 17, 18 nun die Öffnungen 15, 16 verschließen und daß die segmentförmigen Öffnungen 73 die Öffnungen 13, 14 der Strömungskanäle 8 freigegeben haben, so daß der Weg des Druckwassers zu den Bohrdüsen 6 frei ist.In 5e is the switching completed. The piston 33 is fully extended. The segmented bottoms 74 . 75 meanwhile cover the openings 15 . 16 the flow channels 9 completely. This means that the closing body, not shown 17 . 18 now the openings 15 . 16 close and that the segment-shaped openings 73 the openings 13 . 14 the flow channels 8th have released so that the path of the pressurized water to the drilling nozzles 6 free is.

Der Übergang von der Zwischenstellung gemäß 5e zu der inaktiven Stellung der Schaltvorrichtung 23 gemäß 5f vollzieht sich bei einem Druck, der über dem Schaltdruck liegt. Dadurch wird der Kolben 33 in dem Zylinder 34 wieder zurückbewegt und die Schraubenfeder 39 zusammengedrückt. Der Kolben 33 führt das Schaltglied 53 dabei in eine Ausgangslage – dargestellt in 5g – zurück, in der es nun dem Steuerbogen 65 gegenüberliegt, so daß beim nächsten Herausfahren des Kolbens 33 mit dem Schaltglied 53 ein Umschalten auf "Schneiden" erfolgen kann. Damit das Schaltglied 53 beim nächsten Schaltvorgang den Steuerbogen 65 erreicht, ist die Scheidewand 67 (5h) zwischen den Steuerbogen 65, 66 nach vorn verlängert, und dieses Hindernis kann das Schaltglied 53 beim Übergang von der Zwischenstellung gemäß 5f zu derjenigen von 5g durch eine entsprechend federnde Auslenkung des Schaltgliedes 53 überwinden, wenn der Schaltstift 55 den Weg längs der Scheidewand 67 bis zu deren Ende zurücklegt. Die Schenkelfedern 58, 59 bringen das Schaltglied 53 nach dieser Auslenkbewegung in die in 5g dargestellte mittige und ausgerichtete Lage zurück, in der das Schaltglied 53 nun dem Steuerbogen 65 für den nächsten Schaltvorgang gegenüberliegt.The transition from the intermediate position according to 5e to the inactive position of the switching device 23 according to 5f occurs at a pressure that is above the switching pressure. This will cause the piston 33 in the cylinder 34 moved back and the coil spring 39 pressed together. The piston 33 leads the switching element 53 doing so in a starting position - shown in 5g - back in which it is now the tax return 65 opposite, so that the next retraction of the piston 33 with the switching element 53 Switching to "cutting" can be done. So that the switching element 53 at the next switching process the control sheet 65 reached is the septum 67 ( 5h ) between the tax sheets 65 . 66 extended forward, and this obstacle can be the switching element 53 in the transition from the intermediate position according to 5f to that of 5g by a corresponding resilient deflection of the switching element 53 overcome when the switching pin 55 the way along the septum 67 travels to its end. The thigh springs 58 . 59 bring the switching element 53 after this deflection into the in 5g illustrated central and aligned position back, in which the switching element 53 now the tax sheet 65 for the next switching operation opposite.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß das in 1 und 2 dargestellte Werkzeug 1 in zuverlässiger Weise sehr leicht durch bloßes Reduzieren des Betriebsdrucks auf Schaltdruck von "Bohren" auf "Schneiden" und umgekehrt umzu schalten ist, ohne daß im Bereich des Werkzeugs 1 von Hand eingegriffen werden muß.From the above description it is clear that the in 1 and 2 illustrated tool 1 in a reliable way very easily by merely reducing the operating pressure on switching pressure of "drilling" on "cutting" and vice versa switch without being in the range of the tool 1 must be intervened manually.

In den 5h–5m ist der nächste Schaltvorgang mit entsprechenden Zwischenstellungen dargestellt, mit dem das Werkzeug von "Bohren" wieder auf "Schneiden" umgeschaltet wird.In the 5h - 5 m the next switching operation with corresponding intermediate positions is shown, with which the tool is switched from "drilling" back to "cutting".

Claims

Tool for crushing coke with - a housing ( 2 ), which in the operating state of the tool ( 1 ) is fastened to the end of a rotatably drivable boring bar, - at least one cutting nozzle ( 4 ) for cutting and at least one drilling nozzle for drilling coke in a drum by means of a water jet, - an inflow channel ( 20 ) in the housing ( 2 ) for feeding in the operating state of the tool ( 1 ) under pressure through the drill rod into the housing ( 2 ) flowing water, - a valve device ( 12 ) for distributing the through the inflow channel ( 20 ) through water supplied to flow channels ( 8th . 9 ) to the cutting nozzle ( 4 ) and to the drilling nozzle ( 6 ), - one about the longitudinal axis (A) of the housing ( 2 ) rotatable control device ( 28 ) for actuating the valve device ( 12 ), - depending on the angular position of the control device ( 28 ) the flow path of the water to the cutting nozzle ( 4 ) or the flow path to the drilling nozzle ( 6 ) is enabled or disabled, - a switching device ( 23 ) for switching the tool ( 1 ) from the function cutting to the function drilling and vice versa by means of the control device ( 28 ) and - a drive device ( 26 ) for actuating the switching device ( 23 ), characterized in that - the drive device ( 26 ) is automatically actuated in response to changes in the pressure of the water through a pressure accumulator, - in which changes the operating pressure of the water is reduced to a switching pressure and the switching pressure is increased again to the operating pressure, - and the switching device ( 23 ) in the water flow from the inflow channel ( 20 ) and - for rotating the control device ( 28 ) by a switching angle a switching element ( 27 ), which - at switching pressure of the water by the drive device ( 26 ) from an inactive position transverse to the longitudinal axis (A) of the housing ( 2 ) linearly in an active position and - in an increase of the pressure of the water on the switching pressure in the inactive position in the switching device ( 23 ) and with means for converting the linear movement into a rotary movement of the control device ( 28 ) is coupled.

Tool according to claim 1, characterized in that the switching element ( 27 ) for rotating the control device ( 28 ) with a control part of the control device ( 28 ) is engaged.

Tool according to claim 2, characterized in that the control part as a control profile ( 62 ) is formed, with which the switching element ( 27 ) of the drive device ( 26 ) of the switching device ( 23 ) for rotating the control device ( 28 ) is engageable.

Tool according to claim 3, characterized in that the switching element ( 27 ) in the drive device ( 26 ) linearly movably mounted pistons ( 33 ) with a switching element ( 53 ) has at its free end portion, which when turning the control device ( 28 ) with the control profile ( 62 ) of the control device ( 28 ) is engaged.

Tool according to one of claims 1-4, characterized in that the drive device ( 26 ) a cylinder ( 34 ) and one in the cylinder ( 34 ) linearly movable and with the switching element ( 27 ) connected pistons ( 33 ) under the action of a spring ( 39 ), which is the piston ( 33 ), when switching pressure enters the water, pushes from the inactive position to the active position.

Tool according to claim 5, characterized in that the spring ( 39 ) and the piston ( 33 ) the switching element ( 53 ) during the switching of the control device ( 28 ) with the control profile ( 62 ) and pushed back by switching on a pressure above the switching pressure of the water in the inactive position.

Tool according to one of claims 3-6, characterized in that the switching angle of the control device ( 28 ) is substantially 90 ° and the control profile ( 62 ) two by a septum ( 67 ) separate and mirror-image arranged control sheet ( 65 . 66 ), one of which is associated with the switching of the flow of water from the cutting for drilling and the other, the switching of the flow of water from drilling to cutting.

Tool according to claim 7, characterized in that the control profile ( 62 ) on the sides of the control device ( 28 ) attached arms ( 63 . 64 ) is formed, which the switching element ( 53 ) in the inactive position of the switching device ( 23 ) are so opposite, that the switching element ( 53 ) with the control profile ( 62 ) is engageable.

Tool according to one of claims 5-8, characterized in that the switching element ( 53 ) at the free end portion of the piston ( 33 ) rotatably supported and laterally resiliently deflectable in a central starting position in two directions.

Tool according to one of claims 5-9, characterized in that the movement of the piston ( 33 ) from the inactive position to the active position after placing the switching element ( 53 ) on the control profile ( 62 ) for a continuous engagement of the switching element ( 53 ) during its relative movement on the control profile ( 62 ) with deflecting movements of the switching element ( 53 ) can be coupled.

Tool according to one of claims 7-10, characterized by an elongated septum ( 67 ) between the control sheets ( 65 . 66 ) of the control profile for producing a starting position of the switching element ( 53 ) for the next switching, in which the switching element ( 53 ) with the other control sheet ( 65 or 66 ) comes into engagement.

Tool according to one of claims 1-11, characterized in that the control device ( 28 ) in the housing ( 2 ) of the tool (1) rotatably on a flow body ( 10 ) is stored, in which the flow channels ( 8th . 9 ) of the water for the drilling and cutting nozzle ( 6 . 4 ).

Tool according to claim 12, characterized in that a bearing pin ( 77 ) at the top of the flow body ( 10 ) on which the control device ( 28 ) with a hub part ( 82 ) is rotatably mounted.

Tool according to claim 12 or 13, characterized by means for selectively closing and releasing openings ( 13 . 14 ; 15 . 16 ) of the flow channels ( 8th . 9 ) depending on the desired function drilling or cutting the tool ( 1 ).

Tool according to claim 14, characterized in that the means of closing bodies ( 17 . 18 ) for closing the openings ( 13 . 14 ; 15 . 16 ) of the flow channels ( 8th . 9 ) and the control device ( 28 ) a guiding device ( 70 ) for moving the closing body ( 17 . 18 ) when switching the flow of water.

Tool according to one of claims 8, 12-15, characterized in that the control profile ( 62 ) having arms ( 63 . 64 ) above the guide device ( 70 ) of the control device ( 28 ) are attached to the latter.

Tool according to one of claims 8, 12-16, characterized in that the control profile ( 62 ) carrying arms ( 63 . 64 ) by means of supports on the guide device ( 70 ) for moving the closing bodies ( 17 . 18 ) are attached.

Tool according to claim 17, characterized in that the guiding device ( 70 ) along its circumference adjacent segment-shaped openings ( 73 ) segmental chambers open at the bottom ( 71 . 72 ) for the overlapping of the closing body ( 17 . 18 ) and the structure and position of the arms ( 63 . 64 ) are selected so that the segment-shaped openings ( 73 ) remain free for the water flow.