DE1179891B

DE1179891B - Rotary drilling device

Info

Publication number: DE1179891B
Application number: DED35613A
Authority: DE
Inventors: Guenther Kersten
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1961-03-10
Filing date: 1961-03-10
Publication date: 1964-10-22

Description

Drehbohrvorrichtung Die Erfindung betrifft eine Drehbohrvorrichtung mit teleskopartig ausgebildetem Gestänge, welches in einem drehbar gelagerten und das Antriebsdrehmoment des Antriebsmotors aufnehmenden äußeren Zylinderrohr verschiebbar angeordnet ist.Rotary drilling device The invention relates to a rotary drilling device with a telescopic linkage, which is mounted in a rotatable and the drive torque of the drive motor receiving the outer cylinder tube is displaceable is arranged.

Eine Drehbohrvorrichtung der obengenannten Art ist bekannt. Diese ist zum Abbohren von Firstlöchern aus engem Grubenraum heraus geeignet. Zum Ausfahren der Teleskoprohre werden deren untere Flächen mit Druckmittel beaufschlagt. Das Einfahren erfolgt durch das Gewicht des Gestänges und wird unterstützt durch Absaugen des Druckmittels.A rotary drilling device of the above type is known. These is suitable for drilling ridge holes out of tight pit spaces. To extend the lower surfaces of the telescopic tubes are acted upon with pressure medium. That Retraction takes place through the weight of the rods and is supported by suction of the pressure medium.

Die Aufgabe der Erfindung ist darin zu sehen; die bekannte Drehbohrvorrichtung zu verbessern und sie so weiterzubilden, daß ohne Schwierigkeiten Bohrlöcher in jeder beliebigen Richtung, also auch nach unten, abgebohrt werden können und das Einfahren des Teleskopgestänges nach dem Abbohren eines Loches möglichst schnell erfolgt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Teleskoprohre als Kolbenstange mit Kolben auszubilden, dessen Vollfläche zum Ausschieben und dessen Ringfläche zum Einziehen der Teleskoprohre mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind.The object of the invention is to be seen therein; the well-known rotary drilling device to improve and to train them so that drill holes in without difficulty can be drilled in any direction, including downwards, and that Retract the telescopic rod as quickly as possible after drilling a hole he follows. To solve this problem, the invention proposes the telescopic tubes to be designed as a piston rod with piston, its full surface for pushing out and its Ring surface for pulling in the telescopic tubes can be acted upon with a pressure medium are.

Bei der bekannten Drehbohrvorrichtung wird das Drehmoment von Rohr zu Rohr mittels Nut und Paßfeder übertragen. Diese Maßnahme ist wegen Abdichtungsschwierigkeiten für die Drehbohrvorrichtung nach der Erfindung ungeeignet. Nach einem Merkmal derselben wird deshalb vorgeschlagen, zur Drehmornentübertragung auf die Teleskoprohre diese mit von der Kreisform abweichenden Kolbenprofilen zu versehen und in Hohlbohrungen entsprechenden Querschnitts der sie umgebenden Teleskoprohr bzw. des äußeren Zylinderrohres zu führen. Es können gemäß der weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung zur Drehmomentübertragung aber auch die Teleskopstangen mit einem von der Kreisform abweichenden Profil versehen und in in dem sie umgebenden Teleskoprohr bzw. äußeren Zylinderrohr angeordneten Büchsen mit entsprechendem lichtem Querschnitt geführt sein.In the known rotary drilling device, the torque of the pipe transferred to the pipe by means of a groove and feather key. This measure is because of sealing difficulties unsuitable for the rotary drilling device according to the invention. According to one characteristic of the same it is therefore proposed to transfer the torque to the telescopic tubes to be provided with piston profiles deviating from the circular shape and in hollow bores corresponding cross-section of the surrounding telescopic tube or the outer cylinder tube respectively. According to the further embodiment according to the invention, it can be used for torque transmission but also provided the telescopic rods with a profile deviating from the circular shape and arranged in the telescopic tube or outer cylinder tube surrounding them Bushes should be guided with a corresponding clear cross-section.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird als von der Kreisform abweichendes Querschnittsprofil ein Polygon mit oder ohne Eckenabrundung, vorzugsweise ein K- oder Ovalprofil vorgeschlagen.According to one feature of the invention, as deviating from the circular shape Cross-sectional profile a polygon with or without corner rounding, preferably a K- or oval profile suggested.

Zur Druckmittelzuführung für den Vorschub und den Rückhub der Teleskoprohre kann in weiterer Ausbildung der Erfindung der auf einen fest mit dem äußeren Zylinderrohr verbundenen Spülkopfträger aufgesetzte Spülkopf mit je einem Vorschub- und Rückhubkanal und je einer an der Innenwandung des Spülkopfes ausgenommenen Vorschub- und Rückhubringnut versehen werden.- Dabei können. erfindungsgemäß zur. Druckmittelzuführung für den Vorschub der Teleskoprohre im Spülkopfträger mit der Vorschubringnüt des Spülkopfes in Verbindung stehende Vorschubkanäle und für den Vorschub des jeweils inneren Teleskoprohres im Kolben des dieses jeweils umhüllenden Teleskoprohres Vorschubbohrungen vorgesehen werden. :.For supplying pressure medium for the advance and return stroke of the telescopic tubes can in a further embodiment of the invention on a fixed to the outer cylinder tube flushing head attached to the connected flushing head carrier, each with a feed and return stroke channel and one advancing and one retracting ring groove each recessed on the inner wall of the flushing head can be provided. according to the invention for. Pressure medium supply for the Feed of the telescopic tubes in the flushing head support with the feed ring groove of the flushing head related feed channels and for the feed of the respective inner telescopic tube provided in the piston of this respectively enveloping telescopic tube feed bores will. :.

Ferner können erfindungsgemäß zur Druckmittelzuführung.für den Rückhub der Teleskoprohre! im Spülkopfträger mit der Rückhubringnut des Spülkopfes in Verbindung stehende Rückhubkanäle und in der Wandung des äußeren Zylinderrohres Riickhubbohrungen angeordnet sein. Gemäß der weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung können zur, Zuführung des Druckmittels für den Rückhub des je-, weils inneren Teleskoprohres,in dem dieses umgebenden Teleskoprohr über Durchlaßbohrungen mit dessen Rückhubzylinderraum in Verbindung stehende Druckmittelleitungen angeordnet sein, die das Druckmittel mittels überströmbohrungen dem Rückhub-. zylinderraum des inneren Teleskoprohres zuleiten, Nach einem weiteren vorteilhaften, Merkmal der Erfindung können als Druckmittelleitungen für den Rückhub jeweils durch zwei ineinander angeordnete Rohre gebildete Ringräume dienen.Furthermore, according to the invention for Druckmittelzuführ.für the return stroke the telescopic tubes! in the flushing head support with the return stroke ring groove of the flushing head standing return stroke channels and return stroke bores in the wall of the outer cylinder tube be arranged. According to the further training according to the invention, for, supply of the pressure medium for the return stroke of each, because inner telescopic tube in which this surrounding telescopic tube via passage bores with its return stroke cylinder space in Connected pressure medium lines can be arranged, which means the pressure medium overflow holes the return stroke. feed the cylinder space of the inner telescopic tube, According to a further advantageous feature of the invention, pressure medium lines for the return stroke, annulus spaces each formed by two tubes arranged one inside the other to serve.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das im folgenden näher erläutert wird.In the drawings, an embodiment of the invention is shown, which is explained in more detail below.

Von dem nicht dargestellten Antrieb wird das Antriebsdrehmoment über das Ritzel l auf das äußere Zylinderrohr 2 übertragen, das in den Lagern 3 und 3 a drehbar gelagert ist: In dem äußeren Zylinderrohr 2 sind die Teleskoprohre 4 und 5 verschiebbar angeordnet, die jeweils aus einem Kolben 4 a bzw. 5 a und einer Kolbenstange 4 b bzw. 5 b bestehen. Die Kolben 4a und 5a sind mit zylindrischem Querschnitt und die Kolbenstangen 4 b und 5 b mit K-Profil versehen (4 b und 5 b im Schnitt A -B). From the drive, not shown, the drive torque is transmitted via the pinion l to the outer cylinder tube 2, which is rotatably mounted in the bearings 3 and 3a: In the outer cylinder tube 2, the telescopic tubes 4 and 5 are slidably arranged, each consisting of a piston 4 a or 5 a and a piston rod 4 b and 5 b exist. The pistons 4a and 5a have a cylindrical cross-section and the piston rods 4b and 5b have a K-profile (4b and 5b in section A-B).

In dem äußeren Zylinderrohr 2 ist zur Übertragung des Antriebsdrehmomentes auf das äußere Teleskop 4 eine Büchse 6 fest und gegen Verdrehung gesichert angeordnet, deren lichter Querschnitt dem K-Profil der Kolbenstange 4 b des äußeren Teleskopes 4 entspricht (Schnitt C-D).In the outer cylinder tube 2, a sleeve 6 is fixed and secured against rotation to transmit the drive torque to the outer telescope 4, the clear cross-section of which corresponds to the K-profile of the piston rod 4 b of the outer telescope 4 (section CD).

In dem äußeren Teleskoprohr 4 ist das innere Teleskoprohr 5 verschiebbar angeordnet. Zwecks weiterer Übertragung des Antriebsdrehmomentes ist in der Kolbenstange 46 des äußeren Teleskoprohres 4 die Büchse 7 fest und gegen Verdrehung gesichert angeordnet, deren lichter Querschnitt dem K-Profil der Kolbenstange 5 b des inneren Teleskoprohres 5 entspricht (Schnitt C-D).In the outer telescopic tube 4 , the inner telescopic tube 5 is arranged displaceably. For the purpose of further transmission of the drive torque, the sleeve 7 is fixedly and secured against rotation in the piston rod 46 of the outer telescopic tube 4, the clear cross section of which corresponds to the K-profile of the piston rod 5 b of the inner telescopic tube 5 (section CD).

Der Bohrandruck und die Kraft für das Aus- und Einfahren der Teleskope wird durch ein Hydrauliköl bewirkt. Das Hydrauliköl für den Bohrandruck und das Ausfahren der Teleskope gelangt über den Vorschubkanal 8 und die Vorschubringnut 9 des Spülkopfes 10, der auf dem Spülkopfträger 11 sitzt und in axialer Richtung durch die Platte 12 gehalten wird, und die Vorschubkanäle 13 und 13 a des Spülkopfträgers 11 vor die Vorschubkolbenfläche des äußeren Teleskoprohres 4. Für das Ausfahren des inneren Teleskoprohres 5 wird das Hydrauliköl durch die Vorschubbohrungen 14 der Vorschubkolbenfläehe des inneren Teleskopes 5 zugeführt.The drilling pressure and the force for extending and retracting the telescopes is provided by hydraulic oil. The hydraulic oil for the drilling pressure and the extension of the telescope passes through the feed channel 8 and the feed ring groove 9 of the flushing head 10, which sits on the flushing head carrier 11 and is held in the axial direction by the plate 12, and the feed channels 13 and 13 a of the flushing head carrier 11 in front of the feed piston surface of the outer telescopic tube 4. For the extension of the inner telescopic tube 5, the hydraulic oil is fed through the feed bores 14 to the feed piston surface of the inner telescope 5.

Das Hydrauliköl für den Einziehhub der Teleskoprohre 4, 5 wird über den Rückbubkanal 15 und die Rückhubringnut 16 des Spülkopfes 10, die Rückhubkanäle 17 und 1,7a des Spülkopfträgers 11 zugeleitet und gelangt über die Rückhubbohrungen 18 und 18a des äußeren Zylinderrohres 2 und den Rückhubzylinderraum 19 des äußeren Teleskoprohres 4 auf die Rückhubkolbenfläche des äußeren Teleskoprohres 4 und weiter durch die Durchlaßbohrungen 20 des äußeren 'rereskoprohres 4, den Ringraum 21 und die Überströmbohrungen 22 im Kolbenstangenteil 4e des äußeren Teleskoprohres 4 in den Rückhubzylinderraum 23 des inneren Teleskoprohres 5.The hydraulic oil for the retraction stroke of the telescopic tubes 4, 5 is fed via the return channel 15 and the return ring groove 16 of the flushing head 10, the return stroke channels 17 and 1,7a of the flushing head carrier 11 and passes through the return stroke bores 18 and 18a of the outer cylinder tube 2 and the return stroke cylinder space 19 of the outer telescopic tube 4 on the return piston surface of the outer telescopic tube 4 and further through the passage bores 20 of the outer telescopic tube 4, the annular space 21 and the overflow bores 22 in the piston rod part 4e of the outer telescopic tube 4 into the return stroke cylinder space 23 of the inner telescopic tube 5.

Zur Abdichtung der zylindrischen Teleskopkolben 4a und 5a gegen die zugehörigen Zylinder dienen die O-Ringe 33 und 34. Die Abdichtung der mit K-Profil versehenen Teleskopkolbenstangen 4 b und 5 b wird durch Stopfbüchsen bewirkt, die jeweils aus der Packung 35 bzw. 37 und der Gewindebüchse 36 bzw. 38 bestehen.To seal the cylindrical telescopic pistons 4a and 5a, the O-rings 33 and 34 serve The sealing of the provided with K-profile telescopic rods 4 against the associated cylinder b and 5 b is effected by glands, each of which consists of the package 35 or 37 and the threaded bushing 36 and 38 are made.

Zur Fortspülung des Bohrkleins wird Luft durch die Spülbohrung 24 und die Spülringnut 25 des Spülkopfes 10 in die Spülkanäle 26 des Spülkopfträgers 11 geleitet und gelangt über den zylindrischen Hohlraum 27 des Spülkopfträgers 11, das fest mit dem Spülkopfträger 11 verbundene Spülröhrchen 28, das fest mit dem Kolben 4a des äußeren Teleskoprohres 4 verbundene Spülröhrchen 29, die zentrale Spülbohrung 30 des inneren Teleskopes 5 und die Spülbohrung 31 der Bohrkrone 32 zum Bohrlochtiefsten.To the further flushing of the cuttings is air through the flushing holes 24 and the Spülringnut 25 of the flushing head 10 directed into the scavenging passages 26 of the Spülkopfträgers 11 and passes through the cylindrical cavity 27 of the Spülkopfträgers 11, the purge tube 28 fixedly connected to the Spülkopfträger 11, integral with the Flushing tubes 29 connected to piston 4a of the outer telescopic tube 4, the central flushing bore 30 of the inner telescope 5 and the flushing bore 31 of the drill bit 32 to the deepest point of the borehole.

Claims

Claims: 1. Rotary drilling device with a telescopic linkage, which is arranged displaceably in a rotatably mounted and the drive torque of the drive motor absorbing outer cylinder tube, characterized in that the telescopic tubes (4, 5) each consist of a piston rod (4b, 5b) and each a piston (4a, 5a) , the full surface of which can be acted upon with a pressure medium for pushing out and the annular surface for retracting the telescopic tubes.

2. Rotary drilling device according to claim 1, characterized characterized in that for torque transmission to the telescopic tubes (4, 5) these provided with piston profiles deviating from the circular shape and in hollow bores corresponding cross-section of the surrounding telescopic tubes (4) or the outer Cylinder tube (2) are performed.

3. Rotary drilling device according to claims 1 and 2, characterized in that for torque transmission, the telescopic piston rods (4 b, 5 b) are provided with a profile deviating from the circular shape and in the telescopic tube (4) or outer cylinder tube (2) surrounding them. arranged bushings (6, 7) are guided with a corresponding clear cross-section.

4. Rotary drilling device according to claims 2 and 3, characterized in that that as a cross-sectional profile deviating from the circular shape, a polygon with or without Corner rounding, preferably a K or oval profile, is used.

5. Rotary drilling device according to claim 1, characterized in that for the pressure medium supply for the advance and the return stroke of the telescopic tubes (4, 5) on a fixed to the outer cylinder tube (2) connected flushing head carrier (11) attached flushing head (10) each with one Advance and return stroke ducts (8, 15) and one advancement and return stroke ring groove (9, 16) each cut out on the inner wall of the flushing head (10) .

6. Rotary drilling device according to claims 1 and 5, characterized in that for the pressure medium supply for the advance of the telescopic tubes (4, 5) in the flushing head support (11) with the advancing ring groove (9) of the flushing head (10) connected feed channels (13, 13a ) and for the advance of the respective inner telescopic tube (5) in the piston (4a) of the telescopic tube (4) surrounding it, feed bores (14) are provided.

7. Rotary drilling device according to claims 1 and 5, characterized characterized in that for the pressure medium supply for the return stroke of the telescopic tubes (4, 5) in the flushing head support (11) with the return stroke ring groove (16) of the flushing head (10) standing return stroke channels (17, 17a) and in the wall of the outer cylinder tube (1) Rückhubrohrungen (18, 18 a) are arranged. B.

Rotary drilling device according to claims 1, 5 and 7, characterized in that for supplying the pressure medium for the return stroke of the respective inner telescopic tube (5) in the telescopic tube (4) surrounding it, there are through bores (20) connected to its return stroke cylinder space (19) Pressure medium lines (21) are arranged, which feed the pressure medium by means of overflow bores (22) to the return stroke cylinder space (23) of the inner telescopic tube (5).

9. Rotary drilling device according to claim 8, characterized in that an annular space (21) formed by two tubes (4b, 4c) arranged one inside the other serves as pressure medium lines. References considered: U.S. Patent No. 2,741,461.