DE134927C

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Publication number: DE134927C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die in der Erdbohrtechnik in Verwendung stehenden sogenannten Schwungbäume sind einarmige Hebel, die an einem Ende gelagert, in der Mitte starr unterstützt sind, während auf dem anderen Ende das Bohrzeug aufgehängt ist. Diese sehr elastischen Schwungbäume werden durch Wippen in Schwingungen versetzt und ertheilen dadurch dem Bohrzeug die auf- und niedergehende Bewegung. Sie verlieren indessen mit der zunehmenden Tiefe des Bohrloches an Brauchbarkeit infolge der zunehmenden Last des Bohrgestänges; entspricht die Last der gröfsten Elasticität des Schwungbaumes, so wird dieser unbrauchbar.The so-called swing trees used in earth drilling technology are single-armed Levers that are supported at one end, rigidly supported in the middle, while on the other end of the drill is suspended. These are very elastic swing trees set in vibrations by rocking and thereby impart the drilling tool with the and declining movement. However, they lose with the increasing depth of the borehole of usability due to the increasing load on the drill string; corresponds to the load the greatest elasticity of the swing boom, it becomes unusable.

Diese einarmigen Hebel haben auch den Nachtheil, den Kraftweg nur einmal auf das Bohrzeug zu übertragen, mithin ist auch die Endgeschwindigkeit des Bohrzeuges gleich der Geschwindigkeit in dein Kraftwege, somit ist auch die Schlagwirkung von dieser abhängig und daher nicht ausgiebig.These one-armed levers also have the disadvantage, the power path only once on that To transmit drilling tool, therefore the final speed of the drilling tool is the same Speed in your power path, so the impact effect is also dependent on this and therefore not extensive.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf solche Tiefbohreinrichtungen, bei denen der einarmige Hebel, hier Schlagbaum genannt, mit endlosen Ketten ausgerüstet ist, an denen das Bohrgestänge hängt und die über das freie Ende des Schlagbaumes, sowie über eine Nachlafsvorrichtung und über die Stützrolle des Schlagbaumes laufen, zu dem Zwecke, den Kurbelhub auf das Bohrgestänge in dreifachem Mafse zu übertragen. Auf dieser Hubvergröfserungs-Vorrichtung ist sodann die Anordnung von Federn vorgesehen, die das Brechen des Gestänges verhindern, und zwar dienen die Federn einestheils dazu, das Gewicht des Gestänges auszugleichen und anderentheils den Bruch des Kurbelgetriebes zu verhüten.The present invention relates to such deep drilling devices in which the one-armed lever, here called a turnpike, is equipped with endless chains on which the drill pipe hangs and the over the free end of the barrier, as well as a follow-up device and run over the support roller of the barrier, for the purpose of triple the crank stroke on the drill pipe Transfer Mafse. On this stroke enlargement device then the arrangement of springs is provided, which prevent the breakage of the linkage, namely the The springs are partly used to balance the weight of the linkage and partly to counterbalance the weight of the rods To prevent breakage of the crank mechanism.

Die Einrichtung ist folgende. In dem Gerüst A ist die Antriebswelle α gelagert, die von dem Riemen c einer Antriebsmaschine und der Riemscheibe b gedreht wird. Diese Welle ist mit einer Kurbelkröpfung oder wie auf der Zeichnung mit einem Excenter d versehen, dessen Stange f mit der Welle e des Gleitstückes g verbunden ist. Das Gleitstück g bewegt sich bei Drehung der Hauptwelle α zwischen den Schienen des Gestelles A auf und nieder. Auf dem Gleitstück g sind die Federn i befestigt, weiche ein zweites Gleitstück k tragen. Unterhalb des Gleitstückes befinden sich die Federn j, die auf dem Querstück B des Gestelles aufruhen. Auf dem Gleitstück k ruht der Schlagbaum E mittels der Welle /, welche zwei Führungsrollen ο trägt. Zwei andere Führungsrollen ρ sind an dem vorderen Ende des Schlagbaumes gelagert. Aehnliche Führungsrollen q sind seitlich am Gestell A angebracht. Ueber diese Führungsrollen gleiten die Ketten r, die bei s in ein Kettenschlofs des Bohrgestänges t festgeklemmt sind. Die in sich geschlossenen Ketten r laufen aber auch über die auf der Welle u angebrachten Kettenräder einer bekannten Nachlafsvorrichtung, die an dem Querstück B des Gestelles gelagert ist und in bekannter Weise durch Handrad ν und Schnecke n> mit Schneckenrad w' gedreht wird, um das Gestänge entsprechend dem Vorgehen des Bohrers nachlassen zu können. Das hintere Ende desThe setup is as follows. In the frame A, the drive shaft is mounted α, the c from the belt of an engine and is rotated Riemscheibe b. This shaft is provided with a crank offset or, as in the drawing, with an eccentric d , the rod f of which is connected to the shaft e of the slider g . The slider g moves up and down between the rails of the frame A when the main shaft α rotates. The springs i, which carry a second slide k, are fastened to the slider g. Below the slide are the springs j, which rest on the crosspiece B of the frame. The barrier E rests on the slider k by means of the shaft /, which carries two guide rollers ο. Two other guide rollers ρ are mounted at the front end of the barrier. Similar guide rollers q are attached to the side of frame A. The chains r slide over these guide rollers and are clamped at s in a chain lock of the drill rod t. The chains r, which are closed in themselves, also run over the chain wheels of a known releasing device which is mounted on the shaft u and which is mounted on the crosspiece B of the frame and is rotated in a known manner by handwheel ν and worm n> with worm wheel w ' , around which To be able to slacken rods according to the procedure of the drill. The back end of the

Schlagbaumes ist durch ein Gelenk χ und eine Stange \ mit dem Bolzen y des unteren Gestellrahmens D fest verbunden.The turnstile is firmly connected to the pin y of the lower frame D by a joint χ and a rod \.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist die, dafs bei Drehung der Welle α das Gleitstück g auf- und niedergeht und der Schlagbaum an der bei / unterstützten Stelle diese Bewegung mitmacht und in Schwingungen versetzt wird. Da aber die vordere Rolle ρ des Schlagbaumes um das Doppelte von dem Drehpunkt χ entfernt ist als die Unterstützungswelle /, so wird diese Rolle eine doppelt so grofse Hubbewegung ausführen wie die Welle / des Schlagbaumes. Da nun ferner die Ketten r auf der Nachstelltrommel u festgeklemmt sind, so wird bei der Hubbewegung von / eine Länge gleich der des Excenterhubes auf der Rolle ο und ρ beim Aufwärtshub angezogen oder beim Abwärtsgang nachgelassen. Hieraus ergiebt sich, dafs das Gestänge t, das bei s an die Kette angeschlossen ist, einen Hub gleich dem dreifachen des Kurbel- oder Excenterhubes d ausführt.The mode of operation of this arrangement is that when the shaft α rotates, the slider g goes up and down and the barrier at the point supported by / takes part in this movement and is made to vibrate. But since the front roller ρ of the barrier is twice as far away from the pivot point χ as the support shaft /, this role will perform a lifting movement twice as large as the shaft / of the barrier. Since the chains r are now also clamped on the adjustment drum u , during the stroke movement of / a length equal to that of the eccentric stroke on the roller ο and ρ is tightened on the upstroke or relaxed on the downward gear. From this it follows that the linkage t, which is connected to the chain at s , performs a stroke equal to three times the crank or eccentric stroke d .

Mit dieser Anordnung läfst sich demnach ein dreimal so grofser Hub des Bohrzeuges wie der der Kurbel oder des Excenters erreichen, infolge dessen auch eine dreifache Endgeschwindigkeit des Bohrers, so dafs auch die Schlagwirkung und die Hubzahl um das Dreifache vergröfsert wird.With this arrangement, a three times larger stroke of the drilling tool can be achieved like that of the crank or the eccentric, as a result also a threefold The final speed of the drill, so that the impact effect and the number of strokes are also around Is enlarged three times.

Man kann die Schlagwirkung noch bedeutend vergröfsern, wenn man einen Prellklotz C benutzt und diesen so einstellt, dafs der Schlagbaum an den Prellklotz anstöfst, bevor der Hub der Kurbel oder des Excenters ganz beendet ist. In diesem Falle werden die Federn i zusammengedrückt und vermehren beim Abwärtsgange den Aufschlag des Bohrzeuges. Die Federn j dienen dazu, das Gewicht des Gestänges, das mit der zunehmenden Tiefe immer schwerer wird, auszugleichen, während die oberen Federn i gleichzeitig den Bruch des Kurbelgetriebes bei etwaigen Stöfsen verhüten.The impact effect can be significantly increased if one uses a bump block C and adjusts it so that the barrier bar hits the bump block before the stroke of the crank or the eccentric is completely finished. In this case the springs i are compressed and increase the impact of the drilling tool when walking downwards. The springs j are used to compensate for the weight of the linkage, which becomes heavier with increasing depth, while the upper springs i at the same time prevent the crank mechanism from breaking in the event of any bumps.

Verwendbar ist diese Anordnung bei der sogenannten Stofsbohrung mit Meifsel am steifen Hohlgestänge mit Wasserspülung, ferner bei dem kanadischen System mit der Rutschscheere, oder dem Seilbohrsystem mit der Rutschscheere am Seil,. oder bei dem Freifallbohrsystem. Man kann ohne Weiteres die eine oder die andere Bohrweise anwenden, indem man nur das Bohrstück der gewünschten Arbeitsweise einschaltet und erforderlichenfalls die Kurbel oder das Schwanzende des Schlagbaurnes oder des Prellklotzes verstellt. Ein weiterer Vorzug dieser Anordnung liegt darin, dafs man durch den kleinen Kurbelhub und durch die Vermehrung der Elasticität des Schlagbaumes mittels Federn die Antriebsmaschine sehr schnell, d. h. mit etwa 200 bis 300 Schlagen in der Minute, kann laufen lassen, und dafs ferner ein ruhiger Gang mit nur wenig Kraftverbrauch erzielt wird.This arrangement can be used for the so-called material drilling with a chisel at the stiffest Hollow rods with water flushing, furthermore with the Canadian system with the slide shear, or the rope drilling system with the slide scissors on the rope. or with the free fall drilling system. Man can easily use one or the other drilling method by only using the Turns on the drill bit of the desired mode of operation and, if necessary, the crank or the tail end of the impact block or the baffle block is adjusted. Another benefit of this Arrangement lies in the fact that the small crank stroke and the increase the elasticity of the barrier by means of springs the prime mover very quickly, d. H. with about 200 to 300 beats per minute, can let go, and also a quiet walk is achieved with little power consumption.

Statt zweier Ketten r kann man auch eine anwenden, doch ist dies weniger vorteilhaft, weil bei zwei Ketten die Verstellung des Bohrgestänges bequemer bewirkt werden kann. Die Uebertragung des Kurbelhubes auf das Gestänge ist aber nicht von der Anzahl der Ketten abhängig.Instead of two chains r one can also use one, but this is less advantageous because the adjustment of the drill rod can be effected more comfortably with two chains. The transmission of the crank stroke to the linkage does not depend on the number of chains.

Claims

Patent Claims:

One-armed barrier for deep boreholes with crank drive, characterized by the arrangement of endless chains fr) on which the drill rod (at s) is suspended and which over the free end (p) of the barrier, via a trailing device (u) and the support roller (0) run of the barrier, for the purpose of the triple translation of the crank stroke on the drill pipe.

In the stroke enlargement device specified under 1., the arrangement of springs (ij) i which prevent the linkage from breaking, the lower springs (j) counterbalancing the weight of the linkage, while the upper springs (i) prevent the crank mechanism from breaking.

1 sheet of drawings.