Flüsegkeita-Schlaggerät für Großloch-Drehbohrmaschinen,
Die Erfindung bezieht sich auf ein erfahren zum Durch-
bohren
von Gesteinsschichten wechselnder Härte mittels
Großloch-Drehbohrmaschinen sowie
auf die Bauweise dieser
Drehbohrmaschinen, Das Großlochbohren mit setzt grundsätzlich
geeignete Bohrmaschinen voraus, wenn .der Ver-
schleiß der Bohrwerkzeuge
in wirtschaftlichen Grenzen
bleiben soll..Vor allem-in härteren
Gesteinen maß die
Drehzahl der Bohrspindel und damit
die Schnittgeachviridigkeit der Bohrkrone in niedrigen Grenzen
bleiben,. wo-
bei ein entsprechend starken Bohrgestängb äür übertragung
des hohen Drehmomentes zum Abscheren der Gesteinespäne erforderlich
ist,- Weiter muß der Andruck des, Bohr=
Werkzeuges
so groß sein, daß der Gesteinswiderstand überwunden wird und die Schneide
um die Spantiefe in
das-Gestein eindringen kann. Bei zunehmender
Abstuapfuag der Schneiden nimmt dieser Widerstand stark au
und"iibersteigt sehr rasch die vorhandene Andruckkraft, Die !`olle
davon ist ein Schleifen das Bohrwerkzeugen auf der Bohrlochsohle,
wobei' kaum noch ein Bohrfortschritt zu vor-
zeichnen ist, andererseits
jedoch eine erhebliche Ab-
nutzung den Verkzeuges eintritt. Das
Merkzeug maß suegswecheelt oder nachgeschliffen worden,
wobei durch das
Gestängeziehen erhebliche Nebenzeiten
entstehen. Flüsegkeita Striker for large-hole rotary drills, the invention relates to an experienced drilling for transit alternating layers of rock hardness using large-hole rotary drilling and the construction of this rotary drills, the large-hole drilling principle requires appropriate drills when .the wear and tear of the drilling tools remain within economic limits soll..Vor all-in harder rocks the speed of the drill spindle and thus the Schnittgeachviridigkeit the drill bit measure remain low limits ,. WO to the high torque required to shear off the knitted A chips in a correspondingly strong Bohrgestängb äür transmission, - Further, the contact pressure must Bohr = tool be of so large that the rock resistance is overcome and penetrate the cutting edge to the depth of cut into the rocks may . With increasing Abstuapfuag of cutting this resistance increases sharply au and "iibersteigt very quickly the existing contact pressure, Die! 'Ol them is grinding the drilling tools on the bottom hole, where' hardly a drilling progress is drawing to upstream, on the other hand, however, a significant From - use enters the Verkzeuges the shopping stuff or measure suegswecheelt been reground, wherein the linkage formed by drawing considerable idle times..
Nun stehen zwar für harte Gesteinsformationen
Bohrwerk-.
zeuge mit Diamantbesatz oder Kegeirolleaneißel zur
Vorfügung. Abgesehen von wesentlich höheren Preis sind diese
Werkzeuge für die meist anstehenden, sehr wechselnden
-
Gesteinsachichten unterschiedlicher Härte nur mit ge-_
ringem Erfolg einzusetzen, da der Bohrfortschritt in
.
weicheren.Gesteinspartien wesentlich geringer als bei`
Verwendung von Hartmetall-Bohrkronen ist.
für ausgesprochene Hartgesteine hat sich das schlagen-
de Bohren-gut' bewährt, wobei entweder überschwere
Bohr-
hämmer oder sogenannte Veraenkbohrhämmer, die mit in-
dza Bohrloch wandern, verwendet werden. Bei unterschied-
liehen Gesteinshärten ergeben sich jedoch häufig Schwie-
rigkeiten, vor allem durch Festsetzen der Werkzeuge in-.
weichen Gesteinspartien. Außerdem sind die erreichbaren
Bohrtiefen begrenzt. Da die Versenkbohrhämmer häufig
mit Wasserspülung arbeiten, zum Schlagbetrieb jedoch
Druckluft benötigt wird"-ist ein teuren Doppelrohrge-
stänge erforderlich.
Es sind ferher flüssigkeitsbetriebene Schlegbohrvor-_
richtungen für Tiefbohrungen bekannt, die jedoch nicht
geeignet sind, auch horizontale und vertikal nach oben
gerichtete Bohrungen durchzuführen. Auch mit Druckwasser
betriebene Stoßvorrichtungen sind bekannt. Bei diesen:::
Vorrichtungen wird der Schlagkolben durch die lebendige
Kraft einer bewegten, plötzlich abgesperrtenWasseimenge
vorgeschleudert.und durch die Wirkung einer=Peder wäh-
rend des entstehenden Wasserrückschlages zurückbewegt.
Die,Erfindung will die Vorteile den drehenden.Großloch-
bohrens auch für härtere'Geateine wirtschaftlich
nutzbar
machen unter Verwendung der vorhandenen Bohrausrüstung::
Zu diesem Zweck kombiniert die. Erfindung ein-'-an
eich . bef-
kanntes Großlochbohrgerät mit einem an sich bekanaten-@"
flüssigkeitsbetriebenen Federsühlagwerk, das in Abhängig-
ksit von -der Härte des Gesteins während eiaiö:r-beliebigen
Zeitdauer in Tätigkeit gesetzt wird. Das Schlagwerk
et
$wiachen Bohtgestängs.und..Bohrkrone eingesetzt und=wird
vorzugsweise #mit dem vorhandenedn Spülmittel angotti:®fieü.
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Spülmittel gelangt durch die Rohrungen 16 und 17 des
Steuerkolbens
f1 und 18 des Zylinders 2 in den vorde-
ren Zylinderraum 19 und
damit gegen die Ringflä.ohe 20
des Schlagkolhens 21, Unter
der Druckwirkung der Spül-
flüssigkeit wird der Schlagkolben in
Richtung auf dis
Schraubenfeder 22 verschoben, wobei diese vorgespannt
wird. Die Schraubenfeder 22 kann auch ersetzt werden
durch einen
anders gearteten Kraftspeicher, wie z.B. einen in einen abgeschlossenen
Raum gehaltenen gasför-
migen Körper, ähnlich den bekannten
hydraulischen
Speichern. Im weiteren Verlauf der Rückwärtsbewegung
trifft der Kolbenzapfen 23 auf die Stirnfläche 24 des
Steuerkolbens
11 und verschiebt diesen rückwärta, bis
er die in Pig.
2 dargestellte Lage einnimmt. Die Boh-
rungen 15 des Steuerkolbens
11 sind verschlossen, so
daß der weitere Zustrom der Spülflüssigkeit
zum vorde-
ren Zylinderraum 19 unterbrochen ist. Gleichzeitig hat
sich
die Ringnut 25 am Kolbenschlagzapfen 26 so weit in
den vorderen
Zylinderraum 19 zurückbewegt, daß die in
diesem Raum befindliche Spülflüssigkeit
durch die Boh-
rungen 27 und 28 und die Bohrkrone 5 hindurch an der
Öffnung
39 austreten kann, Die Speicherenergie der . Schraubenfeder
22 schleudert den Schlagkolben auf den
im Bohrkronenhalter 4 fest
eingspreßten, gehärteten
Bolzen 29, der die kinetische Energie auf
die Bohrkrone
5 überträgt. Der Bohrkronenhalter 4 kann
eine begrenzte
Längsbewegung ausführen, weil der elastische Zwischen-
ring
30 sich unter der Wirkung den Schlages verformt.
Um die Schlagwirkung
nicht durch im vorderen Zylinder-
raum 19 zurückbleibende, inkompressible
Spülflüssigkeitsr®ste zu beeinträchtigen, wird dieser Raum auch dann
noch entleert, wenn im Verlaufe des Schlages die Ringnut
25 des Schlagzapfens 26 such so weit in Schlagrich-
tung verschiebt,
daß keine Flüssigkeit mehr durch die
Bohrungen 27 austreten kann, Durch
die Bohrungen 31, 32,
33 und 34 wird der Rest der Flüssigkeit
ins Preie abge-
leitet, wie aus Fig. 2, Steuerkolbenstellung
am unteren
Anschlag, ersichtlich. Der Rauaa 35 unter dem Steuerkol-
ben 11 wird dprch eine' Bohrung 36, die ebenfalls ins
. '
Freie führt, von eventuell durchtretender Spülfliissig-
keit entleert. Nach #beindeten Schlaghub Wird der eteuer-
körper 11 durch Besufschlagen der Ringfläche 14, die,
wie bereits vorher beschrieben, größer als die Liegen-
fluche 13 ist, wieder ,in die vorige Endlage (Tig.1) ver-
schoben, so daß das .rbeitespiel'von neuen beginnt.-
Die Drehbewegung des Bohrge$tgnges 1 wird über den
Schlagzylinder 2 durch ein Keilwellenprofil 37 am
vorderen verjüngten Teil 3, welches mit einem Geken-
profil des Bohrkronen#altera 4 zusamunenuirkt, auf
die
Bohrkrone 5 übertragen.
Well, boring mills stand for hard rock formations. tools with diamonds or Kegeirolleaneißel to Vorfügung. Aside from being much higher in price, these are Tools for the mostly upcoming, very changing -
Rock layers of different hardness only with ge-_
little success, since the drilling progress in .
softer rock parts are much smaller than in the case of '
Use of carbide drill bits is.
for very hard rock this has proven to be
de drilling-good ' proven, whereby either extremely heavy drilling
hammers or so-called verge hammer drills, which are
dza borehole walk, can be used. With different
rock hardness often results in difficult
skills, especially by fixing the tools in.
soft rock parts. Besides, those are achievable
Limited drilling depths. As the countersink hammers often
work with water flushing, however, for impact operation
Compressed air is required "- is an expensive double-pipe
rods required.
There are also liquid-operated hammers
directions for deep drilling known, but not
are suitable also horizontally and vertically upwards
to carry out directed bores. Even with pressurized water
powered jars are known. With these :::
The percussion piston becomes through the living devices
Force of a moving, suddenly blocked amount of water
thrown forward. and through the action of a = peder
rend of the resulting water flashback moved back.
The invention wants the advantages of the rotating.
economically viable Drills for tougher 'Geateine
make using the existing drilling equipment:
To this end, the. Invention a -'- to eich . bef-
well-known large hole drilling machine with a well-known @ "
fluid-powered spring-spring mechanism, which is dependent on
ksit of -the hardness of the rock during eiaiö : r- any
Period of time is put into action. The percussion et
$ wiachen Bohtgestängs.and..Bearing bit inserted and = is
preferably # with the available detergent angotti: ®fieü.
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Detergent passes through the Rohrungen 16 and 17 of the control piston f1 and 18 of the cylinder 2 in the vorde- ren cylinder space 19 and thus against the Ringflä.ohe 20 of the Schlagkolhens 21, fluid under the pressure effect of the flushing, the percussion piston is in the direction of dis coil spring 22 shifted, this being biased . The helical spring 22 can also be replaced by a different type of energy accumulator, such as a gaseous body held in a closed space , similar to the known hydraulic accumulators. In the further course of the backward movement, the piston pin 23 strikes the end face 24 of the control piston 11 and moves it backward until it reaches the in Pig. 2 assumes the position shown. The bores 15 of the control piston 11 are closed so that the further inflow of the flushing liquid to the front cylinder chamber 19 is interrupted. At the same time the annular groove 25 has moved back the piston hammer pin 26 so far into the front cylinder space 19, that the rinsing liquid contained in this space stanchions through the borings 27 and 28 and the drill bit 5 may pass to exit at the opening 39, the stored energy of the. Coil spring 22 hurls the hammer piston to the drill bit holder in fixed eingspreßten 4, hardened bolt 29, which transmits the kinetic energy to the drill bit. 5 The drill bit holder 4 can perform a limited longitudinal movement because the elastic intermediate ring 30 deforms under the effect of the impact. In order not to impair the impact effect by incompressible rinsing fluid residues remaining in the front cylinder space 19 , this space is also emptied if, in the course of the impact, the annular groove 25 of the impact pin 26 shifts so far in the impact direction that none More liquid can escape through the bores 27. The rest of the liquid is diverted into the pree through the bores 31, 32, 33 and 34, as shown in FIG. 2, control piston position at the bottom Stop, visible. The Rauaa 35 under the control piston
ben 11 is dprch a 'hole 36, which also into the . '
Free leads to any flushing fluid that may have passed through
emptied. After the two stroke stroke, the expensive
body 11 by beating the ring surface 14, which,
as already described, larger than the lounger
curse 13 is, again, in the previous end position (Tig.1)
pushed so that the "work game" begins again.
The rotary movement of the drill thread 1 is controlled by the
Impact cylinder 2 by a spline 37 on
front tapered part 3, which with a Geken-
profile of the drill bit # altera 4 together unaffected on the
Transfer drill bit 5.