DE152651C

DE152651C -

Info

Publication number: DE152651C
Application number: DE1903152651D
Authority: DE
Filing date: 1903-06-23
Anticipated expiration: 1923-06-24

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Gegenstand der Erfindung ist eine mit Druckwasser betriebene Tiefbohrfreifallvorrichtung, welche den bekannten ähnlichen Vorrichtungen gegenüber den Vorteil aufweist, daß Stärke und Anzahl der Schläge des Bohrmeißels bei unveränderter Pressung des Druckwassers durch einfaches Heben oder Senken der Vorrichtung derart geregelt \verden können, daß eine Verringerung der

ίο Schlagstärke eine verhältnismäßige Steigerung der Hubzahl (und umgekehrt) bedingt.

Dies wird dadurch erreicht, daß der in einem über der Bohrlochsohle am ruhenden Bohrgestänge aufgehängten Arbeitszylinder durch den Druck des Spühvassers aufwärts bewegte und hierbei mit der Abfallvorrichtung in bekannter Weise lösbar verbundene Kolben nach erfolgter Lösung und freiem Abfall der Schlagvorrichtung gleichfalls abfällt und sich nach Zurücklegen eines der Abfallhöhe gleichen Weges wieder mit der Schlagvorrichtung kuppelt. Um den freien Abfall des Kolbens in dem mit Wasser gefüllten Arbeitszylinder zu ermöglichen, ist

der Kolben mit einer mittleren Öffnung versehen, welche durch ein Ventil geschlossen ist, solange der Kolben mit der Abfallstange verbunden ist.

Auf der Zeichnung ist die Vorrichtung im senkrechten Schnitt in Fig. 1 bei Beginn der Abwärtsbewegung der Abfallstange und in Fig. 2 bei Beginn der Aufwärtsbewegung des Kolbens dargestellt.

Die Vorrichtung besteht aus den beiden unten geschlossenen Zylindern A und B, die durch die Öffnungen b miteinander in Verbindung stehen; der ringförmige Kolben K trägt Klinken k, welche unter einem Bund r der hohlen, mit dem Meißel verbundenen Abfallstange 5 fassen. Letztere ist in dem unteren Verschlußstück der beiden Zylinder A und B geführt, wobei durch die Stopfbüchse -D eine Abdichtung erfolgt. Auf der Abfallstange S, die mit der Öffnung O versehen ist, ist ein Ventil V angeordnet.

Die Muffe m (oder ein Bund) der Abfallstange dient dem infolge des Meißelstoßes herabgleitenden Ventile V als Auflage. Die zur Kuppelung der Abfallstange mit dem Kolben K dienenden Klinken k öffnen sich beim Eintritt in eine Öffnung des oberen < Verschlußstückes L des Zylinders B.

Wird durch das Bohrgestänge R von einer über Tage aufgestellten Pumpe der Vorrichtung Druckwasser zugeführt, so tritt dieses aus dem Zylinder A durch die Öffnungen b in- den Zylinder B. Bei an der Bohrlochsohle stehendem Bohrzeug liegt der Kolben K auf dem Ventil V, welches seinerseits auf der Muffe m der Abfallstange aufruht. Der somit geschlossene Kolben wird durch das Druckwasser aufwärts bewegt, wobei sich das Ventil V etwas von der Muffe m abhebt, und nimmt die Abfallstange mittels der Klinken k mit nach oben. Das oberhalb des Kolbens in dem Räume C befindliche Wasser wird dabei durch die hohle Abfallstange zur Bohrlochsohle gedrückt. Bei dem Eintritt

der Klinken k in die Öffnung des Verschlußstückes L wird die Verbindung zwischen Kolben und Abfallstange gelöst, worauf diese mit dem Bohrzeug infolge der Schwerkraft abfällt und auf die Sohle des Bohrloches stößt. Der Bund r der Abfallstange nimmt dabei durch Aufschlagen das Ventil V mit und öffnet dadurch die Bohrung des Kolbens K, welcher infolge seiner Schwere

ίο der Abfallstange nacheilt. Der nachfallende Kolben streift sich über das obere Ende ,der nach erfolgtem Meißelstoß auf der Bohrlochsohle aufruhenden Abfallstange und kuppelt sich mit dieser durch die Klinken k. Der zur Aufwärtsbewegung erforderliche Schluß der Kolbenfläche λνίι-d durch weiteres Abfallen des ringförmigen Kolbens K bis zum Schluß des Ventiles V bezw. durch die Aufwärtsbewegung des letzteren durch den aufwärtsgerichteten Spülwasserstrom bewirkt.

Die Öffnung O der Abfallstange, welche beim Abfallen derselben einen Druckausgleich zwischen den Räumen B und C herbeiführt, sobald diese die Unterkante des Ventiles V überschritten hat, dient zur Erleichterung des Öffnens des Ventiles V.

Die Veränderung der Hub- oder Abfallhöhe und somit auch die Stärke des Meißelaufschlages läßt sich durch Veränderung des Abstandes zwischen Bohrlochsohle und dem die Auslösung der Abfallstange S bewirkenden oberen Verschlußstück L durch einfaches Heben oder Senken des Gestänges von über Tage aus erzielen. Es wird dabei unter Voraussetzung unveränderter Druckwassermenge mit einer Hubvergrößerung eine A^erringerung der Schlagzahl und mit einer Verkleinerung der Hubhöhe eine Steigerung der Hubzahl erreicht. Das Produkt aus Hubhöhe und Hubzahl ist bei den verschiedenen Werten derselben stets eine annähernd gleichbleibende Größe, welche nur durch die bei verschiedenen Fallhöhen verschiedenen Fallgeschwindigkeiten, nicht aber wie bei anderen ähnlichen Vorrichtungen durch tote Kolbenwege beeinflußt sein kann, da bei der Vorrichtung Abfall- bezw. Hubhöhe und Kolbenweg stets übereinstimmen.
Durch Veränderung der Druckwassermenge läßt sich die Schlagzahl gleichfalls beliebig beeinflussen, auch können durch Erhöhung des Wasserdruckes etwaige Meißelklemmungen ohne Anziehen der Rohrgestänge behoben werden. Das Umsetzen des Meißels kann in bekannter Weise von über Tage aus oder auch selbsttätig erfolgen. Ein starkes Bespülen der Bohrlochsohle bei Unterbrechungen der Meißelarbeit wird, wie bekannt, durch Anheben der Vorrichtung bewirkt, wobei das Wasser durch die Öffnungen b oberhalb des Kolbens in den Raum C eintritt und von diesem durch die Abfallstange S abfließt.

Besondere Vorkehrungen, welche die bei ähnlichen Vorrichtungen infolge Rückwirkung des abwärtswirkenden Feder- oder Wasserdruckes entstehenden Belastungswechsel im Gestänge zur Vermeidung von Erschütterungen desselben auszugleichen haben, sind bei der Vorrichtung nicht erforderlich, da das Gestänge stets in der gleichen Richtung belastet ist.

Das Druckwasser kann dem gegen das aufsteigende, mit Bohrschmand beladene Spülwasser stets abgeschlossenen Arbeitszylinder auch in anderer Weise zugeführt werden; ebenso können auch die lösbare Verbindung zwischen Abfallstange und Kolben und das Kolbenventil in anderer, dem Zweck entsprechender Art ausgebildet sein.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Hydraulisch betriebene selbsttätige Freifallvorrichtung mit einem unmittelbar oberhalb des Meißels am Gestänge angeordneten Arbeitszylinder und verstellbarer Hubhöhe, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubhöhe der Abfallvorrichtung mit dem Wege des durch das Druckwasser aufwärts bewegten und mit der Abfallvorrichtung" lösbar verbundenen Kolbens übereinstimmt, so daß bei unveränderter Druckwassermenge durch von über Tage aus bewirktes Heben oder Senken des Arbeitszylinders die Hubhöhe und somit die Schlagstärke der frei abfallenden Schlagvorrichtung derart geändert wird, daß eine Verringerung der Schlagstärke eine entsprechende Vergrößerung der Schlagzahl (und umgekehrt) bewirkt.

2. Eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die infolge der Schwerkraft abAvärts bewegte Abfallstange ein im Kolben befindliches Ventil (V) öffnet, wodurch der Kolben frei abfällt und sich wieder mit der nach dem Meißelstoße auf der Bohrlochsohle aufstehenden Abfallstange (S) kuppelt, wobei gleichzeitig der zur Druckwirkung erforderliche Schluß des Ventiles (V) erfolgt. no

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.