DE157878C

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Publication number: DE157878C
Application number: DENDAT157878D
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT,PATENT OFFICE,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiefbohrvorrichtung, bei welcher das das Werkzeug bezw. das Gestänge tragende Seil auf eine Trommel gewickelt ist, welche durch eine Antriebsvorrichtung, beispielsweise durch einen Kurbeltrieb, in Schwingungen versetzt wird, wobei das Bohrseil von der Seiltrommel unmittelbar in das Bohrloch geleitet ist.
Von den bekannten Vorrichtungen unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß die Trommel in an sich bei Tiefbohrvorrichtungen bekannter Weise elastisch gelagert ist, um Prellschläge zu erzielen. Zu diesem Zwecke sind die Lager der Trommel in senkrechten Führungen verschiebbar angeordnet und mit Luftpuffern bekannter Art verbunden. Auf diese Weise ist es ermöglicht, daß sich die ganze Trommel mit dem Bohrseil auf- und abbewegen und sich unter dem Einfluß des Beharrungsvermögens der bewegten Teile frei in der vorgeschriebenen Bahn bewegen kann, ohne daß trotz einer verhältnismäßig großen freien Beweglichkeit der Trommel in senkrechter Bahn die Erzeugung ihrer Schwingbewegungen gehindert oder auch nur erschwert wird.The invention relates to a deep drilling device in which the tool BEZW. the rod-carrying cable is wound on a drum which is set in vibration by a drive device, for example by a crank drive, the drilling cable being guided from the cable drum directly into the borehole.
The invention differs from the known devices in that the drum is elastically mounted in a manner known per se in deep drilling devices in order to achieve bouncing blows. For this purpose, the bearings of the drum are arranged to be displaceable in vertical guides and are connected to air buffers of a known type. In this way it is possible that the whole drum with the drilling rope can move up and down and, under the influence of the inertia of the moving parts, can move freely in the prescribed path, without the drum being able to move vertically in spite of a relatively large free mobility of the drum the generation of their oscillating movements is prevented or even made more difficult.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dargestellt. Die Fig. ι bis 3 geben schematisch einen Aufriß, eine Stirnansicht und einen Grundriß.An exemplary embodiment of the device is shown in the drawing. the Fig. 1 to 3 give schematically an elevation, an end view and a plan.

Das Gestänge oder überhaupt das Bohrwerkzeug hängt wie üblich an einem Seil a. Dieses ist auf eine Trommel b gewickelt, deren Achse b^l in senkrecht geschlitzten Böcken c so geführt ist, daß sie mit der Trommel auf- und abbeweglich ist. Unter der Trommel ist ein Luftzylinder d angeordnet. Der Kolben e des Zylinders trägt vermittels zweier Stangen e¹ die Trommelachse b¹. Auf der letzteren sitzt lose eine Scheibe/, welche durch eine Schnecke/¹ mit der Trommel, die eine entsprechende Schneckenradverzahnung tragen muß, gekuppelt ist. Durch Drehung der Schnecke ist eine Verdrehung zwischen Trommel b und Scheibe /herbeizuführen. An die Scheibe / greifen zwei Stangen an, und zwar eine Schubstange g beim Zapfen g^x und eine Kolbenstange h bei h¹. As usual, the rod or the drilling tool is attached to a rope a. This is wound on a drum b , the axis b ^{l of} which is guided in vertically slotted blocks c so that it can be moved up and down with the drum. An air cylinder d is arranged under the drum. The piston of the cylinder e bears by means of two rods e ¹ the drum axis ^B1. On the latter sits loosely a disk / which ^{is coupled by a worm / 1} to the drum, which must carry a corresponding worm gear toothing. By turning the worm a rotation between drum b and disk / is to be brought about. Two rods engage the disk /, namely a push rod g at pin g ^x and a piston rod h at h ¹ .

Die Schubstange g führt zu einer Kurbel i und diese wird bei dem dargestellten Beispiel von einer Dampfmaschine I in Drehungen versetzt. Auf Böcken m¹ ist ein Luftzylinder m schwingbar gelagert. Der Kolben η ist durch die bereits erwähnte Kolbenstange h mit dem Zapfen h¹ der Scheibe / verbunden.The push rod g leads to a crank i and this is set in rotation by a steam engine I in the example shown. An air cylinder m is swingably mounted on brackets m ^1. The piston η is connected to the pin h ^{1 of} the disk / by the already mentioned piston rod h.

Unter dem senkrecht stehenden Luftzylinder d ist noch ein Pumpenzylinder ο angebracht. Der Kolben ρ dieses Zylinders steht durch einen Winkelhebel p¹ mit einer Kurbel p'² in Verbindung, welche auf derselben Welle wie die von der Maschine / getriebene Kurbel i sitzt. Die linke Seite dieses Pumpenzylinders steht nach der Zeichnung mit dem Raum q unter dem Kolben e im Zylinder d in \^erbindung, während für die rechte Seite ein Verbindungsrohr r zum Raum s im Zylinder m angegeben ist.A pump cylinder ο is also attached under the vertical air cylinder d. The piston ρ of this cylinder is connected by an angle lever p ¹ to a crank p ' ² , which sits on the same shaft as the crank i driven by the machine / driven. According to the drawing, the left side of this pump cylinder is connected to the space q under the piston e in the cylinder d , while a connecting pipe r to the space s in the cylinder m is indicated for the right side.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist die folgende: Die Bewegung er-The mode of operation of the device described is as follows: The movement

hält das Bohrwerkzeug naturgemäß von der Maschine / her, an deren Stelle aber auch eine beliebige andere Antriebsvorrichtung treten kann. Von der Kurbel i aus wird durch die Schubstange g die Scheibe / in Schwingungen versetzt, und an diesen Schwingungen muß die Trommel b mit dem Seil a teilnehmen, da diese Teile durch die Schnecke/¹ miteinander gekuppelt sind. Das Nachlassenholds the drilling tool naturally from the machine /, but any other drive device can take its place. From the crank i , the disc / is caused to vibrate by the push rod g , and the drum b with the rope a must take part in these vibrations, since these parts are coupled to one another ^{by the worm / 1.} The slacking off

ίο kann unbeeinflußt von dem Antrieb einfach durch entsprechende Drehung der Schnecke/¹ während des Betriebes erfolgen.ίο can be done unaffected by the drive simply by corresponding rotation of the worm / ¹ during operation.

In den Raum q des Zylinders d wird nun ein Luftkissen durch den Kolben e eingeschlossen, auf welchem der Kolben e und mithin die Trommel b mit dem Bohrwerkzeug aufruht. Da die Schubstange g in wagerechter Richtung auf die Trommel wirkt, der Tragkolben e sich aber senkrecht bewegt, so werden die Antriebs- bezw. Bewegungsverhältnisse für die Trommelschwingungen durch die Auf- und Abbewegbarkeit der Trommel nur wenig, jedenfalls aber nicht ungünstig beeinflußt werden. Da die Trommel nun beständig auf dem elastischen Luftkissen in q aufruht, so werden alle Stöße und Erschütterungen, die sich durch die Werkzeugbewegung bezw. durch die Massenwirkung der bewegten Teile ergeben, nicht auf den Antrieb übertragen, sondern von dem Luftkissen aufgenommen werden.In the space q of the cylinder d , an air cushion is now enclosed by the piston e , on which the piston e and consequently the drum b with the drilling tool rests. Since the push rod g acts in the horizontal direction on the drum, but the support piston e moves vertically, so the drive and respectively. Movement conditions for the drum vibrations are only slightly influenced by the up and down movement of the drum, but in any case not unfavorably. Since the drum now rests constantly on the elastic air cushion in q , all shocks and vibrations that are caused by the tool movement or. resulting from the mass action of the moving parts, are not transferred to the drive, but are absorbed by the air cushion.

Die unter dem Zylinder d angeordnete Luftpumpe ο pumpt nun beständig durch das Überleitungsrohr o¹ Luft in den Pufferraum q hinein, und wenn man die Ventile einstellbar macht oder in anderer Weise auf die Leistung der Pumpe einwirkt, so läßt sich das Luftkissen in q je nach dem wachsenden Gestängegewicht und überhaupt nach den jeweiligen Verhältnissen des Betriebes genauestens und in beliebiger Weise regeln.The air pump ο arranged under the cylinder d now constantly pumps air through the transfer ^{pipe o 1} into the buffer space q , and if the valves are made adjustable or the output of the pump is influenced in some other way, the air cushion in q can be adjusted depending on the growing weight of the boom and in general according to the respective conditions of the company precisely and in any way.

Diejenigen Massenwirkungen, welche beim Niedergang des Gestänges auftreten, werden aufgenommen oder doch abgeschwächt durch das Luftkissen s im Zylinder m. Bei jedem Niedergang des Gestänges bewegt sich der mit der Scheibe / verbundene Kolben η vor und komprimiert die in s eingeschlossene Luft. Beim Rückgang kommt die komprimierte Luft in günstiger Weise zur Unter-Stützung der Maschine beim Heben des Gestänges in Betracht. Auch die Spannung dieses Luftkissens läßt sich mit Leichtigkeit regeln, und zwar kann zu diesem Zweck der Raum s durch das Rohr r mit der rechten Seite der Luftpumpe op in Verbindung stehen. Der hintere Raum s¹ im Zylinder m kann durch Rückschlagventile if mit der Außenluft in Verbindung stehen, so daß bei der Bewegung des Kolbens η nach rechts die Luft aus dem Raum s^l herausgetrieben wird, während bei der umgekehrten Bewegung hier eine Luftverdünnung entsteht, welche die Wirkung des Druckluftkissens / unterstützt. In derselben Weise läßt sich im Zylinder d der Raum über dem Kolben e zur Unterstützung des Luftkissens in q mit heranziehen.Those mass effects that occur when the rod descends are absorbed or at least weakened by the air cushion s in the cylinder m. With each descent of the rod, the piston η connected to the disc / moves forward and compresses the air enclosed in s. During the decline, the compressed air is beneficial for supporting the machine when lifting the boom. The tension of this air cushion can also be regulated with ease, and for this purpose the space s can be connected to the right-hand side of the air pump op through the pipe r. The rear space s ¹ in the cylinder m can be connected to the outside air through check valves if, so that when the piston η is moved to the right, the air is driven out of the space s ^l , while the reverse movement results in a dilution of the air the effect of the compressed air cushion / supports. In the same way, the space above piston e in cylinder d can be used to support the air cushion in q .

Claims

Patent claim:

Deep drilling device with swinging cable drum, from which the drilling cable runs directly into the borehole, characterized in that the drum is mounted vertically movably in straight guides (c) on a known buffer cushion (q) in order to achieve bouncing blows.

1 sheet of drawings.