DE18537C

DE18537C - Innovations in deep drilling devices

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Publication number: DE18537C
Application number: DENDAT18537D
Authority: DE
Original assignee: G. L. brückmann in Dortmund

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 5: Bergbau.CLASS 5: Mining.

G. L. BRÜCKMANN in DORTMUND. Neuerungen an Tiefbohrvorrichtungen.G. L. BRÜCKMANN in DORTMUND. Innovations in deep drilling devices.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 4. September 1881 ab.Patented in the German Empire on September 4, 1881.

Bekanntlich bildet das regelmäfsige Umsetzen des Bohrers beim Seilbetrieb die meisten Schwierigkeiten, welchen man zwar durch Anwendung complicirter Bohrer (Kronenbohrer) zu begegnen sucht, aber dafür den Nachtheil erntet, dafs das Eindringen derselben in das Gestein nicht so intensiv vor sich geht, als bei Verwendung gewöhnlicher zweiflügeliger Bohrer. Die Beseitigung dieser Schwierigkeiten sowohl, als auch die möglichst rasche Erledigung der einzelnen Functionen beim Bohren (Schlagen, Schlämmen, Verrohren), welches nicht allein die sichere Durchführung der Bohrung wahrscheinlicher macht, sondern auch die Bohrkosten wesentlich vermindert, ist der Zweck des Apparates.As is well known, the regular repositioning of the drill in rope operation is the most common Difficulties which can be met by the use of complicated drills (crown drills) seeks to meet, but reaps the disadvantage that their penetration into the rock is not as intense as when using an ordinary double-bladed drill. The elimination of these difficulties as well as the quickest possible settlement of the individual functions during drilling (hammering, slurrying, piping), which is not alone making the well more likely to be carried out safely, but also the cost of drilling the purpose of the apparatus is substantially reduced.

Auf einem drehscheibenartig zu bewegenden Gerüst A befinden sich die zum Einhängen und Aufholen des Bohrzeuges dienenden Lokomocbilen B und C, wovon erstere das zum Bohren benutzte Seil aufzutrommeln vermag, letztere zur Hülfsleistung beim Verrohren des Bohrloches, zum Drehen des Gerüstes und zur Aushülfe bei Beseitigung etwaigen Einklemmens des Bohrzeuges dient. Locomocbiles B and C, which are used to hang up and pull up the drilling equipment, are located on a frame A that can be moved in the manner of a turntable, the former being able to reel the rope used for drilling, the latter to aid in the casing of the borehole, to rotate the scaffolding and to help with removal Jamming of the drilling tool is used.

In der Mitte des Gerüstes, genau in der Achse des Bohrloches D, steht die direct wirkende Schlagmaschine E in solcher Höhe über der Bohrlochshängebank, dafs zwischen dieser und jener genügender Arbeitsraum F zum Verrohren des Bohrloches, Nachpressen der Röhren in losem Gebirge und zur Ausübung etwaiger Fangarbeit verbleibt. Die lichte Weite der hohlen Kolbenstange der Schlagmaschine mufs demnach so bemessen sein, als zum ungehinderten Durchgang des geräumigsten Bohrzeuges (Röhrentour mit äufserer Armatur) nothwendig ist. Der auf dem Gerüst aufgebaute Bohrthurm trägt die Seilscheiben G und H. An der Drehung des Gerüstes nehmen sämmtliche Maschinen und Seilscheiben gleichmäfsigen Antheil, mithin auch das am Seil befestigte, im Bohrloch befindliche Bohrzeug (Freifall, Fallklotz und Bohrer), so dafs beim Schlagen, unter gleichzeitiger Drehung des Gerüstes, das Umsetzen des Bohrers erfolgen mufs.In the middle of the framework, exactly in the axis of the borehole D, the direct acting hammer E stands at such a height above the borehole hanging bench that there is sufficient working space F between this and that for casing the borehole, re-pressing the tubes in loose rock and for carrying out any work Fishing remains. The clear width of the hollow piston rod of the percussion machine must therefore be dimensioned in such a way that it is necessary for the unimpeded passage of the most spacious drilling equipment (tube tour with external armature). The drill tower built on the scaffolding carries the sheaves G and H. All machines and sheaves take an equal part in the rotation of the scaffolding, including the drilling equipment attached to the rope and located in the borehole (free fall, dropping block and drill), so that when striking, while rotating the framework at the same time, the drill must be repositioned.

Die Dampfräume beider Kessel communiciren mittelst der Rohrleitung X, aus welcher der Dampf für die Schlagmaschine entnommen wird. Diese gegenseitige Unterstützung der Kessel vermindert etwaigen Aufenthalt durch unzureichende Dampfentwickelung und gestattet schnellste Aufholung des Bohrzeuges aus nicht unbedeutenden Tiefen. Das Drehen des Bohrthurmes geschieht durch Eingreifen eines Zahnrades J in eine auf I-Eisen verlagerte Zahnstange i, Fig. 4, welches mittelst der Achse K mit der treibenden Maschine Y und dem Bohrgerüst in Verbindung steht. Zur Vermeidung seitlicher Verschiebungen dienen die am Gerüst befestigten Rollen Z₁, Fig. 4, welche in der äufseren Kehle des I-Eisens gleiten.The steam chambers of both boilers communicate by means of the pipe X, from which the steam for the beater is taken. This mutual support of the boilers reduces any downtime caused by insufficient steam generation and allows the drilling equipment to be picked up quickly from not insignificant depths. The drilling tower is turned by engaging a toothed wheel J in a rack i, FIG. 4, which is shifted to iron and which is connected to the driving machine Y and the drilling frame by means of the axis K. _{The rollers Z 1} , Fig. 4, which are attached to the frame and slide in the outer groove of the I-iron, serve to avoid lateral shifts.

Die Fig. 5 bis 12 enthalten Details der Schlagmaschine, von welchen Fig. 5 links Ansicht, rechts Längenschnitt derselben im Zustand der Entweichung des gebrauchten Dampfes, also mit niedergehendem Kolben ä_u darstellt. Der Dampf wirkt nur kolbenauftreibend. Der Niedergang des Kolbens erfolgt durch das Uebergewicht des Bohrseiles bezw. Gestänges. Die beiden Enden der hohlen Kolbenstange a sind mit Ringen b b_y versehen, welche mittelstFigs. 5 to 12 provide details of the impact machine, of which Fig. 5 left view, right section of the same length, etc. in a state of leakage occurs, the used steam, that is with piston niedergehendem represents _u. The steam only has a piston-expanding effect. The decline of the piston is due to the excess weight of the drill rope BEZW. Linkage. The two ends of the hollow piston rod a are provided with rings bb _y , which mean

seitlicher Ohren mit den aufserhalb des Schlagcylinders d sich bewegenden Zugstangen c C₁ verbunden sind. Die Verlängerungen Z der Ohren des unteren Ringes b_x gleiten in Führungen (e, Fig. 7, Ober-, Fig. 8 Seitenansicht; die conforme linke Hälfte fehlt) und verursachen bei Erreichung der Stellschraube f die plötzliche Hemmung des Kolbenaufganges. Sie dienen also nicht allein zur Verhinderung der Kolbendrehung, sondern auch zur Herbeiführung der Reaction des aufgehenden Bohrseiles oder Gestänges, welche zur Wirksamkeit der meisten Freifallstücke für Maschinenbohrungen erforderlich ist.lateral ears are connected to the pull rods c C ₁ moving outside of the percussion cylinder d . The extensions Z of the ears of the lower ring b _x slide in guides (e, Fig. 7, top, Fig. 8 side view; the conforme left half is missing) and cause the piston rise to be suddenly blocked when the adjusting screw f is reached. So they serve not only to prevent the piston from rotating, but also to bring about the reaction of the rising drilling rope or rod, which is necessary for the effectiveness of most freefall pieces for machine bores.

Zur Bewegung des Schiebers g dient aufser einem hier nicht gezeichneten Handhebel der Hebel h, welcher abwechselnd durch die an einer der Zugstangen Cc₁ befestigten Knaggen H₁ erfafst wird und dadurch die passende Schieberstellung herbeiführt. Soll der Hub verändert, z. B. verkürzt werden, so wird der Knaggen I₁ weiter nach oben, also näher nach i hin, befestigt. Mit der Verkürzung des Hubes bedarf es auch des Niederschraubens der Stellschraube/, Fig. 8, damit dieselbe von den Armen Z behufs Hemmung des Kolbenhubes erreicht wird. Die Befestigung des Bohrseiles an der Kolbenstange α erfolgt mittelst der Vorrichtung Fig. io, Ii und 12, wovon Fig. io Oberansicht, Fig. 12 Seitenansicht unter Andeutung der hohlen Kolbenstange α mit dem Ring b in punktirten Linien, und Fig. 11 einen Horizontalschnitt p-pi innerhalb der hohlen Kolbenstange darstellt. In dem Deckel m, Fig. 10 und 12, befindet sich ein Schlitz /, durch welchen die Vorrichtung an das Bohrseil ί so weit geschoben werden kann, dafs letzteres von der an den Schraubenspindeln p p_x hängenden geöffneten Klammer k umfafst werden kann. Durch Schliefsen der Klammer, deren innere Fläche den Seilunebenheiten angepafst ist, mittelst der Schrauben 11, Fig. 11, wird das Seil an geeigneter Stelle fest mit der Vorrichtung verbunden und diese alsdann so weit in das hohle Kolbenrohr gehängt, bis der Deckel m den oberen Rand des Kolbenrohres bezw. des Ringes b erreicht. Eine Befestigung des Deckels m mit der hohlen Kolbenstange findet nur in so weit statt, als der Schlitz / und die Aussparung I₁ im Deckel um Nasen w, Fig. 6, greifen, welche auf dem Ring b angebracht sind und dadurch ein conformes Drehen der Vorrichtung bezw. des daran befestigten Seiles mit der Kolbenstange bezw. der ganzen Einrichtung veranlassen. Durch Aufwickelung des Bohrseiles auf die Seiltrommel kann die Vorrichtung ohne weitere Umstände aus der hohlen Kolbenstange herausgeholt und durch Oeffnen der Klammer k und durch seitliches Abschieben vom Seile entfernt werden. Die Last des im Bohrloch hängenden Seiles giebt dem Deckel genügende Befestigung auf dem Kolbenrohr. Auf dem Deckel befinden sich zwei Schraubenmuttern 0 O₁ befestigt, in welchen die in der Klammer k sich drehenden Spindeln Pp₁ auf- und abwärts bewegt werden. Zur Bewegung dieser Spindeln dienen die Schneckenräder q q_x nebst Schnecke und Kurbel r_x. Mit dem Tieferwerden des Bohrloches werden die Spindeln niedergeschraubt. Nach vollständigem Ausschrauben derselben wird die Klammer k gelöst, um nach erfolgtem Zurückschrauben der Spindeln an einer geeigneten höheren Stelle des Seiles befestigt zu werden. Die erforderliche Ausgleichung des Bohrseil-(Gestänge-) Uebergewichtes wird durch den in Fig. 9 in Oberansicht dargestellten und in Fig. s punktirt angedeuteten Gegenbalancier bewerkstelligt. Derselbe bewegt sich an Zapfen des Ringes ^₁ um den Bolzen ß, welcher sich in einem um die Achse t schwingenden Hängelager u befindet. Das Gegengewicht ν ist verschiebbar. Der hier beschriebene Bohrapparat ist nicht allein für Flach- und Rundseilbohrungen geeignet, sondern findet auch zweckmäfsige Verwendung bei drehenden Bohrungen mittelst Gestänge und Schappe (halbrundem Erdbohrer) oder Schneckenbohrer, sowie stofsenden Bohrungen mit und ohne Freifall, mit oder ohne Anwendung hydraulischer Schlammspülung. Eine Combination von Seil und Gestänge ist ebenfalls möglich. In addition to a hand lever not shown here, the lever h is used to move the slide g , which is alternately grasped by the lugs H ₁ attached to one of the tie rods Cc ₁ and thereby brings about the appropriate slide position. Should the stroke be changed, e.g. B. be shortened, the lug I _{1 is} attached further up, so closer to i. With the shortening of the stroke it is also necessary to unscrew the adjusting screw /, Fig. 8, so that the same is reached by the arms Z for the purpose of inhibiting the piston stroke. The fastening of the Bohrseiles on the piston rod α of the device by means of Fig. Io, Ii and 12, of which Fig. Io top view, FIG. 12 side view indication of the hollow piston rod α with the ring b in dotted lines, and Fig. 11 is a horizontal section represents p-pi within the hollow piston rod. In the cover m, FIGS. 10 and 12, there is a slot / through which the device can be pushed onto the drilling rope ί so far that the latter can be encompassed by the open clamp k hanging from the screw spindles pp _x. By Reasoning of the clip, whose inner surface is angepafst the cable irregularities, the screws 11, Fig means. 11, the cable to a suitable place with the apparatus is connected to and then so far into the hollow piston tube suspended until the lid m the top Edge of the piston tube respectively. of ring b reached. A fastening of the cover m with the hollow piston rod takes place only as far as the slot / and the recess I ₁ in the cover around lugs w, Fig. 6, which are attached to the ring b and thereby a conformes turning of the Device respectively. the attached rope with the piston rod BEZW. the whole facility. By winding the drilling rope onto the rope drum, the device can easily be taken out of the hollow piston rod and removed from the rope by opening the clamp k and pushing it sideways. The load of the rope hanging in the borehole gives the cover sufficient fastening on the piston tube. On the cover there are two screw nuts 0 O ₁ , in which the spindles Pp ₁ rotating in the bracket k are moved up and down. The worm wheels qq _x together with the worm and crank r _x serve to move these spindles . As the drill hole gets deeper, the spindles are screwed down. After it has been completely unscrewed, the clamp k is released in order to be attached to a suitable higher point on the rope after the spindles have been screwed back. The necessary compensation of the excess weight of the drilling cable (rod) is achieved by the counterbalance shown in top view in FIG. 9 and indicated by dotted lines in FIG. The same moves on the pin of the ring ^ ₁ around the bolt ß, which is located in a hanger u swinging about the axis t . The counterweight ν can be moved. The drilling apparatus described here is not only suitable for flat and round cable bores, but is also used for rotating bores by means of rods and scoops (half-round auger) or auger, as well as impact bores with and without free fall, with or without the use of hydraulic mud flushing. A combination of rope and rods is also possible.

Claims

Patent claim:

The arrangement of a rotatable drilling tower for the purpose of rotating the drill bit with a on the same percussion machine standing in the axis of the borehole, its hollow piston rod the passage of the drill is permitted.

1 sheet of drawings.