DE1946733C

DE1946733C - Control arrangement for a rock and earth auger for rotary drilling

Info

Publication number: DE1946733C
Authority: DE
Inventors: Nils Gunnar Jakobsberg Jonsson (Schweden)
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Publication date: 1972-08-10

Description

1 21 2

The invention relates to a control tube 23 released. The pressure medium passes through a

' nung für ein Gesteins- und Erdbohrgerät zum Leitung 25 auf den Kolben 24 α.'tion for a rock and earth drilling device to the line 25 on the piston 24 α.

Rotary drilling with two pressure-actuated catching The drill string 23, which is designed as a tube, consists Devices with clamping jaws for clamping a plurality of tubular elements and one through one

eines Bohrgestänges bei dessen Ziehen, Einlassen und 5. Schraubverbindung gehaltenen Bohrkopf 26. Füra drill string when it is pulled, let in and 5. the drill head held by a screw connection 26. For

Interception, the one safety device axially fixed rock bores, the drill head 26 from a

gelegt und die andere rotierend und in axialer Rieh- rohrartigen Diamantbohrkopf und das erste Elementplaced and the other rotating and in an axial Rieh- tube-like diamond drill head and the first element

tung hin-und hergehend antreibbar ist. aus einem sogenannten Kernrohr zum Aufnehmendevice can be driven back and forth. from a so-called core tube for picking up

The known control arrangements of such drilling a drill core exist. Via a connector 49

gerate besitzen eine Vielzahl von handbetätigten ίο wird Spülung in das Bohrrohr geleitetdevices have a large number of hand-operated ίο flushing is directed into the drill pipe

Control organs. It is therefore not easy to use a reversible, pressure medium-operated rotary motor

derartigen Bohrgeräten umzugehen, und die Bedie- 32 treibt die Spannvorrichtung 27 über ein aus denTo deal with such drilling devices, and the operator 32 drives the clamping device 27 via a

nungsperson muß geschult sein. Getrieberädern 33 und 34 bestehendes Getriebe an.The operator must be trained. Gears 33 and 34 existing gear.

Aufgabe der Erfindung ist es, oine Steueranordnung Das Getrieberad 33 ist mit der Abgangswelle des der eingangs genannten Art zu schaffen, welche mit 15 Rotarymotores 32 durch einen Splint 35 und das wenigen Steuerorganen zur Steuerung der Fangvor- Getrieberad 34 mit dem Gehäuse 28 der Spannvorrichtung auskommt, so daß die Bedienung des Bohr- richtung 27 durch einen weiteren Splint 35 verbun-. gerätes einfacher ist. den. Der Rotarymotor 32 besitzt zwei gegenein-The object of the invention is to oine control arrangement. The gear wheel 33 is connected to the output shaft of the to create the type mentioned, which with 15 rotary motor 32 by a cotter pin 35 and the few control organs for controlling the safety gear 34 with the housing 28 of the clamping device so that the operation of the drilling direction 27 is connected by a further cotter pin 35. device is easier. the. The rotary motor 32 has two opposing

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch ge- anderwirkende Anschlußleitungen 36 und 37. Wird löst, daß die eine der Fangvorrichtungen zur ao Druckmittel durch die Leitung 36 geführt, rotiert der Klemmstellung hin vorbelastet und bei gleichzeitiger Motor 32 nach vorwärts, bei Beaufschlagung der Druckbeaufschlagung oder Druckentlastung beider Leitung 37 mit Druckmittel nach rückwärts.
Fangvorrichtungen jeweils entgegengesetzt zur ande- Das Druckmittel gelangt von einer Leitung 38 ren Fangvorrichtung in die Offen- bzw. Klemm- durch eins Ringnut 39 und einen Kanal 40 im Spannstellung umschaltbar ist. as gehäuse 28 in die Spannvorrichtung 27. Lecköl kannAccording to the invention this object is achieved by mutually acting connecting lines 36 and 37. If one of the safety devices is guided to the pressure medium through line 36, the clamping position rotates preloaded and with simultaneous motor 32 forward, when pressure is applied or both pressure is released Line 37 with pressure medium backwards.
Catching devices in each case opposite to the other- The pressure medium passes from a line 38 ren catching device in the open or clamping through an annular groove 39 and a channel 40 in the clamping position can be switched. The housing 28 in the clamping device 27. Leak oil can

The following is a preferred embodiment via an annular gap 41 between the rotating

beispiel der Erfindung unter Einbeziehung der Spannvorrichtung 27 und einem festen Gehäuse 29Example of the invention including the tensioning device 27 and a fixed housing 29

Drawing described in more detail. It shows stepping through. This oil is collected and thrown through F i g. 1 is a partially sectioned side view of a return line 42 routed to a sump 52,

senkrecht stehenden Gesteins- und Erdbohrgerätes, 30 Im Spanngehäuse 28 befindet sich ein buchsen-vertical rock and earth drilling device, 30 In the clamping housing 28 there is a bushing

- F i g. 2 eine teilgeschnittene Frontansicht des Bohr- ähnliches Kolbenelement 43, das Flansche besitzt und- F i g. 2 is a partially sectioned front view of the drilling-like piston element 43 having flanges and

gerätes nach F i g. 1, aus einem elastischen Material besteht und das durchdevice according to FIG. 1, consists of an elastic material and that by

F i g. 3 shows an enlarged section along which a spacer sleeve 44 and a cover 45 are removed. Section line IH-III in F i g. I, tightly clamped. If the line 38 with F i g. 4, an enlarged section along which pressure medium is applied, presses the piston element Section line IV-IV in FIGS. 1 and S, 43 four clamping jaws 46 of the clamping device 27 5 shows an enlarged safety catch against the tubing 23. Leaf springs 47 are between

tung im Schnitt längs der Schnittlinie V-V in Fig. 1 sehen den einzelnen Klemmbacken46 eingesetzt, umDevice in section along the section line V-V in Fig. 1 see the individual jaws 46 used to

und 4, diese in ausgerückter Position zu halten, solange dieand 4 to keep them in the disengaged position for as long as the

F i g. 6 the schematic representation of the pressurized 40 line 38 is pressureless. The jaws 46 are of

mittelsystems für das in den Fig. 1 bis 5 gezeigte Führungsstiften48 gehalten, die das Drehmomentmeans system for the guide pins 48 shown in Figs. 1 to 5 held, which the torque

Drilling rig. directly from the clamping housing 28 onto the clamping jaws The drilling device of FIGS. 1 to 5 has a front .46 transferred so that the piston element43 at Push rod 11 carried by tendons 12 rotation of the tensioner no torque

und festgelegt ist. Die Vorschubstange kann aller- 45 ausgesetzt ist.and is set. The pushrod can be exposed to anything.

dings auch auf einem fahrbaren Rahmen oder auf In der schematischen Darstellung der F i g. 6 sinddings also on a mobile frame or on In the schematic representation of FIG. 6 are

anderen zweckmäßigen Konstruktionen montiert sein. die Spannvorrichtungen 21 und 27, der Vorschub-other appropriate constructions. the clamping devices 21 and 27, the feed

A carriage 13 carrying a drill 14 is motor 17, the rotary motor 32 and the lines 18,

längs der Vorschubstange 11 von zwei paraHelen 19,25,36,37,38 und 42 dargestellt. Mit 51 ist einshown along the feed rod 11 by two paraHeles 19, 25, 36, 37, 38 and 42. At 51 is a

Chains 15, a chain 16 and a pressure medium unit combined from a 50 marked, Cylinder and a reciprocating piston- that consists of a sump 52 and one of one

stange 20 bestehendem Vorschubmotor 17 längsver- Ε-Motor angetriebenen Pumpe 53 besteht. Normaler-Rod 20 existing feed motor 17 longitudinally Ε-motor driven pump 53 consists. Normal

schiebbar geführt. Der Vorschubmotor 17 weist zwei weise ist dieses Druckmittelaggregat 51 etwas ent-slidably guided. The feed motor 17 has two ways, this pressure medium unit 51 is slightly different.

Pressure medium lines 18 and 19 on. If set up far from the drill rig. The pump 53 Line 18 is acted upon with pressure medium, 55 supplies pressure medium, preferably pressure oil, via a

der Kolben 20 ein, und die Kette 16 zieht den Hauptleitung 54 zu einem Steuergerät 56, das durchthe piston 20, and the chain 16 pulls the main line 54 to a control unit 56, which through

Slide 13 forward, d. H. in Fig. 1 downwards. dash-dotted lines is indicated. The pump If, however, pressure medium via the line 19 in is preferably pressure compensated, so that it is oil with

den Zylinder geleitet, wird der Schlitten 13 von den konstantem Druck abgibt. Durch eine Rückleitung 55guided the cylinder, the carriage 13 is discharged from the constant pressure. Through a return line 55

Chains 15 backwards, d. H. in Fig. 2 after opening 60, the oil is transferred from control unit 56 to sump 52

würts gezogen. , zurückgeführt.Würts pulled. , returned.

Eine stationäre Spannvorrichtung 21 befindet sich Über die Hauptleitung 54 wird ein von Hand beam vorderen Teil der Vorschubstange 11. Durch in tätigbares Steuerventil 57 für den Rotarymotor 32 Fig. 3 gezeigte Bellevillefedcrn werden Klemm- mit Druckmittel beaufschlagt. Das als Rotationsbacken 22 in Eingriff mit einem als Bohrrohr 23 65 steuerventil bezeichnete Ventil 57 besitzt drei ausgeführten Bohrgestänge gehalten. Durch die Schaltpositioncn, die in Fig. 6 als Quadratea, h, c Wirkung des Druckmittels auf einen Kolben 24 α gekennzeichnet sind. Steht das Rotatioiisstcuervcntil werden die Spannbacken 22 entlastet und vom Bohr- in der gezeigten Position b, sind die Leitungen 36,37A stationary tensioning device 21 is located. Via the main line 54, a front part of the feed rod 11 is hand-beamed. By means of Belleville springs shown in the actuatable control valve 57 for the rotary motor 32, FIG. 3, pressure medium is applied to clamping. The rotary jaw 22 in engagement with a valve 57 designated as a drill pipe 23 65 control valve has three executed drill rods held. By the switching positions, which are identified in Fig. 6 as squares a, h, c Effect of the pressure medium on a piston 24 α. When the rotary valve is in position, the clamping jaws 22 are relieved and the lines 36, 37 are in the position shown b from drilling

mit der Rücklaufleitung 55 verbunden und der die Ventile 70 und 71 mit der Leitung 18 anstatt mit Rotarymotor steht In Schaltstellung α ist die Leitung der Leitung 19 verbunden.connected to the return line 55 and the valves 70 and 71 with the line 18 instead of Rotary motor is stationary In switching position α, the line of line 19 is connected.

36 vom Hauptkanal 54 mit Druckmittel beauf- Im Leerlauf befinden sich das Rotationssteuer-36 pressurized from the main channel 54 with pressure medium.

schlagt und die Leitung 37 über die Rücklaufleitung ventil 57 und das Vorschubsteuerventil 58 in Neutral-55 entlastet. In dieser Schaustellung arbeitst der 5 stellung, d.h. in Position6. Das Gestänge23 wird Rotarymotor 32 im Vorlaut In der Stellung c ist die dann von der stationären Fangvorrichtung 21 gehal-Leitung36 drucklos und die Leitung 37 mit Drucköl ten. Zum Anfahren des Bohrbetriebes wird zuerst beaufschlagt, so daß der Rotarymotor 32 im Rück- das Vorwahlventil 61 in Position b und danach das. lauf arbeitet. Rotationssteuerventil 57 in Schaltposition α bewegtstrikes and the line 37 is relieved via the return line valve 57 and the feed control valve 58 in neutral 55. In this display position the 5 work, ie in position 6. The linkage 23 is rotary motor 32 in the forward position in position b and then that. running works. Rotation control valve 57 moved to switching position α

Die Axialbewegung der Bohrmaschine 14 wird von. io Das Drucköl kann nunmehr über die Verbindungseinem von Hand betätigten Steuerventil gesteuert, leitung 62 zu den Fangvorrichtungen 21 und 27. das im folgenden als Vorschubsteuerventil bezeichnet strömen, so daß gleichzeitig die Fangvorrichtung 27 wird. Dieses Vorschubsteuerventil 58 besitzt gleich- den Bohrstrang umgreift, die Fangvorrichtung 21 den falls drei Schaltpositionen a, b und c. Steht das Ventil Bohrstrang losläßt und die Fangvorrichtung 27 zu 58 in der eingezeichneten Stellung 6, sind beide Zu- 13 rotieren beginnt Sobald nun das Vorschubsteuerleitungen 18,19 des Vorschubmotores 17 mit dem ventil 58 in seine Schaltposition α geschoben wird, Rücklauf 55 verbunden und es erfolgt keine Axial- beginnt der Vortrieb der Bohrmaschine 14. Der Vorbewegung. Steht auch das Rotationssteuerventil 57 trieb stoppt automatisch, wenn die Kolbenstange 20 in der Position b, ist die Hauptleitung 54 direkt mit des Vorschubmotores 17 ihre eingezogene Anschlagdera Rücklauf 55 verbunden und das gesamte Bohr- ao position erreicht, vorausgesetzt, daß das Vorschubgerät arbeitet im Leerlauf. Das Vorschubsteuerventil steuerventil 58 nicht geschaltet wird, bevor diese 58 wird mit Drucköl über eine' von der Stellung des Anschlagposition erreicht ist. Rotationssteuerventils 57 unabhängige Leitung 59 Wenn das Rotatibnssteuerventil 57 in seine beaufschlagt. Steht dieses Vorschubsteuerventil 58 in Neutralposition b zurückgeschaltet wird, wechselt das Position α, wird die Leitung 18 mit Druckmittel be- »5 Einrücken der Einspannvorrichtungen 21 und 27 und aufschlagt und die Leitung 19 über den Rücklauf 52 ein weiteres Rohrelement kann von Hand auf den drucklos. Die Bohrmaschine 14 rückt dann vor. Bei Bohrstrang 23 aufgeschraubt werden. Danach wird eingelegter Schaltstellung b wird dagegen die Leitung der Anschluß 49 auf das Ende des Bohrstranges 19 mit Druckmittel beaufschlagt und die Leitung 18 wieder aufgeschraubt. Wird das Vorschubsteuerventil drucklos. Die Bohrmaschine 14 wird jetzt zurück- 3g 58 in seine Schaltposition c bewegt, wird der Bohrer gezogen. bis zu seiner eingezogenen Position, die durch dieThe axial movement of the drill 14 is of. io The pressure oil can now be controlled via the connection of a manually operated control valve, line 62 to the safety devices 21 and 27, which is referred to below as the feed control valve, so that the safety device 27 is at the same time. This feed control valve 58 also encompasses the drill string, and the safety device 21 encompasses three switching positions a, b and c. Is releases the valve drill string and the capturing device 27 to 58 in the drawn position 6, are both rotate inlet 13 is now the feed Motores 17 with the is valve pushed α in its switching position 58, return 55 begins as soon as the feed control lines 18,19 connected and If there is no axial advance, the drilling machine 14 begins. The forward movement. If the rotary control valve 57 is also driven, it stops automatically when the piston rod 20 is in position b, the main line 54 is directly connected to the feed motor 17, its retracted stop, the return 55, and reaches the entire drilling position, provided that the feed device is idling . The feed control valve control valve 58 is not switched before this 58 is reached with pressure oil over a 'from the position of the stop position. Rotation control valve 57 independent line 59 when the Rotatibnssteuerventil 57 pressurized in its. If this feed control valve 58 is switched back to the neutral position b , the position α changes, the line 18 is loaded with pressure medium and the clamping devices 21 and 27 are engaged and the line 19 via the return 52 another pipe element can be manually depressurized . The drill 14 then advances. For drill string 23 to be screwed on. Thereafter, switched position b is engaged, on the other hand, the line of the connection 49 is acted upon with pressure medium on the end of the drill string 19 and the line 18 is screwed on again. If the feed control valve is depressurized. The drill 14 is now moved back 3g 58 into its switching position c , the drill is pulled. up to its retracted position determined by the

Die Zuleitungen 25 und 38 der zwei Spannvor- ausgerückte Anschlagstellung der Kolbenstange 20 richtungen 21 und 27 zweigen von einer gemein- des Vorschubmotores 17 festgelegt ist, eingezogen, samen Zuleitung 60 ab. Befindet sich ein von Hand Der Bohrbetrieb wird fortgesetzt, sobald das geschaltetes Ventil 61 in einer Schaltposition α, ist 35 Rotationssteuerventil 57 und das Vorschubsteuerdie Zuleitung 18 des Vorschubmotores 17 mit der ventil 58 in den Schaltpositionen α stehen. Leitung 60 verbunden. In der Schaltstellung c dagegen Zum Ziehen des Bohrgestänges werden das Vorist die andere Zuleitung 19 mit der Leitung 60 ver- wahlven'.il 61 in seine c-Stellung und das Rotationsbunden. In Schaltstellung b steht weder die eine noch steuerventil 57 in die fc-Stellung verschoben. Das die andere Zuleitung mit der Leitung 60 in Verbin- 40 Vorschubsteuerventil 58 wird nunmehr als gemeindung. Die Leitung 38 der beweglichen Spannvorrich- sames Steuerventil für die zwei Fangvorrichtungen 21 tung 27 ist mit beiden der Zuleitungen 36,37 des und 27 und den Vorschubmotor 17 verwendet. Wird Rotarymotores durch zwei Verbindvngsleitungen 62 das Vorschubsteuerventil 58 aus seiner Neutral- und 63 verbunden. In diesen Leitungen befinden sich position b in die c-Stellung verschoben, löst sich die Rückschlagventile 64, die einen Druckfluß nur in. 45 Fangvorrichtung 21 vom Bohrgestänge, die Fangvor-Richtung auf die Leitung 38 zulassen. Zwischen den richtung 27 rückt ein und das Gestänge wird gezogen. Abgängen der Verbindungsleitungen 62 und 63 in Wird das VorschubsteuerventU 58 in seine Position a der Leitung 38 und der Abzweigung der Leitung 25 geschaltet, wechselt der Eingriff der Fangvorrichtunist eine Einwegdrosselstelle 65 in der Leitung 38 vor- gen automatisch und die Bohrmaschine 14 rückt vor gesehen. Ein von Hand betätigbares Sperrventil 66 50 ohne den Bohrstrang nach vom zu drücken. Dieser befindet sich weiterhin in der Leitung 38. Vorgang wiederholt sich solange, bis das Bohrge-The feed lines 25 and 38 of the two tensioning-advanced stop position of the piston rod 20, directions 21 and 27, branch off from a common feed motor 17 which is fixed, retracted, and the feed line 60. The drilling operation is continued as soon as the switched valve 61 is in a switching position α, 35 is the rotation control valve 57 and the feed control, the feed line 18 of the feed motor 17 with the valve 58 is in the switching position α . Line 60 connected. In the switching position c, on the other hand, to pull the drill rod, the pre-arm, the other supply line 19 and the line 60 are selected. In switching position b , neither one nor the control valve 57 is shifted to the fc position. The other feed line in connection with the line 60 40 feed control valve 58 is now referred to as a commune. The line 38 of the movable tensioning device control valve for the two safety devices 21 device 27 is used with both of the supply lines 36, 37 and 27 and the feed motor 17. If the rotary motor is connected by two connecting lines 62, the feed control valve 58 is connected to its neutral and 63 positions. In these lines, position b is shifted to the c-position, the check valves 64, which allow a pressure flow only in. Between the direction 27 engages and the linkage is pulled. If the feed control valve 58 is switched to its position a of the line 38 and the junction of the line 25, the intervention of the safety device is a one-way throttle 65 in the line 38 forward automatically and the drill 14 advances. A manually operated check valve 66 50 without forcing the drill string forward. This is still in the line 38. The process is repeated until the drilling

Ein einstellbares Druckreduzierventil 67 in der stange um eine zweckmäßige Länge gezogen ist. Leitung 18 begrenzt die maximale Vorschubkraft, Danach werden das Vorschubsteuerventil 58 in seine und ein Manometer 68 zeigt den Vorschubdruck an. Neutrallage b verschoben und das Rotationssteuer-Ein weiteres Manometer 69 ist als Anzeige des 55 ventil 57 in die Schahposition c gestellt. Nun läuft Druckes in der Hauptleitung 54 vorgesehen. die Spannvorrichtung 27 im Rücklauf, und die denAn adjustable pressure reducing valve 67 in the rod is pulled a convenient length. Line 18 limits the maximum feed force, then the feed control valve 58 is in its and a pressure gauge 68 shows the feed pressure. Neutral position b shifted and the rotation control-Another manometer 69 is set as an indicator of the 55 valve 57 in the Schah position c . Pressure is now provided in the main line 54. the jig 27 in the return, and the

In der zum Vorschubmotor 17 führenden Leitung beiden Spannvorrichtungen 21 und 27 gemeinsame 19 befindet sich ein einstellbares Rückschlagventil Zuleitung 60 wird über das Vorwahlventil 61 und 70. Dieses Ventil schließt automatisch, sobald der das Vorschubventil 58 drucklos. Durch die Anschluß-Druck in der Leitung 19 unter einen vorher bestimm- 60 leitung 62 wird dann die bewegliche Fangvorrichtung ten Wert abfällt. Aufgabe dieses Ventils ist es, das 27 mit Druckmittel beaufschlagt. Wegen der vorGewicht des Bohrers 14 und des Bohrgestänges 23 handencn Drosselstelle 65 wirkt der Öldruck auf während des Bohrens zu kompensieren und ein diese Fangvorrichtung 27, die den Bohrstrang ergreift, lediglich durch das Gewicht bewirktes Abwärts- Die stationäre Fangvorrichtung 21 bleibt eingerückt, bewegen des Bohrers und des Bohrgestänges zu ver- 65 da der Druckmittclfiuß durch das Drosselventil über hindern. Ein Einwegventil 71 ist zum Ventil 70 die gemeinsame Leitung 60 der Fangvorrichtungen 21 parallel geschaltet und erlaubt ein Zurückziehen der und 27 abströmt. Falls daher die Bohrrohre durch je Bohrmaschine 14. Wenn aufwärts gebohrt wird, sind eine Schraubverbindung miteinander verbunden sind.In the line leading to the feed motor 17, both clamping devices 21 and 27 are common 19 there is an adjustable check valve supply line 60 is via the preselection valve 61 and 70. This valve closes automatically as soon as the feed valve 58 is depressurized. Through the connection pressure in the line 19 under a predetermined line 62 is then the movable safety gear th value drops. The task of this valve is to apply pressure medium to 27. Because of the front weight of the drill 14 and the drill rod 23 handencn throttle point 65, the oil pressure acts to compensate during drilling and a this safety device 27, which grips the drill string, downwards caused only by the weight The stationary safety gear 21 remains engaged, move the drill and the drill rod because the pressure medium flows through the throttle valve prevent. A one-way valve 71 is the common line 60 of the safety gear 21 to the valve 70 connected in parallel and allows the and 27 to be withdrawn. Therefore, if the drill pipes ever Drill press 14. When drilling upwards, a screw connection is connected together.

wird diese Verbindung mechanisch gelöst, wenn die Steuerventile 57 und 58 in diese Stellungen geschaltet werden. Um ein Aufschrauben auch sehr fester Verbindungen zu gewährleisten, kann die stationäre Fangvorrichtung 21 um einen begrenzten Winkel, beispielsweise um 25°, verschwenkbar sein, wodurch beim Beginn der Drehbewegung der Einspannvorrichtung 27 zwischen beiden Fangvorrichtungen eine Schlagwirkung erzielt wird.this connection is released mechanically when the control valves 57 and 58 are switched to these positions will. The stationary Safety gear 21 can be pivoted by a limited angle, for example by 25 °, whereby at the beginning of the rotary movement of the clamping device 27 between the two safety devices a Impact effect is achieved.

Wird ein Wiedereinführen des Bohrstranges in das Bohrloch gewünscht, muß das Vorwahlventil 61 in seine Schaltposition α verstellt werden. Die bewegliche Einspannvorrichtung 27 wird nun den Bohrstrang 23 nach vorwärts schieben, wenn die Bohrmaschine 14 vorrückt, und die stationäre Fangvorrichtung 21 wird dem Bohrstrang während des Zurückfahrens der Bohrmaschine festlegen. Mit dem in Neutralstellung b geschalteten Rotationssteuerventil 57 wird dieses Wiedereinfuhren des Bohrstranges vom Vorschubventil 58 gesteuert Wenn der Bohrstrang 23 so weit ao eingefahren ist, daß die stationäre Fangvorrichtung 21 das äußere Ende des Stranges hält, werden ein weiteres Rohrelement lediglich von Hand aufgeschraubt und die Bohrmaschine 14 zurückgezogen. Das Rotationssteuerventil 57 wird dann in α-Position as gestellt. Das führt dazu, daß die bewegliche Fangvorrichtung 27 das Rohrelement ergreift und verdreht, während die stationäre Fangvorrichtung 21 den Bohrstrang 23 festhält, da das Drosselventil 65 wirksam wird, was auch während des Lösens der Verbindung der Fall ist. padurch wird die Verbindung festgezogen. Nach ,erfolgtem Festziehen wird der Bohrstrang 23 um die entsprechende Rohrlänge eingefahren, so daß die feste Fangvorrichtung 21 wiederum das äußere Ende des Bohrstranges ergreift und festlegt Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die Bohrlochsohle erreicht ist Um das Einfahren der Bohrkrone und des ersten Bohrelementes durch die beiden Fangvorrichtungen 21 und 27 zu gestatten, müssen diese gleichzeitig offenstehen. Für diesen Zweck schließt der Operator das Absperrventil 66, schaltet das Rotationssteuerventil 57 in Neutralstellung b und das Vorwahlventil 61 sowie das Vorschubventil 58 in Schaltstellung a. Die Bohrmaschine 14 wird vorgeschoben, bis sie in der vorderen Anschlagposition steht. Die beiden Fangvorrichtungen 21 und 27 sind jetzt offen. Wechselweise können das Vorwahlventil 61 und das Vorschubventil 58 in Schaltposition c gestellt werden, so daß die Bohrmaschine 14 hi der zurückgezogenen Position anhält, soIf it is desired to reintroduce the drill string into the borehole, the preselection valve 61 must be moved into its switching position α . The movable jig 27 will now push the drill string 23 forward as the drill 14 advances and the stationary safety gear 21 will lock the drill string in place as the drill is retracted. With the rotation control valve 57 switched to neutral position b , this re-introduction of the drill string is controlled by the feed valve 58. When the drill string 23 is retracted so far that the stationary safety gear 21 holds the outer end of the string, a further pipe element is simply screwed on by hand and the drill 14 withdrawn. The rotary control valve 57 is then placed in the α position as. As a result, the movable safety gear 27 grips the tubular element and rotates it, while the stationary safety gear 21 holds the drill string 23 in place, since the throttle valve 65 becomes effective, which is also the case during the release of the connection. This will tighten the connection. After the tightening has taken place, the drill string 23 is retracted by the corresponding pipe length so that the fixed safety device 21 again grips and fixes the outer end of the drill string.This process is repeated until the bottom of the borehole is reached To allow the two safety gears 21 and 27, these must be open at the same time. For this purpose, the operator closes the shut-off valve 66, switches the rotation control valve 57 to neutral position b and the preselection valve 61 and the feed valve 58 to switch position a. The drill 14 is advanced until it is in the front stop position. The two safety devices 21 and 27 are now open. Alternatively, the preselection valve 61 and the feed valve 58 can be placed in switching position c, so that the drill 14 stops in the retracted position, see above

In den oben beschriebenen Bohrgeräten werden die zwei Einspannvorrichtungen 21 und 27 demzufolge automatisch gesteuert Während des Bohrbetriebes und beim Festziehen und Lösen der Verbindungen erfolgt die Steuerung der Fangvorrichtungen durch das Steuerventil 57 des Rotarymotores und beim Einfahren und Ziehen des Bohrgestänges durch das Steuerventil 58 des Vorschubmotores.In the above-described drilling machines, the two jigs 21 and 27 are accordingly automatically controlled During drilling operations and when tightening and loosening the connections the control of the safety gear is carried out by the control valve 57 of the rotary motor and when retracting and pulling the drill string through the control valve 58 of the feed motor.

Besonders in Verbindung mit großen Bohrgeräten kann ein Bohren mit relativ hoher Drehgeschwindigkeil in hartem Gebirge, einer geringen Drehgeschwindigkeit und hoher Drehkraft bei Erdbohrungen und in weichem Gebirge sowie zum Festziehen und Lösen der Verbindungen erwünscht sein. Für diesen Zweck kann ein nicht gezeigtes Zwcigang-Getriebe zwischen dem Rotarymotor 32 und der Einspannvorrichtung 27 vorgesehen sein, durch das zwei verschiedene Schaltslufcn zwischen dem Motor und der Spannvorrichtung erreicht werden. Bei einer weiteren, nicht gezeigten AusfUhrungsform werden die Axialkraft und das Drehmoment durch eine lösbare Kupplung während des Bohrbetriebes in hartem Gebirge übertragen. Diese Kupplung ist am rückwärtigen Teil der. Bohrmaschine 14 montiert und dazu bestimmt, mit dem rückwärtigen Teil des Bohrstranges verschraubt zu werden. Diese Kupplung rotiert über ein Getriebe mit einer höheren Geschwindigkeit als die Spannvorrichtung 27, welche vom Bohrstrang ausgerückt ist, wenn das Absperrventil 66 geschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform rotiert der Bohrstrang über die Spannvorrichtung 27 mit einer geringeren Drehzahl und höherem Drehmoment nur während des Festziehens und Lösens der Verbindungen und beim Bohrbetrieb in weichem Gebirge und in Erde.Particularly in connection with large drilling rigs, drilling at a relatively high rotational speed wedge in hard mountains, a slow turning speed and high torque when drilling in the ground and in soft rock as well as for tightening and loosening of connections are desirable. For this purpose, a non-shown Zwcigang transmission between the rotary motor 32 and the jig 27 can be provided through the two different Schaltslufcn between the motor and the clamping device can be achieved. In a further, not shown embodiment, the axial force and the torque is transmitted through a releasable coupling during drilling operations in hard rock. This coupling is on the rear part of the. Drill 14 mounted and intended to be used with to be screwed to the rear of the drill string. This clutch rotates via a gearbox at a higher speed than jig 27, which is disengaged from the drill string is when the shut-off valve 66 is closed. In this embodiment, the drill string over-rotates the clamping device 27 with a lower speed and higher torque only during the Tightening and loosening the connections and when drilling in soft mountains and in earth.

Claims

Patent claims:

1. Control arrangement for a rock and earth drilling device for rotary drilling with two pressure medium-operated Catching devices with clamping jaws for clamping a drill string during its pulling, launching and interception, wherein one safety gear is axially fixed and the other rotating and in the axial direction and can be driven forward, characterized in that one of the safety gears (21) preloaded towards the clamping position and with simultaneous application of pressure or pressure relief of both safety gears (21,27) opposite to the other safety gear (27) can be switched into the open or clamped position

2. Control arrangement according to claim 1, characterized in that a preselection valve (61) is provided is that in a switching position for letting the drill string (23) into the. Borehole the pressure medium feed lines (25, 38) of the safety devices (21, 27) with one of two feed lines (18) of a feed motor (17) and in a different switch position when pulling the Drill rods the supply lines (25, 38) of the two safety devices (21, 27) with the other Feed line (19) of the feed motor (17) connects, and ia a switching device of a feed control member (58) one feed line (18) of the feed motor (17) with a pressure medium pump (53) and the other feed line (19) of the Feed motor (17) with a sump (52) and, in another switching position of the feed control member (58), the one feed line (18) of the Feed motor {17) with the sump (52) and the other supply line (19) of the feed motor (17) are connected to the pump (53).

3. Control arrangement according to claim 2, characterized in that the preselection valve (61) in a third switching position when drilling both feed lines (25, 38) of the safety devices (21, 27) from both feed lines (18, 19) of the feed motor (17)

4. Control arrangement according to claim 2 or 3, characterized in that the feed lines (25, 38) branch off the safety gears (21, 27) from a common line (60) in which the preselection valve (61) is arranged

5. Control arrangement according to one of the preceding claims, in which a reversible

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H:H:

I 946

Pressure medium rotary motor with two alternative feed lines as a rotary drive for the drill rod is provided, characterized in that the supply line (38) of the axially movable safety gear (27) via connecting lines (62, 63) with S of each of the two supply lines (36, 37) of the rotary motor (32) is connected and through check valves provided in the connecting lines (62,63) (64) Pressure only from the supply lines (36,37) to the line (38) of the safety gear »o (27) can be transferred.

6. Control arrangement according to claim 4 and 5, characterized in that "that the output shaft of the rotary motor (32) is drivingly connected to the axially movable safety gear (27) is, and that a throttle valve (65) in the supply line (38) of the axially movable safety gear (27) between the outlets of the connecting lines (63,62) and the branch of the Supply line (25) of the fixed safety device (21) is provided.

7. Control arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the clamping jaws (22) of the stationary safety gear (21) springs (24) for the preload the clamping jaws (22).

For this purpose 2 sheets of drawings

909 633/382

249Ö

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