DE2220936A1

DE2220936A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorantreiben von Bohrloechern oder Schaechten

Info

Publication number: DE2220936A1
Application number: DE19722220936
Authority: DE
Inventors: Kerr Richard Harold; Padrutt Paul Wayne; Hall Richard Wilson
Original assignee: Kelsey Hayes Co
Current assignee: Kelsey Hayes Co
Priority date: 1971-04-29
Filing date: 1972-04-28
Publication date: 1972-11-09
Also published as: CA955502A; DE2220936B2; JPS5313561B1; DE2220936C3; US3773438A; GB1389614A

Description

Priorität vom ^9^^971 ^{in USA}» Ser.No.138 568

Das hydraulische Vorantreiben von Bohrlöchern, wie z.B₀ beim Zerstückeln geologischer Formationen neben tiefen Schachtbohrungen, das Abschürfen durch Bohren u.dgl. bieten wegen der Tiefe der zu zerstückelnden Formation, der erforderlichen, zu erzeugenden hohen Drücke, der korrosiven und verschleißenden Eigenschaften der zu pumpenden

-er Fließmittel, der langen Pumpzeiten und verschieden anderer, den Fachleuten bekannter Faktoren schwierige Problem©.

Bisher war es üblich, diese Tätigkeiten oft durch eine Reihe von mechanisch angetriebenen oder Darehkurbelgatriebepumpen durchzuführen, die relativ kurze Hüfee.. und relativ

209846/0912

Postscheck: Frankfurt/Main 6763 Bank: Dresdner Bank AG, Wiesbaden, Konto-Nr. 276 807

hohe Umläufe pro Minute» beispielsweise Hülfe? von 20,3 cm (8 inch) und 120 Umläufe pro Minute haben. Solche Pumpen neigen zur Ermüdung und fallen ziemlich leicht aus, wenn sie für Bohrungsantriebe oder das Vorantreiben von Bohrlöchern verwendet werden, und zwar wegen der extremen Drücke und der hohen Umläufe pro Minute Betriebsgeschwindigkeit und weil das Arbeitsfließmittel entweder verschleißend ist (es enthält viel· Feststoffe oder eine hohe Sandkonzentration) oder korrosiv (enthält eine hohe Wasserstoffkonzentration) oder beides, wodurch die Ventile und Packungen leicht in der Wirkung zurückgehen oder sich abnutzen.

Derartige Pumpen weisen auch Druckimpulse oder Übergangsschwankungen auf, die die nachteiligen, durch die hohe Ermüdungsgeschwindigkeit und die Abriebsumläufe hervorgerufenen V±kungen verstärken. Infolgedessen konnten Schächte oder Bohrlöcher nicht in wirksamer und gewinnversprechender Weise vorangetrieben werden.

Die ideale hydraul!ahe Vorrichtung zum Vorantreiben von Bohrlöchern sollte eine Pumpenanlage mit folgenden Eigenschaften habenι

1. Sie sollte einen langen Hub aufweisen, um die Anzahl der Ermüdungs- und Abriebdruckumläufe für eine längere Lebensdauer zu reduzieren;

— 3 —

209846/0912

222093Θ

2. Sie sollte die Drucks chwarücungen im Ausgang minimal halten, um die Beanspruchung auf die ftfaipenanlage minimal zu halten;

3· Sie sollte in der Lage sein, bei Drücken von 0,7 bis 1,41 kg pro cm (10 bis 20 Tausend psi) oder mehr zu arbeiten, um tiefe Bohrlöcher voranzutreiben;

h. Sie sollte tragbar und in der Lage sein, leicht von einem Bauplatz zum anderen transportiert zu werden;

5· Sie sollte in der Lage sein, eine längere Zeit zu arbeiten, um bisher nicht vorantreibbare Schächte oder Bohrlöcher voranzutreiben; und

6. Sie sollte in Betrieb und Wartung preiswert sein.

Die vorliegende Erfindung richtet sich auf eine neue Vorrichtung und ein neues Verfahren zum Pumpen verunreinigter und korrosiver Fließmittel unter hohem Druck bei relativ hoher Leistung (horse power) zum Zwecke, Schächte oder Bohrlöcher voranzutreiben. Im allgemeinen sieht die Erfindung einen Zweizylinderverstärker vor, der das Volumen pro Hub maximal macht und die Betriebsgeschwindigkeit bei Verwendung von Pumpenrammböcken großer Durchmesser mit relativ langen Hüben reduziert. Die Anlageschaltung weist

209846/0912

neue Ventilanlagen zur Steuerung der Zufuhr von Hochdruck·· antriebsflleßmittel zu den Rammböcken und eine neue Steuerschaltung für die Steuerung der Ventilanlage auf» um die Bewegung der Rammböcke zur Umwandlung einer hohen Leistung in einen gleichmäßigen Hochdruckfließmittelstrom mit einem Minimum von Ermüdungsumläufen zu bewirken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Fließmittelverstärker mindestens ein Paar von aufeinander* folgend betriebenen Verstärkerrammbookaufbauten auf» von denen jeder einen Pumpenrammbock und einen Leistungsrammbock für den Antrieb des Pumpenrammbockes auf seinem Vorwärt spumpenhub einschließt* Ein Brückenkörper oder Joch 1st an jedem Aufbau, vorzugsweise zwischen dem Pumpenrammbock und dem Leistungsrammbock angeordnet) und Rückführrammböcke sind in der Lage, jeden Rammbockaufbau bei seinem Rüokhub durch Druck gegen das Joch anzutreiben*

Eine Leistungsquelle» wie z.B. eine 820 Kilowatt- (1100 horse power) Turbinenraaschine treibt eine Reihe von Pumpen an» vorzugsweise mit variablem Ausgang» und diese Pumpen führen Antriebsfließmittel bei hohem Druck den Kraftrammböcken zu* Der Druck des Antriebsfließmittels 1st seinerseits duroh die Rammbockaufbauten vervielfacht» wobei die Durchmesser der Kraftrammböcke größer als die der Pumpenrammböoke sind, und das Arbeitsfließmittel wird zu einem Schacht» einem Bohrloch oder dergleichen» bei erhöhtem

209846/0912

oder vervielfachtem Druck zugeährt, beispielsweise 703 bis 410 kg pro cm (10 bis 20 Tausend psi) oder mehr, und zwar durch wechselnde Vorwärtshübe der Rammbockaufbauten· Die Hübe der Pumpenrammböcke sind relativ lang, beispielsweise 1,778 m (70 Zoll), tun die Betriebsfrequenz minimal zu halten und infolgedessen auch die Zahl der Ermüdungsumläufe und des gesamten Abriebes·

Die Rammbockaufbauten werden auf ihren Rückhüben durch einen vorgeladenen Akkumulator angetrieben, der in der Lage ist, die Rammbockaufbauten sohneller zurückzuführen, als sie ausgebreitet werden, damit der zurückkehrende Rammbock unter Druck gesetzt werden kann, während der eich ausdehnende Rammbock sich verlangsamte Die Rammbockaufbauten arbeiten zusammen, wenn sie durch die neuen Ventilanlagen und die neuen pneumatischen Steuersohaltkreiae gesteuert werden, um einen gleichmäßigen, relativ impixlοίο sen Ausgang mit relativ konstantem Druck ssu erzeugen·

Die Ventil - Anlage weist ein Steuerventil für die Zuführung von Antriebsfließmittel zum Rammbock auf, um den Vorwärtshub des Rammbockes zu bewirken, ferner ein Druckentlastungeventil für die Entlastung des Rammbookes "bei der Vervollständigung seines Vorwäifeshutse3 und ein Abblasventil zum Entlüften des Rainmbockes nach seiner um die RUckführrammbäcke in die Lage zn ¥Qraetsen, den Rückhub zu bewirken, Jeda Anlage weist auch ein Diffe tialabsperrventil auf, um dan Rammbook vor d©r Zuführung

2 09846/0912

von Antriebsfließmittel zum Rammbock tinter Druck zu setzen, auf einen Druck kleiner als der Antriebsdruck, um einen gleichmäßigen Übergang des Ausgangsdruckβ zu erreichen, wenn die Rammböcke nach hinten und nach vorne hin- und her-" laufen. Zusätzlich weist jede Ventilanlage einen Drehschieber für die Zuführung von Antriebsfließmittel zum Differentialsteuerventil auf, bevor der Rammbock anfängt, sich auszudehnen, und für die Zuführung von Antriebsfließmittel zum Ablaßventil, um dieses Ventil offen zu halten, während der Rammbock zurückläuft.

Die pneumatische Steuerschaltung weist andererseits ein relaisgesteuertes Ventil und ein Halteventil auf, welches auf die Bewegung jedes Rammbockaufbaues anspricht, sowie ein Umkehrventil, das durch die Bewegung beider Rammbockaufbauten betätigt wird. Die Schaltung steht in betrieblicher Verbindung mit zwei Paaren von Stößelventilen, jedes jeweils für den Rammbockaufbau, welche die Vervollständigung der Vorwärts- und Rückhübe der Rammbockaufbauten anzeigen. Die Schaltung spricht auf die Betätigung der Stößelventile an und setzt wechselweise einen Rammbock unter Druck und betätigt ihn, während sich der andere Ramrabock entgegengesetzt verlangsamt, wodurch in der Folge die Ventilanlagen betätigt werden, und schafft eine zuverlässige Einrichtung für den erstärkerausgang und für die Erreichung dar Merkmale der Erfindung.

209846/0912

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines■zuverlässigen , wirksamen und verläßlichen Druckvervielfachers mit bester Lebensdauer sowie eines verbesserten Verfahrens zum Aufbrechen von Bohrungen, Schächten und dergleichen.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein Druckvervielfacher mit reduzierter Betriebsfrequenz und mit einer vergrößerten Hixblänge und Pumpenrammbockdurchmesser vorgesehen, um den Abrieb minimal zu machen und die Lebensdauer des Ventils zu optimieren·

Ein wichtiges Merkmal besteht in der Schaffung einer Einrichtung für die Rückführung der Rammböcke schneller als sie aus-gefahren werden, um eine Zeitspanne zu schaffen und den Rücklauframmbock in jener Zeitspanne unter Druck zu setzen, um einen gleichmäßigen, relativ impulsfreien Hochdruckauegang vorzusehen.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung, Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht unter Darstellung des Zweizylinderfließmitteldruckverstärkers der vorliegenden Erfindung, der auf der Ladefläche eines Lastwagens befestigt ist ,

209846/091 2

Fig_._2 eine Zeichnungszusammenstellung der Einzelanlagezeichnungen, die in den Figuren 3a bis ο gezeigt sind,

Fig_3a eine echematische Anlagenzeichnung unter Darstellung der Verstärkerrammbockaufbauten, der Luftzufunreinheit, des Akkumulators, des Zuführtanks und der Hauptventilstation der vorliegenden Erfindung,

Fig^ 3b eine schematische Anlagenzeichnung unter Darstellung der pneumatischen Steuertafel gemäß der Erfindung und

Fig^_3c eine schematische Anlagenzeichnung unter Darstellung einer Hauptpumpeneinheit für die Verwendung in der Praxis der Erfindung.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht aus einem Zweizylinderfließmitteldruckvervielfacher oder -verstärker, der Hochdruckantriebsfließmittelstrom in einen gleichmäßigen, vervielfachten Hochdruokarbeitsflleßmittelausgang umwandelt, insbesondere mit der Eignung zum Zerstückeln oder Zerbrechen geologischer Formationen neben Bohrungen oder dergleichen· Die Vorrichtung schafft dies mit einem Paar Verstärkerrammbockaufbauten mit relativ langen Vor- und Rückhüben und großen Durchmessern zur Reduzierung der Betriebsfrequenz und weist eine Einrichtung zur Bewirkung einer Relativbewegung der Ramm-

- 9 - 209846/091 2

bockaufbauten in einer Weise auf, welche die Druckschwankungen in dem Arbeitsfließmittelausgang minimal hält, um einen verbesserten Wirkungsgrad und verbesserte Lebensdauer zu schaffen.

Unter allgemeiner Bezugnahme auf Fig. 1 kann der Verstärker der vorliegenden Erfindung in üblicher Weise auf der Ladefläche eines Lastwagens befestigt sein und weist ein Paar von Rammbockaufbauten mit Pumpenrammböcken PA und PB auf, welche das Arbeitsfließmittel über Einlasse 20 aufnehmen und Arbeitsfließmittel über Auslässe 21 am Ende des Lastwagens abgeben, sowie Kraftrammböcke RA und RB, die mit dem Pumpenramrabock PA bzw. PB verbunden sind. Der Lastwagen trägt einen Antriebsmittel-(vorzugsweise Hydrauliköl)-Zuführtank T1, und eine Hochleistungsquelle, wie z.B. eine Turbinenmaschine TM 1, treibt ein Paar von Hauptpumpen P 1 und P 2 an, die Antriebsfließmittel vom Tank T 1 zu einer Ventiletation M 1 führen, die in der Folge Fließmittel zu den Kraftrammböcken RA und RB zuführt, um die Vorwärtspumpenhübe der Rammaufbauten zu bewirken«

Der Verstärker weist auch einen vorbela^denen Akkumulator AC 1 für den Antrieb eines Paares von Zwillingsrückführrammböcken QA und QB auf (die Rammböoke QB sind in Fig. 1 nicht gezeigt), um die Rüokhübe der Rammbookaufbauten zu bewirken. Eine Dieselmaschine D1 treibt ein Paar von nioht dargestellten kleinen Pumpen an_t welche den Akkumulator AC 1 und die Hauptpumpe P 1 bsBw, P 2 sowie auch einen nioht

- 10 -

209846/0912

-,90-

dargestellten Kompressor versorgen, der Kompressor führt Luft einer pneumatischen Steuertafel AP 1 zu, die auf einer Seite des Lastwagens befestigt ist und die Ventilstation M 1 in Abhängigkeit von der Bewegung der Rammbockaufbauten steuern kann.

Unter spezieller Bezugnahme auf Fig» 3 A ist eine bevorzugte AusfUhrungsform der Erfindung gezeigt, in der die Kraftrammböcke R A und R B Durchmesser von 22,86 cm (9 Zoll) haben und in der Lage sind, auf 1,778 ni langen (70 Zoll) HUben in den Hydraulikzylindern 22 und 23 mit Einlaßöffnungen 2k und Auslaßöffnungen 25 hin- und herzulaufen.

Die Pumpenrammböcke PA und PB haben Durchmesser von 10,16

(5")
cm und sind für eine hin- und hergehende Bewegung in den hydraulischen Zylindern 27 und 28 angeordnet. Brückenkörper 30 A und 30 B, welche Stößelnocken 31 und 32 tragen, sind zwischen den Pumpenrammböcken PA und PB bzw. den Kraftrammböcken RA und RB verbunden. Die Zwillingsrückführrammböcke QA und QB sind in den Zylindern Jh angeordnet und bei gegenüberliegenden Enden jeder Brücke verbunden, und vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten jedes Pumpenrammböckes, um die Rammbockaufbauten bei ihren Rückhüben zu bewegen.

Im folgenden wird der Akkumulator beschrieben. Dieser Akkumulator AC1 ist mit Antriebsfließmittel ai£ etwa 70,3 kg pro cm (iOOO psi) vorgeladen und hat ein Paar Zweigleitungen 35 und 36 mit Absperrventilen V 12 A und V 12 B,

- 1 1 -

209846/0912

die mit den Rückführrammbockzylindem 3^ verbunden sind· Eine kleine Hilfspumpe P 3 (etwa 1,356 cm pro Stunde·- 6 CFK)! die von der Dieselmaschine D 1 angetrieben ist, kann den Akkumulator durch Zufuhr von Fließmittel von dem Zuführt ank T 1 über Filter F 2 zu einer. Kreuz stelle 38 zu der Akkumulatorladeleitung 40 laden, die mit dem Akkumulator AC 1 und den Leitungen 35 und 36 in Verbindung steht» Diese Zweigschaltung weist ein Druckentlastungsventil V 6 auf, welches Fließmittel zum Tank T 1 auszuschütten vermag, wenn der Druck in den Leitungen 35 und 36 einen Wert von 70,3 kg/cm ( 1000 psi) überschreitet« Der Akkumulator AC 1 führt 70,k kg/cm (IOOO psi) Fließmittel den Rückführrammböcken QA und QB zu, um die RückhUbe der Verstärkungsrammbockaufbauten zu bewirken und nimmt Fließmittel von den Rückführzylindern 3h auf den Vorhüben der Pumpenrammböcke PA und PB auf. Pumpe P3 trÄ|ft bei 70 kg/cm (IOOO psi) aus, und der Austragsdruck wird durch das Entlastungsventil V I3 gesteuert«

Die hydraulische Hauptpumpeneinheit ist mit BP 1 bezeichnet. Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 A und 3 C kann die hydraulische Hauptpumpeneinheit BP 1 Jede Zahl von Pumpeneinrichtungen, vorzugsweise mit veränderbarem Ausgang, für die Zufuhr von Fließmittel zu den Verstärkerrammbockaufbauten aufweisen« Zum Zwecke der vorliegenden Offenbarung ist die Einheit BP 1 mit einem Paar von "KeI-

- 12 -

209846/0912

sey-Hayes" 5OO-6OO HP hydraulischem Fließmittelpumpen P und P 2 gezeigt, die hintereinander durch eine veränderbare "Solar"-Turbinenmaschine TM 1 mit I8OO üpm Drehzahl angetrieben werden, wobei die Turbine TM 1 einen Ausgang von 820 kw (1IOO horse power) oder mehr aufweist· Die Pumpen P 1 und P 2 werden über eine Leitung 42 und Filter F 1Auid F 1 B durch eine Vorverdichterpumpe P 4 (nähe rungeweise 135,6 cm^ pro Stunde (600 GPM) beschickt, die von der Dieselmaschine D 1 angetrieben wird und deren Ausgang bei 10, 5 kg/cm (15° pei) von dem Druck entlastungsventil V 9 gesteuert wird.

Jede der Pumpen P 1 und P 2 weist drei 6-Kolbenabschnitte auf, welche über entsprechende Auslässe 43 bis 45 und 46 bis 48 austragen und die Auslässe 44 und 47 sind vorzusweise mit den Auslässen 45 bzw» 48 verbunden, so daß ein Abschnitt über die Leitung 5° und 51 und zwei Abschnitte über die Leitungen 52 und 53 austragen« Die Ausgänge der Pumpe P 1 und P 2 können durch die Steuereinheiten PM 1 bzw* PM 2 verändert werden, deren jede ein Entlastungsventil 54 aufweist, welohes aus einem Hauptbeipas· und Druokentlastungsventil ^5 und einen normalerweise offenen PilotSteuerventil 56 besteht·

Beim normalen Betrieb führen die Pumpen P 1 und P 2 Fließaittel über die Leitungen 50 bis 53 *u einer Hauptflleß-

- 13 -

209646/0912

mittelausgangsleitung 60, die rait der hydraul!sehen H ventilstation M 1 verbunden ist. Die Pumpeneinheit BP 1 ist vorzugsweise mit einer Einrichtung zum.Verändern des Auslaßdruckes versehen, wenn die Turbinendrehzahl verändert wird, beispielsweise durch eine Änderung in der Höhe ■, und weist einen nicht dargestellten Fernwähler auf, der in der Lage ist, wahlweise die Solenoidventile AV 18 A bis D zu erregen, um entsprechend der an der Turbine erhältlichen Kraft ausgewählte Pumpenabschnitte zu beschicken. Der Wähler wird auch für den Schutz der Pumpen P 1 und P 2 vor Überlast verwendet.

Ein Druckabtastventil PV9 führt den Druck in der Leitung 50 ab und betätigt die Ventile AV18A und AVl80, wenn der Druck einen Wert von 359 kg/cm (5100 psi) erreicht hat, und diese Ventile bewirken ihrerseits, daß ihre entsprechenden Steuerventile $k einen Abschnitt js der Pumpe zum Tank T 1 entlasten, wodurch das Ventil 55 ^als Entlastungsventil wirkt, und die Pumpen laufen bei 2/3 Kapazität ₀ In der vorliegenden Darstellung ist ein Maximall as tsTa=» stand, bei dem nur zwei Abschnitte jeder Pampe a3rbeitesi₀ auf 457 kg/cm (65ΟΟ psi) beiia Pumpenausla® eingestellt; ₀ und wird durch BeiätieiE?.,;? d®x- SolosoichresL&lls A¥i8iS ans« gewählt; 30 ds.fi FiAa??".a±"-j'i;©'i:, dui^aih das JSSd-Slasttasags^ssräi! "ΡΎ5 isivR Tank TI is^r^-jCiizo^-j₀ E^^cu.^^j&lce Ig* d®^ Mari,- !aal 1 a £"

-,1fr-

erhalten, das ebenfalls mit der Rückführleitung 62 in Verbindung steht»

Der Strom durch die Leitungen 50 bis 53 wird durch das luftbetätigte Absperrventil PV8 gesteuert, welches über die Leitung 65 von der Hilfspumpe P 3 (Fig. 3 A) hydraulisches Fließmittel aufnimmt. Wenn das Ventil PV 8 offen ist, wird Fließmittel über das Absperrventil PV 7 und von dort über die Leitungen 50 und 52 zugefühi-t, um die Absperrventile 66 und 67 zu verschließen, und über die Leitung 60 zu den Leitungen 51 und 53, um die Absperrventile 68 und 69 zu verschließen. Bei dieser Absperrtätigkeit wird das durch die Pumpen P 1 und P 2 zugeführ te Fließmittel über die Steuereinheiten PM 1 und PM 2 über die Absperrventile 71 bis "Jk zu dem Zuführtank T 1 und zurück über Leitung 62 oder über Druckentlastungsventile 55 und die Rückführleitung 75 abgezogen»

Im folgenden wird die hydraulische Hauptventilstation M 1 beschrieben. Diese KauptverLt.ils cation M 1 ist in Fig. 3A gezeigt und weist iclentieeiii Ventilarilagen VA und VB für die Steuerati;;: der ^.■.-Ιε.,'ϊηιχ-ι .tc^j..l^vf-uh.r von Leitung 6O zu der ".Kr^ta.fi*-Hr'^:;f>i."'".''c'-.U"?-v ? ' ~·~~\, Il 5 aufs Die Ventilanlagen ■·-: -■■:·. '■■·■■ . . - ' - : - '""¹.";'^:- -' —-'"-^Xtventile V ;}A und VlB r.'■■■ ·.·:.: ■ . . - - '.- Λ'.Ί V:?.'.;.^:.1.a V¹A und V113

Zk der Kraftrammbockzylinder 22 und 23 zu und bewirken die Vorwärtshtibe der Rammböcke RA und RB.

Die Station M 1 weist auch pneumatisch betätigte Drehschieber V2A und V2B auf, die Öffnungen 1 bis 7 und Schleifen LA und LB zwischen den Steuerventilen V2A und V2B und den Einlassen 2k der Zylinder 22 und 23 haben. Die Schleifen LA und LB weisen Entlastungsabsperrventile V3A und V3B auf» die parallel mit Differentialabsperrventilen V^A bzw» VkB ^verbunden sind, wobei die letzteren Ventilen V^A und VkB auf 10,5 kg pro cm (150 psi) weniger als der Antriebsdruck in Leitung 60 eingestellt sind.

Die Drehschieber V2A und V2B eind zwischen Druck- und Ablaßstellungen bewegbar und sind normalerweise zu der Druckstellung (Verbinden der öffnung 2 bis 5) vorgespannt, so daß Fließmittel von Leitung 60 normalerweise zu den Schleifen LA und LB zugeführt wird, wodurch die Kraftrammböcke RA und RB auf 10,3 kg/cm (15Ο psi) weniger als der Arbeitsdruck der Leitung 60 unter Druck gesetzt werden· Wenn sie sich in ihrer Ablaßeteilung frefindan, (Verbinden der öffnungen 2 bis 4), fließt Fließmittel von Leitung 60 in die Ablaßventile V5A oder V3B und öffnet diese, welche mit am Auslassen 25 der Zylinder 22 und 23 in Verbindung stehen, und gestatten, daß die Rameböoke RA und RB abgelassen oder entleert w«den.

- 16 -

209846/0912

Die Ventilanlagen VA und VB Bind so ausgebildet, daß sie den Vorwärt«hub «Ines Rammbockes bewirken, während sie zur gleichen Zeit den RUckhub dee anderen Rammbookes bei größerer Geschwindigkeit bewirken, damit der zurücklaufende Rammbock vor seinem Vor war te hub tinter Druck gesetzt werden kann* Dieses Merkmal ermöglicht die Umkehr und Vorbeladung des riicklaufenden Rammbockes auf 355 kg/cm (5050 psi) (10, 5 kg/cm - 150 psi ~ weniger als der Arbeitsdruck 366 kg/cm (52OO psi), wenn sich der erste ausdehnaxie Rammbook für die Umkehr verlangsamt· Hierdurch werden Schwankungen im Ausgang bei hohem Druck auf einem Minimum gehalten, und es wird sichergestellt, daß die Verstärker einen stabilen Druckausgang liefern.

Unter Bezugnahme auf die Figuren 3A bis 3B wird im folgenden die pneumatische Steuertafel beschrieben, die mit AP1 bezeichnet ist und mit Druckluft von der Luftzufuhreinheit AS1 gespeist wird, welche ihrerseits einen Lufttank 80 aufweist, der mit Luft von einem Kompressor 81 gespeist wird, der von der Dieselmaschine D 1 angetrieben wird. Die Tafel AC1 nimmt Luft vom Tank 80 über die Leitung 82 auf und weist einen solenoidbetätigten Start/Stoppfemschalter AVI6 und

-fern einen von Hand betätigten Start/Stoppschalter AV12 auf.

Ein Richtungssteu -schalter AV14 mit öffnungen 1 bis k ist durch eine Feder in der normalen Betriebsstellung (Verbindung der Öffnungen 1 bis 2) vorgespannt und hat eine

- 17 -

209846/0912

Rucksetzsteilung (Verbinden der Öffnungen 1 bis 3)· Eine Rücksetzschaltung zum Rückführen der Kraftrammböcke RA und RB in ihre Startstellungen steht in Verbindung mit der öffnung 3 des Sohalters AVI4, und ein Handdrehschieber AV11'(oder Richtung»steuewent11) steht in Verbindung mit öffnung 2 des Schalters AV14. Das Ventil AV11 hat zwei Stellungen, die Stellung 1 für die automatische Bewegung der Rammböcke und die Stellung 2 für die langsame Bewegung der Rammböcke·

Wann das Ventil AV11 in Position 1 gezogen ist, führt es Luft in die Kreuzungsstelle 85 und über das Wechselventil AV 9 an diqftreuzungsstelle 86, wo die Luft in drei Richtungen abgeleitet wird. Die Leitung 87 leitet die Luft in die Haupfemmpeneinheit P 1, Leitung 88 leitet Luft zu einem Umkehrsteuerventil AV? mit öffnungen 1 bis 6 und von dort zum Abschaltventil V1A oder V1B in der Hauptventilstation 1, und Leitung 89 leitet Luft zu dem Relaisventil AV 3A ab. Die Zweigleitung 90 leitet Luft von Leitung 87 zum Relaisventil AV3I _c Luft wird auch über die Kreuzungsstelle 85 und die Leitung 7I ^E^ den Stößelventilen AV1A bis B und AV2A bis B (Pig. 3A) s«geführt, die zur Betätigung durch die Nocken 31 an den vorderen und rückwärtigen Verlängerungen der Rammbockanordnungen angeordnet eind. Eine Zweigleitung 92 verbindet dies© Luft mit Öffnungen 6 von Drehschiebern oder Richtungsstetzsrventilon V2A und V2B und spannt diese in ihr© unter Druck stehende PoBltion vor*

- 18 -

209846/0312

Ein Richtungssteuerschalter AV ~\h mit öffnungen 1 bis h ist durch eine Feder in der normalen Betriebsstellung (Verbindung der Öffnungen 1 bis 2) vorgespannt und hat eine RUcksetzatellung (Verbinden der öffnungen 1 bis 3). Eine Rücksetzschaltung zum Rückführen der Kraftrammböcke RA und RB in ihre Startstellungen steht in Verbindung mit der Öffnung 3 des Schalters AV 14, und ein Haiddrehschieber AV 11 (oder Richtungssteuerventil) steht in Verbindung mit Öffnung 2 des Schalters AV 14. Das Ventil AV 11 hat zwei Stellungen, die Stellung 1 für die automatische Bewegung der Rammbö'cke und die Stellung 2 für die langsame Bewegung der Ranimböcke-«

Wenn das Ventil AV 11 in Position 1 gezogen ist, führt es Luft in die Kreuzungsstelle 85 und über das Wechselventil AV 9 an die Kreuzungsstelle 86, wo die Luft in drei Richtungen abgeleitet wird. Leitung 87 leitet die Luft in die Hauptpumpeneinheit DlI; _} Leitung 88 leitet Luft zu einem Umkehr steuerventil AV 7 mit Öffnungen 1 bis 6 und von dort zum Abschaltventil V1A oder V1B in der Hauptventilstation M1, und Leitung 89 leitet Luft zu dem Relaisventil AV 3A ab. Die Zweigleitung 90 leitet Luft von Leitung 87 zum Relaisventil AV3B. Luft wird auch über die Kreuzungsstelle 85 und die Leitung 7I zu den StöfleTventilen AVTA h±r- B und AV2A bis B (Fig. 3A) zugeführt _t ei-S e zmv i:k.:i-atie-ung durch die Nocken 3I an den vorderen ,.PC: :;. ückwä.rt~^! {v^n. "Wv?; nBgeiuu^eri der Riv.imb:>okanorJ'iurigtu :-uXM\'i-0-Xi.. ■; -t sirici, Eine Zv,'yip\i ν. :ί tu^g 92 vor-

20Ö84F/0812

bindet diese Luft mit Öffnungen 6 von Drehschiebern oder Richtungsßteuerventilen V2A und V2B und spannt diese in ihre unter Druck stehende Position vor·

Es wird bemerkt, daß das Umkehreteuerventil AV7 zwei Stellungen hat; Stellung 1 (Öffnung der Tore oder Öffnungen 1 bis 2) für die Zulassung von Luft zum Ventil V1A übe^Öas Absperrventil AV8A und Leitung °Λ, und Stellung 2 (Öffnen der Öffnungen 1 bis 3) für das Zulassen -»n Luft zum Ventil V1B über das Absperrventil AV8B und Leitung 95. Die Tafel AP1 weist auch Halteventile AV4A und AV4b mit Öffnungen 1 bis h auf, die zwischen den normalerweise offenen Stellungen (Verbinden der Öffnungen 1 bis 2) und den Sperrstellungen (Verbindender Öffnungen 2 bis 3) bewegbar sind· Diese Ventile werden in ihre SperrStellungen bewegt, wenn Luft über das Ventil AV7 zum Ventil AVkA in Leitung 97utid zum Ventil AVhO durch Luft in Leitung 98 strömt.

Wenn das Ventil AV11 in die Stellung 2 gebracht wird, führt es Luft zu einem gebnkbetätigten Dreistellungssteuerventil AV 10, das in Stellung 3 durch eine Feder vorbelastet ist, wodurch der Luftstrom und die Bewegung der Rammböcke vollständig angehalten werden. In der Stellung 1 schafft das Ventil AV1O Verbindung mit der Ventilstation M1 und bewirkt, daß das Fließmittel in den Zylinder 22 gepumpt wird und Fließmittel aus Zylinder 23 abgelassen wird₀ wodurch der Rammbock RA sich nach vorn bewegen und der Rammbock RB

- 20 -

... 209846/0912
ORIGINAL INSPECTED

zurückgeführt werden kann* Das entgegengesetzte Ergebnis erhält man, wenn das Ventil AV1O sich in Stellung 2 befindet! wobei durch die Verbindung der Rammbock RA zurückgeführt und der Rammbock RB nach vorn bewegt werden kann. Während Langsambewegungszuständen (inch conditions) befinden sich die Stößelventile AV1A-B und AV2A-B außer Betrieb, und das Ventil AV1O wird zum Setzen der Stößelventile AV1A-B und AV2A-B verwendet sowie um Spielräume, Abstände usw. aufzuhalten.

Im folgenden wird die Betriebsfolge und zu Beginn insbesondere das Rücksetzen beschrieben. Bevor der Betriebszyklus begonnen wird, wird die Anlage zurückgesetzt. Um dieses zu tun, wird die Dieselmaschine D1 gestartet, und die Hilfspumpe P3 belädt den Druckspeicher oder Akkumulator AC1 auf 70,3 kg/cm (lOOOpsi) vollständig. Die Maschine D1 startet auch den Kompressor 81, so daß Luft über die Leitung 82 zur Steuertafel AP1 strömt. Das Start/Stopsolenoidventil AV16 wird dann erregt, und das Start/Stophandventil AV12 wird in die Stopstellung gebracht. Das Anlagerücksetzventil AVIk wird dann niedergedrückt, gehalten, und das Ventil AV12 wird in die Startposition gezogen, um die Luft von Leitung 82 zum Kreuzungspunkt 100 zu verbinden. Die Luft verzweigt sich über Leitung 101 zum Hydraulikventil PV8, öffnet dieses Ventil ¹AUd läßt Flie Ittel in die Pumpeneinheit BP1 zu, wo sie von έ-ni Absperrventilen 66*69 abgesperrt wird, und fließ c üüer L itung 60 sr.ui Ventil einheit M1 bei Druckcpcicherdruck 70,3 kg/cr:.' (1000 PSi)₁

> 0 9 8 A S / 0 a 1 2 " ²¹ "

ORIGINAL INSPECTED .

Luft verzweigt sich auch von der Kreuzungsstelle 100 über die Leitung 102 zur Kreuzungsstelle IO3 und über die Wechselventile AVI7A und B und die Leitungen 10k und 105 zu Öffnungen 7 der Drehschieber oder Richtungssteuerventile V2A und V2B, wodurch diese Ventile dem Druck auf Öffnungen 6 entgegenarbeiten und Öffnungen 2 mit Öffnungen h und Öffnungen. 3 m±± Öffnungen 5 verbinden. Luft strömt auch von Leitung 102 über Zweigleitungen IO7 und 108 durch Wechselventile AV13A und AVI3B zu Öffnungen k von Luftventilen AV3A und AV3B und bringt sie in Stellung 1.

Das Öffnen des Ventils PV 8 führt Fließmittel von der Hilfspumpe P 3 über die Zuführleitung 60 und über Öffnungen 2 bis k der Ventile V2A und V2B zu, um die Ablaßventile V5A und V5B zu öffnen und die Hauptverstärkerrammböcke RA und RB mit dem Auslaß zu verbinden. Wenn diese Hauptrammböcke mit dem Auslaß verbunden sind, führt der Druckspeicher oder Akkumulator AC1 Öl zu den kleinen Rückführrammböcken QA und QB, wodurch die Rückhübe beider Verstärkereinheiten bewirkt werden. Nach Vervollständigung der Rückhübe werden die Stößelventile AV2A und AV2B niedergedrückt, wobei der Anlagerücksetzzyklus vervollständigt wird. Das Anlagerücksetzventil AV14 wird dann freigegeben.

Die Anlage/wird dann in die neutrale oder Anhaltestellung gebracht. Wenn sich die Anlage in der Zyklusrücksetzstellung, wie oben beschrieben, befindet, wird die An-

2 0 9 8 A 6 / 0 9 1 1 ~ ^?-~ "

OfttGlNAL INSPECTED

-* 22 -

triebsmaschine TM 1 betätigt, um die Hauptpumpen P1 und P2 zu starten. Da die Dieselmaschine D 1 noch läuft,

wird Fließmittel von der Förderpumpe Pk bei 10,5 kg/cm (15Ο psi) über Filter F1A und F1B in die Hauplpuuipe P 1 und P2 zugeführt. Die Ilauptpumpen P 1 und P 2 tragen über Leitungen 50 bis 53 und - da die Entlüftungsventile 5^ offen sind - über Beipaßventile 55 und Leitung 75 zum Zuführtank T1 bei Druck 0 zurück aus.

Rammbock RA vorwärts - Rammbock RB mit Vordruck bcaufschli|£ i Während die Pumpen zum Tank umwälzen, ist die Anlage für den Start eines automatischen Zyklus bereit. Wenn beide Hauptkr-af trammböcko RA und RD vollständig zurückgeführt sind und auf den Stößelventilen AV2A und AV2B ruhen, wenn alle Pumpen laufen und das Luftventil AV7 in Position 1 ist, wie gezeigt, wird das "inch/auto"-Ventil AV11 in Position 1 gezogen, um Luft mit dei" Kreuzsteile 85 zu verbinden, von wo sie zu den StÖßelventilen AV1A-B und AV2A-B über Leitung 91 und zur Kreuzstele über das Wechselventil AV9 abgeleitet wird.

Da die Stößelventile AV2A-B anfänglich in Eingriff sind, strömt Luft über diese Ventile und über Leitungen 110 und 111 über die Wechselventile AV5A und AV5B und über die Wechselventile AV13A und AV13B zur Öffnung h der Relaisventile AV3A und AV3B, wobei diese Ventile in Stel~ lung 1 bewegt werden. Konstanter Luftdruck in Leitung

209846/0912

iGiMAL INSPECTED

222093Θ

92 wird auf die Öffnungen 6 der Ventile. V2A und Y2B gebracht, um diese Ventile gegen die in den Zeichnungen" dargestellten Positionen vorzuspannen β

Die Luftzufuhr zur Kreuzstelle 86 wird in drei Richtungen geleitet:

1₀ Über Leitung 87 zu den Solenoidventilen AV18A-B zum Beladen oder Beschicken der Hauptpumpen P1 und F2 und über den Zweig 90 zur Öffnung 1 des Relaisventils AY3B, wo or gesperrt wird;

2. über Leitung 88 durch das Umkehrventil AV7 zur Öffnung 3 des Steuerventils V1A, wobei dieses Ventil geöffnet wird und der Vorwärtshub des Rammbocke® SA begonnen wird, und über Zweig 97 zur Öffnung k des Rammbockes RA und über Zweig 97 zur Öffnung h des Ventils AV4A zum Halten dieses Ventils in Sperrstellung;

3. über Leitung 89 zur Öffnung 1 des Relaisventils AV3A, wo er gesperrt wird.

Die Ilauptpumpen P 1 und P 2 führen bei Belastung Fließmittel über das Ventil V1A in den Hauptverstärkerzylinder 22 zu, wobei der Vorwärtshub des Kraftrammbockes RA begonnen wird und Öl von den kleinen Rückführrammböckexi QA in den Akkumulator AC1 hineingebracht wird? oder wenn der Druckspeicher oder Akkumulator vollständig beladen ist₈ Fließraittel über

20984^7 0912
ORIGfNAL INSPECTtO

- Zk -

das Entlastungsventil V6 zum Tank T1 gebracht wird. Zur selben Zeit strömt Antriebsfließmittel über öffnungen 2 bis 5 des Ventiles V2B zum Ventil V^B in der Schleife LB. Das Ventil kB schließt, wenn der Druck auf der mit dem Verstärkerrammbock RB in Verbindung stehenden Auslaßöffnung einen Wert von 10,5 kg/cm (150 psi) weniger als der Druck in Leitung 6O erreicht, wodurch der Verstärkerrarambock RB auf nicht mehr als 10,5 kg/cm (15O psi) des sich be■·*- wegenden Verstärkerrammbockes RA mit Druck beaufschlagt wird.

Rammbock RB vorwärts - R_ammbock RA hält ani Nach Vervollständigung des Vorwärtshubes des Verstärkerrammbookes RA wird das Stößelventil AV1A herabgedrückt, wodurch Luft über Leitung .1-15 und Weohselventil AVöA zur Öffnung 1 des Halteventils AV4A zugelassen wird. Da das Ventil AV^A jedoch noch durch Luft auf Öffnung h in Sperrstellung gehalten wird, bleibt es gaperrt. Luft wird auch über Zweigleitung 116 zur Öffnung 5 des Umkehrventils AV7 zugelassen, wobei dieses Ventil betätigt wird (Verbinden von Öffnungen 1 bis 3 und Öffnungen 2 bis h) und ein Übergang von Luft bewirkt \tfird, die über Leitung 88 von Leitung Jh zu Leitung 95 zugeführt wird. Dementsprechend strömt Luft über das Absperrventil AV8B und wird über Leitung 95 zur Öffnung 3 das Ventils VHi zugelassen und öffnet dieses Ventil, wobei Treibfließmittel zum Rammbock RB zugelassen wird, um de χ Start seines "Vbrwärtslxubes zu beginnen. Luft wird auch

- 25 -

5,0 9846/0912

ORIGINAL INSPECTED -::>:*- -¹ > ^

über Leitung 98 zur Öffnung k dee Halteventils AV^B zugeführt, wodurch dieses Ventil in seine Sperrstellung bewegt wird.

Zur gleichen Zeit, aber mit geringerer, durch das Ventil AV8A eingestellter Geschwindigkeit läßt öffnung 3 des Ventils V1A über Leitung 9k und die Ventile AV8A und AV7 ab und stellt Ventil V1A in die geschlossene Stellung zurück. Hierdurch wird die Vorwärtsbewegung des Verstärkerrammbockes RA angehalten. In diesem Zustand nimmt der Rammbock RB den ganzen Hauptpumpenausgang über das Ventil V1B auf.

Uakehrrammbock RA kehrt zurück und beaufschlagt mit Druck Rammbock RB hält am Wenn der Druck von öffnung 3 des V1A austritt, läßt die Öffnung k des Ventils AV4A ebenfalls mit derselben Geschwindigkeit und zur selben Zeit ab und setzt das Ventil AV*tA zurück und öffnet öffnung 1 zu Öffnung 2. Hierdurch ist es möglich, daf. Luft vom Stößslventil AV1A über Ventil AV^A zur Öffnung 5 des Relaisventils AV3A geführt wird, wobei dieses Ventil AV3A in die Stellung 2 geschoben wird und Öffnung 1 in Verbindung mit Öffnung 2 gebracht wird. OiB Luft in Leitung 89 wird deshalb durch dieses Ventil gerichtet sowie durch das Wechselventil AV17A zur Öffnung 7 des Drelischiebers V2A über Leitung 1Ok₉ wobei sie dem Luftdruck gegen Öffnung 6 von Leitung 92 entgegenwirkt und Öffnungen 2 bis k und öffnungen 3 bis 5 offneta

- 26 =

2 0 9 8> S / 0 9 1 2 ORfGJNAL

Diese Tätigkeit gestattet, daß Treibfließmittel Ventil V5A entleert. Zylinder 22 entlastet mit einer vom Ventil V3A bestimmten Geschwindigkeit, und nach Vervollständigung der Entlastung öffnet das Ablaßventil V^A und entleert den Rammbock RA über das Ventil V5A bzw, macht ihn luftleer.

Wenn der Verstärkerrammbock RA vollständig zum Ablaß geöffnet ist, betätigt der beladene Druckspeicher oder Akkumulator AC1 die kleinen Rückführrammböeke QA, und der Rammbock RA beginnt seinen Rückhub, wobei zuerst das Stösselventil AV1A freigegeben wird und nach Vervollständigung des Rückhubes das Stößelventil AV2A betrieben wird. Durch die Freigabe des Stößelventils AV1A wird Öffnung 5 des Relaisventils AV3A entleert, und der Betrieb des Stößel ventils AV2A läßt Luft zur Öffnung k von AV3A, wodurch dieses Ventil sich in Stellung 1 bewegt und den Luftstrom durch Leitung 89 absperrte Die Freigabe des Stößelventils AV1A entleert auch öffnung 3 des Umkehrventils AV7 über Leitung 116» Da dieses Ventil jedoch nicht dvxrch eine Feder vorgespannt ist, bleibt es zeitweise in der Umkehrstellung, bis es wieder betätigt wird.

Unterdessen vollführt cle.v Verstärkerrammbock RI3 noch .seinen Yortärtshnb und 'befördert- Fließinittel von den Ri7ci-.f.^lüT;:'.¹:r-,i..-i-i:j;:-';>cl'on QB in dea Akkumulator AC¹, Do- Vorsti.d:.i:'?;::_!id_iar:!i 7.:'- ;d:t-d "ber Yen ti:' \^r2A i,i.^:.t Ti_rUc:k bopirfscb.': ^: v,:: J ^r; ΐ irio'-i sidi a..; V-:- ■■-'"■.> ι :.-·- iiivs Vorwärtslailms.

— P 7 — 2 Q 3 B ', ν / 0 3 I 2

ORfGiNAL INSPECTED

• Nach Vervollständigung des Vorwärtshubes des Rammbockes RB wird das Stößelventil AV1B betätigt;, und Luft wird über Leitung 118, Wedis el ventil AV6b und Leitung 120 zur Öffnung 6 des Umkehrventils AV7 geführt, wobei dieseB Ventil sich in Stellung 1 bewegt und Öffnung 1 mit Öffnung 2 verbindet. Luft wird auch zur Öffnung 1 des gesperrten Ventils AV^B geführt .

Rammbock RA vorwärts - Rammbock RB wieder mdfc Druck beaufschlagt! Bei der Umkehr fürt das Ventil AV7 Luft über Leitung 9h zu, um das Ventil VIA zu öffnen, wodurch Fließmittel von der Hauptpumpenzufuhr zum Zylinder 22 gebracht wird, und hierdurch wird der Rammbock RA nach seinem Vorwärt shub wieder gestartet« Gleichzeitig schneidet Ventil AV1 Luftdruck zu Leitungen 95 und 98 ab,und als Folge entleeren diese Leitungen sich über Ventil AV8B und Ventil AV7· Das Entleeren oder Auslassen der Leitung 95 - wie es für das Entleeren der Leitung 9^ der Fall war - wie oben beschrieben, bewirkt, daß das Ventil V1B die Zufuhr des Treibfließmittels zum Rammbock RB schließt und abschneidet. Infolgedessen hält der Rammbock RB an. Das Entleeren der Leitung 98 entlastet Ventil AVJ+B, öffnet Tor oder Öffnung 1 zu Öffnung 2 und ermöglicht es, daß Luft in Leitung 118 das Relaisventil AV3B in Stellung 2 betätigt, wobei Öffnung 1 mit Öffnung 2 verbinden wird.

Diese Tätigkeit ermöglicht die Zufuhr von Luft von der Zweigleitung ?0 über das Relaisventil AV3B und das Uecb-=3el-

„ 28 -

2 0 9 8 U / 0 9 1 2
ORIQfNAL /NSPECTßD

222093Θ

ventil AV17B zur öffnung 7 des Drehschiebers oder richtungsgesteuertes Ventil V2B, wobei die Öffnungen 2 bis k

werden

geöffnet und es ermöglicht, daß Treibfließmittel zum Ablaßventil V5B geführt wird. Zylinder 23 wird dementsprechend mit einer durch das Ventil V3B in der Schleife LB festgesetzten Gesc-hwindigkeit herabgedrückt ^;» und nach Vervollständigung des Herabdrückens öffnet sich das Ablaßventil V5A, und unter dem vom Akkumulator AC1 auf die Rückführrammböcke QB ausgeübten Druck entleert Rammbock RB über Ventil V2B und beginnt seinen Rückhub.

Die Anlage beginnt somit einen weiteren Zyklus. Der Vorwärtshub beansprucht eine längere Zeit zur Vervollständigung als der Rückhub, damit der zurücklaufende Rammbock mit Druck beaufschlagt wird, während er seinen nächsten Vorwärtshub erwartet. Ferner schafft die Anlage durch Druckbeaufschlagung des zurückgeführten Rammbockes bis auf nicht mehr als 10,5 kg/cm (15O psi) des sich vorwärts bewegenden Rammbockes einen gleichmäßigen, relativ impulslosen Ausgangsstrom, der den mechanischen Abrieb bei Ventilbewegungen minimal hält und die Lebensdauer der Anlage verlängert.

Einstellung des Rammbockes RA oder Rammbockes RB: Einn manuelle Anlage ist zum Einstellen der Stößelventile, Absperrabstände usw_t vorgesehen. Rammbock RA wird durch. Bewegung des Luftvenfcils AV11 in die ^Minch^M-Stellung, Stellung 2, eingestellt, -wodurch die Luftzufuhr mit Ven-

21)9846/0912
ORIGINAL

222093Θ

til AV10 verbunden wird und Ventil AV10 in Position 1 bewegt wird. Luft strömt dann zur Kreuzstelle 125 und Kreuzstelle 126. Von Kreuzsteile 126 verzweigt sich uft über Vechselventile AV5A und,AV13A zur Öffnung 1 des Relaisventils AV3A, wobei sie dieses Ventil in die Sperrsteilung 1 bringt. Luft verzweigt sich auch über Leitung 127 und über Wechselventil AV6B und Ventil AV5B zur Öffnung 6 des Relaisventils AVhB_t wo sie dieses Ventil in Stellung 2 bringt. Luft strömt auch durch Leitung 120 zur Öffnung 6 des Umkehrventils AV7 und bringt dieses Ventil in Position 1,

Von der Kreuzstelle 125 strömt Luft durch Wechselventile AV15 und AV9 zur Kreuzstelle 86 _t wo sie in drei Richtungen abgeleitet wird. Leitung87 führt Luft den Solenoidventilen AV18A-E zu, welche die Zuführpumpen P 1 und P 2 steuern. Leitung 8p verbindet die Luft mit der Öffnung 1 des Relaisventils AV3A, wo sie blockiert wird, und Leitung 88 verbindet die Luft über Ventil AV7 und AV8A mit Öffnung 3 von V1A, wodurch dieses Ventil geöffnet und Treibfließmittel von Leitung 60 zum Rammbock RA zugelassen wird, der seinen Vorwärtshub beginnt.

Zur selben Zeit führt die Zweigleitung 90 Luft über das Relaisventil AV3B und das Wechselventil AV17B zur Öffnung 5 des Drehschiebers oder riehtungsgesteuerten Ventils V2B_S wodurch Treibfließmittel dem Ventil V^B zugeführt wird und

RD
der Rückhub dos Rammbocks bewirkt

- 30 20384 8./0912

INSPECTED

Da jede Bewegung anhält, wenn das Ventil AV1O in die Stellung 3 bewegt wird_f kann der Ramrabock RA nach vorn dadurch eingestellt werden, daß das Ventil AV1O intermittierend in Stellung 1 und in Stellung 3 bewegt wird, um eine langsame (inching) Bewegung zu bewirken»

Der Rammbock RB wird in gleicher Weise dadurch eingestellt, daß das Luftventil AV1O in Stellung 2 gestoßen wird. Hierdurch wird Luft zu den Kreuzstellen 130 und 131 verbunden. Von der Kreuzstelle 131 strömt Luft durch das Wechselventil AV6A und das Halteventil AV^A zur Öffnung 5 des Relais AV3A, wobei dieses Ventil in Stellung 2 gebracht wird, und auch über Leitung 16 zu Öffnung 5 des Umkehrventils AV7» wobei auch dieses Ventil in Stellung gebracht wird. Luft wird auch über Leitung 132 und über Uechsolventile AV5B und AVI3B zu Öffnung h des uolaisventils AV3B verbunden, wobei dieses Ventil in Stellung 1 gebracht wird.

Von Kreuzstelle I30 wird Luft über 1/echselventile AVI5 und AV 9 zur Kreuzstelle 86 geleitet, wo sie wieder in drei Richtungen abgeleitet wird. Luft in Leitung 87 wird

A wiederum den Solenoidventilon AVI0-E zugeführt. Diesmal wird die Luft jedoch in der Zweigleitung 90 box Öffnung I des Relais AYTB gesperrt; Ventil AV7 vorbindet Luft in Leitung" 38 mit Öffnung 3 des Ventils V1B, betätigt diesen Veu-'-::" λιι-·. :'vQc TreibfIilsßmitte¹ zum T!;i;_::!::'>ook Rt! zu;

- 31 -

? 0 0 SU e / 0 9 1 2

ORIGINAL IHSPHCTEO

um seinen Vorwärtshub zu starten} und Luft in Leitung 89 strömt, durch Relaisventil AV3A und Wechselventil AV17A zu Öffnung 7 des Drehschieberventils V2A, betätigt dieses Ventil und läßt Treibflicßmittel zum Ablaßventil V5A zu, wodurch die Rückführung des Rammbockes RA bewirkt wird.

Somit kann durch ein ähnliches pneumatisches Netz der Ratnnibock RD dadmrch eingestellt werden, daß das Ventil AV1O intermittierend in Stellung 2 und in Stellung 3 (Stoppstellung) bewegt wird. Nur wenn dieses Ventil in Stellung 1 oder 2 bewegt wird, werden die Hauptpumpen beschickt< Während "inch-" oder LangsambewegungszustSnden sind die Stößelventile AV1A-B und AV2A-D außer Betrieb.

Not-Stopst Während der Bewegung jeder Verstärkereinheit kann ein Notanhalten durch Niederdrücken des Ventils AV12 oder Entregen des Ventils AVI6 bewirkt werden. Diese Ventile unterbrechen die Luftzufuhr und entleeren die Anlage. Diese Tätigkeit entlastet unmittelbar die Hauptpumpen und hält jede Bewegung der Verstärkerrammböcke RA und RB an.

Man erkennt deshalb, daß ein gemäß der vorliegenden Erfindung aufgebauter Druckverstärker erwünschte Merkmale und Vorteile schafft. Beispielsweise hat ein die Turbine und Ilauptpumpen, wie oben beschrieben, verwendender Verstärker die folgenden theoretischen Ausganges

209846/0912
ORIGINAL INSPECTED

Volles Pumgeii

983 kg/cm** χ 29,^12 nr/li = 790 kw = I8OO ¥pm bei 302 kg/cm² (139OO psi χ 130. gpm = 1060 lip = 1800 rpn box 4300 psi)

1190 kg/cm² χ 24,45 ni³/li = 790 kw ='i500 Upm bei 366 kg/cm² (168OO psi X 108 gpm = IO6O lip = 1 5OO rpm bei52OO psi)

2/3 Pumpen
1430 kg/cm² χ 16,3 in-³/¹¹ = 73° ^^w = 15°° ^pm bei 457 kg/cm²

(21000 psi χ 72 gpm = 980 hp = 15OO rpm bei 65OO psi)

Der Verstärker ist somit in der Lage, einen H_ochdruckausgang zu führen_t was zwecks Schachtbohren und dergleichen nützlich ist.

Ferner ist der Verstärker in der Lage, einen Hochdruckauspang mit minimaler Druckschwankung, auch bei einer Violzahl von Drücken, zu liefern, so daß dor Ausgang aus einem gleichmäßigen, relativ nicht pulsierenden Strom besteht, der die Kraftstöße auf den Verstärker minimal hält. Der Verstäx^ker ist bestens für einen Verstärkcrrammbockaufbau mit langem Hub und großem Durchmesser geeignet, der die Frequenz des Betriebes reduziert, so daß geringere Ermüdungs- und Abriebszyklen bei den Ventilen gegeben sind, wodurch eine verbesserte Lebensdauer und eine Minderung der gesamten Vartungskosten erreicht werden.

Ferner arl; öl'; ü:n die Ventilanlagen zusammen mit dem pneuiTiata -5·. ^;''Oj.";. S tcucrsclial tiere is gemäß der Erfindung, um die

- 33 209846/0912

ORIGINAL INSPECTED

Raniraböcke schneller zurückzuführen, als sie sich, ausbreiten, um eine Zeitdauer zu schaffen, in der der Rückfiilirrammbock mit Druck beaufschlagt wirdi .während der sich ausbreitende Rammbock für die Umkehr verlangsamt wirt.1. Sobald der sich ausdehnende Rammbock umkehrt, betreibt die Ventilanlage und die pneumatische Steuerschaltung den mit Druck beaufschlagten Rammbock zur Schaffung des relativ impulsfreien Ausgangsstromes, wie oben beschrieben. Die Ventilanlagen und die pneumatischen Steuerschaltunken sind einheitlich und ermöglichen es, daß der Verstärker nahezu kontinuierlich und relativ frei von Wartungskosten arbeitet.

Die oben genannten Merkmale ermöglichen eine wirtschaftlichere IIei*steilung bisher weniger ergiebiger Schächte als in der Vergangenheit, und läßt Schächte oder Bohrlöcher vorantreiben, die nicht abtragungsfähig wurden. Diu erfindungsgemäße Vorrichtung sieht deshalb, auch vorn praktischen Standpunkt aus, eine vorteilhafte Bereicherung der Technik vor.

209846/0912

Claims

Patent a η s χ) r· ii c h e

1. Hydraulische Schärfvorrichtung für Schlichte, Bohrlöcher odor dergleichen, in clei" zumindest zwei aufeinanderfolgend betriebene, hin- u:k: hergehende Arbeitszylinder für die Zufuhr eines Arbeit; *-f licßmit tcls unter extremem Druck 'zu einem Bohrloch oder Schacht vorgesehen sind und in der ein getrennter hydraulischer liaminbocUzyliruier für den Betrieb der Arbeitszylinder verbunden ist, und mit einer Quelle; für Ir/draulisdies Flicümittel unter Druck, gekennzeichnet dux"ch eine hydraulische Steuerung, die mit der quelle und den Rammbockzylindorn für* die Beaufschlagung j ede α Uai:imboclczylinders mit Druck vor Beginn seines Arbei tshuuos und vor der Entlastung des Hubes des vorhergehenden Arbeitszylinder s unter Schaffung einer im wesentlichen nicht uiitei*- brochenen Druckzufuhr des Arbeitsfließmittels zu dom Bohrloch^ dem Schacht oder dergleichen, vorgesehen ist.

2. Schürfvorrichtung für Bohrlöcher, Schächte oder dergleichen mit zumindest zwei aufeinanderfolgend arbeitenden, hin- und hergehenden Arbeitszylindern für die Zufuhr von Arbeitsflioßniitfcol unter hohem Druck zum Bohrloch oder dergleichen, einem getrennten liammbockzylinder, flor für den Betrieb jedes Arbei fcszylinders in Verbindung steht, einer Treibfließmittelquelle unter Druck, einer Linrichtung für die Zufuhr von Treibflioßmittel zu den Ilammbockzylimlern bei eium Treibdruck, einer getrennten Ventilanlage für jeden RamtiiboclczylInder mit Einrichtungen für die

- 35 -

209846/09 1.2

ORfGiNAL WSPECTEO

Druckbeaufschlagung jedes Ilammbockzylinders auf einen Druck, der k^leiner als der Treibdruck ist, IDiirriclitungen für das Zulassen von Treibfließruittel zu jedem liamnibock» zylinder bei einem Treibdruck zur Bewirkung seines Vorvairtsbubes und mit Einrichtungen zum Entlasten und Ablassen oder Snlleeren jedes Rammbockz3rliriders bei der Vervol] s tan dialing· seines Vorwärtshubes sowie mit einer Rück- !πΐιχ-oiiiriclituiiij· füi" die Rückliübe der Raiinibockzylinder bei Ιοί· Vervollständigung ilrrer Vorwärtshübe, gekennzeiclonet I¹Ui-CiI eine Yoxriclitung zur Steuenuig der Ventilanlagen und der Rückführeinrichtung unter Schaffung schnellerer Rückführhiibe der Rammbockzylinder als deren Von-iäi"tshübe TUt die Druckbeaufschlogiuig der Ranmbockzylinder, so daß fliese einen gleichinäßigen_f relativ kontinuierlichen und inpulslosen Ausgangsstrom dos Arbeitsfließmittels zu dem Schacht oder dem Bohrloch vorsehen»

209846/0912