DE240112C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für mit Schlagkolben arbeitende Tiefbohrvorrichtungen. Das Wesentliche besteht darin, daß die Kammer des den in einem Zylinder hin und her bewegten Schlagkolben steuernden Ventils exzentrisch zu dem Gehäuse liegt, so daß deren Wandung an einer Seite behufs Herstellung eines Kanals für das Kraftmittel verstärkt ist.

Die Bohrvorrichtung nach der Erfindung gehört zu der Klasse, bei welcher der Bohrerantrieb in Gestalt eines Drucklufthammers mit in das Bohrloch eingeführt wird. Der äußere Umfang des Bohrers selbst muß infolgedessen größer sein als der Außendurchmesser des Bohrerantriebs, so daß dieser in das Bohrloch eintreten kann. Es ist daher .wesentlich, den äußeren Durchmesser des Bohrerantriebs so niedrig als möglich zu halten und ihm trotzdem genügende Festigkeit zu verleihen. Um von dem Steuerungsventil das Kraftmittel über den Schlagkolben zu führen, ist es vorteilhaft, in dem Gehäuse des Ventils einen Kanal unterzubringen. Dadurch nun, daß erfindungsgemäß das Ventil exzentrisch in seinem Gehäuse angeordnet ist, wird auf der einen Seite des Ventils genügend Stärke erzielt, um den Kanal anbringen zu können, während auf der gegenüberliegenden Seite des Ventilgehäuses eine nur geringe Wandstärke verbleibt. Es kann daher der Innendurchmesser des Arbeitszylinders verhältnismäßig gering sein, so daß seine Außenwandungen, die größerer Abnutzung unterliegen, verhältnismäßig stark ausgeführt werden können.

Fig. ι zeigt eine Bohrvorrichtung im ganzen, bei der das Ventil nach der Erfindung angewendet wird.

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach zwei unter 120 ° geneigten Ebenen, die durch die Linie 2-2 in Fig. 3 angedeutet sind.

Fig. 3 und 4 sind in vergrößertem Maßstabe Schnitte nach den Linien 3-3 und 4-4 der Fig. 2.

Fig. 5 zeigt das Ventil nach Fig. 2 in vergrößertem Maßstabe in demselben Schnitte wie Fig. 2.

Die Bohrvorrichtung weist einen Arbeitszylinder A und ein äußeres Gehäuse A¹ auf. An dem oberen Ende des Arbeitszylinders sitzt das Ventil B in einem Ventilgehäuse B¹, dessen Außenfläche sich kegelig nach unten verjüngt und in das Innere des sich entsprechend verjungenden oberen Endes des Zylinders A dicht paßt. Im unteren Ende des letzteren läuft ein Schlagkolben C, welcher -auf das obere Ende des Bohrers D schlägt. Am oberen Ende des Zylinders A ist das Bohrgestänge E befestigt. Dieses besteht aus einem hohlen Rohr, durch welches das Kraftmittel zugeleitet wird. Es werden Rohrstücke hintereinander angesetzt, soweit es die Höhe der Strecke o. dgl. und der für die Arbeit zur Verfügung stehende Raum sowie die Lochtiefe ermöglichen oder erfordern.

An dem oberen Teile des Gestänges sind einstellbare Griffstangen E¹ mit Gegengewicht E⁴· .vorgesehen. Ventile E² mit Leitungen E³ gestatten eine leichte Regelung der Kraftmittelzufuhr.

Behufs Befestigung des ersten Gestängeabschnittes E auf dem Bohrer wird das obere Ende des Zylinders A über das Außengehäuse hinaus verlängert und seine Wandung bei A ² verstärkt. Hier wird die Griffstange E¹ unter Einschaltung einer Packung E⁵ auf den Flansch B² (Fig.'5) niedergeschraubt und die Verbindung durch den Ring E^s gesichert.
Unmittelbar über dem Ventilgehäuse ist ein

ίο ringförmiger Kanal B^s vorhanden, der dauernd durch einen Kanal Bⁱ mit der Kraftmittelquelle in Verbindung steht. Dieser Kanal ist bei der Ausführungsform in dem Ringe B² vorgesehen, und mit ihm stehen zwei Öffnungen Α^Α, A^s in Verbindung, die durch den Arbeitszylinder gehen und so gelegen sind, daß sie in je einen an der Innenwandung des Gehäuses A¹ befindlichen Längskanal A⁶ bzw. A⁷ münden.

Die zwei Längskanäle sind ungefähr um 120 ° voneinander entfernt, und jeder von ihnen steht an seinem unteren Ende mit der Kammer in Verbindung, in welcher der Schlagkolben gleitet. Der am Umfange dieses Kolbens vorgesehene Kanal C¹ bringt die unteren Öffnungen der Kanäle A⁶ und A⁷ miteinander in Verbindung, wenn der Kolben am unteren Ende seines Hubes ist. Der eine von diesen, A⁶, hat oben eine durch den Arbeitszylinder führende Öffnung A⁴ von solcher Größe, daß das Kraftmittel von E aus ungehindert hindurchtreten kann. Der Kanal A¹ steht mit der Kraftmittelquelle durch eine Öffnung A⁵ von so kleinem Durchmesser in Verbindung, daß nur eine langsame Drucküberführung von dem Innern des Bohrgestänges E nach A⁷ erfolgen kann. Der Kanal A¹ steht durch Öffnung A^s und die in dem Blocke B^e befindliche Leitung B⁵ am Boden des Ventilgehäuses mit dem unterhalb des Ventils gelegenen Räume in Verbindung. Das untere Ende des Ventils wird so vollem Drucke ausgesetzt, wenn der Schlagkolben in seiner untersten Stellung ist. Das obere Ende des Ventils ist beständig unmittelbar dem vom Rohrgestänge , ankommenden frischen Druck ausgesetzt. Da aber die Unterfläche des Ventils größer ist als die Druckfläche des oberen Endes, so wird das Ventil stets aufwärts geworfen, wenn der Schlagkolben in seiner niedrigsten Stellung ist. Das Kraftmittel geht noch durch einen dritten, an der Innenwandung des Gehäuses A! vorhandenen Längskanal A ⁹, der zwei Öffnungen A^1Q und ^t¹¹ an seinem oberen Ende besitzt. A¹⁰ dient zum Zulassen von frischem Druckmittel und A¹¹ dient als Auslaß, der mit dem Ringraum B¹ und durch Öffnungen A¹² mit der Außenluft in Verbindung tritt. Der Zulaß von frischem Kraftmittel zu der Leitung A⁹ erfolgt durch den Kanal B⁸, der in den ringförmigen Kanal B ⁹ mündet. Die Teile sind so bemessen, daß der frische Druck zu dem Längskanal A⁹ durch die Öffnung A¹⁰ zugelassen wird, wenn das Ventil in der obersten Stellung ist und durch einen der Flanschen -B¹⁰ abgeschnitten wird, wenn das Ventil in seiner niedrigsten Stellung ist. Die Auslaß-Öffnung A¹¹ ist geschlossen, wenn das Ventil sich in seiner obersten Stellung befindet, und geöffnet, wenn es in seiner untersten Stellung ist.

In der Außenfläche des Ventilgehäuses B¹ bildet eine Längsrille B¹¹ eine Leitung, die durch in einem Stützring S¹² befindliche Öffnungen mit dem über dem Schlagkolben befindlichen Räume in Verbindung steht. Der Kanal S¹¹ dient dazu, mittels der Öffnung B¹³ frischen Druck in die Kolbenkammer zu leiten, wenn das Ventil in seiner untersten Stellung ist. Der Einlaß des Druckmittels wird durch das Ventil abgeschnitten, wenn sich dieses in seiner obersten Stellung befindet. Eine zweite durch die Wandung des Ventilgehäuses führende Öffnung S¹⁴ setzt die Rille B¹¹ mit dem Auslaßraum B⁷ in Verbindung und wird bei der Bewegung des Ventils geöffnet und geschlossen. Die Kolbenkammer steht daher mit dem Auslaß in Verbindung, wenn das Ventil in seiner hochsten Stellung ist, nicht aber, wenn das Ventil in seiner unteren Stellung ist.

Um unterhalb des Ventils vorhandenen Druck zu beseitigen, so daß das Ventil in seine untere Stellung gehen kann, nachdem der Kolben gehoben worden ist, dient der am unteren Ende des Längskanals A⁷ vorgesehene Auslaß A^1S. Dieser steht mit dem unterhalb des Ventils befindlichen Räume in Verbindung. Die Auslaßöffnung wird durch das untere Ende des Kolbens nur geöffnet, wenn der Kolben am Ende seiner Aufwärtsbewegung ist. Das Ventil wird dann wegen des Verschwindens des Druckes auf der unteren Seite und dem stets vorhandenen, oberen Drucke fallen. Es wird infolgedessen frischer Druck über dem Kolbenkopf zugelassen und der Schlagkolben auf das Bohreisen schlagen. Diese Abwärtsbewegung des Kolbens läßt über die Kanäle A^S,A⁷ Volldruck gegen die Unterseite des Ventils wirken, so daß dieses wieder gehoben und die oben beschriebene Wirkungsweise wiederholt wird.

Die Ausführungsform des Ventils und Ventilgehäuses trägt wesentlich dazu bei, den Außendurchmesser des Arbeitszylinders so weit als möglich herabzumindern. Dadurch, daß das Ventil exzentrisch zum Ventilgehäusekörper angeordnet wird, wird, auf einer Seite eine genügend große Wandstärke für die Rille B¹¹ erzielt, welche mit der Innenwandung des Zylinders einen Kraftmittelweg nach dem oberen Ende der Kolbenkammer hin bildet. Der Kanal S¹¹ ist von ziemlicher Breite und da die Wandung des Zylinders A dünn ist und außen auf sie der in A^e vorhandene Volldruck wirkt, so ist der Stützring B¹² vorgesehen, der ein Eindrücken der Wandung zwischen A ⁶

und S¹¹ verhindert. Die Kanäle A⁶, A¹, A⁹ liegen in den Außenrippen A^14:, welche Abnutzungsdecken. F tragen.

Der Bohrer hat einen dünnen Mittelteil D¹ zwischen dem Kopf D² und der Stirn. Der Kopf paßt dicht in die Hülse D³, die unmittelbar unter dem Arbeitszylinder in dem Außengehäuse sitzt und passende Kanäle Dⁱ hat, durch welche die durch die Leitung Α^η unterhalb des Ventils

ίο ausströmende Flüssigkeit o. dgl. gehen kann. Zwischen dem Futter D⁵ des Außengehäuses und der Hülse D³ liegt eine Schraubenfeder D⁶ und ein loser Haltering Z)⁷. Wenn dieser nicht zur Achse geneigt ist, sondern unter rechtem Winkel dazu.liegt, so genügt sein Durchmesser, um dem Bohrerkopf freien Durchgang zu gestatten. Wenn dieser Ring jedoch in bestimmtem Maße zur Achse des Bohreisens geneigt ist, was wegen der. Wirkung der Feder Z)⁶ normal der Fall ist, so ist der wirksame Durchmesser so weit herabgemindert, daß der Durchgang des Bohrerkopfes verhindert wird.

Damit der Bedienende bei dem Anlassen des Bohrers in dem Gestein die geeignete Richtung leicht einhalten kann, ist eine Führung vorgesehen. Diese besteht aus einer Plattform G mit einem daran durch Zapfen befestigten Ständer G¹, welcher in seiner geeigneten Stellung durch eine an der Plattform angelenkte Fußklemme G² gehalten werden kann. Die Vorrichtung H dient zum Abblasen des Staubes.

Claims (1)

1. Patent-An spRu ch:

   Ventilsteuerung für mit Schlagkolben arbeitende Tiefbohrvorrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer des Steuerungsventils exzentrisch zum umgebenden Gehäuse des Steuerungszylinders liegt, so daß ihre Wandung an einer Seite zur Aufnähme eines Kanals (B¹¹) verstärkt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.