DE267038C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 267038 KLASSE 5 δ. GRUPPE

. L. J. C. van ES jr. in DELFT, Holland.

Wasserrückschlages zurückbewegt wird.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 2. Juli 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf eine mit Druckwasser betriebene Stoßbohrvorrichtung, bei welcher der Schlagkolben durch die lebendige Kraft einer bewegten, plötzlich abgesperrten Wassermenge vorgeschleudert und durch die Wirkung einer Feder während des entstehenden Wasserrückschlages zurückbewegt wird.

Bei den bisher bekannt gewordenen Vorrichtungen' dieser Art geschieht die Steuerung durch

ίο ein besonderes, fest im Gehäuse oder auf dem beweglichen Kolben angeordnetes Ventil. Dies hat zur Folge, daß durch das strömende Wasser zunächst das Ventil geschlossen werden muß, und daß dann erst infolge der auftretenden Drucksteigerung der eigentliche Kolben seine Bewegung erhält, oder mit anderen Worten, daß zwischen der Wassergeschwindigkeit und der Kolbengeschwindigkeit eine große Phasenverschiebung vorhanden ist, so daß die Arbeits-

ao menge, welche während des Stoßes von der Wassersäule auf den zurückweichenden Kolben ■übertragen wird, und welche durch die Bezeichnung

E=C-Q-(c — v)-v

ausgedrückt ist, worin C eine Konstante, Q den Querschnitt der Wassersäule, c die Wassergeschwindigkeit und ν die Kolbengeschwindigkeit darstellt, während eines mehr oder weniger großen Teiles der Arbeitsperiode negativ ausfällt. Der Wirkungsgrad ist deshalb ungünstig, und die Stoßkraft ist nur eine verhältnismäßig geringe.

Zwecks Beseitigung dieser Mängel wird gemäß der Erfindung die Absperrung der fließenden Wassermenge zwangläufig durch den Kolben selbst bewirkt, indem dieser beispielsweise als schieberartig wirkendes Steuerorgan ausgebildet ist.

Dadurch wird erreicht, daß jetzt die Ventilbewegung und die Kolbenbewegung miteinander identisch sind, d. h. vollkommen gleichzeitig erfolgen. Infolgedessen wird auch die zwischen Wassergeschwindigkeit und Kolbengeschwindigkeit bestehende Phasenverschiebung wesentlich vermindert, so daß die während des Arbeitshubes an den Kolben abgegebene Ar- beitsmenge stets einen positiven Wert behält und somit eine größere Schlagkraft bei günstigerem Wirkungsgrade erzielt wird.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt., und zwar zeigen:

Fig. ι bis 3 den Erfindungsgegenstand in drei verschiedenen Ausführungsformen als Tiefbohrapparat,

Fig. 4 und 5 denselben in zwei Ausführungsformen als Gesteinsbohrmaschine.

In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Vorrichtung in bekannter Weise aus dein zur Zuführung des Druck- bzw. Spülwassers dienenden Rohrgestänge a, welches unten zu einem Windkessel b ausgebildet und durch die Schwerstange c mit dem Arbeitszylinder d verbunden ist. Im Arbeitszylinder d befindet sich der an seinem unteren Ende als

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Meißelbohrer * ausgebildete Schlagkolben f, welcher - unter Wirkung der Federn h und g steht, von denen die erstere bestrebt ist, den Kolben in der auf der Zeichnung dargestellten Hochlage zu halten, während die letztere dazu dient, den Kolben bei der Aufwärtsbewegung aufzuhalten. Der Kolben f ist gleichzeitig als Steuerorgan ausgebildet, und zwar im Ausführungsbeispiel nach Fig. ι in der Weise, daß

ίο der obere, in der Trennwand m des Zylinders genau eingepaßte Teil des Kolbens mit seitlichen Auskehlungen η versehen ist, durch welche das Wasser bei Hochlage des Kolbens in den unteren Zylinderteil übertreten kann, um von dort durch die im Zylinderboden angebrachten Öffnungen 0 abzufließen. Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist kurz folgende:

Das Druckwasser fließt nacheinander durch das Rohrgestänge a, den Windkessel b, das Schwergestänge c in den oberen Teil des Zylinders d und von dort durch die Auskehlungen n, den unteren Zylinderteil und die Öffnungen 0 zur Sohle des Bohrloches, um von dort unter gleichzeitigem Ausspulen des letzteren wieder zutage zu steigen.

Wenn das Wasser eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, so wird dadurch der Kolben f entgegen der Wirkung der Feder h nach unten gedrängt, so daß die von den Auskehlungen η gebildeten Durchtrittsöffnungen geschlossen werden und der Kolben infolge der dadurch bewirkten Drucksteigerung kräftig nach unten auf die Sohle des Bohrloches getrieben wird. Beim Rückschlag der gestauten Wassermenge wird während der dabei auftretenden vorübergehenden Druckverminderung der Kolben f durch die Feder h wieder angehoben, worauf das Spiel von neuem beginnt. Wie hieraus ersichtlich ist, wird bei jedem Hub

das Öffnen und Absperren der Durchtrittsöffnungen für das Wasser zwangläufig durch die Bewegung des Kolbens bewirkt.

Das in Fig. 2 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen dadurch, daß der Kolben f selbst hohl ausgebildet und oben seitlich an Stelle der Auskehlungen η von Fig. 1 mit Schlitzöffnungen p versehen ist, welche in gleicher Weise wie jene die Steuerung des Wassers bewirken, welches durch die unten angebrachte Öffnung q abfließt.

Fig. 3 zeigt eine Ausführung der Bohrvorrichtung mit Steuerung nach Fig. 2, wobei der untere Teil des Kolbens anstatt als einfacher Meißelbohrer als Kronenbohrer ausgebildet ist. Die Wirkungsweise der Steuerung wird dadurch nicht geändert.

Fig. 4 und 5 zeigen schließlich zwei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes als Gesteinsbohrmaschine für geringe Tiefen und kleinere Bohrlöcher. Bei diesen kleineren Ausführungsformen ist der Raum hinter dem Kolben mit einer seitlichen Öffnung r als Abfluß für einen Teil des verbrauchten Druckwassers versehen, während der übrige Teil, durch die Bohrung des Kolbens bzw. Bohrmeißels fließend, zur Spülung des Bohrloches benutzt wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Mit Druckwasser betriebene Stoßbohrvorrichtung, bei welcher der Schlagkolben durch die lebendige Kraft einer bewegten, plötzlich abgesperrten Wassermenge vofgeschleudert und durch die Wirkung einer Feder während des entstehenden Wasserrückschlages zurückbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrung der fließenden Wassermenge zwangläufig durch den Kolben selbst bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.