DE45608C - Selbsttätiger Tiefbohrapparat für Kurbelbetrieb und Wasserspülung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der Bohrapparat wird durch eine rotirende Antriebskraft mittelst Balanciers in Bewegung gesetzt und arbeitet selbstthätig ohne jede Erschütterung durch Schlag oder Stoß, indem die Auslösung und Drehung des Meißels nur durch die auf- und niedergehende Bewegung des Balanciers allein vermittelt und im Apparate selbstthätig ohne Beihülfe der Bohrarbeiter bewirkt wird.

Derselbe macht den ganzen Bohrbetrieb unabhängig von menschlichen Fehlern und sonstigen schädlichen Einflüssen, die demselben bisher noch anhafteten und ihm namentlich in Bezug auf die darauf zu verwendende Zeit und Kosten den Charakter eines unsicheren und in seinem Ausfall unbestimmbaren Unternehmens gaben. Dieser Apparat kann dagegen, schon infolge seiner ruhigen Wirkungsweise und dementsprechend auch verminderten Inanspruchnahme aller seiner arbeitenden Theile, zunächst erhöhten Leistungsansprüchen gerecht werden, wie er auch für die Erreichung von Tiefen, welche bei den bisherigen Einrichtungen ausgeschlossen schienen, sich als ein zuverlässiges Werkzeug darstellt.

Die gewonnenen Gesteinstrümmer werden dabei durch Wasserspülung von der Bohrlochsohle entfernt und zu Tage gefördert.

Der Apparat ist in Fig. I und 2 in zwei rechtwinklig zu einander stehenden Längsschnitten dargestellt.

Der an das hohle Bohrgestänge angeschraubte Kopf α bildet mit der Stange α¹ zusammen ein massives Stück, und gleitet letztere in der Hülse b auf und nieder.

Zwischen den Kopf α und die Hülse b ist eine Feder d eingelegt.

In der Stange a¹ ist ein Keil c befestigt, welcher sich mit derselben in zwei Schlitzen e der Hülse b bewegt.

Der Keil c ist an seinen unteren Kanten abgeschrägt und tritt durch die Wirkung der entsprechend abgeschrägten unteren Endfläche der Schlitze e bei seiner tiefsten Stellung in die seitlichen Aussparungen e¹ der Schlitze ein. Außerdem bewegt sich der Keil c mit seinen über die Hülse b hinausragenden Enden noch in zwei ferneren Ausschnitten / eines über die Hülse b geschobenen Rohres i. Die in die Ausschnitte I hineingreifenden Enden des Keiles c sind oben gleichfalls abgeschrägt, da auch das obere Ende der Schlitze / in gleicher Weise abgeschrägt ist.

Ein zweiter, in dem unteren massiven Theil der Hülse b befestigter Keil g, der rechtwinklig zu dem Keil c steht und gleichfalls durch das Rohr i hindurchgeht, gleitet senkrecht in zwei anderen Schlitzen η des letzteren auf und nieder.

Das Rohr i ist in Fig. 3 noch besonders gezeichnet, um die Lage und Form der Schlitze zu zeigen. Unten ist dieses Rohr ausgeschnitten, um für die, Bewegung des breiteren Meißelblattes Raum zu lassen, sobald der Meißel von der Sohle abgehoben wird, während das Rohr i auf derselben stehen bleibt.

(2. Auflage, ausgegeben am 22. Oktober 1904.)

In die Hülse b ist unten die Stange / und in die Muffe f¹ dieser Stange der Meißel m eingeschraubt.

Die Stange f ist durch einen Bolzen, der Meißel durch die später beschriebene Verschraubungssicherung gegen ein willkürliches Lösen im Bohrloche gesichert.

Mit dem Kopfe α ist endlich ein Führungsrohr k verschraubt, welches den ganzen Apparat umschließt und mit seiner oberen Verlängerung k¹ noch einige Meter über diesen Kopf hinaufreicht.

Die Wirkungsweise des Apparates ist danach folgende:

Aus dem Zustande der Ruhe, in welchem die Theile die Stellung Fig. ι zu einander haben, also der Keil c das obere Ende der Schlitze e nahezu berührt und die Feder d ausgelöst ist, beginnt die Abwärtsbewegung des Bohrgestänges und damit zugleich auch die Arbeit des Apparates.

Es drückt zunächst das Gewicht des niedergehenden Gestänges und sein Moment mittelst des Kopfes α die Feder d zusammen, und die Stange a¹ gleitet mit dem in ihr befestigten Keile c in der Hülse b abwärts, bis am Ende dieses durch den Kurbeldurchmesser bezw. Balancierhub begrenzten Weges der Keil gegen die schiefe Endfläche der Schlitze e in der Hülse b stößt, infolge dessen in die hier befindlichen Aussparungen e¹ einklinkt und dadurch zugleich die Feder d in ihrer größten Spannung selbstthätig feststellt.

Fig. 4 zeigt den Apparat in dieser Stellung mit gespannter Feder.

Der Meißel ist unterdessen fest auf dem Boden stehen geblieben, dagegen hat das Bohrgestänge infolge der schiefen Endfläche der Schlitze e jn der Hülse b bezw. der seitlichen Abführung des Keiles c und Einklinkens desselben in die am unteren Ende dieser Schlitze befindlichen Aussparungen e¹ eine durch die Breite dieser Aussparung begrenzte kleine Rechtsdrehung gemacht.

Von diesem Augenblicke ab beginnt der Apparat, entsprechend der fortlaufenden Kurbelbewegung der Antriebsmaschine, seinen Weg nach aufwärts.

Dabei wird die Hülse b vermittelst des in e¹ eingeklinkten Keiles c gehoben und hiermit zugleich die Stange / nebst dem damit verschraubten Meißel m; das Rohr i bleibt dagegen auf der Bohrlochsohle stehen, bis die in dessen Ausschnitten / sich bewegenden Enden des Keiles c mit ihrer abgeschrägten oberen Fläche gegen die ebenso abgeschrägten Endflächen der Ausschnitte / stoßen. Das Rohr i wird dadurch zunächst etwas vom Boden abgehoben; sobald es aber frei ist, gleitet es infolge der oben schiefen Endfläche seiner Schlitze / auf dem Keile c ab und erhält dadurch eine kleine Rechtsdrehung, wobei es zugleich wieder fest auf den Boden aufzustehen kommt. An dieser eben erfolgten Rechtsdrehung muß aber infolge der Verbindung der Hülse b mit dem Rohr i durch den Keil g auch diese Hülse selbst und mit ihr auch der nun schwebende Meißel teilnehmen, und zwar um so viel, als die Breite des Schlitzes e bezw. die ebenso breite Einklinkung e¹ beträgt.

Durch die Rechtsdrehung der Hülse b gleitet demnach also auch die Aussparung e' nach rechts ab, bis der Keil c aus derselben heraus und in den geraden Theil des Schlitzes e hineingelangt, wodurch aber die Hülse b ihren Halt verliert und. nun abfallen muß. Damit wird aber auch zugleich die Feder d ausgelöst und diese treibt nun mit ihrer vollen Spannkraft den mit b verbundenen Meißel gegen die Bohrlochsohle, welche dadurch mit wesentlich erhöhtem Effect angegriffen wird.

Es wird somit der Bohrmeißel nebst der gespannten Feder mit jeder Kurbelumdrehung bezw. am Ende jedes Hubes selbstthätig ausgelöst und um eine bestimmte, sich stets gleichbleibende Größe nach rechts gedreht, dem aber alsdann am Ende jedes Niederganges auch der obere Theil des Apparates α a^x und c nebst dem darüber bis zu Tage hinaufreichenden Bohrgestänge durch Einklinken des Keiles c in die Aussparung e¹ um dieselbe Größe nachfolgt und dadurch eine stets bestimmt begrenzte und regelmäßige Umsetzung des Meißels in selbsttätiger Weise bewirkt.

Der ganze Apparat wird von dem am Kopf a verschraubten Rohre k umschlossen, welches, außer geschlossener Fortführung des Spülwassers bis auf die Bohrlochsohle, sowohl das Eindringen von Bohrtrümmern und Schmutz in den Apparat verhindert und dadurch seinen Mechanismus gegen Störungen und Verschleiß schützt und haltbar macht, als auch eine vorzügliche Geradführung für die Bohrung selbst bildet, und sonach deren vollkommen senkrechte, glatte und runde Herstellung gewährleistet.

Das Wasser zum Spülen tritt aus dem hohlen Gestänge in den mit einer Bohrung versehenen Kopf a, der in Fig. 5 im Durchschnitt nach A-B, Fig. i, dargestellt ist; durch die Seitenschlitze a° des Kopfes gelangt das Wasser dann in den Apparat und wird daselbst innerhalb k bis auf das Meißelblatt bezw. die Bohrlochsohle niedergeführt, von wo es alsdann unter unausgesetzter Reinspülung der Sohle aufzusteigen beginnt und in dem Ringe, der zwischen dem Rohre k bezw. k^l und der Bohrlochwand gebildet wird, mit kräftiger Strömung nach oben geht, die sich zwar oberhalb k^l verlangsamt, aber doch den ganzen Bohrschwand von der Bohrlochsohle wegführt.

Die Verlängerung k¹ des Rohres k über den Kopf des Apparates hinauf hat noch einen besonderen Zweck; es wird dadurch nämlich verhindert, daß die Anfangs von der Sohle außerhalb k in dem hier nur engen Ringe aufsteigenden Bohrtrümmer sich über dem Kopf a . ansammeln und daselbst hinderlich werden können, was sonst durch unvermittelten Uebergang von dem fast den ganzen Querschnitt ausfüllenden Rohre k auf das nur relativ dünne Hohlgestänge geschehen würde, da der Wasserstrom hier eine plötzlich verminderte Geschwindigkeit annehmen und dementsprechend auch von seiner auftreibenden Kraft verlieren muß, infolge dessen aber auch hier einen Theil der Bohrtrürnmer, und zwar gerade die größeren und schwereren, die eben am störendsten wären, absetzen würde, während die kleineren und leichteren Trümmer noch weiter bis zu Tage gespült werden. Durch die weitere Hinaufführung des Rohres k^l wird aber diese hier nothwendig erfolgende Abscheidung von Gesteinstrümmern unschädlich gemacht, da dieselben nunmehr in'das oben offene Rohr k^l hineinfallen und sich dann genau so darin anordnen, wie sie eben hineingerathen, also wie sie der Reihe nach von der Sohle losgelöst und aufgespült wurden, und somit eine genau dem durchbohrten Gebirge entsprechende Ablagerung, nur in umgekehrter Reihenfolge, darbieten, also ein natürliches Bohrprofil liefern müssen.

Außerdem bildet das Rohr k^l einen Fänger für allen etwaigen Nachfall, den es zugleich mit auffängt und für den Bohrbetrieb unschädlich macht, da zwischen k^l und der Bohrlochwand kein Raum bleibt, um auch nur kleineren Stücken einen Weg offen zu lassen, wie es endlich auch sonstige, zufällig oder selbst absichtlich hineingeworfene fremde Gegenstände aufzufangen und unschädlich zu beseitigen geeignet ist.

■ Schließlich ist noch die Verschraubungssicherung zwischen der Muffe/¹, der Stange/ und dem Meißel hervorzuheben. Die Muffe/¹ ist außen sechskantig konisch bearbeitet und der Bund in¹ des Meißels bildet eine Fortsetzung dieses nach unten erweiterten konischen Sechskantes. Ueber beide wird eine genau passende Büchse h gestülpt. Diese treibt sich beim Aufschlagen des Meißels immer fester an und wird dadurch ein Losschrauben im Loch verhindert.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Selbsttätiger Tiefbohrapparat für Kurbelbetrieb und Wasserspülung, gekennzeichnet durch die Schlagfeder d, die Schlitzerweiterungen e¹ mit dem Keil c, das den Abfall des Bohrmeißels selbstthätig bewirkende Rohr i mit den mit schrägen Endflächen versehenen Schlitzen I, welches Rohr i mit der Hülse b durch den die Drehung des Meißels bewirkenden Keil g und die Schlitze η verbunden ist, das Schutz- und Führungsrohr k mit dem Aufsatzrohr /c¹ und die konische sechskantige Büchse h über der Meißelverschraubung in Verbindung mit einander.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.