DE539632C - Seilschlagbohreinrichtung mit raumfestem Widerlager fuer das Umsetzen des Meissels - Google Patents

Description

Die bei der Tiefbohrung bekannten Seilschlageinrichtungen haben vor den mit einem Gestänge arbeitenden Bohrvorrichtungen bekanntlich den Vorteil, daß beim jeweils notwendig werdenden Auswechseln des Bohrmeißels nicht immer das ganze Gestänge aus- und wieder eingebaut werden muß; hier kann der Bohrmeißel vielmehr in einfachster Weise und in kürzester Zeit mit Hilfe des Seiles aus dem Bohrloch herausgezogen und wieder hinabgelassen werden. Die bisherigen Seilschlagbohreinrichtungen leiden aber daran, daß das Umsetzen des Bohrmeißels infolge Fehlens eines die Drehreaktion aufnehmenden raumfesten Widerlagers nicht ohne weiteres bzw. nicht mit der erforderlichen Regelmäßigkeit erfolgt, so daß unrunde Löcher die Folge sind. Dazu ist die Spülung zur Entfernung des Bohrmehls nicht so einfach durchzuführen, wie dies durch die Verwendung eines hohlen Bohrgestänges möglich ist.

Man hat zwar schon Seilschlagbohreinriehtungen vorgeschlagen, bei denen die Bohrkrone beim Hochziehen um ein gewisses Stück gedreht und dann wieder fallengelassen wird. Das Umsetzen der Bohrkrone geht dabei derart vor sich, daß die die Bohrkrone tragende Königsstange entweder mit besonderen Führungsstücken in im Bohrgehäase angebrachten Gewindegängen gleitet oder daß die Königsstange selbst mit Gewindegängen versehen ist, die durch ein- und ausschaltbare Widerlager hindurchbewegt werden. Durch das Aufschlagen der Bohrkrone auf die Schachtsohle werden aber die Königsstangen sehr leicht verbogen, so daß diese in den Führungen ecken und klemmen; ebenso läßt sich eine ausreichende Schmierung der Schraubengänge unter den gegebenen Verhältnissen meistens nicht gut durchführen. Die Folge davon ist, daß die Reaktionskräfte außerordentlich groß werden und die Abstützung der die Festpunkte darstellenden Teile ganz besonders gut und verläßlich durchgeführt werden muß.

Zu diesem Zweck verwenden die bekannt gewordenen Einrichtungen eine mit voranschreitender Teufe nachzuführende Rohrtour, die die Möglichkeit bietet, das Widerlager für die Umsetzvorrichtung sicher festzulegen, indem diese mit Fangklauen o. dgl. in entsprechende Aussparun'gen der Rohrtour eingreift oder indem das Bohrgehäuse mittels Keilgetriebes oder Druckfedern gegen die Rohrtour verspannt wird.

Mit der Erfindung werden diese bisherigen Gebundenheiten der Seilschlagbohreinrichtungen beseitigt, indem durch einen zwischen dem Seil und dem Bohrmeißel eingeschalteten schlittenartigen Körper, der sich unter federnder Anpressung gegen die Bohrlochwandung abstützt, zunächst ein Widerlager geschaffen wird, gegen das der daran drehbar aufgehängte Bohrmeißel verdreht werden kann. Diese Verdrehung selbst erfolgt zweckmäßig unter Ableitung von der Längsbewegung des Bohrmeißels, und zwar wiederum am besten natürlich bei dessen Anheben, indem die Verdrehung der die ganze Bohrein-

richtung tragenden losen Rolle der flaschenzugartigen Seilaufhängung dazu ausgenutzt wird, um während des Hochganges mit Hilfe eines Schaltwerkes unter geeigneter Zwischenübersetzung eine entsprechende Drehung des Bohrmeißels herbeizuführen. Damit wird immer mit dem Anheben des Bohrers das Umsetzen bewirkt, während er beim Herabfallen sich geradlinig bewegt. ίο In den zugehörigen Zeichnungen ist in Abb. i- ein Aufriß und in Abb. 2 eine Einzelheit der Erfindung wiedergegeben.

Die lose Rolle 20 ist in dem Sinne als Schaltwerk ausgebildet, daß in ihrem Innern, auf der Welle 19 befestigt, ein Klinkrad 21 angeordnet ist, in das die in der losen Rolle 20 sitzenden Sperrklinken -22 unter Federdruck eingreifen. Damit erfolgt jeweilig bei der Bewegung der losen Rolle 20 in einem zo Sinne, und zwar beim Anheben, eine Drehung der Welle 19. Die Weiterleitung dieser Bewegung erfolgt durch das auf der Welle 19 angeordnete Ritzel 23, das in das Stirnrad 24 eingreift, und von hier wiederum unter Veras mittlung der Kegelradpaarung 25, 26 auf den Königszapfen 27, der in dem Traggestell der Rolle zentrisch frei drehbar gelagert ist. Von hier wird die Drehbewegung durch den Vierkantzapfen 28 auf den Drehkopf 29 weitergeleitet, der in dem Lagerkörper 32 geführt ist und in axialer Richtung dagegen durch die Kugelspurlager 30 und 33 abgestützt ist; dabei wird durch einen Dichtungsring 34 ein Abschluß erzielt. An diesen Drehkopf 29 ist der Bohrmeißel 42 mit der Schwerstange 41 angeschlossen, und zwar auf folgende Weise:· Mit Hilfe der Muttern 35 ist zunächst das Spannstück 39 mit dem Gewindekopf 29 verbunden und greift mit einem Vierkantzapfen in das entsprechend gestaltete Loch an dem Schwerstangenflansch 40 ein, so daß eine Kupplung auf Drehung vorhanden ist, jedoch noch eineLängsbewögungsmöglichkeit besteht. Zwischen dem Spannstück 39 und der Schwerstange 41 sind die Schlagfedern 38 so eingeschaltet, daß sowohl die Zug- wie die Druckbeanspruchung federnd aufgenommen wird. Auf diese Weise wird bei der Arbeit des Bohrmeißels die Übertragung der starken Beschleunigungen und Verzögerungen auf die Umsetzeinrichtung vermieden.

Die Umsetzvorrichtung erhält ihre Führung und damit ihr Widerlager zur Aufnahme der bei der Umsetzung erforderlichen Reaktion durch die einen Schlitten bildenden Federn 43, die sich gegen die Wandungen des Bohrloches 17 anklemmen und so auch gleichzeitig der ganzen Umsetzvorrichtung die nötige Zentrierung geben. Um diesen Schlitten für die eigentliche Schlagbewegung des Bohrmeißels im Bohrloch stehenlassen zu können und nur beim Ein- und Auswechseln des Bohrers und beim Vorschub entsprechend dem Tieferwerden des Bohrloches zu bewegen, gleiten die Köpfe der Federn 43 an der Umsetzvorrichtung einmal in kulissenartigen Führungen, während sie mit einer Führungsbüchse 36 die Mutterverbindung 35 ebenfalls gleitend umfassen.

Die eigentliche Bohrarbeit gestaltet sich folgendermaßen: Nach· Montage der Bohreinrichtung wird zunächst, wie üblich, ein Standrohr einzementiert und dann die Umsetzeinrichtung mit Schwerstange und Meißel zusammengeschraubt und am Seil befestigt, hochgezogen und in das Standrohr eingelassen. Das Auf- und Niedergehen wird durch den Schlagzylinder bewirkt, dem ein beliebig großer Hub gegeben werden, kann, der sich auf die Scheibe überträgt, an der die Umsetzvorrichtung aufgehängt ist. Damit tritt beim Aufwärtsgehen des Seiles durch die Sperrklinken eine Drehung des Getriebes ein, \vodurch der Meißel mitgedreht wird. Beim Herunterlassen des Seiles fassen die Sperrklinken das Sperrad nicht, lassen vielmehr das Schaltwerk stehen, wodurch der Meißel geradlinig auf der Sohle aufschlagen kann; hierbei werden die Stöße und sonstigen starken Beanspruchungen durch die Federkupplung Zivi- sehen Umsetzvorrichtung und Meißel mit Schwerstange von der eigentlichen Umsetzvorrichtung ferngehalten. Infolge der Abstützung der Umsetzvorrichtung gegen die Bohrlochwandung mittels des Federschlittens ist ein ganz exaktes Umsetzen zu erzielen, das auch die Herstellung eines runden Loches gewährleistet. Zwecks Fortspülung des Bohrmehls wird ein dünnwandiges Bohrgestänge in das Bohrloch eingelassen, wobei die Verbindung zwischen Spülpumpe und Spülschlauch an dem Gestänge auf ganz einfache Weise unter Vermeidung des bisher gebräuchlichen Spülkopfes hergestellt werden kann, womit viele Störungen und Ausbesserungen vermieden werden. Die Anwendung der Einrichtung ist natürlich an die Herstellung von Bohrlöchern von gewissem Durchmesser gebunden; dies entspricht aber meistens dem praktischen Bedürfnis, weil man heute für die Weiterführung und in Hinsicht auf die Befahrbarkeit sowieso meistens Bohrlöcher größeren Durchmessers vorsieht.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Seilschlagbohreinrichtung mit raumfestem Widerlager im Bohrloch für das Umsetzen des Bohrmeißels, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzbewegung von der die eigentliche Bohreinrichtung tragenden losen Rolle der flaschenzug-

   artigen Seilaufhängung abgeleitet wird, derart, daß diese Rolle beim Aufwärtsgang mit Hilfe eines Schaltwerks unter entsprechender Übersetzung einen mit dem Meißelbohrer auf Drehung verbundenen Zapfen mitnimmt, während der Abwärtsgang ohne Drehbewegung vor sich geht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Umsetzvorrichtung und der Schwerstange des Bohrers eine Federkupplung derart eingeschaltet ist, daß wohl die Drehkräfte starr durchgeleitet werden, jedoch die Reaktionen der Arbeitsbewegung des Bohrmeißels nur unter federndem Ausgleich auf die Umsetzvorrichtung übertragen werden.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lose Rolle (20) ein auf ihrer Welle (19) aufgekeiltes Sperrad (21) umschließt, in das die in der losen Rolle (20) gelagerten Sperrklinken (22) eingreifen, während die Weiterleitung der Drehung von dem ebenfalls auf der Welle (19) aufgekeilten Ritzel (23) unter Vermittlung des Stirnrades (24) und der Kegelradpaarung (25, 26) auf den Zapfen (27) erfolgt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Umsetzvorrichtung und Schwerstange (41) das Spannstück (39) eingeschaltet ist, das mit einem Vierkantzapfen in das entsprechende Loch (40) am Schwerstangenkopf eingreift, während die Längsverbindung zwischen beiden unter Einschaltung der sowohl die Druck- wie die Zugkräfte aufnehmenden Federn (38) erfolgt.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Widerlager für die Umsetzvorrichtung dienende Teil der Bohrvorrichtung durch zu Kufen zusammengelegte Blattfedern gebildet wird, die sich auf Grund ihrer Schmiegsamkeit der natürlichen Schacht- oder Bohrlochwandung anpassen können.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen