DE596656C - Pneumatischer Vorschub fuer Gesteinsbohrmaschinen - Google Patents
Pneumatischer Vorschub fuer GesteinsbohrmaschinenInfo
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
- E21B19/086—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods with a fluid-actuated cylinder
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- Y10S251/901—Curtain type valves
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Vorschubeinrichtung solcher pneumatischen
Gesteinsbohrmaschinen, bei denen zum Vorschub sowie zum Rückschub der Maschine
das Treibmittel benutzt wird. Die Umkehrung der Vorschubeinrichtung zur Zurückbringung
der Maschine, nachdem sie ihre vorderste. Lage 'erreicht hat, wird dabei durch Betätigung
eines Umsteuerventils, das in der Treibmittelzuleitung liegt,' .bewirkt. Selbstverständlich
muß das genannte Ventil umgelegt · werden, sobald die Vorschubeinrichtung ihre
Vorschubbewegung beendet hat, weil sonst die Maschine ihre Arbeit weiter fortsetzen
wird, nachdem die Vorschubbewegung aufgehört hat, wodurch Zeit- und Druckluft unnötigerweise
verschwendet werden und außerdem die Maschine zerschlagen werden könnte.
Um die Umkehrung der Vorschubeinrichtung in dem richtigen Augenblick zu sichern und somit den erwähnten Machteilen vorzubeugen,
ist vorgeschlagen worden, die Umsteuerung selbsttätig erfolgen zu lassen, und
zwar durch unbewegliche Anschläge, welche das Umsteuerventil rechtzeitig betätigen. Die
Erfindung beschreitet einen anderen Weg. Es wird nämlich .das Treibmittel selbst dazu
benutzt, um die Verstellung des Umsteuerventils zu bewirken, d. h. wenn die Maschine
ihre vorderste Endlage erreicht hat, gelangt dag Treibmittel derart zur Einwirkung auf
das Ventil, daß es dabei verstellt wird. Vorteilhaft ist die Anordnung so zu treffen,
daß gleichzeitig durch dieses Ventil die Zufuhr des Treibmittels zu der Schlagvorrichtung
der Maschine abgeschlossen oder gedrosselt wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt, bei
welcher die Vorschubeinrichtung aus einem feststehenden Zylinder und einem darin unter
Wirkung des Treibmittels beweglichen Kolben besteht.
Abb. ι ist ein Längsschnitt durch die Maschine mit Vorschubeinrichtung.
Abb. 2 und 3 sind Schnitte auf den gebrochenen Linien H-II bzw. III-III der
Abb. i.
Die Maschine besteht aus einem Arbeitszylinder oder Gehäuse 1 (Abb. 1) für die
Schlagvorrichtung und aus einem Kolben 2, der im genannten Zylinder beweglich ist. Der
Kolben2 betätigt durch ein Zwischenstücks
das Werkzeug 4 in dem Werkzeughalter. Die Bewegung des Kolbens wird durch ein
schwingendes Scheibenventil 5 von bekannter Konstruktion gesteuert. Das Ventil ist in
einem Gehäuse 6 vorgesehen, welches auf seiner einen Seite den Arbeitszylinder und an
seiner anderen Seite eine Kolbenstange 7 trägt. An seinem äußeren Ende ist diese
Stange mit einem Kolben 78 versehen, der
mittels zwei gegeneinandergekehrter Ledermanschetten
in dem Vorschubzylinder 79 geführt ist. Infolge dieser Anordnung der
Ledermanschetten gegeneinander dichtet die vordere nur gegen Druckluft von der hinteren
Endseite des Kolbens ab, während die hintere nur gegen Druckluft von der vorderen Endseite
abdichtend wirkt. Der Vorschubzylinder 79 ist an dem Gestell der Maschine in geeigneter Weise befestigt. An seinem vordersten
Ende ist er durch eine Büchse 10 abgeschlossen, die eine Packung gegen die
Kolbenstange besitzt. Die Vorschubeinrichtung liegt also hinter der Maschine und ist
mit ihr gleichachsig.
In dem Ventilgehäuse 6 ist ein Drehbolzen 11 rechtwinklig zur Längsrichtung der Maschine
vorgesehen, welcher eine an einem Ende offene Bohrung 12 hat und unmittelbar
mit der Treibmittelzuleitung 8 verbunden ist. In der Bohrung 12 ist ein hülsenförmiger
Umsteuerschieber 13 hin und her beweglich gelagert. Wenn der Schieber 13 die in Abb. 1
gezeigte linke Lage einnimmt, ist sowohl ein nach dem Steuerventil 5 für die Schlagvorrichtung
führender Kanal 14 offen als auch ein Kanal 15, der nach einer in der
Kolbenstange 7 vorgesehenen Mittelbohrung 16 führt, welche in den hinter dem Vorschubkolben
78 liegenden Teil des Zylinderraumes, d. h. auf die Vorschubseite des Kolbens,
mündet. Der vor dem Vorschubkolben liegende Teil des Zylinderraumes, d. h. die Rückschubseite, ist einerseits durch einen
Abflußkanal 17 in der Kolbenstange mit der
Außenluft verbunden. Der Kanal 17 steht durch eine Bohrung 18 im Ventilgehäuse 6
mit einer zwischen dem Drehbolzen 11 und dem Schieber 13 vorgesehenen Aussparung 19
in Verbindung, wobei diese Aussparung durch eine Bohrung 20 im Ventilgehäuse
(Abb. 2) mit der Außenluft verbunden ist. Die Rückschubseite des Kolbens 78 ist andererseits
durch einen Kanal 21, eine Bohrung 22 im Ventilgehäuse und eine im Drehbolzen
vorgesehene Rille 23 (Abb. 3) mit einer Bohrung 24 an einen zwischen dem
Drehbolzen und der linken Endfläche 13' des Umsteuerschiebers befindlichen Zwischenraum
25 (Abb. 1) angeschlossen. Dieser Raum ist
von der Bohrung des bülsenförmigen Umsteuerschiebers durch einen in diese Bohrung
eindringenden Mittelzapfen abgeschlossen. Wenn also der Drehbolzen 11 die dargestellte
Lage einnimmt, d. h. wenn er aufgemacht ist, um die Schlagvorrichtung mit Treibmittel zu
versehen, so herrscht im Zwischenraum 25 infolge der Verbindung mit dem Abflußkanal
17 der normale atmosphärische Druck. Wenn der Umsteuerschieber 13 sich in der
in Abb. 1 gezeigten Vorschublage befindet, strömt das Treibmittel durch den rechten
Teil der Bohrung 12 teils zum Steuerventil 5 der Schlagvorrichtung und teils über den
Kanal 15, 16 zur Vorschubseite des Kolbens 78, welcher auf diese Weise gleichzeitig mit
dem Anlassen der Maschine vorwärts gedrängt wird. Die Luft in dem vor dem Kolben
liegenden Zylinderraum entweicht dabei durch den Kanal 17. Wenn die Mündung
dieses Kanals 17 unter die vordere, durch die Büchse 10 gebildete Endwand des Zylinderraumes
eintritt, wird dieser Raum von der Außenluft getrennt. Unmittelbar hiernach gleitet die hintere Mündung eines in der
Büchse 10 angeordneten Umwegkanals 26 über den Kolben 78 hinweg. Sobald diese
Mündung durch die vordere Ledermanschette abgedeckt ist, werden die Zylinderräume
hinter und vor dem Kolben über den genannten Umwegkanal und die hintere, jetzt nicht
abdichtende Ledermanschette in Verbindung gebracht. Das durch den Kanal 16 einströmende
Treibmittel fließt also durch den Kanal 26, den Kanal 21, der dicht an dem Vorschubkolben
78 mündet, und durch den Kanal 22, die Rille 23 und die Bohrung 24 zum Raum 25 an dem linken Ende des Schiebers
13. Weil die diesem Raum 25 zugekehrte Endfläche 13' des Schiebers 13 größer ist als
die der Zuleitung 8 zugekehrte Endfläche 13", wird der genannte Umsteuerschieber durch
das von dem Kanal 21 einströmende Treibmittel auf seine Rückschublage verschoben.
Wenn der Umsteuerschieber 13 in der Rückschublage ist, sperrt er die Treibmittelzufuhr
zum Steuerventil S sowie zum Kanal 16 und schließt die Bohrung 18, die mit dem
Abflußkanal 17 verbunden ist. In dieser Lage ist das während der 'Vorschubbewegung ge- loo
schlossene linke Ende des Kanals 27 offen. Dieser Kanal 27 ist in dem von dem Bodenstück
oder linken Teil des Drehbolzens in den Umsteuerschieber hineinragenden Mittelzapfen
vorgesehen. Das Treibmittel wird also durch diesen Kanal 27 in die Aussparung 19
im Drehbolzen an die linke Endseite des Schiebers und weiter durch die Bohrung 22
in den Kanal 21 zu dem Zylinderraum vor dem Kolben 78 fließen. Die hintere Mündung
des Umwegkanals 26 befindet sich dabei noch vor der hinteren Ledermanschette, welche die
in dem vorderen Zylinderraum befindliche Druckluft daran hindert, in den hinteren
Zylinderraum einzutreten. Der Kolben 78 wird sich also rückwärts bewegen, wobei die
in dem Zylinderraum hinter dem Kolben befindliche Luft durch die Kanäle 16 und 15
über eine um den Umsteuerschieber herum verlaufende Rille 28 im Drehbolzen und weiter durch den Zufuhrkanal 14 der Schlagvorrichtung
ausströmt. Wenn die Maschine
auf ihre hintere Endlage ganz zurückgekehrt ist, wird der Drehbolzen ii von Hand umgedreht,
wobei die Rille 23 (Abb. 3) in Verbindung mit dem in die Außehluft mündenden
Kanal 29 gebracht wird, so daß der Zwischenraum 25 geleert wird und der Umsteuerschieber
13 unter Einwirkung des durch die ZuleitungS einfließenden Treibmittels auf seine
Vorschublage zurückgebracht wird. Durch Rückdrehen- des Drehbolzens 11 auf seine Anfangsstellung
werden die ursprünglichen Zustände wiederhergestellt, und eine neue Vorschubbewegung
kann anfangen. Um die Vorschubbewegung und die Schlagvorrichtung zu jeder Zeit anhalten zu können, ist ein
Stift 30 derart in dem Drehbolzen verschiebbar angeordnet, daß durch Einwärtsbewegung
desselben der Umsteuerschieber in seiner Bewegungsrichtung betätigt wird und, wenn
erwünscht, in seine Rückschublage gebracht werden kann.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebene und dargestellte Ausführungsform
begrenzt. Insbesondere kann das
as Umsteuerventil sowie die damit verbundenen
Vorschub- und Rückschubkanäle auf verschiedene Weise angeordnet werden. Ferner ist
die Erfindung auf alle Typen der pneumatischen Gesteinsbohrmaschinen anwendbar, ungeachtet
der Konstruktion der Schlagvorrichtung.
Claims (6)
1. Selbsttätig umkehrbarer, pneumatischer Vorschub für eine pneumatische Gesteinsbohrmaschine,
in deren Treibmittelzuleitung das Umsteuerventil eingeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das
Treibmittel selbst nach völlig beendeter Vorschubbewegung zu der selbsttätigen ' Verstellung des Umsteuerventils (13) benutzt
wird.
2. Maschine nach Anspruch 1, bei der ein das Treibmittel zu der Schlagvorrichtung
der Maschine führender Kanal durch das Umsteuerventil überwacht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der zu der Schlagvorrichtung
(1 bis 6) führende Kanal (14) während der Rückschubbewegung der
Maschine durch das Umsteuerventil geschlossen oder gedrosselt gehalten wird.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerventil
aus einem Ventilschieber (13) besteht, der in einem Gehäuse (11) zwischen zwei Endlagen
hin und her beweglich ist und dessen eine Endfläche (13") kleiner als die andere
Endfläche (13') ist und unmittelbar von dem durch die an diesem Ende des
Schiebergehäuses (11) angeschlossene Zuleitung (8) einströmenden Treibmittel
betätigt wird, so- daß der Umsteuerschieber normalerweise in Vorschublage gehalten
wird, und daß- die beiden Endflächen des Umsteuerschiebers durch eine nur in der
vordersten Stellung der Maschine offene Leitung verbunden sind, so daß in dieser
Stellung der Maschine das an der kleineren Endfläche (13") einströmende Treibmittel
auch auf die größere Endfläche (13') des genannten. Schiebers zur Einwirkung
kommt und ihn in seine Rückschublage verstellt.
4. Maschine nach Anspruch 3, bei welcher die Vorschubeinrichtung aus
einem Vorschubzylinder und einem in diesem unter Einwirkung des Treibmittels beweglichen Vorschubkolben besteht,
dessen beide Endseiten, und zwar die Vorschubseite und die Rückschubseite, in Verbindung mit dem Schiebergehäuse
stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschubseite des Vorschubkolbens (78),
welche Seite während des Vorschubes mit einem Abflußkanal (17, 18) für die Luft
verbunden ist, durch einen anderen Kanal (21, 22) mit dem Schiebergehäuse (11) an
der größeren Endfläche des Umsteuerschiebers (13) in Verbindung steht, und
daß in der vordersten Stellung der Maschine, in welcher Stellung der -genannte Luftabflußkanal (17, 18) geschlossen ist,
die Vorschubseite des Vorschubkolbens (78) durch eine Umwegleitung (26) mit der Rückschubseite des Vorschubkolbens
verbunden ist, so daß das an der Vorschubseite des Vorschubkolbens einströmende
Treibmittel durch die Umwegleitung (26) und den Kanal (21, 22) auf
die größere Endfläche des Umsteuerschiebers zur Einwirkung kommt und ihn in
die Rückschublage verstellt.
5. Maschine nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse
des Umsteuerschiebers (13) aus einem Drehbolzen (11) besteht, wobei das Ende
des Drehbolzens, das der kleineren Endfläche des Schiebers entspricht, eine von dem Schieber überwachte und zu dem
Zuleitungskanal (14) für die Schlagvorrichtung führende Öffnung besitzt und
das andere Ende des genannten Bolzens, das der größeren Endfläche des Schiebers entspricht, durch eine öffnung (23,24)
mit dem zur Rückschubseite des Vorschubkolbens(78)
führenden Kanal (21,22) verbunden ist, während nach Verdrehung des Drehbolzens (11) sowohl der Zufuhrkanal
(14) zur Schlagvorrichtung als auch der Kanal (21,22) zur Rück'schubseite up
des Vorschubkolbens geschlossen sind und das Ende des Drehbolzens (11), das der
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größeren Endfläche des Schiebers (13) entspricht, statt dessen durch die Öffnung
(23, 24) mit einem zur Außenluft führenden Kanal (29) verbunden, ist, so daß in
dieser Stellung des Drehbolzens (11) die größere Endfläche des Umsteuerschiebers
(13) entlastet ist und der Schieber durch das nunmehr bloß auf die
kleinere Endfläche einwirkende Treibmittel in die Vorschublage zurückgebracht wird.
6. Maschine nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Umsteuerschieber
(13) mit einem von Hand zu betätigenden Bedienungsglied (30) versehen
ist.
Hierzu ι Blatt Zeichnungen
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