DE887183C

DE887183C - Procedure for steam-powered impact and drilling tools using portable steam generators

Info

Publication number: DE887183C
Application number: DEU818D
Authority: DE
Inventors: Jakob Usinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1943-12-03
Filing date: 1943-12-03
Publication date: 1953-08-20

Description

Verfahren für dampfbetriebene Schlag- und Bohrwerkzeuge mittels ortsbe@weglicher Dampferzeuger Es ist bekannt, daß die mitDruckluft angetriebenen Bohr- und Schlagwerkzeuge, wie Gesteinsbohrhämmer, Bohrmaschinen, Meißel-, Niet-, Abbau-und Aufreißhämmer, Stampfer usw., auch mit Dampf betrieben werden können. Man hat dem Dampf als Antriebsmittel für solche Werkzeuge bisher keine Bedeutung beigemessen, da sich hierbei große Schwierigkeiten, beispielsweise durch den ausströmenden Abdampf und das Kondensat desselben ergaben. Die Anwendung von Druckluft für diese Werkzeuge ergab dagegen so gut wie keine Schwierigkeiten und konnte, selbst an abgelegenen Arbeitsstellen, durch ortsbewegliche Drucklufterzeuger, die meistens durch Otto- oder Dieselmotoren angetrieben wurden, die erforderliche Druckluft verhältnismäßig leicht hergestellt werden. Obwohl diese ortsbeweglichen Drucklufterzeuger einen größeren technischen Aufwand erforderten, da hierbei ein Otto- oder Dieselmotor einen Luftkompressor antreibt und Kühler, Lüfter, Brennstoffbehälter, Auspufftöpfe, Armaturen, Regelvorrichtungen, Druckluftkessel u. dgl. erforderlich sind, haben sie doch im Laufe der Jahre eine ausreichende Betriebssicherheit erlangt, vorausgesetzt, daß sie ordnungsgemäß gewartet und bedient werden. Bei niedrigen Außentemperaturen treten jedoch beim Ingangsetzen dieser Drucklufterzeuger Schwierigkeiten besonders durch steifes Schmieröl und Vereisurig der Druckluft am arbeitenden Werkzeug auf.Procedure for steam-powered impact and drilling tools using portable Steam generator It is known that the compressed air driven drilling and percussion tools, such as rock drills, drills, chisel, rivet, demolition and ripping hammers, Rammers, etc., can also be operated with steam. You have the steam as a means of propulsion No importance has been attached to such tools so far, as this presents great difficulties for example, by the exhaust steam flowing out and the condensate of the same. The use of compressed air for these tools, on the other hand, resulted in almost no difficulties and was able to use portable compressed air generators, even at remote workplaces, which were mostly driven by gasoline or diesel engines, the necessary Compressed air can be produced relatively easily. Although these are portable Compressed air generator required a greater technical effort, since this is a Otto or diesel engine drives an air compressor and coolers, fans, fuel tanks, Mufflers, fittings, control devices, compressed air tanks and the like required they have achieved sufficient operational reliability over the years, provided that they are properly maintained and operated. At low Outside temperatures, however, difficulties arise when starting these compressed air generators especially due to stiff lubricating oil and icy conditions the compressed air on the working tool.

Infolge der sich immer mehr verknappenden flüssigen Brennstoffe ist man dazu übergegangen, die Antriebsmotore dieser ortsbeweglichen Drucklufterzeuger mit in Generatoren erzeugtem Gas aus festenBrennstoffen zu betreiben. Der Einbau solcher Gasgeneratoren mit ihrem erforderlichen umfangreichen Zubehör, wie Reiniger, Gaskühler, Rohrleitungen usw., vergrößern den ohnehin schon beträchtlichenAufwand dieser ortsbeweglichenDrucklufterzeuger ganz bedeutend, ohne die bestehenden Schwierigkeiten beim Ingangsetzen bei kalter Witterung und die Vereisung der Druckluftwerkzeuge zu beseitigen. Solche Drucklufterzeuger werden außerdem größer, schwerer und unhandlicher, auch müssen an die Bedienung noch höhere Anforderungen gestellt werden, und trotzdem wird die Betriebsbereitschaft nochherabgesetzt, dadieGasgeneratoreii an besondere Sorten fester Brennstoffe gebunden sind.As a result of the increasingly scarce liquid fuels one went over to the drive motors of these portable compressed air generators to operate with gas produced from solid fuels in generators. The installation such gas generators with their required extensive accessories, such as cleaners, Gas coolers, pipelines, etc., add to the already considerable effort this portable compressed air generator quite significantly without the existing difficulties when starting up in cold weather and the icing up of the compressed air tools to eliminate. Such compressed air generators are also getting bigger, heavier and more unwieldy, Even higher demands have to be made on the operation, and still the operational readiness is reduced even more, since the gas generators are Varieties of solid fuels are bound.

Aus diesen Gründen hat man vorgeschlagen, für solche ortsbeweglichen Drucklufterzeuger statt des Antriebs durch Brennkraftmaschinen, Dampfmaschinen zu verwenden, wobei statt des Gasgenerators ein Dampferzeuger eingebaut wird, welcher eine größere Unempfindlichkeit gegenüber den verschiedenen Brennstoffsorten hat als der Gasgenerator, obwohl hierdurch die Vielteiligkeit nicht vermindert und auch die Vereisung der Druckluftwerkzeuge bei kalter Witterung nicht beseitigt wird.For these reasons it has been suggested for such to be portable Compressed air generator instead of the drive by internal combustion engines, steam engines too use, whereby a steam generator is installed instead of the gas generator, which has a greater insensitivity to the various types of fuel than the gas generator, although this does not reduce the number of parts and also the icing of the compressed air tools in cold weather is not removed.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die sowohl bei den mit Brennkraftmaschinen als auch mit Dampfmaschinen angetriebenen ortsbeweglichen Drucklufterzeugern bestehenden Nachteile zu beseitigen, besonders deren Vielteiligkeit, die schon durch die Antriebsmaschine und den Kompressor bedingt wird, zu vermeiden und die Hindernisse, nämlich die Belästigung und Gefährdung des Bedienungsmannes durch den ausströmenden Abdampf und durch das in diesem mitgerissene, umherspritzende heiße Kondensat, zu beseitigen, welche den Schlag- und Bohrwerkzeugen bisher entgegenstanden,, um sie betriebssicher auch unmittelbar mit Dampf betreiben zu können. Es ist widersinnig, den im Dampferzeuger hergestellten Dampf erst über eine Dampfmaschine zum Antrieb eines Luftkompressors zu verwenden, um Druckluft für den Betrieb der Schlag- und Bohrwerkzeuge zu erzeugen, wenn der Dampf unmittelbar als Druckmittel zum Antrieb derselben verwendet werden kann.The present invention has the object that both movable in the case of those driven by internal combustion engines and steam engines To eliminate existing disadvantages of compressed air generators, especially their multi-part structure, which is caused by the prime mover and the compressor and the obstacles, namely the nuisance and endangerment of the operator by the exhaust steam flowing out and by the spraying around it that is entrained in it to remove hot condensate, which hitherto opposed the impact and drilling tools, in order to be able to operate them reliably with direct steam. It is nonsensical the steam produced in the steam generator is only driven by a steam engine of an air compressor to use compressed air for the operation of the percussion and Generate drilling tools when the steam is used directly as a pressure medium to drive same can be used.

Die Lösung der Aufgabe besteht in folgendem Verfahren: Der im ortsbeweglichen Dampferzeuger hergestellte Dampf wird überhitzt den betreffenden Schlag- und Bohrwerkzeugen vermittels einer beweglichen Leitung zugeführt, leistet hier Arbeit und strömt in einer ebenfalls beweglichen Leitung zum Dampferzeuger zurück, woselbst er; je nach der Art desselben, ob mit oder ohne Kondensationarbeitend, bevor er in den Kondensator tritt, zum Antrieb einer Abdampfgebläseturbine zur Erzeugung der Kühlluft für den Kondensator bzw. der Verbrennungsluft für den Rost oder nach Durchströmung eines Speisewasservorwärmers unmittelbar zur Anfachung des Feuers, im Blasrohr des Schornsteins, verwendet wird.The solution to the problem consists in the following procedure: The in the portable Steam produced by the steam generator is superheated on the impact and drilling tools concerned fed by means of a movable pipe, does work here and flows into a likewise movable pipe back to the steam generator, where he himself; depending on of the nature of it, whether with or without condensation, working before going into the condenser occurs, to drive an exhaust fan turbine to generate the cooling air for the Condenser or the combustion air for the grate or after flowing through a Feed water preheater directly to fan the fire, in the blowpipe of the chimney, is used.

Erfindungsgemäß erfolgt ferner die Zufiührung des überhitzten Frischdampfes in einer beweglichen Leitung, welche zum Wärmeschutz von einer zweiten, ebenfalls beweglichen Leitung zur Rückleitung des Abdampfes umgeben ist, wobei diese beweg-, lichen Leitungen zweckmäßig als dampffesteDoppelschlauchleitung mit entsprechend ausgebildeten Schlauchkupplungen ausgeführt werden. Je nach der Anzahl und Art der im Betrieb befindlichen Werkzeuge bzw. entsprechend dem Dampfverbrauch derselben tritt nach der Erfindung eine selbsttätige Regelurig der Dampferzeugung durch die unterschiedliche Anfachung des Feuers der mit dem Abdampf der Werkzeuge betriebenen Organe ein. Die Brennstoffzuführung erfolgterfindungsgemäß selbsttätig durch den ,Antrieb einer dampfbetriebenen Kolben- oder Umlaufmaschine, welche sich .durch Ansprechen eines von dem Dampfdruck beeinflußten Regelventils bei Überschreitung des zulässigen Betriebsdruckes ab- und bei Unterschreitung desselben einschaltet, während das Sicherheitsventil erst bei Erreichung des Höchstdruckes abbläst. Die Speisewasserzufuhr und -regelurig erfolgt in der bei derartigen Dampferzeugern bekannten üblichen Weise durch eine dampfbetriebene Speisewasserpumpe bzw. einen Injektor.According to the invention, the superheated live steam is also supplied in a moving pipe, which is used for thermal protection by a second one, too movable line to return the exhaust steam is surrounded, this moving, suitable as steam-proof double-hose lines with corresponding trained hose couplings are executed. Depending on the number and type of tools in operation or according to their steam consumption occurs according to the invention an automatic Regelurig the steam generation by the different fanning of the fire of those operated with the steam from the tools Organs a. According to the invention, the fuel is supplied automatically by the , Drive a steam-powered piston or rotary machine, which .by Response of a control valve influenced by the steam pressure when exceeded the permissible operating pressure switches off and switches on when the pressure falls below it, while the safety valve only blows off when the maximum pressure is reached. the Feed water supply and regulation takes place in the manner known from such steam generators usual way by a steam-operated feed water pump or an injector.

Das Ausblasen des Bohrkleins aus den Gesteinsbohrlöchern bei Verwendung der dampfbetriebenen Gesteinsbohrhämmer geschieht nunmehr durch Zuführung des Dampfes durch das Hohlbohrgestänge nach der Bohrlochsohlc, wobei derselbe teilweise kondensiert und. hierdurch vorteilhaft den Bohrstaub bindet, so daß im Gegensatz zur Ausblasung mit Luft, die Staubentwicklung ganz bedeutend vermindert wird. Kommt bei der Herstellung von Gesteinsbohrlöchern mit Dampfbohrhämmern die Wasserspülung in :Anwendung, wobei das Druckwasser zweckmäßig mittels eines Wasserspülkopfes durch das Hohlbohrgestänge der Bohrlochsohle zur Ausspülung zugeführt wird; und ist kein Druckwasser vorhanden, so wird ein mit Wasser gefüllter Kessel statt mit Druckluft mit gespanntem Dampf beaufschlagt, welcher das Spülwasser aus dem Spülwasserkessel nach der Bohrlochsohle driürkt. Bei diesem Verfahren ergibt sich der Vorteil, daß ein Teil des Spülwassers in bekannter Weise in Dampf verwandelt wird und daher nur geringe Mengen Frischdampf aus dem Dampferzeuger entnommen werden brauchen, Der ortsbewegliche Dampferzeuger kann zusätzlich durch Einbau einer Dampf fahrmaschine, welche ihren Betriebsdampf ebenfalls vom Dampferzeuger für die Werkzeuge erhält, selbstfahrend ausgeführt werden, so daß er in den Arbeitspausen die erforderlichen Betriebsstoffe, wie Brennstoff und Wasser, selbst zur Arbeitsstelle befördern kann und dadurch von anderen Transportmitteln unabhängig ist. Ebenso kann auch an dem ortsbeweglichen Dampferzeuger eine von diesem gespeiste Dampfturbine zur Erzeugung elektrischer Energie oder zum Antrieb von Pumpen u. dgl. angeordnet werden, wobei auch der hierbei anfallende Abdampf in der vorher beschriebenen Weise im Dampferzeuger wieder nutzbar gemacht wird. An der Erfindung ändert sich nichts, wenn solche durch ihre allgemeine Ausführung als ortsbeweglich gekennzeichnete Dampferzeuger auch vorübergehend oder dauernd als ortsfeste Anlagen zum Betrieb von Schlag- und Bohrwerkzeugen benutzt werden, die Wirkung bleibt die gleiche.Blowing cuttings out of the rock boreholes when in use the steam-powered rock drill is now done by supplying the steam through the hollow drill pipe to the bottom of the borehole, which partially condenses and. this advantageously binds the drilling dust, so that in contrast to the blow-out with air, the formation of dust is significantly reduced. Comes in the making of rock drill holes with steam drills the water flushing in: application, whereby the pressurized water expediently by means of a water flushing head through the hollow drill rods is fed to the bottom of the borehole for flushing; and there is no pressurized water, a kettle filled with water is used instead of compressed air with pressurized steam acted upon, which the flushing water from the flushing water boiler to the borehole bottom driürkt. This method has the advantage that part of the rinse water is converted into steam in a known manner and therefore only small amounts of live steam need to be taken from the steam generator, the portable steam generator can also drive by installing a steam engine, which their operating steam also received from the steam generator for the tools, are self-propelled, so that he has the necessary supplies, such as fuel, during work breaks and water, even to the place of work and therefore by other means of transport is independent. Likewise, one of these can also be used on the portable steam generator powered steam turbine for generating electrical energy or for Drive of pumps and the like are arranged, with the resulting Exhaust steam made usable again in the steam generator in the manner described above will. Nothing changes in the invention if such is changed by its general design Steam generators marked as portable, also temporarily or permanently are used as stationary systems for operating impact and drilling tools, the effect remains the same.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for steam-operated impact and drilling tools, characterized in that the steam produced in a portable steam generator is superheated and fed to the relevant impact and drilling tools in a movable line, does work here and flows back to the steam generator in a likewise movable exhaust line, depending on where it is the type of the same, whether working with or without condensation before it enters the condenser, to drive an exhaust-steam turbine to generate the cooling air for the condenser or the combustion air for the furnace or, after flowing through a feed water preheater, directly to fan the fire, in the blowpipe the chimney is used.

2. The method according to claim i, characterized in that the fuel is automatic is fed by the drive of a steam-operated piston or rotary machine, which are triggered by the response of a control valve influenced by the steam pressure Exceeding the permissible operating pressure and falling below it turns on.

3. Portable steam generator for carrying out the procedure according to Claim i and embodiment according to claim 2, characterized in that the same is equipped with a steam driving machine for self-driving and the driving machine receives its steam from the steam generator for the tools. , ..

Portable steam generator for performing the method according to claim i and execution according to the claims : 2 and 3, characterized in that one of the steam generator for the tools Powered steam turbine for generating electrical energy or for driving pumps and the like. Is arranged.

5. Movable steam supply and return line for the tools Implementation of the method according to Claim i, characterized in that the feed line of the overheated live steam is surrounded by the exhaust steam line for thermal protection. is.

6. Execution of the movable steam supply and return lines according to claim 5, characterized characterized in that the same as a steam-proof double hose line with corresponding Hose couplings are formed.

7. The method according to claim i, characterized in that that the rock borehole by means of the hammer drill and the hollow drill string through the operating steam of the hammer drill is blown out. Method according to claim i, characterized characterized in that live steam is introduced into the flushing water boiler, which its pressure pushes the flushing water through the hollow drill pipe to the bottom of the borehole and at the same time further steam to be expelled by evaporation of the rinsing water in the boiler of the rinse water generated.