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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tief bohreinrichtungen derjenigen Art, bei welcher das Bohrzeug an dem einen Ende eines horizontalen bezw. zweiarmigen Hebels (eines sogen. Schwengels) hängt, an dessen anderem Ende die Kraft angreift, welche beispielsweise unter Vermittelang von Pleuelstange und Kurbel übertragen, aber, wenn gewünscht, auch direct von einem Dampf- oder anderen Cylinder aus abgegeben werden kann. Bisher ist jedoch nur ersteres der Fall gewesen, d. h. man hat den Schwengel mittels einer Pleuelstange mit einer Kurbel verbunden, die durch Riemscheiben und Riemen bezw. Seilscheiben und Seil oder Kettenräder und Kette in Umdrehung versetzt wurde, und man hat dabei mit dem Riemen bezw. dem Seil oder der Kette eine Vorrichtung zum wechselweisen Anspannen und Lockern des Riemens vereinigt, und zwar zu dem Zweck, eine Auslösung des Gestänges beim Niedergang des Bohrbärs mit dem Meifsel zu erzielen, so dafs ein freier Fall dieser letzterwähnten Theile erfolgte.The present invention relates to deep drilling rigs of the type in which the drill at one end of a horizontal BEZW. two-armed lever (a so-called. Schwengels), at the other end of which the force acts, which, for example, is below Mediated by connecting rod and crank, but also directly from if desired can be dispensed from a steam or other cylinder. So far, however, is only the former was the case, d. H. you have the handle by means of a connecting rod with a Connected crank, bezw by pulleys and belts. Pulleys and rope or Sprockets and chain have been rotated, and one has to do this with the belt respectively the rope or chain a device for alternating tensioning and loosening of the belt combined for the purpose of triggering the linkage at the companionway of the boring bear with the chisel, so that a free fall of these last-mentioned parts took place.

Da diese Auslösung des Bohrbärs mit dem Meifsel am bequemsten.- zu erzielen ist, wenn man den Schwengel mittels Riemens (bezw. Kette oder Seil) und Kurbel und Pleuelstange bewegt, und da der freie Fall des Bohrbärs mit dem Meifsel bisher für höchst wesentlich für den Effect der Bohreinrichtung angesehen wurde, so ist nur selten der Versuch gemacht worden, die immerhin zu Störungen leicht Xnlafs gebende Auslösevorrichtung in Fortfall zu bringen und einen anderen Antrieb, möglichst einen directen Antrieb für den Schwengel zu schaffen.Since this release of the Bohrbär is most conveniently achieved with the chisel - if the handle by means of a belt (or chain or rope) and a crank and connecting rod moves, and since the free fall of the drill with the chisel has so far been extremely important was considered to be the effect of the drilling device, an attempt is seldom made been that after all, easily to disturbances Xnlafs to bring the giving release device to omission and another drive, if possible to create a direct drive for the handle.

Es ist bisher nicht erkannt worden, dafs die elastische Lagerung des Schwengels in praktisch vollkommener Weise für jenen Zweck nutzbar gemacht werden kann, und zwar dann, wenn man zwischen. der Stärke der den Schwengel haltenden Federn und dem Gewicht des von dem Schwengel gehaltenen Gestänges bezw. Bohrzeuges ein gewisses Verhältnis einhält, und zwar vorzugsweise so, dafs die Stärke der Feder mindestens dem doppelten Gewicht des Bohrzeuges entspricht. Es ist an dieser Stelle darauf aufmerksam zu machen, dafs das Gewicht des Bohrzeuges mit zunehmender Tiefe ebenfalls zunimmt, und wenn nun also das angegebene Verhältnifs innegehalten werden soll, so mufs Sorge dafür getragen werden, dafs man die Stärke der Federn mit zunehmender Länge des Bphrzeuges, also mit zunehmendem Gewicht desselben, im Verhältnifs vergröfsern kann. Praktisch stellt sich die Sache so, dafs entsprechend jener Zunahme an Tiefe und Gewicht eine Zunahme der Federn an Anzahl vorgenommen werden kann.It has not yet been recognized that the elastic mounting of the lever is practical can be used perfectly for that purpose, and that is when one between. the strength of the feathers holding the handle and the weight of the the handle held rod respectively. Drilling tool maintains a certain ratio, and preferably so that the strength of the spring is at least twice the weight of the Drilling tool corresponds. At this point it should be pointed out that the weight of the drilling tool also increases with increasing depth, and if now the specified If the relationship is to be maintained, care must be taken that it is the strength of the springs increases with the length of the tool, i.e. with increasing Weight of the same, can increase proportionally. In practice the matter is as follows corresponding to that increase in depth and weight, an increase in the number of feathers can be made.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine solche Construction des elastisch gelagerten Schwengels, bei der die Anzahl der Federn je nach dem Gewicht des Bohrzeuges verändert, also vergröfsert oder verkleinert werden kann, und der höhere Effect dieser neuen Einrichtung gegenüber der bisherigen liegt darin, dafs man nunmehr von der Verwendung einer besonderen Auslösevorrichtung bezw. von der Herbeiführung eines freien Falles des Bohrbärs mit dem Meifsel absehen kann, und zwar braucht der Antrieb des Schwengels nun nicht mehr notwendigerweiseThe present invention now relates to such a construction of the elastically mounted Schwengels, in which the number of springs changes depending on the weight of the drilling tool, i.e. increased or decreased can be, and the greater effect of this new facility compared to the previous one lies in the fact that one now of the use of a special release device respectively refrain from inducing a free fall of the drill bear with the chisel can, and indeed the drive of the lever is no longer necessary

(2. Auf lage, ausgegeben am 28. Dezember i<(2nd edition, issued on December 28th

mittels Pleuelstange und Kurbel zu geschehen, sondern es kann auch, wenn gewünscht, ein directer Antrieb vorhanden sein. Die Bohreinrichtung wird von irgend welcher bestimmten Antriebsvorrichtung gänzlich unabhängig, wenngleich selbstverständlich eine gewisse Anpassung der jeweils ausgewählten Antriebsvorrichtung an der Bohreinrichtung gemäfs den Anforderungen des letzteren eintreten mufs.to be done by means of connecting rod and crank, but it can also, if desired, a direct drive must be available. The drilling equipment is determined by any one Drive device completely independent, although of course some adaptation the selected drive device on the drilling device according to the requirements the latter must occur.

Es ist M der eigentliche Schwengel, welcher in seinem mittleren Theil umgeben ist von den beiden Seitenplatten EE¹ und den diese Platten verbindenden Bolzen D und D¹. Der Bolzen D ist an beiden Enden verlängert und wird hier umfafst von den Augen zweier Stangen FG, die durch den die Federn R tragenden Querbalken Q¹ und durch den auf diesen Federn ruhenden Querbalken Q. hindurchgeführt sind. An dem oberen Ende sind die Stangen F und G zu Gewindespindeln F¹ und G¹ ausgebildet, auf denen sich Schneckenräder HH¹ befinden. Diese können gleichzeitig mittels einer Schnecke//² gedreht werden, und da nun die eine der Gewindespindeln mit Linksgewinde, die andere mit Rechtsgewinde versehen ist, so erfolgt bei Drehung der Schnecke H'² eine gleichzeitige Auf- und Niederbewegung der Stangen FG, also ein Heben oder Senken des Schwengels. Die über die Augen der Stangen F G hervorstehenden Theile des Bolzens D sind mit Gleitstücken versehen und werden durch Coulissen/if geführt, die an den verticalen Gestellbalken Q³ befestigt sind. Q² bezeichnet die horizontalen Gestellbalken, welche den Querbalken Q.¹ tragen. M is the actual handle, which is surrounded in its central part by the two side plates EE ¹ and the bolts D and D ¹ connecting these plates. The bolt D is lengthened at both ends and is encompassed here by the eyes of two rods FG, which are passed through the crossbeam Q ¹ carrying the springs R and through the crossbeam Q. resting on these springs. At the upper end, the rods F and G are formed into threaded spindles F ¹ and G ¹ , on which worm gears HH ¹ are located. These can be rotated simultaneously by means of a worm // ² , and since one of the threaded spindles is now provided with a left-hand thread and the other with a right-hand thread, when the worm H ' ² is rotated, the rods FG move up and down simultaneously, i.e. a Raise or lower the handle. The parts of the bolt D protruding above the eyes of the rods FG are provided with sliding pieces and are guided by coulisses / if which are fastened ^{to the vertical frame beams Q 3.} Q ² denotes the horizontal frame beams which support the cross beam Q. ¹ .

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dafs jede Feder zwischen einigen kurzen Stiften oder Vorsprüngen q sitzt, die in dem Querbalken Q.¹ befestigt sind. Mittels dieser Stifte werden die Federn lose, also herausnehmbar, gehalten. In den Fig. 2 und 3 ist der Querbalken Q.¹ gänzlich mit Federn bedeckt, was also der gröfsten Tiefe des Bohrloches bezw. dem gröfsten Gewicht des Bohrzeuges entspricht. Ehe dieses Gewicht erreicht ist, sind natürlich entsprechend weniger Federn auf dem Querbalken Q.¹ bezw. zwischen den Querbalken Q Q¹ vorhanden. Soll nun das Bohrzeug um eine Stange verlängert, also das Gewicht desselben um das einer Stange vergröfsert werden, so erfolgt kurz nachher oder, was vorzuziehen ist, kurz vorher das Einsetzen einer entsprechenden Anzahl von Federn und in solcher Weise, dafs die beiden Hälften (in Bezug auf Fig. 2) des Querbalkens Q¹ die gleiche Anzahl Federn besitzen und diese in gleicher Weise vertheilt sind.From FIGS. 2 and 3 each spring between a few short pins or projections can be seen, that sits q, which are fixed in the cross beam Q. ^first By means of these pins, the springs are held loosely, i.e. they can be removed. In Figs. 2 and 3, the cross beam Q. ^{1 is} completely covered with springs, which is the greatest depth of the borehole BEZW. corresponds to the largest weight of the drilling tool. Before this weight is reached, there are of course correspondingly fewer springs on the crossbar Q. ¹ respectively. present between the crossbars QQ ¹ . If the drilling tool is now to be lengthened by a rod, i.e. its weight increased by that of a rod, a corresponding number of springs is inserted shortly afterwards or, what is preferable, shortly beforehand and in such a way that the two halves (in Referring to Fig. 2) of the crossbar Q ^{1 have} the same number of springs and these are distributed in the same way.

Befinden sich beispielsweise auf jeder Hälfte sieben Federn, also eine Reihe von drei und eine Reihe von vier Federn, so liegt die mit drei Federn besetzte Reihe der einen Hälfte in einer Linie mit der mit vier Feedern besetzten Reihe der anderen Hälfte, so dafs also die beiden Reihen jede sieben Federn besitzen. Sollen nun Federn eingesetzt werden, so kann man dieselben auf irgend eine Weise zusammendrücken und sie dann in diesem Zustande zwischen die beiden Querbalken bringen, oder es kann auch eine der Höhe der Vorsprünge q entsprechende Anhebung des oberen Querbalkens vorgenommen werden. So sind z. B. nach Fig. 2 in dem unteren Querbalken zwei Gewindespindeln S angeordnet, die mittels der Knebel T gedreht werden können und welche bei entsprechender Hochlage das gewünschte Anheben des oberen Querbalkens bewirken. Diese Hebevorrichtung ist aber nur als ein Beispiel anzusehen.If, for example, there are seven springs on each half, i.e. a row of three and a row of four springs, the row of one half with three springs is in line with the row of the other half with four feeders, so that is the row both rows have seven feathers each. If springs are to be used, they can be compressed in some way and then brought between the two crossbars in this state, or the upper crossbar can also be raised according to the height of the projections q. So are z. B. according to Fig. 2 in the lower crossbeam two threaded spindles S are arranged, which can be rotated by means of the toggle T and which cause the desired lifting of the upper crossbeam with a corresponding elevated position. This lifting device is only to be regarded as an example.

Was nun den Betrieb anbetrifft, so ist in Fig. ι angenommen, dafs der die Kraft von dem Motor auf den Schwengel übertragende Theil (beispielsweise eine von einer Kurbel bewegte Pleuelstange) an dem Punkt L (Fig. 1) angreift und nun diesen Punkt andauernd auf- und niederbewegt, was natürlich eine entsprechende Bewegung des Schwengelkopfes M¹ mit dem Gestänge N zur Folge hat. Die Bewegungsgröfse des Schwengelkopfes mit dem Gestänge entspricht vorläufig der Strecke a-b und es beharrt die Achse D einstweilen in ihrer Ruhelage, da die Federn R eben ungefähr doppelt so stark sind, wie das Gewicht des Bohrzeuges beträgt. Tritt nun eine vermehrte Geschwindigkeit der Bewegung ein, so wird die Kraft des niederfallenden Bohrgestänges schliefslich so grofs, dafs sie die Stärke der Federn R mehr und mehr überwindet, den Schwengel also mehr und mehr mit sich nachzieht. Der Weg des Gestängekopfes Ai¹ wird schliefslich bis nach c hin verlängert, d. h. bedeutend vergröfsert, bis der Meifsel auf die Sohle des Bohrloches aufschlägt. In diesem Moment werden die Federn durch den Anprall des Meifsels mit dem Bohrbär um das Gewicht dieser Theile entlastet; es erfolgt eine Umkehr in der Bewegung, anfangs durch die Federn, welche das Bohrzeug hochziehen, dann durch die Kurbel, welche inzwischen über ihren todten Punkt hinaus ist.As far as operation is concerned, it is assumed in Fig. 1 that the part transmitting the force from the motor to the handle (for example a connecting rod moved by a crank ) acts on point L (Fig. 1) and now acts on this point continuously moved up and down, which of course has a corresponding movement of the lever head M ¹ with the linkage N result. The Bewegungsgröfse of Schwengelkopfes to the rod provisionally corresponds to the distance from the axis D, and it persists for the time being in its rest position because the springs R are as strong just about twice as the weight of the Bohrzeuges is. If the speed of movement is increased, the force of the falling drill rod finally becomes so great that it overcomes the strength of the springs R more and more, thus pulling the handle more and more with it. The path of the rod end Ai ¹ is finally lengthened up to c , that is to say significantly enlarged, until the chisel hits the bottom of the borehole. At this moment the springs are relieved of the weight of these parts by the impact of the chisel with the drill; The movement is reversed, initially by the springs pulling the drill up, then by the crank, which is now past its dead point.

Man sieht also, dafs, wenn auch eine Kurbel, zur Bewegung des Schwengels Vewendung findet, bei höchster Lage derselben, also bei theoretisch tiefster Lage des Gestänges praktisch die tiefste Lage des letzteren noch nicht erreicht ist, da die lebendige Kraft des Gestänges bei normaler Geschwindigkeit der Maschine, beispielsweise bei 60 Touren der Kurbel pro Minute, die Gegenwirkung der den Schwengel sonst hochhaltenden Feder überwindet und eine Senkung des Schwengels an dem Kopf desselben herbeiführt, und zwar so, dafs erst bei dieser Senkung der Anschlag des Meifsels auf die Sohle des Bohrloches erfolgt. DamitIt can thus be seen that, even if a crank, is used to move the handle finds practical at the highest position of the same, i.e. at the theoretically lowest position of the boom the lowest position of the latter has not yet been reached, as the living force of the linkage is at normal speed of the machine, for example at 60 tours of the crank per Minute, the counteraction of the spring otherwise holding up the handle overcomes and brings about a lowering of the lever on the head of the same, and in such a way that only then at this lowering the stop of the chisel on the bottom of the borehole takes place. In order to

aber dieser Effect stets eintritt, ist es nothwendig, dafs man die Stärke der Federn dem Gewicht des Bohrzeuges anpassen kann, und in der Herbeiführung dieser Anpassungsmöglichkeit liegt das Wesen der vorliegenden Erfindung. Durch die Aufhängung des Schwengels in solcher Weise, dafs man ihn ohne Veränderung der Spannung der Federn gegen die letzteren heben oder senken kann, hat man es vollständig in der Hand, die Stärke des Aufschlages des Meifsels auf die Sohle zu regeln, und zwar ganz unabhängig von der eigentlichen, das Gestänge auf bezw. an dem Schwengel haltenden Nachlafsvorrichtung, mittels deren das Nachlassen des Gestänges entsprechend dem Bohrfortschritt ,bewirkt wird. Diese Nachlafsvorrichtung ist in Fig. ι mit dargestellt, bedarf aber hier nicht einer weiteren Erklärung, da sie mit dem eigentlichen Erfindungsgegenstand in keinem directen Zusammenhange steht bezw. sowohl die specielle Anordnung der Federn, als auch die specielle Auf hängung des Schwengels ganz unabhängig von irgend welcher Construction der Nachlafsvorrichtung ist.but this effect always occurs, it is necessary that the strength of the feathers be compared with the weight of the drilling tool can adapt, and in bringing about this possibility of adaptation is the essence of the present invention. By hanging the handle in in such a way that it can be changed without changing the tension of the springs against the latter can raise or lower, you have it completely in your hand, the strength of the serve to regulate the chisel on the sole, regardless of the actual, the linkage on respectively. on the handle holding post-release device, by means of which the Slackening of the rod according to the drilling progress is effected. This sleep device is shown in Fig. ι with, but does not need a further explanation here because it has no direct connection with the actual subject of the invention. both the special arrangement of the feathers and the special suspension of the lever quite independent of any construction of the restraint device.

Endlich sei noch bemerkt, dafs, wenngleich in dem Voraufgegangenen ausschliefslich von Federn als dem elastischen Lagerungsmittel gesprochen worden ist, es doch offenbar ist, dafs die Federn durch ein seinem Effect nach äquivalentes Lagerungsmittel ersetzt werden können, beispielsweise durch Luft. Es ist sehr wohl möglich, den elastisch zu lagernden Schwengel auf zwei oder mehrere Luftcylinder zu setzen und die Compression der Luft der Vergröfserung des Bohrzeuggewichtes entsprechend ebenfalls zu vergröfsern, was sich ohne Schwierigkeiten bewirken läfst. Ob die dem Gewicht des Bohrzeuges entgegenwirkende bezw. das letztere bei Ruhestellung in der normalen Hochlage erhaltende Kraft durch zusammengedrückte Federn oder durch zusammengedrückte Luft ausgeübt wird, ist für die elastische Lagerung an und für sich bezüglich des Effectes von gleichem Werth; was aber — und darauf kommt es ja bei dem Gegenstand dieser Erfindung wesentlich an — die Regelbarkeit der dem Gewicht des Bohrzeuges entgegenwirkenden Kraft anbetrifft, so läfst sich die Regelung bei Verwendung von Luft als elastisches Lagerungsmittel sogar noch leichter als wie bei Verwendung von Federn erzielen, da ein Auswechseln und dergl. nicht erforderlich ist, vielmehr einfach eine entsprechende Luftmenge in die Cylinder hineingedrückt wird.Finally, it should be noted that this, although exclusively from Springs has been spoken of as the elastic means of support, but it is evident that the springs are replaced by a bearing means that is equivalent to its effect can, for example, by air. It is very possible to store the one elastically Lever to put on two or more air cylinders and compress the air of the Enlargement of the drilling tool weight accordingly also to enlarge what without difficulty. Whether that counteracts the weight of the drilling tool respectively the latter in the rest position in the normal elevated position maintaining force by being squeezed Springs or compressed air is for the elastic storage in and of itself with regard to the effect of equal worth; but what - and that is what matters with the subject of this invention significantly - the controllability of the counteracting the weight of the drilling tool As far as force is concerned, the regulation can be carried out using air as the elastic bearing means even easier to achieve than when using springs, since replacement and the like. Is not required, rather simply a corresponding amount of air in the cylinder is pushed in.

Claims

Patent Claims:

1. Deep drilling device with an elastically mounted handle, in which the weight of the rod, which increases with the deepening of the borehole, is compensated for by increasing the springs (R) carrying the handle or by increasing the tension of the air cushions carrying the handle.

2. In the device according to claim ι the suspension of the lever (M) in such a way that it can be adjusted against the springs (R) without changing the tension of the same in its high position.

3. An embodiment of the suspension of the lever according to claim 2, in which the latter is held by vertically guided rods (FG) which are threaded at their free end and are in turn carried by worm wheels (HH ¹ ) , by means of which the height adjustment of the lever can be effected.

1 sheet of drawings.