EP0168382A1 - Einrichtung zum schlagenden und/oder drehenden Bohren - Google Patents

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EP0168382A1
EP0168382A1 EP85890148A EP85890148A EP0168382A1 EP 0168382 A1 EP0168382 A1 EP 0168382A1 EP 85890148 A EP85890148 A EP 85890148A EP 85890148 A EP85890148 A EP 85890148A EP 0168382 A1 EP0168382 A1 EP 0168382A1
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EP
European Patent Office
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piston
counter
pressure
pressure chamber
impact
Prior art date
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Application number
EP85890148A
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English (en)
French (fr)
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EP0168382B1 (de
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Karl Heinrich
Werner Schantl
Gustav Dr. Schatzmayr
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Vereinigte Edelstahlwerke AG
Original Assignee
Vereinigte Edelstahlwerke AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/24—Damping the reaction force
    • B25D17/245—Damping the reaction force using a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
    • B25D9/06—Means for driving the impulse member
    • B25D9/12—Means for driving the impulse member comprising a built-in liquid motor, i.e. the tool being driven by hydraulic pressure
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B6/00—Drives for drilling with combined rotary and percussive action
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/171—Percussive pulling action of tools for extraction of elements

Definitions

  • the invention relates to a device for impact and / or rotating drilling, in particular a device for opening tap holes in melting furnaces for mineral, in particular metallic, materials, preferably blast furnaces. Such for rock, burned masses u.
  • Certain drilling devices have a reciprocating impact impact mass, usually a pneumatically, hydraulically or the like. Operated, preferably double-acting piston, which on an impact energy transmission body, which with a work tool, such as a boring bar with a drill bit, or one Beater bar, optionally connected in one piece, beats.
  • a work tool such as a boring bar with a drill bit, or one Beater bar, optionally connected in one piece, beats.
  • the kinetic energy contained in the impact mass at the moment of the impact is taken over by the transmission element and passed on to the point at which the energy is used to shred the material to be drilled.
  • the free end of the work tool is kept in close contact with the material to be processed by the application of force, so that the impact energy transfer can take place with high efficiency.
  • opening tap holes e.g. from blast furnaces
  • Manufactured beater bar is replaced, the front part of which is driven through by the impact mass of the striking mechanism through the remaining stuffing mass, and the beater bar can remain in the tap hole like a plug until tapping takes place.
  • a shock absorbing device is provided on the drilling device, in which the energy-transmitting tool end is held in the device with an annular piston penetrated by it, which piston can slide in an annular chamber arranged in the drilling device, which annular chamber with a source for incompressible, pressurized medium via a a check valve having line and is connected to a receiving container via a further line having an adjustable outlet valve, these lines having flow-restricting openings, that is to say flow restrictors.
  • this device can also make it easier to pull back, it cannot be overlooked that the shock wave trains are guided through the tool, but that their damaging effects are also reduced by strong damping by means of this ring piston. If the tool hits the ring piston with its collar, some of the energy is converted into heat. After a smaller amount of pressure medium has flowed off, pressure medium is again in the annular chamber during the Period between the blows introduced. This is to be achieved according to this AT-PS that the forces acting on the device and housing are reduced so much that they can be safely absorbed by the device.
  • the invention thus relates to a device for percussive and / or rotating drilling, in particular for opening tap holes in melting furnaces for mineral, in particular metallic materials, preferably blast furnaces, or the like on a carriage.
  • Whose or the tool side facing with a stop along a pressure chamber in a pressurized pressure medium surrounding the energy transfer element surrounding the energy transfer element displaceable and on its work tool-facing side can be acted upon with pressure medium, which is characterized in that the one with the energy transmission element, preferably a plug-in stub, preferably formed integrally therewith, with a thickening, collar or the like and via one on its own arranged working surface facing
  • Such a pressure accumulator has in its medium-filled interior a membrane-like wall, which is preferably acted upon from the other side by gas under adjustable pressure, possibly also by spring force, that is to say a counter-tension. There is thus a kind of "evasion” and “returning” this wall during the oscillating pressure energy storage process. It is also important that the path by which the piston of the counter-impact mechanism can be moved has the specified length, which means that if the tool is not pulled, but instead rotating and / or impact operation takes place, the counter-impact mechanism can be uncoupled, so that there is no hitting its piston on the collar of the stub.
  • the pressure chamber of the counter-impact mechanism which has a supply for pressure medium and at least one discharge for pressure medium, which can preferably be circulated, via at least one supply and discharge, in particular line or opening the pressure accumulator is connected to the pressure medium, the cross-sectional or total cross-sectional area of which is at least as large as the cross-sectional or total cross-sectional area of the inlet opening of the counter-impact energy pressure accumulator at each point of its extension.
  • the counterblow mechanism has a stop body, in particular stop ring, which is fixed in position in the housing of the device, in particular in its distal cap, which limits the longitudinal movement of the piston in the pressure chamber in the direction away from the work tool. This makes it easy to ensure that the stub is held at a defined distance from the striking mechanism even when the tool pressure is high, which means that there is no danger to the striking mechanism and housing.
  • the pressure chamber of the counter-impact mechanism has a sleeve, in which the sleeve, in particular its cap, adjoins the inside, preferably rests against the pressure medium, preferably integrally formed with it and limiting the longitudinal movement of the piston in the direction toward the working tool the piston is slidingly movable, there are low-friction guidance of the piston of the counter-impact mechanism, special protection of the housing and easy interchangeability, e.g. given after wear. With the stop, the path of the insertion stub is also away from the striking mechanism, e.g. limited when pulling out the tool without counter impact.
  • the advantage is that connection points, openings, lines or the like.
  • For supply and discharge of pressure medium, which penetrate the housing, can each have mechanically favorable cross-sectional shape and size, while the guides, lines provided in the sleeve , Openings or the like. Can have cross-sections and ratios of the cross-sectional area that are matched to their respective task.
  • a construction is advantageous, according to which it is provided that the ratio of the minimum (total) cross-sectional area of the pressure medium feed, preferably of its part passing through the pressure chamber sleeve, to the pressure chamber to the minimum (total) cross-sectional area of the pressure medium connecting supply and discharge (s), in particular line (s) or opening (s), between pressure chamber and pressure accumulator from 25: 1 to 5: 1, preferably 16: 1 to 8: 1.
  • an embodiment is favorable, in particular for tapping devices, which essentially consists in that the counterblow mechanism and the rotating mechanism of common main supply / disposal supplies, in particular lines, via at least one medium flow switching element, preferably 3 -Way 2-position valve can be supplied and disposed of with the exclusion of the other with pressure medium.
  • a medium flow switching element preferably 3 -Way 2-position valve
  • the main supply / disposal guides, in particular lines, for rotary and counter-impact mechanism has electrical, pneumatic or hydraulic switching elements, which are each operatively connected via control lines to an actuating element of a medium flow switching element that feeds the rotating mechanism or the counter-impact mechanism with pressure medium.
  • FIG. 1 and 2 the longitudinal and transverse section through an inventive tapping device
  • Fig. 3 is a diagram for a Bohr réelles- control switching for the Druckme d iumszu Entry to turning or counter-striking mechanism by electrical means
  • Fig. 4 shows such a hydraulic control for an inventive device.
  • a striking mechanism 400 is provided, a double-acting piston 4 being slidably mounted in the interior 3 of a housing 40 with an end cap 401 holding a guide body 402, the energy supply being provided by a, not shown here, hydraulic pressure medium supply system takes place, and the back and forth movement Rl, R2 of the piston 4 is controlled by a changeover slide 5.
  • the piston 4 strikes during its oscillating movement on the plug-in stub 20 which is arranged in the direction of R2 towards the working tool and which is arranged in the two-part housing middle part 403 and in the front cap 39 and can also be moved back and forth in the direction R3, R4.
  • a pinion 14 which is detachably but non-rotatably connected and is supported by bearings 142, 143, is rotatably drivable via a shaft 12 mounted with bearings 102, the teeth 140 of which teeth 140 one with axial bearings 162, 163 rotatably mounted and with radial bearings 164, 165 against axial displacement secured hollow shaft 16, which hollow shaft 16 has radial force transmission wings 161 inside, which cooperate with the wings 201 of the stub 20.
  • the wings 201 of the oscillating movable stub 20 are slidable on the wings 161 in the axial direction, so that even if the piston 4 of the striking mechanism 400 strikes the stub 20, its rotating movement can take place at the same time.
  • the stub 20 has, for example adjoining its rotary wing 201, a collar 21, which is connected here in one piece, preferably all-round, and subsequently passes through an approximately L-shaped profile with a radially outwardly directed leg 315 in the direction R4 and stub 20 surrounding leg 316, ring-shaped counter-impact piston 31 of the counter-impact mechanism 300, the impact face 313 of the impact mechanism facing the impact mechanism cooperating with a face 212 of the collar 21 of the stub 20 facing away from the impact mechanism.
  • the piston 31 is in the pressure chamber 30, which can be supplied with pressure medium 60 via feed 35, 3 35 , in a sleeve 33 inserted in the front cap 39 of the tapping device so that it can be sealed against it.
  • the sleeve 33 has a radially inward-pointing projection 331, which the movement of the piston 31 in tool - facing direction R 4 limited.
  • the sleeve 33 is held axially immovable by means of an annular stop body 32, which at the same time limits the piston travel a in the direction R3 facing the striking mechanism.
  • flushing medium such as compressed air
  • 70 in FIG. 1. 1 also shows the impact point A of the striking piston end 41 on the stub 20, furthermore the dead center T of the piston 4 reached when the piston end 41 is idling with an oscillating movement, and the distance b between the points mentioned.
  • the total distance a can be covered by the piston 31 of the counter-impact mechanism 300 between the pressure chamber wall 322 of the stop ring 32 and the inner surface 332 of the projection 331 of the sleeve 33 is visible. It can also be seen that the distance a is greater than the distance b.
  • the pressure reservoir 50 which is also essential and is shown in more detail in the cross-sectional illustration in FIG.
  • the housing cap 39 of the counterblow mechanism 300 is penetrated by openings 35, 36 and 37 for the supply of fresh pressure medium 60 and the discharge of heated pressure medium 60 to be circulated and the oscillating supply / discharge of the pressure medium into a pressure accumulator 50.
  • a guide sleeve 33 which fits snugly against the cap housing 39, is arranged toward the pressure chamber 30 and is penetrated by openings 335, 336 and a plurality of openings 337 adjoining the openings 35, 36 and 37 of the cap 39. Close Lich, the pressure chamber 30 filled with the medium 60 is limited to the stub 20 by the extension 316 of the piston 31.
  • percussion pistons 4 of the percussion mechanism 400, insert stub 20 and counter-impact piston 31 are shown in two positions, with the piston 31 showing the impact and non-operating position, for example when rotating drilling.
  • the insertion stub 20 has a position in which the counter-impact piston 31 is pressurized and the stub collar 21 rests with its surface 212 on the counter-impact surface 313 of the piston 31 when the striking piston 4 strikes the stub 20.
  • the medium circuit is interrupted at all.
  • valve position III pressure medium is introduced via line 41 with filter 48 into the cylinder chamber 3 with percussion piston 4 of the striking mechanism 400 of the tapping device 1 according to the invention, its energy is converted there into oscillation-directed impact energy, via return line 42 with the aforementioned filter 48 and oil cooler 49 circulated medium, such as hydraulic oil, returned to the main tank 600.
  • the links Line 4 4 shown with controller 47 and filter 48 is by means of motor oil "driven compressor 2" with compressed air for oil mist lubrication of the drilling / impacting device 1, which is indicated schematically in FIG. 3 above the broken line, while below the energy supply and Control system 90 is indicated, supplied; the branch line 44a serves to supply the drill pipe and the front working tool with cooling and flushing medium.
  • valve 363 If in position I or III of valve 363 the solenoids Ml, M2 of valves 32, 32a are actuated via control lines sl, s2 by means of switches el, e2, they are switched over to position II, whereby the supply of medium to rotating mechanism 100 is switched off and the medium is conveyed via line 21, 11 or 21a, lla via a double-acting non-return valve 311, eventually via line 310, the counter striking mechanism 300 with the pressure chamber 30, pressure accumulator 50 and counter-impact piston 31 is supplied with pressure medium and the pulling operation by applying counter-impact energy to the not shown Einstec K stub with -
  • the electrical switch is only made when the main switch 80 is closed when the "ON" position of one of the 6 / 3- Directional valve 363 actuated switches el, e2, in each case the attraction of a relay with magnet M1, M2 for actuating the 3/2-way valves 32, 32a, thus in their position II, and a clean switchover from the supply of the rotating mechanism 100 to a supply of the counter-impact mechanism 300.
  • the main advantage of the supply and control system described is that only 4 main supply and disposal lines 41, 21, 42, 21a are required for the 3 functions turning, striking, counter-striking, which is particularly the case with tapping devices for blast furnaces with high Ambient temperatures is advantageous because there is a clear, mutually exclusive separation of the functions of the rotating mechanism 100 and the counter-impact mechanism 300 thus incorrect operation, which can damage the drilling or. Can lead tapping device is practically excluded.
  • FIG. 4 which relates only to the slewing gear and counterblow part of a tapping device 1, the same switching elements and analogous medium guidance are provided as in FIG. 3, only the control is carried out hydraulically, here one common supply pump 2 is provided for energy supply and control system; therefore they are the ones here individual elements of the medium supply are designated by the same reference symbols as in FIG. 3.
  • the hydraulic control is supplied with medium via line 81 with a 3/4-way valve 834 shown in the rest position II and performing the main on / off function, through which control medium can flow only in position I, for the switchover also shown here in rest position II -3 / 4-way valve 843 with control via lines 82, 83 opening into the inflow lines 21, 21a to the slewing gear 100. If the valve 834 is switched on in the I position, the control of the 4/2-way valve takes place. Valve 32 via line 84 for changing over to its II position, thus switching off the supply to the rotating mechanism 100 and switching to supplying the counter-impact mechanism 300 with pressure medium.
  • valve 8a In the III position of valve 843, valve 8a is activated via line 85 when valve 834 is switched on and this switches from supplying the rotating mechanism 100 for the reverse direction of rotation in the position I shown to exclusively supplying the counter-impact mechanism 300 in the position II.
  • Pressure reducing valves and pressure limiting valves of the system are in the 4 generally designated 70 and 71.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum schlagenden und/oder drehenden Bohren, insbesondere zum Öffnen von Stichlöchern von Schmelzöfen mit längsverfahrbarem Schlag- (400) und Drehwerk (100) mit Antriebsenergieübertragungselement, das mit einem Arbeitswerkzeug verbindbar ist, wobei das Energieübertragungselement (20) mindestens einen Bund (21) aufweist, dessen arbeitswerkzeugzugewandte Seite (212) mit einem mit Druckmedium (60) beaufschlagbaren Kolben (31) kooperiert, wobei der mit dem Energieübertragungselement (20) zusammenwirkende mit Druckmedium (60) druckbeaufschlagbare Kolben (31) zusammen mit dem Energieübertragungselement (20) während dessen Beaufschlagung mit oszillierend gerichteter Bewegungsenergie mittels des Schlagwerkes (400) als in arbeitswerkzeugabgewandte Richtung (R3) hin als genschlagwerk (300) kooperiert. Der Druckraum (30) ist mit einem, mit Gegenspannung beaufschlagbaren Gegenschlagsenergiedruckspeicher (50), verbunden. Die längste vom Kolben (31) beiseiner Bewegung im Druckraum (30) zurücklegbare Wegstrecke (a) ist grösser als der Abstand (b) zwischen dem schlagwerknächsten Aufschlagspunkt (A) des schlagenden Endes (41) des Schlagwerkskolbens (4) auf das Energieübertragungselement (20) und dem bei Leerlauf schlagwerksentferntestem Totpunkt (T) des Schlagwerkskolbens (4). Es wird somit eine steuerbare pneumatische Rückholfederung vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum schlagenden und/oder drehenden Bohren, insbesondere eine Einrichtung zum Öffnen von Stichlöchern von Schmelzöfen für mineralische, insbesondere metallische, Materialien, bevorzugt von Hochöfen. Derartige für Gestein, gebrannte Massen u. dgl. bestimmte Bohreinrichtungen weisen eine hin- und hergehende Bewegung ausführende Schlagmasse, meist einen pneumatisch, hydraulisch od. dgl. betriebenen, bevorzugt doppeltwirkenden Kolben auf, der auf einen Schlagenergie-Übertragungskörper, der mit einem Arbeitswerkzeug, z.B. einer Bohrstange mit Bohrmeißel, oder einer Schlagstange, gegebenenfalls einstückig verbunden ist, schlägt. Dabei wird die im Augenblick des Schlages in der Schlagmasse enthaltene kinetische Energie vom Übertragungselement übernommen und an jene Stelle weitergegeben, an welcher die Energie zum Zerkleinern des zu bohrenden Materials nutzbar gemacht wird. Bei üblichem Betrieb wird das freie Ende des Arbeitswerkzeuges durch Kraftbeaufschlagung in engem Kontakt mit dem zu bearbeitenden Material gehalten, sodaß der Schlagenergieübergang mit hohem Wirkungsgrad erfolgen kann. Beim Öffnen von Stichlöchern, z.B. von Hochöfen, kann so vorgegangen werden, daß in die mit Feuerfest-Material gebildete Stopfmasse eine Öffnung bis etwa 50 cm vor Erreichen der Schmelze drehend vorgebohrt wird, danach wird der Bohrmeißel gegen eine mit schlagfestem, jedoch billigem Stahl od. dgl. gefertigte Schlagstange ausgewechselt, deren vorderer Teil mittels der Schlagmasse des Schlagwerkes durch die restliche Stopfmasse durchgetrieben wird, und die Schlagstange kann nach Art eines Stopfens im Stichloch verbleiben,bis Abstich erfolgt. Zum Zienen der Schlagstange aus dem Stichloch wird unter Aufbringung hoher,weg vom Stichloch gerichteter Kräfte auf den Verfahrschlitten, welcher das Bohrwerk trägt, oszillierend Schlagenergie auf die Schlagstange aufgebracht. Die zum Herausziehen der Schlagstange notwendigen Kräfte können ohne weiteres etwa 10 t erreichen, wobei auch vom Schlagwerk auf das Werkzeug aufgebrachte Schlagkräfte diese Herauszieh-Kräfte nicht wesentlich herabsetzen.
  • Aus der AT-A 349.409 ist für Gesteinsbohrgeräte bekannt geworden, bei deren Zurückziehen, durch das Werkzeug Schlag- und Stoßwellenzüge zu leiten,und es ist dort eine Konstruktion angegeben, welche sicherstellen soll, daß das Zurückziehen unterstützende Geräteteile nicht durch Ermüdung od. dgl. zerstört werden. Dort ist eine Schlagdämpfungseinrichtung am Bohrgerät vorgesehen, bei der das energieübertragende Werkzeugende mit einem von ihm durchdrungenen ringartigen Kolben im Gerät gehalten ist, welcher Kolben in einer im Bohrgerät angeordneten Ringkammer gleiten kann, welche Ringkammer mit einer Quelle für inkompressibles,unter Druck stehendes Medium über eine ein Rückschlagventil aufweisende Leitung und mit einem Aufnahmebehälter über eine ein einstellbares Auslaßventil aufweisende weitere Leitung verbunden ist, wobei diese Leitungen durchflußbegrenzende Öffnungen, also Strömungsdrosseln aufweisen. Wenn auch dieses Gerät Erleichterungen beim Zurückzieh-Vorgang bringen kann, so ist dennoch nicht zu übersehen, daß bei ihm zwar die Stoßwellenzüge durch das Werkzeug geleitet werden, daß deren schädliche Auswirkungen aber gleichzeitig durch starke Dämpfung mittels dieses Ringkolbens gemindert werden. Schlägt dort das Werkzeug mit seinem Bund auf den Ringkolben, wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt. Nach Abfließen einer geringeren Druckmediumsmenge wird in die Ringkammer erneut Druckmedium während des Zeitraumes zwischen den Schlägen eingebracht. Damit soll gemäß dieser AT-PS erreicht werden, daß die auf Gerät und Gehäuse wirkenden Kräfteso weit herabgesetzt werden, daß sie von der Vorrichtung gefahrlos aufgenommen werden können.
  • Es wurde nun überraschend gefunden, daß, wenn man anstelle eines derartigen Dämpfungsorganes, bei dem jeweils nur relativ wenig Druckmedium aus der Ringkammer abfließen und nachgeliefert werden kann, und der Kolben daher nur äußerst kurze Wege zurücklegt, ein im wesentlichen mittels der auf das Übertragungselement aufgebrachten Schlagenergie im wesentlichen betriebenes Gegenschlagwerk mit höherem Kolbenweg vorsieht, die Belastung des Gehäuses gering gehalten bleibt und keine Gefährdung desselben auftritt, jedoch die Kraft zum Herausziehen eines Meißels aus einem Bohrloch, insbesondere einer in die Stopfmasse einer Abstichöffnung eingeschlagenen Schlagstange beim Abstich ganz wesentlich verringert wird.
  • Gegenstand der Erfindung ist somit eine Einrichtung zum schlagenden und/oder drehenden Bohren, insbesondere zum Öffnen von Stichlöchern von Schmelzöfen für mineralische, insbesondere metallische Materialien, bevorzugt von Hochöfen, mit auf einer Lafette od.dgl. längsverfahrbarem Schlag- und Drehwerk mit von diesem in Schlag- und/oder Drehbewegung versetzbarem Antriebsenergie-Übertragungselement, insbesondere Einsteckstummel, das bzw. der mit einem Arbeitswerkzeug, insbesondere einer Schlagstange, verbindbar bzw. verbunden ist, wobei das Energieübertragungselement mindestens eine Verdickung, einen Bund, Drehflügel od. dgl. aufweist, dessen bzw, deren arbeitswerkzeug-zugewandte Seite mit einem Anschlag eines in einem mit unter Druck stehendem Druckmedium versorgbaren, das Energieübertragungselement umgebenden Druckraum längsverschiebbaren und an seiner arbeitswerkzeug-zugewandten Seite mit Druckmedium beaufschlagbaren Kolbens kooperiert, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der mit dem Energieübertragungselement, vorzugsweise Einsteckstummel, über dessen, vorzugsweise einstückig mit demselben ausgebildete(n), Verdickung, Bund od. dgl. und über eine auf ihm selbst angeordnete arbeitswerkzeug-abgewandte Schlagfläche zusammenwirkende, mit vorzugsweise flüssigem, Druckmedium druckbeaufschlagbare Kolben zusammen mit dem Energieübertragungselement, insbesondere Einsteckstummel, während dessen Beaufschlagung mit oszillierend gerichteter Bewegungsenergie mittels des Schlagwerkes als in arbeitswerkzeug-abgewandte Richtung hin wirksames Gegenschlagwerk .kooperierbar ist, indem der Druckraum mit einem, vorzugsweise mit Gegenspannung, beaufschlagbaren Gegenschlagsenergie-Druckspeicher, vorzugsweise im wesentlichen unmittelbar, druckmediumsverbunden ist, und wobei die längste vom Kolben bei seiner Bewegung im Druckraum zurücklegbare Wegstrecke größer ist, als der Abstand zwischen dem schlagwerk-nächsten Aufschlagspunkt des schlagenden Endes des Schlagwerks-Kolbens auf das Energieübertragungselement, insbesondere den Einsteckstummel, und bei Leerlauf schlagwerks-entferntestem Totpunkt des Schlagwerks- Kolbens. Wesentlich ist dabei, wie gefunden wurde, ein mit dem Druckraum über eine möglichst weitlumige Leitung, Öffnung, od. dgl. in Verbindung stehender Druckspeicher, von welchem bei Aufbringen von Schlagenergie auf den Einsteckstummel und von diesem auf den Kolben des Gegenschlagwerkes vom Druckmedium im Druckraum Energie aufgenommen wird, wodurch ein nur wenig gehemmtes Strömen des Mediums in den Druckspeicher erfolgt, von wo aus die Energie zwischen den Schlägen des Schlagwerkes rasch und ungedrosselt über dem Druckraum wieder auf den Kolben zurückwirkt, womit ein echtes Gegenschlagwerk gegeben ist, welches gleichzeitig zwischen den Schlägen des Schlagwerkes das Herausziehen wesentlich erleichternde Schlag-und Stoßwellen an die im Bohr- oder Stichloch befindliche Werkzeugfront liefert. Ein solcher Druckspeicher weist in seinem mediumsgefüllten Inneren eine membranartige Wandung auf, welche von der anderen Seite bevorzugt mit unter einstellbarem Druck stehendem Gas, gegebenenfalls auch mit Federkraft, also einer Gegenspannung beaufschlagt ist. Es erfolgt somit eine Art "Ausweichen" und "Wieder-Zurückgehen" dieser Wandung während des oszillierend ablaufenden Druckenergie-Speichervorganges. Wesentlich ist dabei weiters, daß der Weg, um welchen der Kolben des Gegenschlagwerkes verschoben werden kann, die angegebene Länge aufweist, womit,wenn kein Ziehen des Werkzeuges, sondern z.B. Dreh- und/oder Schlagbetrieb stattfindet, eine klare Entkoppelung des Gegenschlagwerkes erfolgen kann, sodaß dann kein Schlagen von dessen Kolben auf den Bund des Einsteckstummels erfolgt.
  • Es hat sich im praktischen Betrieb beim Abstich als besonders günstig erwiesen, wenn der eine Zuführung für Druckmedium und mindestens eine Abführung für, vorzugsweise im Kreislauf führbares, Druckmedium aufweisende Druckraum des Gegenschlagwerkes über mindestens eine Zu-und Abführung, insbesondere Leitung bzw. Öffnung,mit dem Druckspeicher druckmediums-verbunden ist, deren Querschnitts- bzw. Gesamt-Querschnittsfläche an jeder Stelle ihrer Erstreckung zumindest gleich groß ist wie die Querschnitts- bzw. Gesamt-Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung des Gegenschlagsenergie-Druckspeichers.Bei Einhaltung dieser Verhältnisse wird ausreichend Gegenschlagkraft auf den Einsteckstummel ausgeübt, durch welche das Zurückziehen des Schlagwerkes mit dessen Verfahrschlitten wesentlich unterstützt wird; außerdem werden überlagernde Stoßwellen zum Werkzeug, z.B. zur Schlagstange geleitet, wodurch Lockerung im Bohr- oder Schlagloch erreicht wird; dennoch ist, wie gefunden wurde, die mechanische Belastung der Einrichtung und von deren Gehäuse gering gehalten.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, daß das Gegenschlagwerk einen die Längsbewegung des Kolbens im Druckraum in arbeitswerkszeugabgewandte Richtung begrenzenden, im Gehäuse der Einrichtung,insbesondere in dessen distaler Kappe, lagefest gehaltenen Anschlagskörper, insbesondere Anschlagsring, aufweist. Dadurch kann auf einfache Weise sichergestellt werden, daß der Einsteckstummel auch bei hohem Werkzeug-Andruck in definiertem Abstand zum Schlagwerk gehalten bleibt, womit Gefährdung von Schlagwerk und Gehäuse nicht auftreten kann.
  • Wenn, wie weiters günstigerweise vorgesehen, der Druckraum des Gegenschlagwerkes eine am Gehäuse, insbesondere dessen Kappe, innen angrenzende, vorzugsweise druckmediumsdicht anliegende, bevorzugt einen einstückig mit ihr ausgebildeten, die Längsbewegung des Kolbens in arbeitswerkzeug-zugewandte Richtung begrenzenden Anschlagskörper aufweisende Hülse aufweist, in welcher der Kolben dichtend gleit-bewegbar ist, so sind reibungsarme Führung des Kolbens des Gegenschlagwerkes, besondere Schonung des Gehäuses und leichte Auswechselbarkeit, z.B. nach Verschleiß gegeben. Mit dem Anschlag ist außerdem der Weg des Einsteckstummels in Richtung vom Schlagwerk weg, z.B. beim Herausziehen des Werkzeuges ohne Gegenschlagsbeaufschlagung begrenzt.
  • Wenn eine solche Hülse vorgesehen ist, ist es gemäß einer weiteren bevorzugten Variante günstig, wenn zumindest die druckmediumsverbindende(n) Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Offnung(en), zwischen Druckraum und Gegenschlagsenergie-Druckspeicher, vorzugsweise alle derartigen Druckmediums-Führungen,die Hülse des Druckraumes durchsetzen. Der Vorteil besteht darin, daß Anschlußstellen, Öffnungen, Leitungen od. dgl. für Zu- und Abführung von Druckmedium, welche das Gehäuse durchsetzen, jeweils festigkeits-mechanisch günstigste Querschnittgestalt- und -größe aufweisen können, während die in der Hülse vorgesehenen Führungen, Leitungen, Öffnungen od. dgl. auf ihre jeweilige Aufgabe abgestimmte Querschnitte und Verhältnisse der Querschnittsfläche zueinander aufweisen können.
  • Es wurde gefunden, das besonders günstig Gegenschlags-Energieaufbringung für das Herausziehen des Werkzeuges, z.B. einer Schlagstange,unter optimaler Stoßwellenübertragung auf diese erfolgen kann, wenn in bevorzugter Weise das Verhältnis zwischen der mittels Druckmedium im Druckraum druckbeaufschlagbaren Fläche des Kolbens des Gegenschlagwerkes zur Mindest-Querschnitts- bzw.-Gesamt-Querschnittsfläche des bzw. der druckmediumsverbindenden Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Öffnung(en) zwischen Druckraum und Gegenschlagsenergie-Druckspeicher von 80 : 1 bis 20 : 1, vorzugsweise von 50 : 1 bis 30 : 1, beträgt.
  • Um auch die Belastung der Zu- und Abführungen für das Druckmedium gering zu halten und insbesondere die Speicherung der Energie für die Gegenschläge im Druckspeicher möglichst auszunützen, hat es sich als günstig erwiesen, wenn das Verhältnis der Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Druckmediums-Zuführung(en), vorzugsweise von deren die Druckraum-Hülse durchsetzendem Teil,zum Druckraum zur Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Kreislauf-Druckmediums-Abführung, vorzugsweise von deren die Hülse durchsetzendem Teil, von 10 : 1 bis 2 : 1, vorzugsweise von 5 : 1 bis 3 : 1, beträgt.
  • In ähnlichem Sinne vorteilhaft ist eine Bauweise,gemäß welcher vorgesehen ist, daß das Verhältnis der Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Druckmediums-Zuführung, vorzugsweise von deren die Druckraum-Hülse durchsetzendem Teil,zum Druckraum zur Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der druckmediumsverbindenden Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Öffnung(en), zwischen Druckraum und Druckspeicher von 25 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise 16 : 1 bis 8 : 1, beträgt.
  • Insbesondere für Bohrarbeiten in wärmeren Gesteinsschichten, beim Ofenabstich od. dgl.,wo zusätzliche Wärmebelastung auftritt, ist es von Vorteil, wenn die Anzahl der Haupt-Ver- und Entsorgungsleitungen für Druckmedium von einer Druckmediumsquelle, z.B. einer Pumpe, möglichst gering gehalten wird. Dementsprechend ist, insbesondere für Abstich-Einrichtungen,eine Ausführungsform günstig, die im wesentlichen darin besteht, daß das Gegenschlagwerk und das Drehwerk von gemeinsamen Haupt-Ver-/-Entsorgungs-Zuführungen, insbesondere -Leitungen, über mindestens ein Mediumstrom - Umschaltorgan, vorzugsweise 3-Wege-2-Stellungs-Ventil jeweils unter Ausschluß des anderen mit Druckmedium ver- und entsorgbar sind. Infolge dieser Umschaltbarkeit zwischen Drehwerk und Gegenschlagwerk sind im Falle von jeweils eigenem Schlag-, Dreh- und Gegenschlagwerk statt 6 nur mehr 4 Druckmediums-Ver- und -Entsorgungsleitungen nötig. Ansteuerung und Umschaltung der Mehrstellungs-Mehrwegeventile des Druckmediums- Versorgungssystemes können elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.
  • Um die genannte Umsteuerung mit hoher Bedienungssicherheit auszustatten, ist es vorteilhalft, wenn mindestens ein Strömungsumkehrungsschaltorgan, vorzugsweise ein 6-'"Jege-3-Stellungs-Ventil, der Haupt-Ver-/-Entsorgungs-Führungen, insbesondere -Leitungen, für Dreh- und Gegenschlagwerk elektrische, pneumatische oder hydraulische Schaltorgane aufweist, welche jeweils über Steuerleitungen mit einem Betätigungsorgan eines das Drehwerk oder das Gegenschlagwerk mit Druckmedium anspeisenden Mediumstrom-Umschaltorganes wirkverbunden sind.
  • Anhand der Zeichnung wird die erfindungsgemäße Einrichtung näher erläutert.
  • Es zeigen Fig. 1 und 2 Längs- und Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Absticheinrichtung, Fig. 3 ein Schema für eine Bohrgeräts- Steuerung mit Umschaltung für die Druckmediumszuführung zu Drehwerk oder Gegenschlagwerk auf elektrischem Wege und Fig. 4 eine solche mit hydraulischer Steuerung für eine erfindungsgemäße Einrichtung.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Stichloch-Öffnungseinrichtung 1 ist ein Schlagwerk 400 vorgesehen, wobei im Innenraum 3 eines Gehäuses 40 mit einen Führungskörper 402 haltender Endkappe 401 ein doppeltwirkender Kolben 4 gleitbar gelagert ist, wobei die Energieversorgung über ein,hier nicht näher gezeigtes,hydraulisches Druckmediumszuführungs-System erfolgt, und die Hin- und Herbewegung Rl, R2 des Kolbens 4 mit einem Umschaltschieber 5 gesteuert wird. Mit seinem Ende 41.schlägt der Kolben 4 bei seiner oszillierenden Bewegung auf den in Richtung R2 zum Arbeitswerkzeug hin an ihn anschließend angeordneten, im zweiteiligen Gehäusemittelteil 403 und in der Frontkappe 39 ebenfalls gleitbar in Richtung R3, R4 hin- und herbeweglichen Einsteckstummel 20, welcher radiale Antriebsflügel 201 aufweist und distal, z.B. über einen Verbindungskörper,mit einer Bohrstange mit frontalem Meißel, einer Schlagstange od. dgl. verbindbar ist. Mittels eines, vorzugsweise hydraulischen Antriebsmotors 110 eines Drehwerkes 100 ist über eine mit Lager 102 gelagerte Welle 12 ein mit dieser lösbar, jedoch drehfest verbundenes, mit Lagern 142, 143 gelagertes Ritzel 14 drehend antreibbar, dessen Zähne 140 mit Zähnen 160 einer mit Axiallagern 162, 163 drehbar gelagerten und mit Radiallagern 164, 165 gegen Axialverschiebung gesicherten Hohlwelle 16 in Eingriff sind, welche Hohlwelle 16 im Inneren radiale Kraftübertragungsflügel 161 aufweist, welche mit den Flügeln 201 des Einsteckstummels 20 kooperieren. Die Flügel 201 des oszillierend bewegbaren Einsteckstummels 20, sind an den Flügeln 161 in axialer Richtung gleitbar, sodaß, auch wenn der Kolben 4 des Schlagwerkes 400 auf den Einsteckstummel 20 schlägt, gleichzeitig dessen drehende Bewegung erfolgen kann. Werkzeugzugewandt weist der Einsteckstummel 20,etwa an seine Drehflügel 201 anschließend, einen - hier einstückig - mit ihm verbundenen, vorzugsweise rundumlaufenden, Bund 21 auf und durchsetzt in weiterer Folge in Richtung R4 hin einen etwa L-förmiges Profil mit radial nach außen gerichtetem Schenkel 315 und Stummel 20 umgebendem Schenkel 316 aufweisenden, ringförmigen Gegenschlagskolben 31 des Gegenschlagwerkes 300, wobei dessen schlagwerk-zugewandte Schlagfläche 313, mit einer schlagwerks-abgewandten Fläche 212, des Bundes 21 des Stummels 20 schlagübertragend kooperiert. Der Kolben 31 ist im Druckraum 30, welcher über Zuführung 35, 335 mit Druckmedium 60 versorgbar ist, in einer in der Frontkappe 39 der Absticheinrichtung eingesetzten Hülse 33 gegen diese dichtend gleitend verschiebbar. Die Hülse 33 weist einen radial nach innen weisenden, Vorsprung 331 auf, welcher die Bewegung des Kolbens 31 in werkzeug - zugewandte Richtung R 4 hin begrenzt. Axial unverschiebbar gehalten ist die Hülse 33 mithilfe eines ringförmigen Anschlagskörpers 32, welcher gleichzeitig den Kolbenweg a in schlagwerk-zugewandte Richtung R3 hin begrenzt. Uber eine Zuführung 395 in der Kappe 39 und über radiale Zufuhrkanäle 22 sowie einen axialen Hauptkanal 23 im in Büchse 38 drehgleitbaren Stummel 20 kann Einbringung von Spülmedium, wie z.B. Preßluft, und dessen Förderung zur Werkzeugfront erfolgen. Die Ringdichtungen und Schmiermittelzuführungen zwischen bewegten und festen Teilen sind in der Fig. 1 mit 70 gekennzeichnet. Bezeichnet ist in Fig. 1 weiterhin der Aufschlagspunkt A des Schlagwerks-Kolben-Endes 41 auf den Einsteckstummel 20, weiters der bei Leerlauf vom Kolbenende 41 bei oszillierender Bewegung erreichte Totpunkt T des Kolbens 4 sowie die Strecke b zwischen den genannten Punkten. Weiters ist der vom Kolben 31 des Gegenschlagwerkes 300 insgesamt zurücklegbare Weg a zwischen der Druckraum-Wand 322 des Anschlagringes 32 und der Innenfläche 332 des Vorsprunges 331 der Hülse 33 sichtbar. Erkennbar ist weiters, daß die Strecke a größer ist als die Strecke b.
  • Wenig sichtbar ist in Fig. 1 der ebenfalls wesentliche Druckspeicher 50, der in der Querschnitts-Darstellung der Fig. 2 näher gezeigt ist. Die Gehäusekappe 39 des Gegenschlagwerkes 300 ist von Öffnungen 35, 36 und 37 für Zuführung von frischem Druckmedium 60 und Abführung von im Kreislauf zu führendem, erwärmtem Druckmedium 60 sowie oszillierende Zu-/Abführung des Druckmediums in einen Druckspeicher 50 durchsetzt. Zum Druckraum 30 hin ist eine am Kappengehäuse 39 satt anliegende Führungshülse 33 angeordnet, welche von an die genannten Öffnungen 35, 36 und 37 der Kappe 39 anschließenden Öffnungen 335, 336 und einer Mehrzahl von Öffnungen 337 durchsetzt ist. Schließlich ist der mit Medium 60 gefüllte Druckraum 30 zum Einsteckstummel 20.hin vom Fortsatz 316 des Kolbens 31 begrenzt. Die im Vergleich zur Öffnung 335 der Hülse 33 für Zuführung des Druckmediums 50 zusammen relativ großen Gesamt-Querschnitt aufweisenden Öffnungen 337 der Hülse 33 münden in eine Zu-/Abführung 37, an welche die Eintrittsöffnung 57 im Anschlußflansch 53 eines - teilweise geschnitten gezeigten , handelsüblichen Hydraulikmediums-Druckspeichers 50 mit strichliert angedeuteter Membran 51 und Versorgungsöffnung 52 für Druckgas als Gegenspannungsmedium zur Beaufschlagung der Membran 51 anschließt.
  • Zurückkommend auf Fig. 1 sind dort Schlagkolben 4 des Schlagwerkes 400,Einsteckstummel 20 und GegenschlagKolben 31 in zwei Positionen gezeigt, wobei für den Kolben 31 Aufschlag- und Außerbetriebsposition, z.B. beim Drehbohren gezeigt sind. In der oberen Hälfte hat der Einsteckstummel 20 eine Stellung, bei der Druckbeaufschlagung des Gegenschlagwerkskolbens 31 erfolgt und der Stummel-Bund 21 mit seiner Fläche 212 auf die Gegenschlagsfläche 313 des Kolbens 31 bei vom Schlagwerkskolben 4 auf Stummel 20 einwirkenden Schlägen anliegt. Durch die dabei vom Stummel 20 auf den Kolben 31 übergebene Schlagenergie wird letzterer schlagartig in Richtung R4 zum Arbeitswerkzeug hin verschoben, wobei das im Druckraum 30 befindliche, vorzugsweise inkompressible,Medium 60 über die Öffnung 337, 37, 57 rasch in den mit Gegendruck beaufschlagten Druckspeicher 50 gepreßt wird. Erlahmt nun die Schlagenergie beim Zurückweichen des Kolbens 4 des Schlagwerkes 400, erfolgt aus dem Druckspeicher 50 infolge des großen Querschnittes der Verbindung 337, 37, 57 zwischen Druckspeicher 50 und Druckraum 30 praktisch ungedrosseltes,sofortiges Zurückströmen des Mediums, das energieabgebend über die Beaufschlagungsfläche 312 auf den Kolben 31 zurückwirkt, der seinerseits in Gegenrichtung R3 auf den Bund 21 des Einsteckstummels 20 wirkt, sodaß ein echtes,platzsparendes Gegenschlagwerk 300 gegeben ist, durch welches das Herausziehen des Werkzeuges aus einem Bohr- bzw. Abstichloch wesentlich gefördert wird, indem durch diesen Schlag neben der Ziehschlagwirkung außerdem Stoßwellen-Schlagenergie an die Werkzeugfront verbracht wird. Im unteren Teil des Schnittes der Fig. 1 ist gezeigt, wie der Kolben 31 des Gegenschlagwerkes 300, z.B. beim reinen, nicht gegenschlag-unterstützten Ziehen des Werkzeuges, der Schlagstange od. dgl. aus dem Bohrloch positioniert ist, wobei der Bund 21 des Stummels 20 direkt an dem Kolben 31 anliegt und dieser am Hülsenvorsprung 331.
  • Bei dem in Fig. 3 schematisch dargestellten System von Hydraulik-Druckmediumsführung und Steuerung einer erfindungsgemäßen Schlag/Bohr-Einrichtung, insbesondere einer Absticheinrichtung, das wegen seiner Bedienungssicherheit vorteilhaft ist, wird aus einem Druckmediumsspeicher oder mit einer mit Motor 1' angetriebenen Hydraulikpumpe 2 aus Tank 600 über Leitung 41 über ein 4!3-WegeVentil 442 in der gezeigten Kreislaufführungs-Stellung II Druckmedium über Leitungen 45, 42, mit Filter 48 und Mediumskühler 49 in den Tank 600 rückgeführt. Bei Stellung I des Ventiles 442 ist der Mediumskreislauf überhaupt unterbrochen. Bei Ventilstellung III wird Druckmedium über Leitung 41 mit Filter 48 in den Zylinderraum 3 mit Schlagkolben 4 des Schlagwerkes 400 der erfindungsgemäßen Abstich-Einrichtung 1 eingebracht, seine Energie wird dort in oszilliererdgerichtete Schlagenergie umgewandelt, über Rückführleitung 42 mit vorerwähntem Filter 48 und Ölkühler 49 wird das kreislaufgeführte Medium, z.B. Hydrauliköl, in den Hauptbehälter 600 zurückgeführt. Die links gezeigte Leitung 44 mit Regler 47 und Filter 48 wird mittels Motorl" angetriebenem Kompressor 2" mit verdichteter Luft für Ölnebelschmierung der Bohr-/Schlageinrichtung 1, die insgesamt in Fig. 3 schematisch oberhalb der unterbrochenen Linie angedeutet ist, während unterhalb das Energieversorgungs-und Steuersystem 90 angedeutet ist, versorgt; deren Zweigleitung 44a dient zur Versorgung des Bohrgestänges und des Front-Arbeitswerkzeuges mit Kühl- und Spülmedium.
  • Mittels einer im vorliegenden Falle getrennten,von gleichem Motor 1 angetriebenen Pumpe 2' wird über Leitung 20 Hydraulikmedium zum 6/3-Wege-Ventil 363 geleitet, wobei in der gezeigten Stellung II eine Kreislaufführung des Druckmediums über Leitung 22 in Leitung 42 zurück zum Mediumstank 600 erfolgt. In Stellung I des Ventiles 363 gelangt das Medium über Leitung 21 zum 3/2-Wege-Ventil 32 und über Weg -1-1 in das Drehwerk 100 zum drehenden Bohren bzw. Vorbohren. Rückführung des Mediums erfolgt über Leitung lla durch ein Ventil 32a in Stellung I und Leitungen 22, 42 zum Tank 600. Wenn das 6/3-Wege-Ventil 363 Stellung III aufweist, so erfolgt Versorgung des Drehwerkes 100 über Leitung 2la,lla mit 3/2-Wege-Ventil 32a, womit Drehrichtungsumkehr im Drehwerk 100 erreicht wird. Erfolgt in Stellung I oder IIIdes Ventils 363 mittels Schalter el, e2 Ansteuerung der Magneten Ml, M2 der Ventile 32, 32a über Steuerleitungen sl, s2, so erfolgt jeweils deren Umschaltung in Stellung II, womit Mediumszufuhr zum Drehwerk 100 ausgeschaltet ist und Mediumsförderung über Leitung 21, 11 oder 21a, lla über ein doppeltwirkendes Rückschlagventil 311 erfolgt, wobei schließlich über Leitung 310 das Gegenschlagwerk 300 mit Druckraum 30, Druckspeicher 50 und Gegenschlagkolben 31 mit Druckmedium versorgt wird und der Ziehvorgang durch Aufbringung von Gegenschlagenergie auf den nicht gezeigten EinstecKstummel mit-
  • hilfe der Schlagenergie des Kolbens 4 des Schlagwerkes 400,dessen Energieversorgung schon beschrieben wurde, erfolgen kann. Mediums-Kreislaufführung, z.B. zu dessen Kühlung erfolgt über Leitung 36 mit Drossel 366 und Rückschlagventil 367, welche schließlich in Leitung 42zum Tank 600 mündet. Allgemein sind Druckminderer und Druckbegrenzer im System mit 70 und 71 bezeichnet.Mit der schematisch in der Nebenskizze zur Fig. 3 gezeigten Schaltung erfolgt auf elektrischem Wege mit Schließen des Hauptschalters 80 erst bei "Ein"-Stellung eines der automatisch vom vorhergenannten 6/3-Wege-Ventil 363 betätigten Schalter el, e2 jeweils das Anziehen eines Relais mit Magnet M1, M2 zur Betätigung jeweils der 3/2-WegeVentile 32, 32a,somit in deren Stellung II, und saubere Umschaltung von der Versorgung des Drehwerkes 100 auf eine Versorgung des Gegenschlagwerkes 300. Hauptvorteil dieses beschriebenen Versorgungs- und Steuersystems ist, daß für die 3 Funktionen Drehen, Schlagen, Gegenschlagen nur 4 Haupt-Ver- und -Entsorgungsleitungen 41, 21, 42, 21a erforderlich sind, was insbesondere bei Absticheinrichtungen für Hochöfen mit hohen Umgebungstemperaturen vorteilhaft ist, da eindeutige, einander ausschließende Trennung der Funktionen von Drehwerk 100 und Gegenschlagwerk 300 gegeben ist und damit Fehlbedienung, die zur Beschädigung der Bohr-bzw. Absticheinrichtung führen kann, praktisch ausgeschlossen wird.
  • Bei dem in Fig. 4 gezeigten, nur den Drehwerks- und Gegenschlagsteil einer Abstich-Einrichtung 1 betreffenden Ver/ Entsorgungs- und Steuersystem sind die gleichen Schaltorgane sowie analoge Mediumsführung vorgesehen, wie in Fig. 3, nur erfolgt die Steuerung hydraulisch, wobei hier eine gemeinsame Versorgungspumpe 2 für Energieversorgungs- und Steuersystem vorgesehen ist; es sind daher hier die einzelnen Elemente der Mediumsversorgung mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in Fig. 3.
  • Die Versorgung der hydraulischen Steuerung erfolgt mit Medium über Leitung 81 mit Haupt-Ein-/Ausschaltfunktion ausübendem in Ruhestellung II gezeigten 3/4-Wege-Ventil 834, durch welches nur in Stellung I Steuermedium fließen kann, zum hier ebenfalls in Ruhestellung II gezeigten Umschalt-3/4-Wege-Ventil 843 mit Ansteuerung über in die Zuflußleitungen 21, 21a zum Drehwerk 100 mündenden Leitungen 82, 83. Befindet sich das eingeschaltete Ventil 834 in I-Position, so erfolgt Beaufschlagung der Ansteuerung des 4/2-Wege-Ventils 32 über Leitung 84 zum Umstellen in dessen II-Stellung, damit Ausschaltung der Versorgung des Drehwerkes 100 und Umschaltung auf Versorgung des Gegenschlagwerkes 300 mit Druckmedium. Bei III-Stellung des Ventiles 843 wird bei eingeschaltetem Ventil 834 Ventil 32a über Leitung 85 angesteuert und dieses schaltet von Versorgung des Drehwerkes 100 für umgekehrte Drehrichtung in gezeigter Stellung I auf ausschließliche Versorgung des Gegenschlagwerkes 300 besorgende Stellung II. Druckminderventile und Druckbegrenzungsventile des Systems sind im Schema der Fig. 4 allgemein mit 70 und 71 bezeichnet.

Claims (10)

1. Einrichtung zum schlagenden und/oder drehenden Bohren, insbesondere zum Öffnen von Stichlöchern von Schmelzöfen für mineralische, insbesondere metallische Materialien, bevorzugt von Hochöfen, mit auf einer Lafette od. dgl. längsverfahrbarem Schlag- (400) und Drehwerk (100) mit von diesem in Schlag- und/oder Drehbewegung versetzbarem Antriebsenergie-Übertragungselement, insbesondere Einsteckstummel (20), das bzw. der mit einem Arbeitswerkzeug, insbesondere einer Schlagstange, verbindbar bzw. verbunden ist, wobei das Energieübertragungselement mindestens eine Verdickung, einen Bund (21), Drehflügel od.dgl. aufweist, dessen bzw. deren arbeitswerkzeug-zugewandte Seite (212) mit einem Anschlag (312) eines in einem mit unter Druck stehendem Druckmedium (60) versorgbaren, das Energieübertragungselement umgebenden Druckraum (30) längsverschiebbaren und an seiner arbeitswerkzeug-zugewandten Seite (312) mit Druckmedium (60) beaufschlagbaren Kolbens (31) kooperiert, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Energieübertragungselement, vorzugsweise Einsteckstummel (20), über dessen, vorzugsweise einstückig mit demselben ausgebildete(n), Verdickung, Bund (21) od. dgl. und über eine auf ihm selbst angeordnete arbeitswerkzeug-abgewandte Schlagfläche (313) zusammenwirkende, mit vorzugsweise flüssigem, Druckmedium (60) druckbeaufschlagbare Kolben (31) zusammen mit dem Energieübertragungselement, insbesondere Einsteckstummel (20), während dessen Beaufschlagung mit oszillierend gerichteter Bewegungsenergie mittels des Schlagwerkes (400) als in arbeitswerkzeug-abgewandte Richtung (R3) hin wirksames Gegenschlagwerk (300) kooperierbar ist, wobei der Druckraum (30) mit einem, vorzugsweise mit Gegenspannung, beaufschlagbaren Gegenschlagsenergie-Druckspeicher (50), vorzugsweise im wesentlichen unmittelbar, druckmediumsverbunden ist, und wobei die längste vom Kolben (31) bei seiner Bewegung im Druckraum (30) zurücklegbare Wegstrecke (a) größer ist, als der Abstand (b) zwischen dem schlagwerk-nächsten Aufschlagspunkt (A) des schlagenden Endes (41) des Schlagwerks-Kolbens (4) auf das Energieübertragungselement, insbesondere den Einsteckstummel (20), und bei Leerlauf schlagwerks-entferntestem Totpunkt (T) des Schlagwerks-Kolbens (4).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Zuführung (35, 335) für Druckmedium (60) und mindestens eine Abführung (36, 336) für, vorzugsweise im Kreislauf führbares, Druckmedium (60) aufweisende Druckraum (30) des Gegenschlagwerkes (300) über mindestens eine Zu- und Abführung, insbesondere Leitung bzw. Öffnung (37, 337) mit dem Druckspeicher (50) druckmediums-verbunden ist, deren Querschnitts- bzw. Gesamt-Querschnittsfläche an jeder Stelle ihrer Erstreckung zumindest gleich groß ist wie die-Querschnitts- bzw. Gesamt-Querschnittsfläche der Eintrittsöffnung (57) des Gegenschlagsenergie-Druckspeichers (50).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenschlagwerk (300) einen die Längsbewegung des Kolbens (31) im Druckraum (30) in arbeitswerkszeug-abgewandte Richtung (R3) begrenzenden, im Gehäuse (2) der Einrichtung (1), insbesondere in dessen distaler Kappe (39) lagefest gehaltenen Anschlagskörper, insbesondere Anschlagsring (32), aufweist.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (30) des Gegenschlagwerkes (300) eine am Gehäuse (2), insbesondere dessen Kappe (39), innen angrenzende, vorzugsweise druckmediumsdicht anliegende, bevorzugt einen einstückig mit ihr ausgebildeten, die Längsbewegung des Kolbens (31) in arbeitswerkzeug-zugewandte Richtung (R4) begrenzenden Anschlagskörper (331) aufweisende Hülse (33) aufweist, in welcher der Kolben (31) dichtend gleit-bewegbar ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß zumindest die druckmediumsverbindende(n) Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Öffnung(en) (337), zwischen Druckraum (30) und Gegenschlagsenergie-Druckspeicher (50), vorzugsweise alle derartigen Druckmediums-Führungen (335, 336, 337) die Hülse (33) des Druckraumes (30) durchsetzen.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der mittels Druckmedium (60) im Druckraum (30) druckbeaufschlagbaren Fläche (312) des Kolbens (31) des Gegenschlagwerkes (300) zur Mindest-Querschnitts- bzw. -Gesamt-Querschnittsfläche des bzw. der druckmediumsverbindenden Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Öffnung(en) (37, 337) zwischen Druckraum (30) und Gegenschlagsenergie-Druckspeicher (50) von 80 : 1 bis 20 : 1, vorzugsweise von 50 : 1 bis 30 : 1, beträgt.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Druckmediums-Zuführung(en) (35, 335), vorzugsweise von deren die Druckraum-Hülse (33) durchsetzendem Teil (335) zum Druckraum (30) zur Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Kreislauf-Druckmediums-Abführung (336, 36), vorzugsweise von deren die Hülse (33) durchsetzendem Teil (336), von 10 : 1 bis 2 : 1, vorzugsweise von 5 : 1 bis 3 : 1, beträgt.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der Druckmediums-Zuführung (35, 335), vorzugsweise von deren die Druckraum-Hülse (33) durchsetzenden Teil (335),zum Druckraum (30) zur Mindest-(Gesamt)-Querschnittsfläche der druckmediumsverbindenden Zu- und Abführung(en), insbesondere Leitung(en) bzw. Öffnung(en) (337, 37), zwischen Druckraum (30) und Druckspeicher (50) von 25 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise 16 : 1 bis 8 : 1, beträgt.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenschlagwerk (300) und das Drehwerk (100) von gemeinsamen Haupt-Ver-/Entsorgungs-Zuführungen, insbesondere -Leitungen (11, lla), über mindestens ein Mediumstrom-Umschaltorgan, vorzugsweise 3-Wege-2-Stellungs-Ventil (32, 32a) jeweils unter Ausschluß des anderen mit Druckmedium (60), ver- und entsorgbar sind.
10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Strömungsumkehrungsschaltorgan, vorzugsweise ein 6-Wege-3-Stellungs-Ventil (363), der Haupt-Ver-/-Entsorgungs-Führungen, insbesondere -Leitungen (11, 21, lla, 21a) für Dreh- (100) und Gegenschlagwerk (300) elektrische, pneumatische oder hydraulische Schaltorgane (el, e2) aufweist, welche jeweils über Steuerleitungen (sl, s2) mit einem Betätigungsorgan (M1, M2) des das Drehwerk (100) oder das Gegenschlagwerk (300) mit Druckmedium (60) anspeisenden Mediumstrom-Umschaltorganes (32, 32a) wirkverbunden sind.
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