EP0388627A1 - Drop-hammer - Google Patents

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EP0388627A1
EP0388627A1 EP90102658A EP90102658A EP0388627A1 EP 0388627 A1 EP0388627 A1 EP 0388627A1 EP 90102658 A EP90102658 A EP 90102658A EP 90102658 A EP90102658 A EP 90102658A EP 0388627 A1 EP0388627 A1 EP 0388627A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
boring machine
section
control sleeve
ram boring
machine according
Prior art date
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EP90102658A
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German (de)
French (fr)
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EP0388627B1 (en
Inventor
Paul Dipl.-Ing. Schmidt
Alfons Dipl.-Ing. Hesse
Gerhard Balve
Franz-Josef Püttmann
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP0388627A1 publication Critical patent/EP0388627A1/en
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14—Fluid operated hammers
    • E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole

Definitions

  • the invention relates to a ram boring machine with an axially displaceable percussion piston, the forward and backward movement of which is controlled by a control sleeve engaging in a cylinder space of the percussion piston, connected to a supply hose, and one or more corresponding control openings in the percussion piston.
  • Such a ram boring machine is described in German Patent 23 40 751.
  • the control sleeve penetrates a guide member fixed to the housing, and stops of the guide member and the control sleeve ensure an axial locking during operation.
  • the control sleeve has a rotationally releasable locking from the outside, whereby by turning the control sleeve the stop or stops of the guide member or the control sleeve are brought into an axially aligned position with one or more longitudinal recesses of the control sleeve or the guide member, so that the control sleeve moves axially leaves.
  • it is necessary to first release the rotation lock for example by pulling on a rope that is carried along, and then to turn the control sleeve in a targeted manner relative to the guide member, to then move it and finally to lock it again.
  • control sleeve can only be unlocked or locked with difficulty by rotating the supply hose by means of the cable-operated rotary lock, in particular if the earth hole is already very deep.
  • the invention has for its object to improve a ram boring machine of the type mentioned so that a reversal under pressure is possible without remote locking.
  • control sleeve is axially and rotationally actuated, has axial and rotary stops and can be rotated in a guide sleeve arranged at the rear end of the housing and is guided axially. It can thus be achieved that the position of the control sleeve in the locked and unlocked state is precisely defined.
  • the control sleeve which is rotatably limited in the guide sleeve, is rotated by the supply hose from a turning stop to another turning stop by a certain radian measure and thereby unlocked in the axial direction.
  • a cylindrical helical spring acting on the control sleeve be arranged in a rotationally fixed manner between the control sleeve and the guide sleeve under torsional prestress.
  • the cylindrical helical spring which is fixed with its ends in the control sleeve and in the guide sleeve under torsional pretension, both the axial pretension and the torsional pretension of the control sleeve can be ensured.
  • the axial preload by the spring is dimensioned such that the control sleeve overcomes the spring preload when the pressure is fully applied and moves the control sleeve backwards. After the control sleeve has hit the axial displacement preventing further displacement, the spring under torsional prestress rotates the control sleeve back into the locking position, which is defined by a corresponding rotary stop.
  • the effective pressure is reduced until the axial spring preload is greater than the pressure acting on the control sleeve in the opposite direction.
  • the control sleeve can thus be moved into the front position by turning the supply hose and there again into the locking device by the torsional preload of the spring position. Then the pressure can be increased again.
  • the air pressure in the ram boring machine is always so high when reversing from reverse to forward running that penetration of water and dirt through the exhaust air openings into the ram boring machine is avoided, as is the case when the ram boring machine is at a standstill.
  • the control sleeve can advantageously be connected to the supply hose via a guide tube having two spaced-apart circumferential grooves forming the axial stops and a pipe section with a non-circular cross-section, and an opening with a cross-section complementary to the non-round cross-section of the pipe section.
  • An elastic bushing is advantageously arranged between the control sleeve and the guide tube. It can be achieved that the control sleeve, even in the event of manufacturing inaccuracies, slides centrally and without jamming in the cylinder space of the percussion piston.
  • the rotary stops are preferably formed by projections arranged in the circumferential grooves and interacting with the non-circular opening in the guide sleeve.
  • the non-circular cross section of the pipe section can be formed by at least one flattening of the circular cross section.
  • the projections can advantageously be formed by at least one arcuate section with a radius extending to the flattening and at least two straight surfaces running tangentially from the arcuate section to the radius of the pipe section at a distance from one another.
  • a preferred embodiment is one in which the non-circular cross section of the pipe section is formed by two parallel flats and by two projections with diametrically opposed circular arc sections and tangential, straight surfaces adjoining them at an angle of approximately 90 ° .
  • the axial preload and the torsional preload of the cylindrical helical spring arranged between the control sleeve and the guide sleeve can be set particularly easily if the ends of the cylindrical helical spring are bent axially according to the invention and engage in pockets in the control sleeve and in the guide sleeve.
  • a plurality of pockets distributed around the circumference can be arranged in the control sleeve and in the guide sleeve, so that the end of the cylindrical helical spring can be inserted into different pockets and the torsional preload can thereby be changed.
  • the coil spring which is preferably designed as a coil spring, can be wound in such a way that its diameter decreases with increasing torsional preload.
  • FIGS. 1 and 2 Only the rear part of a ram boring machine is shown in FIGS. 1 and 2.
  • the ram boring machine consists of a housing 1 in which a percussion piston 8 moves back and forth. When rushing forward, the head of the percussion piston 8 hits a pin of a percussion tip projecting into the housing 1.
  • a control sleeve 3 is arranged in a sealed manner in a cylinder space 9 of the percussion piston 8.
  • the tax envelope se 3 is connected via an elastic bushing 4 to a guide tube 2, which in turn is supported in a guide sleeve 5.
  • the guide sleeve 5 is screwed via a connection 25 to the rear end of the housing 1 and surrounded by a ventilation block 6, via which the compressed air used for pressurization escapes to the outside when the percussion piston 8 has moved back so far over the control sleeve 3 and its control openings 11 behind the control edges of the control sleeve 3 have reached.
  • a supply hose 10, via which compressed air is supplied, is connected to the guide tube 2 in a pressure-tight and rotationally fixed manner.
  • a cylindrical coil spring 7 is arranged, which is under axial and torsional preload.
  • the ends 12 of the coil spring 7 are bent axially and fixed in pockets 13 of both the control sleeve 3 and the guide sleeve 5 against rotation.
  • circumferential grooves acting as stops 14 are arranged at a distance from one another. Between these circumferential grooves 14 there is a tube section 15 of the guide tube 2, which has two parallel flats 17. A recess 16 which is complementary to the cross section of the tube section 15 is arranged in the guide sleeve 5 surrounding the tube section 15.
  • the guide tube 2 can be axially displaced in the guide sleeve 5 when the tube section 15 with its flats 17 is aligned with the recess 16 accordingly.
  • the guide tube 2 can be formed between two rotation stops as projections 18 in the circumferential grooves 14 to 90 o twist.
  • the rotation stops (projections) 18 are diametrically opposed overlying circular arc-shaped sections 19 and adjoining tangential, straight surfaces 20 are formed, which extend at an angle of 90 o to each other. These tangential, straight surfaces 20 bear against the inner surfaces of webs 22 of the recess 16; they allow the guide tube 2 to be rotated through 90 ° in the guide sleeve 5.
  • the guide tube 2 Due to the torsional preload of the cylindrical coil spring 7, the guide tube 2 is rotated into a position in which the tube section 15 is rotated by 90 ° to the recess 16 and abuts the webs 22. Axial displacement of the guide tube 2 with the control sleeve 3 is not possible in this position.
  • the guide tube 2 with the control sleeve 3 is in the position shown in FIG. 1, in which the full pressure of the pressure medium supplied via the supply hose 10 reaches the cylinder space 9 through the bore 21 in the guide tube 2, acts on the front surface of the control sleeve 3 a pressure overcoming the bias of the cylindrical coil spring 7, and the control sleeve 3 with the guide tube 2 is moved back into the position shown in FIG. 2.

Abstract

Drop hammer with a striking piston (8) which is axially displaceable in a housing (1) and whose forward and return movement is controlled by a control sleeve (3), engaging in a cylinder space (9) of the striking piston (8) and connected to a supply hose (10), and by one or more corresponding control ports (11) in the striking piston (8), in which arrangement the control sleeve (3) is acted upon both axially and in a rotary manner, has axial and rotary stops (14, 18) and is guided in a rotatable and axially displaceable manner in a guide sleeve (5) arranged at the rear end of the housing (1). …<IMAGE>…

Description

Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät mit einem in einem Gehäuse axial verschiebbaren Schlagkolben, dessen Vor- und Rückbewegung durch eine in einen Zylinderraum des Schlagkol­bens eingreifende, an einen Versorgungsschlauch angeschlos­sene Steuerhülse und eine oder mehreren korrespondierenden Steueröffnungen im Schlagkolben gesteuert wird.The invention relates to a ram boring machine with an axially displaceable percussion piston, the forward and backward movement of which is controlled by a control sleeve engaging in a cylinder space of the percussion piston, connected to a supply hose, and one or more corresponding control openings in the percussion piston.

Ein derartiges Rammbohrgerät ist in der deutschen Patent­schrift 23 40 751 beschrieben. Bei diesem Rammbohrgerät durchdringt die Steuerhülse ein gehäusefestes Führungs­glied, und während des Betriebs gewährleisten Anschläge des Führungsgliedes und der Steuerhülse eine axiale Arretie­rung. Die Steuerhülse weist eine von außen leicht lösbare Dreharretierung auf, wobei durch Drehen der Steuerhülse das oder die Anschläge des Führungsgliedes oder der Steuerhülse in eine axial fluchtende Lage mit einer oder mehreren Längsaussparungen der Steuerhülse oder des Führungsgliedes gebracht werden, so daß sich die Steuerhülse axial verschie­ben läßt. Zum Umsteuern ist es notwendig, zunächst die Dreharretierung zu lösen, beispielsweise durch Zug an einem mitgeführten Seil, und anschließend die Steuerhülse gezielt gegenüber dem Führungsglied zu verdrehen, dan zu verschie­ben und schließlich wieder zu arretieren.Such a ram boring machine is described in German Patent 23 40 751. In this ram boring machine, the control sleeve penetrates a guide member fixed to the housing, and stops of the guide member and the control sleeve ensure an axial locking during operation. The control sleeve has a rotationally releasable locking from the outside, whereby by turning the control sleeve the stop or stops of the guide member or the control sleeve are brought into an axially aligned position with one or more longitudinal recesses of the control sleeve or the guide member, so that the control sleeve moves axially leaves. To change direction, it is necessary to first release the rotation lock, for example by pulling on a rope that is carried along, and then to turn the control sleeve in a targeted manner relative to the guide member, to then move it and finally to lock it again.

Im Betrieb hat sich bei diesem Rammbohrgerät herausge­stellt, daß es sich besonders dann, wenn es weit in das Erdreich vorgedrungen ist, nur sehr schwer von Rücklauf auf Vorlauf umsteuern läßt. Die Steuerhülse muß nämlich im drucklosen Zustand über die volle Länge der Erdbohrung mittels des Versorgungsschlauches in die vordere Position geschoben werden. Hierbei hat sich gezeigt, daß dies nur schwierig durchzuführen ist, insbesondere dann, wenn die Bohrung bei rolligen, nachgiebigen Böden zum Teil eingefal­len ist. Das nur im absolut drucklosen Zustand mögliche Umschalten von Rücklauf auf Vorlauf wirkt sich insbesondere in wasserhaltigen Böden nachteilig aus, da in das zum Umsteuern abgeschaltete Gerät schnell Wasser und Schmutz eindringen und das Gerät dann nicht mehr anspringt, Nachtei­lig ist weiterhin, daß ein Umsteuerseil nachgezogen werden muß, das leicht hängenbleiben und dann ein ungewolltes Umsteuern hervorrufen oder reißen kann.In operation, it has been found with this ram boring machine that it is very difficult to switch from return to forward, particularly if it has penetrated far into the ground. The control sleeve must be pushed into the front position over the full length of the earth hole by means of the supply hose in the depressurized state. It has been shown here that this is difficult to carry out, especially when the bore has partially collapsed in the case of rolling, flexible soils. The switch from return to flow, which is only possible in an absolutely depressurized state, has a disadvantageous effect, in particular in water-containing soils, since water and dirt quickly penetrate into the device which is switched off for reversing and the device then no longer starts up must get stuck easily and then cause unwanted reversal or tear.

Schließlich läßt sich die Steuerhülse über die seilbetätig­te Dreharretierung nur schwierig durch Drehen des Versor­gungsschlauchs entriegeln bzw. verriegeln, insbesondere wenn die Erdbohrung bereits sehr tief ist.Finally, the control sleeve can only be unlocked or locked with difficulty by rotating the supply hose by means of the cable-operated rotary lock, in particular if the earth hole is already very deep.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rammbohrgerät der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß ein Umsteu­ern unter Druck ohne fernbetätigte Arretierungen möglich ist.The invention has for its object to improve a ram boring machine of the type mentioned so that a reversal under pressure is possible without remote locking.

Diese Aufgabe wird bei einem Rammbohrgerät der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß die Steu­erhülse sowohl axial als auch auf Drehung beaufschalgt ist, Axial- und Drehanschläge aufweist und in einer am rückwärti­gen Ende des Gehäuses angeordneten Führungshülse drehbar und axial verschiebbar geführt ist. Damit läßt sich errei­chen, daß die Lage der Steuerhülse im verriegelten und entriegelten Zustand genau definiert ist. Zum Umsteuern von Vorwärts- auf Rückwärtslauf wird die begrenzt drehbar in der Führungshülse angeordnete Steuerhülse mittels des Ver­sorgungsschlauchs um ein bestimmtes Bogenmaß von einem Dreh­anschlag zum anderen Drehanschlag verdreht und dadurch in Axialrichtung entriegelt.This object is achieved in a ram boring machine of the type mentioned at the outset in that, according to the invention, the control sleeve is axially and rotationally actuated, has axial and rotary stops and can be rotated in a guide sleeve arranged at the rear end of the housing and is guided axially. It can thus be achieved that the position of the control sleeve in the locked and unlocked state is precisely defined. To change from forward to reverse running, the control sleeve, which is rotatably limited in the guide sleeve, is rotated by the supply hose from a turning stop to another turning stop by a certain radian measure and thereby unlocked in the axial direction.

Es empfiehlt sich, daß eine die Steuerhülse beaufschlagende zylindrische Schraubenfeder zwischen der Steuerhülse und der Führungshülse unter Torsionsvorspannung drehfest ange­ordnet ist. Mittels der zylindrischen Schraubenfeder, die mit ihren Enden in der Steuerhülse und in der Führungshülse unter Torsionsvorspannung festgelegt ist, läßt sich sowohl die axiale Vorspannung als auch die Torsionsvorspannung der Steuerhülse gewährleisten. Die axiale Vorspannung durch die Feder ist so bemessen, daß die Steuerhülse bei voller Druckbeaufschlagung die Federvorspannung überwindet und die Steuerhülse nach rückwärts verschiebt. Nachdem die Steuer­hülse auf den ein weiteres Verschieben verhindernden Axial­anschalg aufgetroffen ist, dreht die unter Torsionsvorspan­nung stehende Feder die Steuerhülse zurück in die Verriege­lungsstellung, die von einem entsprechenden Drehanschlag definiert wird.It is recommended that a cylindrical helical spring acting on the control sleeve be arranged in a rotationally fixed manner between the control sleeve and the guide sleeve under torsional prestress. By means of the cylindrical helical spring, which is fixed with its ends in the control sleeve and in the guide sleeve under torsional pretension, both the axial pretension and the torsional pretension of the control sleeve can be ensured. The axial preload by the spring is dimensioned such that the control sleeve overcomes the spring preload when the pressure is fully applied and moves the control sleeve backwards. After the control sleeve has hit the axial displacement preventing further displacement, the spring under torsional prestress rotates the control sleeve back into the locking position, which is defined by a corresponding rotary stop.

Um von Rückwärtslauf auf Vorwärtslauf umzusteuern, wird der wirksame Druck soweit vermindert, bis die axiale Feder­vorspannung größer ist als der auf die Steuerhülse in ent­gegengesetzter Richtung wirkende Druck. Die Steuerhülse kann nach dem Entriegeln somit durch Drehen des Versorgungs­schlauchs in die vordere Stellung bewegt und dort durch die Torsionsvorspannung der Feder wieder in die Verriegelungs­ stellung gebracht werden. Danach kann der Druck wieder erhöht werden.To switch from reverse to forward, the effective pressure is reduced until the axial spring preload is greater than the pressure acting on the control sleeve in the opposite direction. After unlocking, the control sleeve can thus be moved into the front position by turning the supply hose and there again into the locking device by the torsional preload of the spring position. Then the pressure can be increased again.

Vor allem genügt zum Umsteuern auf Rückwärtslauf eine Vier­teldrehung am Druckluftschlauch, ohne abschalten bzw. den Druck vermindern zu müssen, so daß das Rammbohrgerät beim Rückwärtslauf unter voller Leistung umgesteuert wird. Zwar steht für den Anlauf, beim Wiederumsteuern auf Vorwärts­lauf, zunächst ein geringerer Druck zur Verfügung, wenn dieser reduziert wurde, jedoch tritt nicht das Problem auf, daß das Gerät nicht mehr anspringt, wie das nach einem kompletten Stillstand sein kann.Above all, a quarter turn on the compressed air hose is sufficient to switch to reverse without having to switch off or reduce the pressure, so that the ram boring machine is reversed at full power when reversing. Although a lower pressure is initially available for the start-up, when switching back to the forward run, if this has been reduced, the problem does not arise that the device no longer starts, as can be the case after a complete standstill.

Weiter ist von Vorteil, daß der Luftdruck im Rammbohrgerät beim Umsteuern von Rückwärtslauf auf Vorwärtslauf stets so hoch ist, daß ein Eindringen von Wasser und Schmutz durch die Abluftöffnungen in das Rammbohrgerät vermieden wird, wie das beim Stillstand des Rammbohrgerätes der Fall ist.It is also advantageous that the air pressure in the ram boring machine is always so high when reversing from reverse to forward running that penetration of water and dirt through the exhaust air openings into the ram boring machine is avoided, as is the case when the ram boring machine is at a standstill.

Die Steuerhülse kann vorteilhaft mit dem Versorgungs­schlauch über ein zwei mit Abstand zueinander angeordnete, die Axialanschläge bildenden Umfangsnuten und einen Rohrab­schnitt mit unrundem Querschnitt aufweisendes Führungsrohr verbunden sein und eine Öffnung mit einem zu dem unrunden Querschnitt des Rohrabschnitts komplementären Querschnitt aufweisen.The control sleeve can advantageously be connected to the supply hose via a guide tube having two spaced-apart circumferential grooves forming the axial stops and a pipe section with a non-circular cross-section, and an opening with a cross-section complementary to the non-round cross-section of the pipe section.

Vorteilhaft ist zwischen der Steuerhülse und dem Führungs­rohr eine elastische Buchse angeordnet. Es läßt sich errei­chen, daß die Steuerhülse, auch bei eventuellen Ferti­gungsungenauigkeiten, zentrisch und ohne zu klemmen im Zy­linderraum des Schlagkolbens gleitet.An elastic bushing is advantageously arranged between the control sleeve and the guide tube. It can be achieved that the control sleeve, even in the event of manufacturing inaccuracies, slides centrally and without jamming in the cylinder space of the percussion piston.

Vorzugsweise werden die Drehanschläge durch in den Umfangs­nuten angeordnete, mit der unrunden Öffnung in der Führungs­hülse zusammenwirkende Vorsprünge gebildet. Hierbei kann der unrunde Querschnitt des Rohrabschnitts durch mindestens eine Abflachung des kreisförmigen Querschnitts gebildet sein. Die Vorsprünge können vorteilhaft durch mindestens ei­nen kreisbogenförmigen Abschnitt mit einem bis zur Abfla­chung reichenden Radius und mindestens zwei im Abstand zueinander tangential vom kreisbogenförmigen Abschnitt zum Radius des Rohrabschnitts verlaufenden, geraden Flächen ge­bildet sein.The rotary stops are preferably formed by projections arranged in the circumferential grooves and interacting with the non-circular opening in the guide sleeve. The non-circular cross section of the pipe section can be formed by at least one flattening of the circular cross section. The projections can advantageously be formed by at least one arcuate section with a radius extending to the flattening and at least two straight surfaces running tangentially from the arcuate section to the radius of the pipe section at a distance from one another.

Bevorzugt ist eine Ausführung, bei der der unrunde Quer­schnitt des Rohrabschnitts durch zwei parallele Abflachun­gen und durch zwei Vorsprünge mit diametral gegenüberliegen­den kreisbogenförmigen Abschnitten und sich diesen unter einem Winkel von etwa 90o anschließenden tangentialen, gera­den Flächen gebildet wird. Bei dieser Ausführung genügt es, den Versorgungsschlauch und damit die Steuerhülse um 90o zu drehen, um die Führungshülse zu entriegeln und axial zu verschieben.A preferred embodiment is one in which the non-circular cross section of the pipe section is formed by two parallel flats and by two projections with diametrically opposed circular arc sections and tangential, straight surfaces adjoining them at an angle of approximately 90 ° . In this version, it is sufficient to turn the supply hose and thus the control sleeve by 90 o in order to unlock and axially shift the guide sleeve.

Die axiale Vorspannung sowie die Torsionsvorspannung der zwischen der Steuerhülse und der Führungshülse angeordneten zylindrischen Schraubenfeder lassen sich besonders einfach einstellen, wenn die Enden der zylindrischen Schraubenfeder erfindungsgemäß axial abgebogen sind und in Taschen in der Steuerhülse und in der Führungshülse eingreifen. In der Steuerhülse und in der Führungshülse können mehrere, um­fangsverteilte Taschen angeordnet sein, so daß sich das Ende der zylindrischen Schraubenfeder in unterschiedliche Taschen stecken und dadurch die Torsionsvorspannung verän­dern läßt.The axial preload and the torsional preload of the cylindrical helical spring arranged between the control sleeve and the guide sleeve can be set particularly easily if the ends of the cylindrical helical spring are bent axially according to the invention and engage in pockets in the control sleeve and in the guide sleeve. A plurality of pockets distributed around the circumference can be arranged in the control sleeve and in the guide sleeve, so that the end of the cylindrical helical spring can be inserted into different pockets and the torsional preload can thereby be changed.

Damit die zylindrische Schraubenfeder beim Verdrehen des Versorgungsschlauchs den Schlagkolben nicht blockiert, kann die vorzugsweise als Wickelfeder ausgebildete Schraubenfe­der so gewickelt sein, daß sich ihr Durchmesser mit zuneh­mender Torsionsvorspannung verkleinert.So that the cylindrical coil spring does not block the percussion piston when the supply hose is rotated, the coil spring, which is preferably designed as a coil spring, can be wound in such a way that its diameter decreases with increasing torsional preload.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu­tert. In der Zeichnung zeigen:

  • Fig. 1 einen Schnitt eines teilweise dargestellten Ramm­bohrgeräts mit auf Vorwärtslauf eingestellter Steuerhülse;
  • Fig. 2 einen Schnitt eines teilweise dargestellten Ramm­bohrgeräts mit auf Rückwärtslauf eingestellter Steuerhülse;
  • Fig. 3 das Rammbohrgerät gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III geschnitten;
  • Fig. 4 das Rammbohrgerät gemäß Fig. 1 entlang der Linie IV-IV geschnitten; und
  • Fig. 5 das Rammbohrgerät gemäß Fig. 1 entlang der Linie V-V geschnitten.
The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing. The drawing shows:
  • 1 shows a section of a partially illustrated ram boring machine with the control sleeve set to run forwards.
  • 2 shows a section of a ram boring machine partially shown with the control sleeve set to reverse running;
  • FIG. 3 shows the ram boring machine according to FIG. 1 cut along the line III-III;
  • 4 shows the ram boring machine according to FIG. 1 cut along the line IV-IV; and
  • Fig. 5 cut the ram boring machine according to FIG. 1 along the line VV.

Von einem Rammbohrgerät ist in Fig. 1 und 2 nur der rück­wärtige Teil dargestellt. Das Rammbohrgerät besteht aus einem Gehäuse 1, in dem sich ein Schlagkolben 8 hin- und herbewegt. Beim Vorschnellen trifft der Kopf des Schlag­kolbens 8 auf einen in das Gehäuse 1 ragenden Zapfen einer Schlagspitze. Eine Steuerhülse 3 ist in einem Zylinderraum 9 des Schlagkolbens 8 abgedichtet angeordnet. Die Steuerhül­ se 3 ist über eine elastische Buchse 4 mit einem Führungs­rohr 2 verbunden, das seinerseits in einer Führungshülse 5 lagert. Die Führungshülse 5 ist über einen Anschluß 25 mit dem rückwärtigen Ende des Gehäuses 1 verschraubt und von einem Entlüftungsblock 6 umgeben, über den zur Druckbeauf­schalgung verwendete Druckluft nach außen entweicht, wenn der Schlagkolben 8 so weit über die Steuerhülse 3 zurückge­fahren ist und seine Steueröffnungen 11 hinter die Steuer­kanten der Steuerhülse 3 gelangt sind. Mit dem Führungsrohr 2 ist ein Versorgungsschlauch 10, über den Druckluft zuge­führt wird, druckdicht und drehfest verbunden.Only the rear part of a ram boring machine is shown in FIGS. 1 and 2. The ram boring machine consists of a housing 1 in which a percussion piston 8 moves back and forth. When rushing forward, the head of the percussion piston 8 hits a pin of a percussion tip projecting into the housing 1. A control sleeve 3 is arranged in a sealed manner in a cylinder space 9 of the percussion piston 8. The tax envelope se 3 is connected via an elastic bushing 4 to a guide tube 2, which in turn is supported in a guide sleeve 5. The guide sleeve 5 is screwed via a connection 25 to the rear end of the housing 1 and surrounded by a ventilation block 6, via which the compressed air used for pressurization escapes to the outside when the percussion piston 8 has moved back so far over the control sleeve 3 and its control openings 11 behind the control edges of the control sleeve 3 have reached. A supply hose 10, via which compressed air is supplied, is connected to the guide tube 2 in a pressure-tight and rotationally fixed manner.

Zwischen der Steuerhülse 3 und der Führungshülse 5 ist eine zylindrische Schraubenfeder 7 angeordnet, die unter Axial- und Torsionsvorspannung steht. Zu diesem Zweck sind die Enden 12 der Schraubenfeder 7 axial abgebogen und in Taschen 13 sowohl der Steuerhülse 3 als auch der Führungs­hülse 5 gegen Verdrehen festgelegt.Between the control sleeve 3 and the guide sleeve 5, a cylindrical coil spring 7 is arranged, which is under axial and torsional preload. For this purpose, the ends 12 of the coil spring 7 are bent axially and fixed in pockets 13 of both the control sleeve 3 and the guide sleeve 5 against rotation.

Im Bereich des rückwärtigen Endes des Führungsrohrs 2 sind als Anschläge 14 wirkende Umfangsnutten mit Abstand zueinan­der angeordnet. Zwischen diesen Umfangsnuten 14 befindet sich ein Rohrabschnitt 15 des Führungsrohres 2, der zwei parallele Abflachungen 17 aufweist. In der den Rohrab­schnitt 15 umschließenden Führungshülse 5 ist eine zu dem Querschnitt des Rohrabschnitts 15 komplementäre Ausnehmung 16 angeordnet. Das Führungsrohr 2 läßt sich in der Führungs­hülse 5 axial verschieben, wenn der Rohrabschnitt 15 mit seinen Abflachungen 17 zur Ausnehmung 16 entsprechend aus­gerichtet ist. Um dies zu erreichen, läßt sich das Führungs­rohr 2 zwischen zwei als Vorsprünge ausgebildeten Drehan­schlägen 18 in den Umfangsnuten 14 um 90o verdrehen. Die Drehanschläge (Vorsprünge) 18 werden durch diametral gegen­ überliegende kreisbogenförmige Abschnitte 19 und sich daran anschließende tangentiale, gerade Flächen 20 gebildet, die unter einem Winkel von 90o zueinander verlaufen. Diese tangentialen, geraden Flächen 20 liegen an den Innenflächen von Stegen 22 der Ausnehmung 16 an; sie erlauben es, das Führungsrohr 2 um 90o in der Führungshülse 5 zu verdrehen.In the region of the rear end of the guide tube 2, circumferential grooves acting as stops 14 are arranged at a distance from one another. Between these circumferential grooves 14 there is a tube section 15 of the guide tube 2, which has two parallel flats 17. A recess 16 which is complementary to the cross section of the tube section 15 is arranged in the guide sleeve 5 surrounding the tube section 15. The guide tube 2 can be axially displaced in the guide sleeve 5 when the tube section 15 with its flats 17 is aligned with the recess 16 accordingly. To achieve this, the guide tube 2 can be formed between two rotation stops as projections 18 in the circumferential grooves 14 to 90 o twist. The rotation stops (projections) 18 are diametrically opposed overlying circular arc-shaped sections 19 and adjoining tangential, straight surfaces 20 are formed, which extend at an angle of 90 o to each other. These tangential, straight surfaces 20 bear against the inner surfaces of webs 22 of the recess 16; they allow the guide tube 2 to be rotated through 90 ° in the guide sleeve 5.

Aufgrund der Torsionsvorspannung der zylindrischen Schrau­benfeder 7 wird das Führungsrohr 2 in eine Stellung ge­dreht, in der der Rohrabschnitt 15 um 90o zu der Ausnehmung 16 verdreht ist und an die Stege 22 anstößt. Ein axiales Verschieben des Führungsrohrs 2 mit der Steuerhülse 3 ist in dieser Stellung nicht möglich.Due to the torsional preload of the cylindrical coil spring 7, the guide tube 2 is rotated into a position in which the tube section 15 is rotated by 90 ° to the recess 16 and abuts the webs 22. Axial displacement of the guide tube 2 with the control sleeve 3 is not possible in this position.

Nach dem Drehen des Führungsrohrs 2 mittels des Versorgungs­schlauchs 10 um 90o gelangen der unrunde Rohrabschnitt 15 und die entsprechende, komplementäre Ausnehmung 16 in eine fluchtende Lage, und ein axiales Verschieben ist möglich. Befindet sich das Führungsrohr 2 mit der Steuerhülse 3 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung, in der der volle Druck des über den Versorgungsschlauch 10 zugeführten Druck­mediums über die Bohrung 21 im Führungsrohr 2 in den Zylinderraum 9 gelangt, wirkt auf die Vorderfläche der Steuerhülse 3 ein die Vorspannung der zylindrischen Schrau­benfeder 7 überwindender Druck, und die Steuerhülse 3 mit dem Führungsrohr 2 wird in die in Fig. 2 dargestellte Stel­lung zurückbewegt. Durch die Torsionsvorspannung der zylin­drischen Schraubenfeder 7 wird das Führungsrohr 2 in seine Verriegelungsstellung gedreht; in dieser Position ist die Bewegungsbahn des Schlagkolbens 8 dementsprechend so weit zurückverlegt, daß er mit seinem Kopf nicht mehr auf das Vorderende des Gehäuses 1 sondern auf den Anschluß 25 aufschlägt, was den Rückwärtslauf bewirkt.After turning the guide tube 2 by means of the supply hose 10 by 90 ° , the non-circular tube section 15 and the corresponding, complementary recess 16 are in an aligned position, and axial displacement is possible. The guide tube 2 with the control sleeve 3 is in the position shown in FIG. 1, in which the full pressure of the pressure medium supplied via the supply hose 10 reaches the cylinder space 9 through the bore 21 in the guide tube 2, acts on the front surface of the control sleeve 3 a pressure overcoming the bias of the cylindrical coil spring 7, and the control sleeve 3 with the guide tube 2 is moved back into the position shown in FIG. 2. Due to the torsional preload of the cylindrical coil spring 7, the guide tube 2 is rotated into its locking position; in this position, the movement path of the percussion piston 8 is accordingly shifted back so far that it no longer strikes its head on the front end of the housing 1 but on the connection 25, which causes the backward movement.

Um das Rammbohrgerät wieder auf Vorwärtslauf umzusteuern, genügt es, den Druck zu vermindern, und das Führungsrohr 2 durch Drehen um 90o zu entriegeln. Die axiale Vorspannung der zylindrischen Schraubenfeder 7 reicht dann aus, das Führungsrohr 2 mit der Steuerhülse 3 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zu verschieben.To switch the ram boring machine back to forward running, it is sufficient to reduce the pressure and to unlock the guide tube 2 by turning it 90 o . The axial preload of the cylindrical coil spring 7 is then sufficient to move the guide tube 2 with the control sleeve 3 back into the position shown in FIG. 1.

Claims (10)

1. Rammbohrgerät mit einem in einem Gehäuse axial ver­schiebbaren Schlagkolben, dessen Vor- und Rückbewegung durch eine in einen Zylinderraum des Schlagkolbens eingreifende, an einen Versorgungsschlauch angeschlos­sene Steuerhülse und eine oder mehrere korrespondieren­den Steueröffnungen im Schlagkolben gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (3) sowohl axial als auch auf Drehung beaufschlagt ist, Axial- und Drehanschläge (14,18) aufweist und in einer am rückwärtigen Ende des Gehäuses (1) angeordneten Füh­rungshülse (5) drehbar und axial verschiebbar geführt ist.1. ram boring machine with an axially displaceable percussion piston, the forward and backward movement of which is controlled by a control sleeve engaging in a cylinder space of the percussion piston and connected to a supply hose and one or more corresponding control openings in the percussion piston, characterized in that the control sleeve (3 ) is acted upon both axially and for rotation, has axial and rotary stops (14, 18) and is rotatably and axially displaceably guided in a guide sleeve (5) arranged at the rear end of the housing (1). 2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Steuerhülse (3) beaufschlagende zylin­drische Schraubenfeder (7) zwischen der Steuerhülse (3) und der Führungshülse (5) unter Torsionsvorspan­nung drehfest angeordnet ist.2. A ram boring machine according to claim 1, characterized in that a cylindrical helical spring (7) acting on the control sleeve (3) is arranged in a rotationally fixed manner between the control sleeve (3) and the guide sleeve (5) under torsional prestress. 3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Steuerhülse (3) mit dem Versorgungs­schlauch (10) über ein zwei mit Abstand zueinander angeordnete, die Axialanschläge bildenden Umfangsnuten (14) und einen Rohrabschnitt (15) mit unrundem Quer­schnitt aufweisendes Führungsrohr (2) verbunden ist und daß die Führungshülse (5) eine Öffnung (16) mit einem zu dem unrunden Querschnitt des Rohrabschnitts (15) komplementären Querschnitt aufweist.3. A ram boring machine according to claim 1 or 2, characterized in that the control sleeve (3) with the supply hose (10) via a two spaced-apart circumferential grooves forming the axial stops (14) and a pipe section (15) with a non-circular cross-section guide tube (2) is connected and that the guide sleeve (5) has an opening (16) with a cross-section complementary to the non-round cross section of the pipe section (15). 4. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Führungs­rohr (2) und der Steuerhülse (3) angeordnete ela­stische Buchse (4).4. A ram boring machine according to one or more of claims 1 to 3, characterized by an elastic bushing (4) arranged between the guide tube (2) and the control sleeve (3). 5. Rammbohrgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß in den Umfangsnuten (14) mit der unrunden Öffnung (16) in der Führungshülse (5) zusammenwirkende Vorsprünge (18) angeordnet sind.5. ram boring machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the circumferential grooves (14) with the non-circular opening (16) in the guide sleeve (5) cooperating projections (18) are arranged. 6. Rammbohrgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unrunde Querschnitt des Rohrabschnitts (15) durch mindestens eine Abflachung (17) des kreisförmi­gen Querschnitts gebildet ist.6. A ram boring machine according to claim 3, characterized in that the non-circular cross section of the pipe section (15) is formed by at least one flattening (17) of the circular cross section. 7. Rammbohrgerät nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorsprünge (18) durch mindestens einen kreisbogenförmigen Abschnitt (19) mit einem bis zur Abflachung (17) reichenden Radius und mindestens zwei im Abstand zueinander tangential vom kreisbogen­förmigen Abschnitt (19) zum Radius des Rohrabschnitts (15) verlaufenden, geraden Flächen (20) gebildet wer­den.7. A ram boring machine according to claim 5 and 6, characterized in that the projections (18) by at least one circular arc-shaped section (19) with a flattening (17) reaching radius and at least two at a distance from each other tangentially from the circular arc-shaped section (19) Radius of the pipe section (15) extending, straight surfaces (20) are formed. 8. Rammbohrgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der unrunde Querschnitt des Rohrabschnitts (15) durch zwei parallele Abflachungen (17) und durch zwei Vorsprünge (18) mit diametral gegenüberliegenden kreis­bogenförmigen Abschnitten (19) und sich den Abschnit­ten (19) unter einem Winkel von etwa 90o anschließen­den tangentialen, geraden Flächen (20) gebildet wird.8. A ram boring machine according to claim 7, characterized in that the non-circular cross-section of the pipe section (15) through two parallel flats (17) and through two Protrusions (18) with diametrically opposite circular arc-shaped sections (19) and the sections (19) are formed at an angle of approximately 90 o subsequent tangential, straight surfaces (20). 9. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (12) der zylindrischen Schraubenfeder (7) axial abgebogen sind und in Taschen (13) der Steuerhülse (3) und der Füh­rungshülse (5) eingreifen.9. ram boring machine according to one or more of claims 2 to 8, characterized in that the ends (12) of the cylindrical coil spring (7) are bent axially and engage in pockets (13) of the control sleeve (3) and the guide sleeve (5). 10. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Schraubenfeder (7) als Wickelfeder ausgebildet ist.10. A ram boring machine according to one or more of claims 2 to 9, characterized in that the cylindrical helical spring (7) is designed as a coil spring.
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