EP0392237A2 - Self-propelled boring ram - Google Patents

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Publication number
EP0392237A2
EP0392237A2 EP90105626A EP90105626A EP0392237A2 EP 0392237 A2 EP0392237 A2 EP 0392237A2 EP 90105626 A EP90105626 A EP 90105626A EP 90105626 A EP90105626 A EP 90105626A EP 0392237 A2 EP0392237 A2 EP 0392237A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
piston
striking
shaft part
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP90105626A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0392237A3 (en
Inventor
Robert Dipl.-Ing. Schmelzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tracto Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Tracto Technik GmbH and Co KG
Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG, Tracto Technik Paul Schmidt Spezialmaschinen KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP0392237A2 publication Critical patent/EP0392237A2/en
Publication of EP0392237A3 publication Critical patent/EP0392237A3/en
Ceased legal-status Critical Current

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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
    • E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
    • E21B7/068—Deflecting the direction of boreholes drilled by a down-hole drilling motor
    • 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
    • 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
    • E21B4/20—Drives for drilling, used in the borehole combined with surface drive
    • 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
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/02—Determining slope or direction
    • E21B47/022—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism
    • E21B47/0228—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism using electromagnetic energy or detectors therefor
    • E21B47/0232—Determining slope or direction of the borehole, e.g. using geomagnetism using electromagnetic energy or detectors therefor at least one of the energy sources or one of the detectors being located on or above the ground surface

Definitions

  • the invention relates to a self-propelled ram boring machine, in particular for the production of earth bores, with a percussion tool arranged on the propulsion side of a cylindrical housing and which can be acted upon by a percussion piston with ram impact pulses, the percussion piston being pneumatically drivable in pulsating, translatory working strokes.
  • a ram boring machine is known from German laid-open specification 21 05 229, in which the impact tip is an integral part of the device housing.
  • Ram rigs of this type are preferably used to supply lines such as for water supply and drainage, electrical energy or telephone connections to be buried underground without having to dig a trench.
  • the ram boring machine moves in the soil by displacing and compacting it as it penetrates and creating an earth channel into which a line or a cable can be easily inserted.
  • Ram drilling rigs which correspond to this state of the art are designed in such a way that they are essentially rectilinear, i.e. cannot drill bores or earth tubes in the direction of travel once driven. Devices of this type are also described for example in the patents 23 40 751 and 26 34 066.
  • German patent specification 30 27 990 a self-propelled ram boring machine is known in particular for earth bores with a percussion tip acted upon by a percussion piston moved to and fro in the device housing and guide surfaces controlling the direction of travel.
  • Characteristic of this device is that the striking tip has a front bevel has area.
  • this can be a replaceable inclined surface with different inclined angles.
  • the inclined surface can also be roof-shaped.
  • the advantage of this type of device is that the inclined surface gives the ram boring machine a movement component perpendicular to its axis which leads to an arcuate course of the bores produced by the ram boring machine.
  • the radius of the arc-shaped earth hole is of different sizes, so that different radii can advantageously be achieved by using different inclined surfaces with different inclined angles on exchangeable striking tips.
  • An adjustable inclined surface on the striking tip also allows an arcuate earth hole to be made.
  • the additionally possible roof-shaped design also increases the propulsive power of the device.
  • the invention has for its object to provide a ram boring machine of the type mentioned, which, while overcoming the previously existing technical limits, gives the possibility of rotating the device tip or a striking tool arranged on the front of the device during the advance, for example to determine the direction of advance during uninterrupted operation arbitrarily influence and control and thus control the direction of advance through targeted steering intervention.
  • the striking tool which can also be the tip of the device, is rotatably mounted in the housing about the axis of rotation and cooperating with this kinematic means for implementing a each translational movement following each stroke of the percussion piston into a gradual rotary movement and preferably pneumatically controllable means for starting or interrupting the rotary movement.
  • the striking tool or the device tip can be provided with an inclined surface.
  • the inventive design of the self-propelled ram boring machine gives the possibility of controlling and influencing its direction of advance from the outside during uninterrupted boring work and thus of controlling the device underground in its working direction by means of targeted steering interventions.
  • This is achieved in a simple manner in that, in an operating state with an uninterrupted rotational movement of the striking tool, the head of the ram drilling device rotating in time with the number of strokes of the striking piston about the longitudinal axis of the device, straightforward propulsion occurs practically without directional deviations.
  • the rotation of the longitudinally movable striking head is then interrupted, an arc-shaped piece of earth hole being produced in accordance with the inclined position of the front oblique steering surface.
  • This arcuate propulsion runs approximately perpendicular to the oblique steering surface of the striking tool. It is therefore necessary to be able to determine and adjust the angular position of this oblique steering surface with respect to a reference plane, for example the horizontal plane.
  • an embodiment of the invention provides that the striking tool is assigned at least one sensor signaling its rotational angle position to a reference plane intended to be fixed to the housing and intersecting the longitudinal axis of the housing.
  • This sensor is preferably arranged in the front part of the housing. It is known that the directional stability of a self-driven ram boring machine can be improved in that the device is provided with a transmitter arranged as far as possible in the forward direction.
  • An embodiment of the device provides that the striking tool essentially as a cylindrical striking mandrel with a front shaft part that runs into a striking tip and the striking head with the inclined surface and a rear shaft part that has an impact surface and in between with a region of enlarged diameter in the form of a piston a piston ring surface is formed.
  • a shaft part of the striking tool has a sleeve-shaped screw with a steeply moving motion thread that is non-displaceable but rotatable on the shaft part in the direction of the axis of rotation, in engagement with an annular nut anchored in the housing and designed with a compatible steep thread, a free-wheel being arranged between the shaft part and the screw .
  • the arrangement is preferably such that the percussion tip only rotates during the return stroke of the percussion mandrel. This results in an extremely gentle operation.
  • the system could also be designed in such a way that the striker would move translationally in the forward stroke and only translationally in the return stroke; however, this would result in a comparatively extremely shock-like and thus mechanically high load on the freewheels and the profile flanks of the screw and nut, which would ultimately result in a load on the trouble-free operation.
  • the preferred embodiment of the device provides that, according to a device of the freewheel, the striking tip with the beveled striking head rotates by a certain angle about the housing axis with each return stroke of the striking tool.
  • the angle of rotation per stroke is dependent on the slope of the profile of the profile screw and profile nut and on the length of the stroke of the striking tool.
  • An embodiment of the pneumatically controllable means for starting or interrupting the rotary movement provides that the piston between the two shaft parts and a cylindrical sleeve arranged in the housing are designed and arranged to cooperate as a piston / cylinder unit.
  • the working space of the piston / cylinder unit can also be connected to a compressed air source by way of bores which run in the wall of the housing and are embodied as pressure channels.
  • the interruption of the rotation can be initiated in that the working space of the piston / cylinder unit is depressurized, the striking pin being held in the forward position and thus no translatory movement and therefore no rotational movement when the striking piston strikes executes.
  • the device for determining an angular position of its housing measured on the inclination of the longitudinal sectional plane, which is intended to be fixed to the housing, to a comparison plane in space, for example the horizontal plane, has an inclinator which is attached to the housing in a rotationally fixed manner, such as a torsionally rigid wire , having. This can also be dragged by the device when cornering an earth borehole and, due to its torsion-resistant property, reveals the rotation of the ram boring machine around the longitudinal axis even in the case of longer bores with bends.
  • the device can also be arranged in front of the head and connected to it in a rotationally fixed manner, forming in particular a horizontal drilling system with a drill pipe as a control device.
  • the device can be in a non-positive connection via the drill pipe with an advancing device that presses against it to reinforce its propulsion and drilling performance.
  • the feed device can be designed to cooperate with a rotary rod drive.
  • the ram boring machine shown in FIG. 1 has on the propulsion side of its cylindrical housing 1 an axially movable around the stroke length 102 and can be acted upon by a ram piston 2 with ram impact pulses Impact tool 100 with a front oblique steering surface 20.
  • the percussion piston 2 is designed and arranged to be pneumatically driven in pulsating, translatory working strokes by means of compressed air.
  • the striking tool 100 is mounted with its inclined surface 20 rotatably in the housing about the axis of rotation xx and has kinematic means 12, 13, 14 cooperating therewith for converting a translatory movement following each impact of the striking piston 2 into a gradual rotary movement and pneumatically controllable means 8, 19 , 105, 106 for starting or interrupting the rotary movement.
  • the striking tool 100 is essentially in the form of a cylindrical striking mandrel with a front shaft part 18.1 which runs into a striking tip 6 and carries the striking head 7 with the inclined surface 20 and a rear shaft part 18.2 with an impact surface 101 and in between with a region of enlarged diameter in the form of a piston 19 formed with a piston ring surface 108.
  • the shaft part 18.1 and the striking head 7 are firmly connected to one another by dowel pins 10.
  • the impact tool 100 is assigned at least one sensor 16 signaling its angular position relative to a reference plane yy (FIG. 4) fixed to the housing and intersecting the longitudinal axis xx of the housing, and is preferably arranged in the front part of the housing 1 in accordance with the exemplary embodiment.
  • This sensor 16 can preferably be an inductive transmitter with at least two inductors arranged on the circumferential region of the shaft part 18.1 in a contactless manner and at equal circumferential intervals in the housing 1 tion coils 16.1, 16.2 and with a cooperating with them, designed as an eccentric 103 of the shaft portion 18.1.
  • the measuring system shown here works inductively in such a way that when the striking tool 100 rotates due to the design of the shaft part 18.1 with an eccentric 103 in the area of the sensor coils 16, the distance 112 of the ferromagnetic mass of this eccentric area 103 depends on the rotational position in relation to the coils 16 or their magnetic core 16.1 changes in accordance with the angular position of the striking mandrel and gives a corresponding inductive signal.
  • the coil lines then run through the axially parallel casing bore 105 (FIG. 4) to the rear end of the device and further through the earth bore to the control station.
  • a bore 111 is provided in the tip 6 of the scarfing tool 100 for receiving a direction-finding transmitter.
  • This transmitter (not shown) sends out signals for the exit of which longitudinal slots 115 are provided in the striking tip 6.
  • the intensity of the transmission pulses changes in accordance with the rotational position of these slots with respect to the horizontal and thus gives the possibility of changing the position of the inclined surface 20 with respect to the horizontal zontalen to determine how this is shown purely schematically in FIG. 2.
  • the transmit pulses are designated by the number 116.
  • the rotational position of the inclined surface 20 relative to the horizontal can be determined in such a way that the rotation of the ram boring machine about the longitudinal axis x-x and the rotational position of the striking head relative to the housing 1 are measured. The two measured values then give the absolute position of the inclined surface 20 with respect to the horizontal.
  • an inclinator 27 can be attached to it according to the schematic representation in FIG. 2, which sits at the end of the ram boring machine or just behind the ram boring machine via a rotationally fixed coupling, for example with the coupling elements 24, 25 is connected to the ram boring machine.
  • the power supply lines and the lines for measured value monitoring run from the induction coils 16 through the ring channel 114 and the bore 105 to the end of the device and further to the current source or to the data acquisition device.
  • An already mentioned possibility of measuring the position of the inclined surface 20, and thus possibly also of checking the aforementioned measurement, consists in evaluating the transmission pulses 116 of the direction finder transmitter installed in the tip 6 of the striking tool 100.
  • the transmission / reception system is constructed in such a way that the transmission pulses, when the inclined surface 20 points upwards, give a signal X, when they point downwards they give a signal X2; shows the inclined surface to the left, they give a signal X3; if it points to the right side, it gives a signal X4.
  • any position of the inclined surface on the full circle of 360 o can be indicated by an appropriate electronic evaluation.
  • the ram boring machine can be controlled by appropriate targeted adjustment of the inclined steering surface 20 with the aid of a simple steering intervention to the right, left, up or down to deviate from the straight direction.
  • the measuring device described and the measuring method based thereon are only to be understood as examples within the scope of the invention. They are particularly advantageous because of their simplicity. However, this does not exclude that other devices and methods for measuring the position of the inclined steering surface 20 on the striking tool 100 can also be used.
  • the position of the inclined surface 20 can also be determined in such a way that two potentiometers are attached in a rotationally fixed manner to the compressed air hose 118 just behind the machine or at the end of the machine.
  • One of these potentiometers measures the solder (rotary position of the ram boring machine 1), while the other potentiometer, for example with the aid of a flexible shaft that runs axially centrally through the ram boring machine to the striking tip 6 and is rotationally connected to it, indicates the rotation or head position of the striking tool 100 .
  • the ram boring machine So that only the striking tool 100 and not the housing itself or the ram boring machine rotates in the ground, it may be necessary for the ram boring machine to be equipped with stabilizing surfaces 17 which serve to prevent rotation.
  • FIG. 1 also shows the design of the piston 19 between the front shaft part 18.1 and the rear shaft part 18.2 of the striker.
  • This has the impact surface 101 at the rear end, which is impacted by the impact piston 2 in a pulsatory manner.
  • a sleeve-shaped screw 12 with a steep movement thread 109 which is immovable but rotatable on the shaft part 18.2 in the direction of the axis of rotation xx, in engagement with an annular nut 13 anchored in the housing 1 and designed with a compatible steep thread 110.
  • the freewheel 14 is arranged between the shaft part 18.2 and the screw 12.
  • this is designed such that when the striker is moved forward, under the effect of a ramming impulse of the striking piston 2, the screw 12 runs free relative to the shaft part 18.2, but performs a rotational movement when the striking tool is returned.
  • This return stroke takes place as a result of the design of the piston 19 and the sleeve 8, which is firmly screwed into the housing 1, and as a result of the action of compressed air in the chamber 106 enclosed by the sleeve 8 as a piston / cylinder unit while acting on the annular surface 108 of the piston 19 with compressed air.
  • This compressed air is introduced into the pressure chamber 106 through the bore 113 and its connection opening 104.
  • the rotation of the striking tool 100 is prevented by depressurizing the pressure chamber 106, as a result of which the piston 19 and thus the striking tool 100 are held in the front position, the front surface of the piston 19 abutting the stop edge 107 of the screw connection 8. In this position, the striking tool is held by air pressure in the space 21 during the return stroke of the striking piston 2, as long as the pressure chamber 106 remains depressurized.
  • the screw connection 8 is enclosed by the screwed-on cap 30, which protects the built-in sensor coils 16.1, 16.2 from contamination and penetration of moisture.
  • compressed air is fed through the bore 113 and the opening 104 into the pressure chamber 106, bleeding of compressed air takes place with relaxation along the sealing gap between the shaft part 18.1 and the front screw connection 8 in accordance with the fit gap 32 resulting from the fit between these two components
  • Exhaust air escaping in the bleeding serves on the one hand as a guide, lubricant and lubricant for the striker or its shaft part 18.2 as a result of an oil mist carried by it.
  • This air also emerges between the striking tool 100 and its cylindrical collar 33 comprising the front screw connection 30 and prevents the penetration of moisture or contaminants into the protective gap between these last-mentioned components through its flow.
  • Fig. 2 shows a purely schematic side view of the device penetrating from a starting pit 26 into the ground. It carries the guide or stabilizing surfaces 17 at the rear end, which prevent the housing 1 from rotating about its axis xx when the impact tool 100 and its inclined steering surface 20 rotate in the opposite direction during the driving work.
  • the compressed air hose 118 can be seen at the rear end.
  • the device is equipped via the coupling elements 24, 25 and the fastening member 23 with a flexible, but torsionally rigid inclinator 27.
  • the transmitter installed in the head of the striking tool 100 preferably sends location signals 116 through the slots 115, which signals are received and evaluated above ground in a manner known per se.
  • the rotational position of the housing 1 is transmitted via the inclinator 27 to a mechanical, electrical or electronic receiver and results in a further measurement signal which, for example in conjunction with a rotational position signal from the sensor coils 16, 16.1, provides an exact location of the inclined steering surface 20 in the direction of rotation.
  • a horizontal drilling rig is shown purely schematically. This has a drill pipe 28, a ram boring machine in the function of both a propulsion and a control device 29 being arranged in front of this drill pipe 28.
  • the control function results from the fact that the device can either be operated with a constantly rotating striking tool 100, or after a steering intervention by adjusting the position of the inclined steering surface 20 at a certain angle to the horizontal and / or to the vertical with a striking tool 100 guided at times non-rotatably Directional correction.
  • the device can be connected in a force-locking manner via the drill pipe 28 to a feed device 31 which presses against it to reinforce its propulsion and drilling performance.
  • this feed device 31 can also, as is customary in drilling systems, impart both translatory and rotational kinetic energy to the drill pipe 28.
  • the purpose of the feed device 31 is, for example, an additional hydraulic rotary drive 35 with the pressure oil lines 37.
  • the drilling channel worked out of the ground by the horizontal drilling rig is marked with the number. 34 designated.
  • This device is also equipped with guide surfaces 17 which increase the directional stability and at the same time improve the steerability.
  • the ram boring machine shown in FIG. 3 can be designed such that the percussion piston 2 can be excited in oscillating percussion movements independently of the pressing drill pipe 28 by means of a pneumatic drive with the supply of compressed air.
  • the drill pipe 28 is divided into sections and connected with couplings 36.1, 36.2 to form a pipe unit.
  • FIG. 4 shows a section through the device according to FIG. 1 corresponding to the section plane IV-IV.
  • the same functional elements are designated with the same reference numerals in accordance with FIG. 1.
  • the sectional view in the core shows the shaft part 18.2 with the sleeve-shaped screw 12 with the helical screw profile 110 which is rotatable about it, but not axially displaceable, and the likewise sleeve-shaped nut 13, firmly anchored in the housing 1, with the counter profile 109.
  • the freewheel 14 is installed between the screw 12 and the Shaft part 18.2, the freewheel 14 is installed.
  • a reference plane for determining a rotational position of the housing 1 with respect to a plane in space, for example the horizontal plane, is denoted by YY.
  • the rotary drive according to the invention is suitable not only for steerable ram boring machines, but also for all devices with a housing part or tool which can be rotated about the longitudinal axis, for example with a rotatable impact tip.

Abstract

Bei einem selbstantreibbaren Rammbohrgerät, insbesondere für die Herstellung von Erdbohrungen, mit einem an der Vertriebsseite eines zylinderförmigen Gehäuses angeordneten und von einem Schlagkolben mit Rammschlagimpulsen beaufschlagbaren Schlagwerkzeug, wobei der Schlagkolben in pulsierende, translatorische Arbeitshübe pneumatisch antreibbar ist, wird vorgeschlagen, daß das Schlagwerkzeug (100) mit seiner Schrägfläche (20) im Gehäuse (1) drehbar um die Rotationsachse (x-x) gelagert ist und mit diesem zusammenwirkende kinematische Mittel (12, 13, 14) zur Umsetzungeiner jedem Schlag des Schlagkolbens (2) folgenden translatorischen Bewegung in eine graduelle Drehbewegung sowie pneumatisch ansteuerbare Mittel (8, 19, 105, 106) zur Ingangsetzung oder Unterbrechung der Drehbewegung aufweist.In the case of a self-propelled ram boring machine, in particular for the production of earth bores, with a percussion tool arranged on the sales side of a cylindrical housing and acted upon by a percussion piston with ram impact pulses, the percussion piston being pneumatically drivable in pulsating, translatory working strokes, it is proposed that the percussion tool (100 ) with its inclined surface (20) is rotatably mounted in the housing (1) about the axis of rotation (xx) and cooperating kinematic means (12, 13, 14) for converting each translational movement following each stroke of the percussion piston (2) into a gradual rotary movement as well as pneumatically controllable means (8, 19, 105, 106) for starting or interrupting the rotary movement.

Description

Die Erfindung betrifft ein selbstantreibbares Rammbohrge­rät, insbesondere für die Herstellung von Erdbohrungen, mit einem an der Vortriebsseite eines zylinderförmigen Ge­häuses angeordneten und von einem Schlagkolben mit Ramm­schlagimpulsen beaufschlagbaren Schlagwerkzeug, wobei der Schlagkolben in pulsierende, translatorische Arbeitshübe pneumatisch antreibbar ist.The invention relates to a self-propelled ram boring machine, in particular for the production of earth bores, with a percussion tool arranged on the propulsion side of a cylindrical housing and which can be acted upon by a percussion piston with ram impact pulses, the percussion piston being pneumatically drivable in pulsating, translatory working strokes.

Aus der deutschen Patentschrift 21 57 259 ist ein pneuma­tisch angetriebenes Rammbohrgerät mit einer in einem zylin­drischen Gehäuse gehaltenen Schlagspitze und einem in dem Gehäuse hin- und hergehend bewegten Schlagkolben bekannt. Der selbststeuernde Kolben dieses Gerätes übt periodische Rammschläge auf die bewegliche Schlagspitze aus. Unter dem Einfluß dieser Rammschläge bewegt sich die über eine Druck­feder am Gerätegehäuse abgestützte Schlagspitze oszillie­rend in das Erdreich hinein und zieht schließlich, wenn ihr Hub ausgeschöpft ist, das Gehäuse nach.From German patent specification 21 57 259 a pneumatically driven ram boring machine with a striking tip held in a cylindrical housing and a striking piston reciprocating in the housing is known. The self-regulating piston of this device applies periodic ramming impacts to the movable impact tip. Under the influence of these ramming impacts, the impact tip, which is supported by a compression spring on the device housing, moves oscillatingly into the ground and finally pulls the housing when its stroke is exhausted.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 05 229 ist hinge­gen ein Rammbohrgerät bekannt, bei dem die Schlagspitze ein fester Bestandteil des Gerätegehäuses ist.On the other hand, a ram boring machine is known from German laid-open specification 21 05 229, in which the impact tip is an integral part of the device housing.

Rammbohrgeräte dieser Art dienen bevorzugt dazu, Versor­gungsleitungen wie z.B. für Wasser Zu- und Abfuhr, elek­trische Energie oder Telefonanschlüsse unterirdisch im Erd­bereich zu verlegen, ohne hierfür einen Verlegungsgraben ausheben zu müssen. Dabei bewegt sich das Rammbohrgerät im Erdreich, indem es dieses beim Vordringen verdrängt und verdichtet und einen Erdkanal schafft, in den sich eine Leitung oder ein Kabel problemlos einbringen läßt.Ram rigs of this type are preferably used to supply lines such as for water supply and drainage, electrical energy or telephone connections to be buried underground without having to dig a trench. The ram boring machine moves in the soil by displacing and compacting it as it penetrates and creating an earth channel into which a line or a cable can be easily inserted.

Rammbohrgeräte, welche diesem Stand der Technik entspre­chen, sind so geartet, daß sie im wesentlichen geradlinige, d.h. in der einmal eingeschlagenen Vortriebsrichtung nicht lenkbare Bohrungen oder Erdröhren erstellen können. Geräte dieser Bauart sind beispielsweise auch in den Patentschrif­ten 23 40 751 und 26 34 066 beschrieben.Ram drilling rigs which correspond to this state of the art are designed in such a way that they are essentially rectilinear, i.e. cannot drill bores or earth tubes in the direction of travel once driven. Devices of this type are also described for example in the patents 23 40 751 and 26 34 066.

In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, daß es speziell in nicht homogenen Böden und insbesondere bei Überwindung von längeren Strecken zu unkontrollierbaren Richtungsabwei­chungen kommen kann. Daraus resultiert ein dringendes tech­nisches Bedürfnis nach einem in seiner Arbeitsrichtung kon­trollierbaren und lenkbaren Rammbohrgerät. Das Erfordernis einer Richtungslenkung ist beispielsweise auch für das Um­gehen von besonders schweren Hindernissen oder kreuzenden Fremdleitungen gegeben.In practice, however, it has been shown that uncontrollable directional deviations can occur, particularly in non-homogeneous soils and in particular when covering long distances. This results in an urgent technical need for a ram boring machine that is controllable and steerable in its working direction. The need for directional guidance is also given, for example, for bypassing particularly heavy obstacles or crossing foreign lines.

Aus der deutschen Patentschrift 30 27 990 ist ein selbst­getriebenes Rammbohrgerät insbesondere für Erdbohrungen mit einer von einem im Gerätegehäuse hin- und herbewegten Schlagkolben beaufschlagten Schlagspitze und die Laufrich­tung steuernden Leitflächen bekannt. Kennzeichnend für die­ses Gerät ist, daß die Schlagspitze eine vordere Schräg­ fläche aufweist. Es kann sich hier beispielsweise um eine auswechselbare Schrägfläche mit unterschiedlichen Schräg­winkeln handeln. Auch kann die Schrägfläche dachförmig aus­gebildet sein.From German patent specification 30 27 990 a self-propelled ram boring machine is known in particular for earth bores with a percussion tip acted upon by a percussion piston moved to and fro in the device housing and guide surfaces controlling the direction of travel. Characteristic of this device is that the striking tip has a front bevel has area. For example, this can be a replaceable inclined surface with different inclined angles. The inclined surface can also be roof-shaped.

Der Vorteil dieser Gerätebauart besteht darin, daß die Schrägfläche dem Rammbohrgerät im Erdreich eine senkrecht zu dessen Achse gerichtete Bewegungskomponente erteilt, die zu einem bogenförmigen Verlauf der durch das Rammbohr­gerät erzeugten Erdbohrungen führt. Je nach Schrägwinkel der Schrägfläche ist der Radius der bogenförmigen Erdboh­rung unterschiedlich groß, so daß sich vorteilhafterweise unterschiedliche Radien durch unterschiedliche Schrägflä­chen mit unterschiedlichen Schrägwinkeln an auswechselba­ren Schlagspitzen erreichen lassen. Auch erlaubt es eine verstellbare Schrägfläche an der Schlagspitze, eine bogen­förmige Erdbohrung herzustellen. Durch die zusätzlich mög­liche dachförmige Ausbildung wird zudem die Vortriebslei­stung des Gerätes erhöht.The advantage of this type of device is that the inclined surface gives the ram boring machine a movement component perpendicular to its axis which leads to an arcuate course of the bores produced by the ram boring machine. Depending on the inclined angle of the inclined surface, the radius of the arc-shaped earth hole is of different sizes, so that different radii can advantageously be achieved by using different inclined surfaces with different inclined angles on exchangeable striking tips. An adjustable inclined surface on the striking tip also allows an arcuate earth hole to be made. The additionally possible roof-shaped design also increases the propulsive power of the device.

Auch bei dieser bekannten Vorrichtung kann während des un­unterbrochenen Vortriebs eine vorgegebene Kurvenlaufbahn nicht willkürlich geändert oder beeinflußt und somit das Gerät gezielt gelenkt werden.In this known device, too, a given cam track cannot be changed or influenced arbitrarily during uninterrupted propulsion and the device can thus be steered in a targeted manner.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rammbohrge­rät der eingangs genannten Art anzugeben, welches unter Überwindung der bisher bestehenden technischen Grenzen die Möglichkeit ergibt, die Gerätespitze oder ein vorne am Ge­rät angeordnetes Schlagwerkzeug während des Vortriebs zu drehen, um beispielsweise die Vortriebsrichtung während des ununterbrochenen Betriebes willkürlich zu beeinflussen und zu kontrollieren und damit die Vortriebsrichtung durch einen gezielten Lenkungseingriff zu steuern.The invention has for its object to provide a ram boring machine of the type mentioned, which, while overcoming the previously existing technical limits, gives the possibility of rotating the device tip or a striking tool arranged on the front of the device during the advance, for example to determine the direction of advance during uninterrupted operation arbitrarily influence and control and thus control the direction of advance through targeted steering intervention.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt bei einem selbstantreib­baren Rammbohrgerät der eingangs genannten Art mit der Er­findung dadurch, daß das Schlagwerkzeug, bei dem es sich auch um die Gerätespitze handeln kann, im Gehäuse drehbar um die Rotationsachse gelagert ist und mit diesem zusammen­wirkende kinematische Mittel zur Umsetzung einer jedem Schlag des Schlagkolbens folgenden translatorischen Bewe­gung in eine graduelle Drehbewegung sowie vorzugsweise pneu­matisch ansteuerbare Mittel zur Ingangsetzung oder Unter­brechung der Drehbewegung aufweist.This object is achieved with a self-propelled ram boring machine of the type mentioned at the outset with the invention in that the striking tool, which can also be the tip of the device, is rotatably mounted in the housing about the axis of rotation and cooperating with this kinematic means for implementing a each translational movement following each stroke of the percussion piston into a gradual rotary movement and preferably pneumatically controllable means for starting or interrupting the rotary movement.

Um die Bewegungsrichtung (Vortriebsrichtung) des Geräts be­einflussen zu können, kann das Schlagwerkzeug bzw. die Gerätespitze mit einer Schrägfläche versehen sein.In order to be able to influence the direction of movement (direction of advance) of the device, the striking tool or the device tip can be provided with an inclined surface.

Mit Vorteil ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbil­dung des selbstantreibbaren Rammbohrgerätes die Möglich­keit, dessen Vortriebsrichtung während der ununterbrochenen Vortriebsarbeit von außen her zu kontrollieren und zu beein­flussen und damit durch gezielte Lenkungseingriffe das Ge­rät unterirdisch in seiner Arbeitsrichtung zu steuern. Dies wird auf einfache Weise dadurch erreicht, daß bei einem Betriebszustand mit ununterbrochener Rotationsbewegung des Schlagwerkzeuges, wobei sich der Kopf des Rammbohrgerätes im Takt der Schlagzahl des Schlagkolbens um die Gerätelängs­achse dreht, ein geradliniger Vortrieb praktisch ohne Rich­tungsabweichungen erfolgt. Zur Steuerung einer Richtungs­abweichung wird dann die Rotation des längsbeweglichen Schlagkopfes unterbrochen, wobei entsprechend der Schräg­stellung der vorderen schrägen Lenkfläche ein bogenförmiges Stück Erdbohrung hergestellt wird.Advantageously, the inventive design of the self-propelled ram boring machine gives the possibility of controlling and influencing its direction of advance from the outside during uninterrupted boring work and thus of controlling the device underground in its working direction by means of targeted steering interventions. This is achieved in a simple manner in that, in an operating state with an uninterrupted rotational movement of the striking tool, the head of the ram drilling device rotating in time with the number of strokes of the striking piston about the longitudinal axis of the device, straightforward propulsion occurs practically without directional deviations. In order to control a directional deviation, the rotation of the longitudinally movable striking head is then interrupted, an arc-shaped piece of earth hole being produced in accordance with the inclined position of the front oblique steering surface.

Die Ebene dieses bogenförmigen Vortriebs verläuft in etwa senkrecht zur schrägen Lenkfläche des Schlagwerkzeuges. Deswegen ist es erforderlich, die Winkelstellung dieser schrägen Lenkfläche zu einer Bezugsebene, beispielsweise der Horizontalebene, ermitteln und einstellen zu können.The plane of this arcuate propulsion runs approximately perpendicular to the oblique steering surface of the striking tool. It is therefore necessary to be able to determine and adjust the angular position of this oblique steering surface with respect to a reference plane, for example the horizontal plane.

Hierfür sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß dem Schlagwerkzeug wenigstens ein dessen Drehwinkelstellung zu einer die Längsachse des Gehäuses schneidenden gehäuse­fest gedachten Bezugsebene signalisierender Sensor zugeord­net ist. Dieser Sensor ist vorzugsweise im vorderen Teil des Gehäuses angeordnet. Es ist nämlich bekannt, daß sich die Richtungsstabilität eines selbstgetriebenen Rammbohr­gerätes dadurch verbessern läßt, daß das Gerät mit einem in Vortriebsrichtung weitestmöglich vorne angeordneten Sen­der versehen ist.For this purpose, an embodiment of the invention provides that the striking tool is assigned at least one sensor signaling its rotational angle position to a reference plane intended to be fixed to the housing and intersecting the longitudinal axis of the housing. This sensor is preferably arranged in the front part of the housing. It is known that the directional stability of a self-driven ram boring machine can be improved in that the device is provided with a transmitter arranged as far as possible in the forward direction.

Eine Ausgestaltung des Gerätes sieht vor, daß das Schlag­werkzeug im wesentlichen als zylinderförmiger Schlagdorn mit einem vorderen in eine Schlagspitze auslaufenden und den Schlagkopf mit der Schrägfläche tragenden Schaftteil und einem rückwärtigen, eine Aufschlagfläche aufweisenden Schaftteil und dazwischen mit einem Bereich vergrößerten Durchmessers in Form eines Kolbens mit einer Kolbenring­fläche ausgebildet ist.An embodiment of the device provides that the striking tool essentially as a cylindrical striking mandrel with a front shaft part that runs into a striking tip and the striking head with the inclined surface and a rear shaft part that has an impact surface and in between with a region of enlarged diameter in the form of a piston a piston ring surface is formed.

Hierbei weist ein Schaftteil des Schlagwerkzeuges eine in Richtung der Rotationsachse am Schaftteil unverschiebbar, jedoch drehbar angeordnete hülsenförmige Schraube mit steil­gängigem Bewegungsgewinde im Eingriff mit einer im Gehäu­se verankerten und mit kompatiblem Steilgewinde ausgebil­deten ringförmigen Mutter auf, wobei zwischen dem Schaft­teil und der Schraube ein Freilauf angeordnet ist.Here, a shaft part of the striking tool has a sleeve-shaped screw with a steeply moving motion thread that is non-displaceable but rotatable on the shaft part in the direction of the axis of rotation, in engagement with an annular nut anchored in the housing and designed with a compatible steep thread, a free-wheel being arranged between the shaft part and the screw .

Infolge dieses kinematischen Eingriffs der Gewindeprofile von Schraube und Mutter wird erreicht, daß bei jedem Auf­schlag des Kolbens auf die Fläche der Schlagspitze, wobei sich das Schlagwerkzeug um den Betrag seines Arbeitsweges translatorisch nach vorne bis zum Anschlag bewegt, die Schraube und Mutter relativ zueinander eine helixförmige Bewegung sowohl in translatorischer als auch in rotatori­scher Richtung ausführen. Dabei sorgt der Freilauf dafür, daß sich die Schlagspitze nur in einer vorgegebenen Rich­tung und nur entweder beim Vorhub oder beim Rückhub dreht.As a result of this kinematic engagement of the thread profiles of the screw and nut, it is achieved that with each impact of the piston on the face of the striking tip, the striking tool moving translationally forward to the stop by the amount of its working path, the screw and nut are helical relative to one another Carry out movement in both a translatory and a rotational direction. The freewheel ensures that the percussion tip only rotates in a predetermined direction and only during the forward stroke or the return stroke.

Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß sich die Schlagspitze nur beim Rückhub des Schlagdorns dreht. Hierdurch ergibt sich eine äußerst schonende Betriebsweise. Das System könnte auch so ausgelegt sein, daß der Schlagdorn sich im Vorwärtshub translatorisch-rotatorisch und im Rückhub nur translatorisch bewegen würde; hierbei würde es aber zu einer vergleichsweise äußerst stoßartigen und damit mechanisch hohen Belastung der Freiläufe und der Profilflanken von Schraube und Mutter kommen, was letzt­endlich eine Belastung des störungsfreien Betriebes ergeben würde. Mit Rücksicht hierauf sieht dabei die vorzugsweise Ausgestaltung der Vorrichtung vor, daß entsprechend einer Einrichtung des Freilaufes die Schlagspitze mit dem abge­schrägten Schlagkopf bei jedem Rückhub des Schlagwerkzeuges um einen bestimmten Winkel um die Gehäuseachse rotiert.The arrangement is preferably such that the percussion tip only rotates during the return stroke of the percussion mandrel. This results in an extremely gentle operation. The system could also be designed in such a way that the striker would move translationally in the forward stroke and only translationally in the return stroke; however, this would result in a comparatively extremely shock-like and thus mechanically high load on the freewheels and the profile flanks of the screw and nut, which would ultimately result in a load on the trouble-free operation. With regard to this, the preferred embodiment of the device provides that, according to a device of the freewheel, the striking tip with the beveled striking head rotates by a certain angle about the housing axis with each return stroke of the striking tool.

Je schneller der Schlagkolben pro Zeiteinheit schlägt, je öfter dreht sich auch der komplette Schlagkopf pro Zeitein­heit. Dabei ist der Drehwinkel pro Hub abhängig von der Steigung des Profils der Profilschraube und Profilmutter sowie von der Länge des Hubweges des Schlagwerkzeuges.The faster the percussion piston strikes per unit of time, the more often the complete percussion head rotates per unit of time. The angle of rotation per stroke is dependent on the slope of the profile of the profile screw and profile nut and on the length of the stroke of the striking tool.

Eine Ausgestaltung der pneumatisch ansteuerbaren Mittel zur Ingangsetzung oder Unterbrechung der Drehbewegung sieht vor, daß der Kolben zwischen den beiden Schaftteilen und eine im Gehäuse angeordnete zylinderförmige Hülse als Kol­ben/Zylinder-Einheit zusammenwirkend ausgebildet und an­geordnet sind. Dabei ist weiterhin der Arbeitsraum der Kol­ben/Zylinder-Einheit über in der Wandung des Gehäuses achs­parallel verlaufende und als Druckkanäle ausgebildete Boh­rungen mit einer Druckluftquelle verbindbar.An embodiment of the pneumatically controllable means for starting or interrupting the rotary movement provides that the piston between the two shaft parts and a cylindrical sleeve arranged in the housing are designed and arranged to cooperate as a piston / cylinder unit. In this case, the working space of the piston / cylinder unit can also be connected to a compressed air source by way of bores which run in the wall of the housing and are embodied as pressure channels.

Mit Hilfe dieser Steuerelemente kann die Unterbrechung der Rotation dadurch eingeleitet werden, daß der Arbeitsraum der Kolben/Zylinder-Einheit drucklos gemacht wird, wobei der Schlagdorn in der vorderen Position gehalten wird und somit beim Aufschlag des Schlagkolbens keine translatori­sche Bewegung und demgemäß auch keine rotatorische Bewe­gung ausführt.With the help of these controls, the interruption of the rotation can be initiated in that the working space of the piston / cylinder unit is depressurized, the striking pin being held in the forward position and thus no translatory movement and therefore no rotational movement when the striking piston strikes executes.

Zur absoluten Messung der Stellung der Schrägfläche zur Horizontalen ist es erforderlich, die Drehrichtung des Ramm­bohrgerätes um die Längsachse und die Rotationsstellung des Schlagkopfes relativ zum Rammbohrgerät zu erfassen. Zu diesem Zweck ist nach einem weiteren Vorschlag vorge­sehen, daß das Gerät zur Bestimmung einer Winkelstellung seines Gehäuses, gemessen an der Neigung der gehäusefest gedachten Längsschnittebene zu einer Vergleichsebene im Raum, beispielsweise der Horizontalebene, einen am Gehäuse drehfest angebrachten Inklinator, wie z.B. einen torsions­steifen Draht, aufweist. Dieser kann auch beim Kurvengang einer Erdbohrung vom Gerät nachgeschleppt werden und läßt infolge seiner torsionssteifen Eigenschaft die Verdrehung des Rammbohrgerätes um die Längsachse auch bei längeren und Kurven aufweisenden Bohrungen erkennen.For absolute measurement of the position of the inclined surface to the horizontal, it is necessary to record the direction of rotation of the ram boring machine about the longitudinal axis and the rotational position of the impact head relative to the ram boring machine. For this purpose, according to a further proposal, it is provided that the device for determining an angular position of its housing, measured on the inclination of the longitudinal sectional plane, which is intended to be fixed to the housing, to a comparison plane in space, for example the horizontal plane, has an inclinator which is attached to the housing in a rotationally fixed manner, such as a torsionally rigid wire , having. This can also be dragged by the device when cornering an earth borehole and, due to its torsion-resistant property, reveals the rotation of the ram boring machine around the longitudinal axis even in the case of longer bores with bends.

Sehr vorteilhaft kann das Gerät auch unter Bildung einer insbesondere horizontalen Bohranlage mit einem Bohrgestänge als Steuereinrichtung vor Kopf angeordnet und mit diesem drehfest verbunden sein.Very advantageously, the device can also be arranged in front of the head and connected to it in a rotationally fixed manner, forming in particular a horizontal drilling system with a drill pipe as a control device.

Weiterhin kann des Gerät zur Verstärkung seiner Vortriebs- und Bohrleistung über das Bohrgestänge mit einer dieses nachdrückenden Vorschubeinrichtung in kraftschlüssiger Ver­bindung stehen. Und schließlich kann die Vorschubeinrich­tung im Falle einer besonders einfachen Ausführung mit ei­nem Gestänge-Drehantrieb zusammenwirkend ausgebildet sein.Furthermore, the device can be in a non-positive connection via the drill pipe with an advancing device that presses against it to reinforce its propulsion and drilling performance. And finally, in the case of a particularly simple embodiment, the feed device can be designed to cooperate with a rotary rod drive.

Die Erfindung wird in schematischen Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus den Zeich­nungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ent­nehmbar sind. Die Zeichnungen zeigen im einzelnen:

  • Fig. 1 einen Längsschnitt des Gerätes;
  • Fig. 2 eine Seitenansicht des Gerätes;
  • Fig. 3 eine horizontale Bohranlage mit einem Bohrgestän­ge und einem vor Kopf angeordneten Rammbohrgerät mit einem eine vordere Schrägfläche aufweisen­den rotierbaren Schlagwerkzeug;
  • Fig. 4 einen Querschnitt durch das Gerät entsprechend der Schnittebene IV-IV in Fig. 1.
The invention is shown in schematic drawings in a preferred embodiment, further advantageous details of the invention being apparent from the drawings. The drawings show in detail:
  • 1 shows a longitudinal section of the device.
  • Fig. 2 is a side view of the device;
  • 3 shows a horizontal drilling system with a drill pipe and a ram boring machine arranged in front of the head with a rotatable striking tool having a front inclined surface;
  • 4 shows a cross section through the device according to the section plane IV-IV in FIG. 1.

Das in der Fig. 1 dargestellte Rammbohrgerät weist an der Vortriebsseite seines zylinderförmigen Gehäuses 1 ein axial um die Hublänge 102 beweglich angeordnetes und von einem Schlagkolben 2 mit Rammschlagimpulsen beaufschlagbares Schlagwerkzeug 100 mit einer vorderen schrägen Lenkfläche 20 auf. Dabei ist der Schlagkolben 2 mittels Druckluft in pulsierende, translatorische Arbeitshübe pneumatisch an­treibbar ausgebildet und angeordnet.The ram boring machine shown in FIG. 1 has on the propulsion side of its cylindrical housing 1 an axially movable around the stroke length 102 and can be acted upon by a ram piston 2 with ram impact pulses Impact tool 100 with a front oblique steering surface 20. The percussion piston 2 is designed and arranged to be pneumatically driven in pulsating, translatory working strokes by means of compressed air.

Das Schlagwerkzeug 100 ist mit seiner Schrägfläche 20 im Gehäuse drehbar um die Rotationsachse x-x gelagert und weist mit diesem zusammenwirkende kinematische Mittel 12, 13, 14 zur Umsetzung einer jedem Schlag des Schlagkolbens 2 folgenden translatorischen Bewegung in eine graduelle Drehbewegung sowie pneumatisch ansteuerbare Mittel 8, 19, 105, 106 zur Ingangsetzung oder Unterbrechung der Drehbe­wegung auf.The striking tool 100 is mounted with its inclined surface 20 rotatably in the housing about the axis of rotation xx and has kinematic means 12, 13, 14 cooperating therewith for converting a translatory movement following each impact of the striking piston 2 into a gradual rotary movement and pneumatically controllable means 8, 19 , 105, 106 for starting or interrupting the rotary movement.

Das Schlagwerkzeug 100 ist im wesentlichen als zylinderför­miger Schlagdorn mit einem vorderen in eine Schlagspitze 6 auslaufenden und den Schlagkopf 7 mit der Schrägfläche 20 tragenden Schaftteil 18.1 und einem rückwärtigen, eine Aufschlagfläche 101 aufweisenden Schaftteil 18.2 und da­zwischen mit einem Bereich vergrößerten Durchmessers in Form eines Kolbens 19 mit einer Kolbenringfläche 108 aus­gebildet. Der Schaftteil 18.1 und der Schlagkopf 7 sind durch Spannstifte 10 miteinander fest verbunden.The striking tool 100 is essentially in the form of a cylindrical striking mandrel with a front shaft part 18.1 which runs into a striking tip 6 and carries the striking head 7 with the inclined surface 20 and a rear shaft part 18.2 with an impact surface 101 and in between with a region of enlarged diameter in the form of a piston 19 formed with a piston ring surface 108. The shaft part 18.1 and the striking head 7 are firmly connected to one another by dowel pins 10.

Dem Schlagwerkzeug 100 ist wenigstens ein dessen Dreh-Win­kelstellung zu einer die Längsachse x-x des Gehäuses schnei­denden gehäusefest gedachten Bezugsebene y-y (Fig. 4) sig­nalisierender Sensor 16 zugeordnet und vorzugsweise ent­sprechend dem Ausführungsbeispiel im vorderen Teil des Ge­häuses 1 angeordnet. Dieser Sensor 16 kann vorzugsweise einen induktiven Geber mit wenigstens zwei am Umfangsbe­reich des Schaftteils 18.1 zu diesem berührungslos und in gleichen Umfangsabständen im Gehäuse 1 angeordneten Induk­ tionsspulen 16.1, 16.2 sowie mit einem mit diesen zusammen­wirkenden, als Exzenter 103 ausgebildeten Bereich des Schaftteils 18.1 aufweisen.The impact tool 100 is assigned at least one sensor 16 signaling its angular position relative to a reference plane yy (FIG. 4) fixed to the housing and intersecting the longitudinal axis xx of the housing, and is preferably arranged in the front part of the housing 1 in accordance with the exemplary embodiment. This sensor 16 can preferably be an inductive transmitter with at least two inductors arranged on the circumferential region of the shaft part 18.1 in a contactless manner and at equal circumferential intervals in the housing 1 tion coils 16.1, 16.2 and with a cooperating with them, designed as an eccentric 103 of the shaft portion 18.1.

Das hier dargestellte Meßsystem arbeitet induktiv in der Weise, daß sich bei Rotation des Schlagwerkzeuges 100 in­folge der Ausbildung des Schaftteils 18.1 mit einem Exzen­ter 103 im Bereich der Sensorspulen 16 der Abstand 112 der ferromagnetischen Masse dieses exzentrischen Bereiches 103 je nach Rotationsstellung im Verhältnis zu den Spulen 16 bzw. deren magnetischem Kern 16.1 nach Maßgabe der Winkel­stellung des Schlagdorns ändert und ein entsprechendes in­duktives Signal ergibt. Die Spulenleitungen verlaufen dann durch die achsparallele Mantelbohrung 105 (Fig. 4) zum hin­teren Ende des Gerätes und weiter durch die Erdbohrung zum Bedienungsstand.The measuring system shown here works inductively in such a way that when the striking tool 100 rotates due to the design of the shaft part 18.1 with an eccentric 103 in the area of the sensor coils 16, the distance 112 of the ferromagnetic mass of this eccentric area 103 depends on the rotational position in relation to the coils 16 or their magnetic core 16.1 changes in accordance with the angular position of the striking mandrel and gives a corresponding inductive signal. The coil lines then run through the axially parallel casing bore 105 (FIG. 4) to the rear end of the device and further through the earth bore to the control station.

Zur Steuerung und Ortung des Rammbohrgerätes im Erdreich ist weiterhin ein umfangreiches Meßsystem erforderlich. Bei­spielsweise muß die Tiefenlage des Rammbohrgerätes, ge­messen von der Erdoberfläche, und die Seitenlage ermittelt werden. Weiterhin muß die Lage der Schrägfläche bezogen auf die Horizontale ermittelbar sein.An extensive measuring system is still required to control and locate the ram boring machine in the ground. For example, the depth of the ram boring machine, measured from the earth's surface, and the lateral position must be determined. Furthermore, the position of the inclined surface with respect to the horizontal must be determinable.

Zur Messung der Tiefen- und Seitenlage des Rammbohrgerätes ist in der Spitze 6 des Schalgwerkzeuges 100 eine Bohrung 111 zur Aufnahme eines Peilsenders vorgesehen. Dieser Sen­der (nicht dargestellt) sendet Signale aus, für deren Aus­tritt Längsschlitze 115 in der Schlagspitze 6 vorgesehen sind. Infolge dieser Austrittsschlitze 115 ändert sich die Intensität der Sendeimpulse nach Maßgabe der rotativen Stellung dieser Schlitze zur Horizontalen und ergibt somit die Möglichkeit, die Stellung der Schrägfläche 20 zur Hori­ zontalen zu bestimmen, wie dies rein schematisch in der Fig. 2 dargestellt ist. Dabei sind die Sendeimpulse mit der Ziffer 116 bezeichnet.To measure the depth and lateral position of the ram boring machine, a bore 111 is provided in the tip 6 of the scarfing tool 100 for receiving a direction-finding transmitter. This transmitter (not shown) sends out signals for the exit of which longitudinal slots 115 are provided in the striking tip 6. As a result of these exit slots 115, the intensity of the transmission pulses changes in accordance with the rotational position of these slots with respect to the horizontal and thus gives the possibility of changing the position of the inclined surface 20 with respect to the horizontal zontalen to determine how this is shown purely schematically in FIG. 2. The transmit pulses are designated by the number 116.

Wie vorgängig bereits angesprochen, kann die Ermittlung der rotativen Stellung der Schrägfläche 20 zur Horizontalen so erfolgen, daß die Verdrehung des Rammbohrgerätes um die Längsachse x-x und die Rotationsstellung des Schlagkopfes relativ zum Gehäuse 1 gemessen werden. Die beiden Meßwerte ergeben dann die absolute Stellung der schrägen Fläche 20 zur Horizontalen. Zur Messung der Verdrehung des Rammbohr­gerätes um seine Längsachse x-x kann an diesen gemäß sche­matischer Darstellung in der Fig. 2 ein Inklinator 27 be­festigt sein, der am Ende des Rammbohrgerätes sitzt oder kurz hinter dem Rammbohrgerät über eine drehfeste Kupplung, beispielsweise mit den Kupplungselementen 24, 25 mit dem Rammbohrgerät verbunden ist. Die Stromversorgungsleitungen sowie die Leitungen zur Meßwertüberwachung laufen, aus­gehend von den Induktionsspulen 16 durch den Ringkanal 114 und die Bohrung 105 zum Geräteende und weiter zur Strom­quelle bzw. zum Datenerfassungsgerät.As already mentioned above, the rotational position of the inclined surface 20 relative to the horizontal can be determined in such a way that the rotation of the ram boring machine about the longitudinal axis x-x and the rotational position of the striking head relative to the housing 1 are measured. The two measured values then give the absolute position of the inclined surface 20 with respect to the horizontal. To measure the rotation of the ram boring machine about its longitudinal axis xx, an inclinator 27 can be attached to it according to the schematic representation in FIG. 2, which sits at the end of the ram boring machine or just behind the ram boring machine via a rotationally fixed coupling, for example with the coupling elements 24, 25 is connected to the ram boring machine. The power supply lines and the lines for measured value monitoring run from the induction coils 16 through the ring channel 114 and the bore 105 to the end of the device and further to the current source or to the data acquisition device.

Eine bereits erwähnte Möglichkeit, die Stellung der Schräg­fläche 20 zu messen, und damit gegebenenfalls auch die vor­erwähnte Messung zu kontrollieren, besteht darin, daß die Sendeimpulse 116 des in der Spitze 6 des Schlagwerkzeuges 100 eingebauten Peilsenders ausgewertet werden.An already mentioned possibility of measuring the position of the inclined surface 20, and thus possibly also of checking the aforementioned measurement, consists in evaluating the transmission pulses 116 of the direction finder transmitter installed in the tip 6 of the striking tool 100.

Das Sende/Empfangssystem ist so aufgebaut, daß die Sende­impulse, wenn die Schrägfläche 20 nach oben zeigt, ein Sig­nal X ergeben, wenn diese nach unten zeigt, ergeben sie ein Signal X2; zeigt die Schrägfläche zur linken Seite, ergeben sie ein Signal X3; zeigt sie zur rechten Seite, ergeben sie ein Signal X4.The transmission / reception system is constructed in such a way that the transmission pulses, when the inclined surface 20 points upwards, give a signal X, when they point downwards they give a signal X2; shows the inclined surface to the left, they give a signal X3; if it points to the right side, it gives a signal X4.

Auf dieser Basis werden vier Stellungen der Schrägfläche 20 auf dem Vollkreis von 360o angezeigt. Dazwischen kann jede beliebige Stellung der Schrägfläche auf dem Vollkreis von 360o durch eine entsprechende elektronische Auswertung angezeigt werden. Hierdurch kann das Rammbohrgerät durch entsprechend gezielte Einstellung der schrägen Lenkfläche 20 mit Hilfe eines einfachen Lenkeingriffes nach rechts, links, oben oder unten zur Abweichung aus der geraden Rich­tung gesteuert werden.On this basis, four positions of the inclined surface 20 are displayed on the full circle of 360 o . In between, any position of the inclined surface on the full circle of 360 o can be indicated by an appropriate electronic evaluation. As a result, the ram boring machine can be controlled by appropriate targeted adjustment of the inclined steering surface 20 with the aid of a simple steering intervention to the right, left, up or down to deviate from the straight direction.

Die beschriebene Meßeinrichtung und das darauf aufbauende Meßverfahren sind im Rahmen der Erfindung nur beispielhaft aufzufassen. Sie sind insbesondere infolge ihrer Einfach­heit von besonderem Vorteil. Dies schließt jedoch nicht aus, daß auch andere Vorrichtungen und Verfahren zur Stel­lungsmessung der schrägen Lenkfläche 20 am Schlagwerkzeug 100 herangezogen werden können. Beispielsweise kann die Stellung der Schrägfläche 20 auch so ermittelt werden, daß drehfest am Druckluftschlauch 118 kurz hinter der Maschine oder am Maschinenende zwei Potentiometer befestigt sind. Einer dieser Potentiometer mißt das Lot (Drehstellung des Rammbohrgerätes 1), während der andere Potentiometer bei­spielsweise mit Hilfe einer flexiblen Welle, die axial zen­trisch durch das Rammbohrgerät zur Schlagspitze 6 verläuft und mit dieser rotationsfest verbunden ist, die Rotation bzw. Kopfstellung des Schlagwerkzeuges 100 anzeigt.The measuring device described and the measuring method based thereon are only to be understood as examples within the scope of the invention. They are particularly advantageous because of their simplicity. However, this does not exclude that other devices and methods for measuring the position of the inclined steering surface 20 on the striking tool 100 can also be used. For example, the position of the inclined surface 20 can also be determined in such a way that two potentiometers are attached in a rotationally fixed manner to the compressed air hose 118 just behind the machine or at the end of the machine. One of these potentiometers measures the solder (rotary position of the ram boring machine 1), while the other potentiometer, for example with the aid of a flexible shaft that runs axially centrally through the ram boring machine to the striking tip 6 and is rotationally connected to it, indicates the rotation or head position of the striking tool 100 .

Damit sich nur das Schlagwerkzeug 100 und nicht das Gehäuse selbst bzw. das Rammbohrgerät im Boden dreht, kann es er­forderlich sein, daß das Rammbohrgerät mit Stabilisierungs­flächen 17 ausgerüstet ist, welche der Verdrehsicherung dienen.So that only the striking tool 100 and not the housing itself or the ram boring machine rotates in the ground, it may be necessary for the ram boring machine to be equipped with stabilizing surfaces 17 which serve to prevent rotation.

Im Bereich der mechanischen Ausgestaltung des Gerätes nach der Erfindung zeigt die Fig. 1 weiterhin die Ausbildung des Kolbens 19 zwischen dem vorderen Schaftteil 18.1 und dem hinteren Schaftteil 18.2 des Schlagdornes. Dieser weist am hinteren Ende die Aufschlagfläche 101 auf, welche vom Schlagkolben 2 pulsatorisch beaufschlagt wird. Zwischen der rückwärtigen Kolbenfläche und zwei gekonterten Muttern 11 befindet sich ein in Richtung der Rotationsachse x-x am Schaftteil 18.2 unverschiebbar, jedoch drehbar angeordnete hülsenförmige Schraube 12 mit steilgängigem Bewegungsgewin­de 109 im Eingriff mit einer im Gehäuse 1 verankertem und mit kompatiblem Steilgewinde 110 ausgebildeten ringförmigen Mutter 13. Zwischen dem Schaftteil 18.2 und der Schraube 12 ist der Freilauf 14 angeordnet. Dieser ist, wie gesagt, so ausgelegt, daß bei Bewegung des Schlagdorns nach vorn, unter der Wirkung eines Rammschlagimpulses des Schlagkol­bens 2, die Schraube 12 gegenüber dem Schaftteil 18.2 freiläuft, dagegen beim Rückhub des Schlagwerkzeuges eine rotatorische Bewegung ausführt. Dieser Rückhub erfolgt in­folge der Ausbildung des Kolbens 19 und der Hülse 8, die im Gehäuse 1 fest eingeschraubt ist sowie durch die Wirkung von Druckluft in der von der Hülse 8 umschlossenen Kammer 106 als Kolben/Zylinder-Einheit unter Beaufschlagung der Ringfläche 108 des Kolbens 19 mit Druckluft. Diese Druck­luft wird durch die Bohrung 113 und deren Anschlußöffnung 104 in die Druckkammer 106 eingeführt.In the area of the mechanical design of the device according to the invention, FIG. 1 also shows the design of the piston 19 between the front shaft part 18.1 and the rear shaft part 18.2 of the striker. This has the impact surface 101 at the rear end, which is impacted by the impact piston 2 in a pulsatory manner. Between the rear piston surface and two countered nuts 11 there is a sleeve-shaped screw 12 with a steep movement thread 109, which is immovable but rotatable on the shaft part 18.2 in the direction of the axis of rotation xx, in engagement with an annular nut 13 anchored in the housing 1 and designed with a compatible steep thread 110. The freewheel 14 is arranged between the shaft part 18.2 and the screw 12. As stated, this is designed such that when the striker is moved forward, under the effect of a ramming impulse of the striking piston 2, the screw 12 runs free relative to the shaft part 18.2, but performs a rotational movement when the striking tool is returned. This return stroke takes place as a result of the design of the piston 19 and the sleeve 8, which is firmly screwed into the housing 1, and as a result of the action of compressed air in the chamber 106 enclosed by the sleeve 8 as a piston / cylinder unit while acting on the annular surface 108 of the piston 19 with compressed air. This compressed air is introduced into the pressure chamber 106 through the bore 113 and its connection opening 104.

Die Unterbindung der Rotation des Schlagwerkzeuges 100 er­folgt dadurch, daß die Druckkammer 106 drucklos gemacht wird, wodurch der Kolben 19 und damit das Schlagwerkzeug 100 in der vorderen Position gehalten wird, wobei die vor­dere Fläche des Kolbens 19 gegen die Anschlagkante 107 der Verschraubung 8 anliegt. In dieser Position wird das Schlag­werkzeug durch Luftdruck im Raum 21 während des Rückhubes des Schlagkolbens 2 gehalten, solange die Druckkammer 106 drucklos bleibt.The rotation of the striking tool 100 is prevented by depressurizing the pressure chamber 106, as a result of which the piston 19 and thus the striking tool 100 are held in the front position, the front surface of the piston 19 abutting the stop edge 107 of the screw connection 8. In this position, the striking tool is held by air pressure in the space 21 during the return stroke of the striking piston 2, as long as the pressure chamber 106 remains depressurized.

Die Verschraubung 8 wird von der aufgeschraubten Kappe 30 umschlossen, welche die eingebauten Sensorenspulen 16.1, 16.2 vor Verschmutzung und Eindringen von Feuchtigkeit schützt. Bei Aufgabe von Druckluft durch die Bohrung 113 und die Öffnung 104 in die Druckkammer 106 erfolgt ein Bleeding von Druckluft unter Entspannung entlang des Dich­tungsspaltes zwischen dem Schaftteil 18.1 und der vorderen Verschraubung 8 entsprechend dem sich aus der Passung zwi­schen diesen beiden Bauteilen ergebenden Passungsspalt 32. Diese im Bleeding austretende Abluft dient einerseits infol­ge eines von ihr mitgeführten Ölnebels als Führungs-, Gleit- und Schmiermittel für den Schlagdorn bzw. dessen Schaftteil 18.2. Weiter tritt diese Luft zwischen dem Schlagwerkzeug 100 und dessen die vordere Verschraubung 30 umfassenden zylinderförmigen Kragen 33 ins Freie aus und verhindert durch ihre Strömung das Eindringen von Feuch­tigkeit oder Verunreinigungen in den schützenden Spalt zwi­schen diesen letztgenannten Bauelementen.The screw connection 8 is enclosed by the screwed-on cap 30, which protects the built-in sensor coils 16.1, 16.2 from contamination and penetration of moisture. When compressed air is fed through the bore 113 and the opening 104 into the pressure chamber 106, bleeding of compressed air takes place with relaxation along the sealing gap between the shaft part 18.1 and the front screw connection 8 in accordance with the fit gap 32 resulting from the fit between these two components Exhaust air escaping in the bleeding serves on the one hand as a guide, lubricant and lubricant for the striker or its shaft part 18.2 as a result of an oil mist carried by it. This air also emerges between the striking tool 100 and its cylindrical collar 33 comprising the front screw connection 30 and prevents the penetration of moisture or contaminants into the protective gap between these last-mentioned components through its flow.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht rein schematisch das von ei­ner Startgrube 26 in das Erdreich eindringende Gerät. Es trägt am hinteren Ende die Leit- oder Stabilisierungsflä­chen 17, welche verhindern, daß sich das Gehäuse 1 bei Ro­tation des Schlagwerkzeuges 100 und seiner schrägen Lenk­fläche 20 im Gegensinn ebenfalls während der Vortriebsar­beit um seine Achse x-x drehen kann. Am hinteren Ende ist der Druckluftschlauch 118 erkennbar. Weiterhin ist das Ge­rät über die Kupplungselemente 24, 25 und das Befestigungs­glied 23 mit einem biegsamen, jedoch torsionssteifen Inkli­nator 27 ausgerüstet. Der im Kopf des Schlagwerkzeuges 100 eingebaute Sender sendet vorzugsweise durch die Schlitze 115 hindurch Ortungssignale 116, welche oberirdisch in an sich bekannter Weise empfangen und ausgewertet werden. Da­mit kann, wie gesagt, Tiefe, Laufrichtung und Stellung der Schrägfläche 20 zur Horizontalen ermittelt werden. Die Dreh­stellung des Gehäuses 1 wird über den Inklinator 27 an ei­nen mechanischen, elektrischen oder elektronischen Empfän­ger übertragen und ergibt ein weiteres Meßsignal, welches beispielsweise in Verbindung mit einem Drehstellungssignal der Sensorspulen 16, 16.1 eine exakte Drehrichtungsortung der schrägen Lenkfläche 20 ergibt.Fig. 2 shows a purely schematic side view of the device penetrating from a starting pit 26 into the ground. It carries the guide or stabilizing surfaces 17 at the rear end, which prevent the housing 1 from rotating about its axis xx when the impact tool 100 and its inclined steering surface 20 rotate in the opposite direction during the driving work. The compressed air hose 118 can be seen at the rear end. Furthermore, the device is equipped via the coupling elements 24, 25 and the fastening member 23 with a flexible, but torsionally rigid inclinator 27. The transmitter installed in the head of the striking tool 100 preferably sends location signals 116 through the slots 115, which signals are received and evaluated above ground in a manner known per se. So, as I said, depth, direction and position of the Inclined surface 20 to the horizontal can be determined. The rotational position of the housing 1 is transmitted via the inclinator 27 to a mechanical, electrical or electronic receiver and results in a further measurement signal which, for example in conjunction with a rotational position signal from the sensor coils 16, 16.1, provides an exact location of the inclined steering surface 20 in the direction of rotation.

Hierbei kann entweder von dem einen Meßsignal oder von den beiden letztgenannten Meßsignalen ausgegangen werden, es können aber auch alle Meßsignale zusammen zu einem sehr genauen Ortungssystem gemeinsam ausgewertet werden.In this case either one of the measurement signals or the two latter measurement signals can be assumed, but all measurement signals can also be evaluated together to form a very precise location system.

In der Fig. 3 ist, ausgehend von der Startgrube 26, eine horizontale Bohranlage rein schematisch dargestellt. Diese weist ein Bohrgestänge 28 auf, wobei vor Kopf dieses Bohr­gestänges 28 ein Rammbohrgerät in der Funktion sowohl einer Vortriebs- als auch einer Steuereinrichtung 29 augeordnet ist. Die Steuerfunktion ergibt sich daraus, daß das Gerät entweder mit ständig rotierendem Schlagwerkzeug 100 betrie­ben werden kann, bzw. nach einem Lenkeingriff durch Einstel­lung der Lage der schrägen Lenkfläche 20 in einem bestimm­ten Winkel zur Horizontalen und/oder zur Vertikalen bei zeitweise undrehbar geführtem Schlagwerkzeug 100 eine Rich­tungskorrektur vornimmt.In Fig. 3, starting from the launch pit 26, a horizontal drilling rig is shown purely schematically. This has a drill pipe 28, a ram boring machine in the function of both a propulsion and a control device 29 being arranged in front of this drill pipe 28. The control function results from the fact that the device can either be operated with a constantly rotating striking tool 100, or after a steering intervention by adjusting the position of the inclined steering surface 20 at a certain angle to the horizontal and / or to the vertical with a striking tool 100 guided at times non-rotatably Directional correction.

Dabei kann das Gerät zur Verstärkung seiner Vortriebs- und Bohrleistung über das Bohrgestänge 28 mit einer dieses nach­drückenden Vorschubeinrichtung 31 in kraftschlüssiger Ver­bindung stehen. Bei entsprechender Ausgestaltung kann diese Vorschubeinrichtung 31 auch, wie bei Bohranlagen üblich, dem Bohrgestänge 28 sowohl eine translatorische als auch eine rotatorische Bewegungsenergie verleihen. Zu diesem Zweck besitzt beispielsweise die Vorschubeinrichtung 31 einen zusätzlichen Hydraulik-Drehantrieb 35 mit den Druck­ölleitungen 37. Der von der horizontalen Bohranlage aus dem Erdreich herausgearbeitete Bohrkanal ist mit der Ziff. 34 bezeichnet. Auch dieses Gerät ist mit Leitflächen 17 ausgestattet, welche die Richtungsstabilität erhöhen und zugleich die Lenkbarkeit verbessern.In this case, the device can be connected in a force-locking manner via the drill pipe 28 to a feed device 31 which presses against it to reinforce its propulsion and drilling performance. With a corresponding configuration, this feed device 31 can also, as is customary in drilling systems, impart both translatory and rotational kinetic energy to the drill pipe 28. To this The purpose of the feed device 31 is, for example, an additional hydraulic rotary drive 35 with the pressure oil lines 37. The drilling channel worked out of the ground by the horizontal drilling rig is marked with the number. 34 designated. This device is also equipped with guide surfaces 17 which increase the directional stability and at the same time improve the steerability.

Das in der Fig. 3 dargestellte Rammbohrgerät kann so ausge­bildet sein, daß der Schlagkolben 2 unabhängig vom nach­drückenden Bohrgestänge 28 mittels eines pneumatischen An­triebes unter Zufuhr von Druckluft in oszillierende Schlag­bewegungen erregt werden kann. Das Bohrgestänge 28 ist in Streckenabschnitte unterteilt und mit Kupplungen 36.1, 36.2 zu einer Gestängeeinheit verbunden.The ram boring machine shown in FIG. 3 can be designed such that the percussion piston 2 can be excited in oscillating percussion movements independently of the pressing drill pipe 28 by means of a pneumatic drive with the supply of compressed air. The drill pipe 28 is divided into sections and connected with couplings 36.1, 36.2 to form a pipe unit.

In der Fig. 4 ist ein Schnitt durch das Gerät nach Fig. 1 entsprechend der Schnittebene IV-IV dargestellt. Dabei sind gleiche Funktionselemente mit gleichen Bezugsziffern entsprechend der Fig. 1 bezeichnet. In dem vergleichsweise dickwandigen Gehäuse 1 sind zwei Bohrkanäle 113 für Druck­luft und 105 für Meßleitungen vorgesehen. Ferner zeigt die Schnittdarstellung im Kern den Schaftteil 18.2 mit der um diesen drehbar, jedoch nicht achsverschieblich angeordneten hülsenförmigen Schraube 12 mit dem helixförmigen Schrauben­profil 110 und die ebenfalls hülsenförmige, im Gehäuse 1 fest verankerte Mutter 13 mit dem Gegenprofil 109. Zwischen der Schraube 12 und dem Schaftteil 18.2 ist der Freilauf 14 eingebaut. Eine Bezugsebene zur Feststellung einer Dreh­stellung des Gehäuses 1 zu einer Ebene im Raum, beispiels­weise der Horizontalebene, ist mit Y-Y bezeichnet.4 shows a section through the device according to FIG. 1 corresponding to the section plane IV-IV. The same functional elements are designated with the same reference numerals in accordance with FIG. 1. In the comparatively thick-walled housing 1, two drill channels 113 for compressed air and 105 for measuring lines are provided. Furthermore, the sectional view in the core shows the shaft part 18.2 with the sleeve-shaped screw 12 with the helical screw profile 110 which is rotatable about it, but not axially displaceable, and the likewise sleeve-shaped nut 13, firmly anchored in the housing 1, with the counter profile 109. Between the screw 12 and the Shaft part 18.2, the freewheel 14 is installed. A reference plane for determining a rotational position of the housing 1 with respect to a plane in space, for example the horizontal plane, is denoted by YY.

Der erfindungsgemäße Drehantrieb eignet sich nicht nur für lenkbare Rammbohrgeräte, sondern darüber hinaus für alle Geräte mit einem um die Längsachse drehbaren Gehäuseteil oder Werkzeug, beispielsweise mit einer drehbaren Schlag­spitze.The rotary drive according to the invention is suitable not only for steerable ram boring machines, but also for all devices with a housing part or tool which can be rotated about the longitudinal axis, for example with a rotatable impact tip.

Claims (16)

1. Selbstantreibbares Rammbohrgerät, insbesondere für die Herstellung von Erdbohrungen, mit einem an der Vortriebsseite eines zylinderförmigen Gehäuses angeord­neten und von einem Schlagkolben mit Rammschlagimpul­sen beaufschlagbaren Schlagwerkzeug, wobei der Schlag­kolben in pulsierende, translatorische Arbeitshübe antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlag­werkzeug (100) im Gehäuse (1) drehbar um die Rotations­achse (x-x) gelagert ist und mit diesem zusammenwirken­de kinematische Mittel (12, 13, 14) zur Umsetzung ei­ner jedem Schlag des Schlagkolbens (2) folgenden trans­latorischen Bewegung in eine graduelle Drehbewegung sowie Mittel (8, 19, 105, 106) zur Ingangsetzung oder Unterbrechung der Drehbewegung aufweist.1. Self-propelled ram boring machine, in particular for the production of earth bores, with a percussion tool arranged on the propulsion side of a cylindrical housing and acted upon by a percussion piston with ram impact pulses, the percussion piston being drivable in pulsating, translatory working strokes, characterized in that the percussion tool (100) is rotatably mounted in the housing (1) about the axis of rotation (xx) and cooperating kinematic means (12, 13, 14) for converting a translational movement following each stroke of the percussion piston (2) into a gradual rotary movement, as well as means (8, 19 , 105, 106) for starting or interrupting the rotary movement. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlagwerkzeug (100) mit einer Schrägfläche (20) versehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the striking tool (100) is provided with an inclined surface (20). 3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlagwerkzeug (100) wenigstens ein dessen Dreh-Winkelstellung zu einer die Längsachse (x-x) des Gehäuses (1) schneidenden gefhäusefest gedachten Be­zugsebene (y-y) signalisierender Sensor (16) zugeord­net ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the impact tool (100) is assigned at least one of its rotational angular position to a reference plane (yy) signaling sensor (16) intersecting the longitudinal axis (xx) of the housing (1) and intended to be fixed to the housing . 4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Sensor (16) im vorderen Teil des Gehäuses (1) angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor (16) is arranged in the front part of the housing (1). 5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Schlagwerkzeug (100) im wesentlichen als zylinderförmiger Schlagdorn mit einem vorderen in eine Schlagspitze (6) auslaufenden und den Schlag­kopf (7) mit der Schrägfläche (20) tragenden Schaft­teil (18.1) und einem rückwärtigen, eine Aufschlagflä­che (101) aufweisenden Schaftteil (18.2) und dazwi­schen mit einem Bereich vergrößerten Durchmessers in Form eines Kolbens (19) mit einer Kolbenringfläche (108) ausgebildet ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the striking tool (100) substantially as a cylindrical striking mandrel with a front in a striking tip (6) and the striking head (7) with the inclined surface (20) supporting shaft part ( 18.1) and a rear shaft part (18.2) having an impact surface (101) and in between with a region of enlarged diameter in the form of a piston (19) with a piston ring surface (108). 6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­zeichnet, daß ein Schaftteil (18.2) des Schlagwerkzeu­ges (100) eine in Richtung der Rotationsachse (x-x) am Schaftteil (18.2) unverschiebbar, jedoch drehbar angeordnete hülsenförmige Schraube (12) mit steilgän­gigem Bewegungsgewinde (109) im Eingriff mit einer im Gehäuse (1) verankerten und mit kompatiblem Steil­gewinde (110) ausgebildeten ringförmigen Mutter (13) aufweist, und daß zwischen dem Schaftteil (18.2) und der Schraube (12) ein Freilauf (14) angeordnet ist.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a shaft part (18.2) of the striking tool (100) in the direction of the axis of rotation (xx) on the shaft part (18.2) immovable, but rotatably arranged sleeve-shaped screw (12) with steep Movement thread (109) in engagement with an annular nut (13) anchored in the housing (1) and designed with a compatible steep thread (110), and that a free-wheel (14) is arranged between the shaft part (18.2) and the screw (12) . 7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Kolben (19) und eine im Gehäuse (1) angeordnete zylinderförmige Hülse (8) als Kolben/Zylin­der-Einheit zusammenwirkend ausgebildet und angeordnet sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the piston (19) and a cylindrical sleeve (8) arranged in the housing (1) are designed and arranged to cooperate as a piston / cylinder unit. 8. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Arbeitsraum (106) der Kolben/Zylin­der-Einheit über in der Wandung (1.1) des Gehäuses (1) achsparallel verlaufende und als Druckluftkanäle ausgebildete Bohrungen (105) mit einer Druckluftquelle verbindbar ist.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the working space (106) of the piston / cylinder unit in the wall (1.1) of the housing (1) axially parallel and designed as compressed air channels bores (105) with a Compressed air source is connectable. 9. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Sensor (16) zur Bestimmung der Win­kelstellung des Schlagwerkzeuges (100) zu einer gehäu­sefest gedachten Gehäuselängsschnittebene (y-y) einen induktiven Geber mit wenigstens zwei am Umfangsbereich des Schaftteils (18.1) zu diesem berührungslos und in gleichen Umfangsabständen im Gehäuse (1) angeordne­ten Induktionsspulen (16.1, 16.2) sowie mit einem mit diesen zusammenwirkenden, als Exzenter (103) ausge­bildeten Bereich des Schaftteils (18.1) aufweist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sensor (16) for determining the angular position of the striking tool (100) to a housing-fixed longitudinal section plane (yy) an inductive transmitter with at least two on the peripheral region of the shaft part (18.1) has induction coils (16.1, 16.2) arranged in a contactless manner and at equal circumferential intervals in the housing (1) and with an area of the shaft part (18.1) which interacts with them and is designed as an eccentric (103). 10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Schaftteil (18.1) im Bereich seiner Spitze (6) eine Bohrung (111) zur Aufnahme eines Peil­senders aufweist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shaft part (18.1) in the region of its tip (6) has a bore (111) for receiving a DF transmitter. 11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge­kennzeichnet, daß dieses zur Bestimmung einer Winkel­stellung des Gehäuses (1), gemessen an der Neigung einer gehäusefest gedachten Längsschnittebene (y-y) zu einer Vergleichsebene im Raum, beispielsweise der Horizontalebene, einen am Gehäuse (1) drehfest ange­brachten Inklinator, wie z.B. einen torsionssteifen Draht, aufweist.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that this for determining an angular position of the housing (1), measured on the inclination of a longitudinal section plane (yy) intended for the housing. to a comparison plane in space, for example the horizontal plane, has an inclinator, such as a torsionally rigid wire, attached to the housing (1) in a rotationally fixed manner. 12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge­kennzeichnet, daß es unter Bildung einer horizontalen Bohranlage mit einem Bohrgestänge (28) als Steuerein­richtung (29) vor Kopf angeordnet und mit diesem dreh­fest verbunden ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that it is arranged in front of the head to form a horizontal drilling system with a drill pipe (28) as a control device (29) and is connected to this in a rotationally fixed manner. 13. Gerät nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß es zur Verstärkung seiner Vortriebs- und Bohrlei­stung über das Bohrgestänge (28) mit einer dieses nach­drückenden Vorschubeinrichtung (31) in kraftschlüs­siger Verbindung steht.13. Apparatus according to claim 1 to 12, characterized in that it is in a non-positive connection to reinforce its propulsion and drilling performance via the drill pipe (28) with a pushing this pushing device (31). 14. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Vorschubeinrichtung (31) mit einem Gestänge-Drehantrieb (35) zusammenwirkend ausgebildet ist.14. Device according to claims 1 to 13, characterized in that the feed device (31) with a linkage rotary drive (35) is designed to cooperate. 15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Schlagwerkzeug (100) axial be­weglich in dem Gehäuse (1) gelagert ist.15. Device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the striking tool (100) is axially movable in the housing (1). 16. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Mittel (8, 19, 105, 106) zum Ingangsetzen oder Unterbrechen der Drehbewegung des Schlagwerkzeugs pneumatisch ansteuerbar sind.16. Device according to one of claims 1 to 15, characterized in that the means (8, 19, 105, 106) for starting or interrupting the rotary movement of the striking tool can be controlled pneumatically.
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