EP0789129B1 - Self-propelled boring ram - Google Patents

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EP0789129B1
EP0789129B1 EP96113139A EP96113139A EP0789129B1 EP 0789129 B1 EP0789129 B1 EP 0789129B1 EP 96113139 A EP96113139 A EP 96113139A EP 96113139 A EP96113139 A EP 96113139A EP 0789129 B1 EP0789129 B1 EP 0789129B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control
boring device
ram boring
control sleeve
sleeve
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.)
Expired - Lifetime
Application number
EP96113139A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0789129A2 (en
EP0789129A3 (en
Inventor
Gerhard Balve
Franz-Josef Püttmann
Alfons Hesse
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Tracto Technik GmbH and Co KG filed Critical Tracto Technik GmbH and Co KG
Publication of EP0789129A2 publication Critical patent/EP0789129A2/en
Publication of EP0789129A3 publication Critical patent/EP0789129A3/en
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Publication of EP0789129B1 publication Critical patent/EP0789129B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • 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

  • Ram rigs of this type have become trenchless Laying cables in the ground or in the case of destructive Extraordinary replacement of underground pipelines reliable; they need to be reversed, for example To be able to produce blind holes or a through an insurmountable obstacle held up by the ground not having to dig out, but in reverse operation move out of the hole he has already made to be able to.
  • control sleeve Inside the control sleeve is between one Stop of the stepped tube for the supply of working air on the one hand and a collar of the control sleeve on the other a return spring that works in conjunction with over an axially parallel channel of control air supplied Control sleeve against the pressure of the working air in the Working area of the percussion piston in its forward position holds.
  • the axially movable control sleeve also has permanent Sliding contact with the inner wall of the piston. With increased Friction, as caused by pollution or If optimal lubrication does not occur, the control move back and forth because of the low reversing forces not sufficient to fix the bush axially. The same problem occurs when a self-propelled Ram drilling machine when walking through different soil layers in the Soil strained or bent.
  • control channel consists of two concentric tubes, making it radial more space is needed than if the control air is through one or more radial Drilling is supplied. This is a big one, especially for smaller devices Disadvantage, since there is hardly any space for exhaust air and supply air ducts.
  • the invention is based on the problem, in particular to avoid the disadvantages, which result from the fact that the control sleeve and the jacket of the Schtagkolben work area to be in direct contact with each other.
  • the invention proposes a ram boring machine, with a axially movable in a housing, reversible from flow to return Percussion piston with a radial working openings and a Control sleeve guided into the work space and fixed to the housing.
  • the annulus and the control sleeve can with corresponding stops be provided, the at least one of the two working positions of the control box determine.
  • the inner tube, the outer tube and the control sleeve can with each other in groups in the case of forward or reverse corresponding radial control openings his.
  • the Control sleeve under the influence of a compression spring and / or a control air line in the annular space in front of the control sleeve open in the form of a control air duct.
  • a compression spring and / or a control air line in the annular space in front of the control sleeve open in the form of a control air duct.
  • control air and the spring can also be the same Possess direction of action.
  • the Control air duct in a pressure chamber of the control sleeve and the control box is adjusted using the Control air and the compression spring on the one hand and with the help into another pressure chamber of the control sleeve incoming working air.
  • control air line runs through the guide tube 8
  • the working air or compressed air for the percussion piston instead the control air effective. If the tax can under the influence of the control air in its return position then the working air holds the Control box in the event of a leak in this position. is the control air line is depressurized and is located Control box in its forward position, then presses Working air the control box automatically in the event of a leak to its return position and the device moves from the ground.
  • the ram boring machine consists of a cylindrical housing 1 with a striking tip 2 and one with radial Control openings 3 provided percussion piston 4, in the rear part is a rear work space 5.
  • a stop ring 6 In the rear part of the housing 1 is a stop ring 6 with axially parallel ventilation openings 7 built-in.
  • the stop ring 6 projects through a guide tube 8, on the one hand with a work or not shown Compressed air hose is connected and on the other hand with its front end in the working space 5 of the percussion piston 4 dips.
  • the guide tube 8 consists of a Inner tube 9 and a shorter outer tube 10, between which is an annular space 11 with one in the work space 5 opening bore 12, for example one End bore is located.
  • the inner tube 9 has one or several radial control openings 13 and the outer tube radial Control openings 14.
  • In the annular space 11 is one axially adjustable control sleeve 15 out between the and a stop on the inner tube 9 is a compression spring 16 extends.
  • the control sleeve 15 has radial control openings 17 and a front, via the control opening 13 with the compressed air-carrying inner tube 9 related Pressure chamber 18 and a pressure chamber 19, which have a Control air line in the form of a control air duct 20 in the inner tube wall and a valve, not shown is connected to a control air source. Furthermore the control sleeve has a stop edge 21 and an inner stop collar 22 while the inner tube 9 is provided with a stop collar 23.
  • the Outer tube is also with an external recess 24 provided.
  • the rear pressure chamber 19 of the control sleeve 15 is vented and moves the over the bore 12 in front of the control sleeve and in the front pressure chamber 18 and in Working space 5 pending compressed air the control bushing 15 against the force of the compression spring 16 in the return position (Fig. 3).
  • the radial ones are aligned Control openings 13, 14, 17 of the inner and outer tubes 9.10 and the control box 15 with the result that about these control openings even then compressed air in the front working space arrives when the radial Control openings 3 of the percussion piston 4 in the area of Recess 24 are located.
  • control channel 20 into the pressure chamber 19 of the control sleeve 15 arrives, it moves under against the influence of the compression spring 16 and the control air the effect of in the front pressure chamber 18 and over the end bore 12 in the annular space 11 in front of the control sleeve Coming compressed air in the direction of advance until the stop edge 21 hits the outer tube 10 and the Forward position (Fig. 2) is reached.
  • the outer tube has an additional recess 30 with radial control openings 31, while the control sleeve 27 with a inward facing stop ring 32 and additional rear control openings 33 is provided, which in the open rear part of the annular space 11.
  • the radial bore 28 serves to keep the pressure chamber 34 running with the operating compressed air of the ram boring machine Food. Thereby, the pressure chamber 35 causes that if the control air duct 25 is vented, the control sleeve 27 is pushed into the return position.
  • the active surface in chamber 34 that is pressurized with compressed air is smaller than that of the chamber 35, which only causes a shift becomes possible. This reversal works without a compression spring 16 purely pneumatic.
  • the two exemplary embodiments differ in this from each other that in the embodiment of the 1 to 3, the control air and the compression spring 23 in work in the same direction and accordingly the control box 15 in the forward position during the advance (Fig. 1, 2) and during the return in their rear position (Fig. 3).
  • the control air acts in the exemplary embodiment 4, 5 opposite to the direction of the ram boring machine, so that the control sleeve 27 during Forward in their rearward position (Fig. 4) and during the rewind in its forward position (Fig. 5) is located.
  • the movement reversal of the ram drill causes a control air valve actuated and one opposite the percussion piston encapsulated control box from one to the other Working position is moved.
  • FIGS. 6 and 7 differs from the reversal of FIGS. 5 and 6 in that the control air through a control air hose running in the inner tube 9 36 enters the pressure chamber 35. Furthermore the control sleeve 37 has only front control openings 17, while the control sleeve 27 front control openings 17 and rear control openings 33 has. The Elimination of the rear control openings 33 leads to the fact that the control sleeve 37 when running backwards in the rear (Fig. 6) and when running forward in the front working position (Fig. 7). Because in the event of a leak in the control air hose 36 this under the influence of Working or compressed air in the inner tube 9 is moving the control sleeve 37 always in his leak Return position.

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Abstract

The invention relates to an automatically driven pile-driver drilling device for drilling into the earth with a percussion piston moving axially inside a casing, driven by a pressure medium and changeable from a forward stroke to a backstroke, with a working space having radial control openings, a guide pipe with radial control openings extending into the working space and forming a rigid part of the housing, and a control box guided into an annular chamber of the guide tube and axially adjustable in a spring-pneumatic manner.

Description

Zum Herstellen von Bohrungen im Erdreich oder zum zerstörenden Ersetzen erdverlegter Rohrleitungen kommen Rammbohrgeräte mit einem im Gerät angeordneten hin- und herbeweglichen Schlagkolben zur Verwendung.For drilling holes in the ground or for destructive Replace underground pipelines Ram drilling rigs with a back and forth arranged in the device Movable percussion piston for use.

Rammbohrgeräte dieser Art haben sich zum grabenlosen Verlegen von Leitungen im Erdreich oder beim zerstörenden Ersetzen erdverlegter Rohrleitungen außerordentlich bewährt; sie bedürfen einer Umsteuerung, um beispielsweise Blindbohrungen herstellen zu können oder ein durch ein unüberwindbares Bodenhindernis aufgehaltenes Gerät nicht ausgraben zu müssen, sondern im Rückwärtsbetrieb aus der von ihm bereits geschaffenen Erdbohrung herausbewegen zu können.Ram rigs of this type have become trenchless Laying cables in the ground or in the case of destructive Extraordinary replacement of underground pipelines reliable; they need to be reversed, for example To be able to produce blind holes or a through an insurmountable obstacle held up by the ground not having to dig out, but in reverse operation move out of the hole he has already made to be able to.

Für die Umsteuerung sind zahlreiche Systeme bekannt, die sämtlich darauf beruhen, die Schlagenergie des im Gerätegehäuse axial beweglichen Schlagkolbens nicht in Vortriebsrichtung in das Gerätegehäuse einzuleiten, sondern in der Gegenrichtung mit Hilfe eines rückwärtigen Gehäuseanschlags für den Schlagkolben. Dies geschieht auf einfache Weise dadurch, daß durch Verstellen eines Steuerschiebers im Gerätegehäuse diejenigen Steuerkanten axial verlegt werden, die den Zeitpunkt des Entlüftens des vor dem Schlagkolben im Bereich der Gerätespitze befindlichen Arbeitsraumes bestimmen. Die betreffenden Steuerkanten werden dabei entgegen der Vortriebsrichtung verlegt, so daß der Arbeitsraum zu einem späteren Zeitpunkt entlüftet wird und demgemäß der Schlagkolben mit seiner rückwärtigen Stirnfläche auf einen gehäusefesten Anschlag trifft.Numerous systems are known for the reversal all based on the impact energy of the in the device housing axially movable percussion piston not in the direction of advance into the device housing, but in the opposite direction using a rear housing stop for the percussion piston. This happens on simple way that by adjusting a Control spool in the device housing those control edges be laid axially, which is the time of venting in front of the percussion piston in the area of the device tip determine the work area. The concerned Control edges are opposite to the direction of advance relocated so that the work space to a later Time is vented and accordingly the percussion piston with its rear end face on a housing-fixed Attack hits.

Ausbildung und Betriebsweise des Steuerschiebers sind in der Praxis außerordentlich unterschiedlich. So beschreibt die europäische Patentschrift 0 484 839 beispielsweise ein Rammbohrgerät mit einem in einen hinteren Arbeitsraum des Schlagkolbens ragenden gehäusefesten Stufenrohr, auf dem eine Steuerhülse axial verstellbar gelagert ist. Zwischen der Steuerhülse und der Gehäusewandung ist der Schlagkolben mit seinem den hinteren Arbeitsraum umgebenden Mantel axial geführt.Training and operation of the spool are in in practice extremely different. So describes European Patent 0 484 839, for example a ram boring machine with one in a rear Working area of the percussion piston protruding from the housing Stepped tube on which a control sleeve is axially adjustable is stored. Between the control sleeve and the Housing wall is the percussion piston with its the rear Axially guided jacket surrounding the work area.

Im Inneren der Steuerhülse befindet sich zwischen einem Anschlag des Stufenrohrs für die Zufuhr der Arbeitsluft einerseits und einem Kragen der Steuerhülse andererseits eine Rückstellfeder, die im Zusammenwirken mit über einen achsparallelen Kanal zugeführter Steuerluft die Steuerhülse entgegen dem Druck der Arbeitsluft im Arbeitsraum des Schlagkolbens in ihrer Vorlaufstellung hält. Inside the control sleeve is between one Stop of the stepped tube for the supply of working air on the one hand and a collar of the control sleeve on the other a return spring that works in conjunction with over an axially parallel channel of control air supplied Control sleeve against the pressure of the working air in the Working area of the percussion piston in its forward position holds.

Wird das Innere der Steuerhülse entlüftet, dann übersteigt die aus der Arbeitsluft im Arbeitsraum des Schlagkolbens resultierende Kraft die ihr entgegengerichtete Federkraft mit der Folge, daß die Arbeitsluft die Steuerhülse unter Zusammendrücken der Feder in ihre rückwärtige bzw. Rücklaufstellung bewegt, aus der sie mit Hilfe der Steuerluft und der Rückstellfeder wieder in ihre Vorlaufstellung zurückgebracht werden kann.If the inside of the control sleeve is vented, then exceeds from the working air in the work area of the Striking piston resulting force the opposite Spring force with the result that the working air the control sleeve while compressing the spring into it backward or reverse position from which it moves with the help of the control air and the return spring can be returned to their forward position.

Als nachteilig erweist sich bei dieser Umsteuerung die Tatsache, daß der Schlagkolben unmittelbar auf der Steuerhülse geführt ist und daß sich die Rückstellfeder im Inneren der Steuerhülse befindet, deren geringster Durchmesser daher von dem Durchmesser der Rückstellfeder bestimmt wird. Das setzt dem Außendurchmesser des Rammbohrgeräts eine entsprechende untere Grenze. Ein weiteres Problem ergibt sich, wenn die Feder in der Rücklaufposition bricht, was bei der starken dynamischen Belastung und dem geringen Platz leicht der Fall sein kann, ist ein Umsteuern über die Druckluft in die Vorlaufposition nicht mehr möglich. Bricht die Feder andererseits in der Vorlaufposition, schaltet sich der Vorlauf automatisch in den Rücklauf um, ohne daß sich dies von außen verhindern läßt.This turns out to be disadvantageous Fact that the percussion piston is directly on the control sleeve is guided and that the return spring in Inside the control sleeve, the smallest Diameter therefore from the diameter of the return spring is determined. That sets the outside diameter of the Ram boring machine a corresponding lower limit. On Another problem arises when the spring in the Rewind position breaks what the strong dynamic Load and the small space can easily be the case can, is a reversal via the compressed air in the Lead position no longer possible. On the other hand, breaks the spring in the forward position, the turns on Forward automatically into the return without changing can prevent this from the outside.

Die axial bewegliche Steuerbüchse hat zudem ständigen Gleitkontakt mit der Innenwandung des Kolbens. Bei erhöhter Reibung, wie sie durch Verschmutzung oder bei nicht optimaler Schmierung auftritt, kann sich die Steuerbüchse hin und her bewegen, da die geringen Umsteuerkräfte nicht ausreichen die Büchse axial zu fixieren. Das gleiche Problem tritt auf, wenn sich ein selbstgetriebenes Rammbohrgerät beim Durchlaufen unterschiedlicher Bodenschichten im Erdreich verspannt bzw. verbiegt.The axially movable control sleeve also has permanent Sliding contact with the inner wall of the piston. With increased Friction, as caused by pollution or If optimal lubrication does not occur, the control move back and forth because of the low reversing forces not sufficient to fix the bush axially. The same problem occurs when a self-propelled Ram drilling machine when walking through different soil layers in the Soil strained or bent.

Schließlich besteht der Steuerkanal aus zwei konzentrischen Rohren, wodurch radial mehr Platz notwendig ist, als wenn die Steuerluft durch eine oder mehrere radiale Bohrungen zugeführt wird. Besonders bei kleineren Geräten ist dies ein großer Nachteil, da kaum Platz für Abluft und Zuluftkanäle vorhanden ist.Finally, the control channel consists of two concentric tubes, making it radial more space is needed than if the control air is through one or more radial Drilling is supplied. This is a big one, especially for smaller devices Disadvantage, since there is hardly any space for exhaust air and supply air ducts.

Des weiteren ist aus der US-Patentschrift 4 683 960 ein Rammbohrgerät mit einem in einem Gehäuse axial beweglichen, von Vorlauf auf Rücklauf umsteuerbaren Schlagkolben mit einem radiale Steueröffnungen aufweisenden Arbeitsraum und einem in den Arbeitsraum eintauchenden gehäusefesten Führungsrohr mit mindestens einer radialen Steueröffnung bekannt, bei dem im Ringraum des gehäusefesten, im vorderen Teil aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Anschlußstück in Gestalt eines Führungsrohrs eine verschiebbare Steuerbüchse bzw. eine zylindrische Hülse angeordnet ist. Diese Hülse ist zwar auf einem Innenrohr geführt, jedoch von einem ringförmigen Kanal umgeben, über den in der Rücklaufstellung radiale Steueröffnungen im Innen- und im Außenrohr des Führungsrohrs miteinander kommunizieren.Furthermore, from US Pat. No. 4,683,960 a ram boring machine with an in a housing axially movable percussion piston reversible from flow to return with a work space with radial control openings and an in housing-fixed guide tube immersing the working area with at least one radial control opening is known, in which in the annulus of the housing, in the front Part consisting of two concentric tubes in the shape of a Guide tube a slidable control sleeve or a cylindrical sleeve arranged is. This sleeve is guided on an inner tube, but from an annular one Surround channel, over the radial control openings in the return position Communicate with each other in the inner and outer tube of the guide tube.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, insbesondere die Nachteile zu vermieden, die sich daraus ergeben, daß die Steuerhülse und der Mantel des Schtagkolbenarbeitsraums in direkter Berührung miteinander stehen.The invention is based on the problem, in particular to avoid the disadvantages, which result from the fact that the control sleeve and the jacket of the Schtagkolben work area to be in direct contact with each other.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Rammbohrgerät vor, mit einem in einem Gehäuse axial beweglichen, von Vorlauf auf Rücklauf umsteuerbaren Schlagkolben mit einem radiale Steueröffnungen aufweisenden Arbeitsraum und einem in den Arbeitsraum eintauchenden gehäusefesten Führungsrohr geführten Steuerbüchse. Der Ringraum und die Steuerbüchse können mit korrespondierenden Anschlägen versehen sein, die mindestens eine der beiden Arbeitsstellungen der Steuerbüchse bestimmen. To achieve this object, the invention proposes a ram boring machine, with a axially movable in a housing, reversible from flow to return Percussion piston with a radial working openings and a Control sleeve guided into the work space and fixed to the housing. The annulus and the control sleeve can with corresponding stops be provided, the at least one of the two working positions of the control box determine.

Das Innenrohr, das Außenrohr und die Steuerbüchse können mit bei Vorlauf oder Rücklauf gruppenweise miteinander korrespondierenden radialen Steueröffnungen versehen sein.The inner tube, the outer tube and the control sleeve can with each other in groups in the case of forward or reverse corresponding radial control openings his.

Um die Steuerhülse in die eine ihrer beiden Arbeitsstellungen zu bewegen bzw. dort zu halten, kann die Steuerbüchse unter dem Einfluß einer Druckfeder stehen und/oder in den Ringraum vor der Steuerbüchse eine Steuerluftleitung in Gestalt eines Steuerluftkanals münden. Sind die Wirkungsrichtungen der Druckfeder und der Steuerluft einander entgegengesetzt, dann läßt sich die Steuerbüchse mit Hilfe der Steuerluft entgegen der Druckfeder verstellen, die dann als Rückstellfeder für die Steuerbüchse arbeitet, wenn keine Steuerluft mehr wirksam ist.Around the control sleeve in one of its two working positions to move or hold there, the Control sleeve under the influence of a compression spring and / or a control air line in the annular space in front of the control sleeve open in the form of a control air duct. Are the directions of action of the compression spring and the control air opposed to each other, then the Control bush with the help of the control air against the Adjust the compression spring, which then acts as a return spring for the control sleeve works when there is no more control air is effective.

Die Steuerluft und die Feder können jedoch auch dieselbe Wirkungsrichtung besitzen. In diesem Falle mündet der Steuerluftkanal in eine Druckkammer der Steuerbüchse und geschieht das Verstellen der Steuerbüchse mit Hilfe der Steuerluft und der Druckfeder einerseits sowie mit Hilfe der in eine andere Druckkammer der Steuerhülse eintretenden Arbeitsluft.However, the control air and the spring can also be the same Possess direction of action. In this case, the Control air duct in a pressure chamber of the control sleeve and the control box is adjusted using the Control air and the compression spring on the one hand and with the help into another pressure chamber of the control sleeve incoming working air.

Verläuft die Steuerluftleitung durch das Führungsrohr 8, dann ist im Falle eines Lecks in der Steuerluftleitung die Arbeitsluft bzw. Druckluft für den Schlagkolben anstelle der Steuerluft wirksam. Wenn sich die Steuerbüchse unter dem Einfluß der Steuerluft in ihrer Rücklaufstellung befindet, dann hält die Arbeitsluft die Steuerbüchse im Falle eines Lecks in dieser Stellung. Ist die Steuerluftleitung druckfrei und befindet sich die Steuerbüchse in ihrer Vorlaufstellung, dann drückt die Arbeitsluft die Steuerbüchse im Falle eines Lecks automatisch in ihre Rücklaufstellung und bewegt sich das Gerät aus dem Erdreich.If the control air line runs through the guide tube 8, then in the event of a leak in the control air line the working air or compressed air for the percussion piston instead the control air effective. If the tax can under the influence of the control air in its return position then the working air holds the Control box in the event of a leak in this position. is the control air line is depressurized and is located Control box in its forward position, then presses Working air the control box automatically in the event of a leak to its return position and the device moves from the ground.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des näheren erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1
eine Umsteuerung, bei der die Wirkungsrichtungen der Steuerluft und der Druckfeder in die gleiche Richtung gehen und sich die Steuerbüchse in ihrer Vorlaufstellung befindet,
Fig. 2
eine vergrößerte Darstellung des rückwärtigen Teils des Rammbohrgeräts ähnlich Fig. 1 mit dem vorderen Teil des Führungsrohrs und der Steuerbüchse in ihrer Vorlaufstellung,
Fig. 3
eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit der Steuerbüchse in ihrer Rücklaufstellung,
Fig. 4
eine erfindungsgemäße Umsteuerung mit einer einerseits mittels Steuerdruckluft und andererseits von Betriebsdruckluft beaufschlagten Steuerbüchse in ihrer Vorlaufstellung und
Fig. 5
eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung, jedoch mit der Steuerbüchse in ihrer Rücklaufstellung,
Fig. 6
eine Umsteuerung, die sich im Falle eines Steuerluftausfalls immer in der dargestellten Rücklaufstellung befindet und
Fig. 7
die Umsteuerung der Fig. 6 in der Vorlaufstellung.
The invention is explained below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Show in the drawing
Fig. 1
reversing, in which the directions of action of the control air and the compression spring go in the same direction and the control sleeve is in its forward position,
Fig. 2
2 shows an enlarged illustration of the rear part of the ram boring machine similar to FIG. 1 with the front part of the guide tube and the control sleeve in their forward position,
Fig. 3
2, but with the control sleeve in its return position,
Fig. 4
a reversal according to the invention with a control bushing on the one hand by means of control compressed air and on the other hand by operating compressed air in its forward position and
Fig. 5
4, but with the control sleeve in its return position,
Fig. 6
a reversal, which is always in the return position shown in the event of a control air failure and
Fig. 7
the reversal of Fig. 6 in the forward position.

Das Rammbohrgerät besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 1 mit einer Schlagspitze 2 und einem mit radialen Steueröffnungen 3 versehenen Schlagkolben 4, in dessen rückwärtigem Teil sich ein hinterer Arbeitsraum 5 befindet. In den rückwärtigen Teil des Gehäuses 1 ist ein Anschlagring 6 mit achsparallelen Entlüftungsöffnungen 7 eingebaut.The ram boring machine consists of a cylindrical housing 1 with a striking tip 2 and one with radial Control openings 3 provided percussion piston 4, in the rear part is a rear work space 5. In the rear part of the housing 1 is a stop ring 6 with axially parallel ventilation openings 7 built-in.

Den Anschlagring 6 durchragt ein Führungsrohr 8, das einerseits mit einem nicht dargestellten Arbeits- bzw. Druckluftschlauch verbunden ist und andererseits mit seinem vorderen Ende in den Arbeitsraum 5 des Schlagkolbens 4 eintaucht. Das Führungsrohr 8 besteht aus einem Innenrohr 9 und einem kürzeren Außenrohr 10, zwischen denen sich ein Ringraum 11 mit einer in den Arbeitsraum 5 mündenden Bohrung 12, beispielsweise eine Stirnbohrung befindet. Das Innenrohr 9 besitzt eine oder mehrere radiale Steueröffnungen 13 und das Außenrohr radiale Steueröffnungen 14. In dem Ringraum 11 ist eine axial verstellbare Steuerbüchse 15 geführt, zwischen der und einem Anschlag am Innenrohr 9 sich eine Druckfeder 16 erstreckt.The stop ring 6 projects through a guide tube 8, on the one hand with a work or not shown Compressed air hose is connected and on the other hand with its front end in the working space 5 of the percussion piston 4 dips. The guide tube 8 consists of a Inner tube 9 and a shorter outer tube 10, between which is an annular space 11 with one in the work space 5 opening bore 12, for example one End bore is located. The inner tube 9 has one or several radial control openings 13 and the outer tube radial Control openings 14. In the annular space 11 is one axially adjustable control sleeve 15 out between the and a stop on the inner tube 9 is a compression spring 16 extends.

Die Steuerbüchse 15 besitzt radiale Steueröffnungen 17 sowie eine vordere, über die Steueröffnung 13 mit dem druckluftführenden Innenrohr 9 in Verbindung stehende Druckkammer 18 und eine Druckkammer 19, die über eine Steuerluftleitung in Gestalt eines Steuerluftkanals 20 in der Innenrohrwandung und ein nicht dargestelltes Ventil mit einer Steuerluftquelle verbunden ist. Des weiteren besitzt die Steuerbüchse eine Anschlagkante 21 und einen innenliegenden Anschlagkragen 22, während das Innenrohr 9 mit einem Anschlagbund 23 versehen ist. Das Außenrohr ist des weiteren mit einer äußeren Eindrehung 24 versehen.The control sleeve 15 has radial control openings 17 and a front, via the control opening 13 with the compressed air-carrying inner tube 9 related Pressure chamber 18 and a pressure chamber 19, which have a Control air line in the form of a control air duct 20 in the inner tube wall and a valve, not shown is connected to a control air source. Furthermore the control sleeve has a stop edge 21 and an inner stop collar 22 while the inner tube 9 is provided with a stop collar 23. The Outer tube is also with an external recess 24 provided.

In der Vorlaufstellung (Fig. 2) strömt die über einen Schlauch zugeführte Druckluft durch das Innenrohr 9 in den hinteren Arbeitsraum 5 des Schlagkolbens 4 und gelangt über dessen Steueröffnungen 3 in den zwischen der Schlagspitze und dem Schlagkolben befindlichen vorderen Arbeitsraum mit Folge, daß der Schlagkolben nach rückwärts bzw. in -Richtung auf den Anschlagring 6 verschoben wird, bis seine Steueröffnungen 3 die Anschlagkante 21 überfahren und demgemäß der vordere Arbeitsraum schlagartig entlüftet wird und sich die Bewegungsrichtung des Schlagkolbens 4 unter dem Einfluß der durch das Führungsrohr 8 in den Arbeitsraum 5 einströmenden Druckluft umkehrt, um schließlich seine Energie beim Auftreffen auf die Schlagspitze 2 abzugeben. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, wie die Steuerbüchse 15 unter dem Einfluß der Druckfeder 16 und der über den Kanal 20 in ihre hintere Druckkammer 19 zugeführten Steuerluft in ihrer Vorlaufstellung (Fig. 2) verbleibt.In the forward position (Fig. 2) flows over one Compressed air supplied to the hose through the inner tube 9 in the rear working space 5 of the percussion piston 4 and arrives via the control openings 3 in the between the Percussion tip and the percussion piston located front Working space with the consequence that the percussion piston backwards or moved in the direction of the stop ring 6 until its control openings 3 stop edge 21st run over and accordingly the front work area is suddenly vented and the direction of movement of the percussion piston 4 under the influence of the Guide tube 8 flowing into the working space 5 Compressed air finally reverses its energy when To hit the tip 2. This The game repeats itself as long as the control box 15 under the influence of the compression spring 16 and over the channel 20 fed into their rear pressure chamber 19 control air remains in its forward position (Fig. 2).

Um die Bewegungsrichtung des Rammbohrgeräts umzukehren, wird die hintere Druckkammer 19 der Steuerbüchse 15 entlüftet und bewegt die über die Bohrung 12 vor der Steuerbüchse und die in der vorderen Druckkammer 18 und im Arbeitsraum 5 anstehende Druckluft die Steuerbüchse 15 gegen die Kraft der Druckfeder 16 in die Rücklaufstellung (Fig. 3). In dieser Stellung fluchten die radialen Steueröffnungen 13,14,17 des Innen- und des Außenrohrs 9,10 sowie der Steuerbüchse 15 mit der Folge, daß über diese Steueröffnungen auch dann noch Druckluft in den vorderen Arbeitsraum gelangt, wenn sich die radialen Steueröffnungen 3 des Schlagkolbens 4 im Bereich der Eindrehung 24 befinden. Dementsprechend länger wird die Schlagkolbenstirnfläche mit Druckluft beaufschlagt, bis schließlich seine Steueröffnungen 3 die Anschlagkante 21 überfahren und die Druckluft aus dem vorderen Arbeitsraum über den das Führungsrohr 8 umgebenden Ringraum hinter der Steuerbüchse und die Entlüftungsbohrungen 7 abströmen kann und der Schlagkolben mit seiner rückwärtigen Stirnfläche auf den Anschlagring 6 trifft, um hier seine Schlagenergie abzugeben.To reverse the direction of movement of the ram boring machine, the rear pressure chamber 19 of the control sleeve 15 is vented and moves the over the bore 12 in front of the control sleeve and in the front pressure chamber 18 and in Working space 5 pending compressed air the control bushing 15 against the force of the compression spring 16 in the return position (Fig. 3). In this position the radial ones are aligned Control openings 13, 14, 17 of the inner and outer tubes 9.10 and the control box 15 with the result that about these control openings even then compressed air in the front working space arrives when the radial Control openings 3 of the percussion piston 4 in the area of Recess 24 are located. Accordingly, the Compressed air applied to the face of the piston, until finally its control openings 3 the stop edge 21st run over and the compressed air from the front work area over the annular space surrounding the guide tube 8 behind the control sleeve and the ventilation holes 7 can flow out and the percussion piston with its rear End face on the stop ring 6 to here to give up his impact energy.

Sobald über den Kanal 20 Steuerluft in die Druckkammer 19 der Steuerbüchse 15 gelangt, bewegt sich diese unter dem Einfluß der Druckfeder 16 und der Steuerluft gegen die Wirkung der in der vorderen Druckkammer 18 und über die Stirnbohrung 12 im Ringraum 11 vor der Steuerbüchse anstehende Druckluft solange in Vortriebsrichtung, bis die Anschlagkante 21 auf das Außenrohr 10 trifft und die Vorlaufstellung (Fig. 2) erreicht ist.As soon as via control channel 20 into the pressure chamber 19 of the control sleeve 15 arrives, it moves under against the influence of the compression spring 16 and the control air the effect of in the front pressure chamber 18 and over the end bore 12 in the annular space 11 in front of the control sleeve Coming compressed air in the direction of advance until the stop edge 21 hits the outer tube 10 and the Forward position (Fig. 2) is reached.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 reicht bei der Umsteuerung nach den Fig. 4, 5 ein Steuerluftkanal 25 mit einer Austrittsöffnung 26 bis in eine vor einer Steuerbüchse 27 befindliche Druckkammer 35 im vorderen Teil des Ringraums 11 und ist das Innenrohr 9 mit einer Radialbohrung 28 sowie einem als Anschlag fungierenden Bund 29 versehen. Das Außenrohr besitzt eine zusätzliche Ausdrehung 30 mit radialen Steueröffnungen 31, während die Steuerbüchse 27 mit einem nach innen weisenden Anschlagring 32 sowie zusätzlichen hinteren Steueröffnungen 33 versehen ist, die in den rückwärtigen Teil des Ringraums 11 münden.In contrast to the embodiment of FIGS. 1 to 3 is sufficient for the reversal according to FIGS. 4, 5 Control air duct 25 with an outlet opening 26 in a pressure chamber located in front of a control sleeve 27 35 in the front part of the annular space 11 and is the inner tube 9 with a radial bore 28 and one as a stop acting collar 29 provided. The outer tube has an additional recess 30 with radial control openings 31, while the control sleeve 27 with a inward facing stop ring 32 and additional rear control openings 33 is provided, which in the open rear part of the annular space 11.

In der Vorlaufstellung (Fig. 4) wird der Arbeitsraum vor dem Schlagkolben 4 dann schlagartig entlüftet, wenn die Steueröffnungen 3 des Schlagkolbens 5 in den Bereich der hinteren Ausdrehung 30 des Außenrohrs 10 gelangen und die Druckluft aus dem vorderen Arbeitsraum über die Steueröffnungen 3, 31, 33 sowie den hinteren Teil des Ringraums 11 abströmen kann und sich die Bewegungsrichtung des Schlagkolbens unter dem Einfluß des Druckaufbaus in dem hinteren Arbeitsraum 5 umkehrt.In the forward position (Fig. 4) the work area is in front the percussion piston 4 then vented suddenly when the Control openings 3 of the percussion piston 5 in the area of rear turn 30 of the outer tube 10 and the compressed air from the front work area via the Control openings 3, 31, 33 and the rear part of the Annulus 11 can flow and the direction of movement of the percussion piston under the influence of the pressure build-up reverses in the rear work space 5.

Um die Steuerbüchse 27 in ihre Rücklaufstellung (Fig. 5) zu verschieben, wird die Druckkammer 35 im vor der Steuerbüchse befindliche Teil des Ringraums 11 über den Steuerluftkanal 25 entlüftet, so daß die Kraft der Betriebsdruckluft, die über die Öffnung 28 in eine Druckkammer 34 gelangt, ausreicht, die Steuerbüchse in die Rücklaufstellung (Fig. 5) zu bringen. Alsdann fluchten die Steueröffnungen 13,14,17 im Innen- und im Außenrohr 9,10 sowie in der Steuerbüchse 27, so daß der Arbeitsraum vor dem Schlagkolben 4 - wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 beschrieben - weiterhin mit Druckluft versorgt wird, wenn die Steueröffnungen 3 des Schlagkolbens 4 in den Bereich der vorderen Ausdrehung 24 des Außenrohrs 10 gelangen.To the control sleeve 27 in its return position (Fig. 5) to move, the pressure chamber 35 in front of the control box located part of the annular space 11 over the Control air duct 25 is vented so that the force of the operating compressed air, via the opening 28 into a pressure chamber 34 arrives, is sufficient, the control box in the Bring back position (Fig. 5). Then swore the control openings 13, 14, 17 in the inner and outer tubes 9.10 and in the control box 27, so that the work space in front of the percussion piston 4 - as in connection with 1 to 3 described - continue with compressed air is supplied when the control openings 3 of the percussion piston 4 in the area of the front recess 24 of the outer tube 10 arrive.

Die Radialbohrung 28 dient dazu, die Druckkammer 34 laufend mit der Betriebsdruckluft des Rammbohrgerätes zu speisen. Dadurch bewirkt die Druckkammer 35, daß, falls der Steuerluftkanal 25 entlüftet ist, die Steuerbüchse 27 in die Rücklaufstellung geschoben wird.The radial bore 28 serves to keep the pressure chamber 34 running with the operating compressed air of the ram boring machine Food. Thereby, the pressure chamber 35 causes that if the control air duct 25 is vented, the control sleeve 27 is pushed into the return position.

Die druckluftbeaufschlagte Wirkfläche in der Kammer 34 ist kleiner als die der Kammer 35, wodurch erst ein Verschieben möglich wird. Diese Umsteuerung arbeitet ohne eine Druckfeder 16 rein pneumatisch.The active surface in chamber 34 that is pressurized with compressed air is smaller than that of the chamber 35, which only causes a shift becomes possible. This reversal works without a compression spring 16 purely pneumatic.

Die beiden Ausführungsbeispiele unterscheiden sich dadurch voneinander, daß bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 3 die Steuerluft und die Druckfeder 23 in dieselbe Richtung wirken und sich demgemäß die Steuerbüchse 15 während des Vorlaufs in ihrer vorderen Stellung (Fig. 1, 2) und während des Rücklaufs in ihrer rückwärtigen Stellung (Fig. 3) befindet. Im Gegensatz dazu wirkt die Steuerluft bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4, 5 entgegengesetzt zur Laufrichtung des Rammbohrgerätes, so daß sich die Steuerbüchse 27 während des Vorlaufs in ihrer rückwärtigen Stellung (Fig. 4) und während des Rücklaufes in ihrer vorderen Stellung (Fig. 5) befindet. In beiden Fällen wird jedoch die Bewegungsumkehr des Rammbohrgeräts dadurch bewirkt, daß ein Steuerluftventil betätigt und eine gegenüber dem Schlagkolben gekapselte Steuerbüchse von der einen in die andere Arbeitsstellung bewegt wird. The two exemplary embodiments differ in this from each other that in the embodiment of the 1 to 3, the control air and the compression spring 23 in work in the same direction and accordingly the control box 15 in the forward position during the advance (Fig. 1, 2) and during the return in their rear position (Fig. 3). In contrast the control air acts in the exemplary embodiment 4, 5 opposite to the direction of the ram boring machine, so that the control sleeve 27 during Forward in their rearward position (Fig. 4) and during the rewind in its forward position (Fig. 5) is located. In both cases, however, the movement reversal of the ram drill causes a control air valve actuated and one opposite the percussion piston encapsulated control box from one to the other Working position is moved.

Die Umsteuerung der Fig. 6 und 7 unterscheidet sich von der Umsteuerung der Fig. 5 und 6 dadurch, daß die Steuerluft durch einen im Innenrohr 9 verlaufenden Steuerluftschlauch 36 in die Druckkammer 35 gelangt. Des weiteren besitzt die Steuerbüchse 37 nur vordere Steueröffnungen 17, während die Steuerbüchse 27 vordere Steueröffnungen 17 und hintere Steueröffnungen 33 besitzt. Der Wegfall der hinteren Steueröffnungen 33 führt dazu, daß sich die Steuerbüchse 37 beim Rückwärtslauf in der hinteren (Fig. 6) und beim Vorwärtslauf in der vorderen Arbeitsstellung (Fig. 7) befindet. Da im Falle eines Lecks im Steuerluftschlauch 36 dieser unter dem Einfluß der Arbeits- bzw. Druckluft im Innenrohr 9 steht, bewegt sich die Steuerbüchse 37 bei einem Leck stets in seine Rücklaufstellung.The reversal of FIGS. 6 and 7 differs from the reversal of FIGS. 5 and 6 in that the control air through a control air hose running in the inner tube 9 36 enters the pressure chamber 35. Furthermore the control sleeve 37 has only front control openings 17, while the control sleeve 27 front control openings 17 and rear control openings 33 has. The Elimination of the rear control openings 33 leads to the fact that the control sleeve 37 when running backwards in the rear (Fig. 6) and when running forward in the front working position (Fig. 7). Because in the event of a leak in the control air hose 36 this under the influence of Working or compressed air in the inner tube 9 is moving the control sleeve 37 always in his leak Return position.

Claims (15)

  1. Self-propelled ram boring device for making earth bores having
    a striker piston (4) movable axially in a housing (1) and reversible from forward operation to reverse operation with
    an operating chamber (5) having radial control openings (3),
    a guide tube (8) entering the operating chamber and rigidly attached to the housing with at least one radial control opening (13) and
    a control sleeve (15, 27) guided in an annular chamber (11) of the guide tube (8) internally and externally in gliding contact with the guide tube.
  2. Ram boring device according to Claim 1, characterised in that the guide tube comprises an inner tube (9) and an outer tube (10).
  3. Ram boring device according to Claim 1 or 2, characterised in that the inner tube (9) and the control sleeve (15, 27) are provided with corresponding impact surfaces (22, 23; 29, 32).
  4. Ram boring device according to one of the claims 1 to 3, characterised in that the inner tube (9), the outer tube (10) and the control sleeve (15, 27) are provided with radial control openings (13, 14, 17; 31, 33) corresponding with each other in groups on forward or backward operation.
  5. Ram boring device according to one of the claims 1 to 4, characterised in that the control sleeve (15, 27, 37) is acted upon by a compression spring (16).
  6. Ram boring device according to one of the claims 1 to 5, characterised in that in the forward operation setting a control air channel (20) opens into a pressure chamber (19) of the control sleeve (15) and a control opening (13) of the inner tube (9) opens into a chamber (18) of the control sleeve (15).
  7. Ram boring device according to Claim 6, characterised in that the annular chamber (11) and the operating chamber (5) of the striker piston (4) are connected with each other via a bore (12).
  8. Ram boring device according to Claim 6 or 7, characterised in that the control air and the compression spring (16) have the same direction of action.
  9. Ram boring device according to one of the claims 1 to 5, characterised in that a control air line (25, 26, 36) opens into a pressure chamber (35) in front of the control sleeve (27, 37).
  10. Ram boring device according to one of the claims 1 to 6, characterised in that the direction of action of the control air and the compression spring (16) are opposed to each other.
  11. Ram boring device according to one of the claims 1 to 10, characterised in that the outer tube is provided with at least one external groove (24, 30).
  12. Ram boring device according to one of the claims 1 to 11, characterised in that the control sleeve (27) is moved without spring-loading by a forward-acting and a backward-acting pressure chamber (18, 34; 19, 35) into the backward operation or the forward operation position.
  13. Ram boring device according to one of the claims 1 to 3, 5, 9 to 11, characterised in that it has a control air line (36) fed through the guide tube (8).
  14. Ram boring device according to Claim 13, characterised in that it has a control sleeve (37) provided with front control openings (17) but otherwise having an enclosed jacket.
  15. Ram boring device according to Claim 14, characterised in that the outer tube (10) in the forward operation position of the control sleeve (37) has control openings (31) situated behind its rearward end.
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