JP2871697B2 - くい打ち穿孔装置 - Google Patents

くい打ち穿孔装置

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JP2871697B2 JP63168642A JP16864288A JP2871697B2 JP 2871697 B2 JP2871697 B2 JP 2871697B2 JP 63168642 A JP63168642 A JP 63168642A JP 16864288 A JP16864288 A JP 16864288A JP 2871697 B2 JP2871697 B2 JP 2871697B2
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E21B4/14—Fluid operated hammers
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高圧媒体により駆動されるくい打ち穿孔装
置に係り、その目的とするところは、この装置のハウジ
ング内を往復運動する打撃ピストンによって加圧せられ
る打撃突端により土壌の穿孔を行うにある。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕
この種に属する従来のくい打ち穿孔装置の１つは、西
ドイツ特許明細書第2157295号によって公知となってい
る。この装置はたとえば、水管系、あるいは、ケーブル
のごとき供給媒体誘導部を、道路の舗装あるいは土壌の
表面を損傷することなく、道路、あるいはダムの下部、
あるいは、類似した障害物あるいは構成物を貫いて運搬
するのに役立つ。この動作を行うについては、土壌区域
を前進するくい打ち穿孔装置は、この土壌区域を側面に
向って押し拡げ、これによってケーブルを後部に装着
し、これと同時、あるいは、後刻になって供給媒体誘導
部を引きこむ。打撃突端の目的は、石塊、あるいは他の
障害物を打ち砕き、これらを側面に向って押し拡げ、こ
れによってこれに従うハウジングを自由に通過させるに
ある。しかし、この場合において、これらの障害物に逢
着したときに、このくい打ち穿孔装置を常に、所要の方
向にのみ進ませることは不可能である。
走行方向が定まっている種類のくい打ち穿孔装置のう
ちの１種においては、すでに西ドイツ特許公告公報DE−
OS 2242605号により公知となっていて、その後方の末端
に、リング状に曲げられた案内面が取りつけてあって、
これによって、弧状の土壌の孔が穿孔できるようになっ
ている。この種の弧状の土壌孔を成形させるためには、
たとえば道路の幅が狭く、人道も細く、従って穿孔開始
穴、および穿孔終了穴の深さが充分でない場合には、少
なくともこのくい打ち穿孔装置は平らに、穿孔開始穴の
中に水平に据え、これよりも下側に全体の舗装面以下に
位置を占める誘導部を引きまわすことが必要である。こ
の固定された案内面は、装置の装着以前に弧状の土壌孔
を利用するのに役立つ。他方において、運転中において
は、この方向を変化させることはできない。
〔発明の目的〕
本発明は、所要の方向変化を行いうるようなくい打ち
穿孔装置を創造しようという門的をその根底にもってい
る。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を、本発明によって達成するために打撃突端
をハウジング内において、ラジアル方向に調整しうるご
とく取付けることが必要である。このように、ラジアル
方向に調整可能に装着しておけば打撃突端は、ハウジン
グ内をこれに沿って動こうと、あるいは、この中に固定
されていようと、いずれの場合においても、その中心に
沿って連動方向より、水平面内に、あるいは垂直面内
に、それた場合に、このずれを任意に調整することがで
き、方向のずれを適当に、防止することができることと
なる。この方向ずれは、くい打ち穿孔装置のところに装
着されたある装置によって記録することができ、さらに
遠い距離にある制御バネによって作業員がそれと知るこ
とができる。このような方向変化が生じたときには、作
業員は、制御パネルにある適当な修正装置を操作して、
たとえば、液圧、あるいは空気圧管系によって、打撃突
端のところに連結された圧力管系を、作動させることと
なる。
この打撃突端は、理想的な場合には、２個のラジアル
方向に互いに入りこんだ構造の互いにスイング運転を行
いうる偏心リングより成立する偏心調整カムの形にして
おくことが好ましい。この偏心リングは、これに対して
強い力の働くために、できる限り、液圧をもって、打撃
突端のロッドの軸のまわりに、スイング運動ができるよ
う構成すべきである。これによって、打撃突端は、中心
位置より任意にずれた位置にその位置を占めることがで
きる。２個、あるいは、これ以上の偏心リングを用いる
ことによって、１個の偏心リングを使用した場合とは異
り、さらに一層しっくりとした、すなわち、精確な嵌合
を、さらに一層広い範囲にわたって実現することができ
る。好ましい設計としては、ハウジング内に装着され
た、供給用連結継手付きの圧力管系をこの偏心リングの
ところへ接続しておくのがよい。くい打ち穿孔装置の後
方端のところに連結された供給管系を通じて液圧流体の
流入を行い、これによって偏心リングの調整を行うのが
よい。
打撃突端をその中心位置よりずらせて調整を行うため
に、他の実施要領のごとく、打撃突端のロッドのまわり
にラジアル平面内に取り付けられた、多くの調整ピスト
ンを回転自在に設置しておく。この場合の有利な設計と
して、３個の互いに独立して荷重のかかるピストンが円
周上に配列されていて、くい打ち穿孔装置のハウジング
の中に設着してある圧力管系を仲介として、媒体供給管
継手と連結されている。一方のポンプのピストンに荷重
がかかり、たとえば、この場合に、１枚の皿をもってロ
ッドが押されれば、突端部は、その中心位置より移動さ
せられ、他のポンプのピストンをポンプケーシング、お
よびシリンダ空間の中に押し込み、ロッド、および打撃
突端は、適当に調整された、ピストンポンプのセッチン
グ位置にその位置が設定される。
都合よく圧縮スプリングと協働作動する開放自在型ロ
ッキングスリーブの場合で、打撃突端の中心位置におい
て、この突端のロッドの中央リングを抱く構造のものに
おいては、ピストンに圧力がかからないときには、くい
打ち穿孔装置の直線移動ができるようになっており、す
なわち、通常運転のときには、打撃突端は、中央位置に
固定せられており、この位置から、ある好ましい方向変
換のあったときにのみ位置の移動が生じるようになって
おり、これによって、従来どおりの方法によって、開放
動作が圧縮スプリングの力に抗してロッキングスリーブ
の開放を生じることとなる。このロッキングスリーブは
その中央リングを抱く接触シートより圧力媒体の供給に
よって（これにはとくに液圧流体が用いられるが）、ロ
ッキングスリーブを支えるシリンダー空間の方へ遠ざけ
られて行く。
このロッキングスリーブは、軸方向に運動可能の操作
ダンパーの形状に設計しておくと便利であって、しか
も、これは圧力媒体を作用せしめ得る、ロッド延長部の
中に穿がたれた１個の軸方向の中心孔を形成し、さらに
その数も利用可能のピストン数と同数のラジアル方向の
分配孔の形となっており、ピストンを動かすための操作
管系の本数と同じ個数になるようにラジアル方向に穿孔
してある。この場合には、全部のピストンは、くい打ち
穿孔装置のハウジングの後部よりこれを貫いて走る圧力
管系のただ１本だけによって液圧流体の作用を受ける。
この構造の採用してある理由は、操作ダンパーは、セッ
チング自在な、ピストンとして作用するロッド延長部の
上に働らく圧力の作用を受けて軸方向に摺動せしめら
れ、ある流体連結部のところまで到達せしめられ、この
連結部分は中央孔をラジアル方向の分配孔、およびい
ま、作動せしめられたピストンの操作管系と接触せしめ
られる。一方、ラジアル方向の分配孔の方は、軸方向
に、互いに円周のまわりに間隔を保ちつつロッド延長部
の中に穿孔してある。
上記とは異った設計を行う場合には、軸方向に摺動で
きるセッチングピストンが傾向ピストン面を与えられて
おり、これによって、適当な、互いに傾く傾斜面のとこ
ろで、打撃突端のロッドの末端に接するようになってい
る。打撃突端のラジアル方向の移動は、この場合に、少
なくとも１個のピストンを他のピストンの摺動方向と反
対の方向に摺動させることによって得られるのであっ
て、換言すればあらゆるピストンは、打撃突端と中央位
置によって決定される出発点よりずらされるが、しか
し、少なくとも１個のピストンは、他のピストンと反対
方向に動かされる。適当な傾斜をもつ表面によって決定
される傾いた面を利用することによって、任意のラジア
ル方向の調整を行うことができるようにしてある。
調整ピストンは、圧縮スプリングにより支持すること
ができ、この場合に、ロッドの球形拡大陥没部内にしっ
くり嵌合した中央皿の中にこれを収めておくと具合がよ
い。くい打ち穿孔装置が普通に働いているあいだ、すな
わち、その方向に何らの変化がないあいだは、この圧縮
スプリングは、打撃突端をその中央位置のところで維持
しておくが、この場合には、スプリング力はピストンに
作用する圧力に対応した大きさになっており、換言すれ
ば、このピストンは、スプリングステムと圧力液柱との
あいだに捕持されている。打撃突端が中央位置より移動
すると、１個のピストンはスプリング力を越える圧力に
よって負荷されており、これに対して他の調整ピストン
は、圧力がかかっていない状態になっている。圧力のな
い調整ピストンは、圧力を失いつつある圧縮スプリング
によって、高い圧力の働いている調整ピストンの方向と
反対の方向に、その出発位置よりずらされることとな
る。方向修正が終了したのちには、全体のピストンは、
いずれも、スプリング力に対応する圧力を受けることと
なる。
縮まったスプリングが、また、伸びるのはようやく、
圧力より開放されるスプリングが、ピストンの出発位置
にまで縮ませられたときである。ここでスプリングは、
ピストンをその出発位置に戻す。
本発明のさらに他の実施態様によれば、打撃突端ロッ
ドをめぐって、あるラジアル面内に、具合よく空気圧力
作動ゴムベローを設けることができる。くい打ち穿孔装
置のハウジングの中に支持されるこのゴムベローを用い
る場合には、反応力は打撃突端をその中心位置よりずら
せる運動を発生せしめる。
操作要素が内蔵されていない構造のこのくい打ち穿孔
装置の場合には、本発明の方法により、その所期の方向
変換は、この装置のハウジングを適当に、ラジアル方向
に間隔をおいて、めぐるようなマントルパイプを設け
た。調整要素を用いて解決する方法もある。方向変換の
できないくい打ち穿孔装置で、すでに運転が開始された
ものは、遅蒔きながら、きわめて多額な費用をかけて、
方向変換式に改装するほかはないので、本発明の方法に
より、全体の位置をラジアル方向にずらせてこれを解決
することができる。この位置移動要素は、ただ１個のみ
の、装置ハウジング支持偏心子を用いたり、あるいは、
あるラジアル平面内において、装置ハウジングを収めて
設けられ、互いに別々に負荷される多数の調整ピスト
ン、あるいは膨張可能のゴムベローを適当に用いる方法
であり、このような場合の対策として、外部より解決す
ることができる。したがって、装置の内部には、全然何
らの変更を必要とせず、換言すれば、調整要素、および
装置ハウジングは、マントルパイプの中に包みこまれる
こととなる。
したがって、従来、方向の操作の可能でないくい打ち
穿孔装置は、その前進運動中は何らの予定操作を与える
ことはできなかった。しかし、これと同時に、方向の操
作の可能なくい打ち穿孔装置の場合には、これを取りま
くマントルパイプが与えられ、さらに、外部から、換言
すれば、ハウジング表面とマントルパイプとのあいだに
調整要素が取りつけられ、したがって、直径的には太い
土壌孔が掘られることとなった。この場合には、言うま
でもなく、この方法は、マントルパイプの直径を太く
し、これに適当する、打撃突端を支持できる適当に太い
突端をこの装置に取り付けるとともに、マントルパイプ
の中に含まれうる、供給媒体用継手、および調整要素を
備えた圧力管系を用意することによってのみ実現するこ
とができる。
理想的な場合には、この装置ハウジングは、２ケの軸
方向にある間隔が与えられ、互いに装着された、好まし
くは２ケのラジアル方向に互いに相抱き合う、互いに回
転可能の偏心リングより成る調整用偏心リングの中に収
めておき、この場合に、それぞれの内側、および外側偏
心リングは、互いに、結合しておく。２ケの調整偏心子
を設置しておくために、二点支持、すなわち、二点接触
がこのくい打ち穿孔装置に対して実現することができ
る。このほかにまた、この調整偏心子同志の接触に伴
い、換言すれば、偏心リングの回転によって克服される
べき摩擦抵抗を、ただ１個だけの調整偏心子の場合より
も低く見積ることができ、これによって、広い面積を用
意しておかなくてはならない必要性より免れることがで
きる。
両方の調整用偏心子が、内側と外側とにそれぞれ設置
してあるために、理想的な場合には、両方をパイプによ
って連結する構造にすることができる。両方の調整用偏
心子に橋を架けている連絡パイプのあいだに、所定の距
離を置いておけば、その中央位置のまわりの、くい打ち
穿孔装置のスイング運動に際して、両方の調整用偏心子
の同期効果を実現することが保証される。
特定の間隔を置いて互いに装備されている２個の調整
用偏心子の中に収納されているくい打ち穿孔装置の場合
には、この偏心子は、理想的な場合には、互いに反対の
方向に回転のできる構造に構成されている。一方の調整
用偏心子を、他の偏心子の偏心方向とは逆の方向に偏心
させておき、したがって、一方の調整用偏心子が、たと
えば、下側に向って最大の偏心値をもち、さらに、他の
偏心子が上側に向って最大の偏心値となるようになると
きには、このくい打ち穿孔装置は、マントルパイプの中
で、ある任意の傾斜位置を占めることができ、したがっ
て、所定の方向変換が可能となる。くい打ち穿孔装置の
スイングが、中心軸に関して生じるときには、これに対
してこのくい打ち穿孔装置の傾斜位置は、従来に比し
て、さらに一層大きな方向変換、すなわち、修正を許容
することとなる。
互いに反対方向に回転ができる調整偏心子の場合に
は、偏心子の内側のハウジング皿を、理想的な場合に
は、球面に成形されたハウジング皿に接触させるのがよ
い。たとえば装置のハウジングに焼嵌めしてあるハウジ
ング皿の場合で、これが、内側の偏心リングの凹面プロ
ファイルに対応した凸面プロファイルをもっているとき
には、このくい打ち穿孔装置の曲面となった接触面は、
どのような傾斜装置をも許すこととなる。
〔実施例〕
本発明をさらに一層明白にするため、多くの図解を以
下に示して、その実施例について説明を行うことにす
る。
第１図はくい打ち穿孔装置の前方末端を示す縦断面図
であり、これには本発明にもとづく調整偏心センター内
に収納された縦方向に移動可能の打撃突端が装着してあ
る。
第2a図乃至2d図は、互いにラジアル方向に取付けられ
た偏心リングの各種の位置を示す。
第３図は、くい打ち穿孔装置の後方末端を示す縦断面
図であり、これには打撃突端の調整運動を生じさせるた
めの圧力媒体の継手、および圧力管系を連結することが
できる。
第４図は、くい打ち穿孔装置の前方末端を示す縦断面
図であり、これにはハウジングと一体の段付前頭部の中
に収められた調整偏心センター内に支持してある、非可
撓の構造の打撃突端が収納してある。
第５図は、第４図に示した打撃突端の図であり、この
場合には、この突端はその中央位置よりずれた位置にあ
る。
第６図は、段付前頭部をもつくい打ち穿孔装置の前方
末端を示す縦断面図であり、打撃突端は、段付前頭部が
構成してある。ほかに、本発明にもとづくラジアル方向
に、打撃突端のロッドがまわりに回転する調整ピストン
が、第７図の直線VI−VIに沿った断面図として示してあ
る。
第７図は、第６図の直線VII−VIIに沿う断面によるく
い打ち穿孔装置の詳細図である。
第８図は、第６図にもとづくくい打ち穿孔装置の断面
図であり、ただし打撃突端がその中央位置よりずれてい
る場合を示す。
第９図は、くい打ち穿孔装置の前方部の断面図であ
り、この部分には、非可撓性の、すなわち、ハウジング
と一体となっている段付前頭部、およびその中に設けて
ある傾斜突端が取り付けられていて、この傾斜突端は、
ハウジングの中に侵入しているロッドの末端のところ
で、操作ダンパーの形状が与えられているロッキングス
リーブを取りまく、中央芯出しリングの形状になってい
るものを示す。
第10図は、第９図の直線Ｘ−Ｘに沿って、くい打ち穿
孔装置を切断した詳細図である。
第11図は、第９図にもとづくくい打ち穿孔装置の図、
ただし、打撃突端がその中央位置よりずれているものを
示す。
第12図は、第11図の直線XII−XIIに沿ったくい打ち穿
孔装置を切断した詳細図である。
第13図は、第14図の直線XIV−XIVに沿って切断した、
くい打ち穿孔装置の前端部の詳細図であり、この部分に
は、非可撓の段付前頭部、および、その中に収められた
打撃突端が取付けてあり、この打撃突端は、ハウジング
内に侵入しているロッド末端にある傾斜面をもち、この
傾斜面は、上記の傾斜面とともに、軸方向に動きうる調
整ピストンに対応する。
第14図は、第13図の直線XIV−XIVに沿って、くい打ち
穿孔装置を切断した詳細図である。
第15図は、第13図にもとづくくい打ち穿孔装置の図で
あり、ただし、その打撃突端が、その中心位置をずらし
て調整してあるものを示す。
第16図は、くい打ち穿孔装置を、その中心位置におい
て支持する調整偏心子の２個をもつマントルパイプの縦
断面図であり、偏心子は互いに同じ方向に移動しうるご
とく調整してある場合を示す。
第17図は、第16図にもとづくくい打ち穿孔装置であ
り、中央軸のまわりに、その中心位置よりずらされた位
置にある場合を示す。
第18図は、くい打ち穿孔装置をその中心位置において
支持する調整偏心子の２個をもつマントルパイプの縦断
面図であり、偏心子は互いに相反する方向に、その位置
がずらされる場合を示す。
第19図は、第18図に示されてあるくい打ち穿孔装置で
あり、その中心位置より傾斜部分がずらされている場合
を示す。
第20図は、くい打ち穿孔装置を支持するマントルパイ
プの後方部を示す縦断面図であり（図示してない）、調
整用の応用管系、および、この連結継手を取付けた場合
を示す。
第21図は、本発明にもとづき、ラジアル方向にくい打
ち穿孔装置をめぐって配置された調整要素としての、ハ
ウジング表面とマントルパイプとの中間の調整ピストン
の断面の略図である。
第１図に示されている、くい打ち穿孔装置１の前方末
端部は、このくい打ち穿孔装置１のパイプ状のハウジン
グ２の中を、軸方向に移動しうるごとく支持された、ハ
ウジング２より突出している段付前頭部３として形成さ
れた打撃突端４をもって構成されている。この打撃突端
４は、１個のロッド５とともに、ハウジング２の内部へ
侵入している。段付前頭部３とは反対の端部にあるロッ
ド５には、カラー６が設けてある。この打撃突端４に
は、スプリング７の力が働いていて、このスプリングは
一方はカラー６に、他方は、スリーブ９の内側つば８の
ところで支持されている。打撃突端４は、ハウジング２
の中に軸方向に案内される打撃ピストン10の働きによ
り、圧縮されたスプリング７の力に抗して、前方に押さ
れ、この場合に、土壌の中を前進せしめられる。段付前
頭部３には、たがねを取り付けておけば、これは、石
塊、および、このほかの障害物を破砕して、土壌の中を
突き進んで行く。この動作が終了すると、はじめて、ハ
ウジング２が後方に向って引かれる。圧力空気を打撃ピ
ストン10に作用されるために、くい打ち穿孔装置１の図
示してない後端部のところに、圧縮機より圧送された空
気用の操作可能の圧力媒体連結継手が取り付けてある前
進方向に加速がかかるときには、打撃ピストン10はカラ
ー６に接触し、さらに、この場合にその打撃エネルギ
は、打撃突端４に供給される。
ロッド５は、ラジアル方向に互いに嵌めこみになって
いる偏心リング11,12によって支持され、換言すれば、
外側の偏心リングの12が内側の偏心リングの11を抱きか
かえている。ロッド５を鋭利な突出部のない面で支持す
るために、ロッド５のところには、マントル表面の一部
分に球形の皿13がしっくりと嵌めこまれていて、これ
は、内側の偏心リング11の適当な陥没面の中に収められ
ている。偏心リング11,12は互いの端面を向き合わせ
て、一方の側においてスリーブ９のところに、さらに他
の側において、ハウジングの前方端の中に進入してい
る。たとえばねじ止めヘッドスリーブ14のところで支持
され、この方法によって軸方向の運動ができないように
構成してある。これとは逆に、偏心リング11,12は、ラ
ジアル方向に、互いに反対方向に回転ができるようにな
っており、さらに、打撃突端４は、この場合に、第１図
に示された中心位置より、任意の方向に、中心を外れて
ずらした形の調整が行われる。
偏心リング11,12によって調整のできる打撃突端４の
位置を第2a図より第2d図までの図面によって略図的に示
してあるが、この場合に、第2a図による偏心リング11,1
2の位置は、０−位置のいかんにかかわらず同じことで
あって、換言すれば中心位置は、第2b図には下側に向っ
て最大の偏心値15を維持し、第2d図には、上側に向って
最大の偏心値15を維持していることとなる。第2c図にお
いては、この偏心値15が、偏心リング11,12の任意の位
置にある場合について図示されている。
第１図に図示してあるくい打ち穿孔装置１の場合に
は、１個の縦方向に移動する打撃突端４をもち、これに
よる効果として、２ストローク作動リズムが生じ、この
リズムにおいて、打撃ピストン10の第１ストロークによ
り、打撃突端４は、段付前頭部３とともに、前方に向っ
て打撃を与え、そのために、土壌の中にパイロット穿孔
が行わわれることとなり、さらに、そのうちの第２スト
ロークにより、くい打ち穿孔装置１の全体が、このパイ
ロット孔にそって本穿孔を行うこととなるが、これとは
異なる構造の、第4,5図、および第９〜15図に示してあ
るくい打ち穿孔装置101,301、および401においては、ハ
ウジング、および、段付前頭部の102,103および302,30
3、ならびに402,403は、１つのものになっている。これ
らの構造においては非可撓性の、換言すれば、縦方向に
は移動しない頭部の形をしている。くい打ち穿孔装置10
1,301,401においては、打撃ピストンの110,310,410が全
体の機械本体を１撃をもって前方に押しこむこととな
る。
第４図、および第５図に示してあるように、打撃突端
104は、球形の膨張部116をもっていて、この部分によっ
て、打撃突端104がハウジングの内部に収納されてい
る。ハウジング102の中に進入している、打撃突端104の
ロッド105は、ラジアル方向に互いに入りこんでいる偏
心リング111,112の中に取り付けられており、さらに、
滑らかな案内を可能とする目的をもって、球形皿113の
マントル表面の一部の上に、しっくりと支持されてい
て、これは内部の偏心リング111に適当に設けられた陥
没部によって支持されている。この打撃突端104を、そ
の中央位置より移動して、第５図の中心を外れた位置に
到らしめるために、偏心リング111,112を、特別の液圧
駆動流体のごとき圧力媒体を用いて、互いの位置を調整
することを要する。この液圧駆動流体は、第３図に示し
てあるごとく、圧力管系17を経由して供給されるが、偏
心リング11,12、および111,112に向う操作ノズルの数に
対応する本数の圧力関係が用意される。（このノズルは
図示されていない。）この圧力管系は、くい打ち穿孔装
置1,101の後部末端より前方に向かって走る。この管系
はくい打ち穿孔装置1,101の後方末端において、（図示
されていない）液圧タンクに連結されている供給管系18
と結合される。この管系18を経由して流入させられる液
圧流体はそれぞれの圧力管系17に用意してある溝19によ
って分配される。
第６図より第８図までに、縦方向に移動のできる、１
個の段付前頭部203を備えた打撃突端204を取り付けられ
た、くい打ち穿孔装置201が示してある。この201のくい
打ち穿孔装置の打撃突端204は、平常運転の場合、換言
すれば、装置201の直進送りの場合には、ロッキングス
リーブ20によって中央位置に固定される。これに向って
圧縮スプリング21は、シリンダ空間22の中で、軸方向に
移動可能のロッキングスリーブ20をカラー206側にあ
る、打撃突端204のロッド205のところに取付けてある芯
出しリング23を介して送りこむ。ロッド205をめぐって
ラジアル方向に、３個の調整ピストン24,25,26が取り付
けてあって（第７図）、そのシリンダー空間27は圧力管
系17を経由して、くい打ち穿孔装置201の後方部に取付
けてある供給系用継手18（第３図参照）と連結される。
打撃突端204を、第６図および第８図に示された中心
ずれの位置に、その中心位置から移動させるためにシリ
ンダー空間22は（図示されていない）液圧管系を経由し
て送られる液圧駆動流体の作用を受け、さらに、ロッキ
ングスリーブ20は圧縮スプリング21の力に抗して、芯出
しリング23によって推力を受ける。調整ピストン24より
26までのいずれか１つによって、圧力を受けることによ
って打撃突端204は所要の中心はずれ位置に調整され
る。第８図に図示された中心はずれ位置に対応して、打
撃突端204は、打撃突端204の上に働らく調整ピストン2
5,26よりも強い力をもって調整を24の上に加え、これに
よって、打撃突端204が作用を受けることとなる。
調整ピストン25,26は、場合によっては全く無圧力の
状態をとりうるのであって、この場合には液圧駆動流体
はシリンダー空間27を出て、ここには図示されていない
戻り管系を経て流れる。
方向修正がこのようにして完了したのちに、ロッキン
グスリーブ20のシリンダー空間より荷重が除去され、こ
れによって、ここに働いていた圧縮スプリング21は、こ
のロッキングスリーブ20を芯出しリング23に向って摺動
させ、さらに、打撃突端204の中心位置を決定する。芯
出しリング23、およびロッキングスリーブ20は両方とも
ロッキングスリーブ20の上方移動を支援するための傾斜
した案内面28,ならびに29をもっている。打撃突端204を
その中央位置に固定するロッキングスリーブ20の作用に
よって、調整ピストン24乃至26は、ロッキング状態のと
きに、無圧力に維持され、換言すれば、調整ピストンの
上には、方向変換のたびごとにある大きさの圧力のみが
働くこととなる。
非可撓性の、すなわち、第９図乃至第12図のとおりの
縦方向に移動出来ない打撃突端304をもつくい打ち穿孔
装置301は、打撃突端304のロッド305をめぐるラジアル
平面内に装着された調整ピストン324,325,326、およ
び、操作ダンパー30の形をしたロッキングスリーブ320
を備えている。操作ダンパー30のロッキングスリーブ32
0は陥没空間31の中に、圧縮スプリング321を収めてお
り、これは第９図に示してある中央位置にも、この陥没
空間31に入れられた、移動自在のリミットダンパー32を
ロッキングスリーブ320の先細の形のマウスピース33の
ところに備えている。このマウスピース33は、この位置
において、１個の芯出しリング323を抱いており、これ
は、打撃突端304のロッド305の球形膨張部316の反対の
末端にその位置を占めている。このロッキングスリーブ
320はマウスピース33に向う側に、延長ロッド34の形と
して連続した形になっていて、これは圧力管系35によっ
て（図示されていない）圧力媒体タンクに接続されたシ
リンダ一空間36内に突出している。この延長ロッド34に
は、軸方向に走る１本の中心孔37,ならびに、ラジアル
方向の、円周に分布された、軸方向にある間隔をもって
配置された分配孔38が穿孔してある。調整ピストン324,
325,326のそれぞれより、そのシリンダー空間327より１
本の操作管系39が操作ダンパー30の延長ロッド34に向っ
て走っている、第９図、および、第10図に図示してある
縦断面図のごとく、調整ピストン324,および、326に所
属する操作管系39の１本の操作管系39が、この延長ロッ
ド34のラジアル方向分配孔38に対し、適当なものを選ん
で連結されている。
第11図に示された、中央を外れた位置に打撃突端304
をもってくるために、第９図にもとづく無圧力管系35を
まずP0の圧力に加圧し、そののち圧縮スプリング321を
縮め、そののち操作ダンパーの30を矢で示した方向40に
移動する。ロッキングスリーブ302のマウスピース33
は、この場合に、打撃突端304のロッド305の芯出しリン
グ323を経て移動を行い、換言すれば、芯出しリング323
は、リミットダンパー32とともに、ロッキングスリーブ
320の空間内に、多少の距離だけ入りこむ。打撃突端304
がその中央位置を逸脱しないように抑止するロッキング
スリーブ320のシートおよび、芯出しリング323が上向き
に押し上げられる。管系35の中の圧力がP1に上昇すると
操作ダンパー30は、矢40の方向にさらに戻り、ついには
調整ピストンの324の操作管系39が、ピストン324に向く
ラジアル孔38と連通するにいたる。圧力流体は、それよ
り延長ロッド34の中央孔37より出て、操作管系39を経て
調整ピストン324の圧力室327の中に入りこむ。管系35を
経て供給された圧力流体の圧力が、上昇してP2,P3…Pn
という数値に到達すると、操作ダンパー30が適当に位置
を変更されて、任意の調整ピストンの操作管系39が圧力
流体流れと連結され、さらに、これによって打撃突端30
4の位置の変動が生じる。
第11図に示されたごとき、打撃突端304の中央位置を
外れた状態においては、シリンダー空間36の中には圧力
P1が発生する。換言すれば、調整ピストン324に向く分
配孔38、および、操作管系39によって、圧力管系35、お
よび、調整ピストン324のシリンダー空間327の間には、
流体の連通が行われる。圧力がかかった調整ピストン32
4は、打撃突端304を、その球形膨張部316をもつボール
リンクによって、任意の中央よりずれた位置にもって行
く。この方向修正が完了すると圧力管系35は無圧力とな
るように連結が行われ、このようにして、負荷の失われ
た圧縮スプリング321は矢の方向40に抗して、操作ダン
パー30を第９図に示したその出発位置に戻すが、この中
でロッキングスリーブ320のマウスピース33が芯出しリ
ング323を取巻いており、打撃突端304がラジアル方向に
その位置を変えることを防止する。操作ダンパー30が取
り付けられているくい打ち穿孔装置301の場合には、任
意の数だけの調整ピストンを、くい打ち穿孔装置301の
後方側末端よりハウジング302を通り、操作ダンパー30
のシリンダー空間36にいたる圧力管系35のうちの１本だ
けによって接続することができる。このほかに、１本の
戻り管系のみを利用することが許される。
縦方向に運動ができない打撃突端404をもつ第13より
第15図までに示してあるくい打ち穿孔装置401において
は、３個の軸方向に移動可能のピストン41,42,43が、１
枚のラジアル面内に、くい打ち穿孔装置401の内側にあ
る、打撃突端404のロッド405をめぐって取り付けられて
いる。この調整ピストン41,42,43はラジアル方向のピス
トン突起部45の傾斜したピストン面44をもって、これら
に対応する、これに対して傾斜するロッド405の内側末
端47と接触している。調整ピストン41,42,43は、第13図
に示されたごとき、打撃突端404の中央位置に固定され
た場合には、圧力管系（第３図参照）17によってシリン
ダー空間48に供給された圧力流体、および、圧縮スプリ
ング49によって、中立位置に保持されることとなる。こ
の圧縮スプリング49は、芯出し皿51の切欠き50の中に収
められており、これは打撃突端404の球形の膨張部416の
マントル面のほぼ半分を被覆している。ボールジョイン
ト軸受は適当な形に形成された段付前頭部403の内面と
結合され、これは内側の皿面をもって、他の半分の球形
の膨張部410を被覆している。
打撃突端404を第15図に示してある中央をずれた位置
に持っていくためには、調整ピストン41のシリンダー空
間48は、圧縮スプリング49の力よりも高い圧力に支配さ
れ、したがって、調整ピストン41のところに接触する圧
縮スプリング49は、圧縮されて短かくなる。調整ピスト
ン42,43のシリンダー空間49の中の圧力は同時に、調整
ピストン42,43に対して力を及ぼす圧縮スプリング49よ
りも下廻わる力しか出さなくなる。調整ピストン41は、
矢の方向の52に調整され、さらに、調整ピストン42,43
は、矢の53の方向に、これとは反対の方向に向って調整
を受ける。調整ピストン41,42,43の傾斜面44と、打撃突
端404のこれとは反対の方向の傾斜面46とによって形成
される傾斜面によって、打撃突端404は第15図に示すご
とく、その中央位置よりはずれた位置に移動せしめられ
る。方向修正装置へ中央位置を調整するためには、調整
ピストン41のシリンダー空間内の圧力を低下させ、調整
ピストン42,43のシリンダー空間48の中の圧力は、上昇
させる。調整ピストン41は矢の方向52に抗して、負荷の
消失しつつある圧縮スプリング49によって前方に移動さ
せられ、さらに、これと同時に、調整ピストン42,43に
対して取り付けてある圧縮スプリング49は、矢の方向53
とは反対の方向に、前方に向って動く調整ピストン42,4
3によって圧縮され、ついには、第13図に示されている
出発点の中立位置までに戻ってくる。
第16図、および第17図に示してある構造の場合には、
くい打ち穿孔装置501は、この装置501のパイプ状のハウ
ジング502の中に軸方向に摺動ができるように支持さ
れ、段付前頭部503の形をとって、そのハウジングより
突出する部分より成り立っている。打撃突端504は、
（この図には示してない）ロッドとともに、ハウジング
502の内側に突入しており、さらに、軸方向にハウジン
グ502の中に案内されている打撃ピストンの効果によっ
て、前方に向って押され、その結果として、地中に前進
せしめられる。（ここには図示していない）打撃ピスト
ンに圧力空気を作用させるために、くい打ち穿孔装置50
1の後方末端には、圧縮機より圧送される、操作可能の
圧力媒体継手54が連結してある。前方に向って軸方向に
加速送りがかけられる場合には、打撃ピストンは打撃突
端504のロッドに衝突し、その場合に、その打撃エネル
ギを突端504に与える。
くい打ち穿孔装置501は、２個の軸方向に互いにある
距離を保つ調整偏心子の中に支持されていて、これはラ
ジアル方向に互いに入り込んで構成されている偏心リン
グ511,512より成り立っており、換言すれば一方の外側
の偏心リング512は、内側の偏心リング511を抱いてい
る。くい打ち穿孔装置501を支持し、さらに、それを中
央位置より移動させるための調整偏心子は、その後部に
マントルパイプ55がかぶせてあって、これは装置のハウ
ジング502をハウジング表面より、ラジアル方向にある
距離だけ離しており、換言すれば第16図に示してある、
くい打ち穿孔装置501の中心位置を同心的に、装置501に
対して位置を与えている。第16図、および第17図に示し
てある調整用偏心子の設計によれば、内側の偏心リング
511および外側の偏心リング512は、それぞれパイプ56お
よび57によって、互いに連結されている。連結パイプ5
6,57は、たとえば、第17図によって、偏心値59だけ、中
央位置を外れたくい打ち穿孔装置501に見られるよう
に、この501の装置を中央軸58のまわりに中央位置より
ずらせるときに、内側の偏心リングと、外側の偏心リン
グの511および512が同じ方向に、まちがいなく動くよう
調整を行う。
第18図、および第19図に示したくい打ち穿孔装置501
の位置の場合には、この装置は互いに軸方向に離間され
た、ハウジング501と、マントルパイプ55のあいだに取
り付けられた２個の偏心リング511,512より成る調整用
偏心子をもち、それぞれ、ラジアル方向に抱き合った構
造となっており、この場合には、方向変換装置は、この
くい打ち穿孔装置501を任意に、垂直方向、および／あ
るいは、水平方向に移動させることによってその機能を
発揮させることができ、第19図には垂直平面内におい
て、中央軸58に対して傾斜面60だけ傾いたくい打ち穿孔
装置501を示している。中央軸58に対してくい打ち穿孔
装置501を水平方向、および／あるいは、垂直方向にず
らせるためには、調整偏心子が、反対の方向に回転せし
められる場合には、換言すれば、たとえば、段付前頭部
504にもっとも近い調整用偏心子の偏心リング511,512
が、互いに反対方向に回転せしめられ、偏心値−零点よ
り測定して、すなわち、第18図に示された中央位置よ
り、最大の距離だけ下方に移動せしめられるときには、
−他の調整用偏心子の偏心値は、これに対して、上方に
向って最高の高さとなり、第19図に示したごときくい打
ち穿孔装置501の傾斜位置が決定されることとなる。く
い打ち穿孔装置501を、中央軸に対して、水平、および
／あるいは、垂直方向にある傾斜位置を取るよう調整
し、この場合に、装置501が常に、回転中心61のまわり
に、両方の調整用偏心子の中間に中心軸58の上を移動す
れば、これは、球形のハウジング皿62によって支持され
ることになり、これと凸面の外側面63とが接触し、内側
の偏心リング511の凹面とが嵌合することとなる。
くい打ち穿孔装置501をラジアル方向に調整するため
には、第21図に示してあるごとくマントルパイプ55とハ
ウジング502の表面との中間の空間の中に、ラジアル平
面内で、ハウジング502のまわりに、３個の調整ピスト
ン524,525,526が取り付けられていて、そのシリンダー
空間は圧力液管系517を仲介として、マントルパイプか
らの後方端にある供給継手518（第20図も参照）と接触
してある。
くい打ち穿孔装置501を第17図、あるいは第19図に示
してある中心位置よりずれた位置に移動調整を行うには
偏心リング511,512を、液圧媒体の手段、たとえば特別
の液圧駆動流体を用いて、互いに逆の方向に移動させて
これを行う。液圧駆動体は第20図に示してある圧力管系
517を通って供給されるが、これは、偏心リング511,512
に向う、（ここには図示されていない）操作ノズルの数
に対応する数だけマントルパイプ55内に取り付けてある
本数になっている。これらの圧力管系は、マントルパイ
プ55の後方末端より調整偏心リング511,512までに伸び
ており、さらに、第21図に示された構造においては、調
整ピストン524,525,526のシリンダー空間527までに入り
こんでいる。
管系517は、マントルパイプ55の後方末端のところで
（この図には示していない）液圧駆動流体タンクの供給
管系518と連結されている。
この供給管系518を仲介として流入する流体は、それ
ぞれの圧力管系517に対して用意されている溝19ごとに
分配される。
【図面の簡単な説明】
第１図はくい打ち穿孔装置の前方末端を示す縦断面図で
あり、これには本発明にもとづく調整偏心センター内に
収納された縦方向に移動可能の打撃突端が装着してあ
る。 第2a図乃至2d図は、互いにラジアル方向に取付けられた
偏心リングの各種の位置を示す。 第３図は、くい打ち穿孔装置の後方末端を示す縦断面図
であり、これには打撃突端の調整運動を生じさせるため
の圧力媒体の継手、および圧力管系を連結することがで
きる。 第４図は、くい打ち穿孔装置の前方末端を示す縦断面図
であり、これにはハウジングと一体の段付前頭部の中に
収められた調整偏心センター内に支持してある、非可撓
の構造の打撃突端が収納してある。 第５図は、第４図に示した打撃突端の図であり、この場
合には、この突端はその中央位置よりずれた位置にあ
る。 第６図は、段付前頭部をもつくい打ち穿孔装置の前方末
端を示す縦断面図であり、打撃突端は、段付前頭部が構
成してある。ほかに、本発明にもとづくラジアル方向
に、打撃突端のロッドがまわりに回転する調整ピストン
が、第７図の直線VI−VIに沿った断面図として示してあ
る。 第７図は、第６図の直線VII−VIIに沿う断面によるくい
打ち穿孔装置の詳細図である。 第８図は、第６図にもとづくくい打ち穿孔装置の断面図
であり、ただし打撃突端がその中央位置よりずれている
場合を示す。 第９図は、くい打ち穿孔装置の前方部の断面図であり、
この部分には、非可撓性の、すなわち、ハウジングと一
体となっている段付前頭部、およびその中に設けてある
傾斜突端が取り付けられていて、この傾斜突端は、ハウ
ジングの中に侵入しているロッドの末端のところで、操
作ダンパーの形状が与えられているロッキングスリーブ
を取りまく、中央芯出しリングの形状になっているもの
を示す。 第10図は、第９図の直線Ｘ−Ｘに沿って、くい打ち穿孔
装置を切断した詳細図である。 第11図は、第９図にもとづくくい打ち穿孔装置の図、た
だし、打撃突端がその中央位置よりずれているものを示
す。 第12図は、第11図の直線XII−XIIに沿ったくい打ち穿孔
装置を切断した詳細図である。 第13図は、第14図の直線XIII−XIIIに沿って切断した、
くい打ち穿孔装置の前端部の詳細図であり、この部分に
は、非可撓の段付前頭部、および、その中に収められた
打撃突端が取付けてあり、この打撃突端は、ハウジング
内に侵入しているロッド末端にある傾斜面をもち、この
傾斜面は、上記の傾斜面とともに、軸方向に動きうる調
整ピストンに対応する。 第14図は、第13図の直線XIV−XIVに沿って、くい打ち穿
孔装置を切断した詳細図である。 第15図は、第13図にもとづくくい打ち穿孔装置の図であ
り、ただし、その打撃突端が、その中心位置をずらして
調整してあるものを示す。 第16図は、くい打ち穿孔装置を、その中心位置において
支持する調整偏心子の２個をもつマントルパイプの縦断
面図であり、偏心子は互いに同じ方向に移動しうるごと
く調整してある場合を示す。 第17図は、第16図にもとづくくい打ち穿孔装置であり、
中央軸のまわりに、その中心位置よりずらされた位置に
ある場合を示す。 第18図は、くい打ち穿孔装置をその中心位置において支
持する調整偏心子の２個をもつマントルパイプの縦断面
図であり、偏心子は互いに相反する方向に、その位置が
ずらされる場合を示す。 第19図は、第18図に示されてあるくい打ち穿孔装置であ
り、その中心位置より傾斜部分がずらされている場合を
示す。 第20図は、くい打ち穿孔装置を支持するマントルパイプ
の後方部を示す縦断面図であり（図示してない）、調整
用の圧力管系、および、この連結継手を取付けた場合を
示す。 第21図は、本発明にもとづき、ラジアル方向にくい打ち
穿孔装置をめぐって配置された調整要素としての、ハウ
ジング表面とマントルパイプとの中間の調整ピストンの
断面の略図である。 1,101,201,301,401,501……穿孔装置 ２……ハウジング、３……段付前頭部 ４……打撃突端 5,105,205,305,405……ロッド ６……カラー、７……スプリング ９……スリーブ 10,110,310,410……打撃ピストン 11,12,111,112,511,512……偏心リング 13,113……皿、14……ヘッドスリーブ 15……偏心値 116,316,416……球形の膨張部 17,517……圧力管系、18,518……供給管系 19……溝 20,320……ロッキングスリーブ 21,321……圧縮スプリング 22……シリンダー空間、23,323……芯出しリング 24,25,26,324,325,326,524,525,526……調整ピストン 27,327,527……シリンダー空間 28,29……案内面、30……操作ダンパー 31……陥没空間、32……リミットダンパー 33……マウスピース、34……延長ロッド 35……圧力管系、36……シリンダー空間 37……中心孔、38……分配孔 39……操作管系 41,42,43……ピストン、44……ピストン面 46……傾斜面、47……内側末端 48……シリンダー空間、49……圧縮スプリング 50……切欠き、51……芯出し皿 54……圧力媒体継手、55……マントルパイプ 56,57……パイプ、58……中央軸 59……偏心値、60……傾斜面 61……回転中心、62……ハウジング皿 63……外側面

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】加圧媒体駆動の土壌穿孔用打撃穿孔装置に
    して、装置ハウジング内で往復作動する打撃ピストンに
    より作動されるラジアル方向に調整可能の打撃突端を具
    備し、該打撃突端或いはマントルパイプによりラジアル
    方向に間隔をとって囲まれている上記装置ハウジングが
    調整偏心子内に支持されており、且つ該調整偏心子は一
    方が内部に嵌め合わせてある２つの偏心リングよりな
    り、それらが相対的に捩じられるように少なくても一方
    が支持されていることを特徴とする打撃穿孔装置。
  2. 【請求項２】相互に軸方向に距離をおいて配置してある
    調整偏心子の内側及び外側の２個の偏心リングがそれぞ
    れ相互連結してあることを特徴とする請求項１記載の打
    撃穿孔装置。
  3. 【請求項３】偏心リングには連結パイプであることを特
    徴とする請求項２記載の打撃穿孔装置。
  4. 【請求項４】相互に距離をおいて配置してある２個の偏
    心リングは相互反対方向に回転可能に支持してあること
    を特徴とする請求項１記載の打撃穿孔装置。
  5. 【請求項５】調整偏心子の内側の偏心リングは打撃突端
    のロッド又は本打撃穿孔装置の球面域に接していること
    を特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の打撃穿
    孔装置。
  6. 【請求項６】偏心リングは水力式に回転可能であること
    を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の打撃穿
    孔装置。
  7. 【請求項７】偏心リングはマントルパイプ内に又はハウ
    ジング内に設けてある圧力液管を介して供給継手と連結
    してあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに
    記載の打撃穿孔装置。
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