WO2011023350A1 - Drilling ram device having a pneumatic drive and a hydraulic reversal of the movement direction - Google Patents

Drilling ram device having a pneumatic drive and a hydraulic reversal of the movement direction Download PDF

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WO2011023350A1
WO2011023350A1 PCT/EP2010/005151 EP2010005151W WO2011023350A1 WO 2011023350 A1 WO2011023350 A1 WO 2011023350A1 EP 2010005151 W EP2010005151 W EP 2010005151W WO 2011023350 A1 WO2011023350 A1 WO 2011023350A1
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WO
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Prior art keywords
pressure
percussion piston
ram boring
boring device
movement
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/005151
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German (de)
French (fr)
Inventor
Gerhard Völkel
Original Assignee
Tracto-Technik Gmbh & Co. 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.)
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Publication date
Application filed by Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg filed Critical Tracto-Technik Gmbh & Co. Kg
Publication of WO2011023350A1 publication Critical patent/WO2011023350A1/en

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/06Down-hole impacting means, e.g. hammers
    • E21B4/14Fluid operated hammers
    • E21B4/145Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole

Definitions

  • the invention relates to a ram boring device with a pneumatic drive and a hydraulic reversal of the direction of movement.
  • Rammbohrvorraumen as used in particular for the production of horizontal
  • Ground bores are usually driven by means of a percussion piston, which is reciprocated within the housing and thereby bounces, depending on the desired direction of movement of the device on a front or rear impact surface.
  • the transmitted thereby kinetic energy of the percussion piston ensures an acceleration of the ram boring device within the soil.
  • a reversal of the direction of movement is achieved in that the middle position (between the two turning points) of the percussion piston from a front to a rear position - or vice versa - is moved.
  • the percussion piston strikes either the front or rear striking surface and thereby defines the direction of movement of the device.
  • a ram boring device in which a control tube is firmly connected to a compressed air supply.
  • the control tube is connected both longitudinally and rotationally via a prestressed helical spring with a housing-fixed component.
  • the spring forces the head tube, on which a percussion piston is arranged to be axially movable, in a forward position (preliminary position) and locks it in this position by a quarter turn into a corresponding locking groove.
  • control tube is unlocked by a quarter turn of the compressed air supply against the spring bias, so that the control tube under the influence of compressed air and against the longitudinal axial spring force in a rear position (return) is moved. As in the front position, the control tube locks there under the influence of the rotationally biased spring.
  • control tube is again rotated by means of compressed air supply and also the amount of air pressure is lowered so far that the longitudinal axial spring force exceeds the force acting on the control tube by the compressed air.
  • the head tube automatically moves to its forward position.
  • control tube For reversing a Rammbohrvortechnisch according to DE 39 09 567 A1 thus the control tube must be rotated by a rotation of the compressed air supply and in addition the height of the air pressure to be temporarily lowered.
  • the groove is seated in the inside of the control sleeve and has a zigzag-shaped course, so that the control tube carries out a combined rotary and translatory movement with the spring moving in the groove.
  • Percussion piston result. There is also the risk that water and soil penetrates into the device due to the short-term lack of pressure in the device. In both cases, the ram boring tool must then be recovered by excavation, which results in a significant additional effort and a considerable loss of time.
  • the invention is based on the object to provide an improved pneumatically driven Rammbohrvorraum whose direction of movement can be switched without affecting the compressed air supply.
  • the invention provides a ram boring device, which is driven pneumatically by means of a drive pressure gas supplied via a first supply line (preferably compressed air), by means of a pressurized fluid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air, from the flow in the return and vice versa.
  • a drive pressure gas supplied via a first supply line (preferably compressed air)
  • a pressurized fluid which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air, from the flow in the return and vice versa.
  • a ram boring device therefore has at least one percussion piston mounted within a housing and driven in a cyclical reciprocating motion by a drive pressure gas, in particular striking the ram boring device in a first direction of movement to drive, and in a second switching position impinges on a rear impact surface to drive the ram boring device in a second direction of movement, and wherein the switching between the directions of movement is effected by shifting the central position of the percussion piston within the housing.
  • the ram boring device according to the invention is further characterized in that the shifting of the middle ren position of the percussion piston by a pressurized fluid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air.
  • ram boring any device which is moved intermittently in an existing or created conduit to create or expand a bore or destructively or non-destructively replace or clean an existing conduit, conduits into existing conduits or others Long bodies to collect as well as all devices for construction work of the underground tunneling.
  • the ram boring device according to the invention is not limited to underground earthworks.
  • lines in which a Erdbohr réelle is operated run above ground.
  • the reversal of the impact stroke hydraulically, i. by supplying a Drucktlüs- stechnik takes place.
  • the use of a pressure fluid has the advantage that it is substantially incompressible and therefore exact control of the position of the percussion piston within the housing of the device can be easily implemented.
  • a compressed gas and in particular compressed air for reversing which is supplied to the ram boring device by an additional supply line and optionally with a different pressure level than the driving pressure gas.
  • a guide tube which can be directly or indirectly immovably connected to the housing of the ram boring device.
  • a control sleeve and on the control sleeve a percussion piston can be arranged in each case axially displaceable.
  • the percussion piston can reciprocate on the control sleeve under the influence of the supplied drive-pressure gas, with control openings being opened and closed at a regular time interval and thus successively connecting or disconnecting different working chambers of the ram-boring device to the drive-pressure gas.
  • the outer surface of the guide tube and the inner surface of the control sleeve can form an annular pressure chamber with correspondingly arranged annular edges, which is filled by a pressurized fluid and in particular a pressure fluid.
  • the Size of the pressure chamber is defined by the relative longitudinal axial position of the two components to each other and can be varied by appropriate displacement. For fixing or varying the size of the pressure chamber, it is provided to vary the height of the pressure of the pressure fluid as a function of the external pressure or another counterforce, for example a spring force.
  • the pressure chamber may have any shape in addition to the ring shape.
  • the pressure chamber can be formed only by a partial circle of the outer or inner circumference of the guide tube or the control sleeve.
  • the size of the pressure chamber defines the mean position of the reciprocating percussion piston in the housing. Thus, it can be influenced directly via the height of the pressure of the pressurized fluid, whether the percussion piston impinges on a front or rear impact surface of the ram boring device.
  • the stroke of the percussion piston and consequently its frequency and its impact intensity can be influenced.
  • To supply the pressure chamber with the pressure fluid may be provided to arrange an additional fluid line within the head tube.
  • the fluid line is designed as a hydraulic line and leads to at least one outlet opening for the pressure fluid in the region of the drill head.
  • the hydraulic line can be guided by the percussion piston, whose end face has a corresponding through hole.
  • the outlet opening for the pressure fluid can serve to flush a rinsing liquid in the
  • drilling fluids can be used as a rinsing liquid, whose properties can be adapted to the respective drilling conditions by adding additives.
  • the drill head on a plurality of outlet openings, which are advantageously arranged in a circle in a uniform pitch on the circumference of the drill head. It can thereby be achieved that the rinsing liquid is introduced as evenly as possible into the soil in the area of the drill head. In a further advantageous embodiment, it is provided to discharge the rinsing liquid under pressure from the ram boring device on one side. The resulting lateral force leads to a lateral deflection of the device, which can be used for a direction correction.
  • a pressure limiting valve can be arranged in the hydraulic line, in particular in the section between an inlet for the pressure chamber and the outlet opening or openings in the region of the drill head.
  • the pressure-limiting valve can serve, for example, to shut off the outlet openings from the pressure supply up to a certain pressure level in the hydraulic line.
  • dss pressure rinsing liquid is introduced into the soil.
  • the fluid pressure can thus be used exclusively for reversing the direction of movement.
  • the pressure chamber is designed so that at a high pressure, the control sleeve is displaced together with the percussion piston in the direction of a switching position for forward movement of the ram boring device. If, on the other hand, the pressure is lowered further, the control sleeve, together with the percussion piston, shifts under the influence of the drive air or another force and against the fluid pressure in the pressure chamber in the direction of a switching position for a backward movement of the device.
  • Rinse liquid is stopped in the soil in the reverse operation of the device.
  • the outflow of rinsing liquid into the ground can be switched on or off in the forward operation of the device without triggering a reversal of the direction of movement of the device.
  • the hydraulic pressure can be adjusted either above (flushing agent outlet switched on) or just below (flushing agent outflow switched off) of the limit value of the pressure limiting valve. The switching position of the pressure chamber can remain unaffected.
  • the device according to the invention makes it possible to operate a ram boring device pneumatically with as uniform a pressure as possible in terms of pressure and / or volume flow, and to carry out the reversal of the direction of movement by means of a pressurized fluid supplied independently of the drive pressure gas. As a result, incorrect control can be prevented due to fluctuating pneumatic pressure of the drive gas.
  • a pulling or turning on the compressed air supply as is usually provided in the prior art for the reversal of the direction of movement, omitted. It is particularly advantageous if a pressure fluid, which is used for reversing the direction of movement, is introduced into the soil in order to soften it and / or to generate a lateral force, which is utilized for directional control of the device.
  • FIG. 1 shows a sectional side view of a ram boring device according to the invention
  • Fig. 2 the rear portion of the ram boring of Fig. 1 in an enlarged view
  • FIG. 3 shows the front portion of the ram boring apparatus of Fig. 1 in an enlarged view.
  • the illustrated embodiment of a ram boring device according to the invention consists essentially of a housing 1, in which a drill head 2 is screwed.
  • Percussion piston 3 reciprocates under the influence of compressed air in the housing, the percussion piston 3 within each period, depending on its central position (between the two turning points), either on a front
  • Striking surface 4 or a rear impact surface 5 hits.
  • the transmitted shock energy leads to an acceleration of the housing.
  • the middle position of the percussion piston 3 and consequently the direction of movement of the ram boring device is determined by the position of the control sleeve 6.
  • the control sleeve 6 is seated within the percussion piston 3 and, depending on the position of the two
  • the ram boring device has a guide tube 10, which is connected to the housing 1 and a supply line 14 for the compressed air.
  • the control sleeve 6 is seated axially (in the limits defined by the edges 21) displaceably on the guide tube 10.
  • the arrangement of the edges 21 on the inner circumference of the control sleeve 6 and the outer periphery of the guide tube 10 is achieved that the two components an annular pressure chamber eleventh form, whose size is changed by the relative movement of the components to each other.
  • a hydraulic line 12 extends within the guide tube 10 and extends into the front region of the device.
  • a connection (inlet 13) is the
  • the hydraulic line 12 extends within the compressed air supply 14 and within the guide tube 10. Similarly, it is possible to arrange the hydraulic line 12 wholly or substantially outside the compressed air supply 14 and / or the guide tube 10.
  • the hydraulic line 12 extends further through the percussion piston 3, which has corresponding holes, up to the drill head 2 of the device.
  • Embodiment of the drill head 2 represents a multi-stage head. This consists of a chisel 15 with an attached step cone 16. The rear end of the chisel projects to a small extent in the outer working space 8, so that the percussion piston 3 first strikes the chisel 15 and propels it and the step cone 16 into the soil lying in front of the ram boring device , This allows a targeted high introduction of impact energy into the soil.
  • the movement that the bit performs relative to the housing 1 of the ram boring device can be allowed by the hydraulic line 12, for example by being designed to be elastic. Another possibility is that the hydraulic line 12 is designed with an excess length which corresponds to the relative movement of the bit 15 in the housing 1.
  • a pressure limiting valve 18 is arranged within a valve chamber 17 of the chisel 15.
  • the pressure relief valve 18 opens at a certain pressure within the hydraulic line 12 and releases a channel 19, which extends longitudinally within the chisel 15 and leads to two outlet openings 20 in the chisel tip.
  • Outlets 20 occurs when the valve 18 is open rinsing fluid under pressure into the soil.
  • the rinsing liquid serves to soften the soil before the step cone 16, so that a better drilling progress can be achieved.

Abstract

The invention relates to a pneumatically driven drilling ram device, the movement direction of which is hydraulically reversed. For this purpose, a pressure medium can be piped over a hydraulic line (12) to a pressure chamber (11), the longitudinal axial extent of which influences the middle position of the reciprocating, pneumatically driven impact piston (3), such that the impact piston strikes either against a front (4) or rear (5) impact surface and accelerates the drilling ram unit in the corresponding direction. In an advantageous embodiment, the pressure medium is discharged into the ground in front of the drilling ram device, in order to soak the ground and to improve the drilling progress.

Description

„Rammbohrvorrichtung mit einem pneumatischen Antrieb und einer hydraulischen Umsteuerung der Bewegungsrichtung"  "Rammbohrvorrichtung with a pneumatic drive and a hydraulic reversal of the direction of movement"
Die Erfindung betrifft eine Rammbohrvorrichtung mit einem pneumatischen Antrieb und einer hydraulischen Umsteuerung der Bewegungsrichtung. Rammbohrvorrichtungen, wie sie insbesondere für die Herstellung von horizontalenThe invention relates to a ram boring device with a pneumatic drive and a hydraulic reversal of the direction of movement. Rammbohrvorrichtungen, as used in particular for the production of horizontal
Erdbohrungen verwendet werden, werden in der Regel mittels eines Schlagkolbens angetrieben, der innerhalb des Gehäuses hin- und herbewegt wird und dabei, je nach gewünschter Bewegungsrichtung der Vorrichtung auf eine vordere oder hintere Schlagfläche prallt. Die dadurch übertragene kinetische Energie des Schlagkolbens sorgt für eine Beschleunigung der Rammbohrvorrichtung innerhalb des Erdreichs. Ground bores are usually driven by means of a percussion piston, which is reciprocated within the housing and thereby bounces, depending on the desired direction of movement of the device on a front or rear impact surface. The transmitted thereby kinetic energy of the percussion piston ensures an acceleration of the ram boring device within the soil.
Im Allgemeinen wird eine Umsteuerung der Bewegungsrichtung dadurch erreicht, dass die mittlere Lage (zwischen den zwei Wendepunkten) des Schlagkolbens von einer vorderen zu einer hinteren Stellung - oder anders herum - verschoben wird. Somit trifft der Schlagkolben, je nach Stellung, entweder auf die vordere oder hintere Schlagfläche auf und definiert dadurch die Bewegungsrichtung der Vorrichtung. In general, a reversal of the direction of movement is achieved in that the middle position (between the two turning points) of the percussion piston from a front to a rear position - or vice versa - is moved. Thus, depending on the position, the percussion piston strikes either the front or rear striking surface and thereby defines the direction of movement of the device.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungen bekannt, mit denen die mittlere Lage des Schlagkolbens verschoben und folglich die Bewegungsrichtung der Vorrichtung verändert werden kann. Beispielsweise ist aus der DE 39 09 567 A1 eine Rammbohrvorrichtung bekannt, bei der ein Steuerrohr fest mit einer Druckluftzufuhr verbunden ist. Das Steuerrohr ist sowohl längsaxial als auch rotatorisch über eine vorgespannte Schraubenfeder mit einem gehäusefesten Bauteil verbunden. Die Feder zwingt das Steuerrohr, auf dem ein Schlagkolben axial beweglich angeordnet ist, in eine vordere Stellung (Vorlaufstellung) und verriegelt es in dieser Stellung durch eine Vierteldrehung in eine entsprechende Verriegelungsnut. Zum Umsteuern der Vorrichtung wird das Steuerrohr durch eine Vierteldrehung der Druckluftzufuhr entgegen der Federvorspannung entriegelt, so dass das Steuerrohr unter dem Einfluss der Druckluft und entgegen der längsaxialen Feder- kraft in eine hintere Stellung (Rücklauf) verschoben wird. Wie in der vorderen Stellung verriegelt das Steuerrohr dort unter dem Einfluss der rotatorisch vorgespannten Feder. Various designs are known from the prior art, with which the center position of the percussion piston displaced and consequently the direction of movement of the device can be changed. For example, from DE 39 09 567 A1 a ram boring device is known in which a control tube is firmly connected to a compressed air supply. The control tube is connected both longitudinally and rotationally via a prestressed helical spring with a housing-fixed component. The spring forces the head tube, on which a percussion piston is arranged to be axially movable, in a forward position (preliminary position) and locks it in this position by a quarter turn into a corresponding locking groove. To redirect the device, the control tube is unlocked by a quarter turn of the compressed air supply against the spring bias, so that the control tube under the influence of compressed air and against the longitudinal axial spring force in a rear position (return) is moved. As in the front position, the control tube locks there under the influence of the rotationally biased spring.
Um wieder auf Vorlauf zu schalten, wird das Steuerrohr wiederum mittels der Druckluftzufuhr gedreht und zudem die Höhe des Luftdrucks soweit abgesenkt, dass die längsaxiale Federkraft die Kraft, die durch die Druckluft auf das Steuerrohr wirkt, übersteigt. Somit bewegt sich das Steuerrohr automatisch in seine vordere Position. To switch back to flow, the control tube is again rotated by means of compressed air supply and also the amount of air pressure is lowered so far that the longitudinal axial spring force exceeds the force acting on the control tube by the compressed air. Thus, the head tube automatically moves to its forward position.
Zum Umsteuern einer Rammbohrvorrichtung gemäß der DE 39 09 567 A1 muss somit das Steuerrohr durch eine Drehung der Druckluftzufuhr rotiert und zusätzlich die Höhe des Luftdrucks zeitweise abgesenkt werden. For reversing a Rammbohrvorrichtung according to DE 39 09 567 A1 thus the control tube must be rotated by a rotation of the compressed air supply and in addition the height of the air pressure to be temporarily lowered.
Ein anderes Beispiel für eine Umsteuerung einer pneumatischen Rammbohrvorrichtung beschreibt die DE-OS 21 05 229. Auf einer Steuerbuchse sitzt axial verschiebbar ein Schlagkolben. Die Steuerbuchse weist mehrere Steueröffnungen auf, die teilweise dem Vorlauf und teilweise dem Rücklauf zuzuordnen sind. Ein Steuerrohr, durch dessen Innenraum Druckluft dem Gerät zugeführt wird und das ebenfalls Steueröffnungen aufweist, die, je nach rotatorischer Stellung des Steuerrohrs, sich mit einem Teil der Steueröffnungen in der Steuerhülse decken, befindet sich innerhalb der Steuerbuchse. Eine Schraubenfeder, die zwischen Steuerrohr und Steuerhülse angeordnet ist, zwingt die zwei Bauteile in eine gegenseitige, durch eine Feder-Nut-Kombination definierteAnother example of a reversal of a pneumatic Rammbohrvorrichtung describes DE-OS 21 05 229. On a control sleeve sits axially displaceable a percussion piston. The control socket has a plurality of control ports, which are partially attributable to the flow and partly the return. A control tube through the interior of which compressed air is supplied to the device and which likewise has control openings which, depending on the rotational position of the control tube, coincide with a part of the control openings in the control sleeve is located within the control socket. A coil spring, which is arranged between the control tube and the control sleeve, forces the two components into a mutual, defined by a tongue and groove combination
Endstellung. End position.
Die Nut sitzt in der Innenseite der Steuerhülse und hat einen zick-zack-förmigen Verlauf, so dass das Steuerrohr mit der sich in der Nut bewegenden Feder eine kombi- nierte rotatorische und translatorische Bewegung ausführt. The groove is seated in the inside of the control sleeve and has a zigzag-shaped course, so that the control tube carries out a combined rotary and translatory movement with the spring moving in the groove.
Ein Umschalten der Bewegungsrichtung erfolgt nun dadurch, dass die Druckluftversorgung zeitweise abgeschaltet wird. Dadurch verschiebt die Feder das Steuerrohr relativ zu der Steuerhülse in eine Wendespitze der Zick-Zack-Nut. Wird die Druckluft wieder zugeschaltet, so wird das Steuerrohr wieder entgegen der Federkraft in die nächsteSwitching the direction of movement now takes place in that the compressed air supply is temporarily switched off. As a result, the spring moves the control tube relative to the control sleeve in a turning tip of the zig-zag groove. If the compressed air is switched on again, the control tube is again against the spring force in the next
Wendespitze der Nut geschoben. Bei jedem Abschalt-Zuschalt-Zyklus dreht sich das Steuerrohr relativ zu der Steuerhülse um 90°. Nun überdecken sich entweder die Steueröffnungen für den Vorlauf oder den Rücklauf der beiden Bauteile. Die Rammbohrvorrichtung bewegt sich dabei entweder vorwärts oder rückwärts. Durch erneutes Ab- und wieder Zuschalten rotieren das Steuerrohr und die Steuerhülse wiederum gegeneinander um 90°, so dass sich die übrigen Steueröffnungen der zwei Bauteile überdecken. Die Bewegungsrichtung der Vorrichtung wurde umgekehrt. Turned tip of the groove pushed. Every turn-off cycle will turn that Control tube relative to the control sleeve by 90 °. Now overlap either the control ports for the flow or the return of the two components. The ram boring device moves either forward or backward. By turning off and on again, the control tube and the control sleeve in turn rotate against each other by 90 °, so that the other control openings of the two components overlap. The direction of movement of the device was reversed.
Die Umsteuerung einer Vorrichtung gemäß der DE-OS 21 05 229 erfordert ein Ab- schalten der Druckluftzufuhr. Dadurch können sich Probleme beim erneuten Start desThe reversal of a device according to DE-OS 21 05 229 requires switching off the compressed air supply. This can cause problems when restarting the
Schlagkolbens ergeben. Zudem besteht die Gefahr, dass Wasser und Erdreich aufgrund des kurzzeitig fehlenden Überdrucks innerhalb der Vorrichtung in diese eindringt. In beiden Fällen muss das Rammbohrwerkzeug dann durch eine Ausgrabung geborgen werden, was in einem deutlichen Mehraufwand und einem erheblichen Zeitverlust resultiert. Percussion piston result. There is also the risk that water and soil penetrates into the device due to the short-term lack of pressure in the device. In both cases, the ram boring tool must then be recovered by excavation, which results in a significant additional effort and a considerable loss of time.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte pneumatisch angetriebene Rammbohrvorrichtung zu schaffen, deren Bewegungsrichtung ohne Beeinflussung der Druckluftzufuhr umgeschaltet werden kann. The invention is based on the object to provide an improved pneumatically driven Rammbohrvorrichtung whose direction of movement can be switched without affecting the compressed air supply.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der nebengeordneten Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Patentansprüchen genannt. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are mentioned in the dependent claims.
Die Erfindung sieht vor, ein Rammbohrgerät, das pneumatisch mittels eines über eine erste Zuleitung zugeführten Antriebsdruckgases (vorzugsweise Druckluft) angetrieben wird, mittels eines Druckfluids, das dem Rammbohrgerät unabhängig von der Antriebsdruckluft zugeführt wird, von dem Vorlauf in den Rücklauf und umgekehrt umzusteuern. Das Umsteuern kann somit ohne Beeinflussung der Zufuhr des Antriebsdruckgases erfolgen. The invention provides a ram boring device, which is driven pneumatically by means of a drive pressure gas supplied via a first supply line (preferably compressed air), by means of a pressurized fluid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air, from the flow in the return and vice versa. The reversing can thus take place without influencing the supply of the driving pressure gas.
Eine erfindungsgemäße Rammbohrvorrichtung weist demnach zumindest einen innerhalb eines Gehäuse gelagerten, mittels eines Antriebsdruckgases (insbesondere Druckluft) in einer zyklischen Hin- und Herbewegung angetriebenen Schlagkolben auf, wobei der Schlagkolben in einer ersten Schaltstellung auf eine vordere Schlagfläche auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer ersten Bewegungsrichtung anzutreiben, und in einer zweiten Schaltstellung auf eine hintere Schlagfläche auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer zweiten Bewegungsrichtung anzutreiben, und wobei die Umschaltung zwischen den Bewegungsrichtungen durch ein Verschieben der mittleren Position des Schlagkolbens innerhalb des Gehäuses erfolgt. Die Rammbohrvorrichtung ist erfindungsgemäß zudem dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben der mittle- ren Position des Schlagkolbens durch ein Druckfluid erfolgt, das der Rammbohrvorrichtung unabhängig von der Antriebsdruckluft zugeführt wird. A ram boring device according to the invention therefore has at least one percussion piston mounted within a housing and driven in a cyclical reciprocating motion by a drive pressure gas, in particular striking the ram boring device in a first direction of movement to drive, and in a second switching position impinges on a rear impact surface to drive the ram boring device in a second direction of movement, and wherein the switching between the directions of movement is effected by shifting the central position of the percussion piston within the housing. The ram boring device according to the invention is further characterized in that the shifting of the middle ren position of the percussion piston by a pressurized fluid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air.
Unter„Rammbohrvorrichtung" wird jedes Gerät verstanden, welches in einem beste- henden oder zu erstellenden Kanal stoßweise bewegt wird, um eine Bohrung zu erstellen oder aufzuweiten oder ein bestehendes Rohr zerstörend oder nicht zerstörend zu ersetzen oder zu reinigen, Leitungen in bestehende Rohre oder andere Langkörper einzuziehen sowie sämtliche Vorrichtungen für Bauarbeiten des unterirdischen Vortriebs. By "ram boring" is meant any device which is moved intermittently in an existing or created conduit to create or expand a bore or destructively or non-destructively replace or clean an existing conduit, conduits into existing conduits or others Long bodies to collect as well as all devices for construction work of the underground tunneling.
Die Rammbohrvorrichtung im Sinne der Erfindung ist nicht auf unterirdische Erdarbeiten beschränkt. So können beispielsweise Leitungen, in denen ein Erdbohrgerät betrieben wird, auch oberirdisch verlaufen. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Umsteuern des Schlagkobens hydraulisch, d.h. durch Zufuhr einer Drucktlüs- sigkeit erfolgt. Die Verwendung einer Druckflüssigkeit weist den Vorteil auf, dass diese im Wesentlichen inkompressibel ist und daher eine exakte Steuerung der Position des Schlagkolbens innerhalb des Gehäuses der Vorrichtung einfach umgesetzt werden kann. The ram boring device according to the invention is not limited to underground earthworks. Thus, for example, lines in which a Erdbohrgerät is operated, run above ground. In a preferred embodiment of the present invention, it is provided that the reversal of the impact stroke hydraulically, i. by supplying a Drucktlüs- sigkeit takes place. The use of a pressure fluid has the advantage that it is substantially incompressible and therefore exact control of the position of the percussion piston within the housing of the device can be easily implemented.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, ein Druckgas und insbesondere Druckluft zur Umsteuerung zu verwenden, die der Rammbohrvorrichtung durch eine zusätzliche Zuleitung und gegebenenfalls mit einem anderen Druckniveau als das Antriebsdruck- gas zugeführt wird. Of course, it is also possible to use a compressed gas and in particular compressed air for reversing, which is supplied to the ram boring device by an additional supply line and optionally with a different pressure level than the driving pressure gas.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ein Führungsrohr vorgesehen, das direkt oder indirekt unbeweglich mit dem Gehäuse der Rammbohrvorrichtung verbunden sein kann. Auf dem Führungsrohr kann eine Steuer- hülse und auf der Steuerhülse kann ein Schlagkolben jeweils axial verschiebbar angeordnet sein. In an advantageous embodiment of the device according to the invention, a guide tube is provided which can be directly or indirectly immovably connected to the housing of the ram boring device. On the guide tube, a control sleeve and on the control sleeve, a percussion piston can be arranged in each case axially displaceable.
Der Schlagkolben kann sich unter dem Einfluss des zugeführten Antriebsdruckgases auf der Steuerhülse hin- und herbewegen, wobei Steueröffnungen in einem regelmäßi- gen zeitlichen Abstand geöffnet und geschlossen werden und so nacheinander verschiedene Arbeitskammern der Rammbohrvorrichtung an das Antriebsdruckgas angeschlossen oder von dieser getrennt werden. The percussion piston can reciprocate on the control sleeve under the influence of the supplied drive-pressure gas, with control openings being opened and closed at a regular time interval and thus successively connecting or disconnecting different working chambers of the ram-boring device to the drive-pressure gas.
Die Außenfläche des Führungsrohrs und die Innenfläche der Steuerhülse können mit entsprechend angeordneten ringförmigen Kanten eine ringförmige Druckkammer bilden, die von einem Druckfluid und insbesondere einer Druckflüssigkeit gefüllt wird. Die Größe der Druckkammer wird durch die relative längsaxiale Lage der zwei Bauteile zueinander definiert und kann durch entsprechendes Verschieben variiert werden. Zur Fixierung oder Variation der Größe der Druckkammer ist vorgesehen, die Höhe des Drucks des Druckfluids in Abhängigkeit von dem Außendruck oder einer anderen Gegenkraft, beispielsweise einer Federkraft, zu variieren. The outer surface of the guide tube and the inner surface of the control sleeve can form an annular pressure chamber with correspondingly arranged annular edges, which is filled by a pressurized fluid and in particular a pressure fluid. The Size of the pressure chamber is defined by the relative longitudinal axial position of the two components to each other and can be varied by appropriate displacement. For fixing or varying the size of the pressure chamber, it is provided to vary the height of the pressure of the pressure fluid as a function of the external pressure or another counterforce, for example a spring force.
Die Druckkammer kann neben der Ringform eine beliebige Form aufweisen. Insbesondere kann die Druckkammer lediglich von einem Teilkreis des Außen- bzw. des Innen- umfangs des Führungsrohrs bzw. der Steuerhülse gebildet werden. The pressure chamber may have any shape in addition to the ring shape. In particular, the pressure chamber can be formed only by a partial circle of the outer or inner circumference of the guide tube or the control sleeve.
Die Größe der Druckkammer definiert die mittlere Position des hin- und hergehenden Schlagkolbens in dem Gehäuse. Somit kann direkt über die Höhe des Drucks des Druckfluids beeinflusst werden, ob der Schlagkolben auf eine vordere oder hintere Schlagfläche der Rammbohrvorrichtung auftrifft. The size of the pressure chamber defines the mean position of the reciprocating percussion piston in the housing. Thus, it can be influenced directly via the height of the pressure of the pressurized fluid, whether the percussion piston impinges on a front or rear impact surface of the ram boring device.
Zudem kann, da die erfindungsgsrnäße Steuerung ermöglicht, die miniere Position des Schlagkolbens stufenlos zu verstellen, der Hub des Schlagkolbens und daraus folgend dessen Frequenz sowie dessen Schlagintensität beeinflusst werden. Zur Versorgung der Druckkammer mit dem Druckfluid kann vorgesehen sein, eine zusätzliche Fluidleitung innerhalb des Steuerrohrs anzuordnen. In addition, since the erfindungsgsrnäße control allows to adjust the miniere position of the percussion piston steplessly, the stroke of the percussion piston and consequently its frequency and its impact intensity can be influenced. To supply the pressure chamber with the pressure fluid may be provided to arrange an additional fluid line within the head tube.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der eine Umsteuerung hydraulisch erfolgt, ist vorgesehen, dass die Fluidleitung als Hydraulik- leitung ausgebildet ist und bis zu mindestens einer Austrittsöffnung für die Druckflüssigkeit im Bereich des Bohrkopfs führt. Dazu kann die Hydraulikleitung durch den Schlagkolben geführt werden, dessen Stirnseite eine entsprechende Durchgangsbohrung aufweist. Die Austrittsöffnung für die Druckflüssigkeit kann dazu dienen, eine Spülflüssigkeit imIn an advantageous embodiment of the device according to the invention, in which a reversal takes place hydraulically, it is provided that the fluid line is designed as a hydraulic line and leads to at least one outlet opening for the pressure fluid in the region of the drill head. For this purpose, the hydraulic line can be guided by the percussion piston, whose end face has a corresponding through hole. The outlet opening for the pressure fluid can serve to flush a rinsing liquid in the
Bereich des Bohrkopfs in das Erdreich einzuleiten, so dass dieses aufgeweicht wird und einfacher verdrängt werden kann. Als Spülflüssigkeit können neben Wasser Bohrflüssigkeiten zum Einsatz kommen, deren Eigenschaften durch Beimischen von Zusatzstoffen den jeweiligen Bohrverhältnissen angepasst werden können. Introduce area of the drill head in the soil, so that it is softened and can be displaced easier. In addition to water drilling fluids can be used as a rinsing liquid, whose properties can be adapted to the respective drilling conditions by adding additives.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Bohrkopf eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen auf, die vorteilhafterweise kreisförmig in gleichmäßiger Teilung auf dem Umfang des Bohrkopfs angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass die Spülflüssigkeit möglichst gleichmäßig in das Erdreich im Bereich des Bohrkopfs eingeleitet wird. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, die Spülflüssigkeit unter Druck einseitig aus der Rammbohrvorrichtung herauszuleiten. Die somit entstehende Seitenkraft führt zu einem seitlichen Ablenken der Vorrichtung, die für eine Richtungskorrektur genutzt werden kann. In an advantageous embodiment of the invention, the drill head on a plurality of outlet openings, which are advantageously arranged in a circle in a uniform pitch on the circumference of the drill head. It can thereby be achieved that the rinsing liquid is introduced as evenly as possible into the soil in the area of the drill head. In a further advantageous embodiment, it is provided to discharge the rinsing liquid under pressure from the ram boring device on one side. The resulting lateral force leads to a lateral deflection of the device, which can be used for a direction correction.
Für den Fall mehrerer, kreisförmig angeordneter Austrittsöffnungen können Mittel, beispielsweise schaltbare Mehrwegeventile, vorgesehen sein, mit denen der Spülmittel- fluss durch die einzelnen Austrittsöffnungen geregelt werden kann. Vorteilhafterweise kann in der Hydraulikleitung, insbesondere in dem Abschnitt zwischen einem Zulauf für die Druckkammer und der oder den Austrittsöffnungen im Bereich des Bohrkopfs, ein Druckbegrenzungsventil angeordnet sein. In the case of a plurality of outlet openings arranged in a circle, means, for example switchable multi-way valves, can be provided with which the flushing agent flow through the individual outlet openings can be regulated. Advantageously, a pressure limiting valve can be arranged in the hydraulic line, in particular in the section between an inlet for the pressure chamber and the outlet opening or openings in the region of the drill head.
Das Druckbegrenzungsventil kann beispielsweise dazu dienen, bis zu einem be- stimmten Druckniveau in der Hydraulikleitung die Austrittsöffnungen von der Druckversorgung abzusperren. Somit wird erst nach dem Überschreiten sinss Grenzwerts dss Drucks Spülflüssigkeit in das Erdreich eingeleitet. Im Druckbereich unterhalb des Grenzwerts kann somit der Flüssigkeitsdruck ausschließlich für das Umsteuern der Bewegungsrichtung verwendet werden. The pressure-limiting valve can serve, for example, to shut off the outlet openings from the pressure supply up to a certain pressure level in the hydraulic line. Thus, only after exceeding sinss limit value dss pressure rinsing liquid is introduced into the soil. In the pressure range below the limit value, the fluid pressure can thus be used exclusively for reversing the direction of movement.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Druckkammer so ausgelegt, dass bei einem hohen Druck die Steuerhülse mitsamt dem Schlagkolben in Richtung einer Schaltstellung für eine Vorwärtsbewegung der Rammbohrvorrichtung verschoben wird. Wird dagegen der Druck weiter abgesenkt, verschiebt sich die Steuerhülse mitsamt dem Schlagkolben unter dem Einfluss der Antriebsluft oder einer anderen Kraft und entgegen dem Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer in Richtung einer Schaltstellung für eine Rückwärtsbewegung der Vorrichtung. In a preferred embodiment, the pressure chamber is designed so that at a high pressure, the control sleeve is displaced together with the percussion piston in the direction of a switching position for forward movement of the ram boring device. If, on the other hand, the pressure is lowered further, the control sleeve, together with the percussion piston, shifts under the influence of the drive air or another force and against the fluid pressure in the pressure chamber in the direction of a switching position for a backward movement of the device.
Durch eine derartige Ausführung der Druckkammer kann in Verbindung mit einem Druckbegrenzungsventil in der Hydraulikleitung erreicht werden, dass der Ausfluss vonBy such an embodiment of the pressure chamber can be achieved in conjunction with a pressure relief valve in the hydraulic line that the outflow of
Spülflüssigkeit in das Erdreich im Rückwärts-Betrieb der Vorrichtung gestoppt ist. Rinse liquid is stopped in the soil in the reverse operation of the device.
Zudem kann durch eine entsprechende Auslegung des Druckbegrenzungsventils der Ausfluss von Spülflüssigkeit in das Erdreich im Vorwärts-Betrieb der Vorrichtung zu- oder abgeschaltet werden, ohne eine Umkehr der Bewegungsrichtung der Vorrichtung auszulösen. Dazu kann der hydraulische Druck je nach gefordertem Schaltzustand des Spülmittelausflusses entweder oberhalb (Spülmittelausfluss zugeschaltet) oder knapp unterhalb (Spülmittelausfluss abgeschaltet) des Grenzwerts des Druckbegrenzungsventils eingestellt werden. Die Schaltstellung der Druckkammer kann davon unberührt bleiben. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht, eine Rammbohrvorrichtung pneumatisch mit einem möglichst gleichmäßigen - hinsichtlich des Drucks und/oder des Volumenstroms - Antriebsdruckgaststrom zu betreiben und das Umsteuern der Bewegungsrichtung mittels einem unabhängig von dem Antriebsdruckgas zugeführten Druckfluid auszuführen. Dadurch können Fehlsteuerungen aufgrund schwankenden pneumatischen Drucks des Antriebgases verhindert werden. Zudem kann ein Ziehen oder Drehen an der Druckluftzufuhr, wie es in der Regel im Stand der Technik für das Umsteuern der Bewegungsrichtung vorgesehen ist, entfallen. Besonders vorteilhaft ist, wenn eine Druckflüssigkeit, die zum Umsteuern der Bewegungsrichtung verwendet wird, in das Erdreich eingeleitet wird, um dieses aufzuweichen und/oder eine Seitenkraft zu erzeugen, die zum Richtungssteuern der Vorrichtung ausgenutzt wird. Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Aus- führungεbeiεpielε näher erläutert. In addition, by means of a corresponding design of the pressure limiting valve, the outflow of rinsing liquid into the ground can be switched on or off in the forward operation of the device without triggering a reversal of the direction of movement of the device. Depending on the required switching state of the flushing agent outflow, the hydraulic pressure can be adjusted either above (flushing agent outlet switched on) or just below (flushing agent outflow switched off) of the limit value of the pressure limiting valve. The switching position of the pressure chamber can remain unaffected. The device according to the invention makes it possible to operate a ram boring device pneumatically with as uniform a pressure as possible in terms of pressure and / or volume flow, and to carry out the reversal of the direction of movement by means of a pressurized fluid supplied independently of the drive pressure gas. As a result, incorrect control can be prevented due to fluctuating pneumatic pressure of the drive gas. In addition, a pulling or turning on the compressed air supply, as is usually provided in the prior art for the reversal of the direction of movement, omitted. It is particularly advantageous if a pressure fluid, which is used for reversing the direction of movement, is introduced into the soil in order to soften it and / or to generate a lateral force, which is utilized for directional control of the device. The invention will be explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment shown in the drawings.
In den Zeichnungen zeigt: Fig. 1 : eine geschnittene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Rammbohrvorrichtung; In the drawings: FIG. 1 shows a sectional side view of a ram boring device according to the invention;
Fig. 2: den hinteren Abschnitt der Rammbohrvorrichtung aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung und Fig. 2: the rear portion of the ram boring of Fig. 1 in an enlarged view and
Fig. 3: den vorderen Abschnitt der Rammbohrvorrichtung aus Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung. 3 shows the front portion of the ram boring apparatus of Fig. 1 in an enlarged view.
Die dargestellte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rammbohrgeräts besteht im Wesentlichen aus einem Gehäuse 1 , in das ein Bohrkopf 2 eingeschraubt ist. EinThe illustrated embodiment of a ram boring device according to the invention consists essentially of a housing 1, in which a drill head 2 is screwed. One
Schlagkolben 3 bewegt sich unter dem Einfluss von Druckluft in dem Gehäuse hin und her, wobei der Schlagkolben 3 innerhalb jeder Periode, in Abhängigkeit von seiner mittleren Position (zwischen den zwei Wendepunkten), entweder auf eine vorderePercussion piston 3 reciprocates under the influence of compressed air in the housing, the percussion piston 3 within each period, depending on its central position (between the two turning points), either on a front
Schlagfläche 4 oder eine hintere Schlagfläche 5 auftrifft. Die dabei übertragene Stoß- energie führt zu einer Beschleunigung des Gehäuses 1. Striking surface 4 or a rear impact surface 5 hits. The transmitted shock energy leads to an acceleration of the housing. 1
Die mittlere Position des Schlagkolbens 3 und folglich die Bewegungsrichtung der Rammbohrvorrichtung wird durch die Position der Steuerhülse 6 bestimmt. Die Steuerhülse 6 sitzt innerhalb des Schlagkolbens 3 und, je nach Stellung der beidenThe middle position of the percussion piston 3 and consequently the direction of movement of the ram boring device is determined by the position of the control sleeve 6. The control sleeve 6 is seated within the percussion piston 3 and, depending on the position of the two
Bauteile zueinander, verdeckt oder gibt Steueröffnungen 7 in der Wand des Schlagkol- bens 3 frei. Bei geöffneten Steueröffnungen 7 füllt sich der äußere Arbeitsraum 8 mit Druckluft, so dass der Schlagkolben 3 aufgrund der größeren Fläche im Vergleich zu derjenigen des inneren Arbeitsraums 9 in Richtung des hinteren Endes (rechts in der Fig. 1) der Rammbohrvorrichtung bewegt wird. Hat sich der Schlagkolben 3 ausrei- chend weit nach hinten verschoben, verschließt die Steuerhülse 6 die SteueröffnungenComponents to each other, conceals or gives control openings 7 in the wall of Schlagkol- bens 3 free. With open control openings 7, the outer working chamber 8 fills with compressed air, so that the percussion piston 3 due to the larger area compared to that of the inner working space 9 in the direction of the rear end (right in FIG. 1) of the ram boring device is moved. If the percussion piston 3 has moved sufficiently far to the rear, the control sleeve 6 closes the control openings
7 zunächst und gibt diese dann auf der gegenüberliegenden Seite wieder frei, wodurch der Druck in der Arbeitskammer 8 auf Atmosphärendruck entspannt wird. Dadurch übersteigt der Druck in der inneren Arbeitskammer 9 denjenigen der äußeren Arbeitskammer 8, so dass sich der Schlagkolben 3 wieder nach vorne in Richtung Bohrkopf 2 der Vorrichtung bewegt. 7 first and then releases them on the opposite side again, whereby the pressure in the working chamber 8 is released to atmospheric pressure. As a result, the pressure in the inner working chamber 9 exceeds that of the outer working chamber 8, so that the percussion piston 3 moves forward again in the direction of the drill head 2 of the device.
Zum Umsteuern der Bewegungsrichtung von Vorlauf auf Rücklauf ist vorgesehen, die Steuerhülse 6 innerhalb des Gehäuses 1 nach hinten zu verschieben. Dadurch wird gleichzeitig die mittlere Position des Schlagkolbens 3 versetzt. For reversing the direction of movement of flow to return is provided to move the control sleeve 6 within the housing 1 to the rear. As a result, the middle position of the percussion piston 3 is simultaneously offset.
Dazu weist die Rammbohrvcrrichturig ein Führungsrohr 10 auf, das mit dem Gehäuse 1 und einer Zuleitung 14 für die Druckluft verbunden ist. Die Steuerhülse 6 sitzt axial (in den durch die Kanten 21 definierten Grenzen) verschiebbar auf dem Führungsrohr 10. Durch die Anordnung der Kanten 21 auf dem Innenumfang der Steuerhülse 6 und dem Außenumfang des Führungsrohrs 10 wird erreicht, dass die zwei Bauteile eine ringförmige Druckkammer 11 bilden, deren Größe durch die relative Bewegung der Bauteile zueinander verändert wird. For this purpose, the ram boring device has a guide tube 10, which is connected to the housing 1 and a supply line 14 for the compressed air. The control sleeve 6 is seated axially (in the limits defined by the edges 21) displaceably on the guide tube 10. The arrangement of the edges 21 on the inner circumference of the control sleeve 6 and the outer periphery of the guide tube 10 is achieved that the two components an annular pressure chamber eleventh form, whose size is changed by the relative movement of the components to each other.
Eine Hydraulikleitung 12 verläuft innerhalb des Führungsrohrs 10 und erstreckt sich bis in den vorderen Bereich der Vorrichtung. Über einen Anschluss (Zulauf 13) wird dieA hydraulic line 12 extends within the guide tube 10 and extends into the front region of the device. About a connection (inlet 13) is the
Druckkammer mit Spülflüssigkeit aus der Hydraulikleitung 12 gespeist. Pressure chamber fed with flushing fluid from the hydraulic line 12.
In der dargestellten Ausführungsform verläuft die Hydraulikleitung 12 innerhalb der Druckluftzufuhr 14 und innerhalb des Führungsrohrs 10. Gleichsam ist es möglich, die Hydraulikleitung 12 ganz oder im wesentlichen außerhalb der Druckluftzufuhr 14 und/oder des Führungsrohrs 10 anzuordnen. In the illustrated embodiment, the hydraulic line 12 extends within the compressed air supply 14 and within the guide tube 10. Similarly, it is possible to arrange the hydraulic line 12 wholly or substantially outside the compressed air supply 14 and / or the guide tube 10.
Über den Druck in der Druckkammer 11 in Verbindung mit dem Gegendruck, der innerhalb des inneren Arbeitsraums 9 auf die Steuerhülse 6 wirkt, kann die relative Position der Steuerhülse 6 im Gehäuse 1 verändert werden. Auf diese Weise kann derAbout the pressure in the pressure chamber 11 in conjunction with the back pressure acting on the control sleeve 6 within the inner working space 9, the relative position of the control sleeve 6 in the housing 1 can be changed. In this way, the
Kolbenhub und folglich die Schlagzahl verändert und die Bewegungsrichtung der Rammbohrvorrichtung umgesteuert werden. Piston stroke and consequently the stroke rate changed and the direction of movement of the ram boring device are reversed.
Die Hydraulikleitung 12 erstreckt sich weiter durch den Schlagkolben 3, der entspre- chende Bohrungen aufweist, bis zu dem Bohrkopf 2 der Vorrichtung. Die dargestellteThe hydraulic line 12 extends further through the percussion piston 3, which has corresponding holes, up to the drill head 2 of the device. The illustrated
Ausführungsform des Bohrkopfs 2 stellt einen Mehrstufenkopf dar. Dieser besteht aus einem Meißel 15 mit einem aufgesetzten Stufenkonus 16. Das hintere Ende des Meißels ragt zu einem geringen Teil in den äußeren Arbeitsraum 8, so dass der Schlagkolben 3 zunächst auf den Meißel 15 trifft und diesen sowie den Stufenkonus 16 in das vor der Rammbohrvorrichtung liegende Erdreich vortreibt. Dadurch wird eine gezielt hohe Einleitung der Stoßenergie in das Erdreich ermöglicht. Embodiment of the drill head 2 represents a multi-stage head. This consists of a chisel 15 with an attached step cone 16. The rear end of the chisel projects to a small extent in the outer working space 8, so that the percussion piston 3 first strikes the chisel 15 and propels it and the step cone 16 into the soil lying in front of the ram boring device , This allows a targeted high introduction of impact energy into the soil.
Erst wenn die hintere Kante des Meißels 15 in einer Ebene mit der Schlagfläche 4 ist, wird die verbliebene Energie auf das Gehäuse übertragen, so dass es dann mit dem Meißel 15 sowie dem Stufenkonus 16 mitbewegt wird. Only when the rear edge of the bit 15 is in a plane with the impact surface 4, the remaining energy is transferred to the housing, so that it is then moved with the bit 15 and the step cone 16.
Die Bewegung, die der Meißel relativ zu dem Gehäuse 1 der Rammbohrvorrichtung ausführt, kann von der Hydraulikleitung 12 zugelassen werden, indem diese beispielsweise elastisch ausgelegt ist. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Hydraulikleitung 12 mit einer Überlänge, die der Relativbewegung des Meißels 15 in dem Gehäuse 1 ent- spricht, ausgelegt ist. The movement that the bit performs relative to the housing 1 of the ram boring device can be allowed by the hydraulic line 12, for example by being designed to be elastic. Another possibility is that the hydraulic line 12 is designed with an excess length which corresponds to the relative movement of the bit 15 in the housing 1.
Innerhalb einer Ventilkammer 17 des Meißels 15 ist ein Druckbegrenzungsventil 18 angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil 18 öffnet bei einem bestimmten Druck innerhalb der Hydraulikleitung 12 und gibt einen Kanal 19 frei, der längs innerhalb des Mei- ßels 15 verläuft und zu zwei Austrittsöffnungen 20 in der Meißelspitze führt. Durch dieWithin a valve chamber 17 of the chisel 15, a pressure limiting valve 18 is arranged. The pressure relief valve 18 opens at a certain pressure within the hydraulic line 12 and releases a channel 19, which extends longitudinally within the chisel 15 and leads to two outlet openings 20 in the chisel tip. By the
Austrittsöffnungen 20 tritt bei geöffnetem Ventil 18 Spülflüssigkeit unter Druck in das Erdreich aus. Die Spülflüssigkeit dient dazu, das Erdreich vor dem Stufenkonus 16 aufzuweichen, so dass ein besserer Bohrfortschritt erreicht werden kann. Outlets 20 occurs when the valve 18 is open rinsing fluid under pressure into the soil. The rinsing liquid serves to soften the soil before the step cone 16, so that a better drilling progress can be achieved.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Rammbohrvorrichtung mit einem innerhalb eines Gehäuse (1) gelagerten, mittels eines Antriebsdruckgases in einer zyklischen Hin- und Herbewegung angetriebenen Schlagkolben (3), wobei der Schlagkolben (3) in einer ersten Schaltstellung auf eine vordere Schlagfläche (4) auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer ersten Bewegungsrichtung anzutreiben, und in einer zweiten Schaltstellung auf eine hintere Schlagfläche (5) auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer zweiten Bewegungsrichtung anzutreiben, wobei die Umschaltung zwischen den1. Rammbohrvorrichtung with a within a housing (1) mounted, driven by a driving pressure gas in a cyclic reciprocating motion percussion piston (3), wherein the percussion piston (3) in a first switching position on a front striking surface (4) impinges on the Rammbohrvorrichtung to drive in a first direction of movement, and in a second switching position on a rear striking surface (5) to drive the ram boring device in a second direction of movement, wherein the switching between the
Bewegungsrichtungen durch ein Verschieben der mittleren Position des Schlagkolbens (3) innerhalb des Gehäuses (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben der mittleren Position des Schlagkolbens (3) durch eine Druckflüssigkeit erfolgt, die der Rammbohrvorrichtung unabhängig von der Antriebs- druckluft zugeführt wird. Movement directions by a displacement of the central position of the percussion piston (3) within the housing (1), characterized in that the displacement of the central position of the percussion piston (3) by a pressurized liquid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive compressed air ,
2. Rammbohrvorrichtung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch ein gehäusefestes Führungsrohr (10), eine auf dem Führungsrohr (10) axial verschiebbare Steuerhülse (6) und einem auf der Steuerhülse (6) axial verschiebbaren Schlag- kolben (3), wobei eine Außenfläche des Führungsrohrs (10) und eine Innenfläche der Steuerhülse (6) eine Druckkammer (11) bilden, deren Größe durch die relative Lage von Führungsrohr (10) und Steuerhülse (6) zueinander definiert wird. 2. Rammbohrvorrichtung according to claim 1, characterized by a housing-fixed guide tube (10), on the guide tube (10) axially displaceable control sleeve (6) and on the control sleeve (6) axially displaceable percussion piston (3), wherein an outer surface of the Guide tube (10) and an inner surface of the control sleeve (6) form a pressure chamber (11) whose size is defined by the relative position of the guide tube (10) and control sleeve (6) to each other.
3. Rammbohrvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Lage zwischen Führungsrohr (10) und Steuerhülse (6) durch eine Zufuhr der Druckflüssigkeit zu der Druckkammer (11) fixiert und variiert werden kann. 3. Rammbohrvorrichtung according to claim 2, characterized in that the relative position between the guide tube (10) and the control sleeve (6) by a supply of the pressure fluid to the pressure chamber (11) fixed and can be varied.
4. Rammbohrvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Hydraulikleitung (12) für die Druckflüssigkeit, die innerhalb des Füh- rungsrohrs (10) und des Schlagkolbens (3) verläuft und bis zu mindestens einer4. Rammbohrvorrichtung according to any one of claims 2 or 3, characterized by a hydraulic line (12) for the hydraulic fluid, the inside of the guide tube (10) and the percussion piston (3) extends and up to at least one
Austrittsöffnung (20) für die Druckflüssigkeit im Bereich eines Bohrkopfs (2) der Rammbohrvorrichtung reicht. The outlet opening (20) for the pressure fluid in the region of a drill head (2) of the ram boring device is sufficient.
5. Rammbohrvorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Druckbe- grenzungsventil (18) in der Hydraulikleitung (12) zwischen einem Zulauf (13) zu der Druckkammer (11) und der Austrittsöffnung (20) im Bereich des Bohrkopfs (2). 5. Rammbohrvorrichtung according to claim 4, characterized by a pressure limiting valve (18) in the hydraulic line (12) between an inlet (13) to the pressure chamber (11) and the outlet opening (20) in the region of the drill head (2).
6. Rammbohrvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Austrittsöffnungen, die vorzugsweise kreisförmig in gleichmäßiger6. ram boring apparatus according to claim 4 or 5, characterized by a plurality of outlet openings, which are preferably circular in uniform
Teilung auf dem Umfang des Bohrkopfs angeordnet sind. Division are arranged on the circumference of the drill head.
7. Rammbohrvorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel, mit denen der Druckflüssigkeitsfluss durch die einzelnen Austrittsöffnungen geregelt werden kann. 7. Rammbohrvorrichtung according to claim 6, characterized by means by which the pressure fluid flow can be regulated by the individual outlet openings.
8. Verfahren zum Betreiben einer Rammbohrvorrichtung, wobei ein Schlagkolben (3) innerhalb eines Gehäuses (1) der Rammbohrvorrichtung mittels eines Antriebsdruckgases in einer zyklischen Hin- und Herbewegung angetrieben wird, wobei der Schlagkolben (3) in einer ersten Schaltstellung auf eine vordere Schlagfläche (4) auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer ersten Bewegungsrichtung anzutreiben, und in einer zweiten Schaltstellung auf eine hintere Schlagfläche (5) auftrifft, um die Rammbohrvorrichtung in einer zweiten Bewegungsrichtung anzutreiben, wobei die Umschaltung zwischen den Bewegungsrichtungen durch ein Verschieben der mittleren Position des Schlagkolbens (3) innerhalb des Gehäuses (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschieben der mittleren Position des Schlagkclbεπs (3) durch eine Druckflüssigkeit erfolgt, die der Rammbohrvorrichtung unabhängig von der Antriebsdruckluft zugeführt wird. 8. A method for operating a ram boring device, wherein a percussion piston (3) within a housing (1) of the ram boring device by means of a driving pressure gas in a cyclic reciprocating motion is driven, wherein the percussion piston (3) in a first switching position on a front striking surface ( 4) to drive the ram boring device in a first direction of travel and in a second switching position to a rear striking surface (5) to drive the ram boring device in a second direction of movement, wherein the switching between the directions of movement by shifting the middle position of the percussion piston (3) takes place within the housing (1), characterized in that the displacement of the central position of the Schlagkclbεπs (3) by a pressure fluid, which is supplied to the ram boring device independently of the drive pressure air.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeit durch mindestens eine Austrittsöffnung (20) im Bereich eines Bohrkopfs (2) in das Erdreich eingeleitet wird. 9. The method according to claim 8, characterized in that the pressure fluid is introduced through at least one outlet opening (20) in the region of a drill head (2) in the soil.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeit erst nach dem Überschreiten eines von einem Druckbegrenzungsventil definierten Grenzwerts des Drucks in das Erdreich eingeleitet wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the pressure fluid is introduced only after exceeding a defined by a pressure relief valve limit value of the pressure in the soil.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeit für eine Richtungskorrektur einseitig aus der Rammbohrvorrich- tung herausgeleitet wird. 11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that the pressure fluid for a direction correction is unilaterally out of the Rammbohrvorrich- direction.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten der Druckflüssigkeit in das Erdreich im Rückwärtsbetrieb der Rammbohrvorrichtung gestoppt wird. 12. The method according to any one of claims 9 to 11, characterized in that the introduction of the hydraulic fluid is stopped in the soil in reverse operation of the ram boring apparatus.
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