CH400968A - Steuervorrichtung für den Vorschub von Bohrgeräten - Google Patents

Steuervorrichtung für den Vorschub von Bohrgeräten

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CH400968A
CH400968A CH1262660A CH1262660A CH400968A CH 400968 A CH400968 A CH 400968A CH 1262660 A CH1262660 A CH 1262660A CH 1262660 A CH1262660 A CH 1262660A CH 400968 A CH400968 A CH 400968A
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CH
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piston
cylinder
line
compressed air
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CH1262660A
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English (en)
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Ferenc Dipl Ing Simandi
Huszar Josef
Original Assignee
Boehler & Co Ag Geb
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/086Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods with a fluid-actuated cylinder

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Description


  Steuervorrichtung für den Vorschub von Bohrgeräten    Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für  den     Vorschub    von Bohrgeräten, insbesondere Bohr  geräten, bei denen das Arbeitsgerät in das     Bohrloch     einfährt und der Bohrvorschub     schrittweise    durch  einen     Druckluftkolben    erfolgt.  



  Bei den     bekannten        Vorschubeinrichtungen    wird  eine Spindel fallweise durch Einrücken     einer    Kupp  lung von einem Drehkolbenmotor angetrieben. In  die Spindel greift eine Mutter ein, die mit dem Vor  schubgerät verbunden ist, so dass das     Vorschubgerät     beim Drehen der Spindel     vorgeschoben    wird. Wenn  der     Vorschubwiderstand    grösser ist, als es der Ein  stellung der Kupplung entspricht,     dann    dreht sich  der Motor leer.

   Der ständig laufende Drehkolben  motor des Gerätes     benötigt    sehr viel Pressluft, wo  durch das Gerät     unwirtschaftlich        wird.     



  Um diesen Nachteil zu vermeiden, wurde bereits  vorgeschlagen,     d'en    Vorschub     mittels    eines     Kolbens     in einem     Pressluftzylinder    schrittweise     vorzunehmen.     Der schrittweise Vorschub wird hierbei dadurch er  zielt, dass während des     Vorschubvorganges    der Zy  linder an das     Vorschubelement    geklemmt wird. Nach  dem der Kolben während des Kolbenvorganges sei  nen Totpunkt erreicht hat, wird zur     Einleitung    des  nächsten Schrittes der Zylinder entlang dem Vor  schübelemnent vorgezogen. Hierbei gelangt der Kolben  in seine neue Ausgangslage.

   Anschliessend wird der  Zylinder wieder mit dem     Vorschubelement    verbun  den, und der Bohrvorgang kann fortgesetzt werden.  Damit wird während der     Arbeitsschritte    der Vor  schub und auch der Druck des Bohrers auf die  Bohrsohle unterbrochen.  



  Bei grösseren Tiefen ist das Gewicht des Ge  stänges so gross, dass die Bohrkrone nicht     mit    der  ganzen Last auf die Bohrsohle drücken darf. Es  muss daher der Bohrer zum Teil entlastet werden.  Ebenso ist beim Zurückziehen des Bohrers aus     dem       Bohrloch nach dem Bohren über dem Kopf zu ver  hindern, dass das Gestänge aus dem Bohrloch     fällt.     Es muss daher in diesem Teil während der     Rück-          ziehbewegung        gegengehalten,        d.    h. ein Teil des Ge  wichtes von der     Vorschubeinrichtung    getragen wer  den.  



  Um die Arbeitsschritte nach allen     Arbeitsrich-          tungen    selbsttätig ablaufen zu lassen, wird     gemäss     der Erfindung vorgeschlagen, die     Vorschubkolben-          stanige        mit    einem Kolben im     Vorschubzylinder    und  einen zweiten Kolben im Hilfszylinder gleitbar zu  lagern     und:

      zwei     Druckluftbremsvorrichtungen    vor  zusehen, die einerseits beide mit dem     Vorschubglied     der     Lafette    und anderseits die eine Bremsvorrich  tung     mit    dem     Vorschubzylinder    und die andere       Bremsvorrichtung    mit der     Vorschubkolbenstange    ver  bunden ist und die Druckluft wechselweise über drei  Zylinder den entsprechenden Räumen im Vorschub  zylind!er und einer der Bremsvorrichtungen     zufliessen     zu lassen.  



  Der Gegenstand der     Erfindung    wird an einem in  der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel er  läutert.  



       Fig.    1     stellt        den        Vorschubzylinder    mit dem Schlit  ten und der     Vorschubkette    dar.  



       Fig.    2 stellt eine der     Bremsvorrichtungen    im  Schnitt dar, mit denen der     Vorschubzylinder    oder die  Kolbenstange an die     Vorschubkette    geklemmt werden  kann.  



       Fig.    3 zeigt die Steuereinrichtung in der Lage  während des     Vorschiebens    und       Fig.    4 während des Rückziehens.  



       Fig.    5 zeigt die Lage der     Steuereinrichtungen     beim Rückziehen des Bohrers aus einem nach auf  wärts     gerichteten,    Bohrloch und       Fig.    6 diese Einrichtung beim Vorschieben des  Bohrers     während    des     Bohrens        in    grösseren Tiefen.      über der Bohrstelle ist in     Richtung    des Vor  triebes eine Kette 1 gespannt, in die ein Kettenrad 2  sowie     ein    Kettenrad 3 eingreifen.

   Das eine     Kettenrad     2 ist über eine     Bremsvorrichtung    4 mit dem Vor  schubzylinder 5 und das andere Kettenrad 3 über  die Bremsvorrichtung 6     mit    der Kolbenstange 7 fest  verbunden. Die Kolbenstange 7 besitzt an ihrem einen  Ende den Kolben 8, der in dem     Vorschubzylinder    5,  und am anderen Ende den Kolben 9, der     in    dem       Hilfszylinder    10 gleitet. Der     Hilfszylinder    ist     mit     dem Bohrgerät 11 verbunden.

   Aus den beiden Stirn  flächen des     Vorschubzylinders    ragt in den Zylinder  raum je ein Stift 12 und 13, die je mit einem Dorn  gegen eine der     Ventilkugeln    14, 15 drücken. Die  Kugeln sind durch Federn auf ihren Sitz gepresst.  Zum     Vorschubzylinder    5 führen mehrere     Pressluft-          leitungen.    Zu den beiden Bremsvorrichtungen 4 bzw.  6 und zum Hilfszylinder 10 führt je eine     Pressluft          leitung.    Der Hilfszylinder     bestitzt    überdies an seiner  oberen Stirnfläche eine Bohrung 16 zur Entlüftung,  die ins Freie führt.  



  Jedes der beiden Kettenräder 2 und 3 ist mit  seiner Bremstrommel 17 auf einer Welle 18 auf  gekeilt. Die auf der Bremstrommel     anliegenden     Bremsbacken 19 sind mit dem Kolben 20     verbunden,     der von: einer im Bremszylinder 21     angeordneten        und     dem     Pressluftdruck    entgegenwirkende Feder 22 in  seine     Totlage        gedrückt    wird.  



  Von dem     Einlassventil    31 gelangt die Pressluft  durch die Leitung 34 zum     Regulierventil    32 und  zum     Druckreduzierventil    33. Mit diesem Reduzier  ventil kann die Druckspannung in der angeschlos  senen Leitung auf einen genau     bestimmten    Wert  eingestellt werden. Das. Ventil ist derart     ausgebildet,     dass der eingestellte Wert weder über- noch unter  schritten werden kann. Wenn der Druck in der     an-          geschlossenen    Leitung über den Wert ansteigt, öff  net sich ein     Auslass,    der so lange offen bleibt, bis  der geforderte     Wert    wieder erreicht ist.  



  Zur Steuerung des Kolbens 8 zum Vorschieben  oder Rückziehen während des Arbeitens     in:    allen  Lagen sind ein     Vorwähler    23 und drei Steuerzylinder  24, 25 und 26     vorgesehen,    in denen die Kolben 27,  28, 29, die mehrere ringförmige     Ausnehmungen    be  sitzen, verschiebbar angeordnet sind. Im     Vorwähler     23 sind vier Kugelventile vorgesehen, die entspre  chend der Stellung der mit dem Handrad 30 ver  stellbaren Nockenwelle eine oder mehrere Ventil  kugeln von ihrem Sitz abheben.  



  Mit diesem     Vorwähler    können folgende Arbeits  gänge durch eine bestimmte Stellung des Handrades  30 befohlen werden:  Vortrieb bei normaler Lage,  Zurückziehen der     Borstange    bei normaler Lage,       Vortrieb    in tieferen Lagen,  Zurückziehen der Bohrstange aus über     Kopf-          Bohrlöchern.     



  Hierbei gliedert sich jeweils der Arbeitsgang in:  a) Vorschieben der Kolbenstange mit dem Bohr  gerät,    b) Nachziehen des     Vorschubzylinders,          Ausfahren    der Bohrstange  c) Rückziehen des     Vorschubzylinders.     



  b) Rückziehen der Kolbenstange mit dem Bohr  gerät.  



  Ausgehend von der Arbeitsstellung der Darstel  lung in     Fig.    3, dem    <I>a) Vorschieben,</I>  ist die     Druckluftführung    etwa folgende:  Die dem Gerät aus dem Kompressor zugeführte  Pressluft gelangt durch den     Einlasshahn    31 mit     un-          vermindertem    Druck durch die Leitung 36 in die       Vorkammer    37. In diese Vorkammer reichen zwei  Kanäle, die von Ventilen 38, 39 verschlossen sind.

    Bei der durch das Handrad 30 eingestellten     Schalter-          stellun@g    des     Vorwählers    23 drückt die     Nocke    42 der  Nockenwelle die Ventilkugel des Ventils 38 ent  gegen der     Federspannung    von ihrem Sitz und die  Pressluft gelangt durch die Leitung 46 zum Steuer  zylinder 24 und drückt den Kolben 27 entgegen der  Spannung der Feder 64 in die gezeichnete rechte       Totlage.    Die im Druck     unverminderte    Pressluft ge  langt nach dem Verlassen des     Einlasshahnes    31 auch  in die Leitung 47 und von dort einerseits zu den  Kanälen 48 und 49,

       kann    aber von dort nicht     weiter,     weil diese Kanäle durch die Ventilkugeln 14 bzw.  15 versperrt sind. Anderseits gelangt die Pressluft aus  der Leitung 47 durch den Kanal 50 zum Zylinder 25  und kann entsprechend der Lage des Ringkanals e  im Kolben 28 in die Leitung 51 und zum Zylinder 26  gelangen. Durch die Feder 52 ist der Kolben 29 in  die     linke        Totlage    gedrückt, so dass durch die Lage  der     Kolbeneinschnürung    p die Pressluft in die Lei  tung 53 und     damit    zum Bremszylinder 21 der Brems  vorrichtung 6 gelangt.

   Dadurch wird der Kolben 20  entgegen der Feder 22 in die linke     Totlage    gebracht  und die Bremsbacken 19 werden von der Bremstrom  mel weggedrückt. Die Kolbenstange 7, die mit der  Bremsvorrichtung 6 verbunden ist, ist daher nicht  mehr blockiert und kann sich mit dem Kettenrad ent  lang der Kette frei bewegen.  



  Im Gegensatz hierzu ist der Schlitten des Vor  schubzylinders 5 durch die Bremsvorrichtung 4 fest  gebremst, da die Leitung 59 zum Bremszylinder 21  der Vorrichtung 4 über die     Einschnürung    o im Kol  ben 29 des Zylinders 26 mit der Leitung 60, die  zum Zylinder 25 führt, verbunden ist. Infolge der  Lage .der     Einschnürung    d des Kolbens 28 ist die  Leitung 60 mit dem Auspuff     A.#    verbunden.  



  Die Druckluft, die den Vorschub verursacht, ge  langt vom Ventil 33 mit     vermindertem    Druck einer  seits zur Leitung 54, die in den Hilfszylinder 10     unter     dem Kolben 9 mündet und anderseits in die Vorkam  mer 35. Von dort gelangt sie zu den, Ventilen 40       und    41, die durch. Ventilkugeln entsprechend der  Stellung der Nocken 44, 45 des     Vorwähler-Hand-          rades    30 versperrt bzw. geöffnet sind.  



  In der     gezeichneten    Lage des     Vorschiebens    ist  die     Ventilkugel    im Kanal 41 entgegen der Feder-           spannung    durch die     Nocke    45 aufgedrückt und die  Pressluft gelangt mit dem durch das Regulierventil  eingestellten Druck in     die    Leitung 55. Durch diese  Leitung fliesst die Druckluft zum     Steuerzylinder    25  und kann wegen der Lage der     Einschnürung    b des  Kolbens 28 in die Leitung 56 und zum Steuer  zylinder 24 gelangen.  



  Der Kolben 27 im Zylinder 24 ist entgegen der  Spannung der Feder 64 in der rechten     Totlage    und  daher der Kanal 56 durch die     Einschnürung    i im  Kolben 27 geöffnet, so     dass    die Pressluft in den Kanal  57 und damit über den Kolben. 8     fliessen    kann. Da  durch wird der Kolben 8 mit stetem und gleichmässi  gem Druck in     die    untere     Totlage    gedrückt. Da die  Bremsbacken 19 der Bremsvorrichtung geöffnet sind,  rollt das Kettenrad 3 hierbei entlang     der        Kette    1,  und das Bohrgerät 11     wird    tiefer in das Bohrloch ge  schoben.  



  Während der Bewegung des Kolbens 8 im Vor  schubzylinder 5 ist der Zylinderraum     unter    dem Kol  ben über die Leitung 61, der     Einschnürung    h im  Kolben 27 des Zylinders 24 und über die Leitung 62  und der     Einschnürung    a des Kolbens 28 im     Zylinder     25 mit dem Auspuff     A1    verbunden.  



  Um nach Erreichen der unteren     Totlage    des Kol  bens 8     weiterbohren    zu können, muss der Zylinder  nachgezogen werden.    <I>b) Nachholen des Zylinders</I>    Mit     Erreichen    seiner unteren     Totlage    stösst der  Kolben 8 den Ventilstift 13 ein und damit die Ven  tilkugel 15 entgegen dem Federdruck von ihrem Sitz.

    Dadurch gelangt die ungeregelte Pressluft aus dem  Kanal 49 in der., Kanal 58 und drückt den Kolben 28  des Zylinders 25 in     die    linke     Totlage.    Durch die  veränderte Lage der     Einschnürungen    des Kolbens 28  kann die ungeregelte Pressluft nicht mehr aus dem  Kanal 47 und weiter in die Leitung 53 und, damit  zur Bremsvorrichtung 6 fliessen, um die Bremsbacken  dort offen zu halten. Die Leitung 53 ist nun über  die     Einschnürung    p und die Leitung 51 und die       Einschnürung        f    des Kolbens 28 im Zylinder 25 mit  dem Auspuff A4 verbunden.

   Dadurch ist der Brems  zylinder 21 der Bremsvorrichtung 6 entlüftet und,  damit sind die Backen 19 durch die Kraft der Feder  22 an der Bremstrommel zum Anliegen gekommen.  Die Bremsvorrichtung 6 und die mit ihr fest ver  bundene Kolbenstange 7 sind damit an einer Längs,       bewegung    entlang der Kette und dem Schlitten ge  hindert.  



  Durch die     Änderung    der Lage des Kolbens 28  ist die Leitung 47 zur Leitung 50 und über die       Einschnürung    e mit der Leitung 60 und über die       Einschnürung    y im Kolben 29 des Zylinders 26 mit  der Leitung 59 verbunden. Damit kann die Pressluft  zur Bremsvorrichtung 4 gelangen und die Brems  backen 19 von der Bremstrommel abheben. Das  Kettenrad 2 und damit die Bremsvorrichtung 4 mit  dem     Vorschubzylind@er    5 können sich nun frei be  wegen.

      Durch die neue Lage des Kolbens 28 im     Zylinder     25 kann aber nun auch die geregelte Pressluft aus  der Leitung 55 über die     Einschnürung    b im Kolben  28 in die Leitung 62 und über die     Einschnürung    h  des Kolbens 27 im     Zylinder    24 in die Leitung 61 und  damit unter den Kolben 8 des     Vorschubzylind@ers    5  gelangen.

   Während dieser     Pressluftzuführung    zum Zy  linder ist der Raum über dem Kolben 8 über die  Leitung 57, die     Einschnürung    i im Kolben 27 und  die     Leitung    56 sowie die     Einschnürung    o des Kolbens  28 mit dem Auspuff     A2    verbunden.  



  Da die Kolbenstange durch die Bremsvorrichtung  6 festgebremst, der Zylinder 5 jedoch verschiebbar  ist, wird durch den     Pressluftdruck    unter dem Kolben  8 im     Vorschubzylinder    5 der Zylinder in Richtung  zum Bohrloch nachgeschoben.  



  Da dieser Bewegung nur ein geringer     Widerstand,     nämlich nur die gleitende Reibung an den     Führungen,     entgegensteht, erfolgt die Nachholbewegung rasch.  Aber selbst     während    dieser kurzen Zeit darf der       Vorschubdruck    auf den Bohrer nicht     völlig    aussetzen,  wenn die Bruchgefahr vermieden werden soll. Um  dies zu     verhindern,    ist der     Hilfszylinder    10 vorgese  hen.

   Der Kolben 9 ist durch die Verbindung     mit    der  festgebremsten Kolbenstange 7     unbewegbar.    Die       Fortsetzung    der     Vorschubbewegung    kann daher nur  durch     eine        Verschiebung    des     Hilfszylinders    selbst  erfolgen. Dies wird dadurch erreicht, dass die     unter     dem Kolben 9     zufliessende    geregelte Pressluft der  Leitung 54 den Zylinder 10 mit dem Bohrgerät 11  in der Bohrrichtung vorschiebt.

   Es wird     daher    wäh  rend der kurzen     Nachholzeit    des     Vorschubzylinders    5  der Hilfszylinder 10 in     Richtung    des Bohrfortschrit  tes, und zwar mit dem     gleichen        Pressluftdruckge-          drückt,    mit dem der Kolben 8 im     Zylinder    5 wäh  rend des Kolbenvorschubes     beaufschlagt    wird. Die  vorgesehene     geringe    Höhe des     Hilfszylinders    genügt  zur     überbrückung    der kurzen     Nachholzeit    des Vor  schubzylinders.

   Wenn der     Vorschubzylind@er    die       Nachziehstrecke    zurückgelegt hat,     stösst    der Kolben  8 den     Ventilstift    12 am oberen     Zylinderdeckel    ein.  Dadurch wird: die     Ventilkugel    14 von ihrem Sitz  gehoben und die Pressluft aus den Kanälen 47 und  48 gelangt in die Leitung 63 und stösst den Kolben 28  des     Steuerzylinders    25 in die rechte     Totlage    und das  Spiel beginnt von neuem.  



       Nach    Beendung des Vortriebes muss der Bohrer  aus dem Bohrloch     gefahren    werden.    <I>c) Rückziehen des</I>     Vorschubkolbehs       Zur     Durchführung    des Arbeitsvorganges wird das  Handrad 30 des     Vorwählers    23 in jene     Stellung     gebracht, bei der die Ventile 38, 39 und 41 offen  sind und nur das Ventil 40 geschlossen ist.

   Durch  diese Stellung der Nocken fliesst die     ungeregelte          Pressluft    aus der     Vorkammer    37 an dem     Ventil    3,8  vorbei in die Leitung 46 und drückt den Kolben 27  des Zylinders 24 entgegen der Spannung der Feder  64 in die rechte     Totlage    und     fliesst    auch an dem  Ventil 39 vorbei in die Leitung 65 und:

   hält den      Kolben 29 im Zylinder 26 entgegen der     Spannung     der Feder 52     in    der rechten     Totlage.    Bei diesem  Arbeitsvorgang kann wie beim Vorschieben die am  Ventil 41     vorbeistreichende        geregelte    Pressluft     ent-          sprechend    der Lage des     Kolbens    28 im Rhythmus  über     und.    unter den     Vorschübkolben    8     gelangen.     



  Ausgehend von der Stellung, bei der der Kolben 8  die obere     Totlage    einnimmt und bei der im Zuge  des Ausziehvorganges vorerst der Zylinder zurück  gefahren wird, ist die     Pressluftführung    folgende:  Durch die Lage des Kolbens 29 im Zylinder 26       ändert    sich die     Pressluftzufuhr    zu den     Bremszylindern,     und zwar gelangt die ungeregelte Pressluft aus der  Leitung 47 zur Leitung 50,

   über die     Einschnürung     im Kolben 28 des Steuerzylinders 25 in die Leitung  51 und über die axiale     Ausnehmung    x im Kolben  29 des Steuerzylinders 26 in die Leitung 59     zur     Bremsvorrichtung 4 des     Vorschubzylinders    und lüf  tet dort die Bremsbacken, so dass die über dem  Kolben 8 einströmende Pressluft den Zylinder rück  ziehen kann. Die Leitung 53 zur Bremsvorrichtung 6  ist während dieser Zeit über eine axiale     Ausnehmung     y im Kolben 29 des Zylinders 26     mit    der Leitung  60 und über die     Einschnürung    d im     Kolben    28 des  Zylinders 25 mit dem Auspuff     A3    verbunden.

   Da  durch sind die     Bremsbacken    der Bremsvorrichtung  6 angezogen     und:        die    mit     ihr    verbundene Kolben  stange 7 ist festgebremst. Während dieses Zustandes  der Bremsvorrichtungen fliesst die geregelte Pressluft  aus der Vorkammer 35 über das     Ventil    41, die Lei  tung 55 und die     Einschnürung    i im Kolben 27  des Zylinders 24 und die Leitung 57 über den  Kolben B.

   Der Raum unter dem     Vorschubkolben    ist  über die Leitung 61, die     Einschrnürung    h des Kol  bens 27 im Zylinder 24 und die Leitung 62 und  die     Einschnürung    a im Kolben 28 im     Zylinder    25  mit dem Auspuff     A1    verbunden, so dass sich tat  sächlich nur der     Vorschubzylind'er    5, und zwar ent  gegen der     Vortriebsrichtung    5, verschieben kann.  



  Schlägt im Verlauf der     Zylinderrückbewegung    der  Kolben 8 beim     Erreichen    der unteren     Totlage    im  Zylinder 5 den Ventilstift 13 auf, dann gelangt die  Pressluft aus -der Leitung 49 in die Leitung 58, und  der Kolben 28 im Zylinder 25 wird in die linke Tot  lage geschoben.  



  <I>d) Rückziehen der</I>     Kolbenstange   <I>mit dem Bohrgerät</I>  Wegen der neuen Lage der     Einschnürungen    im  Kolben 28 ist einerseits die Bremsvorrichtung 4  über die Leitung 58, die axiale     Ausnehmung    x im  Kolben 29, die Leitung 51 und die     Einschnürurng    f  im Kolben 28 mit dem Auspuff A4 verbunden     und     entlüftet. Damit ist nun der     Vorschubzyl'inder    5  festgebremst.

   Anderseits erhält die Bremsvorrichtung  6 über die Leitungen 47 und 50, die     Einschnürung    e  im Kolben 28, die Leitung 60 und die axiale Aus  nehmung y im Kolben 29 des Zylinders 26 und über  die Leitung 53     Druckluft,    wodurch die Bremsbacken  abgehoben werden. Dadurch ist die Bremsvorrichtung  6 verschiebbar und     die    mit     ihr    verbundene Kolben-         stange    7 kann hochgezogen werden. Die geregelte.

    Pressluft gelangt nun durch die geänderte     Stellung     des Kolbens 28 im Zylinder 25 aus der Kammer  35 über das Ventil 41 in die Leitung 55, über die       Einschnürung    b im     Kolben    28 des Zylinders 25,  die     Leitung    62, die     Einschnürung    h im Kolben 27  des Zylinders 24     -in        die    Leitung 61 und     damit    unter       den        Vorschubkolben    8 und zieht diesen und     damit     die Bohrstange aus dem Bohrloch.

   Während dieser  Zeit ist der Raum über dem     Vorschubkolben    8 über  die     Leitung    57, die     Einschnürung    i im Kolben 27  des, Zylinders 24 mit der Leitung 56 und über die       Einschnürung    c im Kolben 28 des Zylinders 25     mit     dem Auspuff A2 verbunden. Während dieser Rück  bewegung     liegt    der Kolben 9 des Hilfszylinders 10  an dem oberen     Zylinderdeckel.     



  Schlägt in der Folge der     Rückzugbewegung    der  Kolben 8 bei Erlangen des oberen Totpunktes den  Ventilstift 12 ein, dann gelangt die Druckluft aus  dem Kanal 48 in die Leitung 63 und der Steuer  kolben 28 im     Zylinder    25 wird in die rechte     Totlage     gedrückt. Dadurch     wird    die     Pressl'uft    über den Vor  schubkolben     geleitet    und das Spiel beginnt von  neuem.    <I>Bohren nach aufwärts</I>    Der Arbeitsvorgang und damit die Stellung des  Handrades am     Vorwähler    ist beim Bohren senkrecht  nach aufwärts völlig gleich wie beim Bohren nach  abwärts.

   Ungleich -sind aber die Arbeitsverhältnisse  beim Rückziehen des Bohrers aus dem Bohrloch,  nach dem erfolgten Bohren senkrecht nach     aufwärts,     weil beim Ausziehen des Werkzeuges das Gewicht  des Bohrers in der Richtung der     Ausziehbewegung     wirkt und damit Gefahr besteht, dass das Bohr  gestänge     urgesteuert    aus dem Bohrloch fällt. Es  muss daher beim Herausziehen gegengehalten werden,  um ein überstürztes Herunterfallen der Bohreinrich  tung zu verhindern. Diese Art des Rückziehens wird  mit         Rückziehen   <I>mit Gegenhalten</I>    bezeichnet.

   Hierbei     (Fig.    5) ist mit dem Handrad 30  am     Vorwähler    jene     Stellung    einzunehmen, bei der die  Ventile 30 und 40 offen und die. Ventile 38 und, 41  geschlossen sind. Die     Druckluftführung    ist daher fol  gende:  Die ungeregelte Druckluft gelangt aus der Lei  tung 36 in die Kammer des     Vorwählers    37 und       streicht    an dem Ventil 39 vorbei in die     Leitung    65.  Dadurch wird der Kolben 29 des     Steuerzylinders    26       entgegen    der Spannung der Feder 52 ständig in  die rechte     Totlage    gedrückt.

   In der gezeichneten  Lage ist die Bremsvorrichtung 4 über     die    Leitung 59,  die     Ausnehmung    x im Kolben 29, die Leitung 51  und die     Einschnürung    f mit dem Auspuff     A4    ver  bunden und     entlüftet.    Daher liegen die     Bremsbacken     auf der Bremstrommel auf und damit ist der Vor  schubzylinder festgebremst. Die Bremsvorrichtung 6  und die     Kolbenstange    7     hingegen    sind verschiebbar,      weil die Leitung 53 über die     Kolbenausnehmun:g    y,  die Leitung 60, die     Kolbeneinschnürung    e und die  Leitung 47 Druckluft erhält.  



  Die geregelte Pressluft gelangt aus der Leitung 34  über das Regulierventil 32 und das     Druckreduzier-          ventil    33 in die     Kammer    35 und entsprechend der  Stellung der     Nocke    44     vorbei    an dem Ventil 40  über die Leitung 66 zum Steuerzylinder 26. Durch  die Lage der     Einschnürung    l im Kolben 29 fliesst die  Druckluft weiter über die Leitung 70 zum Steuer  zylinder 24.

   Da nun das Ventil 38 des     Vorwählers     geschlossen ist, gelangt keine Pressluft zum Zylinder  24, wodurch sich der Kolben entsprechend dem  Druck der Feder 64 in der linken     Totlage        befindet.     Da sich an der     Eintrittsstelle    der     Leitung    70 die       Kolbeneinschnürung    h befindet, kann die.     Presslüft     aus der Leitung 70 in die Leitung 57 und damit in  den     Vorschubzylinder    über dem Kolben 8 gelangen.

    Während dieses Vorganges ist der Raum unter dem       Vorsehubkolben    8 über die Leitung 61, die Ein  schnürung g im Kolben 27 des Zylinders 24, die  Leitung 68 und die     Einschnürung    k im Kolben 29  des Zylinders 26 und über den     Auspuss        A11    entlüf  tet. Der Kolben 8 des     Vorschubzylinders    5 kann  sich nun entsprechend dem Druck der Pressluft an  derseits des Kolbens bewegen.

   Das     Druckreduzier-          ventil    ist     derart        eingestellt,    dass die     Druckluft,    welche  mit dem Eigengewicht des Bohrgerätes das Gleich  gewicht hält, nur allmählich abfliesst und der Bohrer  entsprechend langsam aus dem Bohrloch gleitet.  



  Mit dem Erreichen der unteren     Totlage    stösst  der Kolben den     Ventilstift    12 ein. Damit gelangt die  ungeregelte Pressluft aus der     Leitung    48 in die Lei  tung 63 und drückt den Kolben 28 des     Zylinders    25  in die rechte     Totlage.    Dadurch erhält nun die Brems  vorrichtung 4 über die Leitung 59, die     Ausnehmung    x  im Kolben 29, die Leitung 51, die     Einschnürung    e,  die Leitung 50 und 47 Druckluft und der Vorschub  zylinder ist verschiebbar, während die Bremsvor  richtung 6 und die Kolbenstange 7 festgebremst     sind,

       weil die     Leitung    53 über die     Ausnehmu:ng    y     im;     Kolben 29, die     Leitung    60 und die     Einschnürung    d  im Kolben 28 mit dem Auspuff     A3    verbunden ist.  An der Luftzuführung zum     Vorschubzylinder    5 wird  durch diese Umschaltung nichts geändert.

   Auch bei  diesem Verfahrensschritt gelangt Pressluft einerseits  des     Kolbens,    und zwar     mit    dem vorgesehenen     Press-          luftdruck,    so dass der     Zylinder,    wenn auch rasch.,  jedoch nicht überstürzt,     zurückgezogen    wird, bis der  Kolben 8 den Ventilstift 13 aufstösst und der Steuer  kolben durch     die    Pressluft der Leitung 58 in die  linke     Totlage    geschoben wird. Damit beginnt das  Spiel von neuem.  



  Ausser den bereits geschilderten Schaltungsvor  gängen beim Bohren nach unten und beim     Bohrren     nach oben und beim Rückziehen des Bohrers aus  den     Vortriebsstellungen        erfordert    das Bohren nach       abwärts    in jenem Fall, in dem der     Bohrfortschritt     schon sehr gross ist,     eine    besondere     Einstellung    am         Vorwähler.    In diesem     Fall    kann     nämlich    das Ge  wicht des Gestänges auf dem Bohrer so gross     sein,     dass dieser durch das auf ihm lastende     Gewicht     Schaden leidet.

   Daher mass ein Teil des Gewichtes  des Bohrgestänges und des Bohrgerätes     zurückgehal-          ten    werden, um nicht die     ganze    Last auf den Bohrer  zur Wirkung gelangen zu lassen. Bei diesem    <I>rückhaltenden Vorschieben</I>    ist im     Vorwähler        allein:    das Ventil 40 offen und     alle     anderen Ventile, das sind 38, 39 und 41, sind ge  schlossen. Dadurch sind der Kolben 27 sowie der  Kolben 29, der Zylinder 24 bzw. 26 entsprechend  dem Druck der Feder in die linke     Totlage    geschoben.  



       Ausgehend    von -der Lage, in der sich der Vor  schubkolben 8     im    oberen Totpunkt befindet     und.     der Kolbenvorschub beginnt, ist die     Bremsvorrich          tung    4 und     damit    der     Vorschubzylinder    festgebremst  und die Bremsvorrichtung 6 gelüftet, so dass sich  die Kolbenstange mit der     Bremnsvorrichtung        entlang     der Kette verschieben lässt.

   Es gelangt nun die ge  regelte Pressluft entsprechend der Stellung     im    Vor  wähler aus der     Vorkammer    35 durch die     Stellung     der     Nocke    44 an dem Ventil 40 vorbei in die Lei  tung 66. Sie gelangt weiter zum Zylinder 26 und  durch den. Ringkanal der     Einschnürang    1 im Kolben  29 in die Leitung 68. Von dort gelangt sie über die       Einschnürung    g im Kolben 27 des Zylinders 24 in die       Leitung    61 und     damit    unter den Kolben des Vor  schubzylinders.

   Bei diesem rückgeschalteten Vor  schieben ist der     Pressluftdruck    mit dem Regulier  ventil<B>33</B> derart eingestellt, dass die Pressluft unter  dem Kolben einen Teil des Gewichtes des     Gestänges     und des Bohrgerätes trägt, so dass das restliche Ge  wicht gerade ausreicht; die     erforderliche        Vorschubkraft     zu liefern.

   Der Raum einerseits dem     Vorschubkolben     ist während des Vorganges über die Leitung 57, die       Einschnürung    h im Kolben 27 und die Leitung 70  sowie über die     Einschnürung    m im     Kolben:

      29     mit     dem Auspuff     A12    verbunden und damit     entlüftet.          Wenn    der Kolben 8 den     Ventilstift    13 und die       Ventilkugel    15 eindrückt,

   gelangt die Pressluft aus  dem Kanal 49 in den Kanal 58 und schiebt den  Kolben 28 des Zylinders 25 in die     linke        Totlage.    Da  durch gelangt     die        Pressluft    über die Leitungen 47  und 50 sowie über die     Einschnürung    e im Kolben  28 und die Leitungen 60 über die     Einschnürung    o  im Kolben 29     in    die Leitung 59 und     lüftet    die  Bremsbacken der Bremsvorrichtung 4, wodurch der       Zylinder        verschiebbar    ist.

   Gleichzeitig ist die Brems  vorrichtung 6 über die Leitung 53, die     Einschnü     rang p im Kolben 29 mit der Leitung 51 und über       die        Einschnürung        f        in,    Kolben 28 mit dem Aus  puff A4 verbunden.

   Der Raum unter dem Vor  schubkolben 8 ist auch während dieses     Verfahrens-          schrittes    mit der Leitung 61 verbunden, die die  geregelte Pressluft     zuführt,    so dass der     Zylinder    .in  die     Vorschubrichtung    nachgeschoben     wird,    bis der  Kolben den     Ventilstift    12 am oberen Zylinder auf.  stösst und das Spiel von     neuembeginnt.  

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Steuervorrichtung für den Vorschub von Bohr geräten, insbesondere Bohrgeräten, bei denen das Arbeitsgerät in das Bohrloch einfährt und der Bohr vorschub schrittweise durch einen Druckluftkolben erfolgt, dadurch gekennzeichnet, d'ass die Vorschub kolbenstange (7) mit einem Kolben (8) im Vorschub- zylinder (5) und einem zweiten Kolben (9) im Hilfs- zyinder (10) gleitbar gelagert ist und zwei Druck luft-Bremsvorrichtungen (4/6) vorgesehen sind,
    die einerseits beide mit dem Vorschubglied der Lafette und anderseits die eine Bremsvorrichtung (4) mit dem Vorschubzylinder (5) und die andere Brems vorrichtung (6) mit der Vorschubkolbenstange (7) verbunden ist und die Druckluft wechselweise über drei Steuerzylinder (24, 25, 26) den entsprechenden Räumen im Vorschubzylinder (5) und einer der Bremsvorrichtungen (4, 6) zufliesst. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Steuervorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass an beiden Deckeln des Vorschubzylinders (5) je ein Ventil (14, 15) an geordnet ist, das vom Kolben (8) gesteuert, einem Steuerzylinder (25) Druckluft zur Umsteuerung eines Steuerkolbens (28) zuführt. 2. Steuervorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Arbeitsvorganges ein Vorwähler (23) und drei Steuerzylinder (24, 25, 26) mit unterteilten Kolben (27, 28, 29) vorgesehen sind. 3.
    Steuervorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorwähler (23) mit nockengesteuerten Ven tilen (38, 39, 40, 41) vorgesehen ist, mit deren Lage die allgemeine Arbeitsrichtung einstellbar ist. 4.
    Steuervorrichtung nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechsel der Vorschu'bkolbenbewegung und die Festklemmung des Vorschubzylinders (5) bzw. der Kolbenstange (7) an das Vorschubglied (1) durch die Änderung der Kolbenstellung (29) mit einem Steuerzylinder (26) erfolgt.
CH1262660A 1959-11-26 1960-11-14 Steuervorrichtung für den Vorschub von Bohrgeräten CH400968A (de)

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