DOWN-THE-HOLE DRILL FOR ROCK, EARTH OR THE LIKE

Abstract: Device for making drillings into the rock, soil, etc., of which the motor is connected by a rotary coupling or similar to a drilling rod at the end of which is fitted a percussion apparatus. The object of the invention is to improve such device by adapting it in a simple manner, while maintaining the performances of the percussion apparatus, to the different conditions of the drilling. This is achieved due to the fact that the movements of the piston of the percussion apparatus (4) are caused by a pressure means by means of a pulse generator (9), which is connected to the rotary coupling (2) or similar and to the drilling rod (3) on top and at the bottom of the cylinder in which the striker piston moves. It is desirable to adjust the frequency of the percussion apparatus with the pulse generator (9), the adjustment of the frequency of the pulse generator (9) is effected automatically and depends on the feed conditions of the drilling. To move the percussion apparatus (4) a hydraulic means is used.

Description: "Vorrichtung zur Jorstollung von Bohrungen in Gestein, Erdreich usw." Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich usw., deren Bohrmotor durch eine Drehdurchführung od.dgl. mit einem Bohrgestänge in Verbindung steht, an dessen Ende ein Schlaggerät angebracht ist. Das Bohren stellt einen der wichtigsten und vielseitigsten Sachbereiche im Bergbau über und unter Tage als Hilfsmittel bei der Gewinnung mincrslischor Rohstoffe und bei der sonstigen Raumbesch-affung unter Tage durch Sprengarbeit (Sprengloch B.), zur Aufsuchung und Förderung von Erdöl und Erdgas (Tief B.) sowie zur allgemeinen geologischen und lagerstättenkundlichen Untersuchung (Schürf-B.) dar. In letzter Zeit hat ausserdem das Bohren von Schächton und Hochbrücken zunehmende Bedeutung erlangt (Grossinchbohrung). Je nach der Gesteinsfestigkeit wird beim Bohren das Verfahren des spanenden, drehenden Bohrens, des zortrümernden, schlagenden Bohrens mit Umsetzvorrichtung oder de, drehenden und schlagenden Bohrens (Drehschlagbohrcn) angewendet. Beim schlagenden Bohren findet ein Schlaggerät Verwendung, in dem ein Kolben vor- und zurückbewegt wird und auf diese Weise bis zu 3000 Schlägon je Minute auf die Bohrstange überträgt. Eine besondere, von der Kolbenbewegung abhbngige Vorrichtung am Schlagger;it sorgt für ein Umsetzen des Bohrers. Zur Abstützung bzw. Verlagerung des Schlaggerätes und zum Andrücken dienen entweder Druckluftvorschubzylinder oder Lafetten mit besonderem Vorschubmotor. Auf dem Gebiet des drehend-schlagenden bohrens hat sich das Versenkhammerbohren besonders bewährt, da das Schlaggerät im Bohrlochtiefsten arbeitet und nur die Drehbewegung ausserhalb des Bohrloches mittels eines Drehmotors erzeugt wird. Beim Versenkhamerbohren ist es bekannt, die Steuerung im Gehäuse des Schlaggerates vorzusehen. Dies hat den Nachteil, dass bei sich ändernden Bohrbedingungen eine Steuerung nur über die Höhe des Andruckes möglich ist, was aber bei einer Verringerung des Andruckes zu einem erheblichen Leistungsab- fall und bei einer Erhöhung zu einer Gefahr der Zerstörung der Bohrkrone führt. Die gleichen Nachteile ergeben sich. auch beim Versenkbohren mit einem hydraulisch beaufschlagten Schlaggerät, da dessen Steuerung sich ebenfalls im Schlaggerät befindet. Uber ein Mchrfachgestange ergibt sich zwar die Möglichkeit, Drucköl und Spülmittel getrennt zuzuführen, so dass eine hydraulische Bcaifscjagung und damit eine höhere Leistung des Schlaggerätes erforderlich ist, nicht aber eine den jeweiligen Gegebenheiten angepasste Steuerung der Schlagzahl dos Schlaggorä@o@ Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingannten genannten Art unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile dahingehend zu verbessern, dass diese untcr Beibehaltung der Leistung des Schlaggerätes ein Anpassung an die jeweils vorhandenen Bohrbedingungen in einfacher Weise crmöglicht. Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Ee- aufschlagung des Schlagkolbens des Schlaggerätes mit Druckmittel mittels eines Impulegenerators erfolgt, welcher durch Schlauchleitungen über die Drehdurchführung od.dgl. und das Bohrgestänge sowohl an den oberseitigen als auch unterseitigea Bereich des den Schlagkolben aufnehmenden Zylinders angeschlossen ist. Die Frequenz des Impulsgenerators ist einstell- bar, wobei vorteilhaft ein hydraulisches Druckmittel Verwendung findet. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, bei untersehedliches Bohrbedingungen, wie sie z.B. durch verschiedenartige Gestei.s- schichten, Behmeinschliisse in hartem Gestein usw. gegeben sein könnon, über den Impulag@nerater die Sch@agfrequcnz des Schlaggerätes zu verändern, so dass jeweils optimale Bedingungen erreicht werden können. Die Steuerung der Frequenz des Impulsge- nerators kann in Abhängigkeit von Änderungen im Bohrfortschritt, vom anfallenden Bohrklein usw. selbsttätig oder von Hand erfolg Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichung näher erläutert, und zwar zeigt diese in schematischer Darst@@@un eine Ansicht der Bohrvorrichtung. Mit 1 ist der Bohrmetor hezeichnet, welcher durch die Dreh durchführung 2 mit dem Behrgestänge 3 in Antriebsverbindung steht. Am untercn Ende des Bohrgestänges 3 ist das Schlag gerät 4 in Form eines Tieflochhammes angebracht, dessen -nicht weiter dargestellter Schlagkolben auf den Schaft 5 der Bohrkrone 6 schlagend einwirkt. An die Drehdurchführung 2 ist über die Leitungen 7,8 der Im pulsgenerator 9 angeschlossen, welcher von dem Motor 10 an getrieben ist. Der Impulsgenerator 9 ist herkömmlicher Bau art, so dass sich eine Beschreibung der Einzelheiten erübrigt. Die Zufuhrleitungen zum Impulsgenerator 9 sind mit 11 und 12 bezeichnet. Die Leitung 13 dient der Zufuhr eines Spülmit tels zur Drehdurchführung 2 und über das Bohrgestänge 3 zur Bohrkrone 6. Die Ausbildung des Bohrgestänges 3 ist derart, dass insgesamt drei Leitungen inncrhalb des Bohrgestänges 3 zur Verfügung stehen, und zwar eine Leitung für das Spülmittel und die bei den anderen Leitungen für die wechselweise Zufuhr und Abfuhr des hydraulischen Druckmittels auf die Ober- oder Unterseite des Schlag kolbens des Schlaggerätes 4. 7u diesem Zwecke können konzentrisch angeordnete Rohre Verwendung finden, oder aber auch Rohrbündel aus drei Rohrcn. Es ist aucla möglich, mit einem Bündel von zwei Rohren zu arbeiten, wobei. die dritte Leitung von einem Ringraum gebildet ist, der zwischen den beiden Rohren und der Innenwandung der diese umgebenden Bohrstange besteht.

Claims: P A T E N T A N S P R Ü C H E : 1. Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich usw., deren Bohrmotor durch eine Drehdurchführung od.dgl. mit einem Bohrgestänge in Verbindung steht, an dessen Ende ein Schlagg@rät vorgeschen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Schlagkolbens des Scglaggerätes (4) mit Druckmittel mittels eines Impulsgenerators (9) erfolgt, welcher über die Drehdurchführung (2) od.dgl. und das Bohrgestänge (3) sowohl an den oberseitigen als auch unterseitigen Bereich des den Schlagkolben aufnehmenden Zylinders angeschlossen ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des Schlaggerätes an dem Impulsgenerator (9) einstellbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 unci/oder 2, adurch gekennzeichnet dass ein hydraulisches Druckmittel zur Beaufschlagung des Schlaggerätes (4) Verwendung findet, 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Frequenz des Impulsgenerators (9) selbsttätig in Abhängigkeit von Änderungen des Bohrfortschrittes erfolgt.

Inventors: ECKEY, FRIEDHEIM, HAUSHERR, HEINRICH-RUDOLF DIPL.-ING., HAUSHERR, HERBERT, DIPL-ING.
Applicants: MASCHINENFABRIK  RUDOLF HAUSHERR & SOHNE GMBH & CO KG
Application year: 1979
Main classification: E21B4
IPC codes: E21B4, E21B7, B25D9, E21B6