DE91366C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Tief bohreinrichtungen derjenigen Art, bei welcher das Bohrzeug an dem einen Ende eines horizontalen bezw. zweiarmigen Hebels (eines sogen. Schwengels) hängt, an dessen anderem Ende die Kraft angreift, welche beispielsweise unter Vermittelang von Pleuelstange und Kurbel übertragen, aber, wenn gewünscht, auch direct von einem Dampf- oder anderen Cylinder aus abgegeben werden kann. Bisher ist jedoch nur ersteres der Fall gewesen, d. h. man hat den Schwengel mittels einer Pleuelstange mit einer Kurbel verbunden, die durch Riemscheiben und Riemen bezw. Seilscheiben und Seil oder Kettenräder und Kette in Umdrehung versetzt wurde, und man hat dabei mit dem Riemen bezw. dem Seil oder der Kette eine Vorrichtung zum wechselweisen Anspannen und Lockern des Riemens vereinigt, und zwar zu dem Zweck, eine Auslösung des Gestänges beim Niedergang des Bohrbärs mit dem Meifsel zu erzielen, so dafs ein freier Fall dieser letzterwähnten Theile erfolgte.

Da diese Auslösung des Bohrbärs mit dem Meifsel am bequemsten.- zu erzielen ist, wenn man den Schwengel mittels Riemens (bezw. Kette oder Seil) und Kurbel und Pleuelstange bewegt, und da der freie Fall des Bohrbärs mit dem Meifsel bisher für höchst wesentlich für den Effect der Bohreinrichtung angesehen wurde, so ist nur selten der Versuch gemacht worden, die immerhin zu Störungen leicht Xnlafs gebende Auslösevorrichtung in Fortfall zu bringen und einen anderen Antrieb, möglichst einen directen Antrieb für den Schwengel zu schaffen.

Es ist bisher nicht erkannt worden, dafs die elastische Lagerung des Schwengels in praktisch vollkommener Weise für jenen Zweck nutzbar gemacht werden kann, und zwar dann, wenn man zwischen. der Stärke der den Schwengel haltenden Federn und dem Gewicht des von dem Schwengel gehaltenen Gestänges bezw. Bohrzeuges ein gewisses Verhältnis einhält, und zwar vorzugsweise so, dafs die Stärke der Feder mindestens dem doppelten Gewicht des Bohrzeuges entspricht. Es ist an dieser Stelle darauf aufmerksam zu machen, dafs das Gewicht des Bohrzeuges mit zunehmender Tiefe ebenfalls zunimmt, und wenn nun also das angegebene Verhältnifs innegehalten werden soll, so mufs Sorge dafür getragen werden, dafs man die Stärke der Federn mit zunehmender Länge des Bphrzeuges, also mit zunehmendem Gewicht desselben, im Verhältnifs vergröfsern kann. Praktisch stellt sich die Sache so, dafs entsprechend jener Zunahme an Tiefe und Gewicht eine Zunahme der Federn an Anzahl vorgenommen werden kann.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich nun auf eine solche Construction des elastisch gelagerten Schwengels, bei der die Anzahl der Federn je nach dem Gewicht des Bohrzeuges verändert, also vergröfsert oder verkleinert werden kann, und der höhere Effect dieser neuen Einrichtung gegenüber der bisherigen liegt darin, dafs man nunmehr von der Verwendung einer besonderen Auslösevorrichtung bezw. von der Herbeiführung eines freien Falles des Bohrbärs mit dem Meifsel absehen kann, und zwar braucht der Antrieb des Schwengels nun nicht mehr notwendigerweise

(2. Auf lage, ausgegeben am 28. Dezember i<

mittels Pleuelstange und Kurbel zu geschehen, sondern es kann auch, wenn gewünscht, ein directer Antrieb vorhanden sein. Die Bohreinrichtung wird von irgend welcher bestimmten Antriebsvorrichtung gänzlich unabhängig, wenngleich selbstverständlich eine gewisse Anpassung der jeweils ausgewählten Antriebsvorrichtung an der Bohreinrichtung gemäfs den Anforderungen des letzteren eintreten mufs.

Es ist M der eigentliche Schwengel, welcher in seinem mittleren Theil umgeben ist von den beiden Seitenplatten EE¹ und den diese Platten verbindenden Bolzen D und D¹. Der Bolzen D ist an beiden Enden verlängert und wird hier umfafst von den Augen zweier Stangen FG, die durch den die Federn R tragenden Querbalken Q¹ und durch den auf diesen Federn ruhenden Querbalken Q. hindurchgeführt sind. An dem oberen Ende sind die Stangen F und G zu Gewindespindeln F¹ und G¹ ausgebildet, auf denen sich Schneckenräder HH¹ befinden. Diese können gleichzeitig mittels einer Schnecke//² gedreht werden, und da nun die eine der Gewindespindeln mit Linksgewinde, die andere mit Rechtsgewinde versehen ist, so erfolgt bei Drehung der Schnecke H'² eine gleichzeitige Auf- und Niederbewegung der Stangen FG, also ein Heben oder Senken des Schwengels. Die über die Augen der Stangen F G hervorstehenden Theile des Bolzens D sind mit Gleitstücken versehen und werden durch Coulissen/if geführt, die an den verticalen Gestellbalken Q³ befestigt sind. Q² bezeichnet die horizontalen Gestellbalken, welche den Querbalken Q.¹ tragen.

Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dafs jede Feder zwischen einigen kurzen Stiften oder Vorsprüngen q sitzt, die in dem Querbalken Q.¹ befestigt sind. Mittels dieser Stifte werden die Federn lose, also herausnehmbar, gehalten. In den Fig. 2 und 3 ist der Querbalken Q.¹ gänzlich mit Federn bedeckt, was also der gröfsten Tiefe des Bohrloches bezw. dem gröfsten Gewicht des Bohrzeuges entspricht. Ehe dieses Gewicht erreicht ist, sind natürlich entsprechend weniger Federn auf dem Querbalken Q.¹ bezw. zwischen den Querbalken Q Q¹ vorhanden. Soll nun das Bohrzeug um eine Stange verlängert, also das Gewicht desselben um das einer Stange vergröfsert werden, so erfolgt kurz nachher oder, was vorzuziehen ist, kurz vorher das Einsetzen einer entsprechenden Anzahl von Federn und in solcher Weise, dafs die beiden Hälften (in Bezug auf Fig. 2) des Querbalkens Q¹ die gleiche Anzahl Federn besitzen und diese in gleicher Weise vertheilt sind.

Befinden sich beispielsweise auf jeder Hälfte sieben Federn, also eine Reihe von drei und eine Reihe von vier Federn, so liegt die mit drei Federn besetzte Reihe der einen Hälfte in einer Linie mit der mit vier Feedern besetzten Reihe der anderen Hälfte, so dafs also die beiden Reihen jede sieben Federn besitzen. Sollen nun Federn eingesetzt werden, so kann man dieselben auf irgend eine Weise zusammendrücken und sie dann in diesem Zustande zwischen die beiden Querbalken bringen, oder es kann auch eine der Höhe der Vorsprünge q entsprechende Anhebung des oberen Querbalkens vorgenommen werden. So sind z. B. nach Fig. 2 in dem unteren Querbalken zwei Gewindespindeln S angeordnet, die mittels der Knebel T gedreht werden können und welche bei entsprechender Hochlage das gewünschte Anheben des oberen Querbalkens bewirken. Diese Hebevorrichtung ist aber nur als ein Beispiel anzusehen.

Was nun den Betrieb anbetrifft, so ist in Fig. ι angenommen, dafs der die Kraft von dem Motor auf den Schwengel übertragende Theil (beispielsweise eine von einer Kurbel bewegte Pleuelstange) an dem Punkt L (Fig. 1) angreift und nun diesen Punkt andauernd auf- und niederbewegt, was natürlich eine entsprechende Bewegung des Schwengelkopfes M¹ mit dem Gestänge N zur Folge hat. Die Bewegungsgröfse des Schwengelkopfes mit dem Gestänge entspricht vorläufig der Strecke a-b und es beharrt die Achse D einstweilen in ihrer Ruhelage, da die Federn R eben ungefähr doppelt so stark sind, wie das Gewicht des Bohrzeuges beträgt. Tritt nun eine vermehrte Geschwindigkeit der Bewegung ein, so wird die Kraft des niederfallenden Bohrgestänges schliefslich so grofs, dafs sie die Stärke der Federn R mehr und mehr überwindet, den Schwengel also mehr und mehr mit sich nachzieht. Der Weg des Gestängekopfes Ai¹ wird schliefslich bis nach c hin verlängert, d. h. bedeutend vergröfsert, bis der Meifsel auf die Sohle des Bohrloches aufschlägt. In diesem Moment werden die Federn durch den Anprall des Meifsels mit dem Bohrbär um das Gewicht dieser Theile entlastet; es erfolgt eine Umkehr in der Bewegung, anfangs durch die Federn, welche das Bohrzeug hochziehen, dann durch die Kurbel, welche inzwischen über ihren todten Punkt hinaus ist.

Man sieht also, dafs, wenn auch eine Kurbel, zur Bewegung des Schwengels Vewendung findet, bei höchster Lage derselben, also bei theoretisch tiefster Lage des Gestänges praktisch die tiefste Lage des letzteren noch nicht erreicht ist, da die lebendige Kraft des Gestänges bei normaler Geschwindigkeit der Maschine, beispielsweise bei 60 Touren der Kurbel pro Minute, die Gegenwirkung der den Schwengel sonst hochhaltenden Feder überwindet und eine Senkung des Schwengels an dem Kopf desselben herbeiführt, und zwar so, dafs erst bei dieser Senkung der Anschlag des Meifsels auf die Sohle des Bohrloches erfolgt. Damit

aber dieser Effect stets eintritt, ist es nothwendig, dafs man die Stärke der Federn dem Gewicht des Bohrzeuges anpassen kann, und in der Herbeiführung dieser Anpassungsmöglichkeit liegt das Wesen der vorliegenden Erfindung. Durch die Aufhängung des Schwengels in solcher Weise, dafs man ihn ohne Veränderung der Spannung der Federn gegen die letzteren heben oder senken kann, hat man es vollständig in der Hand, die Stärke des Aufschlages des Meifsels auf die Sohle zu regeln, und zwar ganz unabhängig von der eigentlichen, das Gestänge auf bezw. an dem Schwengel haltenden Nachlafsvorrichtung, mittels deren das Nachlassen des Gestänges entsprechend dem Bohrfortschritt ,bewirkt wird. Diese Nachlafsvorrichtung ist in Fig. ι mit dargestellt, bedarf aber hier nicht einer weiteren Erklärung, da sie mit dem eigentlichen Erfindungsgegenstand in keinem directen Zusammenhange steht bezw. sowohl die specielle Anordnung der Federn, als auch die specielle Auf hängung des Schwengels ganz unabhängig von irgend welcher Construction der Nachlafsvorrichtung ist.

Endlich sei noch bemerkt, dafs, wenngleich in dem Voraufgegangenen ausschliefslich von Federn als dem elastischen Lagerungsmittel gesprochen worden ist, es doch offenbar ist, dafs die Federn durch ein seinem Effect nach äquivalentes Lagerungsmittel ersetzt werden können, beispielsweise durch Luft. Es ist sehr wohl möglich, den elastisch zu lagernden Schwengel auf zwei oder mehrere Luftcylinder zu setzen und die Compression der Luft der Vergröfserung des Bohrzeuggewichtes entsprechend ebenfalls zu vergröfsern, was sich ohne Schwierigkeiten bewirken läfst. Ob die dem Gewicht des Bohrzeuges entgegenwirkende bezw. das letztere bei Ruhestellung in der normalen Hochlage erhaltende Kraft durch zusammengedrückte Federn oder durch zusammengedrückte Luft ausgeübt wird, ist für die elastische Lagerung an und für sich bezüglich des Effectes von gleichem Werth; was aber — und darauf kommt es ja bei dem Gegenstand dieser Erfindung wesentlich an — die Regelbarkeit der dem Gewicht des Bohrzeuges entgegenwirkenden Kraft anbetrifft, so läfst sich die Regelung bei Verwendung von Luft als elastisches Lagerungsmittel sogar noch leichter als wie bei Verwendung von Federn erzielen, da ein Auswechseln und dergl. nicht erforderlich ist, vielmehr einfach eine entsprechende Luftmenge in die Cylinder hineingedrückt wird.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Tiefbohreinrichtung mit elastisch gelagertem Schwengel, bei welcher das mit dem Tieferwerden des Bohrlochs wachsende Gestängegewicht durch Verm ehrung der das Schwengellager tragenden Federn (R) oder durch Erhöhung der Spannung der den Schwengel tragenden Luftpolster ausgeglichen wird.

2. Bei der Einrichtung nach Anspruch ι die Aufhängung des Schwengels (M) in solcher Weise, dafs er gegen die Federn (R) ohne Veränderung der Spannung derselben in seiner Hochlage verstellt werden kann.

3. Eine Ausführungsform der Aufhängung des Schwengels nach Anspruch 2, bei welcher der letztere von vertical geführten Stangen (F G) gehalten wird, die an ihrem freien Ende mit Gewinde versehen sind und ihrerseits von Schneckenrädern (HH¹) getragen werden, mittels deren die Höhenverstellung des Schwengels bewirkt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.