DE1962185B2

DE1962185B2 - PNEUMATICALLY ACTUATED SUBMERGED DRILL

Info

Publication number: DE1962185B2
Application number: DE19691962185
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Stenuick Freres SA
Current assignee: Stenuick Freres SA
Priority date: 1969-05-23
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1971-05-13
Also published as: ES375052A1; SE395040B; DE1962185A1; FR2044939A5; US3640350A; GB1269581A

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft einen pneumatisch betätig- rechten Bild sein unterster Teil; die beiden Einsatzten Versenkbohrhammer mit Anschlüssen für Druck- bildchen zeigen die neben ihnen befindlichen Teile luft und Bohrspülung an seinem rohrförmigen des Hammers in einem Längsschnitt in anderer Gehäuse, das einen im wesentlichen von der Bohr- Ebene.The invention relates to a pneumatically actuated right picture, its lowest part; the two used Countersink drill hammers with connections for printed images show the parts next to them air and drilling fluid on its tubular of the hammer in a longitudinal section in another Housing, one essentially from the drilling plane.

Spülung durchflossenen Stoßdämpferkolben, ein Stoß- 5 Zunächst seien diejenigen Teile des Hammers be-Flushing through the shock absorber piston, a shock 5 First, let those parts of the hammer be

dämpferfutter, eine Stoßdämpferbüchse, ein Ventil- schrieben, die auch der bekannte Hammer dieser Artdamper chuck, a shock absorber bushing, a valve lettering, which is also the well-known hammer of this type

gehäuse für die Steuerung der Druckluft, ein zylindri- aufweist.housing for the control of the compressed air, a cylindri- has.

sches Futter, das im Gehäuse angebracht ist und mit Ein zylindrisches Gehäuse ist an seinem oberencal chuck, which is mounted in the housing and with a cylindrical housing is on its upper

diesem einen Ringraum bildet, einen Schlagkolben Ende mit einer Stoßdämpferbüchse 2 und diese istthis forms an annular space, a percussion piston end with a shock absorber sleeve 2 and this is

mit koaxialem Ansatz, der in einer Büchse gleitet, io mit einer Stoßdämpfermuffe 3 verschraubt. Diesewith a coaxial attachment that slides in a bushing, screwed to a shock absorber sleeve 3. These

unterhalb der sich im Gehäuse eine Entspannungs- Muffe 3 gleitet auf einem Stoßdämpferkolben 4; siebelow which a relaxation sleeve 3 slides on a shock absorber piston 4 in the housing; she

kammer für die Druckluft befindet, und einen mittels ist auf diesem durch Nuten und Keile 5 gegen Dre-chamber for the compressed air is located, and a means is on this by grooves and wedges 5 against rotation

eines Schaftes im Gehäuse gleitbar gelagerten Bohr- hung gesichert und in ihrer Längsbewegung begrenzt,a shaft in the housing, which is slidably mounted, is secured and limited in its longitudinal movement,

meißel aufweist, wobei der Stoßdämpferkolben eine Der Kolben 4 ist an seinem oberen Ende in ein Ein-has chisel, wherein the shock absorber piston is a The piston 4 is at its upper end in a one

axiale Leitung für die Zuführung der Spülung zur 15 schraubstück 6 eingeschraubt, mit dem der Hammeraxial line for the supply of the flushing screwed to the 15 screw piece 6 with which the hammer

Bohrlochsohle aufweist. an das (nicht gezeichnete) Bohrrohr angeschraubtHas borehole bottom. screwed to the drill pipe (not shown)

Bei einem bekannten Hammer dieser Art (briti- wird. Das Gehäuse 1 ist an seinem unteren Ende mitIn a known hammer of this type (British. The housing 1 is at its lower end with

sches Patent 946 678) wird die die Spülung zur Bohr- einer Meißelhaltebüchse 7 verschraubt, in dieser glei-patent 946 678) the flush to the drilling a chisel holder 7 is screwed, in this same

lochsohle führende Leitung als ein axiales Rohr über tet der Bohrmeißel 8, durch einen Stift 9 gegenHole bottom leading line as an axial tube over tet the drill bit 8, by a pin 9 against

die ganze Länge des Hammers bis zur Bohrlochsohle, 20 Herausfliegen gesichert.the entire length of the hammer to the bottom of the borehole, 20 flying out secured.

und zwar durch je eine axiale Bohrung des Ventil- Am unteren Ende der Stoßdämpferbüchse 2 sitztnamely through an axial bore of the valve at the lower end of the shock absorber sleeve 2 is seated

gehäuses, des Schlagkolbens und des Bohrmeißels ge- im Ventilgehäuse 10, welches die (nicht im Bezugs-housing, the percussion piston and the drill bit in the valve housing 10, which is the (not in the reference

führt. zeichen versehene) Ventilplatte enthält; es ist axialleads. includes (marked) valve plate; it's axial

Diese Bauart hat den Nachteil, über ein Mittelloch fixiert durch ein zylindrisches Futter 11, das nebst die beiden Bauteile zu schwächen, die während des 25 einer an sein unteres Ende anschließenden Büchse 12 Betriebs des Hammers am stärksten belastet werden, im Gehäuse 1 zwischen der Stoßdämpferbüchse 2 d. h. den Schlagkolben und den Bohrmeißel selbst. und der Meißelhaltebüchse 7 eingespannt ist. In der Daraus ergibt sich eine verhältnismäßig kurze Stand- vom Futter 11 gebildeten zylindrischen Kammer 13 zeit des Schlagkolbens und des Bohrmeißels, so daß gleitet der Schlagkolben 14; er weist einen koaxialen diese häufig ausgewechselt werden müssen. Bei tiefen 30 Ansatz 15 auf, der in der Büchse 12 gleitet.
Bohrungen ist jedoch das Auswechseln des Bohr- Mit 16 ist eine am Stoßdämpferkolben 4 befestigte meißeis sehr aufwendig, da der Hammer an die Erd- axiale Muffe bezeichnet; ihre axiale Bohrung bildet Oberfläche zurückgebracht werden muß. Man ver- einen Teil der Leitung für die Bohrspülung,
wendet daher, soweit die Art des Bodens das Arbei- Das Futter 11 ist an seiner Außenseite mit von ten ohne Bohrspülung erlaubt, Hämmer ohne ein 35 seinem oberen Ende bis dicht vor sein unteres Ende Rohr für die Bohrspülung und mit nicht durchbohr- reichenden Längsnuten 20 — nicht zu verwechseln tem Kolben und Bohrmeißel, um die Reparaturarbei- mit den später zu beschreibenden Längsnuten 47 — ten zu verringern. Das hat jedoch den anderen Nach- und nahe seinem unteren Ende mit Öffnungen 21 verteil, daß die Lagerhalterung zwei verschiedene Arten sehen, welche diese Längsnuten 20 mit der Innenvon Bohrmeißeln und Schlagkolben, nämlich mit oder 40 kammer 13 des Futters 11 verbinden; diese Längsohne Loch für den Durchgang des Rohrs, und zwei nuten 20 und Öffnungen 21 dienen der Zufuhr von verschiedene Arten von Hämmern entsprechend der Arbeitsluft zur Unterseite des Schlagkolbens. Das Art des Bodens vorsehem muß. Futter 11 ist ferner an seiner Außenseite nahe seinemThis design has the disadvantage of being fixed by a cylindrical chuck 11 via a central hole, which, along with the two components that are most heavily loaded during operation of the hammer attached to its lower end, is located in the housing 1 between the shock absorber bushing 2 ie the percussion piston and the drill bit itself. And the bit holder sleeve 7 is clamped. This results in a relatively short standing cylindrical chamber 13 formed by the chuck 11 time of the percussion piston and the drill bit, so that the percussion piston 14 slides; it has a coaxial that must be replaced frequently. At deep 30 approach 15 that slides in the sleeve 12.
Boring is, however, the replacement of the drilling. With 16, a meißeis attached to the shock absorber piston 4 is very expensive, since the hammer on the earth-axial socket denotes; their axial bore forms surface must be returned. Connect part of the pipe for the drilling fluid,
The chuck 11 is permitted on its outside with no drilling fluid, hammers without a pipe for the drilling fluid 20 from its upper end to just before its lower end and with longitudinal grooves 20 that do not pierce through - Do not confuse the piston and drill bit in order to reduce the repair work with the longitudinal grooves 47 to be described later. However, this has the other downstream and near its lower end with openings 21 distribute that the bearing holder see two different ways which connect these longitudinal grooves 20 with the interior of drill bits and ram, namely with or 40 chamber 13 of the chuck 11; this length without a hole for the passage of the tube, and two grooves 20 and openings 21 are used to supply different types of hammers according to the working air to the bottom of the percussion piston. The type of soil must provide. Lining 11 is also close to its outside

Außerdem ist wegen der Notwendigkeit, den KoI- unteren Ende mit bis an seinen unteren Rand reichen-In addition, because of the need for the lower end to extend to its lower edge, the

ben und den Bohrmeißel nicht zu stark zu schwächen, 45 den Längsnuten 22 und mit Öffnungen 24 versehen,ben and not to weaken the drill bit too much, 45 the longitudinal grooves 22 and provided with openings 24,

das Rohr für die Zufuhr der Bohrspülung auf einen welche diese Längsnuten 22 mit der Innenkammer 13the pipe for supplying the drilling fluid to one of these longitudinal grooves 22 with the inner chamber 13

kleinen Durchmesser und damit auf eine sehr be- verbinden; diese Nuten 22 und Öffnungen 24 dienensmall diameter and thus to a very connected; these grooves 22 and openings 24 are used

grenzte Durchflußmenge beschränkt. zusammen mit an der Außenseite der Buchse 12 an-limited flow rate restricted. together with on the outside of the socket 12

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, geordneten Längsnute 23 zur Abfuhr der entspanntenThe invention is therefore based on the object, ordered longitudinal grooves 23 for removing the relaxed

unter Vermeidung der genannten Schwierigkeiten und 5° Druckluft in die Außenluft.while avoiding the difficulties mentioned and 5 ° compressed air in the outside air.

Nachteile einen pneumatischen Hammer mit Bohr- Die den Hammer treibende Druckluft strömt fol-Disadvantages of a pneumatic hammer with drilling The compressed air driving the hammer flows

spülung anzugeben, der einen Schlagkolben und einen genden Weg: Aus dem (nicht gezeichneten) Bohrrohrflush, the one percussion piston and a low path: From the drill pipe (not shown)

Bohrmeißel ohne Mittelloch verwendet. durch das Einschraubstück 6, durch eine axiale Boh-Drill bit used without a center hole. through the screw-in piece 6, through an axial drilling

Ein derartiger Hammer ist gemäß der Erfindung rung 27 und mehrere diese fortsetzenden BohrungenSuch a hammer is according to the invention tion 27 and a plurality of these continuing holes

dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Leitung für 55 28 des Dämpferkolbens 4 und weiter durch mehrerecharacterized in that the axial line for 55 28 of the damper piston 4 and further through several

die Führung der Bohrspülung in ein Verteilerstück Bohrungen 29 in das Ventilgehäuse 10. Von hierthe guidance of the drilling fluid in a manifold bores 29 in the valve housing 10. From here

mündet, welches axial im Ventilgehäuse für die Steue- fließt sie weiter — je nach der Stellung der Ventil-opens, which flows axially in the valve housing for the control - depending on the position of the valve

rung der Druckluft angebracht ist und von dem aus platte — entweder durch mehrere Bohrungen 30 intion of the compressed air is attached and from which plate - either through several holes 30 in

sich radiale Spülungskanäle über radiale Öffnungen den oberhalb des Schlagkolbens 14 befindlichen Teilradial flushing channels via radial openings the part located above the percussion piston 14

zu abwärtsführenden, abgetrennten axialen Leitungen 60 der Kammer 13 oder durch mehrere Bohrungen 31to downwardly leading, separated axial lines 60 of the chamber 13 or through a plurality of bores 31

im Ringraum zwischen zylindrischem Futter und und die Längsnuten 20 und die Öffnungen 21 desin the annular space between the cylindrical lining and and the longitudinal grooves 20 and the openings 21 of the

Gehäuse erstrecken, an welche sich auf Höhe der Futters 11 in den unterhalb des Schlagkolbens 14Housing extend to which at the level of the chuck 11 in the below the impact piston 14

Büchse radiale und vertikale Kanäle anschließen, die befindlichen Teil der Kammer 13. Die entspannteLiner connecting radial and vertical channels, the located part of the chamber 13. The relaxed

durch axiale Leitungen mit der Bohrlochsohle in Ver- Luft strömt aus der Kammer 13 durch die Öffnungthrough axial lines with the bottom of the borehole in Ver Air flows out of the chamber 13 through the opening

bindung stehen. 65 24 und die Längsnuten 22 und 23 in eine Ent-commitment. 65 24 and the longitudinal grooves 22 and 23 in one

Ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Hammers ist Spannungskammer 32 und von dort durch Kanäle 33An example of a hammer according to the invention is tension chamber 32 and from there through channels 33

in den F i g. 1 und 2 im Längsschnitt dargestellt, und zur Bohrlochsohle nach außen ab.in fig. 1 and 2 shown in longitudinal section, and to the bottom of the borehole to the outside.

zwar jeweils im linken Bild sein oberster Teil und im Die Bohrspülung — Druckluft oder Druckwas-the uppermost part in the left picture and the drilling fluid - compressed air or pressurized water

ser — strömt aus dem (nicht gezeichneten) Bohrrohr durch ein Anschlußstück 35 und ein axiales Rohr 36 in den Hammer ein. In der Art, die sie weiter durch cltn Hammer an die Bohrlochsohle geführt wird, liegt der Unterschied zwischen dem bekannten und dem erfindungsgemäßen Hammer.water flows out of the drill pipe (not shown) through a connection piece 35 and an axial pipe 36 in the hammer. The way in which it is guided further to the bottom of the borehole by cltn hammer lies the difference between the known hammer and the hammer according to the invention.

Beim bekannten Hammer erstreckt sich die axiale Leitung 36 — das ist in der Zeichnung nicht dargestellt — zur Bohrlochsohle durch axiale Bohrungen des Schlagkolbens und des Bohrmeißels. Beim erfindungsgemäßen Hammer reicht die axiale Leitung 36 nur bis ans Ventilgehäuse 10; von dort geht der Weg der Bohrspülung am Außenumfang des zylindrischen Futters 11 durch Längsnuten des Futters 11 und der Buchse 12. Und zwar strömt die Bohrspülung durch ein im Ventilgehäuse 10 befindliches Verteilerstück 41, nämlich durch eine (nicht dargestellte) axiale Bohrung und durch mehrere radiale Bohrungen 42 dieses Verteilerstücks, durch einen inneren Ringkanal 43, radiale Bohrungen 44 und einen äußeren Ringkanal 45 des Ventilgehäuses, durch Öffnungen 48 des Zylinderfutters 11 in außen an diesem Futter eingearbeitete achsparallele Leitungen 47 in Form von Nuten in Richtung zum unteren Ende des Hammers. Dort strömt die Bohrspülung aus diesen abwärtsführenden axialen Leitungen 47 durch radiale Kanäle 49 und 50 des Futters 11 bzw. der Büchse 12 und durch Längs kanäle 51 und Längsnuten der Buchse 12 und weiter durch die Entspannungskammer 32 und durch die Kanäle 33 zur Bohrlochsohle. Mit 46 sind Dichtungen bezeichnet, welche die axiale Rohrleitung 36 und das Verteilerstück 41 in der Muffe 16 des Schlagdämpferkolbens abdichten.In the known hammer, the axial line 36 - which is not shown in the drawing - extends to the bottom of the borehole through axial bores of the percussion piston and the drill bit. In the hammer according to the invention, the axial line 36 extends only to the valve housing 10; From there, the drilling fluid on the outer circumference of the cylindrical chuck 11 passes through the longitudinal grooves of the chuck 11 and the socket 12. The drilling fluid flows through a manifold 41 located in the valve housing 10, namely through an axial bore (not shown) and several radial ones Bores 42 of this distributor piece, through an inner ring channel 43, radial bores 44 and an outer ring channel 45 of the valve housing, through openings 48 of the cylinder chuck 11 in axially parallel lines 47 machined on the outside of this chuck in the form of grooves towards the lower end of the hammer. There the drilling fluid flows from these downward axial lines 47 through radial channels 49 and 50 of the chuck 11 and the sleeve 12 and through longitudinal channels 51 and longitudinal grooves of the socket 12 and further through the expansion chamber 32 and through the channels 33 to the bottom of the borehole. With 46 seals are designated which seal the axial pipe 36 and the distributor piece 41 in the sleeve 16 of the shock absorber piston.

Bei dem erfindungsgemäßen Hammer sind also der Schlagkolben und der Bohrmeißel gleich zu den in einem Hammer gleichen Kalibers ohne Spülung verwendeten, und ihr Widerstand und ihr Betriebsverhalten sind offensichtlich gleichwertig.In the hammer according to the invention, therefore, the percussion piston and the drill bit are the same as those in a hammer of the same caliber used without flushing, and their resistance and performance are obviously equivalent.

Das axiale Rohr 36 zur Zufuhr von Bohrspülung kann ohne weiteres einen größeren Durchmesser als das der bekannten Hämmer aufweisen, da es sich durch kein Organ erstreckt, das größeren Belastungen ausgesetzt ist. Tatsächlich verläuft es nur durch den Abschnitt 16 des Stoßdämpferkolbens, und dieser Abschnitt stellt nur einen Schieber zur Betätigung der Verteileinrichtung dar. Durch ein Zuführrohr mit bedeutend größerem Durchmesser kann man der Sohle des Bohrlochs eine größere Menge Spülung zuführen, was die Entfernung des Bohrkleins erleichtert.The axial pipe 36 for the supply of drilling fluid can easily have a larger diameter than that of the known hammers, since it does not extend through any organ, the greater loads is exposed. In fact, it only goes through section 16 of the shock absorber piston, and that section represents only a slide for actuating the distribution device. Through a feed pipe with a significantly larger diameter, a larger amount of mud can be applied to the bottom of the borehole feed, which facilitates the removal of the cuttings.

In Abhängigkeit von der Art der Spülung kann es vorteilhaft sein, dieses nicht mit der sich entspannenden Luft zu mischen, und die Austrittsleitungen für die Druckluft und die Spülung können auch unabhängig voneinander sein. Die Bohrspülung kann ferner auch Druckluft sein.Depending on the type of douche, it may be beneficial not to do this with the relaxing one Air to mix, and the outlet lines for the compressed air and the purging can also be independent be from each other. The drilling fluid can also be compressed air.

Claims

Patent claims:

1. Pneumatically operated countersink hammer with connections for compressed air and drilling fluid on its tubular housing through which the drilling fluid essentially flows Shock absorber pistons, a shock absorber liner, a shock absorber sleeve, a valve housing for the Control of the compressed air, a cylindrical chuck that is mounted in the housing and with this forms an annular space, a percussion piston with a coaxial extension that slides in a sleeve, below which there is an expansion chamber for the compressed air in the housing, and has a drill bit slidably mounted in the housing by means of a shaft, the shock absorber piston having an axial line for the supply of the mud to the borehole bottom, characterized in that the axial Line (36, 16) for guiding the drilling fluid opens into a distributor piece (40) which is mounted axially in the valve housing (10) for the control of the compressed air and from which radial irrigation channels (44) via radial openings (48) to downwardly leading, separated axial Lines (47) extend in the annular space between the cylindrical chuck (11) and the housing (1), to which radial and vertical channels (49, 50, 51) connect at the level of the sleeve (12), which are in communication with the bottom of the borehole by axial lines (33).

2. Countersink hammer according to claim 1, characterized in that the axial line for the drilling fluid between "the connecting piece (35) and the distributor piece (40) following parts comprises: a first axial tube (36) connected to the connecting member (35) and on the shock absorber piston (4) is attached, a second axial tube (41), which is connected to the distributor piece (40) is connected, and an axial sleeve (16) which is attached to the shock absorber piston (4) and the free Ends of the two axial tubes (36, 41) connects by means of seals (46), the second axial tube (41) extends so far into the sleeve (16) that it is in all positions of the shock absorber piston engages in the sleeve (16).

3. Countersinking hammer according to claim 2, characterized in that the between the cylindrical Chuck (11) and housing (1) arranged axial lines (47) for the drilling fluid in the Outlet lines (33) open for the compressed air.

1 sheet of drawings

OQPY