JP2672387B2 - ラム穿孔機 - Google Patents
ラム穿孔機Info
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- JP2672387B2 JP2672387B2 JP2057855A JP5785590A JP2672387B2 JP 2672387 B2 JP2672387 B2 JP 2672387B2 JP 2057855 A JP2057855 A JP 2057855A JP 5785590 A JP5785590 A JP 5785590A JP 2672387 B2 JP2672387 B2 JP 2672387B2
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Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
- E21B4/145—Fluid operated hammers of the self propelled-type, e.g. with a reverse mode to retract the device from the hole
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ケーシング内を軸方向に摺動可能な打撃ピ
ストンを有し、その前進後退運動を打撃ピストンの円筒
空間内に係合し供給チューブに接続された制御被筒と打
撃ピストンの単数又は複数の相対応した制御孔とにより
制御するようにしたラム穿孔機に関する。
ストンを有し、その前進後退運動を打撃ピストンの円筒
空間内に係合し供給チューブに接続された制御被筒と打
撃ピストンの単数又は複数の相対応した制御孔とにより
制御するようにしたラム穿孔機に関する。
［従来の技術］ かかるラム穿孔機がドイツ特許明細書第2340751号
（特公昭55−19357）に記載してある。このラム穿孔機
では制御被筒がケーシングに固定した案内要素を貫通
し、運転中案内要素及び制御被筒の止めが軸方向係止を
保証する。制御被筒は外部から容易に着脱可能な回転係
止部を有し、制御被筒の回動により案内要素又は制御被
筒の単数又は複数の止めが制御被筒又は案内要素の単数
又は複数の長手凹部と軸方向で整列した位置に移動し、
制御被筒は軸方向に摺動することができる。逆転させる
にはまず、例えば進行した索を引くことにより回転係止
部を緩め、次に制御被筒を案内要素に対し適切に捩じり
次に摺動させ最後に再び係止する必要がある。
（特公昭55−19357）に記載してある。このラム穿孔機
では制御被筒がケーシングに固定した案内要素を貫通
し、運転中案内要素及び制御被筒の止めが軸方向係止を
保証する。制御被筒は外部から容易に着脱可能な回転係
止部を有し、制御被筒の回動により案内要素又は制御被
筒の単数又は複数の止めが制御被筒又は案内要素の単数
又は複数の長手凹部と軸方向で整列した位置に移動し、
制御被筒は軸方向に摺動することができる。逆転させる
にはまず、例えば進行した索を引くことにより回転係止
部を緩め、次に制御被筒を案内要素に対し適切に捩じり
次に摺動させ最後に再び係止する必要がある。
［発明が解決しようとする課題］ このラム穿孔機では運転中、特にそれが地中深くに進
んだとき後退から前進への逆転がきわめて困難であるこ
とが判明した。つまり制御被筒は無圧状態のとき地中穿
孔の全長にわたって供給チューブにより前側位置に摺動
せねばならない。その際これは、土壌がくずれ易く柔ら
かくて穿孔が一部崩れた場合、特に実施困難であること
が判明した。絶対無圧状態のときにのみ可能な後退から
前進への切換えは特に含水土壌のとき不利に作用する。
それは逆転のため切換えられた穿孔機に水や汚れが素早
く浸入して穿孔機がもはや始動しなくなるからである。
更に別の欠点としては、逆転索を締めなおさねばなら
ず、索が引っ掛かって容易に動かなくなり、望ましくな
い逆転を惹き起こしたり引きちぎれることがある。
んだとき後退から前進への逆転がきわめて困難であるこ
とが判明した。つまり制御被筒は無圧状態のとき地中穿
孔の全長にわたって供給チューブにより前側位置に摺動
せねばならない。その際これは、土壌がくずれ易く柔ら
かくて穿孔が一部崩れた場合、特に実施困難であること
が判明した。絶対無圧状態のときにのみ可能な後退から
前進への切換えは特に含水土壌のとき不利に作用する。
それは逆転のため切換えられた穿孔機に水や汚れが素早
く浸入して穿孔機がもはや始動しなくなるからである。
更に別の欠点としては、逆転索を締めなおさねばなら
ず、索が引っ掛かって容易に動かなくなり、望ましくな
い逆転を惹き起こしたり引きちぎれることがある。
最後に制御被筒は自動回転係止部を介し供給チューブ
の回転により解除又は係止することがきわめて困難であ
り、地中穿孔が既にきわめて深くなっている場合特にそ
うである。
の回転により解除又は係止することがきわめて困難であ
り、地中穿孔が既にきわめて深くなっている場合特にそ
うである。
［発明の目的及び課題を解決するための手段］ 本発明は、冒頭に述べた種類のラム穿孔機を改良し、
遠隔操作係止部を必要とすることなく圧力下で逆転が可
能となるようにすることを目的とする。
遠隔操作係止部を必要とすることなく圧力下で逆転が可
能となるようにすることを目的とする。
この目的は、本発明によれば冒頭に述べた種類のラム
穿孔機において、制御被筒が軸方向でも又回転方向にも
付勢されており、軸方向止めと回転止めとを有し、ケー
シングの後端に配置された案内被筒内で回転可能且つ軸
方向摺動可能に案内してあることにより達成される。そ
れとともに、係止状態及び解除状態のとき制御被筒の位
置が正確に限定されているようにすることができる。前
進から後退に逆転するため、限定回転可能に案内被筒内
に配置された制御被筒は供給チューブにより一方の回転
止めから他方の回転止めまで特定円弧量だけ回転し又こ
のことにより軸方向で解除される。
穿孔機において、制御被筒が軸方向でも又回転方向にも
付勢されており、軸方向止めと回転止めとを有し、ケー
シングの後端に配置された案内被筒内で回転可能且つ軸
方向摺動可能に案内してあることにより達成される。そ
れとともに、係止状態及び解除状態のとき制御被筒の位
置が正確に限定されているようにすることができる。前
進から後退に逆転するため、限定回転可能に案内被筒内
に配置された制御被筒は供給チューブにより一方の回転
止めから他方の回転止めまで特定円弧量だけ回転し又こ
のことにより軸方向で解除される。
制御被筒を付勢する円筒コイルばねが制御被筒と案内
被筒との間で捩り予荷重を受け、相対回転しないよう配
置してあるのが望ましい。両端が制御被筒及び案内被筒
内で捩り予荷重を受けて固定された円筒コイルばねによ
り、制御被筒の軸方向予荷重も又捩り予荷重も保証する
ことができる。ばねによる軸方向予荷重は制御被筒が完
全に圧力を受けるとばねの予荷重を克服して制御被筒を
後方に摺動させるような予荷重に設計してある。制御被
筒が軸方向止めに突接してそれ以上の摺動が防止された
後、捩り予荷重を受けたばねは制御被筒を回転させて、
当該回転止めにより限定された係止位置へと戻す。
被筒との間で捩り予荷重を受け、相対回転しないよう配
置してあるのが望ましい。両端が制御被筒及び案内被筒
内で捩り予荷重を受けて固定された円筒コイルばねによ
り、制御被筒の軸方向予荷重も又捩り予荷重も保証する
ことができる。ばねによる軸方向予荷重は制御被筒が完
全に圧力を受けるとばねの予荷重を克服して制御被筒を
後方に摺動させるような予荷重に設計してある。制御被
筒が軸方向止めに突接してそれ以上の摺動が防止された
後、捩り予荷重を受けたばねは制御被筒を回転させて、
当該回転止めにより限定された係止位置へと戻す。
後退から前進に逆転するには軸方向ばね予荷重が制御
被筒に逆向きに作用する圧力より大きくなるまで有効圧
力が低減される。従って制御被筒は解除後供給チューブ
の回転により前側位置に移動しそこでばねの捩り予荷重
により再び係止位置に移動することができる。その後、
再び増圧することができる。
被筒に逆向きに作用する圧力より大きくなるまで有効圧
力が低減される。従って制御被筒は解除後供給チューブ
の回転により前側位置に移動しそこでばねの捩り予荷重
により再び係止位置に移動することができる。その後、
再び増圧することができる。
特に後退に逆転するには圧縮空気チューブを４分の１
回転させればよく、その際オフにしたり又は減圧する必
要がなく、後退時ラム穿孔機は完全出力下で逆転され
る。前進に再逆転した場合の起動には、圧力が低減され
たのでまず弱い圧力が用意してあるのではあるが、完全
停止後の場合のように穿孔機が始動しないという問題は
生じない。
回転させればよく、その際オフにしたり又は減圧する必
要がなく、後退時ラム穿孔機は完全出力下で逆転され
る。前進に再逆転した場合の起動には、圧力が低減され
たのでまず弱い圧力が用意してあるのではあるが、完全
停止後の場合のように穿孔機が始動しないという問題は
生じない。
更に、後退から前進に逆転する場合ラム穿孔機内の空
気圧が、ラム穿孔機の停止時のように水や汚れが排気孔
からラム穿孔機内に浸入するのが防止されるほど常に高
いと有利である。
気圧が、ラム穿孔機の停止時のように水や汚れが排気孔
からラム穿孔機内に浸入するのが防止されるほど常に高
いと有利である。
制御被筒は有利には、互いに離間配置され軸方向止め
を形成する２つの円周溝と非円形断面の管部分とを有す
る案内管を介し供給チューブと接続しておくことがで
き、又管部分の非円形断面を補完する断面の穴を有する
ことができる。
を形成する２つの円周溝と非円形断面の管部分とを有す
る案内管を介し供給チューブと接続しておくことがで
き、又管部分の非円形断面を補完する断面の穴を有する
ことができる。
有利には制御被筒と案内被筒との間に弾性ブシュが配
置してある。制御被筒は製造誤差を生じた場合でも調心
し、挟まることなく打撃ピストンの円筒空間内を滑動す
るようにすることができる。
置してある。制御被筒は製造誤差を生じた場合でも調心
し、挟まることなく打撃ピストンの円筒空間内を滑動す
るようにすることができる。
打撃ピストンは好ましくは円周溝内に配置され案内被
筒の非円形穴と協動する突部により形成される。この場
合管部分の非円形断面は円形断面の少なくとも１つの平
坦部により形成しておくことができる。この突部は有利
には、平坦部にまで達した半径の少なくとも１つの円弧
部と、円弧部から管部分の半径へと接線方向に延び互い
に離間した少なくとも２つの平坦面とにより形成してお
くことができる。
筒の非円形穴と協動する突部により形成される。この場
合管部分の非円形断面は円形断面の少なくとも１つの平
坦部により形成しておくことができる。この突部は有利
には、平坦部にまで達した半径の少なくとも１つの円弧
部と、円弧部から管部分の半径へと接線方向に延び互い
に離間した少なくとも２つの平坦面とにより形成してお
くことができる。
好ましい実施態様では管部分の非円形断面が２つの平
行な平坦部と２つの突部とにより形成され、該突部が直
径上で対向した円弧部と約90゜の角度で円弧部に続いた
接線方向平坦面とを有する。本実施例では案内被筒を解
除して軸方向に摺動させるのに供給チューブを、従って
制御被筒を90゜回転させれば十分である。
行な平坦部と２つの突部とにより形成され、該突部が直
径上で対向した円弧部と約90゜の角度で円弧部に続いた
接線方向平坦面とを有する。本実施例では案内被筒を解
除して軸方向に摺動させるのに供給チューブを、従って
制御被筒を90゜回転させれば十分である。
制御被筒と案内被筒との間に配置した円筒コイルばね
の軸方向予荷重及び捩り予荷重は円筒コイルばねの末端
を本発明により軸方向で曲折し制御被筒及び案内被筒の
ポケットに係合させることにより格別簡単に調整するこ
とができる。制御被筒及び案内被筒に複数のポケットを
周面に配設することができ、円筒コイルばねの末端を各
種のポケットに差し込んで捩り予荷重を変更することが
できる。
の軸方向予荷重及び捩り予荷重は円筒コイルばねの末端
を本発明により軸方向で曲折し制御被筒及び案内被筒の
ポケットに係合させることにより格別簡単に調整するこ
とができる。制御被筒及び案内被筒に複数のポケットを
周面に配設することができ、円筒コイルばねの末端を各
種のポケットに差し込んで捩り予荷重を変更することが
できる。
供給チューブの回動時円筒コイルばねが打撃ピストン
を閉塞することのないよう、好ましくは竹の子ばねとし
て構成したコイルばねは捩り予荷重の強まるのに伴いそ
の直径が小さくなるよう巻き付けておくことができる。
を閉塞することのないよう、好ましくは竹の子ばねとし
て構成したコイルばねは捩り予荷重の強まるのに伴いそ
の直径が小さくなるよう巻き付けておくことができる。
［実 施 例］ 本発明を以下図示実施例を基に詳しく説明する。
ラム穿孔機のうち第１、２図には後部のみ図示してあ
る。ラム穿孔機はケーシング１からなり、そのなかを打
撃ピストン８が往復動する。前進時打撃ピストン８は頭
部が打撃先端のケーシング１から張り出したピンに衝突
する。制御被筒３は打撃ピストン８の円筒空間９内に密
閉配置してある。制御被筒３は弾性ブシュ４を介し案内
管２と接続してあり、案内管自身は他方では案内被筒５
内で承けている。案内被筒５は接続部25を介しケーシン
グ１の後端と螺合し、排気ブロック６により取り囲んで
あり、圧力を加えるのに使用した圧縮空気は打撃ピスト
ン８が制御被筒３上を後退してその制御孔11が制御被筒
３の制御エッジの後方に達したなら排気ブロックを介し
外に逃げる。案内管２は圧縮空気を供給する供給チュー
ブ10と圧密に且つ相対回転しないよう結合してある。
る。ラム穿孔機はケーシング１からなり、そのなかを打
撃ピストン８が往復動する。前進時打撃ピストン８は頭
部が打撃先端のケーシング１から張り出したピンに衝突
する。制御被筒３は打撃ピストン８の円筒空間９内に密
閉配置してある。制御被筒３は弾性ブシュ４を介し案内
管２と接続してあり、案内管自身は他方では案内被筒５
内で承けている。案内被筒５は接続部25を介しケーシン
グ１の後端と螺合し、排気ブロック６により取り囲んで
あり、圧力を加えるのに使用した圧縮空気は打撃ピスト
ン８が制御被筒３上を後退してその制御孔11が制御被筒
３の制御エッジの後方に達したなら排気ブロックを介し
外に逃げる。案内管２は圧縮空気を供給する供給チュー
ブ10と圧密に且つ相対回転しないよう結合してある。
制御被筒３と案内被筒５との間に軸方向予荷重及び捩
り予荷重を受けた円筒コイルばね７が配置してある。こ
の目的のためコイルばね７の末端12を軸方向で曲折して
制御被筒３及び案内被筒５のポケット13内で固定して回
転防止してある。
り予荷重を受けた円筒コイルばね７が配置してある。こ
の目的のためコイルばね７の末端12を軸方向で曲折して
制御被筒３及び案内被筒５のポケット13内で固定して回
転防止してある。
案内管２の後端範囲に止め14として働く円周溝が互い
に離間配置してある。これらの円周溝14の間に案内管２
の管部分15が位置し、これが２つの平行な平坦部17を有
する。管部分15を取り囲む案内被筒５に、管部分15の断
面を補完する凹部16が設けてある。案内管２は管部分15
の平坦部17が凹部16に対し適切に整列しているとき案内
被筒５内を軸方向に摺動することができる。この整列を
達成するため案内管２は突部として構成した２個の回転
止め18間で円周溝14内を90゜回転することができる。回
転止め（突部）18は直径上で対向した円弧部19とそれに
続く接線方向平坦面20とにより形成され、該面は90゜の
角度でまじりあう。この接線方向平坦面20は凹部16の腹
部22の内面に当接し、案内管２が案内被筒５内で90゜回
転するのを許す。
に離間配置してある。これらの円周溝14の間に案内管２
の管部分15が位置し、これが２つの平行な平坦部17を有
する。管部分15を取り囲む案内被筒５に、管部分15の断
面を補完する凹部16が設けてある。案内管２は管部分15
の平坦部17が凹部16に対し適切に整列しているとき案内
被筒５内を軸方向に摺動することができる。この整列を
達成するため案内管２は突部として構成した２個の回転
止め18間で円周溝14内を90゜回転することができる。回
転止め（突部）18は直径上で対向した円弧部19とそれに
続く接線方向平坦面20とにより形成され、該面は90゜の
角度でまじりあう。この接線方向平坦面20は凹部16の腹
部22の内面に当接し、案内管２が案内被筒５内で90゜回
転するのを許す。
円筒コイルばね７の捩り予荷重により、案内管２は管
部分15が凹部16に対し90゜回転して腹部22に突接するこ
とになる位置に回転する。この位置では案内管２が制御
被筒３と一緒に軸方向に摺動することはできない。
部分15が凹部16に対し90゜回転して腹部22に突接するこ
とになる位置に回転する。この位置では案内管２が制御
被筒３と一緒に軸方向に摺動することはできない。
案内管２を供給チューブ10により90゜回すと非円形管
部分15とそれを補完する適宜な凹部16が整列位置に達
し、軸方向摺動が可能となる。案内管２が制御被筒３と
ともに第１図に示す位置にあって供給チューブ10を介し
供給された圧媒の全圧が案内管２の穴21から円筒空間９
内に達すると制御被筒３の前面には円筒コイルばね７の
予荷重を克服する圧力が作用し、制御被筒３は案内管２
とともに第２図に示した位置に戻る。円筒コイルばね７
の捩り予荷重により案内管２は係止位置へと回転する。
従ってこの位置のとき打撃ピストン８はその頭部がもは
やケーシング１の前端にではなく接続部25に衝突するほ
どに運動軌跡を戻っており、このことから後退が惹き起
こされる。
部分15とそれを補完する適宜な凹部16が整列位置に達
し、軸方向摺動が可能となる。案内管２が制御被筒３と
ともに第１図に示す位置にあって供給チューブ10を介し
供給された圧媒の全圧が案内管２の穴21から円筒空間９
内に達すると制御被筒３の前面には円筒コイルばね７の
予荷重を克服する圧力が作用し、制御被筒３は案内管２
とともに第２図に示した位置に戻る。円筒コイルばね７
の捩り予荷重により案内管２は係止位置へと回転する。
従ってこの位置のとき打撃ピストン８はその頭部がもは
やケーシング１の前端にではなく接続部25に衝突するほ
どに運動軌跡を戻っており、このことから後退が惹き起
こされる。
ラム穿孔機を再び前進に逆転するには減圧しそして案
内管２を90゜回して解除すれば間に合う。円筒コイルば
ね７の軸方向予荷重は案内管２を制御被筒３とともに再
び第１図に示した位置に摺動させるのに十分である。
内管２を90゜回して解除すれば間に合う。円筒コイルば
ね７の軸方向予荷重は案内管２を制御被筒３とともに再
び第１図に示した位置に摺動させるのに十分である。
第１図は制御被筒が前進運動に設定してあるラム穿孔機
の一部を示す断面図、第２図は制御被筒が後退運動に設
定してあるラム穿孔機の一部を示す断面図、第３図は第
１図に示すラム穿孔機のIII−III線に沿った断面図、第
４図は第１図に示すラム穿孔機のIV−IV線に沿った断面
図、第５図は第１図に示すラム穿孔機のＶ−Ｖ線に沿っ
た断面図である。 １……ケーシング、３……制御被筒、 ５……案内被筒、８……打撃ピストン、 ９……円筒空間、10……供給チューブ、 11……制御孔、14……円周溝、 18……回転止め。
の一部を示す断面図、第２図は制御被筒が後退運動に設
定してあるラム穿孔機の一部を示す断面図、第３図は第
１図に示すラム穿孔機のIII−III線に沿った断面図、第
４図は第１図に示すラム穿孔機のIV−IV線に沿った断面
図、第５図は第１図に示すラム穿孔機のＶ−Ｖ線に沿っ
た断面図である。 １……ケーシング、３……制御被筒、 ５……案内被筒、８……打撃ピストン、 ９……円筒空間、10……供給チューブ、 11……制御孔、14……円周溝、 18……回転止め。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲルハルト バルヴェ ドイツ連邦共和国 5940 レンネシュタ ット‐オベルシュペ グロッケンシュト ラーセ 17 (72)発明者 フランツ―ヨゼフ ピュットマン ドイツ連邦共和国 5940 レンネシュタ ット‐ザールハウゼン ヴィンターベル ガー シュトラーセ 52
Claims (10)
- 【請求項１】ケーシング内を軸方向に摺動可能な打撃ピ
ストンを有し、その前進後退運動を打撃ピストンの円筒
空間内に係合し供給チューブに接続された制御被筒と打
撃ピストンの単数又は複数の相対応した制御孔とにより
制御するようにしたラム穿孔機において、制御被筒
（３）が軸方向でも又回転方向にも付勢されており、軸
方向止め（14）と回転止め（18）とを有し、然してケー
シング（１）の後端に配置された案内被筒（５）内で回
転可能且つ軸方向摺動可能に案内してあることを特徴と
するラム穿孔機。 - 【請求項２】制御被筒（３）を付勢する円筒コイルばね
（７）が制御被筒（３）と案内被筒（５）との間で捩り
予荷重を受け、相対回転しないよう配置してあることを
特徴とする請求項１記載のラム穿孔機。 - 【請求項３】互いに離間配置され軸方向止めを形成する
２つの円周溝（14）と非円形断面の管部分（15）とを有
する案内管（２）を介し制御被筒（３）が供給チューブ
（10）と接続してあり、案内被筒（５）が管部分（15）
の非円形断面を補完する断面の穴（16）を有することを
特徴とする請求項１又は２記載のラム穿孔機。 - 【請求項４】案内管（２）と制御被筒（３）との間に配
置した弾性ブシュ（４）を特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１つに記載のラム穿孔機。 - 【請求項５】円周溝（14）に、案内被筒（５）の非円形
穴（16）と協動する突部（18）を配置したことを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか１つに記載のラム穿孔
機。 - 【請求項６】管部分（15）の非円形断面を円形断面の少
なくとも１つの平坦部（17）により形成したことを特徴
とする請求項３記載のラム穿孔機。 - 【請求項７】突部（18）を、平坦部（17）にまで達した
半径の少なくとも１つの円弧部（19）と、円弧部（19）
から管部分（15）の半径へと接線方向に延び互いに離間
した少なくとも２つの平坦面（20）とにより形成するこ
とを特徴とする請求項５又は６記載のラム穿孔機。 - 【請求項８】管部分（15）の非円形断面を２つの平行な
平坦部（17）と２つの突部（18）とにより形成し、該突
部が直径上で対向した円弧部（19）と約90゜の角度で円
弧部（19）に続いた接線方向平坦面（20）とを有するこ
とを特徴とする請求項７記載のラム穿孔機。 - 【請求項９】円筒コイルばね（７）の末端（12）を軸方
向で曲折して制御被筒（３）及び案内被筒（５）のポケ
ット（13）に係合させることを特徴とする請求項２ない
し８のいずれか１つに記載のラム穿孔機。 - 【請求項１０】円筒コイルばね（７）を竹の子ばねとし
て構成したことを特徴とする請求項２ないし９のいずれ
か１つに記載のラム穿孔機。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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