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Einrichtung zum Messen des Druckes der Bohrgeräte auf die Bohrloehsohle bei Tieibohranlagen.
Das Nachlassen des Bohrwerkzeuges, d. h. dessen Tiefersenken während des Bohrvorganges, soll bei drehend arbeitenden Tiefbohranlagen derart erfolgen, dass die als geeignet erkannten Arbeitsverhältnisse des Bohrwerkzeuges möglichst unverändert erhalten bleiben. Es haben sich im praktischen Bohrbetrieb insbesondere zwei voneinander verschiedene Arten für das Nachlassen als zweckmässig erwiesen. Bei der einen Art wird jener Druck unverändert erhalten, welchen das Bohrwerkzeug während des Bohrvorganges auf die Sohle des Bohrloches ausübt, der als Arbeitsdruck bezeichnet werden kann ; wogegen bei der andern Art das von der Drehbohrvorrichtung auf das Bohrwerkzeug übertragene Drehmoment, also die Leistung, konstant gehalten wird.
Gegenstand der Erfindung bilden Vorrichtungen zum Messen und gegebenenfalls selbsttätigen Regeln des Arbeitsdrucks des Bohrwerkzeuges beim Nachlassen.
Das Nachlassen mit unverändertem Arbeitsdruck geschah bisher entweder von Hand aus oder selbsttätig. Im ersteren Falle benutzte man Messvorrichtungen, welche den Gewichtsunterschied zwischen den im Bohrloch frei an einem Flaschenzug hängenden und auf der Bohrlochsohle aufstehenden Bohrgerät und dadurch mittelbar auch die Höhe des Arbeitsdrucks des Werkzeuges anzeigten, und steuerte das Werkzeug durch Betätigung der Bremsen der Seiltrommel derart, dass der Arbeitsdruck ständig eine bestimmte Höhe hatte.
Die hiebei verwendeten Messvorrichtungen waren zumeist entweder hydraulische Waagen oder Federwaagen, welche die auf einen Seilstrang des Flaschenzuges wirkende Zugkraft bestimmten und bei einer Handsteuerung nur zum Messen des Gewichtes der am Flaschenzug hängenden Bohrgeräte, bei einem selbsttätigen Nachlassen auch zum Steuern einer Naehk ssvorrichtung verwendet wurden.
Man benutzte auch selbsttätig wirkende Nachlassvorrichtungen, bestehend aus einem oder mehreren mit dem Gesamtgewicht der im Bohrloch hängenden Bohrgeräte belasteten Zylindern für flüssige Druckmittel, aus welchen Zylindern der Austritt der Flüssigkeit durch Ventile derart geregelt wurde, dass nur ein Teil des Gesamtgewichtes der Bohrgeräte auf die Bohrlochsohle wirkte.
Die Nachteile der bisher verwendeten hydraulischen Waagen liegen insbesondere in deren Unempfindlichkeit und darin, dass sie bei der Arbeit auf das Förderseil aufgeklemmt, folglich beim Abbohren längerer Strecken oder beim Fördern entfernt werden müssen.
Erfindungsgemäss werden die geschilderten Übelstände dadurch behoben, dass das Messen des Gewichtes der Bohrgeräte und auch des Arbeitsdrucks der Bohrwerkzeuge mittels Hebelwaagen erfolgt, welche Waagenart, vorausgesetzt, dass die Hebel in bekannter Weise auf in Pfannen ruhenden Schneiden gelagert sind, unter allen bestehenden Waagenarten die grösstmögliche Empfindlichkeit und Genauigkeit besitzt. Die Waagen können mit einfacher oder mehrfacher Hebelübersetzung ausgeführt werden und auch in Verbindung mit andern Waagenarten, insbesondere hydraulischen Waagen, angewendet werden.
Sie können zu ebener Erde aufgestellt oder am Bohrgerüst angeordnet werden und das Gesamtgewicht der Bohrgeräte oder nur einen Teil dieses Gewichtes messen, je nach der Bauart der Bahranlage, bei welcher sie Verwendung finden. Im allgemeinen ist es zweckmässiger, die Waage mit dem Gesamtgewicht der Bohrgeräte zu belasten, als nur einen Teil des Gewichtes zu messen, da hiedurch die Wiegegenauigkeit erhöht wird. Es ist auch zweckmässiger, die Waage im Bohrgerüst anzuordnen, als auf der Arbeitsbühne des Bohrturmes aufzustellen, da es hiedurch möglich wird, beide Enden des Flaschenzugseiles zum Anheben und Senken der Bohrgeräte zu benutzen, und da die Förderhöhe durch die Anordnung der Waage im Bohrgerüst unbeeinflusst bleibt.
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Die Betätigung einer selbsttätigen Nachlassvorrichtung durch Hebelwaagen erfolgt zweckmässig nicht unmittelbar, sondern über Verstärkervorrichtungen mit geringem Kraftbedarf, wie Kippschalter, Strahlrohrverstärker u. dgl., um die Messgenauigkeit der Waagen möglichst wenig zu beeinflussen.
Die von den Waagen gesteuerten Nachlassvorrichtungen sollen abweichend von den bisher verwendeten Nachlassvorrichtungen nicht nur das Senken, sondern auch das Anheben und den Stillstand der Vorrichtung steuern. Im übrigen können sie Seiltrommeln, Zylinder für Druckflüssigkeiten oder sonst irgendwelche zum Heben und Senken von Lasten geeignete Vorrichtungen, beispielsweise auch
Gewindespindeln sein, deren Betätigung durch Kraftmaschine beliebiger Art, wie Dampfmaschinen, Elektromotoren, hydraulische Motoren usw., erfolgen kann.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand durch Ausführungsbeispiele veranschaulicht.
Die Fig. 1 bis 3 stellen in Aufriss, Grundriss und Ereuzriss eine nur einen Teil des Gesamtgewichtes der Bohrgeräte messende, aus drei Waagebalken zusammengesetzte Hebelwaage dar, welche gleichzeitig zur Steuerung einer selbsttätig wirkenden Nachlassvorrichtung benutzt wird. Das Ende des stillstehenden Seilstranges 46 eines nicht gezeichneten Flaschenzuges ist durch ein Stahlband 47, das sich um eine segmentartig ausgebildete Führung eines Schwinghebels 48 legt, an diesem befestigt. Der Lagerbock 49 des Schwinghebels ist in einer Grundplatte 50 zentriert und um einen Drehzapfen 51, dessen Achse mit der Achse einer Zugstange 52, die auf die Waage wirkt, zusammenfällt, um einen gewissen Winkel drehbar.
Diese Anordnung gestattet eine grössere Freiheit in der Wahl des Aufstellungsortes der Waage innerhalb des Bohrgerüstes, indem das Seil in bestimmten Grenzen verschiedene räumliche Lagen einnehmen kann, ohne die Messgenauigkeit der Waage zu beeinträchtigen. Solche Lagen des Seiles sind in den Figuren z. B. durch strichpunktierte Linien angedeutet. Zum Gewichtsausgleich des Segmentarms des- Hebels 48 dient eine Feder 53. Die eigentliche Waage ist aus drei Hebeln 54, 55, 56 gebildet, wobei 57, 58, 59 die Stützschneiden und 60, 61, 62, 63, 64 die Tragschneiden bezeichnen. Der oberste Waagebalken 56, auf dem ein Laufgewicht 65 verschoben werden kann, ist mit einer Teilung ausgestattet. Das Ende des Waagebalkens läuft in eine Zunge 66 aus, die mit einer festen Gegenzunge 67 spielt.
Zur Austarierung des Hebelsystems ist noch ein Gegengewicht 68 vorgesehen. Der Laufgewichtsbalken ist als Winkelhebel ausgebildet und steht durch ein Zugorgan 69 mit der Steuerung-beispielsweise einem Kippschalter-einer elektromotorisch betriebenen selbsttätig wirkenden Nachlassvorrichtung in Verbindung. Die Waage, welche in einem geschlossenen Kasten 70 untergebracht ist, ruht des leichteren Transportes wegen auf zwei schlittenkufenartig ausgebildeten U- Trägern 71.
Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen in schematischer Darstellung eine im Bohrgerüst 76 angeordnete einarmige Hebelwaage mit hydraulischer Kraftübertragung, welche zur Steuerung einer selbsttätig- wirkenden Nachlassvorrichtung benutzt wird. Bei dieser Waage ist der die oberen Flaschenzugrollen 77 tragende Querbalken 78 als Waagebalken ausgebildet. Als solcher stützt er sich einerseits, mittels einer Schneide auf eine Pfanne 79, anderseits durch ein zweischneidiges Druckstück 80 auf einen in einem Zylinder 81 gleitenden Tauchkolben 82. Der Druckzylinder ist mittels einer Leitung 83 mit einem zu ebener Erde angeordneten zweiten Zylinder 84 verbunden. An die Leitung ist ein Manometer 85 angeschlossen und zwischen diesem und dem unteren Zylinder ein Hahn 86 eingeschaltet.
Die Kolbenstange 87 des im unteren Zylinder gleitenden Kolbens 88 ist mit Gewinde versehen. Eine Feder 89, deren Spannung durch zwei Handräder 90 eingestellt werden kann, hat dasBestreben, den Kolben in den Zylinder hineinzuziehen, und hält die in den Zylinderräumen und in der Verbindungsleitung befindliche Flüssigkeit unter Druck. Bei der Einstellung der Spannung der Feder 89 wird so vorgegangen, dass zuerst das am Flaschenzug frei hängende Gesamtgewicht des Bohrgerätes festgestellt wird. Zu diesem Zweck wird der Hahn 86 geschlossen. Dieses Gesamtgewicht kann am Manometer 85 unmittelbar abgelesen werden, denn der auf das Manometer wirkende hydraulische Druck lässt sich aus dem Hebelverhältnis des Waagebalkens 78 - im vorliegenden Fall 1 : 2-und dem Durchmesser des oberen Kolbens 82 leicht berechnen.
Nach dieser Feststellung wird der Hahn 86 geöffnet.
Soll nun mit einem bestimmten-Sohlendruck gearbeitet werden, so muss die Spannung der Feder 8ft so geregelt werden, dass die Manometeranzeige, vom Gesamtgewicht abgezogen, den gewünschten Sohlendruck ergibt. Dabei muss der Kolben 82 in einer solchen Lage schweben, dass der Balken 78 annähernd horizontal liegt. Beträgt z. B. das auf die vorerwähnte Weise festgestellte Gesamtgewicht 10.000 kg und wird ein Sohlendruck von 1000 kg gewünscht, so verbleiben am Flaschenzug 9000 kg. Die Feder-. spannung muss nun mittels der Handräder so reguliert werden, dass das Manometer 9000 kg zeigt, wenn sich der Waagebalken ungefähr in der Mittellage befindet.
Zur selbsttätigen Regelung auf einen bestimmten, konstant zu haltenden Sohlendruck ist der Kolben 88 mit der Steuerung einer selbsttätig wirkenden Nachlassvorrichtung verbunden. Diese kann beispielsweise aus folgenden Elementen zusammengesetzt sein : Ein'Elektromotor 91 treibt über ein Wendegetriebe 92, 93 bzw. 94, 93 ein Kegelräderpaar 95, ein Schneckengetriebe 96 eine Trommel 97 an, auf welcher das Seil 98 des Flaschenzuges 99 aufgewickelt ist. Der Antrieb der Seiltrommel in der einen oder andern Drehnchtung wird vom Kolben 88 dadurch gesteuert, dass dieser das Kegelräderpaar 92,94 mittels des Hebels 100 mit der linken oder rechten Seite des Kegelrades 93 in Eingriff bringt.
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Fällt z. B. der Sohlendruck infolge Vertiefung des Bohrloches, so steigt der Druck auf den Kolben 88, bewegt diesen nach aussen und bringt durch Vermittlung des Hebels 100 das Kegelrad 94 mit 93 in Eingriff ; der Motor verdreht nun die Trommel im Sinne des Nachlassen, bis der Druck auf den Kolben 88 ent- sprechend fällt, die Feder 89 sich ausdehnt und das Kegelrad 94 ausgerückt wird. Steigt der Sohlen- druck, so kehrt sich der Vorgang entsprechend um.
In Fig. 6 ist ein anderes Ausführungsbeipiel gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, bei welchem die oberen Rollen 106 des Flaschenzuges 107 auf einem doppelarmigen Waagebalken 108 ge- lagert sind, der durch eine Stange 109 mit einer zu ebener Erde angeordneten Hebelwaage verbunden ist.
Gezeigt ist eine aus drei Hebeln 110, 111 und 112 zusammengesetzte Laufgewichtswaage bekannter Bauart.
Der Balken 112, auf welchem ein Laufgewicht 113 verschiebbar angeordnet ist, besitzt einen Arm 114, dessen Ausschlag mittels eines Zugorgans 115 auf die Steuerung einer selbsttätig wirkenden, den Sohlen- druck unverändert haltenden Nachlassvorrichtung übertragen wird. Um ein Durchhängen der langen
Verbindungsstange 109 zu vermeiden, wird diese durch in gewissen Abständen am Bohrgerüst 116 ange- brachte, in Kugellagern laufende, gewichtsbelastete Rollen 117 gestützt. Auch hier erfolgt zuerst das
Feststellen des frei hängenden Gesamtgewichtes des Bohrgerätes, u. zw. durch Verschiebung des Lauf- gewichtes 113, bis die Waage auf die Zunge 118 einspielt.
Zur Einstellung auf einen bestimmten Sohlendruck wird das Laufgewicht nach links bis zu jenem Teilstrich am Waagebalken verschoben, der das Gewicht anzeigt, welches, vom Gesamtgewicht abgezogen, den Sohlendruck ergibt. Jeder Ausschlag der Waage nach oben oder unten beeinflusst die Steuerung der Nachlassvorrichtung derart, dass diese die Gewichts- verteilung selbsttätig durch Heben oder Senken des Gestänges so lange ändert, bis die Waage wieder einspielt.
Fig. 7 stellt eine andere Ausführungsform der Lagerung der oberen Flaschenzugrollen 120 auf einem im Turmkopf untergebrachten Waagebalken 121 einer die Nachlassvorrichtung selbsttätig steuernden Waage dar. Durch die Verlegung des Unterstützungspunktes 122 des oberen Balkens zwischen die
Rollen 120 wird erreicht, dass der das Kippmoment bestimmende Abstand c des Angriffspunktes der Last von der durch die Schneide gelegten Lotrechten klein, daher das Hebelverhältnis c : d gross wird, d. h. dass in der Zugstange 109 verhältnismässig geringe Kräfte auftreten.
Der gleiche Zweck wird im verstärkten Masse auch durch die in Fig. 18 dargestellte Bauart erreicht.
Hier laufen die oberen Flaschenzugrollen 124 auf einer gemeinsamen, mit dem Waagebalken 125 starr verbundenen Achse 126. Der Balken stützt sich mittels in einer Ausnehmung der Achse eingesetzter
Schneiden 127 auf am Bohrgerüst gelagerte Pfannen 128. Die Achse liegt um das Mass a exzentrisch zur
Schwingachse des Balkens. Diese Bauart ergibt ein besonders grosses Hebelverhältnis a : b, weil der Hebelarm a sehr klein gehalten werden kann. Die Ausschwingung des Waagebalkens ist nach oben und unten durch Anschläge begrenzt. Als solche gegen ein Umkippen im Uhrzeigersinn dienen zwei am Bohrgerüst befestigte U-Träger 129. Nach unten begrenzt der Kolben eines hydraulischen Druckzylinders 130 die Ausschwingung ; letzterer kann gleichzeitig zur Arretierung der Waage durch Anheben des Kolbens benutzt werden.
Fig. 9 stellt schematisch eine im oberen Teile des Bohrgerüstes angeordnete, das Gesamtgewicht des Bohrgerätes messende Waage mit mehrfacher Hebelübersetzung, eine sogenannte "BrÜckenwaage" dar, die mittels eines Stangensystems mit einer zu ebener Erde angeordneten, die Nachlassvorrichtung steuernden Laufgewichtswaage verbunden ist. Der Flaschenzug 134 hängt an der Brücke 135, die sich auf zwei Waagehebeln 136 stützt. Diese wirken gemeinsam auf eine Druckstange 137, welche an einem Hebel 138 angelenkt ist. Das Stangensystem ist, um sich dem Umriss des Bohrturmes anzupassen, aus mehreren kürzeren Stücken 139 zusammengesetzt, die miteinander durch Übersetzungshebel 140 verbunden sind.
Die unterste Stange greift in dem mit Einteilung und Laufgewicht 141 versehenen, als Winkelhebel ausgebildeten Waagebalken 142 an, der beim Ausschlagen mit seinem kürzeren Arm einen elektrischen Schalter 143 od. dgl. betätigt.
Die Einstellung auf einen bestimmten Sohlendruck erfolgt an der Laufgewichtswaage in der vorerwähnten Weise. Für die Aufrechterhaltung dieses Sohlendruckes wird der in seiner Drehrichtung umkehrbare Elektromotor 145 der Nachlasswinde 144 durch den Schalter 143 für die entsprechende Drehrichtung von der Laufgewichtswaage selbsttätig gesteuert. Um die Waage ausser Betrieb setzen zu können, wird die Brücke 135 durch zwei hydraulische Hebeböcke 146 abgestützt.
Um die Waage von Temperatureinflüssen unabhängig zu machen und um sie vor jenen Erschütterungen zu bewahren, die bei der Bohrarbeit durch das Gestänge des Bohrwerkzeuges auf die Seile des Flaschenzuges und unmittelbar auf das Bohrgerüst übertragen werden, ist in Fig. 10 das Schema einer Anordnung gezeigt, bei welcher die Übertragung der zu messenden Kraft von der im oberen Teile des Bohrgerüstes gelagerten Waage zu der zu ebener Erde liegenden, die Nachlassvorrichtung selbsttätig steuernden Laufgewichtswaage od. dgl. durch eine unter Druck gehaltene Flüssigkeit erfolgt. 150 bezeichnet jenen Hebel der nicht dargestellten oberen Waage, an welchem normalerweise jene Verbindungs- stange wirkt, welche diese Waage mit der Laufgewichtswaage verbindet (s. 138 und 139 in Fig. 9).
151 ist der Hebel der Laufgewichtswaage (entsprechend 242 in Fig. 9). Beide Hebel enden in Pfannen, welche auf Schneiden 152 drücken, die in Doppelkolben 153 gelagert sind. Die Kolben haben gleiche
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Durchmesser. Die inneren Zylinder, in welchen die Kolben gleiten, sind durch eine Rohrleitung 154, die äusseren durch eine Rohrleitung 155 miteinander verbunden. Erfolgt ein Ausschlag des oberen Waagehebels 150, so verursacht der obere Doppelkolben auf der einen Seite eine Druck-, auf der andern Seite eine Saugwirkung ; beide pflanzen sich hydraulisch auf den unteren Doppelkolben fort, der zwangsläufig die gleiche Bewegung ausführt. Hiebei ist die Genauigkeit der Übertragung unabhängig vom Abstand der beiden Doppelkolben und von ihrer gegenseitigen Lage.
Die Rohrstränge 154, 155 sind durch Umlaufleitungen 156 miteinander verbunden, welche durch Absperrorgane 157 ausser Betrieb gesetzt werden können und dazu dienen, das Füllen der Leitungen zu ermöglichen, in beiden Teilen 154, 155 denselben Druck zu erzeugen und schliesslich die Waagehebel genau einzustellen.
Da durch nicht zu vermeidende Undichtheiten der Stopfbüchsen und durch Verdunsten von Flüssigkeit, die an den Kolben haftet und bei deren Spiel an die Luft tritt, die Menge der arbeitenden Flüssigkeit mit der Zeit vermindert wird, so sind Flüssigkeitsspeicher 158 vorgesehen. Diese bestehen aus zwei Zylindern, in welchen federbelastete Kolben 159 auf die Flüssigkeit drücken. Die Federn 175 stützen sich gegen einen Waagebalken 160, um ihre Spannungen auszugleichen. Die Speicherzylinder sind mit den beiden Rohrsträngen jM, 155 durch eine Leitung 161 verbunden, können aber voneinander durch ein Absperrorgan 162 getrennt werden. Dieses wird nur beim Füllen und Einstellen der Waage geöffnet, so dass im ganzen System derselbe Druck herrscht.
Bei der Arbeit muss das Absperrorgan 162 geschlossen bleiben, damit eine Druckübertragung stattfinden kann.
Um die Rohrleitungen und die Speicher auffüllen und letztere von Zeit zu Zeit nachfüllen zu können, sind sie mit einer Handpumpe 163 durch eine Leitung 164 verbunden. Von der Pumpe führen ferner Rohrleitungen 165 und 166 zu zwei am oberen Teile des Bohrgerüstes'aufgesetzte hydraulische Hebe- böcke 167, die dazu dienen, die obere Waage durch Anheben zu arretieren. Um beiden Aufgaben gerecht zu werden, ist die Pumpe mit einem System von drei Absperrhähnen 168, 169 und 170 ausgestattet. Wird der Hahn 168 geöffnet, so füllt die Pumpe die Speicher nach ; wird 169 geöffnet, so fördert die Pumpe in die Hebeböcke und diese arretieren die Waage ; und zur Inbetriebsetzung derselben wird der dritte Hahn 170 geöffnet, worauf die Hebeböcke sich in den Behälter 171 entleeren.
Die an die Rohrleitungen angeschlossenen Manometer 172, 173, 174 geben die herrschenden Drücke an und dienen zur Kontrolle.
Die Fig. 11 bis 14 zeigen die bauliche Ausbildung der in Fig. 10 schematisch dargestellten hydraulischen Kraftübertragung von der oberen auf die untere Waage und eine Ausführungsform der Laufgewichtswaage, letztere in Verbindung mit einer hydraulischen Steuervorrichtung für die Nachlassvor- richtung. Bemerkenswert ist hier, dass gewisse Vorrichtungen zu einem Aggregat vereinigt sind und ein Teil der Rohrleitungen durch Bohrungen ersetzt ist. Eine Beschreibung der Wirkungsweise erübrigt sich hier ; sie entspricht der im Zusammenhang mit Fig. 10 gegebenen. Im folgenden beziehen sich die eingeklammerten Bezugsziffern auf diese Figur. Die Handpumpe 205 (163), die Doppelzylinder für die Betätigung der unteren Waage, die Flüssigkeitsspeicher und die dazugehörigen Armaturen sind in einem einzigen Körper 206 untergebracht.
Es bedeuten 207 (153) den getriebenen Doppelkolben, welcher über ein zweischneidiges Druckstück 208 auf den Hebel 209 (151) einer Laufgewichtswaage wirkt. Ferner sind noch sichtbar die Federn 210 (175) der Speicher, der Ausgleichshebel211 (16 (J), das Handrad 212
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und Saugleitung 224 zur Handpumpe.
Das am oberen Teil des Bohrgerüstes 225 (Fig. 13) befestigte Pumpenaggregat ist in Fig. 13 im Schnitt und in Fig. 14 in einer Seitenansicht dargestellt. Es bezeichnet 226 (153) den treibenden Doppelkolben, auf welchen der Hebel 227 (150) der oberen Waage durch ein zweischneidiges Druckstück 228 wirkt. Das Zylindergehäuse 229 enthält auch die gebohrten Umlaufkanäle (156), welche durch ein Ventil (157) mittels des Handrades 230 abgesperrt werden können. Das Manometer 231 entspricht (173), die angedeutete Rohrleitung 232 der inneren Verbindungsleitung ), Rohrleitung 233 der äusseren ).
Bemerkenswert ist die Ausbildung der beiden Waagehebel 209 und 227, die an jenen Stellen, an welchen sie das Verbindungsstück der Kolben durchdringen, konvexe Flächen besitzen. Die angepassten Mulden im Verbindungsstück verhindern, dass die Druckstücke 228 beim Transport der Waage herausfallen.
Die Laufgewiehtswaage nach Fig. 12 besteht aus zwei Hebeln ; dem schon erwähnten Schneidenhebel 209 und dem Laufgewichtsbalken 235, die durch die Kuppelstange 234 miteinander verbunden sind. 236 ist das Laufgewicht und 237 ein verschiebbares kleineres Gewicht zum Austarieren der Waage. Die Benutzung einer Laufgewiehtswaage zur unmittelbaren Betätigung der Steuerung einer Nachlass-
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angeflanschten Elektromotor betätigte Umlaufpumpe 238 saugt aus einem Behälter 239 durch eine Rohr- leitung 240 eine Flüssigkeit an und drückt sie in ein pendelnd aufgehängtes Strahlrohr 241.
Dieses spritzt je nach seiner Stellung in eine von zwei Düsen 242,243 und beaufschlagt dadurch die eine oder die andere
Seite eines Kolbens 244, der durch die Stange 245 mit der Steuerung der Nachlassvorrichtung verbunden ist In der gezeichneten Mittelstellung des Stahlrohres findet keine Beeinflussung des Kolbens statt, weil die Flüssigkeit gegen eine feste Wand spritzt und in den Behälter 239 zurückfliesst. Das Auspendeln des Stahlrohres, ein Vorgang, der nur eine sehr geringe Kraft erfordert, wird durch Ausschwingen des genannten Laufgewichtsbalkens 235 hervorgerufen.
Angenommen, dass der Sohlendruck abnimmt und die Waage das Strahlrohr nach links ausschwenkt, so wird der Kolben 244 nach rechts verschoben und steuert dadurch die Nachlassvorrichtung so lange auf
Nachlassen, bis das Gleichgewicht an der Waage hergestellt ist, d. h. das Strahlrohr wieder in die Mittelstellung zurückgekehrt ist.
Zur Rückführung des Kolbens einer Verstärkervorrichtung in die Mittellage und zur Vermeidung eines ständigenPendelns kann dieser mit demlaufgewichtsbalken durch ein Hebelwerk verbunden werden, wie dies in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist.
In Fig. 16 ist der Kolben 251 der Verstärkervorrichtung durch einen Hebel 252 einerseits mit dem Laufgewichtsbalken 253, anderseits mit dem Strahlrohr 254 gelenkig verbunden. Bewegt sich der Gewichtshebel 253 nach unten, so dreht sich der Hebel 252 um seinen Stützpunkt auf der Stange des Kolbens 251, bewegt das Strahlrohr 254 nach unten, wodurch der Kolben 251 eine Aufwärtsbewegung erfährt, 'wobei er den Hebel 252 anhebt und das Strahlrohr in die Mittelstellung führt.
Die in Fig. 15 dargestellte Steuerung mittels des Kolbenschieber 255 wirkt in gleicher Weise.
Die Fig. 17 bis 20 veranschaulichen eine selbsttätig wirkende, auf gleichen Sohlendruck regulierende Nachlassvorrichtung, die in jede bestehende Bohranlage eingebaut und im zusammengebauten Zustand als Ganzes transportiert werden kann. Die Vorrichtung ist auf einen schlittenartigen Rahmen 260 (Fig. 20) aufgebaut, der die in einem geschlossenen Kasten 261 untergebrachte Laufgewichtswaage 262 trägt.
Ein zweiter Rahmen 263, auf welchem der Antriebsmotor 264 für die Seilwinde, ein Vorgelege 265 und eine Seiltrommel 266 gelagert sind, ist um eine Schneide 267 schwingbar. Die Lastverteilung auf dem Rahmen ist so getroffen, dass die Schwingaohse durch den Schwerpunkt des Systems geht. Im Prinzip ist der bewegliche Rahmen mit seinen Aufbauten ein zweiarmiger Hebel, an dessen einem Ende der zu messende Seilzug der Trommel und an dessen anderm Ende eine Waage wirkt. Der in seiner Drehrichtung umkehrbare Elektromotor 264 treibt über ein Schneckengetriebe 268 auf die Vorgelegewelle 265, von welcher einerseits mittels einer Klauenkupplung 269 ein Stirnrad 270, anderseits mittels einer Klauenkupplung 271 ein Kettenrad 272 in Betrieb gesetzt wird. Das Heben oder Senken des Bohrgerätes während der Bohrarbeit erfolgt durch Antrieb der Trommel 266 vom Stirnrad 270.
Der Kettentrieb 272 dient dazu, um nach dem Abbohren einer gewissen Strecke das System rasch neu einstellen zu können. Ändert sich der Seilzug, so schlägt die Waage aus und betätigt einen oben angebrachten Schalter 273, der den Motor für den entsprechenden Drehsinn in Betrieb setzt.
Durch das Aufwickeln eines längeren oder kürzeren Seilstückes könnte die Waage infolge des Eigengewichtes des Seilstückes gewisse Ungenauigkeiten in der Anzeige ergeben. Dies kann dadurch behoben werden, dass von der Trommel ein nicht dargestelltes Gewicht entsprechend verschoben wird. Die beiden Federn 274 dienen zum Einregulieren der Waage. Ein Hebel 275 arretiert dieselbe und verhindert ein Pendeln der Waage während des Transportes.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Messen des Druckes der Bohrgeräte auf die Bohrlochsohle bei Tiefbohranlagen, gekennzeichnet durch eine mit dem Gesamtgewicht oder einem Teile des Gewichtes der Bohrgeräte belasteten Hebelwaage mit einem Messwerk zur Bestimmung des jeweils wirkenden Gewichtes der Bohrgeräte.