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Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung, die es ermöglicht, mit gegebenenfalls nicht reversierbaren Kraftmaschine betriebene Drehbohr-Hebewerke mittels eines Differential-Wendegetriebes in zwei einander entgegengesetzten Drehsinnen betreiben zu können, wobei man jedoch das Differentialgetriebe nicht allein für diesen Zweck, sondern wahlweise auch als Differentialnachlassvorrichtung zum automatischen Nachlassen des Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrdruck beim Bohren verwenden kann. Die Funktion eines Differentialwendegetriebes ist bekannt. Die Umkehrung der Drehbewegung wird dadurch erreicht, dass das Gehäuse des Differentials mittels einer Bremse blockiert wird, worauf infolge der Zahnradanordnung im Differential die Umkehrung des Drehsinne des austretenden Wellenendes erfolgt.
Ersetzt man nun die Gehäusebremse des Differentials durch
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werk, das man in normaler Weise betreibt, so ist die Betriebsbedingung für eine automatische Nachlassvorrichtung gegeben.
In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäss der Erfindung im Grundriss veranschaulicht.
Beim Ausführungsbeispiele der Zeichnung kann die Antriebswelle 1 (Stummel od. dgL) mit dem Differential 2 durch eine Reibungskupplung 3, 3' gekuppelt werden. Von der getriebenen Welle 4 des Differentials wird die Hubtrommel 5 des Hebewerkes mittels einer Vorgelegewelle 6, z. B. durch Kette und Kettenräder 7, 8, 9, 10, angetrieben. Das Differentialgehäuse : 2 ist mit einer auf der Antriebswelle 1 sitzenden Hohlwelle 11 versehen, von der aus der Drehtisch 1 : 2 über die Vorgelegewelle 6 z. B. durch eine Kette und Kettenräder 18, 14, 15, 16 mittels einer auf der Vorgelegewelle 6 sitzenden, von Hand aus ein-und ausrückbaren Kupplung 17, 17'angetrieben werden kann.
Das Differentialgehäuse ist als Bremstrommel ausgebildet, so dass durch Einrücken der Bremse das Differentialgehäuse festgestellt und dadurch der Drehsinn der über das Differentialgetriebe angetriebenen Welle 4 umgekehrt werden kann.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Von der Antriebswelle 1 wird über das Differentialgetriebe die Hubtrommel 5 (Seiltrommel od. dgl.) des Hebewerkes angetrieben. Wird das Gehäuse 2 des Differentialgetriebes durch Einrücken der Kupplung 3, 3'mit der Antriebswelle 1 verbunden, so erfolgt eine Sperrung des Differentials, die die Umlaufräder daran hindert, auf dem Antriebswellenkegelrad abzurollen. Das Differential wird daher bezüglich der rechts austretenden angetriebenen Welle 4 zu einer Zahnkupplung, wodurch diese Welle gleichen Drehsinn und gleiche Drehgesehwindigkeit erhält wie die Antriebswelle 1. Die Trommel 5 des Hebewerkes wird daher über die Kettenräder 7, 8, 9, 10 im gleichen Drehsinne angetrieben wie die Antriebswelle.
Um den Drehsinn des Hebewerkes umzukehren, wird die Reibungskupplung 3, 3'geöffnet, wodurch die Sperrung des Differentials aufgehoben wird. Wird nun die Bremse auf das Gehäuse 2
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räder des Differentials festgestellt und es wird dadurch der Drehsinn der angetriebenen Welle 4 umgekehrt.
Beim Bohrvorgang kann man das Wendegetriebe entbehren, da der Drehsinn des Bohrgestänges einschliesslich des daran befestigten Bohrers während des Bohrens nicht geändert werden darf. Dieser Umstand wird erfindungsgemäss in der Weise ausgenutzt, dass das Wendegetriebe während des Bohrens
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als automatische Nachlassvorrichtung benützt wird. Wird die Reibungskupplung 3, 3'gelöst und die auf das Differentialgehäuse 2 einwirkende Bremse gelüftet, dagegen die Kupplung 17, 17'eingerückt, so ist das Differential einerseits über die Hohlwelle 11 und den Kettenantrieb 13, 14 bzw. 15, 16 mit dem Drehtisch 12 verbunden und anderseits über die angetriebene Welle 4 mit dem Hebewerk 5.
Durch diese Anordnung ist es möglich, dasselbe Differential, das vorerst zur Umkehrung des Drehsinne des Hebewerkes bei stets gleichbleibendem Drehsinn der Antriebsmaschine diente, zum automatischen Nachlassen des Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrdruck, den der Bohrer auf die Formation ausübt, zu benutzen, wie später noch genauer erläutert wird.
Das Nachlassen erfolgt normalerweise durch geringfügiges Lüften von handbetätigten Bandbremsen für am Hebewerk angeordnete und mit der Seiltrommel 5 verbundene Bremstrommeln19, 19'.
Das Lüften dieser Bremsen ist mehr oder weniger Gefühlssache des die Bremse betätigenden Bohrmeisters und der Bohrdruck ist daher lediglieh vom Bedienungsmann der Bremse abhängig. Das Bedienen der Bremse ist zufolge des stundenlangen Stehens am Hebel während des Bohrens ermüdend. Es kommt daher verhältnismässig oft vor, dass der Bohrmeister zu viel nachlässt und der zu grosse Bohrdruck zu einem Festbeissen des Bohrers in der Formation deribohrsohle frihrt, wobei es im weiteren Verlaufe sogar zu einem Abdrehen, d. h. zu einem Bruch des Bohrgestänges kommen kann.
Beim automatischen Nachlassen gemäss der Erfindung entfällt dieser Übelstand. Denn durch das Differential ist der Bohrfortschritt, also das Nachlassen und der Bohrdruck und damit zusammenhängend die Beanspruchung des Bohrgestänges in ein sieh nach der zulässigen Beanspruchungsfähigkeit des Bohrgestänges riehtendes Verhältnis gebracht. Tritt z. B. ein Festsitzen des Bohrers ein, so übernimmt der Bohrer die Funktion der Bremse am Differentialgehäuse, die Umlaufräder bleiben stehen und es setzt sich infolgedessen das Hebewerk in der Richtung in Drehung, die ein Heben des Bohrgestänges bewirkt, wodurch der Bohrdruck verringert und dem Bohrer wieder eine entsprechende Rotationsmöglichkeit gegeben wird. Geht umgekehrt der Bohrer infolge eines zu geringfügigen Bohrdruckes zu leicht, so überwiegt die Gestängelast und es erfolgt daher ein Nachlassen des Gestänges.
Durch eine rechts auf der Differentialwelle zum Hebewerk sitzende Bremse 18, die mittels einer Feineinstellvorrichtung eingestellt werden kann, ist man in der Lage, das Gestängegewicht künstlich zu verändern und damit den Bohrdruck einwandfrei auf einen bestimmten Wert einzustellen.
Durch Ausrücken der Kupplung 17, 17'kann die Verbindung zwischen Drehtisch und Differential unterbrochen werden, wobei bei ausgerückter Kupplung 17, 17'und eingerückter Kupplung 20, 20' das Nachlassen von Hand aus in üblicher Weise möglich ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Drehbohrvorrichtung mit einem Differentialwendegetriebe zur Änderung des Drehsinne des Hebewerkes bei gleichbleibendem Drehsinn des Antriebes, dadurch gekennzeichnet, dass das Differential des Wendegetriebes wahlweise sowohl das Umkehren des Drehsinnes des Bohrapparates als auch ein automatisches Nachlassen des Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrdruck bewirkt.