<Desc/Clms Page number 1>
Bohrlochgerät
Bohrlochuntersuchungsgeräte mit seitlich, beispielsweise unter Federdruck ausgeschwenkten Armen, deren Enden an der Bohrlochwand anliegen und Messstellen tragen, sind bekannt. Die Erfindung betrifft eine Weiterentwicklung solcher Geräte, durch welche das Messinstrument ohne Unterbrechung an die Bohrlochwand in einer gewählten Richtung in Bezug auf die Bohrlochachse, ungeachtet von Änderungen in der Bohrlochstärke, angedrückt gehalten wird. Um eine übermässige Abnützung des Instrumentes zu verhindern und die Leerlaufzeit bei einer Messoperation durch Steigerung der Geschwindigkeit, mit der das Werkzeug durch das Bohrloch hindurchgeführt wird, zu vermindern ist es bei diesen Ausführungen überdies ermöglicht, fallweise das Instrument von der Wand abzuziehen.
Die Erfindung betrifft ein Bohrlochgerät, bei dem an einem Traggerüst, welches in das Bohrloch abgesenkt wird, ein Messstellenträger angeordnet ist, der zur Anlage an die Bohrlochwand fallweise durch Federbelastung ausgeschwenkt wird und besteht im wesentlichen darin, dass der kissenartige Messstellenträger an dem Traggerüst mit zwei Tragarmen angelenkt ist, die einen Parallelogrammlenker bilden, so dass der Messstellenträger beim Ausschwenken unter einer im voraus bestimmten Neigung gegenüber der Achse des Traggerüstes bzw.'der Bohrlochachse an die Wand des Bohrloches angedrückt wird. Die Erfindung betrifft ferner Einzelheiten an einem solchen Gerät.
Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführung dar und zwar ist Fig. 1 die teilweise geschnittene Vorderansicht eines Bohrlochwerkzeuges in eingezogener Lage, Fig. 2 ist eine Seitenansicht, gleichfalls teilweise im Schnitt des Werkzeuges gemäss Fig. 1, Fig. 3 zeigt das Werkzeug in der ausgespreizten Lage.
In den Fig. 1 und 2 ist das Werkzeug 9 in der Lage gezeigt, in der es bis knapp vor den Messabschnitt oder nach Durchführung der Messung schnell durch das Bohrloch hindurchgeführt wird. In dieser eingezogenen Lage sind alle seitlich hervorstehenden Teile des Werk- zeuges nach innen gegen ein Gestell 8 eingeschwenkt, das von unteren parallelen Stangengliedern 10 und 11 gebildet wird, die entsprechend an oberen parallelen Traggliedern 12 und 13 angelenkt sind. An das Gestell 8 ist unten ein abgerundeter Fuss 14 angesetzt, während es oben an einem zylindrischen Gehäuse 7 befestigt ist. Bei dieser Anordnung sind die Stangenglieder 10 und 11 und die Tragglieder 12 und 13 genügend weit voneinander getrennt, dass die seitlich ausspreizenden Tragarme 15, 16 in der eingezogenen Lage eng zwischen sie passen und nicht die Bewegung der Arme 15 und 16 in der Seitenrichtung behindern.
Die Tragarme 15 und 16 sind mittels der Stifte 19 und 20 zwischen den parallelen Traggliedern 12 und 13 schwenkbar angelenkt. Zusätzlich sind die Tragarme 15 und 16 mittels der Stifte 21 und 22 an einem Messinstrument 23 angelenkt. Die Stifte 19, 20, 21 und 22 bilden die Gelenkpunkte eines Parallelogrammlenkers. Auf diese Weise ist die Entfernung 19-20 gleich der Entfernung 21-22 und die Entfernung 19-21 gleich derjenigen von 20-22. Der Winkel zwischen der durch die Stifte 19-20 gelegten Linie und der Längsachse des Werkzeugs 9 ist. gleich dem Winkel zwischen der durch die Stifte 21 und 22 gelegten Linie und der gleichen Achse. Das Instrument 23 hat eine festliegende Ausrichtung gegenüber der Linie 21-22 und auf diese Weise gegenüber der Längsachse des Werkzeugs 9.
Der obere Teil 24 des Arms 15, der über den Stift 19 hinausreicht, ist nach innen gebogen, so dass der Stift 25 an dessen Ende gegenüber der durch die Stifte 19 und 21 verlaufenden Achse versetzt liegt. Ein Lenker 26 ist mittels des Stiftes 25 an dem Arm 15, mittels eines Stiftes 27 an einem Treiborgan 28 in dem zylindrischen Gehäuse 7 angelenkt.
Wenn das Treiborgan 28 nach unten gedrückt wird, übt der Lenker 26 einen Druck auf den Stift 25 aus, wodurch, indem der Stift 19 als Drehachse wirksam wird, der Tragarm 15 nach aussen gespreizt wird.
Vorzugsweise ist dem Instrument 23 diametral gegenüberliegend eine Gegenstütze 29
<Desc/Clms Page number 2>
angebracht, die durch Arme 17 und 18 und Stifte 30, 31, 32 und 33 an den Traggliedern 12 und 13 in gleicher Weise wie das Instrument 23 angelenkt ist. Der winkelig abgebogene obere Teil 34 des Arms 17 ist mittels eines Stiftes 35 an einem Lenker 36 angelenkt, der wiederum durch den Stift 37 an dem Treiborgan 28 angelenkt ist.
Eine Stange 38, die von einem druckausgeglichenen Gehäuse 39 durch eine druckabgesicherte Bohrung 40 in dem zylindrischen Gehäuse 7 durch das Treiborgan 28 hindurchgeht, ist normal blockiert, so dass sie das Treiborgan 28 in seiner obersten Lage festhält. Hierzu besitzt die Stange 38 ein bundartiges Ende 41, das sich in eine entsprechende Ausnehmung 42 in dem Treiborgan 28 einfügt.
Eine Druckfeder 43 zwischen dem Treiborgan 28 und dem oberen Abschluss des Gehäuses 7 ist bestrebt, das Treiborgan 28 nach unten zu drücken. In dem druckausgeglichenen Gehäuse 39 ist die Stange 38, um diese zurückziehen zu können, über ein geeignetes, nicht dargestelltes Getriebe mit einem ebenfalls nicht dargestellten Elektromotor verbunden. Von diesem wird vorzugsweise auch die Blockierung der Stange 38 abgeleitet um sie in ihrer oberen Lage entgegen dem Druck der Feder 43 festzuhalten.
Wenn das Instrument 23 und die Gegenstütze 29 durch Einschwenken der Parallelogrammlenker, d. h. der Arme 15, 16 ! 17 und 18 zwischen die Rahmenglieder 10, 11, 12 und 13 mittels der Stange 38 an den Rahmen 8 angezogen sind, kann das Werkzeug 9 mittels eines üblichen, nicht gezeigten elektrischen Kabels schnell an die tiefste Stelle des zu untersuchenden Bohrlochabschnittes hinabgesenkt werden. Mittels eines geeigneten elektrischen Kreises gibt dann die Bedienungsperson an der Erdoberfläche die Stange 38 frei, so dass sie keine Haltewirkung mehr auf das Treiborgan 28 ausübt. Die Druckfeder 43 drängt dann das Treiborgan 28 und die Lenker 26 und 36 nach unten, welcher Druck auf die abgewinkelten Teile 24 und 34 der Tragarme 15 und 17 übertragen wird.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden dadurch die Arme 15 und 17 aus dem Rahmen 8 herausgeschwenkt, bis das Instrument 23 und die Gegenstütze 29 an die Wand des Bohrlochs elastisch angedrückt werden. Hierbei werden auch die Arme 16 und 18 aus dem Rahmen 8 ausgeschwenkt. Als Folge der Parallelogrammanordnung der Stifte 19, 20, 21 und 22 und der Stifte 30, 31, 32 und 33 behalten das Instrument 23 und die Gegenstütze 29 konstante Neigungen gegenüber der Längsachse des Werkzeugs 9, ungeachtet ihrer Entfernung davon.
Das Werkzeug 9 kann jetzt durch das Bohrloch hochgezogen werden, wobei das Instrument 23 und die Gegenstütze 29 an der Bohr- lochwand ungeachtet von Änderungen im Bohrlochdurchmesser als Folge der ununterbrochenen Druckausübung seitens der Feder 43 angedrückt bleiben. Sowohl das Instrument 23 als auch die Gegenstütze 29 behalten auch bei starken Änderungen der Bohrlochweite ihre gewählte Ausrichtung, was durch die Parallelogrammlenker gewährleistet wird.
Die Änderungen im Durchmesser können, wenn erwünscht, aufgezeichnet werden. Die senkrechte Verschiebung des Organs 28 ist eine direkte Funktion der seitlichen Entfernung zwischen dem Instrument 23 und der Gegenstütze 29 und kann beispielsweise mittels eines mit dem Organ 28 mechanisch gekuppelten Potentiometers aufgezeichnet werden, von dem aus eine elektrische Verbindung zur Erdoberfläche führt.
Wenn die Messungen in dem betreffenden Bohrlochabschnitt durchgeführt sind, schaltet die Bedienungsperson den Elektromotor im Gehäuse 39 ein, worauf die Stange 38 das Treiborgan nach oben zieht. Hierdurch werden die Arme 15, 16, 17 und 18 sowie das Instrument 23 und die Gegenstütze 29 eingezogen.
Wenn die in den Figuren 1 und 2 dargestellte eingezogene Lage voll erreicht ist, wird die Stange 38 wieder blockiert und das Werkzeug 9 kann rasch aus dem Bohrloch herausgezogen oder an eine andere Stelle überführt werden, um zusätzliche Messungen längs eines anderen Abschnitts in dem Bohrloch durchzuführen.
Dem Instrument 23 kann jedwede erwünschte Richtung gegenüber dem Werkzeug 9 verliehen werden und es kann auch jedwede gewünschte Form besitzen. Um gleichzeitig Messungen durchführen zu können, kann die Gegenstütze 9 ebenfalls ein Messinstrument, beispielsweise der vorerwähnten Arten, besitzen. üblicherweise wird allerdings das zweite Instrument vom Instrument 23 verschieden sein.
Wie auf der Zeichnung dargestellt, kann das Instrument ein Kissen 44 besitzen, das aus elastischem Isoliermaterial besteht, das in der Mitte durch einen Stahlrahmen 45 gehalten wird.
An der Aussenfläche des Kissens 44 sind drei Elektroden A, M und M'angeordnet, die durch geeignete, isolierte elektrische Leiter 46, 47 und 48 entsprechend mit der Ausrüstung an der Erdoberfläche verbunden sind. Das In- strument 29 kann ein ähnliches Kissen mit einer Elektrode 49 aufweisen, welche durch einen isolierten Leiter 50 mit der Ausrüstung an der Erdoberfläche in Verbindung steht.
Bei diesen Instrumenten werden die vorer- wähnten Kissen vorzugsweise parallel zur Achse des Werkzeugs 9 gehalten. Die Stege
51 und 52 sind vorgesehen, damit den Instru- menten leichter die gewünschte Winkellage
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
vor Verschmutzung zu bewahren, werden sie, wie z. B. die Leiter 46,47, 48 und 50 vorzugsweise innen durch die Tragarme 15 und 17 hindurchgeführt und über dem oberen Teil des Werkzeugs 9 in einem elektrischen Kabel vereinigt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bohrlochgerät, bei dem an einem Traggerüst, welches in das Bohrloch abgesenkt wird, ein Messstellenträger angeordnet ist, der zur Anlage an die Bohrlochwand fallweise durch Federbelastung ausgeschwenkt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der kissenartige Messstellenträger (23, 29, 44) an dem Traggerüst (12, 13) mit zwei Tragarmen (15, 16 und 17, 18) angelenkt ist, die einen Parallelogrammlenker bilden, so dass der Messstellen- träger (23, 29) beim Ausschwenken unter einer im voraus bestimmten Neigung gegenüber der Achse des Traggerüstes (12, 13) bzw. der Bohrlochachse an die Wand des Bohrloches angedrückt wird.