DE1011823B - Einrichtung bei Kernbohrern - Google Patents

Description

Bei den in, der Tiefbohrtechnik verwendeten Kernbohren! wird zum Gewinnen möglichst unbeschädigter Geisteinskerne das zur Aufnahme derselben dienende Kernrohr vorzugsweise längs geteilt ausgeführt, mit einem Schutzrohr umgeben und zusammen mit diesem im hohlen Bohrgestänge so gelagert, daß beide Rohre an der Drehung des Bohrgestänges nicht teilzunehmen brauchen. Durch die Längsteilung des Kernrohres in zwei Schalenhälften wird ein sonst erforderliches axiales Herausdrücken des Kernes und damit die vor allem bei weichem Gebirge bestehende Gefahr eines Verwürgans desselben vermieden»

Ferner muß dafür gesorgt werden, daß durch die Spülflüssigkeit, welche mit dem Eindringen des Kernes in das Kernrohr dort auf immer kleiner werdendem Raum eingeschlossen ist, kein unerwünschter Gegendruck ausgeübt wird. Zu diesem Zweck hat man zwischen dem Innenraum des Kernrohres und dem das Bohrgestänge umgebenden Bohrloch ein nach dem letzteren hin sich öffnendes Rückschlagventil mit einer Kugel als Ventilkörper vorgesehen. Bekannte derartige Ausführungen, haben aber gewisse Mangel; so* kann, die Ventilkugel sich in. einem Falle oberhalb ihres Sitzes innerhalb eines Rohres ohne Führung frei bewegen und sogar unter der Wirkung des Innendruckes den Durchgang nach außen an einer anderen wieder verengten Stelle in. unerwünschter Weise versperren. In einem anderen, Falle ist zwar außer dem nach außen führenden Ventil noch ein zweites derartiges Rückschlagventil angeordnet, das vom Innenraum des Kernrohres zu dem für die Zuführung der Spülflüssigkeit dienenden ringförmigen Raum zwischen dem Kernrohr und dem Bohrgestänge führt. Dabei ist allerdings das erstere A^entil nur als kleiner seitlicher Hilfsauslaß vorgesehen, und das letztere Ventil, das wegen seiner zum Kernrohr gleich-achsigen Lage und seines größeren. Querschnittes an sich, in erster Linie zum Durchtritt der im Kernrohr oberhalb des aufsteigenden Kernes eingeschlossenen Spülflüssigkeit geeignet wäre, von dem Spülungszuführungsdruck im Schließsinne belastet.

Demgegenüber geht die Erfindung von. der Erkenntnis aus, daß zweckmäßig das als Hauptauslaß dienende, zentrisch angeordnete: Ventil gerade umgekehrt die Verbindung zum Bohrloch herstellt, außerdem aber abweichend" von der zuerst erwähnten bekannten Ausführung nicht mit dem Bohrgestänge, sondern mit den, in diesem axial beweglichen Einbauteilen zusammengebaut und dabei gegen eine ungewollte zweite Schließlage gesichert wird. In diesem Sinne besteht, die Erfindung darin, daß sich in, einem das Ventil umgebenden Zwischenstück dar das Kernrohr und das zugehörige Schutzrohr haltenden, Einbauteile ein über dem Ventilkörper liegender Raum

Einrichtung bei Kernbohrern

Anmelder:

Dr.-Ing. Helmut Hügel, Salvador,
Bahia (Brasilien)

Vertreter: Dr. H. Vygen, Rechtsanwalt, Duisburg,
Gerhard-Hauptmann-Str. 22

Dr.-Ing. Helmut Hügel, Salvador, Bahia (Brasilien),
ist als Erfinder genannt worden

mit beschränkter, den Ventilhub begrenzender Höhe befindet, von dem Bohrungen zu einem von einer Umfangsn.ut des Zwischenstückes gebildeten. Ringraum führen, der radial nach außen durch, einen, Ringkörper abgedeckt ist und nur an einer Stelle mit dem Bohrloch in Verbindung steht. Als weiteres Merkmal hat der Ringkörper zur Bildung axialer Durchtrittsquerschnitte für das Spülmittel mehrere, über den, Umfang verteilte Stützrippen, wobei sich, in einer dieser Rippen, eine mit Gewinde versehene Radialbohrung zur Aufnahme einer Hohlschraube befindet, die zur Beifestigung des Ringkörpers am Bohrgestänge und gleichzeitig zur Verbindung des Ventilraumes über Bohrungen, und eine Ringnut mit der Außenseite des Bohrers dient.

Ein als zusätzliches Entlastungsorgan, an sich, be;-kanntes zweites Rückschlagventil ist zwischen dem Innenraum des Kernrohres und dem einerseits vom Schutzrohr desselben, andererseits vom Bohrgestänge begrenzten Ringraum vorgesehen, und zwar derart, daß es ebenfalls aus einer frei auf ihrem Sitz ruhenden Kugel besteht, die begrenzt und im wesentlichen lotrecht anhebbar ist.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einer Ausführungsform beispielsweise dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen, Teillämgsscbnitt durch einen derartigen Kernbohrer und ■ ■

Fig. 2 einen Querschnitt durch denselben Kernbohrer in der Ebene H-II.

Der Kernbohrer besteht, soweit es im vorliegenden Falle, interessiert, zur Hauptsache aus dem hohlen Bohrgestänge 1 mit dem nicht dargestellten eigentlichen' Bohrwerkzeug am unteren: Ende in Form einer ringförmigen, Krone oder einzelner Flügel, dem längs geteilten Kernrohr 3, einem dieses dicht umgebenden,

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1 Oil

ungeteilten. Schutzrohr 4, einem mit dem oberen Ende desselben! fest verbundenen Ventilgehäuse 5, einem damit verschraubten Anschluß stück 6 sowie einem zwischen, dem letzteren und dem Bohrgestänge angeordneten Ringkörper 7. Über das Anschlußstück sind das Ventilgehäuse 5, das Schutzrohr 4 und das Kernrohr 3 zusammen mit weiter oben, angeordneten., nicht dargestellten Einbauteilen innerhalb des Bohrgestänges 1 relativ zu> diesem verdrehbar aufgehängt. Das Kernrohr braucht also* in an sich bekannter Weise nicht an der Drehbewegung des Bohrgestänges teilzunehmen, sondern kann sich. in. axialer Richtung über den abgebchrten Kern schieben.

Der in das Ventilgehäuse 5 hineinragende Teil des Anschluß Stückes 6 enthält einen, Hohlraum 8, von dem Bohrungen 9 zu einer Ringnut 10 auf der Außenseite des gleichen Körpers führen und der zur Aufnahme einer Kugel 11 dient. Diese Kugel bildet zusammen, mit einem Ventilsitz 12 ein. Rückschlagventil, durch welches eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 8 des Anschlußstückes 6 und dem Innenraum des Kernrohres 3 hergestellt oder unterbrochen werden kann.

Während des Kernabbohrens haben das Kernrohr und die mit diesem zusammenhängenden Einbauteile eine solche Lage gegenüber dem Bohrgestänge, daß die Ringnut 10 des Anschluß Stückes 6 sich, wie in der Zeichnung dargestellt, in der Höhe des Ringkörpers 7 befindet, der das Anschlußstück konzentrisch zum Bohrgestänge 1 hält und durch, seine nach außen verspringenden Rippen in dem Zwischenraum ringabEchnittförraige: axiale Durchtrittsquerschnitte 13 frei läßt. In einer Rippe des Ringkörpers 7 befindet sich eine radiale Bohrung, in die von außen her durch das Gestängerohr eine Hobischraube 14 eingesetzt ist. Durch diese Hohlschraube wird der Ringkörper festgehalten,, gleichzeitig aber auch eine Verbindung zwischen seiner Ringnut 10 und damit dem Ventilraum 8 einerseits und dem das Bohrgestänge umgebenden, zum Rückführen der Spülflüssigkeit dienenden. Raum im Bohrloch hergestellt.

In. dem Ventilgehäuse 5 ist ferner noch ein zweites, ebenfalls aus einer Kugel 15 mit zugehörigem Ventilsitz 16 bestehendes Rückschlagventil angeordnet. Durch dieses gegenüber der Mittellängsachse des Kernbohrars seitlich versetzte und zu dem anderen Rückschlagventil 11, 12 parallel geschaltete Ventil kann eine Verbindung zwischen dem Innenraum des Kernrchres 3 und dem zum Zuführen, der Spülflüssigkeit dienenden Ringraum 17 zwischen dem Bohrgestänge 1 und den Einbauteilen hergestellt werden. Durch einen Stift 18 wird ein zu weites Abhieben und ein, seitliches Verlaufen der Kugel 15 verhindert, so daß ihr richtiges Wiederauf setzen, auf den Ventilsitz 16 gesichert ist.

Wenn, der Kernbohrer in das Bohrloch abgesenkt wird, sind beide Rückschlagventile 11, 12 und 15, 16 zunächst geschlossen. Erst wenn die im Bohrloch und damit auch im Kernrohr stellende Spülflüssigkeit im letzteren durch! den von unten her mit zunehmendem Bohrfortschritt eindringenden' Kern eingeschlossen ist und unter Druck gesetzt wird, haben sich die: beiden oder eine der beiden Kugeln 11,15 von ihren Sitzkörpern 12,16 ab, so- daß die Spülflüssigkeit aus dem Kernrohr sowohl über das Anschluß stück 6, den Ringkörper 7 und die Hohlschraube 14 nach außen in den aufsteigenden Spülstrom als auch zum Ringraum 17 in den absteigenden Spülstrom gelangen » kann. Die Anordnung des zweiten Ventils stellt ledig- ' lieh eine zusätzliche Sicherung dar für den Fall, daß: ·-■ der über das erste Ventil führende Abflußweg durch von der rückst rom en den Spülung mitgeführtes Bohr- \ gut verstopft sein sollte. '

Bei einem solchen Kernbohrer lassen, sich also'■"'■' ■'■ beide Ventile, die der Entlastung des Bohrkernes von einem innerhalb des Kernrohres entstehenden Gegen- ■ druckes dienen, vorteilhaft unabhängig von dem Bohrgestänge zusammen mit den übrigen, Einbauteifctr■■* fertig montieren. Außerdem können sie die gleicfiii:'''■■ "ί'.''■■ Durchtrittsrichtung und gegenseitig austauschbare::¹,; Einzelteile mit gleich großenDurchtrittsquersc^nitteri¹ *!■ haben. '^!i;·

Claims (3)

Patentansprüche: ·

1. Kernbohrer mit einem längs geteilten Kern- , rohr und einem dasselbe zusammenhaltenden Schutzrohr, die gemeinsam im hohlen Bohr- ' gestänge so- gelagert sind, daß sie an der Drehung , desselben nicht teilzunehmen brauchen, wobei ferner zwischen dem Innenraum des Kernrohrös ?., und dem das Bohrgestänge umgebenden Bohrloch ein, nach dem letzteren hin sich öffnendes Rück- ;*■:'■ schlagveiitil mit einem vorzugsweise aus einer."?.'! Kugel bestehenden Ventilkörper zentrisch, ange- , : ordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich in "\:[ einem da,s Ventil (11. 12) umgebenden Zwischen- : \' stück (6) der das Kernrohr (3) und das züge- ■ hörige Schutzrohr (4) haltenden. Einbauteile, ein ^: ' über dem Ventilkörper (11) liegender Raum (8) \ mit beschränkter, den, Ventilhub begrenzender _: ^r; Höhe befindet, von dem Bohrungen (9) zu einem von einer Umfangsnut des Zwischenstückes· ge- > bildeten Ringraum (10) führen, der radial nach ' außen durch einen Ringkörper (7) abgedeckt ist und nur an einer Stelle mit dem Bohrloch in Verbindung steht. '

2. Kernbohrer nach Anspruch 1, dadurch ge- " kennzeichnet, daß der Ringkörper (7) zur Bildung ^li! axialer Durchtrittsquerschnitte (13) füi^J das Spülmittel mehrere, über den Umfang verteilte Stütz- ■'.'·'. rippen hat, wobei sich in einer dieser Rippen eine : mit Gewinde versehene Radialbohrung zur Auf- ; nähme einer Hohlschraube (14) befindet, die zur ' Befestigung des Ringkörpers am Bohrgestänge und' gleichzeitig zur \^erbindung des Ringraumes (10) mit der Außenseite des Bohrers dient.

3. Kernbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein als zusätzliches Entlastungsorgan an sich bekanntes zweites Rückschlagventil (15, 16) zwischen, dem Innenraum des Kernrohres ; (3) und dem einerseits vom Schutzrohr (4) desselben, andererseits vom Bohrgestänge (1) begrenzten Ringraum (17) vorgesehen, ist, und zwar derart, daß es ebenfalls aus einer frei auf ihrem Sitz ruhenden Kugel besteht, die begrenzt und im wesentlichen lotrecht anhebbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 618 444, 642 469; USA.-Pa.tentschriften Nr. 1 874 072, 2 126 684.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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