DE1022173B - Auswechselbare Duese fuer Drehbohrmeissel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Drehbohrmeißel und betrifft insbesondere eine für Drehbohrmeißel bestimmte Spüldose, die leicht eingebaut oder schnell gegen eine Düse anderer Größe oder anderer Innenausbildung ausgewechselt werden kann.

Der Drehbohrmeißel üblicher Ausführung leitet eine Spülflüssigkeit nach unten, die von der Düse auf einen gewünschten Abschnitt des Bohrlochbodens gerichtet wird. Gewöhnlich wird eine Düse aus verschleißfestem Material verwendet, z. B. Wolframkarbidguß, gesintertem Wolframkarbid:, keramischem Material oder aus anderem verschleißfestem Material. Bei der bekannten Befestigung der Düsen durch Schweißen, Löten, Kitten u. dgl. entstanden häufig Schwierigkeiten dadurch, daß die Befestigung in einem gut ausgerüsteten Werk vorgenommen werden mußte, so daß ein Auswechseln der Düsen im Bohrbetrieb an Ort und Stelle nicht möglich war.

Bekannt sind ferner in den Bohrkopf von oben eingesetzte, gleichzeitig den Flüssigkeitsdurchlaß bildende längere Düsen, deren oberes Ende zwischen einem Dichtungsring und einem Sprengring gehalten wird. Ferner hat man eingeschraubte Düsen vorgeschlagen.

Demgegenüber sieht die Erfindung eine kurze einteilige, in dem unteren Ende des Durchlasses des

Bohrmeißels befestigte Düse vor. Die Düse kann so ausgebildet sein, daß sie von außen in eine Bohrung des Durchlasses einsteckbar ist; sie kann aber auch eine andere, zum Einstecken von innen bestimmte Ausbildung aufweisen. Die von außen einsteckbare Düse ist in der eingebauten Lage gegen Axialverschiebung in Strömungsrichtung durch einen am unteren Düsenrand anliegenden, in einer Ringnut der Ausbohrung eingesetzten Sprengring gesichert, wobei ein Dichtungsring vorgesehen ist, der in einer Ringnut liegt, die sich entweder am Außenumfang der Düse zwischen deren Stirnenden oder in. der Ausrbohrung des Durchlasses befindet. Bei von innen einsteckbarer Düse ist diese in der eingebauten Lage gegen Axialverschiebung in Strömungsrichtung durch einen konisch ausgebildeten Anschlag der Durchlaßbohrung, an dem sie mit einer senkrecht zur Längsachse der Düse liegenden Schulter anliegt, gesichert, wobei ein Dichtungsring in dem vom konischen Anschlag und der Schulter gebildeten Ringraum liegt.

Der so geschaffene Aufbau ermöglicht ein leichtes Einbauen der Düse, so daß die Düse im Bohrbetrieb gegen eine Düse ausgewählter Größen ausgewechselt werden und der Bohrer der hydraulischen Leistungsfähigkeit der Bohranlage schnell angepaßt werden kann. Die Düse ist zugleich so befestigt, daß sie auch bei sehr hohen Druckabfällen sicher in ihrer Stellung gehalten wird und während der gesamten Verwen-

Anmelder:

Hughes Tool Company,
Houston, Tex. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert,
Patentanwälte, Bremen 1, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 5. April 1954

LyIe Leroy Payne, Houston, Tex. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

dungsdauer des Bohrers eine gute Abdichtung zwischen Düse und Bohrkopf sichert.

Andere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines üblichen Drehbohrmeißels mit der von außen einsteckbaren erfindungsgemäßen Düse;

Fig. 2 eine Ansicht nach Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 ein vergrößerter Schnitt einer abgeänderten Dichtung zwischen Düse und Bohrkopf und

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht einer abgeänderten Dichtung, deren Verwendung bei einer von dem Innenraum des Bohrkopfes her eingesetzten Düse erfolgt.

Der in Fig. 1 dargestellte Bohrer 1 weist einen Bohrkopf 2 mit abwärts gerichteten Schenkeln 3 auf, in denen die Drehmeißel 4 in bekannter Weise gelagert sind. Der Kopf 2 hat am Umfang abwärts gerichtete Düsenstutzen 5 mit je einem Durchlaß 6, der zwischen dem Innenraum und der Außenseite des Bohrkopfes eine Verbindung für den Durchfluß der Spülflüss.igkeit herstellt, die aus dem Durchlaß über die Düse 7 abströmt. Die Düse ist in den Fig. 2, 3 und 4 näher dargestellt. Es ist zwar ein Drehbohrmeißel mit Rollen gezeigt, doch kann die Erfindung auch bei anderen Bohrerarten Verwendung finden. Es kann ein einziger Durchlaß oder es können mehrere

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Claims (3)

Durchlässe für die Spülflüssigkeit in dem Bohrer vorhanden sein. Zur Lagerung der Düse 7 hat der Durchlaß 6 eine Ausbohrung 8, die eine mit ihrer Fläche nach unten weisende Schulter 9 (Fig. 1 bis 3) bildet, die dem oberen Stirnende der Düse 7 als Anschlag dient. Der Innendurchmesser der Ausbohrung 8 ist etwas größer als der Außendurchmesser der Düse 7, so daß die Düse 7 leicht in die Ausbohrung 8 eingeschoben und aus der Ausbohrung 8 herausgezogen werden kann. Zum lösbaren Festhalten der Düse 7 in der Ausbohrung 8 dient eine in der Wand der Ausbohrung befindliche Ringnut 10, die so weit im Abstand von der Schulter 9 angeordnet ist, daß die voll eingescho- eigneter Abmessung und zweckdienlichen Materials auf. Die Düse wird dann in die Ausbohrung 8 so weit eingeschoben, daß das Innenende der Düse an der Schulter 9 anliegt. Dann wird der Sprengring 11 in die am unteren Ende der Ausboiirung 8 befindliche Nut 10 eingesetzt. Die Düse wird sicher, aber lösbar an ihrer Stelle gehalten. Der Dichtungsring 16 verhindert ein Vorbeisickern von Spülflüssigkeit an der Düse. Nach dem Zusammenziehen und Herausnehmen ίο des Sprengringes oder Spreizringes 11 kann die Düse 7 oder T aus der zugehörenden Ausbohrung herausgezogen werden. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung ist die Ausbohrung 8' einwärts des Endes 19 des Düsenbene Düse 7 zwischen der Schulter 9 und dieser Nut 15 Stutzens 5 geformt. Hier ist ein nach oben weisender 10 liegt. Nach dem Einsetzen der Düse in die Aus- konischer Anschlag 20 nahe dem Stirnende des Stutbohrung 8 wird ein Sprengring 11 in die Nut 10 ein- zens 5 geschaffen. Das untere Ende der Düse 7" hat gesetzt, der sich in der Nut ausdehnt und die Nut eine Abstufung 21, die in die unterhalb des Anschlags ausfüllt. Die Ringstärke ist so bemessen, daß der 20 befindliche Bohrung eingeschoben werden kann. Ring dicht in die Nut 10 einpaßt, während der Durch- 20 Diese Abstufung bildet an der Düse auch die nach messer des Ringes so gewählt wird, daß der Ring unten weisende Schulter22. Der oberhalb dieser Schulunter einen Teil der Unterfläche der Düse greift. Jeder ter vorhandene Durchmesser der Düse ist so groß, daß nach außen gerichtete Druck auf die Düse 7 wird von die Düse gleitend in die Ausbohrung 8' paßt, der Scherfestigkeit des Sprengringes 11 aufgenom- Der im Durchmesser verkleinerte Abschnitt 21 d«r men. Die Düse 7 wird also während der Verwendungs- 25 Düse 7" hat eine Umfangsnut 23. die einen so großen dauer 'des Bohrers sicher an ihrer Stelle gehalten. Abstand von der Schulter 22 hat, daß der Dichtungs- Die Düse 7 hat eine innere Profillinie 12. die eine rjng 16 genügend zusammengedrückt wird und eine stromlinienartige Verminderung des Querschnittes er- flüssigkeitssichere Dichtung bildet, wenn die Nut 23 gibt, so daß die Geschwindigkeit der Spülflüssigkeit unmittelbar unter dem Stirnende 19 des Stutzens 5 bei ihrem Durchtritt durch die Düse stark erhöht 30 liegt. Ein Sprengring 24 wird ausgedehnt und auf das wird. Es entsteht also ein hoher Druckabfall zwischen untere Ende der Düse aufgesetzt, so daß der Ring in Eintrittsseite und Austrittsseite der Düse. Dieser tije ]S[ut 23 eingreift und außerdem ein Radialabschnitt hydraulische Druckabfall erzeugt eine Kraft, die die des Ringes 24 über dem Stirnende 19 des Stutzen« 5 Düse aus der Ausbohrung 8 herausdrücken will. Dieser Hegt. Der in Fig. 4 dargestellte Aufbau arbeitet in der Kraft wird von dem Sprengring 11 entgegengewirkt. 35 gleichen Weise wie der Aufbau nach den Fig. 1 bis 3, Gleichzeitig will die Spülflüssigkeit an der Düse so daß die Düse leicht ausgewechselt werden kann, zwischen der Wand der Ausbohrung und der zylindrischen Außenfläche der Düse vorbeiströmen. Diese Sickerung wird von einer um die Düse liegenden flüssigkeitssicheren Dichtung verhindert, die beispiels- 40 weise aus einer an der Berührungsfläche zwischen Düse und der umgebenden Wand der Ausbohrung befindlichen Ringnut und aus einer in die Ringnut eingesetzten Dichtung besteht, die den gewünschten Widerstand gegen Sickern ergibt. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführung hat die Düse 7 eine Ringnut 15. in die ein Dichtungsring 16 aus verformbarem Stoff, beispielsweise Gummi, eingesetzt ist. Der Ring hat für gewöhnlich einen ovalen oder kreisförmigen Querschnitt. Die Abmessungen des Ringes sind der Ringnut 15 gegenüber so gewählt, daß der Ring nach dem Einsetzen in die Ringnut und nach dem Einschieben der Düse in die Ausbohrung 8 zusammengedrückt ist. Fig. 3 zeigt eine Abänderung zur Erzielung einer wirksamen flüssigkeitssicheren Dichtung an der Düse 7. Die zur Aufnahme des Dichtungsringes 16 bestimmte Ringnut 15' ist hierbei in dem weicheren Material des Bohrfcopfes 2 hergestellt. Die Nut beeinträchtigt nicht die Festigkeit der Düse und muß bei dieser Ausführung auch nicht in das harte Material der Düse eingearbeitet werden. Die Ausführung, der Zusammenbau und die Arbeitsweise der Düse ergeben sich aus der Beschrei- wobei gleichzeitig eine flüssigkeitssichere Dichtung um die Düse während der üblichen Verwendungsdauer erhalten wird. Mit der Erfindung ist eine für Drehbohrmeißel bestimmte auswechselbare Düse geschaffen, die infolge ihres Aufbaues leicht eingesetzt und ausgewechselt werden kann, wobei um die Düse herum eine das Durchsickern während des üblichen Arbeitens verhütende wirksame Dichtung besteht. Pa T E X T A N SPRÜCHE: bung. Das Außenende des Durchlasses 6 hat eine Ausbohrung 8, die eine von dem Ende des Durchlasses auf Abstand stehende Schulter 9 bildet. Die in der Düse angeordnete Ringnut 15 (Fig. Y) oder die in der Innenwand der Ausbohrung 8 angeordnete Ringnut 15' (Fig. 3) nimmt einen Dichtungsring 16 ge-

1. Bohrkopf für einen Drehbohrmeißel mit einem oder mehreren Flüssigkeitsdurchlässen und in dem unteren Ende jedes Durchlasses auswechselbar l>efestigter. aus verschleißfestem Material bestehender Düse, gekennzeichnet durch eine kurze, in eine Ausbohrung (8) des Durchlasses von außen einsteckbare Düse (7, T), die in der eingebauten Lage gegen Axialverschiebung in Strömuiigsrichtung durch einen am unteren Düsenrand anliegenden, in einer Ringnut (10) der Ausbohrung (8) eingesetzten Sprengring (11) gesichert ist. wobei ein Dichtungsring (16) vorgesehen ist, der in einer Ringnut (15. 15') liegt, die sich entweder am Außenumfang der Düse zwischen deren Stirnenden ader in der Ausbohrung (8) des Durchlasses (6) befindet.

2. Bohrkopf für einen Drehbohrmeißel mit einem oder mehreren Flüssigkeitsdurchlässen und in dem unteren Ende jedes Durchlasses auswechselbar Iw?- festigter, aus verschleißfestem Material bestehender Düse, gekennzeichnet durch eine kurze, in eine

Bohrung (8') des Durchlasses von innen einsteckbare Düse (7"), die in der eingebauten Lage gegen Axialverschiebung in Strömungsriohtung durch einen konisch ausgebildeten Anschlag (20) der Bohrung, an dem sie mit einer senkrecht zur Längsachse der Düse liegenden Schulter (22) anliegt, gesichert ist, wobei ein Dichtungsring (16) in dem vom konischen Anschlag und von der Schulter gebildeten Ringraum liegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaß (6) am Ansatz seiner Ausbohrung einen Anschlag (9) aufweist, gegen den sich das Stirnende der Düse (7, T) legt, das dem die Gegenfläche bildenden Sprengring (10) gegenüberliegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 279 129, 2 531 749.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen