DE1039006B

DE1039006B - Kernfangvorrichtung fuer Tiefbohrwerkzeuge

Info

Publication number: DE1039006B
Application number: DEH22136A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Helmut Huegel
Original assignee: HELMUT HUEGEL DR ING
Current assignee: HELMUT HUEGEL DR ING
Priority date: 1954-11-17
Filing date: 1954-11-17
Publication date: 1958-09-18

Description

DEUTSCHES

Es sind für Tiefbohrwerkzeuge verschiedene Kernfangvorrichtungen bekannt, bei denen der Kern nach beendetem Freibohren (Kernen) zu Beginn des Hochziehens des Kernrohres mittels als Klappen oder Keile ausgebildeter Fangglieder festgehalten werden soll. Dieses Festhalten oder sogenannte Fangen erfolgt mit den am oberen Ende zugeschärften und am unteren Ende gelenkig gelagerten Klappen durch Einwärtsschwenken, während mit den Keilen durch Abwärtsschieben in einem entsprechend keilförmigen Gehäuse eine Klemmwirkung erreicht wird.

Im Zusammenhang damit werden bisher vielfach Federn verwendet, welche einerseits die Wirksamkeit der betreffenden Fangglieder zu gegebener Zeit unterstützen, andererseits aber auch schon vorher eine unerwünschte, zusätzliche Reibung gegenüber dem im Kernrohr aufsteigenden Kern verursachen, so daß dieser, insbesondere bei weichem Gebirge, gestaucht oder sonstwie beschädigt werden kann. Bei hartem Gebirge dagegen genügt der Reibungsdruck mit Hilfe der Schleiffedern zuweilen nicht zum sicheren Fangen des Kernes, so daß dieser ganz oder teilweise aus dem hochgezogenen Kernrohr wieder hinausgleitet und verlorengeht.

Ferner hat man an eine Zwangsbetätigung der Fangglieder durch Stößel gedacht, die bei einer zu gegebener Zeit ausgelösten Relativbewegung des zu ihrer Halterung dienenden Innenrohres entgegen einer Federkraft verschoben werden. Dabei kann zwar voraussichtlich ein sichereres Fangen des abgebohrten Kernes erreicht werden, der Kerndurchmesser ist aber durch den zur Anordnung der Stößel und ihrer ebenfalls an einem Einbauteil vorgesehenen Widerlager erforderlichen Abstand zwischen dem Kernrohr und dem Bohrgestänge verhältnismäßig klein gegenüber dem Bohrlochdurchmesser.

Ferner ergeben sich durch die ungleichen Innendurchmesser des Kernfängergehäuses und des nach oben hin anschließenden Kernrohres ungünstige Erweiterungen und Verengungen im Bereich des Kerndurchganges, die insbesondere im weichen Gebirge zu den schon erwähnten Aufstauchungen und Deformierungen des Kernes führen können. Im übrigen stellen derartige Vorrichtungen mit federbelasteten Stößeln an unzugänglicher Stelle nicht nur sehr hohe Anforderungen bezüglich einer einwandfreien Montage, sondern sie geben wegen ihrer umständlichen Bauart auch keine Gewähr bezüglich der erwünschten Betriebssicherheit; sie sind deshalb wahrscheinlich auch niemals praktisch ausgeführt worden.

Um nun, ausgehend von der Anordnung solcher Stößel zum Betätigen der Fangglieder, auch die in diesem Zusammenhang bisher noch vorhandenen Mängel zu beseitigen, besteht die Erfindung unter Be-Kernf ätzvorrichtung
für Tiefbohrwerkzeuge

Anmelder:

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

Vertreter: Dr. H. Vygen, Rechtsanwalt,
Oberhausen (RhId.), Lipperfeld 1

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

rücksichtigung des im allgemeinen ohnehin üblichen Ausfahrens des ganzen Bohrgestänges nach dem Abbohren und Fangen eines Kernes darin, daß ein ringförmiger Ansatz an der Innenseite des hohlen Bohrgestänges oder die Unterseite eines zu diesem gehörenden Verbindungsstückes, welche die Einbauteile mit einem schmalen, nur zum Durchtritt der Spülflüssigkeit benötigten Ringspalt umgeben, als oberer Anschlag für die beim Hochziehen des Kernrohres und des Gehäuses der Fangglieder mitgenommenen Stößel dient. Bei Verwendung von längs verschiebbaren Fangkeilen sind diese zweckmäßig in ihrer oberen Ausgangsstellung zunächst durch Scherstifte gesichert. Bei Verwendung von ebenfalls an sich bekannten Fangklappen können die Stößel mit ihrem unteren, keilförmig zugespitzten Ende einem entsprechend zugespitzten Ende der schwenkbar gelagerten Klappen gegenüberliegen.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt; es zeigt

Fig. 1 das untere Ende eines Kernbohrers mit Fangkeilen im Längsschnitt,

Fig. 2 bis 5 vier zugehörige Querschnitte,

Fig. 6 das untere Ende eines Kernbohrers mit Fangklappen im Längsschnitt und

Fig. 7 bis 9 drei zugehörige Querschnitte.

Bei der ersten Ausführung (Fig. 1 bis 5) ist in dem untersten Teil 1 des Bohrgestänges, der am oberen Ende durch ein Verbindungsstück 2 mit den darüber befindlichen Gestängeteilen zusammenhängt und am unteren Ende an dem als Rollenbohrer ausgebildeten Bohrkopf 3 befestigt ist, das Fangkeilgehäuse 4 angeordnet. Dieses Gehäuse ist durch eine Schraubverbindung am Kernrohr 5 aufgehängt und auf der Innenseite an drei über den Umfang verteilten Stellen

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Claims

mit kegelförmigen Flächen versehen, dessen Keilstücke 6 mit entsprechender Außenfläche und gerillter Innenfläche zugeordnet sind. Zwischen den Keilstücken liegen an dem Gehäuse 4 befestigte Halte- und Führungsstücke 7.

Zum zwangläufigen Verschieben der zunächst in ihrer oberen Ausgangslage durch Scherstifte 8 gesicherten Keilstücke 6 sind in entsprechender Verteilung über den Umfang Stößel 9 zwischen dem Gehäuse 4 und dem Kernrohr 5 verschiebbar angeordnet. Beim Hochziehen des Kernrohres und des an diesem hängenden Fangkeilgehäuses — diese Maßnahme erfolgt in an sich bekannter Weise zu einem beliebig gewählten Zeitpunkt durch Auslösen der Verriegelung einer vorgespannten starken Feder — werden die mit ihrem unteren Ende die Keilstücke 6 berührenden Stößel etwas mitgenommen, bis sie mit ihrem oberen Ende zum Anschlag gegen die untere Stirnfläche des Verbindungsstückes 2 kommen. Von dann ab üben die Stößel einen axialen Druck auf die Keilstücke aus, wodurch dieselben weiter in ihr Gehäuse hineingeschoben und entsprechend der keilförmigen Führung zugleich in zunehmendem Maße fest gegen den Kern gepreßt werden, bis dieser abreißt.

Bei der zweiten Ausführung (Fig. 6 bis 9) hängt der unterste Teil 10 des Bohrgestänges am oberen Ende wieder über ein Verbindungsstück 11 mit den darüber befindlichen Gestängeteilen zusammen, während er am unteren Ende mit flügelartigen Bohrschneiden 12 versehen ist. In diesem Gestängeteil ist ein Fangklappengehäuse 13 angeordnet, das durch Schraubverbindung am Kernrohr 14 ausgehängt ist und auf der Innenseite an drei über den Umfang verteilten Stellen gelenkig gelagerte Klappen 15 enthält.

Zum zwangläufigen Einwärtsschwenken der zunächst in der dargestellten Lage mit dem inneren Kernrohrdurchmesser fluchtenden Klappen sind auch hier wieder in entsprechender Verteilung über den Umfang Stößel 16 zwischen dem Gehäuse 13 und dem Kernrohr 14 verschiebbar angeordnet. Beim Hochziehen des Kernrohres und des an diesem hängenden Fangklappengehäuses werden die mit ihrem unteren, abgeschrägten Ende hinter die auf ihrer Außenseite entsprechend ausgebildeten Klappen greifenden Stößel etwas mitgenommen, bis sie mit ihrem oberen Ende zum Anschlag gegen die untere Stirnfläche des Verbindungsstückes 11 kommen. Von dann ab üben die Stößel einen Druck auf die Fangklappen aus, wodurch dieselben mit ihren zugeschärften oberen Enden einwärts geschwenkt und in zunehmendem Maße fest gegen den Kern gepreßt werden, bis dieser abreißt.

ΡλΤΕΧΤΛ NSI¹Ht! I! [ΓΙ. Kernfangvorrichtung mit Fanggliedern in einem am unteren Ende des Kernrohres befestigten Gehäuse, wobei zum Betätigen der Fangglieder Stößel zwischen dem Gehäuse der Fangglieder und dem Kernrohr oder einem dieses umgebenden Schutzrohr an mehreren über den Rohrumfang verteilten Stellen in begrenztem Ausmaß längs verschiebbar angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiger Ansatz an der Innenseite des hohlen Bohrgestänges (1,10) oder die Unterseite eines zu diesem gehörenden Verbindungsstückes (2,11), welches die Einbauteile mit einem schmalen, nur zum Durchtritt der Spül· flüssigkeit benötigten Ringspalt umgeben, als oberer Anschlag für die beim Hochziehen des Kernrohres (5,14) und des Gehäuses (4,13) der Fangglieder (6, 15) mitgenommenen Stößel (9, 16) dient.
2. Kernfangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Stößel (9) in an sich bekannter Weise verschobene Fangkeile (6) in ihrer oberen Ausgangsstellung zunächst durch Scherstifte (S) gesichert sind.
3. Kernfangvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stößel (16) mit ihrem unteren, keilförmig zugespitzten Ende einem entsprechend zugespitzten Ende von in an sich bekannter Weise schwenkbar gelagerten Fangklappen (15) gegenüberliegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 019 176.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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