DE1058452B - Turbinenbohrer zum Abteufen von Bohrloechern - Google Patents

Description

Die bekannten Konstruktionen der Turbinenbohrer weisen folgende wesentliche Mängel auf:

1. Zur Befestigung der Leitschaufelkränze im Gehäuse und der Laufschaufelkränze auf der Welle sind bei den bekannten Turbinenbohrern erhebliche Axialkräfte erforderlich. Zur Aufnahme dieser Kräfte müssen in dem Ringkanal zwischen dem Gehäuse und der Welle feste Einsätze verteilt angeordnet werden, die imstande sind, die erheblichen dynamischen Belastungen ohne Gefahr einer Stauchung aufzunehmen.

Die Seitenfläche (,Stärke) dieser Einsätze nimmt einen bedeutenden Teil des wirksamen Querschnittes des erwähnten Ringkanals in Anspruch. So beträgt bei den bekannten Typen der Turbinenbohrer mit Axialturbine die Stärke des Einsatzes bei den Leitschaufelkränzen 5 bis 7,5 mm und bei den Laufschaufelkränzen 7,5 bis 10 mm.

2. Die intensiven dynamischen Belastungen, die beim Bohren in harten Formationen auf den Turbinenbohrer übertragen werden, führen zum Nachlassen der Spannung im gespannten System der Turbine. Die Leit- und Laufschaufelkränze beginnen sich zu verdrehen, so daß die gesamte Turbine aus dem Lot gerät.

3. Die Notwendigkeit, wesentliche Montagekräfte etwa gemäß Ziffer 1 aufnehmen zu müssen, macht es erforderlich, Leit- und Laufschaufelkränze aus Stahl zu verwenden, was ihren Preis wesentlich erhöht.

4. Für die Befestigung der Turbine ist Zylindergewinde zu verwenden, welches jedoch für die Aufnähme von dynamischen Belastungen schlecht geeignet ist.

Das Ziel der erfindungsgemäßen Vervollkommnung ist es, die aufgezeigten Mängel durch Änderung der Art der Befestigung der Leitschaufelkränze im Gehäuse und der Laufschaufelkränze an der Welle sowie durch den Ersatz des kostspieligen Stahlgusses der Turbinen durch Kunststoffe, Gummi oder andere billige Stoffe zu beheben.

Die vorgeschlagene Konstruktion des Turbinenbohrers ist als Ausführungsform in Fig. 1 dargestellt. In dem Turbinenbohrer gemäß Fig. 1 sind die Leitschaufelkränze 2 der Turbine unmittelbar im Gehäuse 3 des Turbinenbohrers befestigt, die Laufschaufelkränze 1 an der Welle 4. Die genannten Befestigungen werden bzw. die Montage der Turbine wird auf folgende Weise ausgeführt:

Auf die Welle 4 werden die heißgemachten Laufschaufelkränze 1 der Turbine aufgesetzt. Zwischen diesen werden die Leitschaufelkränze 2 frei angeordnet. Der Abstand zwischen den Laufschaufelkränzen wird mittels Schablonen eingestellt. Auf die auf diese Weise auf der Welle zusammengesetzte Turbine wird das heißgemachte Gehäuse 3 aufge-Turbinenbohrer
zum Abteufen von Bohrlöchern

Anmelder:
Rolen Joannessjan, Moissej Gußman,
Georgij Lubimow und Boris Malkin,
Moskau

Vertreter: Dipl.-Chem. L. Zellentin, Patentanwalt,
Ludwigshafen/Rhein, Jägerstr. 30

Rolen Joannessj an, Moissej Gußman,
Georgij Lubimow und Boris Malkin, Moskau,
sind als Erfinder genannt worden

zogen. Durch Abkühlen des Gehäuses drücken sich die Leitschaufelkränze in das Gehäuse ein. Der Axialabstand zwischen den Leit- und Laufschaufelkränzen wird durch entsprechende Einregulierung des axialen Drucklagers eingestellt. Das beschriebene Schema des Verbindens der Laufschaufelkränze der Turbine mit deren Welle und der Leitschaufelkränze mit dem Gehäuse mittels Heißaufsetzen ist nur eine Ausführungsform der verschiedenen Verbindungsmöglichkeiten, die bei der Herstellung der Turbinenbohrer verwendet werden kann. So ist es auch möglich, Kitte, verschiedene Arten von Zementmischungen sowie auch die Korrosion der zu vereinigenden Flächen hier anzuwenden.

Für die Herstellung von Turbinenbohrern können nicht nur Schaufelkränze aus Metall (Stahl), sondern auch solche aus Kunststoffen, Gummi und anderen Nichtmetallen (Fig. 2) verwendet werden. In diesem Falle werden die Schaufeln auf beiden Enden mit Reifen versehen, und zwar sowohl die Leitschaufelkränze 2 als auch die Laufschaufelkränze 1.

Die Turbinenbohrer der beschriebenen Bauweise können sowohl aus einer einzigen Sektion als auch aus vielen Sektionen bestehen. Im zweiten Falle weist der obere Teil der Verbindungswelle (Fig. 1) einen Kegel zur Verbindung mit der nachfolgenden Sektion auf. Das die axialen Belastungen aufnehmende Drucklager als Knotenpunkt des Turbinenbohrers liegt im unteren Teil des Turbinenbohrers. Alle Verbindungsgewinde zur Befestigung von Details des Drucklagers sind kegelförmig gestaltet. Der mittlere

ana 529/75

Claims (2)

berechnete Durchmesser der Turbine bei den Ausführungsformen des Turbinenbohrers gemäß Fig. 1 und 2 wird wesentlich vergrößert, die Herstellungskosten werden verringert. Die Lebensdauer des Turbinenbohrers wird infolge der Beseitigung der Gefahr für eine Erschlaffung des Systems vergrößert. Patentansprüche:

1. Turbinenbohrer zum Abteufen von Bohrlöchern, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Vergrößerung des mittleren berechneten Durchmessers des Durchfluß teils der Turbine die Leitschaufelkränze der Turbine unmittelbar an

deren Gehäuse und die Laufschaufelkränze unmittelbar an der Welle unlösbar verbunden sind, z. B. durch Heiß- oder Kaltaufsetzen, Verkitten, Ausnutzen der Korrosion der Metallteile.

2. Turbinenbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schaufelkränzen der Turbine aus Nichtmetall, z. B. aus Kunststoffen, Gummi, die Schaufelkränze mit dem Gehäuse bzw. mit der Welle, vorzugsweise durch Ausnutzen der quellenden Eigenschaften des Nichtmetalls, unlösbar verbunden sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 924 560.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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