DE1239642B

DE1239642B - Extension drill

Info

Publication number: DE1239642B
Application number: DEJ30086A
Authority: DE
Inventors: Wladimir Tiraspolsky; Guy Baron; Andre Castela
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1965-02-19
Filing date: 1966-02-17
Publication date: 1967-05-03
Also published as: NL6602119A; US3400773A; FR1468681A; AT258830B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

E 21bE 21b

Deutsche Kl.: 5 a - 9/22German class: 5 a - 9/22

Nummer: 1239Number: 1239

Aktenzeichen: J 30086 VI a/5 aFile number: J 30086 VI a / 5 a

Anmeldetag: 17. Februar 1966 Filing date: February 17, 1966

Auslegetag: 3. Mai 1967Open date: May 3, 1967

Anmelder:Applicant:

Institut Frangais de Petrole, des Carburants et Lubrifiants, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine (Frankreich) Vertreter:Institut Frangais de Petrole, des Carburants et Lubrifiants, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine (France) Representative:

Dr. E. Wiegand, Dipl.-Ing. W. Niemann, Dr. M. Kohler und Dipl.-Ing. C. Gernhardt, Patentanwälte, Hamburg 50, Königstr.Dr. E. Wiegand, Dipl.-Ing. W. Niemann, Dr. M. Kohler and Dipl.-Ing. C. Gernhardt, Patent Attorneys, Hamburg 50, Königstr.

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Wladimir Tiraspolsky, Issy-les-Moulineaux, Seine; Guy Baron, Colombes, Seine; Andre Castela, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine (Frankreich)Vladimir Tiraspolsky, Issy-les-Moulineaux, Seine; Guy Baron, Colombes, Seine; Andre Castela, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine (France)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 19. Februar 1965 (6404)France of February 19, 1965 (6404)

Die Erfindung bezieht sich auf einen Erweiterungs- Erweiterungsbohrer
bohrer zum Ausbohren eines in das Gestein gebohrten Loches, welcher insbesondere für eine Bohr- The invention relates to an extension drill
drill for drilling out a hole drilled in the rock, which is particularly useful for drilling

einrichtung geeignet ist, bei der ein biegsames Rohr verwendet wird, an dem ein einen Bohrer antreibender Bohrmotor aufgehängt ist.device is suitable in which a flexible tube is used on which a drill driving Drill motor is suspended.

Das Erweitern eines Gesteinsbohrloches erfolgt allgemein entweder im Verlauf des Bohrens zwischen zwei Bohrabschnitten oder am Ende der Bohrvorgänge vor dem Einführen einer Verrohrung.The widening of a rock borehole is generally done either in the course of drilling between two sections of drilling or at the end of drilling operations prior to the insertion of casing.

Die bekannten Erweiterungsbohrer weisen meistens einen an das untere Ende des beim Drehbohren verwendeten, aus starren Rohren zusammengesetzten Gestänges ankuppelbaren Grundkörper mit einer bestimmten Anzahl von mit Schneid- oder Reibelementen bestückten radartigen Scheiben auf, die in am Umfang des Körpers des Erweiterungsbohrers ausgebildeten Ausnehmungen angeordnet und um Achsen drehbar sind, die parallel zur Achse des Körpers verlaufen oder, was häufiger der Fall ist, gegen die Achse des Körpers geneigt sind (sogenannte Räumer).The known extension drills usually have a on the lower end of the used in rotary drilling, Linkage composed of rigid pipes can be coupled to a basic body with a specific Number of wheel-like disks equipped with cutting or friction elements, which in arranged on the circumference of the body of the extension drill formed recesses and around Axes are rotatable that are parallel to the axis of the body or, more often, are inclined against the axis of the body (so-called reamer).

Die Drehachsen dieser radartigen Scheiben sind
auf Gleitlagern abgestützt, und der Durchmesser der
Scheiben liegt allgemein in der Größenordnung eines 25
Drittels desjenigen des Körpers des Erweiterungsbohrers. 2 The axes of rotation of these wheel-like discs are
supported on plain bearings, and the diameter of the
Slices is generally on the order of a 25th
Third of that of the body of the enlargement drill. 2

Die Verbindimg eines Erweiterungsbohrers dieserThe connection of an extension drill of this

Art mit dem Rotor eines Bohnnotors, dessen Dreh- Eine interessantere Lösung besteht darin, radartigeKind with the rotor of a bean motor, whose rotary A more interesting solution is to be wheel-like

zahl in der Größenordnung von 1000 bis 1500 U/min 30 Scheiben zu verwenden, die den Grundkörper des liegt, würde somit zu Scheibendrehgeschwindigkeiten Bohrwerkzeugs in verschiedenen Höhen umgeben zwischen 3000 und 4500 U/min fuhren, die für eine und auf Rollagern um mit dem Körper des Bohr-Abstützung auf Gleitlagern unzulässig sein würden. Werkzeugs fest verbundene Naben drehbar sind undnumber in the order of 1000 to 1500 rpm to use 30 disks that form the basic body of the would therefore surround the drilling tool at different heights at disk rotation speeds between 3000 and 4500 rpm that drive for and on roller bearings to support the body of the drill would be inadmissible on plain bearings. Tool firmly connected hubs are rotatable and

Ferner ist es zufolge des geringen Durchmessers von denen jede Scheibe zusammen mit der zugehörider in den bekannten Bohrwerkzeugen für die rad- 35 gen Nabe ein Bohrorgan bildet, und ferner einen artigen Scheiben vorbehaltenen Ausnehmungen sehr Aufbau herzustellen, in welchem die Naben der verschwierig, die Drehachsen dieser Scheiben auf ge- schiedenen radartigen Scheiben mit Bezug auf die eigneten Rollagern abzustützen, deren Schmierung Achse des Aufbaus etwas exzentrisch angeordnet außerdem schwierig durchzuführen wäre. sind, wobei die Achsen von wenigstens zwei NabenIt is also due to the small diameter of which each disc is associated with the associated one in the known drilling tools for the wheel hub 35 forms a drilling member, and also one like disks reserved recesses to produce very structure in which the hubs of the obscure, the axes of rotation of these disks on different wheel-like disks with reference to the suitable roller bearings, whose lubrication axis of the superstructure is arranged somewhat eccentrically also would be difficult to do. are, with the axes of at least two hubs

Eine Lösung des betrachteten Problems würde 40 in Bezug aufeinander winklig verschoben sind und darin bestehen, ein Bohrwerkzeug zu verwenden, das sämtliche Naben vorzugsweise in gleichen Winkelmit dem Grundkörper des Werkzeugs fest verbundene Intervallen um die Achse des Körpers des Bohr-Flügel aufweist, jedoch müßte dann der Grundkörper Werkzeugs verteilt sind, um die Berührungsstellen der mit einem Drehmoment angetrieben werden, das Scheiben mit der Wandung des Bohrloches gleichwesentlich höher als dasjenige ist, welches von dem 45 mäßig zu verteilen. Die radartigen Scheiben rollen biegsamen Bohrrohr aufgenommen werden kann, dann auf der Bohrlochwandung mit der Drehaußer vielleicht unter günstigen Gesteinsbedingungen geschwindigkeit des Bohrwerkzeugs,
und unter der Voraussetzung, daß die Berührungs- Das Problem eines starren Nabenaufbaues, welcherA solution to the problem under consideration would be to use a boring tool with all of the hubs, preferably at equal angular intervals with the body of the tool, about the axis of the body of the boring wing, but would have to the main body of the tool are distributed around the points of contact which are driven with a torque that the disks with the wall of the borehole are substantially higher than that which is moderately distributed by the 45. The wheel-like disks roll flexible drill pipe can be picked up, then on the borehole wall with the rotary speed of the drilling tool, except perhaps under favorable rock conditions,
and provided that the contact The problem of a rigid hub structure, which

stellen der Räumer mit der Wandung des Bohrloches die vorstehend genannten Merkmale besitzt, ist derart verteilt sind und ihre Spülung derart bemessen 50 jedoch sehr schwierig zu lösen,
wird, daß das erforderliche Drehmoment auf ein Man kann daran denken, einen solchen starren Minimum herabgesetzt wird. Nabenaufbau zu verwirklichen, indem man die Nabenset the reamer with the wall of the borehole has the features mentioned above, is distributed in such a way and its flushing dimensioned in such a way 50 is very difficult to solve, however,
It can be thought that the required torque is reduced to such a rigid minimum. Realize hub construction by removing the hubs

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der aufeinanderfolgenden Bohrorgane miteinander durch Verbindungsringe vereinigt, mit denen die Naben verschraubt sind, jedoch ist es sehr schwierig, auf diese Weise eine richtige Relativwinkellage der Achsen der Naben um die Achse des Körpers des Bohrwerkzeugs zu erreichen.of the successive drilling organs united by connecting rings with which the The hubs are bolted, however, it is very difficult to obtain a correct relative angular position in this way Axes of the hubs to reach the axis of the body of the drilling tool.

Eine andere Lösung besteht darin, einen Bohrwerkzeuggrundkörper herzustellen, auf welchem exzentrische Naben angeordnet sind, um die sich radartige Räumerscheiben mit zu dem Grundkörper parallelen Achsen drehen, wobei die Naben mit dem Grundkörper zwecks Drehung mit ihm fest verbunden sind, und zwar entweder durch Verkeilen der Naben oder durch Verwendung eines Grundkörpers mit polygonalem Querschnitt.Another solution is to produce a drilling tool body on which eccentric Hubs are arranged around the wheel-like reamer disks parallel to the base body Rotate axles, the hubs firmly connected to the base body for the purpose of rotation with it are, either by wedging the hubs or by using a base body with polygonal cross-section.

Will man eine der vorgenannten Lösungen anwenden, dann muß jedoch ein Bohrgestänge vorgesehen werden, welches einen ausreichend großen Querschnitt für die Übertragung eines hohen Drehmoments auf die Bohrorgane aufweist.If one of the above solutions is to be used, however, a drill pipe must be provided which has a sufficiently large cross-section for the transmission of a high torque having on the drilling organs.

Zweck der Erfindung ist, eine Ausführung mit einem starren Aufbau von Bohrorganen zu schaffen, bei dem die Übertragung des Drehmoments auf die Bohrorgane über den Aufbau selbst gewährleistet wird, der unmittelbar mit der Ausgangswelle des Bohrmotors verbunden ist.The purpose of the invention is to create an embodiment with a rigid structure of drilling organs, in which the transmission of the torque to the drilling elements is ensured via the structure itself which is directly connected to the output shaft of the drill motor.

Gemäß der Erfindung zeichnet sich ein Bohrwerkzeug dadurch aus, daß die Naben der jeweils aus einer radartigen Scheibe und einer Nabe bestehenden Erweiterungsbohrorgane des Werkzeugs, deren jede mit einem zentralen Durchgang zum Durchlassen des Grundkörpers des Werkzeugs versehen ist, miteinander durch Ringe verbunden sind, die ebenfalls jeweils einen Durchgang zum Durchlassen des Grundkörpers aufweisen und die sich mit jeder benachbarten Nabe durch ein Paar doppelter zylindrischer Schultern zusammenschachteln, welche in Bezug aufeinander exzentrisch angeordnet sind und jeweils von einem vorspringenden und einem mit ihm zusammenwirkenden vertieften Schulterpaar gebildet sind, daß weiterhin die Naben der Erweiterungsbohrorgane und die Verbindungsringe zu einem Stapel zusammengefügt sind, der einen inneren Durchgang aufweist, welcher den Grundkörper mit geringem Spiel aufnimmt, daß die Anordnung der Verbindungsschultern derart ist, daß nach Aufbringen des Stapels auf den Grundkörper die Paare von Schultern in wenigstens zwei mit Bezug auf die Achse des Körpers verschiedenen Winkelstellungen exzentrisch liegen und gegen die Grundkörperachse geneigt sind und dadurch jedes Außereingrifftreten der Schulterelemente zufolge des dem Körper in dem inneren Durchgang des Stapels belassenen geringen Spiels verhindern, und daß der Stapel an seinem einen Ende mit dem Kopf des Grundkörpers des Bohrwerkzeugs verbunden ist, um sich mit dem Kopf zu drehen, der das Antriebsmoment unmittelbar auf den Stapel überträgt.According to the invention, a drilling tool is characterized in that the hubs each consist of one wheel-like disc and a hub existing extension drilling members of the tool, each of which is provided with a central passage for the passage of the main body of the tool, with each other are connected by rings, which also each have a passage for the passage of the base body and which are connected to each adjacent hub by a pair of double cylindrical Nest shoulders eccentrically with respect to each other and each from a protruding and a cooperating with it recessed shoulder pair are formed that furthermore, the hubs of the extension drilling elements and the connecting rings are assembled into a stack are, which has an inner passage, which receives the base body with little play, that the arrangement of the connecting shoulders is such that after placing the stack on the Basic body the pairs of shoulders in at least two different with respect to the axis of the body Angular positions are eccentric and are inclined to the base body axis and thereby any disengagement of the shoulder elements will result in the body in the internal passage Prevent the stack left small play, and that the stack at one end with the Head of the main body of the drilling tool is connected to rotate with the head that the Transmits drive torque directly to the stack.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing using an exemplary embodiment.

F i g. 1 ist eine schematische Längsschnittansicht eines Bohrwerkzeugs gemäß der Erfindung;F i g. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a drilling tool according to the invention;

F i g. 1 a, 1 b und 1 c sind rechtwinklig zur Achse x-y des Grundkörpers verlaufende Querschnitte nach der Linie a-a bzw. b-b und c-c der Fi g. 1;F i g. 1 a, 1 b and 1 c are cross sections running at right angles to the xy axis of the base body along the line aa and bb and cc of FIG. 1;

Fig. 2 gibt die Nabe eines Erweiterungsbohrorgans in einem verkleinerten Maßstab in bezug auf die in den nachfolgenden Figuren dargestellten Teile wieder;Fig. 2 depicts the hub of an extension drilling organ on a reduced scale with respect to the parts shown in the following figures again;

Fig. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen den oberen Endring, welcher die Nabe des oberen Erweiterungsbohrorgans mit dem Kopf des Grundkörpers verbindet, wobei F i g. 3 a eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt nach der Linie a-a der Fig.3b, Fig.3b einen Schnitt nach der Linie b-b der F i g. 3 a, F i g. 3 c eine Draufsicht und F i g. 3 d eine Unteransicht darstellt;3a, 3b, 3c and 3d show the upper end ring which connects the hub of the upper extension drilling organ to the head of the base body, where F i g. 3 a is a side view, partly in section along the line aa of FIG. 3b, FIG. 3b is a section along the line bb of FIG. 3 a, F i g. 3 c is a plan view and FIG. 3 d shows a bottom view;

Fig. 4a, 4b, 4c und 4d sind entsprechende Ansichten der Zwischenringe, welche die nachfolgenden Bohrorgane miteinander verbinden, undFigures 4a, 4b, 4c and 4d are corresponding views the intermediate rings which connect the subsequent drilling organs to one another, and

Fig. 5a, 5b und 5c zeigen den unteren Endring des Bohrwerkzeugs.Figures 5a, 5b and 5c show the lower end ring of the drilling tool.

Bei dem in F i g. 1 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der obere Teil oder Kopf 1 des Bohrwerkzeugs gemäß der Erfindung durch ein konisches Gewinde 2 mit einem Zwischenstück 3 verbunden, das seinerseits mit der Ausgangswelle des Rotors eines Bohrmotors verbunden ist, welcher am unteren Ende eines (nicht dargestellten) biegsamen Bohrrohres angeordnet ist, das von der Oberfläche aus in ein in das Gestein gebohrtes Loch 41 absenkbar ist. Der untere Teil des Stators des Bohrmotors ist mit 4 bezeichnet.In the case of the one shown in FIG. 1 shown embodiment is the upper part or head 1 of the drilling tool connected according to the invention by a conical thread 2 with an intermediate piece 3, which in turn is connected to the output shaft of the rotor of a drilling motor, which at the lower End of a (not shown) flexible drill pipe is arranged, which from the surface in a hole 41 drilled in the rock can be lowered. The lower part of the stator of the drill motor is with 4 designated.

Das Bohrwerkzeug weist einen mit dem Kopf 1 einstückig ausgebildeten zylindrischen Grundkörper 5 auf, der eine Verlängerung des Kopfes des Bohrwerkzeugs bildet. Auf diesem Grundkörper 5 ist ein Stapel von Erweiterungsbohrorganen angeordnet, der, beginnend von dem Kopf 1, aus den nachfolgend aufgeführten Teilen zusammengesetzt ist:The drilling tool has a cylindrical base body 5 formed in one piece with the head 1 on, which forms an extension of the head of the drilling tool. On this base body 5 is a Stack of extension drilling organs arranged, starting from the head 1, from the following is composed of the parts listed:

1. einem oberen Verbindungsring 6, dessen Achse mit der Achse x-y des Grundkörpers 5 zusammenfällt und der einen zur Achse x-y koaxialen inneren Durchgang 50 aufweist (F i g. 3 a bis 3d),1. an upper connecting ring 6 whose axis coincides with the axis xy of the base body 5 and the one having the axis xy coaxial inner passage 50 (g F i. 3a to 3d)

2. einem ersten Erweiterungsbohrorgan 7, 8, dessen Achse s-t nicht mit der Achse x-y des Körpers 5 zusammenfällt (es ist, wie aus F i g. 1 a ersichtlich ist, in bezug auf diesen versetzt angeordnet und gegen ihn geneigt) und das aus einer mit einer verschleißfesten Armierung versehenen radartigen Scheibe 8 und einer Nabe 7 besteht, um welche die Scheibe 8 auf Lagern 9 drehbar ist und welche einen inneren Durchgang zum Durchlassen des Körpers 5 aufweist,2. a first extension drilling element 7, 8, the axis st of which does not coincide with the axis xy of the body 5 (it is, as can be seen from FIG a wheel-like disc 8 provided with a wear-resistant reinforcement and a hub 7 around which the disc 8 can be rotated on bearings 9 and which has an inner passage for the passage of the body 5,

3. einemZwischenverbindungsringlO, dessen Achse mit der Achse x-y des Körpers 5 zusammenfällt und der einen zur Achse x-y koaxialen inneren Durchgang 51 zum Durchlassen des Körpers 5 aufweist (Fig. 4a bis 4d),3. einemZwischenverbindungsringlO whose axis coincides with the axis xy of the body 5 and the one for the passage of the body 5 has the axis xy coaxial internal passage 51 (Fig. 4a to 4d),

4. einem zweiten Erweiterungsbohrorgan U, 12 mit der Achse ii-v, das dem ersten Bohrorgan 7, 8 ähnlich ist und gegenüber diesem um 120° in bezug auf die Achse x-y des Körpers 5 versetzt ist (Fig. Ib),4. a second extension drilling element U, 12 with the axis ii-v, which is similar to the first drilling element 7, 8 and is offset from this by 120 ° with respect to the axis xy of the body 5 (Fig. Ib),

5. einem weiteren Zwischenverbindungsring 13, dessen Achse mit der Achse x-y des Körpers 5 zusammenfällt und der mit dem Zwischenring 10 identisch ist,5. another intermediate connecting ring 13, the axis of which coincides with the axis xy of the body 5 and which is identical to the intermediate ring 10,

6. einem dritten Erweiterungsbohrorgan 14,15 mit der Achse w-2, das dem ersten und dem zweiten Bohrorgan ähnlich ist und das in bezug auf das zweite Bohrorgan 11, 12 um 120° versetzt ist (Fig. Ic), und6. a third extension drilling member 14,15 with the axis w-2, the first and the second Bohrorgan is similar and is offset with respect to the second drilling member 11, 12 by 120 ° (Fig. Ic), and

7. einem unteren Verbindungsring 16, dessen Achse mit der Achse x-y des Körpers 5 zusammen-7. a lower connecting ring 16, the axis of which coincides with the axis xy of the body 5

5 65 6

fällt und der einen entsprechenden inneren bezug auf die Ringachse x-y exzentrisch liegen und Durchgang 52 zum Durchlassen des Körpers 5 gegen diese Achse unter dem oben definiertenfalls and the one corresponding inner with respect to the ring axis xy lie eccentric and passage 52 for the passage of the body 5 against this axis below that defined above

aufweist (F i g. 5 a bis 5 c). Winkel α geneigt sind.(Fig. 5 a to 5 c). Angle α are inclined.

Durch das Eingreifen der vorspringenden SchulternBy engaging the protruding shoulders

Der Stapel wird dadurch gebildet, daß die vor- 5 der Naben der Erweiterungsbohrorgane in die ihnen stehend genannten Teile aufeinanderfolgend zu- entsprechenden vertieften Schultern der Verbindungssammengefügt sind. Zu diesem Zweck weist, wie dies ringe wird ein Stapel gebildet, in welchem die Teile aus Fig. 2 ersichtlich ist, jede der einander iden- auf Grund ihrer doppelbajonettartigen Zusammentischen Naben 7 bzw. 11, 14 der drei Erweiterungs- fügung sich in Bezug aufeinander nicht drehen bohrorgane einen inneren Durchgang 63 zum Durch- io können. Der gebildete Stapel besitzt einen inneren lassen des Körpers 5 sowie an jedem Ende zwei in Längsdurchgang, welcher den Körper 5 mit geringem Bezug aufeinander exzentrisch hegende vorspringende Spiel aufnimmt. Wenn dieser Stapel auf den Körper 5 zylindrische Schultern 17,18 bzw. 19, 20 auf, die je- aufgebracht ist, gewährleistet der Grundkörper die weils in zwei entsprechende vertiefte zylindrische Führung der Verbindungsringe.
Schultern der Verbindungsringe eingreifen (F i g. 1), 15 Auf Grund der Kombination des für den Grundwobei durch das Zusammenwirken der vorspringen- körper belassenen geringen Spiels und der den den Schultern an den Naben mit den vertieften Schul- Paaren von Doppeleingriffschultern gegebenen Neitern in den Verbindungsringen Paare von Doppel- gung können die Teile des Stapels nicht auseinandereingriffelementen gebildet werden. gehen, wenn der Körper in den Stapel eingeführtThe stack is formed in that the front of the hubs of the enlargement drilling members are joined together in the recessed shoulders of the connecting elements that correspond to each other in the named parts. For this purpose, like these rings, a stack is formed in which the parts from FIG. 2 can be seen, each of the hubs 7 and 11, 14 of the three expansion joints being identical to one another due to their double bayonet-like assembly tables can not rotate drilling elements an inner passage 63 to the Durch- io. The stack formed has an inner let of the body 5 as well as two longitudinal passages at each end, which the body 5 receives eccentric projecting play with little relation to one another. When this stack has cylindrical shoulders 17, 18 or 19, 20 on the body 5, each of which is applied, the base body ensures that the connecting rings are guided in two corresponding recessed cylindrical guides.
Shoulders of the connecting rings engage (Fig. 1), 15 Due to the combination of the small play left for the basic whereby by the interaction of the projecting bodies and the nipples given to the shoulders on the hubs with the recessed school pairs of double engagement shoulders in the connecting rings pairs of doubling the parts of the stack can not be formed apart from each other. go when the body is inserted into the pile

Die inneren vorspringenden zylindrischen Schultern 20 wird.The inner protruding cylindrical shoulders 20 will.

18 und 20 jeder Nabe haben die gleiche Achse wie Der Stapel wird mit dem Kopf 1 des Granddie Nabe, z. B. die Achse s-t für das erste Erweite- körpers 5 (der zugleich den Kopf des Bohrwerkzeugs rungsbohrorgan 7, 8. Die äußeren vorspringenden zy- bildet) in der Weise verbunden, daß keine merkliche lindrischen Schultern 17 und 18 jeder Nabe haben Übertragung des Motordrehmoments auf die Naben einen kleineren Durchmesser als die inneren Schul- 25 über den Körper selbst vorhanden ist, der einen tern 18 und 20 und besitzen Achsen, die zu der ge- wesentlich kleineren Durchmesser als der Kopf 1 hat meinsamen Achse der Schultern 18 und 20 parallel und daher nur eine geringere mechanische Festigkeit verlaufen, aber mit Bezug auf diese Achse exzentrisch besitzt,
liegen. Zu diesem Zweck weist bei der dargestellten Aus-18 and 20 of each hub have the same axis as the stack is connected to the head 1 of the Granddie hub, e.g. B. the axis st for the first expansion body 5 (which at the same time forms the head of the drilling tool rungsbohrorgan 7, 8. The outer projecting zy-) connected in such a way that no noticeable cylindrical shoulders 17 and 18 of each hub have transmission of the motor torque On the hubs there is a smaller diameter than the inner shoulder 25 over the body itself, the one tern 18 and 20 and have axes which are parallel to the substantially smaller diameter than the head 1 has the common axis of the shoulders 18 and 20 and therefore only have a lower mechanical strength, but are eccentric with respect to this axis,
lie. For this purpose, in the illustrated embodiment

Die in dem oberen Verbindungsring 6 (Fig. 3 a 30 führungsform der Kopfl zwei vorspringende zylin-The in the upper connecting ring 6 (Fig. 3a 30 guide shape of the head two protruding cylindrical

bis 3 d) ausgebildeten vertieften zylindrischen Schul- drische Schultern 59 und 60 auf (F i g. 1), derento 3 d) formed recessed cylindrical shoulders 59 and 60 (Fig. 1), their

tern 48, 49 zur Aufnahme der vorspringenden Schul- Achsen parallel zur Achse des Grundkörpers ver-tern 48, 49 to accommodate the projecting school axes parallel to the axis of the base body.

tern 17, 18 der Nabe 7 sind mit ihren Achsen gegen laufen, von denen aber wenigstens eine mit Bezug zutern 17, 18 of the hub 7 are running against their axes, but at least one of them with reference to

die Achse x-y des Verbindungsringes 6 geneigt und dieser exzentrisch liegt. Die vorspringenden Schulternthe axis xy of the connecting ring 6 is inclined and this is eccentric. The protruding shoulders

in bezug auf diese Achse exzentrisch angeordnet, 35 59, 60 wirken mit entsprechenden vertieften zylin-arranged eccentrically with respect to this axis, 35 59, 60 act with corresponding recessed cylindrical

wobei der Neigungswinkel α ζ. B. in der Größen- drischen Schultern 61, 62 zusammen, die im oberenwhere the angle of inclination α ζ. B. in the size drischen shoulders 61, 62 together, those in the upper

Ordnung von 3 bis 4° liegt. Teil des Endringes 6 ausgebildet sind (F i g. 3 b), wo-Order from 3 to 4 °. Part of the end ring 6 are formed (Fig. 3 b), where-

Der Zwischenverbindungsring 10 (F i g. 4 a bis 4 d) durch der- Stapel mit dem Kopf des GrundkörpersThe intermediate connecting ring 10 (F i g. 4 a to 4 d) through the stack with the head of the base body

weist an seinem oberen Ende zwei vertiefte Schultern verbunden ist, um sich mit ihm zu drehen. Um über-has two recessed shoulders connected at its upper end, so that it can rotate with it. To over-

53 und 54 auf (Fig. 4c), welche die am unteren 40 dies jedes Auseinandergehen der Stapelteile zufolge Ende der Nabe 7 ausgebildeten vorspringenden zy- einer relativen Längsbewegung zwischen dem Grundlindrischen Schultern 19, 20 aufnehmen und deren körper und dem Stapel zu verhindern, ist das untere Achsen mit Bezug auf die Achse x-y des Ringes 10 Ende des Stapels mit dem unteren Ende des Körpers exzentrisch liegen und ebenfalls gegen diese Achse durch eine Arretiervorrichtung verbunden.53 and 54 (Fig. 4c), which the projecting zy- a relative longitudinal movement between the basic cylindrical shoulders 19, 20 and prevent their body and the stack is formed on the lower 40 due to the end of the hub 7 that the stack parts diverge the lower axis are eccentric with respect to the axis xy of the ring 10 end of the stack with the lower end of the body and also connected to this axis by a locking device.

unter dem Winkel α geneigt sind (Fig. 4a). 45 Die Befestigung des Stapels am Grundkörperare inclined at the angle α (Fig. 4a). 45 The attachment of the stack to the base body

Die Nabe 11 des zweiten Erweiterangsbohrorgans könnte auch durch andere Mittel erfolgen, beispiels-The hub 11 of the second extension drilling organ could also be done by other means, for example

11, 12 weist an ihrem oberen Ende vorspringende weise durch eine einfache Schraub- oder Keilverbin-11, 12 has at its upper end protruding manner by a simple screw or wedge connection

zylindrische Schultern 45 und 46 auf (F i g. 1), die in dung.cylindrical shoulders 45 and 46 (Fig. 1), which in dung.

entsprechende vertiefte Schultern 55, 56 im unteren Es könnte auch an dem unteren Teil des KopfesCorresponding recessed shoulders 55, 56 in the lower It could also be on the lower part of the head

Teil des Verbindungsringes 10 (Fig. 4a) eingreifen. 50 ein Paar vorspringender Eingriffschultern verwendetEngage part of the connecting ring 10 (Fig. 4a). 50 uses a pair of protruding engagement shoulders

Die vertieften Schultern 55, 56 des Zwischenverbin- werden, die mit Bezug auf die GrundkörperachseThe recessed shoulders 55, 56 of the interconnection are those with respect to the body axis

dungsringes 10 sind in bezug auf die in seinem oberen exzentrisch liegen und gegen sie geneigt sind und diering ring 10 are eccentric with respect to lie in its upper and are inclined towards them and the

Teil ausgebildeten analogen vertieften Schultern 53, mit einem oberen Verbindungsring 6 zusammen-Partly formed analog recessed shoulders 53, together with an upper connecting ring 6

54 um einen Winkel von 120° in bezug auf die wirken, der von zwei Halbringen gebildet ist (entAchse x-y des Ringes verschoben. 55 sprechen dem Schnitt des Ringes in einer Durch-54 at an angle of 120 ° with respect to the acting, which is formed by two half-rings (displaced from the xy axis of the ring. 55 speak of the section of the ring in a diameter

Die in den Verbindungsringen 10 und 13 ausgebil- messerebene, die durch die Lagerungsachse der WelleThe knife plane formed in the connecting rings 10 and 13 through the bearing axis of the shaft

deten Durchgänge 51 haben einen Durchmesser, der hindurchgeht), wobei diese Halbringe von der Seitedeten passages 51 have a diameter that goes through), these half-rings from the side

etwas größer als derjenige des Grundkörpers 5 her derart aufzusetzen wären, daß die komplemen-slightly larger than that of the base body 5 would have to be put on in such a way that the complementary

des Bohrwerkzeugs ist. In diesen Durchgängen der tären Eingriffschultern an dem Kopf und an dem Zwischenverbindungsringe sind ferner den Körper 5 60 Ring zusammenpassen, wonach die beiden Halbringeof the drilling tool is. In these passages the tary engaging shoulders on the head and on the Intermediate connecting rings are also the body 5 60 ring to fit together, after which the two half rings

mit geringem Spiel führende Ansätze 64 vorgesehen durch irgendeine bekannte Einrichtung miteinanderlow clearance lugs 64 provided by any known means to one another

(Fig.4abis4d). verbunden werden, beispielsweise durch Verbolzen(Fig. 4 to 4d). be connected, for example by bolts

Der untere Verbindungsring 16 (Fig. 5a bis 5c) oder durch Aufschrauben einer äußeren Muffe, umThe lower connecting ring 16 (Fig. 5a to 5c) or by screwing on an outer sleeve to

besitzt an seinem oberen Ende zwei vertiefte zylin- zu verhindern, daß sich die Halbringe voneinander drische Schultern 57, 58, in welche die entsprechen- 65 trennen.has at its upper end two recessed cylindrical to prevent the half rings from each other drical shoulders 57, 58, into which the corresponding 65 separate.

den vorspringenden zylindrischen Schultern am Der Stabel wird dann, gleichgültig, welches Mittelthe protruding cylindrical shoulders on the rod will then, whatever means

unteren Ende der Nabe 14 des dritten Erweiterungs- zu seiner Befestigung am Kopf des Grundkörperslower end of the hub 14 of the third extension for its attachment to the head of the base body

bohrorgans 14, 15 eingreifen und deren Achsen in verwendet wird, axial zusammengedrückt, was zurdrilling element 14, 15 engage and their axes are used in, axially compressed, resulting in

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Übertragung des Drehmoments des Bohrmotors auf An seinem oberen Ende ist der SicherheitsspannerTransmission of the torque of the drill motor to At its upper end is the safety clamp

die den Stapel bildenden Teile durch Reibung aus- 32 einer leichten Zugkraft unterworfen, welche vonthe parts forming the stack are subjected to a slight tensile force by friction, which is exerted by

reicht, während eine Übertragung des Drehmoments einer Feder 34 erzeugt wird, die zwischen einemis enough, while a transmission of the torque of a spring 34 is generated between a

durch die außerachsigen Schulterelemente dann nur Zentrierring 35, in dem der Spanner 32 gleitbar ge-through the off-axis shoulder elements then only centering ring 35, in which the tensioner 32 is slidably

im Fall einer Lockerung des Stapels auftreten würde. 5 führt und der in einem im Kopf 1 des Bohrwerkzeugswould occur in the event of a loosening of the stack. 5 leads and the one in the head 1 of the drilling tool

Zur Herbeiführung dieser axialen Zusammen- ausgebildeten Sitz 36 aufgenommen ist, und einem drückung endigt der Körper 5 unten in einem Ge- Bund 37 zusammengedrückt ist, der sich an einer windeteil 21, welcher die Verriegelung eines die Mutter 38 abstützt, die auf das mit Gewinde veraxiale Zusammendrückung bewirkenden Zwischen- sehene obere Ende des Spanners 32 aufgeschraubt Stückes 22 mittels einer Mutter 23 gestattet, der eine io und durch einen Splint gegen Lösen gesichert ist.
Gegenmutter 24 zugeordnet ist. Auf diese Weise Im Fall eines Bruchs des Grundkörpers 5 oder wird der oben beschriebene Stapel durch Zusammen- eines Lösens seiner Muttern sinkt der Spanner 32 drücken zwischen dem Kopf 1, der mit den vorsprin- nach unten, wobei sich die Unterseite des Bundes 37 genden Schultern versehen ist, die in die vertieften auf eine im Kopf 1 des Ausbohrwerkzeugs ausgebil-Schultern des oberen Ringes 6 eingreifen, und der 15 dete Anschlagfläche 36 aufsetzt und den das Schmierein Widerlager bildenden Mutter 23 blockiert. Das mittel zuführenden Kanal teilweise absperrt, wodurch Zusammendrücken kann verstärkt werden, indem der ein Überdruck erzeugt wird, der von den Schmier-Körper 5 vor dem Blockieren der Mutter 23 und der mittelumlauf- und Meßvorrichtungen in der an der Gegenmutter 24 auf eine Temperatur von etwa Tagesoberfiäche befindlichen Anlage festgestellt wird 150° C erwärmt wird. Dies kann dadurch bewirkt 20 und der ein Alarmsignal darstellt,
werden, daß in die die Grundkörper 5 durchsetzende Der Spanner 32 hält die Verbindung der Teile des Bohrung ein Heizrohr eingeführt wird. Stapels im Fall des Bruchs des Körpers 5 aufrecht,To bring about this axially formed seat 36 is received, and a pressure ends the body 5 at the bottom in a Ge collar 37 is compressed, which is on a threaded part 21, which supports the locking of the nut 38, which is threaded on the Veraxial compression causing intermediate see the upper end of the tensioner 32 screwed on piece 22 by means of a nut 23, which is secured against loosening by a cotter pin.
Lock nut 24 is assigned. In this way, in the event of breakage of the base body 5 or the stack described above, by loosening its nuts, the tensioner 32 will press between the head 1, the shoulders protruding downwards, with the underside of the collar 37 moving is provided, which engage in the recessed on one in the head 1 of the boring tool-shoulders of the upper ring 6, and the 15 dete stop surface 36 touches down and blocks the nut 23 forming the lubricant abutment. The medium-supplying channel partially closes, whereby compression can be intensified by the overpressure is generated, which is generated by the lubricating body 5 before the blocking of the nut 23 and the medium circulation and measuring devices in the lock nut 24 to a temperature of about Daily surface located plant is determined 150 ° C is heated. This can be effected by 20 and which represents an alarm signal,
be that in which the base body 5 penetrating the tensioner 32 holds the connection of the parts of the bore, a heating tube is inserted. Stack upright in case of rupture of the body 5,

Es ist auch möglich, diese Zusammendrückung des wobei der Bund 37 zur Anlage kommt, bevor die Stapels vor dem Blockieren der Mutter 23 durch Teile des Stapels axiale Relatiwerschiebungen erfahandere Mittel herbeizuführen, beispielsweise durch 25 ren haben, die ausreicht, um ein Außereingrifftreten Verwendung einer Druckvorrichtung oder auch der Teile bewirken zu können,
durch eine Abkühlung des Stapels auf eine sehr nied- Am unteren Ende des Bohrwerkzeugs ist eine Führige Temperatur, bevor er auf den Grundkörper 5 rungs- oder Steuervorrichtung, wie z. B. ein üblicher aufgebracht wird. Kegelrollenmeißel von kleinerem Durchmesser alsIt is also possible to have this compression of the with the collar 37 coming to rest before the stack before the blocking of the nut 23 by parts of the stack undergone axial relative displacements, for example by means of which are sufficient to disengage using a pressure device or to be able to effect the parts,
by cooling the stack to a very low temperature. B. a conventional is applied. Tapered roller bits with a diameter smaller than

Die Übertragung des Drehmoments, welches den 30 das Bohrloch oder ein mit Klingen besetzter Bohr-The transmission of the torque, which the 30 the borehole or a drill bit equipped with blades

mit dem Rotor des Bohrmotors verbundenen Kopf 1 kopf, zum Führen des Bohrwerkzeugs längs derhead 1 connected to the rotor of the drilling motor, for guiding the drilling tool along the

antreibt, auf die Erweiterungsbohrorgane wird auf Achse x-y in dem Bohrloch angeordnet,drives, on the extension drilling organs is arranged on axis xy in the borehole,

diese Weise durch die Kombination der undrehbaren Diese Vorrichtung wird beispielsweise von einemthis way by combining the non-rotatable This device is for example of a

Zusammenschachtelung und einer Zusammendrük- Meißelkörper 40 gebildet, der an dem unteren Ver-Nesting and a compressing chisel body 40 formed, which is attached to the lower

kung, die für die Übertragung normaler Werte des 35 bindungsring 16 mittels eines Anschlußstückes 39Kung necessary for the transmission of normal values of the 35 binding ring 16 by means of a connector 39

Drehmoments ausreicht, gewährleistet. Diese Dreh- befestigt ist, in welches der Körper 40 eingeschraubtSufficient torque is guaranteed. This is rotatably fastened into which the body 40 is screwed

momentübertragung erfolgt über den mit dem Kopf 1 ist und welches seinerseits in den Ring 16 einge-torque is transmitted via the head 1 and which in turn enters the ring 16.

des Körpers 5 verbundenen Stapel und nicht über schraubt ist (konisches Gewinde 47). Drei konischeof the body 5 connected stack and not screwed over (conical thread 47). Three conical

den Körper selbst, der lediglich die Aufgabe hat, die Meißelrollen 42, 43, 44 sind auf an dem Körper 40the body itself, which only has the task, the chisel rollers 42, 43, 44 are on the body 40

Erweiterungsbohrorgane und ihre Verbindungsringe 40 befestigten Achsen drehbar gelagert, die mit BezugExtension drilling organs and their connecting rings 40 attached to axes rotatably mounted with reference

miteinander in Ausrichtung zu halten und deren Zu- auf die Achse des Körpers 40 geneigt sind undto keep in alignment with each other and their towards the axis of the body 40 are inclined and

sammenpressung zu ermöglichen. sich auf der Körperachse schneiden, wobei dieseto allow compression. intersect on the body axis, these

Zum Schmieren der Lager sind im Kopf 1 Kanäle, konischen Rollen die Bohrlochwandung nicht be-For lubricating the bearings, there are 1 channels in the head, conical rollers, the borehole wall is not

wie sie in Fig. 1 bei 25 und 26 angedeutet sind, in rühren.as indicated in Fig. 1 at 25 and 26, stir in.

den Naben der Bohrorgane radiale Kanäle, wie sie 45 Wenn der Kopf 1 von dem Bohrmotor gedrehtthe hubs of the drilling organs radial channels as they are 45 when the head 1 is rotated by the drilling motor

bei 27 und 28 angedeutet sind, und in den Verbin- wird, rollen die radarartigen Scheiben 8, 12 und 14are indicated at 27 and 28, and in the connection, the radar-like disks 8, 12 and 14 roll

dungsringen Kanäle, wie sie bei 29, 30 und 31 ange- der Erweiterungsbohrorgane auf der Bohrlochwan-ring rings channels, as they are at 29, 30 and 31 other extension drilling organs on the borehole wall

deutet sind, ausgebildet. dung mit der Drehgeschwindigkeit des Werkzeugs,are trained. with the speed of rotation of the tool,

Es wird ein Umlauf eines Schmiermittels erzeugt, und ihre Umfangsteile arbeiten wie die AngriffszähneA circulation of a lubricant is created and their peripheral parts work like the attack teeth

das von der Oberfläche aus in das biegsame Bohr- 50 eines Dreifachkonus. Die Linien ihrer Berührung mitthat from the surface into the flexible drilling 50 of a triple cone. The lines of her contact with

rohr eingeführt wird, welches das Bohrwerkzeug ge- der Bohrlochwandung sind paarweise unter einempipe is inserted, which the drilling tool ge the borehole wall are in pairs under one

maß der Erfindung trägt. Das Schmiermittel strömt Winkel von 120° um die Achse x-y herum versetztmeasure of the invention carries. The lubricant flows at an angle of 120 ° around the axis x-y

durch einen axialen Kanal des Stators des Antriebs- (Fig. la, Ib und Ic).through an axial channel of the stator of the drive (Fig. La, Ib and Ic).

motors hindurch und gewährleistet die Schmierung Den radartigen Scheiben wird vorzugsweise einmotor through and ensures lubrication. The wheel-like disks are preferably a

der Lager, indem es durch die obengenannten Kanäle 55 tonnenförmiges Profil in einem in einer axialenthe bearing by moving it through the aforementioned channels 55 in a barrel-shaped profile in an axial

der Stapelteile gemäß den in F i g. 1 eingezeichneten Ebene verlaufenden Schnitt gegeben, wie dies bei derthe stack parts according to the in F i g. 1 given plane running section, as in the

Pfeilen hindurchgeht. dargestellten Ausführungsform der Fall ist.Arrows going through it. illustrated embodiment is the case.

Es ist ein Sicherungsspanner in Form einer Stange Die radartigen Scheiben weisen an ihrem Umfang 32 vorgesehen, der ermöglicht, daß der Stapel im eine von schneidend oder abreibend wirkenden EIe-FaIl des Bruchs des Grundkörpers 5 oder des Lösens 60 menten gebildete Armierung auf, die dazu bestimmt seiner Blockierungsschrauben axial zusammengehal- ist, das Gestein anzugreifen. Diese Armierung kann ten wird. Dieser Sicherungsspanner erstreckt sich aus Karbidzähnen oder -plättchen oder aus einem durch die Bohrung des Körpers 5 hindurch, und sein mit Diamanten besetzten Überzug bestehen,
mit Gewinde versehenes unteres Ende ist mit der Die Kanten der schneidend oder abreibend wir-Gegenmutter 24 verschraubt. Eine auf das vor- 65 kenden Zähne oder Plättchen können parallel oder stehende Ende des Spanners 32 aufgeschraubte schräg zur Achse der Scheibe gerichtet sein. Für geKappe 33 vervollständigt die Blockierung des Span- wisse Gesteinsarten können die Scheiben am Umfang ners, indem sie sich an der Gegenmutter 24 abstützt. auch glatt ausgebildet sein.There is a securing clamp in the form of a rod. The wheel-like disks are provided on their circumference 32, which enables the stack to be reinforced in a case of cutting or abrasive action of breaking the base body 5 or releasing 60 elements determined by its locking screws axially held together to attack the rock. This reinforcement can be th. This safety tensioner extends from carbide teeth or plates or from one through the bore of the body 5, and its coating is set with diamonds,
The threaded lower end is screwed to the edge of the cutting or abrasive we-lock nut 24. An end of the tensioner 32 screwed onto the protruding teeth or platelet can be parallel or standing at an angle to the axis of the disk. For geKappe 33, the blocking of the chip completes. also be smooth.

Claims

Various modifications can be made to the exemplary embodiment described above within the scope of the invention. For example, instead of three wheel-like disks that are offset by 120 °, two groups each consisting of two 5 disks offset by 180 °, which are crossed in relation to one another, or four disks offset by 90 °, multiples of these To use combinations or a distribution according to a spiral. Patent claims:

1. Extension drill for drilling holes drilled in the rock with a base body, the upper part of which forms a head which can be coupled to the drive shaft of a drilling motor, and with several extension drilling members surrounding the base body at different heights, characterized in that the hubs (7 , 11, 14) for the wheel-like disks (8,12,15) of the extension drilling members are connected to one another by rings (10,13) which each have a central passage for the passage of the base body (5) and which are in pairs with each adjacent hub by cylindrical shoulders (19, 53; 20, 54 or 45, 55; 46, 56) which are arranged eccentrically with respect to one another and are each formed by a projecting pair of shoulders and a pair of recessed shoulders cooperating with it, that furthermore the hubs of Extension drilling organs and the connecting rings are assembled into a stack having an inner passage which the Gr andbody (5) takes up with little play that the arrangement of the connecting shoulders is such that, after the stack has been placed on the base body, the pairs of shoulders lie eccentrically in at least two angular positions that are different with respect to the base body axis (xy) and are inclined towards this, and that the stack is connected at one end to the head (1) of the base body of the drilling tool.

2. Extension drill according to claim 1, characterized in that both the base body (5) as well as the parts of the stack have inner lubrication channels, which with inner channels (25, 26) are in connection in the head (1) of the base body (5).

3. extension drill according to claim 1, characterized in that the central passage each connecting ring is provided with lugs, which the base body (5) in the Carry out a passage with little play.

4. extension drill according to claim 1, characterized in that the stack between a shoulder of the head (1) and a movable abutment (24) compressed and is kept blocked after arranging the stack on the base body (5) with this is firmly connectable.

5. Extension drill according to claim 4, characterized in that the hub (14) of the extension drilling element arranged on the lower part of the stack is inclined with a lower end ring (16) arranged on the base body by a pair of eccentric mutually and against the base body axis (xy) double cylinder shoulders nested together.

6. extension drill according to claim 5, characterized in that the hub (7) of the am Upper part of the stack arranged extension drilling organ with an upper end ring (6) by a pair of eccentric mutually and inclined towards the base body axis (x-y) double cylinder shoulders (17, 48; 18, 49) nested together and that the upper end ring (6) with the head (1) of the base body by a pair of eccentric double cylinder shoulders (59, 61; 60, 62).

7. extension drill according to claims 2 and 6, characterized in that the base body an inner axial channel and in its upper part (1) one with this channel in Has connected recess and that a safety clamp in the form of a rod (32) is arranged displaceably in the axial channel, the upper end of which is in the recess and has a collar (35) against which a spring (34) or the like rests and holds the rod (32) in an upper position at a height above that at the lower end the recess formed annular stop surface (36) lies, and that the lower The end of the rod is threaded onto which a cap (33) can be screwed, which supported on the movable abutment (24) at the lower end of the base body (5).

For this purpose 2 sheets of drawings