DE1269582B

DE1269582B - Locking device for inner core tubes

Info

Publication number: DE1269582B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: John Karich; Albert Frank Oickard
Original assignee: EJ Longyear Co
Current assignee: EJ Longyear Co
Priority date: 1964-11-27
Filing date: 1965-11-26
Publication date: 1968-06-06
Also published as: FR1462520A; GB1134203A; JPS5311481B1; GB1134205A; US3333647A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES ÄÄ PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

Nummer:
Aktenzeichen:
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Auslegetag:Number:
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E21bE21b

Deutsche Kl.: 5 a-25/00 German class: 5 a- 25/00

1269 582
P 12 69 582.8-24
26. November 1965
6. Juni 19681269 582
P 12 69 582.8-24
November 26, 1965
June 6, 1968

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für am Seil oder hydraulisch einbaubare Innenkernrohre mit einer axial verschiebbaren Auslösevorrichtung. The invention relates to a locking device for inner core tubes which can be installed on the rope or hydraulically with an axially displaceable release device.

Die bekannten Innenkernrohre sind üblicherweise mit Riegelorganen, wie Sperrklinken od. dgl., versehen, die beim Einbau des Innenkernrohres in einen Klinkensitz des Bohrgestänges bzw. des von diesem getragenen Außenkernrohres zum Einrasten gebracht werden können, wodurch das Innenkernrohr während der Bohrarbeit gegen eine Verschiebung axial nach außen in dem Außenkernrohr gehalten wird. Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim Bohrbetrieb die äußeren Kanten der Sperrklinken sowie die Kanten der den Klinkensitz bildenden Aussparung an der Innenwand des Außenkernrohres einem erheblichen Verschleiß und starker Abnutzung unterliegen. Dies bringt die Gefahr mit sich, daß sich die Verriegelung des Innenkernrohres während der Bohrarbeit unbeabsichtigt löst, so daß sich das Innenkernrohr aus seiner Einbaulage in dem Außenkernrohr verschiebt. Dieses unbeabsichtigte Lösen der Verriegelung wird durch Schläge und Erschütterungen des Bohrgestänges während der Bohrarbeit stark begünstigt. Ein Lösen der Verriegelung kann leicht auch dadurch eintreten, daß bei der Kerngewinnung Hohlräume im Gebirge angebohrt werden, in denen ein Druckmittel, wie z. B. Wasser, unter hohem Druck steht. Es besteht dann die Gefahr, daß der vom Bohrlochtiefsten her wirkende Druck ein unbeabsichtigtes Lösen der Sperrklinkenverriegelung herbeiführt.The known inner core tubes are usually provided with locking elements such as locking pawls or the like, when installing the inner core tube in a pawl seat of the drill rod or that of this worn outer core tube can be brought into place, whereby the inner core tube during the drilling work is held against displacement axially outward in the outer core tube. It has However, it has been shown that the outer edges of the pawls and the edges of the drilling operation the recess forming the pawl seat on the inner wall of the outer core tube is subject to considerable wear and subject to heavy wear and tear. This brings with it the risk that the lock of the inner core tube unintentionally releases during the drilling work, so that the inner core tube is released its installation position in the outer core tube. This unintentional release of the lock will strongly favored by blows and vibrations of the drill pipe during the drilling work. A Loosening of the lock can easily occur that cavities in the core extraction Mountains are drilled in which a pressure medium such. B. water, is under high pressure. It exists then the risk that the pressure acting from the deepest of the borehole will unintentionally loosen the Pawl locking brings about.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Schwierigkeiten zu beseitigen und Maßnahmen zu treffen, mit denen ein unbeabsichtigtes Lösen der Verriegelung des Innenkernrohres in dem Außenkernrohr auch dann wirksam verhindert wird, wenn die zusammenwirkenden Riegelflächen der Sperrklinken und des Riegelsitzes Abnutzungen aufweisen.The invention is based on the object of eliminating the difficulties mentioned and taking measures to meet with which an unintentional release of the lock of the inner core tube in the outer core tube is also effectively prevented when the interacting locking surfaces of the pawls and the bolt seat show signs of wear.

Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Riegelträger und dem axial beweglichen Riegelauslöser eine Federstellvorrichtung angeordnet. Dabei ist vorzugsweise die Anordnung so getroffen, daß mit dem Riegelträger eine in Richtung auf die Bohrlochmündung weisende Stange verbunden ist, auf der eine Feder liegt, welche sich einerseits an einem Widerlager der Stange und andererseits an einem Widerlager des Riegelauslösers abstützt.According to the invention, between the bolt carrier and the axially movable bolt release is a Arranged spring adjusting device. The arrangement is preferably made so that with the bolt carrier a rod facing towards the borehole mouth is connected, on which a spring is located on the one hand on an abutment of the rod and on the other hand on an abutment of the Latch release is supported.

Durch die erfindungsgemäße Einschaltung der Federstellvorrichtung zwischen die Sperrklinken bzw. den Riegelträger und den Riegelauslöser wird erreicht, daß im Betrieb auftretende Stöße oder Erschütterungen u. dgl. von der Federstellvorrichtung Verriegelungsvorrichtung für InnenkernrohreThe inventive inclusion of the spring adjusting device between the pawls or the bolt carrier and the bolt release is achieved that shocks or vibrations occurring during operation and the like from the spring adjusting device locking device for inner core tubes

Anmelder:Applicant:

E. J. Longyear Company,E. J. Longyear Company,

Minneapolis, Minn. (V. St. A.)Minneapolis, Minn. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. W. Cohausz und Dipl.-Ing. W. FIorack, Patentanwälte, 4000 Düsseldorf, Schumannstr. 97Dipl.-Ing. W. Cohausz and Dipl.-Ing. W. FIorack, Patent Attorneys, 4000 Düsseldorf, Schumannstr. 97

Als Erfinder benannt:
John Karich,
Albert Frank Oickard,
Minneapolis, Minn. (V. St. A.)Named as inventor:
John Karich,
Albert Frank Oickard,
Minneapolis, Minn. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 27. November 1964
(414218)Claimed priority:
V. St. ν. America November 27, 1964
(414218)

nachgiebig aufgenommen werden können, so daß keine nennenswerten Stellbewegungen des Riegelauslösers auftreten können, die zu einem unbeabsichtigten Lösen der Sperrklinken führen.can be accommodated resiliently, so that no significant adjusting movements of the bolt release can occur that lead to an unintentional release of the pawls.

Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung ist mit dem Riegelauslöser ein mit diesem beweglicher Bolzen als Sperrorgan verbunden, welcher die Sperrklinken in der Riegelstellung gegen Entriegelung sperrt und sich durch Relativbewegung zwischen Riegelträger und Riegelauslöser selbsttätig löst. Der Sperrbolzen ist zweckmäßig mit dem Riegelauslöser verbunden. Vorteilhafterweise ist die Anordnung so getroffen, daß die Sperrklinken an den einander zugewandten Seiten Ausnehmungen aufweisen, die in entriegelter Stellung der Sperrklinken für den Eingriff des Bolzens geschlossen und in verriegelter Stellung der Sperrklinken für den Eingriff des Bolzens geöffnet sind.According to a further essential feature of the invention, the latch release is a with this movable bolt connected as a locking member, which counteracts the locking pawls in the locking position Unlocking locks and is automatically activated by relative movement between bolt carrier and bolt release solves. The locking pin is conveniently connected to the bolt release. The arrangement is advantageous made so that the pawls have recesses on the mutually facing sides, which in the unlocked position of the pawls for the engagement of the bolt are closed and in the locked position Position of the pawls are open for the engagement of the bolt.

Mittels des Sperrbolzens wird somit eine zwangläufige Sicherung der Sperrklinkenverriegelung erzielt, da der stellbewegliche Bolzen in der Einbaustellung des Innenkernrohres die Rückstellung der Sperrklinken blockiert und damit ein Lösen der Verriegelung unter allen Umständen verhindert. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn bei der Bohrarbeit ein Hohlraum angebohrt wird, in dem ein Druckmittel unter hohem Druck steht, welches vom Bohrlochtiefsten her einen »Rückdruck« auf das Innenkernrohr und den Riegelauslöser ausübt. Es kannBy means of the locking pin, an inevitable securing of the pawl lock is achieved, because the adjustable bolt in the installed position of the inner core tube is the resetting of the The pawls are blocked, preventing the lock from being released under any circumstances. this applies in particular when drilling a cavity in which a pressure medium is drilled is under high pressure, which exerts a "back pressure" on the inner core tube from the bottom of the borehole and exerts the bolt release. It can

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dann auf Grund der Bolzenanordnung ein in Löserichtung auf den Riegelauslöser wirkender Druck zu keiner Verstellung der Sperrklinken führen.then due to the bolt arrangement a pressure acting in the release direction on the bolt release do not lead to any adjustment of the pawls.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines mit der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung versehenen Innenkernrohres dargestellt. Es zeigenThe drawing shows an embodiment of one with the locking device according to the invention provided inner core tube shown. Show it

F i g. 1, 2 und 3 an den Schnittlinien A und B zusammengesetzt im Längsschnitt ein Innenkernrohr in seiner Einbaustellung in dem Außenkernrohr,F i g. 1, 2 and 3 on the section lines A and B, assembled in a longitudinal section, an inner core tube in its installation position in the outer core tube,

F i g. 4 im Längsschnitt das Innenkernrohr gemäß den F i g. 1 bis 3 im Bereich seines oberen Endes in einer Stellung der Riegelvorrichtung, die während des Ziehens des Innenkernrohrs vorliegt,F i g. 4 in longitudinal section the inner core tube according to FIGS. 1 to 3 in the area of its upper end in a position of the locking device which is present during the pulling of the inner core tube,

F i g. 5 im Längsschnitt das obere Ende des Innenkernrohrs gemäß den F i g. 1 bis 3 in einer Stellung, die während des Einführens des Innenkernrohres in das Bohrgestänge vorliegt,F i g. 5 shows in longitudinal section the upper end of the inner core tube according to FIGS. 1 to 3 in one position, which is present during the introduction of the inner core tube into the drill string,

Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig.l.Fig. 6 is a cross section along line 6-6 of Fig.l.

In der Zeichnung ist das Innenkernrohr allgemein mit 10 und das die Bohrkrone 12 tragende Bohrgestänge allgemein mit 11 bezeichnet. Derjenige Teil des Bohrgestänges, der sich von dem Gestängeteil 11a des Bohrgestänges zu der Bohrkrone 12 hin erstreckt, wird üblicherweise als Außenkernrohr bezeichnet. In the drawing, the inner core tube is indicated generally at 10 and the drill string carrying the drill bit 12 generally designated 11. That part of the drill pipe that is separate from the pipe part 11a of the drill string extending towards the drill bit 12 is usually referred to as the outer core tube.

Das Außenkernrohr besteht aus mehreren miteinander verschraubten Hülsen 18, 19, 20 und 21. Die zwischen der Bohrkrone 12 und der Hülse 18 liegende Hülse 19 ist ein Kaliberring üblicher Ausbildung. Die zwischen dem Bohrgestänge und der Hülse 18 liegenden Hülsen 20 und 21 bilden einen Riegelsitz für die Sperrklinken 16 des Innenkernrohrs 10. Zu diesem Zweck weist die Hülse 21 an der Innenwand eine Aussparung 21 α auf, die seitlich von der Stirnfläche der Hülse 20 begrenzt ist. An der Hülse 20 ist ein in die Aussparung eingreifender Flansch 20 α angeordnet, der einen Anschlag für die in die Aussparung einfassenden Sperrklinken bildet und damit bewirkt, daß die Sperrklinken und die hiermit verbundenen Teile des Innenkernrohres sich mit dem Außenkernrohr bzw. dem Bohrgestänge drehen.The outer core tube consists of several sleeves 18, 19, 20 and 21 screwed together. The sleeve 19 lying between the drill bit 12 and the sleeve 18 is a caliber ring of conventional design. The sleeves 20 and 21 lying between the drill string and the sleeve 18 form a latch seat for the lock pawls 16 of the inner core tube 10. To this end, the sleeve 21 on the inner wall of a recess 21 α, which is laterally bounded by the end face of the sleeve 20 . On the sleeve 20 a flange 20 α engaging in the recess is arranged, which forms a stop for the pawls engaging in the recess and thus causes the pawls and the parts of the inner core tube connected to them to rotate with the outer core tube or the drill rod.

Die Hülse 18 weist an der Innenwand eine ringförmige Aussparung 18 a (F i g. 2) auf, in der ein Anschlagring 23 liegt, gegen den sich die Stirnfläche der Hülse 21 legt. Der Innendurchmesser des Anschlagringes 23 ist etwas kleiner als der Innendurchmesser des Bohrgestänges bzw. des Außenkernrohres. Der Anschlagring 23 bildet somit in dem Außenkernrohr eine Aufhängeschulter, an der sich das Innenkernrohr in der Einbaustellung hängend abstützt.On the inner wall, the sleeve 18 has an annular recess 18 a (FIG. 2) in which a stop ring 23 lies, against which the end face of the sleeve 21 rests. The inner diameter of the stop ring 23 is somewhat smaller than the inner diameter of the drill rod or the outer core tube. The stop ring 23 thus forms a suspension shoulder in the outer core tube, on which the inner core tube is supported while hanging in the installed position.

Das Innenkernrohr 10 weist einen Riegelträger 26 auf, in dem ein Klinkenlagerblock 17 gelagert ist, der ein Paar Sperrklinken 16 trägt. Das Innenkernrohr weist ferner einen hülsenförmigen Riegelauslöser 27, eine den gebohrten Kern aufnehmende Kernhülse 28 und eine Rohrkappe 29 auf, die mit der Kernhülse 28 verschraubt ist. Die Rohrkappe ist über eine Spindel 36 mit dem Riegelträger 26 so verbunden, daß sie sich gegenüber diesem in gewissen Grenzen axial verschieben kann. Mit dem bohrkronenseitigen Ende der Kernhülse ist eine Kernheberhülse 31 verschraubt, in der sich ein Kernfangring 32 befindet.The inner core tube 10 has a bolt carrier 26 in which a pawl bearing block 17 is mounted, the a pair of pawls 16 carries. The inner core tube also has a sleeve-shaped latch release 27, a core sleeve 28 receiving the drilled core and a pipe cap 29 which is connected to the core sleeve 28 is screwed. The pipe cap is connected via a spindle 36 to the bolt carrier 26 so that it can move axially with respect to this within certain limits. With the drill bit-side end of the Core sleeve is screwed to a core lifter sleeve 31 in which a core catching ring 32 is located.

Die Rohrkappe 29 weist einen Druckmittelkanal 34 auf, der das obere Ende der Kernhülse mit dem Ringspalt zwischen dem Innenkernrohr und dem Außenkernrohr verbindet. In eine axiale Bohrung 40 der Rohrkappe greift die Spindel 36. Mit 41 ist ein in einer Bohrung des Bodens der Rohrkappe liegender Schmiernippel bezeichnet. Die Spindel 36 trägt ein Lager 42, welches sich seitlich an der Stirnfläche eines in die Rohrkappe eingeschraubten Stopfens 38 abstützt. Der Stopfen ist auf der Spindel 36 verschiebbar gelagert. Eine auf der Spindel liegende Schraubenfeder 43 stützt sich einerseits an dem genannten Lager 42 und andererseits an einer Mutter 44 ab, die auf das bohrkronenseitige Ende der Spindel aufgeschraubt ist. Die Feder 43 drückt die Spindel 36 daher nachgiebig in Richtung auf die Kernhülse 28, wobei sie zugleich das Lager 42 in Anlage an dem Stopfen 38 hält.
In einer stirnseitigen Ausnehmung des Stopfens 38 liegt ein Drucklager 46, an dem sich eine Unterlegscheibe 47 abstützt. Seitlich daneben liegen auf der Spindel zwei Scheiben 48 aus nachgiebigem Material, welche sich bei Druckbelastung so verformen können, daß sie den Ringspalt zwischen dem Innenkern-The tube cap 29 has a pressure medium channel 34 which connects the upper end of the core sleeve with the annular gap between the inner core tube and the outer core tube. The spindle 36 engages in an axial bore 40 in the pipe cap. 41 denotes a lubricating nipple located in a bore in the bottom of the pipe cap. The spindle 36 carries a bearing 42 which is supported laterally on the end face of a plug 38 screwed into the pipe cap. The stopper is slidably mounted on the spindle 36. A helical spring 43 lying on the spindle is supported on the one hand on said bearing 42 and on the other hand on a nut 44 which is screwed onto the end of the spindle on the drill bit side. The spring 43 therefore presses the spindle 36 resiliently in the direction of the core sleeve 28, while at the same time holding the bearing 42 in contact with the plug 38.
A thrust bearing 46, on which a washer 47 is supported, is located in an end recess of the plug 38. On the side of the spindle are two disks 48 made of flexible material, which can deform under pressure so that they open the annular gap between the inner core

ao rohr und dem Außenkernrohr verschließen. Die Funktion dieser Bauteile ist bekannt und braucht nicht näher erläutert zu werden. Mit 49 ist eine Metallunterlegscheibe bezeichnet, die zwischen den Blöcken 48 liegt. Der eine der beiden Blöcke stützt sich an einem auf der Spindel sitzenden Ring 39 ab, der sich seinerseits gegen eine Schulter der Spindel legt. Das obere Ende der Spindel ist in einer Axialbohrung 50 des Riegelträgers 26 eingeschraubt und mittels einer Gegenmutter 51 gesichert.Close the ao tube and the outer core tube. The function of these components is known and needs not to be explained in more detail. With a metal washer 49 is designated between the Blocks 48. One of the two blocks is supported on a ring 39 seated on the spindle, which in turn lies against a shoulder of the spindle. The upper end of the spindle is in an axial bore 50 of the bolt carrier 26 is screwed in and secured by means of a lock nut 51.

Aus F i g. 2 ist zu ersehen, daß der Riegelträger 26 einen konzentrischen Zapfenansatz 60 aufweist, dessen Außendurchmesser etwa dem Innendurchmesser des Anschlagringes 23 entspricht. In einer Ringnut 58 des Zapfenansatzes 60 liegt ein O-Ring59, der den Spalt zwischen dem Anschlagring und dem Zapfenansatz abdichtet, wenn das Innenkernrohr sich in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Einbaustellung befindet. In der Einbaustellung stützt sich das Innenkernrohr mit einer Schulter 61 an dem Anschlagring so ab, daß es frei hängend, d. h. ohne Berührung mit der Bohrkrone, in dem Außenkernrohr gehalten wird. Alle Teile des Innenkernrohres, die sich von der Schulter 61 zum Bohrlochtiefsten hin erstrecken, weisen einen Durchmesser auf, der kleiner ist als der Innendurchmesser des Anschlagringes 23.From Fig. 2 it can be seen that the bolt carrier 26 has a concentric pin projection 60, the The outer diameter corresponds approximately to the inner diameter of the stop ring 23. In an annular groove 58 of the pin attachment 60 is an O-ring59, which the Gap between the stop ring and the pin shoulder seals when the inner core tube is in the in the installation position shown in Figs. 1 to 3 is located. In the installed position, the inner core tube is supported with a shoulder 61 on the stop ring from that it is freely hanging, d. H. without contact with the drill bit, is held in the outer core tube. All parts of the inner core tube which extend from the shoulder 61 to the deepest point of the borehole point has a diameter that is smaller than the inner diameter of the stop ring 23.

Der Riegelträger weist eine Anzahl radialer Bohrungen 56 auf, die eine Verbindung zwischen der axialen Bohrung 50 des Riegelträgers und dem Ringspalt zwischen dem Innenkernrohr und dem Außenkernrohr an einer Stelle unterhalb des Anschlagringes 23 herstellen. Oberhalb des Anschlagringes 23 ist die axiale Bohrung 50 über radiale Bohrungen 55 mit dem Ringspalt verbunden. Die Bohrungen 50, 55 und 56 bilden somit im Bereich des Anschlagringes 23 einen Umgehungskanal für das durch den genannten Ringspalt strömende Spülmedium.The bolt carrier has a number of radial bores 56 which connect between the axial bore 50 of the bolt carrier and the annular gap between the inner core tube and the outer core tube Manufacture at a point below the stop ring 23. Above the stop ring 23 is the axial bore 50 connected to the annular gap via radial bores 55. The holes 50, 55 and 56 thus form a bypass channel for the bypass in the area of the stop ring 23 Annular gap flowing flushing medium.

Der Riegelträger weist an seinem oberen Ende einen etwa rechteckigen Schlitz 67 auf, in dem die Sperrklinken 16 mittels eines Bolzens 68 verschwenkbar gelagert sind. In den Schlitz greift ein Einsatzblock 17 ein. Dieser ist mittels eines Bolzens 66 befestigt, der durch Öffnungen in dem Riegelträger hindurchgreift. Auf dem oberen, im Durchmesser verjüngten Abschnitt des Riegelträgers 26 ist der hülsenförmige Riegelauslöser 27 gelagert. Dieser ist von der Stellung, in der er an einer Schulter 65 des Riegelträgers anliegt, in axialer Richtung (in der Zeichnung nach links) beweglich. Die Hülse des RiegelauslösersThe bolt carrier has at its upper end an approximately rectangular slot 67 in which the Locking pawls 16 are pivotably mounted by means of a bolt 68. An insert block engages in the slot 17 a. This is attached by means of a bolt 66, which reaches through openings in the bolt carrier. On the upper one, tapered in diameter Section of the bolt carrier 26, the sleeve-shaped bolt release 27 is mounted. This is from the Position in which it rests against a shoulder 65 of the bolt carrier, in the axial direction (in the drawing to the left) movable. The sleeve of the bolt release

weist auf einander gegenüberliegenden Seiten im Schwenkweg der Sperrklinken 16 liegende Schlitze 70 auf, durch die die Sperrklinken in der Einbaustellung des Innenkernrohres hindurchfassen, wobei sie mit ihren Riegelkanten 16 c in die Aussparung 21a eingreifen und damit das Innenkernrohr in dem Außenkernrohr verriegeln. Eine in dem Schlitz 67 liegende Torsionsfeder 71 greift mit ihren beiden Schenkeln an den Sperrklinken 16 an und verschwenkt diese in die Riegelstellung (Fig. 1).has on opposite sides in the pivot path of the locking pawls 16 disposed slots 70, through which hold the pawls in the mounting position of the inner core tube, being c with its locking edges 16 engage in the recess 21a, and thus lock the inner core tube in the outer core tube. A torsion spring 71 located in the slot 67 engages with its two legs on the pawls 16 and pivots them into the locking position (FIG. 1).

Die Sperrklinken 16 weisen an ihren einander zugewandten Flächen jeweils eine Ausnehmung 16 a bzw. 16 b auf, die in der Riegelstellung der Sperrklinken zusammen einen nach vorn offenen Schlitz bilden (F i g. 1). In dem Riegelträger 26 ist an beiden Seiten der Ausnehmung 67 ein sich in axialer Richtung erstreckender Schlitz 74 angeordnet; die beiden Schlitze 74 weisen eine Breite auf, die im wesentlichen der Breite des von den Ausnehmungen 16 a und 166 gebildeten Schlitzes (in der Riegelstellung so der Sperrklinken) entspricht. Durch die Schlitze greift ein Sperrbolzen 75, dessen beide Enden an der Rohrwand des Riegelauslösers 27 befestigt sind. Der Durchmesser des Sperrbolzens 75 ist geringfügig kleiner, als erforderlich ist, um die Riegelkanten 16 c der Sperrklinken 16 in Anlage an der Umf angswand der Ausnehmungen 21a zu halten, wenn der Sperrbolzen an den einander gegenüberliegenden axialen Rändern der Ausnehmungen 16 a und 16b anliegt, wie dies F i g. 1 zeigt. Die Schlitze 74 haben eine solche Länge, daß, wenn der Sperrbolzen 75 an der zur Bohrkrone hin liegenden gewölbten Stirnkante der Schlitze anliegt und der Riegelauslöser sich an der Schulter 65 abstützt, der Sperrbolzen gegenüber den radialen Kanten der Ausnehmungen 16 a und 16 b geringfügig axial nach oben (zur Bohrlochmündung hin) versetzt ist. Die axiale Länge S der Schlitze 74 ist so eingestellt, daß bei der Bewegung des Sperrbolzens 75 nach oben (in der Zeichnung nach links) in eine Stellung, an der er an der oberen gerundeten Schlitz-Stirnkante anliegt, der Riegelauslöser die Sperrklinken voll eingeschwenkt hat.The pawls 16 each have a recess 16 a and 16 b on their mutually facing surfaces, which together form a forwardly open slot in the locking position of the pawls (FIG. 1). A slot 74 extending in the axial direction is arranged in the bolt carrier 26 on both sides of the recess 67; the two slots 74 have a width which corresponds essentially to the width of the slot formed by the recesses 16 a and 166 (in the locking position so the pawls). A locking bolt 75 engages through the slots, both ends of which are fastened to the tube wall of the bolt release 27. The diameter of the locking bolt 75 is slightly smaller than is required to the locking edges 16 angswand c of the pawls 16 in engagement with the Umf of the recesses to keep 21a when the locking pin at the opposite axial edges of the recesses 16 a and 16b is applied, like this F i g. 1 shows. The slots 74 have a length such that when the locking bolt 75 rests against the curved end edge of the slots facing the drill bit and the bolt release is supported on the shoulder 65, the locking bolt is slightly axially opposite the radial edges of the recesses 16 a and 16 b is offset upwards (towards the mouth of the borehole). The axial length S of the slots 74 is set so that when the locking pin 75 is moved upwards (to the left in the drawing) into a position in which it rests against the upper rounded slot front edge, the bolt release has fully pivoted the locking pawls .

Der obere Teil 26 c des Riegelauslösers weist eine Gewindeöffnung auf, in die ein Bolzen bzw. eine Stange 77 einer Federstellvorrichtung eingeschraubt ist, die sich axial nach außen erstreckt und zentral im Inneren der Riegelauslöserhülse liegt. Eine ein Widerlager bildende Traverse 78 ist mit der Riegelauslöserhülse 27 so verschweißt, daß sie sich gegen die (linke) Stirnfläche des Teils 26 c des Riegelträgers anlegt, wenn die (rechte) Stirnkante der Riegelauslöserhüls'e sich an der Schulter 65 abstützt. Die Riegelauslöserhülse weist zu beiden Seiten der Traverse 78 öffnungen auf. Durch eine Bohrung der Traverse 78 greift die Stange 77 hindurch, die ein Führungsrohr 79 trägt, welches durch die Bohrung der Traverse verschiebbar hindurchgeführt ist. Das Führungsrohr 79 ist an seinem freien (linken) Ende mit einem Flansch versehen, der sich gegen den Kopf der Stange 77 abstützt. Auf dem Führungsrohr liegt eine Schraubenfeder 80, die sich einerseits an dem Rohrflansch und andererseits an dem Widerlager 78 abstützt, wodurch die Riegelauslöserhülse nachgiebig in eine Stellung gedrückt wird, in der sie sich mit ihrer ringförmigen Stirnkante an der Schulter 65 abstützt. Es ist ersichtlich, daß durch diese Anordnung die Riegelauslöserhülse 27 nachgiebig in der in F i g. 1 gezeigten Stellung relativ zu dem Riegelträger gehalten wird, in der der Bolzen 75 in der Sperrstellung, d.h. in dem von den Ausnehmungen 16a und 16b der Sperrklinken gebildeten Schlitz, liegt und somit die Sperrklinken in ihrer Riegelstellung sperrt.The upper part 26c of the bolt release has a threaded opening into which a bolt or a rod 77 of a spring adjusting device is screwed, which extends axially outward and is located centrally in the interior of the bolt release sleeve. A cross member 78 forming an abutment is welded to the bolt release sleeve 27 in such a way that it rests against the (left) face of part 26c of the bolt carrier when the (right) front edge of the bolt release sleeve is supported on shoulder 65. The latch release sleeve has openings on both sides of the cross member 78. The rod 77, which carries a guide tube 79 which is slidably guided through the bore of the cross member, engages through a hole in the cross member 78. The guide tube 79 is provided at its free (left) end with a flange which is supported against the head of the rod 77. A helical spring 80 rests on the guide tube, which is supported on the one hand on the pipe flange and on the other hand on the abutment 78, whereby the bolt release sleeve is flexibly pressed into a position in which it is supported with its annular end edge on the shoulder 65. It can be seen that this arrangement makes the latch release sleeve 27 resilient in the position shown in FIG. 1 is held relative to the bolt carrier in which the bolt 75 is in the locking position, ie in the slot formed by the recesses 16a and 16b of the pawls, and thus locks the pawls in their locking position.

In der Hülse des Riegelauslösers 27 ist ein Stopfen 84 dicht geführt, der einen sich in axialer Richtung erstreckenden Querschlitz 86 aufweist. Durch den Querschlitz greift ein Bolzen 87, der an der Hülsenwand des Riegelauslösers befestigt ist und somit die Verstellbewegung des Stopfens begrenzt. Der Stopfen weist an seinem zylindrischen Teil 85 einen Fangdorn 88 für einen Kernrohrfänger auf. Die Anordnung des Bolzens 87 und des Schlitzes 86 ist derart getroffen, daß in einer Stellung, in der der Riegelauslöser an der Schulter 65 des Riegelträgers anliegt, der Bolzen 87 in einem geringen Abstand von der bohrkronenseitigen, querverlaufenden Schlitz-Stirnkante liegt (Fig. 1) und die Stirnfläche 84 a des Stopfens sich gegen den Kopf der Stange 77 legt. Da die Stange 77 in den Riegelträger eingeschraubt ist, läßt sie sich in axialer Richtung in der gewünschten Weise einstellen.In the sleeve of the latch release 27, a plug 84 is tightly guided, one of which extends in the axial direction having extending transverse slot 86. A bolt 87 on the sleeve wall engages through the transverse slot of the bolt release is attached and thus limits the adjustment movement of the plug. The stopper has on its cylindrical part 85 a spike 88 for a core tube catcher. The arrangement of the Bolt 87 and the slot 86 is made such that in a position in which the bolt trigger on the Shoulder 65 of the bolt carrier rests, the bolt 87 at a small distance from the drill bit side, transverse slot end edge is (Fig. 1) and the end face 84 a of the plug against the The head of the rod 77 lays. Since the rod 77 is screwed into the bolt carrier, it can be moved axially Set the direction in the desired way.

Soll das Innenkernrohr in das Bohrgestänge eingeführt werden und wird es hierbei an seinem oberen Ende (Fangdorn) gehalten, so verschiebt sich die Riegelauslöserhülse 27 unter Zusammendrücken der Feder 80 so gegenüber dem Riegelträger 26, daß, wie F i g. 4 erkennen läßt, der Sperrbolzen 75 aus dem von den Ausnehmungen 16 a und 16 b der Sperrklinken gebildeten Schlitz herausbewegt und die Sperrklinken durch den Riegelauslöser gegen die Wirkung ihrer Feder 71 eingeschwenkt werden. Ist das Innenkernrohr in das Bohrgestänge eingeführt und wird es freigegeben, so daß sein Gewicht nicht mehr auf den Fangdorn wirkt, so bewirkt die sich entlastende Feder 80 über die Teile 77 und 78 eine Verschiebung des Riegelauslösers 27 relativ zu dem Riegelträger 26 in die in F i g. 5 gezeigte Stellung. Dabei werden die schrägverlaufenden Kanten der Schlitze 70 des Riegelauslösers so verschoben, daß die Sperrklinken 16 unter der Wirkung ihrer Feder 71 um den Bolzen 68 derart nach außen verschwenkt werden, daß sie sich federnd gegen die Innenwand des Bohrgestänges anlegen. In dieser Stellung wird die Verschiebung des Riegelauslösers in Richtung auf die Schulter 65 durch den Sperrbolzen 75 begrenzt, der gegen die radialen Stirnkanten 16 e der Sperrklinken anschlägt, da die Sperrklinken nicht so weit radial nach außen abgespreizt sind, daß der von den Ausnehmungen 16 a und 16 b gebildete Schlitz für den Eingriff des Sperrbolzens voll geöffnet ist.If the inner core tube is to be inserted into the drill rod and if it is held at its upper end (catching mandrel), the bolt release sleeve 27 moves with compression of the spring 80 in relation to the bolt carrier 26 that, as shown in FIG. 4 shows that the locking pin 75 is moved out of the slot formed by the recesses 16 a and 16 b of the locking pawls and the locking pawls are pivoted against the action of their spring 71 by the latch release. Once the inner core tube has been inserted into the drill pipe and released so that its weight no longer acts on the safety mandrel, the relieving spring 80 causes the bolt release 27 via parts 77 and 78 to be displaced relative to the bolt carrier 26 into the position shown in FIG i g. 5 position shown. The inclined edges of the slots 70 of the bolt release are displaced so that the pawls 16 are pivoted under the action of their spring 71 about the bolt 68 so that they rest resiliently against the inner wall of the drill rod. In this position, the displacement of the bolt release in the direction of the shoulder 65 is limited by the locking pin 75, which strikes against the radial front edges 16 e of the pawls, since the pawls are not spread radially outward so far that the recesses 16 a and 16 b slot formed for the engagement of the locking pin is fully open.

Gelangt beim Einführen des Innenkernrohres in das Bohrgestänge die Aufhängeschulter 61 auf den Anschlagring 60, so rasten die Sperrklinken 26 in den von der Ausnehmung 21a gebildeten Klinkensitz ein. Bei dieser Schwenkbewegung stellen sich die Ausnehmungen 16a und 16 & der Sperrklinken so ein, daß sich der Sperrbolzen 75 unter der Wirkung der Feder 80 in den zwischen den Ausnehmungen liegenden Schlitz einschieben kann. In dieser Stellung werden daher die Sperrklinken gegen unbeabsichtigtes Lösen blockiert. Wie ohne weiteres ersichtlich, ist die Sperrung der Sperrklinken selbst dann wirksam, wenn die Rastflächen der Sperrklinken etwas verschlissen sein sollten. Eine zusätzliche Sicherung bildet die Feder 80, welche den Riegelauslöser 27 in Richtung auf die Sperrstellung des Bolzens 75 drückt.When the inner core tube is inserted into the drill pipe, the suspension shoulder 61 reaches the Stop ring 60, the pawls 26 snap into the pawl seat formed by the recess 21a. During this pivoting movement, the recesses 16a and 16 & of the pawls adjust so that that the locking pin 75 is under the action of the spring 80 in the between the recesses Slot can be inserted. In this position, therefore, the pawls are against unintentional Release blocked. As is readily apparent, the locking of the pawls is effective even if the locking surfaces of the pawls should be somewhat worn. The Spring 80, which presses the bolt release 27 in the direction of the locking position of the bolt 75.

Für das Ziehen des Innenkernrohres kann ein Kernrohrfänger Verwendung finden, der mittels einesFor pulling the inner core tube, a core tube catcher can be used, which by means of a

Seils in das Bohrgestänge eingelassen wird und das Innenkernrohr an dem Fangdorn 88 erfaßt. Beim Ziehen wird zunächst der Stopfen 84 gegenüber dem Riegelauslöser 27 nach oben in eine Stellung bewegt, in der die untere Stirnkante des Schlitzes 86 an dem Bolzen 87 anliegt. Beim weiteren Ziehen des Stopfens wird der Riegelauslöser 27 in Richtung des Pfeils 90 (F i g. 1) mitgenommen, wobei die Feder 80 zusammengedrückt wird, ohne daß jedoch zunächst der Klinkenträger 26 bzw. die Sperrklinken 16 verstellt werden. Eine solche Verstellung tritt erst dann ein, wenn die abgeschrägten Kanten der Schlitze 70 des Riegelauslösers auf die Diagonalkanten der Sperrklinken auflaufen. In dem Augenblick, in dem die abgeschrägten Kanten sich gegen die Sperrklinken legen, ist der Sperrbolzen 75 von der Riegelauslöserhülse 27 bereits so weit in den Schlitzen 74 nach oben verschoben, daß der Sperrbolzen in axialer Richtung oberhalb der Kanten 16 e der Sperrklinken liegt. Beim weiteren Zurückziehen des Riegelauslösers werden ao die Sperrklinken gegen die Wirkung der Torsionsfeder 71 so um den Gelenkbolzen 68 verschwenkt, daß sie außer Eingriff mit dem Klinkensitz gelangen. Die Stellungen der Sperrklinken 16, des äußeren Teils des Riegelträgers 26, der Riegelauslöserhülse 27, des Stopfens 84 und der hiermit verbundenen Teile in einer Lage, in der die Klinkenauslöserhülse gegenüber dem Klinkenträger voll zurückgezogen ist, läßt sich der Fig. 4 entnehmen. In dieser Stellung liegt der Sperrbolzen 75 an der äußeren Stirnkante des Schlitzes 74 an, so daß die Rückzugskraft von der Klinkenauslöserhülse auf den Klinkenträger übertragen wird.Rope is let into the drill pipe and the inner core pipe is gripped on the safety mandrel 88. When pulling, the plug 84 is first moved upwards in relation to the bolt release 27 into a position in which the lower end edge of the slot 86 rests against the bolt 87. When the stopper is pulled further, the bolt release 27 is carried along in the direction of the arrow 90 (FIG. 1), the spring 80 being compressed without, however, the pawl carrier 26 or the pawls 16 being adjusted first. Such an adjustment only occurs when the beveled edges of the slots 70 of the bolt release run against the diagonal edges of the pawls. In the moment in which the beveled edges lie opposite the pawls, the locking pin 75 is already moved so far out of the latch release sleeve 27 in the slots 74 upwardly such that the locking pin in the axial direction above the edges located 16 e of the pawls. When the bolt release is withdrawn further, the pawls are pivoted against the action of the torsion spring 71 about the hinge pin 68 so that they disengage from the pawl seat. The positions of the pawls 16, the outer part of the bolt carrier 26, the bolt release sleeve 27, the plug 84 and the parts connected therewith in a position in which the pawl release sleeve is fully retracted relative to the pawl carrier can be seen in FIG. In this position, the locking pin 75 rests against the outer end edge of the slot 74, so that the retraction force is transmitted from the pawl release sleeve to the pawl carrier.

Claims

Patent claims:

1. Locking device for inner core tubes that can be installed on the rope or hydraulically with an axially displaceable release device, characterized by a spring adjusting device (77, 78, 79, 80) arranged between the bolt carrier (26) and the axially movable bolt release (27).

2. Locking device according to claim 1, characterized in that with the bolt carrier (26) one in the direction of the borehole mouth pointing rod (77) is connected, on which a spring (80) lies, which on the one hand on an abutment of the rod and, on the other hand, on an abutment (78) of the bolt release (27) supports.

3. Locking device according to claims 1 and 2, characterized in that with the bolt release (27) is connected to a movable bolt (75) as a locking element, which locks the pawls (16) in the locking position against unlocking and moves through Relative movement between bolt carrier (26) and bolt release (27) releases automatically.

4. Locking device according to claims 1 to 3, characterized by recesses (16a, 166) on the mutually facing sides of the pawls (16), which are in the unlocked position the pawls for the engagement of the bolt (75) closed and in the locked position of the The pawls are open for engagement of the bolt.

1 sheet of drawings