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Die Erfindung betrifft ein Rohrgestänge zum Einführen von Meß- und
Arbeitsgeräten in Bohrlöcher, dessen Einzellängen ineinandergesteckt und mittels
nach außen federnd vorgespannter Rastknöpfe unter Abdichtung der Gestängeverbindung
drehfest miteinander verbunden sind.
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Namentlich im Untertagebergbau kann ein solches Gestänge zum Einbringen
von Gasmeßgeräten dienen; es kann sich aber auch um die Inaugenscheinnahme der Bohrlochwandungen
mit Hilfe einer fotografischen Kamera, die die Bohrlochwand filmt, oder mit Hilfe
einer Fernsehkamera handeln. Diese Begutachtung von Bohrlöchern setzt voraus, daß
die durch das Bohren in der Regel stark verschmutzten und feuchten, häufig auch
mit Salz verkrusteten Bohrlochstöße vorher gesäubert werden, um die mit dem Bohrloch
aufgeschlossenen Gebirgsschichten erkennbar zu machen.
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Es ist bekannt, Kameras in seigere Bohrlöcher mit Hilfe eines Drahtseiles
einzuhängen. Solche Seile sind nicht in Bohrlöchern verwendbar, die von der Seigerrichtung
abweichen oder die ein Einhängen der Kamera nicht zulassen. Sollen die Bohrlochstöße
mit Druckwasser aus einem mitgeführten Schlauch abgespritzt werden, so ist das Einführen
des Schlauches und des für die Fernsehkamera erforderlichen Kabels mit einem Drahtseil
schwierig und mit betrieblichen Störungen verbunden. Auch kann die Kamera praktisch
nur der Höhe nach, nicht aber auch im Bohrloch mit der erforderlichen Genauigkeit
drehend geführt werden.
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Die für solche Zwecke bisher verwendeten Rohrgestänge bestehen aus
Einzellängen, die mit ihren Enden ineinandergeschraubt und außerdem dort verschlossen
sind. Die der Verschraubung dienenden Feingewinde verschmutzen leicht und werden
zu schnell durch Korrosion unbrauchbar. Die Verwendung von Grobgewinden setzt große
Wandstärken voraus und führt zu erheblichen Gestängegewichten. Der mit einem solchen
Gestänge mitführbare Schlauch ist nur für begrenzte Drücke geeignet, die häufig
nicht ausreichen.
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Es ist bisher auch nicht möglich, das zur Herstellung der Bohrung
verwendete Bohrgestänge auch zum Einführen von Meß- und Arbeitsgeräten zu benutzen.
Diese Bohrgestänge sind wegen der erheblichen, bei der Bohrarbeit zu übertragenden
Kräfte zu schwer, als daß sie sich zusammen mit dem Kabel einer Fernsehkamera in
das Bohrloch einführen ließen. Ihr Einfahren erfordert auch Bohrlafetten, die schwer
sind und sich dementsprechend schwer transportieren und einbauen lassen. Da die
Begutachtung und/oder Bearbeitung der Bohrlöcher in aller Regel durch Meßtrupps
geschieht, würde unter solchen Bedingungen ein nicht vertretbarer Arbeits- und Zeitaufwand
entstehen.
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Bei dem eingangs als bekannt vorausgesetzten Rohrgestänge werden die
Einzellängen ineinandergeschoben. Dabei besteht die kraftschlüssige Verbindung der
Gestängeenden aus Keilen. Zur axialen Sicherung dient ein federnd vorgespannter
Rastknopf. Die Abdichtung muß in besonderer Weise vorgenommen werden. Diese Vielzahl
der an den Gestängeenden notwendigen Vorrichtungen und die zu ihrer Verwirklichung
erforderlichen Bearbeitungsvorgänge sind nachteilig, im rauhen Betrieb und in ungünstigen
kilmatischen Verhältnissen, wie sie unter Tage herrschen, erweisen sich solche Rohrgestänge
auch als zu störanfällig.
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Demgegenüber schafft die Erfindung ein von Meßtrupps mitzuführendes
und ohne Verwendung von schweren Lafetten einführbares Rohrgestänge von hinreichender
Widerstandsfähigkeit, um die bei der Begutachtung und/oder Bearbeitung von Bohrlöchern
normalerweise auftretenden Kräfte ohne Schaden aufzunehmen, das deshalb auch insoweit
für vergleichbare Zwecke in Rohren und Rohrleitungen geeignet ist.
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Die Lösung dieser technischen Aufgabe geschieht erfindungsgemäß dadurch,
daß zur Abdichtung der Gestängeverbindung eine sie über die gesamte Länge im Inneren
derselben erstreckende gummielastische Dichtung vorgesehen ist, auf welcher sich
die Rastknöpfe federnd abstützen.
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Durch dieses Rohrgestänge können Druckwasser, aber auch andere unter
Druck stehende Medien fortgeleitet werden; es erspart deshalb das Mitführen eines
Schlauches. Auch sehr großen überdrücken ist die Dichtung des Rohrgestänges ohne
weiteres gewachsen, im beschränkteren Maße aber auch Unterdrücken. Die Erfindung
schafft daher die Möglichkeit, die Bohrlochstöße mit Hilfe von Druckwasser vollkommen
freizuspülen und sie anschließend mit Hilfe von durch das Rohrgestänge hindurchgeleiteter
Druckluft in kurzer Zeit abzutrocknen. Vielfach ist diese Arbeitsweise erforderlich,
um eine Begutachtung der Bohrlochwandung mit Hilfe einer Fernsehkamera zu ermöglichen.
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Die besonders einfache und leichte Ausbildung des erfindungsgemäßen
Rohrgestänges ermöglicht die Einführung von Bearbeitungswerkzeugen, die durch unter
Druck befindliche Medien angetrieben werden, wie beispielsweise Bürsten, Düsen od.
dgl., in das Bohrloch. Bei einem solchen Gestänge lassen sich deshalb auch die häufig
erforderlichen Markierungen, beispielsweise in Gestalt von Sprengringen, in Bohrlöcher
einsetzen. Bei hinreichender Festigkeit kann das Gestänge mit so geringem Durchmesser
ausgeführt werden, daß das bei Verwendung einer Fernsehkamera erforderliche Kabel
neben dem Gestänge und mit diesem zusammen in das Bohrloch einführbar ist, ohne
daß Schwenkbewegungen mit der Kamera den Zusammenhalt des Gestänges beeinträchtigen.
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Diese und andere durch die Erfindung eröffneten Möglichkeiten beruhen
darauf, daß in besonders günstiger Weise die an den Verbindungen vorgesehenen, zumeist
rohrförmigen Dichtungen nicht nur infolge des in dem Gestänge herrschenden Überdruckes
die Abdichtung des Gestängeinnenraumes, sondern auch zugleich eine Versperrung der
Rastknöpfe bewirken. Bei drucklosem- Innenraum können die Rückstellkräfte der Dichtungen
bei Betätigung der Rastknöpfe leicht überwunden werden. Es entsteht dadurch ein
Gestänge im Baukastenprinzip, das in beliebigen Längen unter Einschaltung von Spezialrohrlängen,
sei es von Paßstücken, sei es zur Anbringung der beschriebenen und anderer Geräte
mit stets den gleichen Verbindungen benutzt werden kann.
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Dieses Gestänge kann äußerlich völlig glatt ausgebildet werden. Dazu
ist es insbesondere erforderlich, daß die Rohrverbindungen jeweils ein zwei seiner
stumpf voreinanderstoßenden Einzellängen verbindendes Zwischenrohr aufweisen und
die
schlauchförmig ausgebildete Dichtung in das Zwischenrohr eingelegt
ist sowie sich mit ihren über die Enden des Zwischenrohres hinausragenden Abschnitten
von innen gegen die Einzellängen anlegt. Dies vermeidet die Bildung von Absätzen
im Bereich der Verbindungen und schafft so die Voraussetzungen, das Gestänge durch
einen Preventer einzuführen oder die Gefahr zu vermeiden, daß das Gestänge die Bohrlochwandungen
beschädigt.
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Obgleich die im Bereich der Verbindungen vorhandene Dichtung zu dreifach
übereinandergeschobenen Rohrkörpern führt, ist die dadurch eintretende Einschrägung
des lichten Querschnittes des Gestänges unbedenklich. Diese Erkenntnis ermöglicht
eine besonders einfache und billige Ausführungsform der Erfindung, nach der die
sich den Einzellängen von innen anlegenden Endabschnitte der schlauchförmigen Dichtung
verdickt sind. Diese Verdickungen erzielen. die für die Dichtigkeit entscheidende
gute Anlage der Dichtung. Solche Verdickungen können an der Dichtung, aber auch
auf andere Weise gebildet werden.
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Das kann unter anderem durch Umstülpen der Schlauchenden erfolgen.
Verdickungen werden auch durch aufgeschobene O-Ringe erzielt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist das Rohrgestänge an
einem Ende einen Anschlußkörper auf, der einenends einen Träger für das mit dem
Rohrgestänge zusammen verwendbare Gerät, beispielsweise eine Fernsehkamera, und
anderenends ein Gestängerohr aufweist, das mit Hilfe der Verbindung an das Rohrgestänge
anschließbar ist.
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Nachfolgend wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert, das in der Zeichnung wiedergegeben ist.
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Die Zeichnung zeigt teilweise im Schnitt, im übrigen aber in abgebrochener
Darstellung ein Rohrgestänge zum Einführen von Meß- oder Arbeitsgeräten in ein Bohrloch.
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Dieses Rohrgestänge ist aus unter sich gleichen Einzellängen, wie
sie bei 1 und 2 dargestellt sind, zusammengesetzt. Die Einzellängen sind miteinander
mit Hilfe einer gewindelosen und daher auf Torsion in zwei Drehrichtungen beanspruchbaren
Verbindung aneinander angeschlossen. Einen Teil der Verbindung bilden Zwischenrohre,
von denen eines bei 3 dargestellt ist. Die Zwischenrohre ergeben zusammen mit den
Rohren 1 und 2 noch keine druckdichte Verbindung, diese entsteht erst durch eine
besondere Dichtung 4.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Druck- und Zugfestigkeit
der Verbindungen sowie die Möglichkeit, das Rohrgestänge in zwei Drehrichtungen
auf Torsion zu belasten, durch Rastknöpfe 5 bewirkt. Diese Rastknöpfe durchdringen
ihnen zugeordnete Bohrungen 5 a im Zwischenrohr 3 und Bohrungen 1 a bzw.
2 a in den einander zugekehrten Enden der Einzellängen 1 und 2. Die Rastknöpfe 5
haben an ihrem dem durchgehenden Innenraum des Gestänges zugekehrten Ende einen
verbreiterten Kopf 6, mit dem sie sich auf der federnd nachgiebigen Dichtung
4 abstützen.
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Wie ersichtlich, ist das Zwischenrohr 3 in die ihm zugeordneten Enden
der miteinander zu verbindenden Einzellängen 1 und 2 eingeschoben und in seiner
Lage mit Hilfe der Rastknöpfe festgehalten, was dadurch geschehen kann, daß die
Rastknöpfe eingedrückt werden, bevor die Einzellängen über sie gleiten, wobei dann
die Rastknöpfe von selbst in die beschriebenen Bohrungen einspringen, sobald die
Bohrungen sich überdecken.
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Die Dichtung 4 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel rohrförmig
und aus elastischem Werkstoff hergestellt. Dafür kommt jeder Werkstoff in Frage,
wobei allerdings die Doppelfunktion berücksichtigt werden muß, die diese Dichtung
zu erfüllen hat. Sie dient nämlich dazu, einerseits die Rastknöpfe 5 und 6 federnd
abzustützen und andererseits die Abdichtung in der Verbindung herzustellen. Dazu
ist die rohrförmige Dichtung in das Zwischenrohr 3 eingelegt und reicht mit ihren
beiden Enden über das Zwischenrohr 3 hinaus, um sich mit diesen Enden von innen
den Einzellängen 1 und 2 dichtend anzulegen.
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Wie ersichtlich, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die
rohrförmige Dichtung 4 aus einem gummielastischen Schlauch hergestellt, dessen
sich den Einzellängen 1 bzw. 2 von innen anlegende Endbereiche zur
Herstellung eines druckdichten Anschlusses an diesen Stellen bei 7 verdickt sind.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Verdickung durch Umstülpung der
Schlauchenden gebildet.
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Es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar, beispielsweise
solche, bei denen die Verdickungen 7 durch aufgeschobene O-Ringe hervorgerufen werden.
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Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Anschlußkörper 8
vorgesehen, der links in der Zeichnung dargestellt ist. Mit diesem Ende wird das
Rohrgestänge in das Bohrloch eingeführt. Der Anschlußkörper 8 weist einenends einen
Träger 9 für ein mit dem Rohrgestänge zusammen verwendbares Gerät, im Falle des
Ausführungsbeispiels eine Fernsehkamera, die nicht dargestellt ist, auf. Dazu besitzt
der Träger entsprechende Bohrungen 10, so daß sich die Fernsehkamera verdrehsicher
auf dem Rohrgestänge befestigen läßt. Anderenends besitzt der Anschlußkörper 8 ein
den Einzellängen entsprechendes Gestängerohr 12, das demzufolge mit einer der oben
beschriebenen Dichtung völlig entsprechenden Dichtung mit der letzten Einzellänge
verbunden werden kann. Folglich sind hier gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen
versehen worden.
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Rechts in der Darstellung der Zeichnung ist der Anschluß des Gestänges
an eine ein unter Druck stehendes Medium, beispielsweise Druckluft oder Druckwasser
führende Leitung dargestellt. Dieser Anschluß besteht aus einem üblichen Nippel
11, der an ein Ende eines Gestängerohres 14 im Bereich einer dort vorgesehenen
Bohrung 13 angelötet bzw. in anderer Weise befestigt ist, wobei wiederum dafür gesorgt
ist, daß die gleiche Verbindung für dieses Spezialrohr verwendet werden kann.
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Es ist selbstverständlich, daß die Erfindung, insbesondere hinsichtlich
der beschriebenen Verbindungen, allgemein für druckdicht aneinander anzuschließende,
zusammen einen Rohrstrang bildende Einzelrohre verwendbar ist und es dann ermöglicht,
die Einzellängen besonders schnell und druckdicht sowie verdrehsicher von Hand miteinander
zu verbinden.