DE1921960A1 - Kernbohrvorrichtung - Google Patents

Description

76 South Eighth Street . ..,-■ _; ,-..-, Minneapolis, Minnesota . ■:- ·,

U.S.A. : 'SBv^April T969 ~^:

Kernbohrvorriciitung

Bei bekannten Kernbohrvorrichtungen (U.S. Patente i 120 282, 3 120 283) ist es beim Bohren von Kernen aus weichem oder bröckeligem Material schwierig, den erbohrten Kern aus dein inneren Hohr des^; Kernrohres zu entfernen und gleichzeitig die Kerntefle in der Lage zusammenzuhalten, die sie im Kern beim Ausbohren aus der Erdformation haben. Die gleicLe Schv/ierigkeit, und weitere andere Schwierigkeiten, ergeben sich bei einer Bohrvorrichtung nach dem US-Patent 2 073 876, die ein äusseres Rohr, ein inneres Rohr und ein nicht geschlitztes drittes Rohr hat, das mit einem wesentlichen Teil in dem inneren Roiir liegt. Die obengenannten Schwierigkeiten will die Erfindung vermeiden.

Üi'e Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert.

Wenn man die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Teile der Bohrvorrichtung bei ausgerichteter Mittellinie übereinander anordnet, dann zeigt das Ganze im Längsschnitt das Bohrgestänge und das Kernrohr, und zwar in einer eingeklinkten Lage zur Aufnahme des Kernes. Der obere Teil (Fig. 1) und der untere Teil (Fig. 2) haben dann die gemeinsame Schnittlinie A-A.

Fig. 3 zeigt in vergrössertem Massstab einen Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1 in Pfeilrichtung und zeigt die Lagerung von Sperrklinkenj

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Fig. 4 zeigt in vergrösser-fceii. Massstab einen cjahnitt-·■"'—'-''''.'· entlang der Linie 4-4 der ^ig. 1 ii± Pfeilricutu*-- mit '■' ·' Leitungen für die Bohri'lüeelgkeit; ' ""■■■"-.

Fig. 5 zei^t in vergrosserterr. !«ias-iStciO einen öa;.nitt ' entlang aer Linie 5-5 ^^¹-" -^ig· 2 ii- Pfeilrichtuiig uiid zeigt das obere Rnde des Kerürohres sowie cie ua-rin-

liegexioen-Teile; ; ' " ' "■ ·"·"■■

Fi₀. ο zeiijt in vergrösserte..; M£^3Sto.L· einen Teil e Schnittes entlan^ der¹ Liüie o-u_d^:er Fig. 2 in PTeilv/obei die Flüsulo^eioakariäle in der Nähe e nti zi.au Anheben ues Kerx^ss zu sehen sindj

Fiej. 7 zeieit in ver^rösserteiü Massstab einen Teil eines Längsschnittes, aus uem aie ^eijei-seitige La^e eines Halterin^es und eines ^escnlitzten Einleäeronres zu seren sind, und teilweise auch Flüasi^LeitSKanäle iii der Näiie der Vorrichtung zur;i Anheueii aes Kernes;

Fit;. 8 zei^t einen Län^ssahnirfc aus dem ersichtlich ist, wie das ^eschlitz'ce Zinlejer-ohr aus de;:k Kernrohr herausgedrückt wird.

Gemäss den Fig. 1 und 2 besteht aaz hohle Bohr_oestände 10 aus teureren Rohrabsohnictea, die iaiteinarider verbunden " sind und an ihrem xmteren ünde eine Kernbohrkrone 1o haben, In Fig. 1 und 2 ist das Bohrgestänge lediglich zwecks besserer Darstellung mit .-re&gerecnter Längsachse da^äe- ■ stellt. Die erfinaunt-sgexässe Bohrvorrichtung ist nicht ^: nur anviendbcr, v/er.n heuptsäinlic-i in senkrechten üiciitun^ nach unten oder in einer salohen iieigung zur oenkreihten gebohrt v/ird, dass aas IiinerJrieri-raiir 15 noch frei iia Aussenl-cernrohr 12 hängt, sondern auch, wenn aas lclirikenkörperlösende üohr 27 und aas Gestänge so konstruiert sind, dass das Innenkernroi-r 15 ire χ beweglicn zur Bohrkrone hin bewegt v;erden xcar-r. ohne Rücksicht auf den Bohr- -

909845/1195 .ί.'ίί^.?

BAD ORfQINAL

ί Wl 960

winkel, -wie ye reit:; ε-us den ü;i-PgteiVösckrirteri •5 12Ο 2f2, .^ .120 2VJ u-nd ^ 355 5*7 hervorgeht, .per Teil aes 3oiii'₀eütän_e3, welcher· !,nterhclL eu ae,-.i Gestän£eteil 10a -ai^e ordnen l^t oier dies et: iol^t, wird rls Ganzes als Aus seKk^.rnrc-U^, Gezeichnet tri^ä allere; ein uit 12 bezifrert* ,±)aü Ai^senkeriiranF ict so &us_;ei;iluel, dass es ein Iimeailieinn^ohr ,1^ eurne.^äeii 14;:q rixierei: keiiti. Eii^- zeliieiter: äec JvOiistriü-ctioii all"*e!ieiiicr Art oes Äussenkerarohres 12 eivtspreaneu tiefer- oer jecxannzen US-Pa tent-Geariftei:^.· je α ο ca - wie düvüii oaa U¹Ol; ei^üe liocli näher erläutert \y-irt. - ist üie Gestä-t"-.!^ von Einzelteilen des ^ussenlre.":^Tiiro' res ,1g von uev Xn den _&ei:aiiiiteri. U3-Pateiitschri.Jtp;: v-ers-c

Dns _r.Aueseiikeriiro!ir 12 setzt siel: zusfci^ien aus eine.n Rohr 1? und eiue-ii iianf.irohr 1"5, cia^ oii~;ei- c-i^ das lioiir 18 angeschraubt ist vmC Uf--s- sui' seiher ^.uösei-iläene- Kit hartem Material, z.^i, Di^riaiiteii, besetzt ist und unten eine .SoLrlcrone 17 tract, J ie sich in axe Erde einbohrt, aus. der der Iverri .ejitiioumen wird. 0er Bohrer 11. ist auf das iSnäe des Iiäur.:rohres 19 r-'uijesehr&ubt. D-,3 ausseife iinde aes Ausseiiivcriirohres 12 ;,.;.^J, ein Kuppliui ,sstück 20, das ein Ende des AuGser-keriiroIires 12 rat άβια uei-achoarten xtolirabschnitt, 10ε des Bohr^estän. eü verbindet. Das andere Ende des Rupplun.vsetückes 20 ist mit. eineiü sick aiiscliliessendeii Kupplun^sstück 21 νerbimde 11, das gehärtete Stege 22 iiat. Das untere Ende ..des-Kupplui-_cGKtüekes_;20 bildet £usa!.auen Mit eine;·! rlH£,£övml_L'en Eiixjchnitt .21^ ,de,s sieh anschliessenden Kupplungsstüuk.es eine Sitzfläciie^ an der sieh Sperrklinicen 10, 17 des Imienl:ernrohres anlegen, viodureh die Teile I5 des Inneiiliernrohres entfernbar in einer Lage nahe dem Bohrer gehalten ..werden. Ein Flansch 20a mit einer teilweise zylindrische;!! FZäehe liegt an einer Fläche einer Klinke .-an,- so dass die Klinlce vaiä andere Teile des Innenkernrohres sich ..mit dem ,Bohrgestänge drehen, wenn die ,-Klinkqn sich in der in Pi^. Ί gezeichneten Sperrlage . befinden. . . " ._: ,

_ 4 _ BAD ORIGINAL

Das äussere Ende des Rohres 13 ist mit dem inneren Ende des Anschlusskupplungsstückes 21 verschraubt, und das Äusserikernrohr hat einen ringförmigen Absatz I8a, in dem ein Ring 23 liegt, der an dem sich aiis chi i es senden Rohrabschnitt 21 arliegt.

Der Innendurchmesser des Ringes 23 ist kleiner als der Innendurchmesser des Bohrgestänges, und auf diese Weise wird eine Aufhängeschulter in dem Aussenkernrohr gebildet.

Das Räumrohr 19 und der Bohrer 11 bilden einen ringförmigen Einschnitt 11a, in dem ein Haltering" 14 liegt, der mit dazu beiträgt, die Teile 15 ctes Innenkernrohres in einer Mittelb lage zum Aussenkernrohr zu halten. Der. Ring 1.4 hat ein Ringgehäuse 14ε (Fig. 6) mit mit Abstand über den Umfang verteilen Zähnen I4u, die sich radial nach au'ssen erstrecken. Da die axiale Länge des Gehäuses I4a kleiner ist als die der¹ Zähne, wird auf diese V/eise zviischen dem Gehäuse^: und dem Bohrer eine Flüssigkeitsleitung gebildet, durch die der grösste Teil der Bohrflüssigkeit abfliegst. Der Innendurchmesser des Gehäuses 14a ist etwas grosser als der Aüssendurchmesser des benachbarten Teiles des Iimenkernrohres, so dass eine kleine Menge der Flüssigkeit zviischen dem Gehäuse und dem Innenkernrohr abfliesst.

Zu den Teilen des Innenkernrohres 15 gehört ein 'Block 26 mit zwei Klinken 16, 17 und ein Lagerblock 25 für die

Klinken, ein Rohr 27 zum Zurückziehen dieser Klinken, eine Rohrkappe 29, die auf das äussere Ende eines den Kern aufnehmenden Rohres 28 aufgeschraubt ist, sowie eine Spindel 30, die die Rohrkappe mit dem inneren Endteil des Klinken-_ ^<o blockes so verbindet, dass eine beschränkte Gleitbewegung to möglich ist. Die Spindel trägt ein Lager 32, das an dem

4>. inneren Ende eines Lagergdiäuses 33 anliegt, und dieses i^ Gehäuse 33 kann auf der Spindel gleiten und ist mit der -* Rohrkappe 29 verschraubt. Eine Schraubenfeder 34 jsijÜtzt to sich mit einem Ende gegen das Lager 32 und mit dem anderen Ende gegen eine Federunterlage 5I ab, die ihrers&jLts an

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'einer Schraube 35 anliegt* die auf die Spindel - sQhiⁱaübt ist;, so dass sigh also das Lagergehliuse dreht und axial qeaQur-äjikt auf der ölpinde.1 beweglich, ist« Dad lagergehäuse tra^t ein Drucklager :~>6, das- an einer Metallaoheibe JJ anlief, Sine §perri.riutter· 39 ist auf die Spindel, aufgeschraubt und mit dieser verbolzt und liegt an ,einer gelten Metallacheihe 37 an.» Zwischen den beiden Metallöcneiben J? und- einer dritten Metallscheibe liegen swei nachgiebige yentiisoheiüen 38, Eine Weitere aperrwutter 39, ist auf die Spindel aufgeschraubt bis gur Anlage an dein inneren Ende

untere Ende desüii.nlienblQQlces 26 hat mit gleichen A.b.stSnden über geu Unu'aag verteil axiale:, erweiterte die gähne ||^ ausbilden, ©er untere Teil Zähne 26a erstreckt sich radial,weniger weit als der obere feil, der gähne, so.dass Schultern 26b,gebildet Werden,, gegen die ßicn die obere Släehe eines Hinges .42 anlegt, der mit ßresssita irn-Kl.inkenkörper anliegt und sich mit d,iesem bewegt, GeinässEig, 1 ist der Innendurchmesser de.$ Ringes 42 wesentlich kleiner als der InnendurehmeaBBr des Rinkes 23 und der A;us.senduralirae,sse_r des Ringes 42 wesentlich gi'aaser als der Innendurchmesser des Hinges 23* aber kleiner als der Aussendurchmesser des Ringes 23,« Bei Beschädigung kann einer dieser Ringe 23, 42# oder beide Hinge, ersetzt werden,.

Die unteren Enden der Zähne 26a des Klinkenblockes 26 ■ i ragen in einer erheblichen Länge vom Ring 42 axial nach ■^:. unten. Infolgedessen liegt bei Aufnahme des.Kernes in dem inneren Rohr der Ring 42 an dem Ring 23 an, und auf diese Welse wird das den Kern aufnehmende Rohr von der Anlage an dem Aussenkernrohr gelöst, und gleichzeitig bilden die Einschnitte in dem Klinkenörper eine Flüssigkeitsleitung, durch die die Bohrflüssigkeit aus dfm Ringraum zwischen aqm Innen- und dem Aussenkernrohr axial auswärts von den Ringen 23, 42 in den Ringraum axial einwärts von diesen Ringen fliesst,

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Mittels eines.Bolzei+s 51 ist der Kl.iiiicerieiri^atzplacjv 2p in dem.Schlitz 26c .ä"e.a Klinkenkijrpers ^elagert, μαία, z$ie Bolzen 43, die parallel «ineinander liefen, sind die >.":. 3chwenkla£erua_e für die Klinkeii 16 und 17. pie Klit^ii 16, 17 liefen in gleicher Ebene in einerA gerfle^nsa&en.,, Schlitz 26 C(Xt¹Ig* J)/ WW die Breite ues Sqlilitzesr 2^o,, in Richtiuiu parallel z.u der Scnwenkacnpe der Bolzen 43 ist nur weni^ grosser 9¹S ^ie Breite einer Klinke, Die --iiinere..n Bndteile der Klinken sind abgerundet und passen bündig in die gekrümmten feile dep Klipkeiieiijsataes 25* d.x'i, der Einsatz 25 hat eirieit Mittelteil, de_:r slql cleia benachbarten abgerundeten Teilen der Κΐϊΐιίεβη nach aus^en er^treQkt_t und liifpl^edessen üoeytrageii die Klinke,n direkt ein^ von deßi bgiir^egtange ausgehende

, auf den Einsatz; §5, ·,- ,. ■;.-

Das di,e Klinken lösende ÜQhr 27 ist auf den Teil des Klinkengehäuses gelagert, de.r kleineren Durehmegger i+ und dep si cn von den gähnen qes Klinlvenkörpers naqh aussarn erstreckt,- sq dass das üohr 27 zwisqljen einer in der es in der Schulter 55 anliegt und el.nsr davon entfernten tage gleiten kann. Das Hohr 27 h|ifc (Jlaiaetral üeö^enüberliegeiide 3chlitze 56, durcn die sieh die äusseren Ecken der Klinken erstrecken, bis zur Anlage an cj§r ^itzfläohe 21a. Eine Torsionsfeder 57 iii άςα SQiü-ltz £§m&o Klirikenkörpers viirkt nachgiebig auf die Klinken ein,, so dass die Klinken um die Bolzen 48 ausschwingen bis zur Anlage an der Sitzfläche. «Ha. ; -:-■■-*

In dem Klinkeiiprper ist beiderseits des Schlitzes: 26q ein axialer Schlitz 58 ausgebildet. Durch die Schlitze 2^c und 58 erstreckt sieh ein Bolzen 6O (Fig. 3)# dess§n .

«o Enden in gegenüberliegeniien öffnungen des Rohres 27 gö-

*■* lagert sind und sich mit' diesem bewegen. Die Schlitze

™ 58 ersfei^cken sich axial·' so weit ^ach iimen, dass -* Ansoh3.a|ji_f|es Bolzens 6(p fin die Innenkanten des co diesf^Mier zwiiohen den flinken liegt und daa§ dass Klinjftiillösende Hohr af gegen die Schultern

,·%·■■■ /

•Klihkcnfcörpers aiistösst üua bei in äusserer axialer Läse befindlichem Boise: i wird das Rohr 27 gegenüber de.ii KliiikeiJcörper so weit oewegt, dass die Klinken 2;;rücliae3o;_ej} w^röeii« Dez- Bolzen- OO begrenzt also die Bewegung kliiwenzurüeksieijeiiden Rohres 27 nach aussei: hiii gegenüber de;;* Kli^:~e:· !körper*.

Der i'unere Teil des Stopfens 64 erstreckt sich in das lic;ir 27 hinein und ist nit aiesew durch einen Bolzen 66 reroundei-, ■ nο dess sicli der Stopfen nicht gegesiiiber dem Rohr 27 bewegen kann. Ein als ^ptise ausgebildeter Teil 64a aes otopfei.e erstreckt siel: nach oben hin über das Rohr 27 li

Das untere linde der Hohrkappe 29 hat eine axiale Bohrun-j 67 iTtit einer; mit Ianeucewinde versehenen unteren Ende 67a, in das das Aiässei^ewiades des unteren Rohres 2u "eingeschraubt-.ist. Am äeu Teil 67a schliesst sich nach oben eine zylindrische Äiisnelimung gerillteren Durchiiessers en, die mit eine::! Iimeni-ewinde 67b versehen ist und nach oben in eine axiale Boiiruii^· 67c mündet. Mehrere Quer- -■ bohrungen 68 münden einerseits in die Bohrung 67c und andererseits in die Äusseiifläche der Rohrkappe 29. In das Gewinde 67b ist ein liüekschlagventil eingeschraubt, dessen Ventilsitz aus einer Innenbohrun^ 70 besteht, deren Durchmesser ami* einen Teilstück 70a nach unten nii: sich fortschreitend verjüngt. Dieser Teil 7Ga besitzt eine Mut mit einem 0-Hing 71* euf dem eine Stahlkugel 72 so liegt, doss keine Flüssigkeit durch die Kanäle 68 radial nach unten fliessen kann. Wenn die Kugel 72 axial vom Dichtungsring TOa nach oben bewegt wird, kann Flüssigkeit durch die Bohrung 70 des Teiles 70a in den co Böhrüngsteil 67c fliessen. Infolge dieser Anordnung kann

^ eine wesentlich grössere Menge Flüssigkeit von dem unterer,

^J Rohr EU den Bohrungen 68 fliessen al» Wenn in (fern inneren

-* Rohr nur ein kleiner Durchfluss VQtfhaftdfcn wäre, und

cd gleichzeitig wird ein Strömen der IfliUs&igkeit in entgegengesetzter Richtung ¥erhli3dfrfc* ^:: .

In dem Innenkernrohr ist ein Stopfen 74 gleitbar angeordnet, der auf seinem Umfang eine Nut mit einem O-Ring 75 hat, der als Dichtungselement zwischen Stopfen 64 und Inneriwandung des Innenkernrohres dient. Der Stopfen 74 hat eine zylindrische Ausnehmung 76, der zum Ventilsitz 69 hin offen ist und dessen Innendurchmesser grosser ist als der maximale Aussendurohtnesser des Ventilsitzes 69. Eine mit Gewinde versehene Bohrung 67 im Stopfen Jh verbindet die Ausnehmung 76 mit der ihr durch den Stopfen getrennt gegenüberliegenden Seite.

Der Umfang des Stopfens 7^ ißt zu einem unteren Ende hin etwas abgesetzt und bildet daher eine Schulter 78* gegen die sich ein Futterrohr anlegt. Dieses Futterrohr besteht aus zwei Hälften 80, 81, wobei Jede Hälfte 18O° umfasst. Dieses Futterrohr besteht aus sehr dünnem Stahl und liegt eng am Rohr 28 an. Damit sich das Futterrohr nicht axial von dem Stopfen 7^ entfernt, ist ein kegelförmiger Haltering 85 vorgesehen. Dieser Haltering 85 liegt In einer Ringnut 84 der Innenwandung der Hülse 85, die zum Anheben des Kernes dient. Die Kante der Nut 84 entspricht der Innenkante des unteren Endes des Futterrohres 80, 81, wenn d.ie Hülse 85 zum Anheben des Kernes auf das untere Ende des Rohres 28 aufgeschraubt ist.

Der Haltering besteht aus hartem Federstahl und ist bei 83a axial geschlitzt. Seine Aussenkante 85b ist zur Bohrkrone hin abgeschrägt, so dass sie an der inneren, nach oben hin abgeschrägten Kante des Futterrohres 8O, 81 anliegt, selbst dann, wenn sich der Ringteil 80 in der Ausnehmung am weitesten von dem Futterrohr weg bewegt hat. if* Der Innendurchmesser des geschlitzten Halteringes 8> ist to kleiner als der Innendurchmesser des Futterrohres 80, 81, 4^ wenn er in das Rohr 28 eingesetzt ist.

*-* . Um die Bewegung in axialer Richtung zwischen der in Fig,2 cd dargestellten Lage und dem Haltering 83 zu begrenzen, ist innerhalb des Kernhebergehäuses ein Kernheber .87 angeordnet. Um den maximalen Bewegungsweg des Kernhebers

zwischen dem Haltering und der in der Fig. 2 dargestellten Lage zu"begrenzen* weist sowohl der Kernheber 87 als aucn das Kernhebergehäuse abgeschrägte Stossflachen auf. Der· maximale Innendurchmesser des Kernhebers 87 ist der gleiche oder etwas kleiner als der Innendurchmesser des Halteringes; während der Innendurchmesser der Kernbohrkrone 11b selbstverständlich gleich dem Maximum des Innendurchmessers des" Kernhebers ist.

In die Innenwanduno der Bohrkrone 11 ist eine axial erweiterte Nute 11c eingelassen, um ein offenes Ende zwischen dem Haltering des Gehäuses 14a und deriNLJten 11c sowie der Hute 11a zu erhalten; 11a ist dem KernheDerjehäuse radial gegenübergelegen, wenn das Innenkernrohr zwecks Aufnahme des Kernes eingd&inkt ist. Mehrere, auf dem Umfang in Abständen angeordnete und in axialer Hicatung erweiterte Bohrmeisselkanale 88 verbinden die Nute 11c mit der Stirnfläche der Bohrkrone an Stellen 11d, uie radial nach ausüen von dem Teilbereich 11b der Bohrkrone entfernt sind» Der Kernbohrer und das Kernhebergehäuse sind in axialer Richtung zwischen der Nute 11c und dem Teilbereich 11b (wenn der Innenkernbohrer für den Kern aufnahmebereit ist) einen losen Gleit-sitz miteinander, um einen kleineren Durchfluss an Kühl- und Spülflüssigkeit zu eiialten, so dass der grösste Teil dieser Flüssigkeit durch die Bohrmeisselkanale 88 und aussen quer über die Stirnfläche der Bohrkrone fliessen muss. Bine kleine Menge an Flüssigkeit fliesst zwischen dem Kernhebergehäuse -und dem Bohrer und aussen durch die Teilbereiche 11b. Der Zweck dieser Anordnung ist, möglichst viel von der Flüssigkeit von der Innenwandung und des Teilbereiches 11b des Bohrers wegzuleiten, um zu verhindern,

*° dass die Flüssigkeit die welchen Beriche aus dem Kern cd ausschwemmt.

^ Um eine Herausnahme des Futterrohres aus dem Rohr 28 zu -* erleichtern, ist ein kleiner Teil 9Ö vorgesehen, der in co die Bohrung 77 des Teiles 7^ eingeschraubt wird, um die

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Durehflussöffnung für die Flüssigkeit zu schliessen, und ein zusätzliches Rohrteil 9I wird am oberen Ende des Kernaufnahmerohres 28 angeschraubt. Das am oberen Ende abgeschlossene Rohr ^^ ist über eine Leitung 92 mit einer Pumpe 9^ verbunden. Durch diese Pumpe wird Flüssigkeit unser Druck in das Rohr 9I gepumpt. In der Leitung 92 befindet sich ein Ventil 9J5, aas eine, diskontinuierliche Beaufschlagung ermöglicht.

Die Betriebsweise der erfindungsgemäjsen. Kernbohrvorrichtung ist wie folgt:

Zwecks leichterer Darstellung der Betriebsweise wird P vorausgesetzt, dass sich die Kernbohrvorrichtung senkrecht in der Erdformation befindet und der Innenkernbohrer in die Kernbohrvorrichtung eingelassen wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Klinken in einer zurückgezogenen Lage durch die Innenwandung der Kernbohrvorrichtung gehalten. Wenn die Absenkgeschwindigkeit des Innenkernbohrers grosser als die Fallgeschwindigkeit der Flüssigkeit ist, so drückt diese Flüssigkeit so stark gegen eine Membran eines Schliessventils 3&_t dass der Durchfluss der Flüssigkeit durch dieses Ventil■verhindert wird. Jedoch fliesst die Flüssigkeit innerhalb der inneren Kernbohrvorrichturig durch die Bohrung 77 und bewegt die Kugel 72 relativ zum Ventil hin und gestattet so einen Durchfluss durch die Bohrung 70 und axial nach aussen hin durch die Bohrungen 68. Dies stimmt in einigen Fällen mit vorhergehenden Anordnungen mit Innenkernrohren überein, wo nur eine kleine Durchflussöffnung vorgesehen ist innerhalb des Innenkerr:-

co rohres, jedoch gestattete diese kleine Öffnung keinen

to genügenden Durchfluss mit dem Ergebnis, dass ein solcher ^ Druck nach oben hin entwickelt wurde (hauptsächlich bei ^cn grösseren Kernbohrern), dass die Gummidichtungen der -λ Ventile 38 Dauerverformungen erlitten.

cn

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Wenn das untere Ende des Kernhebergehäuses in die Nahe des Teiles der Bohrkrone, der durch den Teil 11b begrenzt wird, kommt, befinden sich die KIi nie en 16 und 17 in der Nähe der Rliiikensitrse und werden durch Federkraft in diese eingedrückt. Weiterhin stocsen 2U uiesein Zeitpunkt die Laufringe 42 des Innenkernrohres und 23> den . Aussenkerm^oures aneinander, so dass das Innenkeriirohr in der in ueii Fig. 1 und 2 dargestellten Lage gehalten wird. Zu diesem Zeitpunkt besteht ein Flüssigkeitsumlaufkanal, der einen axialenVerlauf besitzt und von dem Teil 64 entlang des den Klinkenkörper lösenden Rohres und dann radial nach innen durch Hüten des Klinkenkörpers verläuft, um die Lauf ringe 2j3 und 42 zu ■umgehen und dann abwärts in der Kernbohrvorrichtung in die Nähe der Halteringe zu führen, uui besagte Halteringe ::\: umgehen und darm durch die Rille 11c und hauptsächlich ausseil durch die Bohrineisselkanäle 88 und teilweise t\ ssen durch den Teil 11b der Bohrkrone - wie vorher beschrieben - zu führen» Nun beginnt uie Kernbohrung, wobei ein Kern ausgeschnitten wird. Aufgrund der Forin des Bohrers wird ein gerade verlaufendes_Β ringförmig sich vertiefendes Loch gebohrt, das einen stangenförmigen Kern ergibt. Mit fortschreitendem Bohrvor^anc bewegt ssieh das Aussenkemrohr und die Bohrkrone relativ zum erzeugten Kern, der innerhalb des Teiles 11b der Bohrkrone sich nach oben hin erstreckt und dann in das Kernheber^hause gelangt und gegen die benachbarten Flächen des Kernhebers stösst. Mit langer werdendem Kern bewegt sich das Keriihebergehäuse relativ zum Kernlieber bis der Kernheber gegen den Haltering stösst. Danach bewegen sich das Kernhebergehäuse, der Kernheber, der Haltering und das innere Kernrohr als Ganzes

_o nach oben hin vielter. Bei Weiter fort führung der Kernbohimng ^ gelangt der Kern in das Futterrohr.80, 81. Mit fortschrei-•^ tendem Kernbohren bewegt sich der Kern nach oben innerhalb

·>>. des Innenkernbohrers und des Futterrohres und drückt die ^ Flüssigkeit durch die Bohrung 77* 70 und die Bohrungen 68 "^ nach aussen hinaus. Die Kugel 72 verhindert jedoch einen

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Fluss der Flüssigkeit in umgekehrter Richtung wodurch' verhindert wird, dass die weichen Bereiche des Kernes ausgewaschen werden.

Nachdem ein Kern gewünschter Länge gebohrt ist, wobei die Länge festgestellt werden kann z.B. durch ein Hochdrucksignal, das durch die Kraft, die auf die Ventilscheibe 58 ausgeübt wird, ausgelöst wird, wird die Kernbohrung angehalten und der Kernbohrer ein kurzes' Stück nach oben hin herausgezogen. Durch das Zurückziehen des Kernbohrers nach oben hin bewirkt man, dass das Kernhebergehäuse sich in axialer Richtung relativ zum Kern und Kernheber bewegt, viobei durch den Zug auf den Kernheber und den Kern der Kernheber in axialer Richtung weiter von dem Haltering entfernt wird und in Querrichtung zusammengedrückt wird, so dass der Kern unter Spannung gehalten wird und abgeschält wird. Nun wird der Innenkernbohrer zusammen mit dem Kern herausgezogen mittels eines geeigneten, nicht dargestellten Überrohres. -

Nachdem das mit einem Kern gefüllte Innenkernrohr aus dem Ganzen herausgezogen ist, wird das Kernhebergehäuse 85 von dem Rohr 28 und das Rohr 28 von dem Rohr 29 abgeschraubt. Nun wird .das Teil 90 in die Bohrung 77 eingeschraubt und das Rohrteil 9I auf das obere Ende des Kernauf nehinerrohres aufgeschraubt. Durch die Teile 90, 7^ und den O-Ring wird eine druckerzeugende Vorrichtung innerhalb des Rohres 28 geschaffen. Nachdem das Ventil 93 geöffnet ist, um Flüssigkeit unter Druck aus der Pumpe in das Rohr 9I fHessen zu lassen, wird der Teil 74 in axialer Richtung nach unten hin zum Kernaufnehmerrohr Q gedrückt, und der Teil 74 stösst gegen die Rohrteile ^ω und 81, so dass das Futterrohr aus dem Rohr 28 heraus-4>· gestossen wird. Wenn das Futterrohr einmal aus dem Rohr ■«^ 28 heraus ist, kann die obere Hälfte des Futterrohres -.- ~[ abgehoben werden, wodurch die unzerstörte Kerneinheit zum Vorschein kommt, die durch die untere Hälfte des cn

Futterrohres gehalten wird. Das Futterrohr halt den Kern

während der Herausnahme aus dem Innenkernrohr in der Form zusammen, in der er gebohrt wurde.

Ausser zum Herausdrücken des Futterrohres aus dem Hohr 28 dient der Teil 7^ noch einem anderen nützlichen Zweck, und zwar wenn das Futterrohr wieder in das Rohr 28 eingesetzt wird, hält der Teil 74 die beiden"Rohrteile in ihrer Lage zueinander, so dass das Futterrohr eingesetzt werden kann.

Patentansprüche:

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Kernbohrvorrichtun^, bestellend aus einem mit einer Bohrkrone versehenen Bohrgestänge und einem Klinkenanschla^ oberhalb der Bohrkrone, einem Imienkernrohr mit daran angelenkter, zurüokziehbarer Klinke, die in dem Klinkei;-anschla^ einrastb&r ist, einer Klinkenvorrichtun^ zur;, rewe^en der· Klinke, einem riohr zur Aufnahme des Bohrkernes, welches aus eineu oberen und unteren Teil besteht, einer spindel und Rohrkappen zum Befestigen des oberen Rohrteiles an der K^inkenvorrichtung, einem " Flüssig keitsabfluss zum Entfernen von Flüssigkeit aus dem Rohr und einer lösbar mit dei.i unteren Rohrteil verbundenen Kerrihetjervorric'utuns·, die eine zylindrische Atvsnehmun^ in der Nähe des unteren Roiirteiles und ein Kernaeber^eiiliuse und einei* K^rn^eoer aufweist, gekennzeichnet durch ein axial in mehrere Teile (8o, 81) geteiltes Rohr, welches in das Innenrohr (2S) eingepasst ist, einen Plunger (7^), der in Rohr (28) gleitend angeordnet ist und die Hohrteile (8θ, 81) in ihrer Lage hält und ein Ansehla^lj-Gci (8^) in der Ausnehmung (84) für- die anderen Enden der Rohrteile (8o, 81).

Kernbphr-/
.

2. Vorrichtung nach A'.spruch 1, dadurch gekennzeiclinet, dass das AnscLla-^lled (8^) ein geschützter Haltering ist, dessen Aiuisenlcante (8j?b) zui.. Kernhebergehäuse in itichtung auf den Plunger (7^J0 ab^escnrägt ist. - -

3· Kernbohrv-orirLchtun^ nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass der Halterint; (8j5) einen Innendurchmesser hat, der wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser der in dem Innerirohr liegender: Rohrabschnitte (80, 81), und einen Aussendurchmesser hat, der grosser ist als der Innendurchmesser des Innenkernrohres.

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^l\ ,· Kernbourvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Htltering (Sp) in einer Ausnehmung (84·) der Kernhebervorrichtung (8^* ^c-7) liegt.

^lj. Kernbohrvorricntung nach einem der Ansprüche 1 bis 3* dadurch gekennzeichnet, dass der Haltering' (83") in der . Ausnehmung (84) zwischen zwei Steilen der Höhrabschnitte gleitbar angeordnet ist.

6. Kernbohrvorriühtung nach einem der Ansprüche 1 bis ρ, dadurch j^ekennzeichnet, dass die Klinkenvorrichtuns aus einem 3ehlluae- (27) mit axial verlauf enden, auf dein Uinfan_f_. verteilten Nuten besteht, das zwischen den Enden der Nuten einen iiinj (42) liat, der sich mit dem üoriäuse bewegt, und dass das- Bohrgestänge (10) zwischen dem Anschlag der Klinke und dem bohrer eine Ausnehmung (I8a) hat, und dass in der Ausnehmung (1 ca) des Bohrgestänges (10) ein ΐ\1η·£ (23) vor^eseheii ist, der sich gegen den Hing (42) anlegt und-das'Iiiiienlcernrohr gegenüber dem Bohrgestänge trägt.

7. Kernbohrvorrichtung"nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Klinke (17) vorgesehen ist, und dass beide Klinken (16, I7) in einem Gehäuse um je ein Gelenk (48) in einer Ebene.schwenkbar gelagert sind. '

909845/1195
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