DE1946734B1 - Als Bauteil einer Rotary-Bohrmaschine ausgebildete druckmittelbetaetigte Abfangvorrichtung fuer Bohrgestaenge und Verrohrungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine als Bauteil einer und beispielsweise beim Ein- und Ausschrauben der Rotary-Bohrmaschine ausgebildete, druckmittel- Verbindungsmufien die Bohrstange 19 gegen Rotabetätigte Abfangvorrichtung für Bohrgestänge und tion und Axialverschiebungen festlegt. Ein Diamant-Verrohrungen zum Verspannen des Gestänges bohrkopf 20 ist am vorderen Ende der Bohrstange zwecks Übertragung von Dreh- und/oder Axial- 5 19 aufgeschraubt. Spülwasser gelangt über einen bewegungen auf das Gestänge, bestehend aus einem Spülkopf 47, welcher am rückwärtigen Ende des drehbaren Spanngehäuse und in diesem angeord- Bohrstranges befestigt ist, in das Bohrloch. Ein als nete, auf das Gestänge einwirkende Fangbacken. Spannwerkzeug dienendes Abfanggerät gemäß der

Bekannte Ausführungen derartiger Abfangvorrich- Erfindung ist als Teil des Bohrgerätes ausgeführt tungen besitzen vier druckmittelbetätigte, in ZyHn- io und in F i g. 4 längsgeschnitten dargestellt,
dem verschiebbar angeordnete Kolben, die die Ab- Die Abfangvorrichtung 21 besitzt ein Gehäuse 22, fangbacken gegen den Rohrstrang pressen. Die welches drehbar im Gehäuse 23 des Bohrers 14, Zylinder sind senkrecht zum Rohrstrang angeordnet. durch ein Rollenlager 24 und ein Kugellager 25, Um genügend große Abfangkräfte zu erhalten, müs- liegt. Ein Deckel 37 stellt den demontierbaren Endsen diese hydraulischen Zylinder großvolumig aus- 15 teil des Abfanggehäuses 22 dar. Druckmittel, vorgeführt sein, was die Abfangvorrichtung groß und zugsweise Drucköl, gelangt über eine Leitung 26 und schwerfällig macht. Darüber hinaus können Leck- eine Ringnut 27 im Gehäuse 23 in einen Kanal 28 Verluste an Drucköl nicht verhindert werden, wenn im Gehäuse 22 der Abfangvorrichtung 21. Das Öl sich die Kolben in den Zylindern verschieben. Dieses kann durch einen Ringspalt 29 zwischen dem dreh-Lecköl reduziert die Reibung zwischen den Fang- 20 festen Gehäuse 23 des Bohrers 14 und dem drehbacken und dem Gestänge. baren Gehäuse 22 der Abfangvorrichtung 21 hin-

Aufgabe der Erfindung ist es, eine die obigen durchtreten. Dieser Spalt besitzt vorzugsweise eine Nachteile beseitigende, druckmittelbetriebene Ab- Weite von 0,01 bis 0,05 mm. Das hindurchgetretene fangvorrichtung für Bohrgestänge und Verrohrungen Lecköl wird gesammelt und durch eine Leitung 30 zu schaffen, die handlich und kompakt ausgeführt 25 in einen Sumpf zurückgeführt. Dichtungsringe 31 und Teil einer Bohrmaschine ist. Erfindungsgemäß sind zum Abdichten des durch den Spalt 29 hinwird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein büchsen- durchgetretenen Öles vorgesehen, welches dann nur artiges, aus elastischem Material bestehendes Kolben- unter Atmosphärendruck steht,
element im Spanngehäuse angeordnet ist, welches Ein reversibler, hydraulisch betätigter Rotaryeine zwischen ihm und dem Gehäuse liegende Druck- 30 Motor 46 versetzt das Spanngehäuse 22 über ein aus kammer gegen eine vom Bohrgestänge durchragte, den Zahnrädern 32, 33 bestehendes Getriebe in die Fangbacken aufnehmende Zentralöffnung ab- Drehbewegung. Das Zahnrad 32 ist mit der Abgangsdichtet und das bei Einleitung von Druckmittel in welle des Motors 46 und das Zahnrad 33 mit einem die Druckkammer unter Ausübung von radialen vorspringenden Teil des Spanngehäuses 22 durch je Spannkräften auf die Fangbacken und das Gestänge 35 einen Splint 34 drehfest verbunden. Ein aus einem radial verformbar ist. elastischen Material, beispielsweise Gummi, beim folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der stehendes, buchsenähnliches Kolbenelement 35 ist Erfindung an Hand der Zeichnung genauer erläutert. mit seinen Flanschen 36 gegen das Spanngehäuse 22 Es zeigt durch den Enddeckel 37 des Gehäuses und eine eine

F i g. 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht eines 40 Bohrung 39 aufweisende Abstandsbuchse 38 gehal-

senkrecht angeordneten Gesteins- oder Erdbohr- ten. Dieses Kolbenelement 35 dichtet eine mit der

gerätes mit der erfindungsgemäßen Abfangvor- Leitung 28 verbundene Druckkammer 40 gegen einen

richtung, zentralen Durchlaß 41 ab, durch den das Bohrrohr

F i g. 2 einen Querschnitt durch die Vorrichtung 19 in gezeigter Weise geführt ist. Spannbacken 42 nach F i g. 1 längs der Schnittlinie ΙΙ-Π, bei dem für 45 ragen in diesen zentralen Durchlaß 41 und verspaneine bessere Übersichtlichkeit nicht alle Einzelteile nen das Bohrrohr, wenn das Kolbenelement 35 eingezeichnet sind, durch in der Kolbenkammer 40 wirksam werdenden

F i g. 3 einen Ausschnitt aus F i g. 2 in vergrößer- Druck belastet wird. Führungsstifte 43 sind im Ge-

tem Maßstab, häuse 22 und im Enddeckel 37 des Gehäuses ein-

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Spannvor- 5° gesetzt und führen die Spannbacken 42 in ihrer

richtung längs der Schnittlinie IV-IV in Fig. 1 und 2, radialen Bewegungsbahn. Wenn die Spannvorrich-

F i g. 5 einen Querschnitt durch eine weitere Aus- tung rotiert, dann übertragen die Führungsstifte 43

führungsform der erfindungsgemäßen Spannvor- das Drehmoment direkt vom Spanngehäuse 22 auf

richtung. die Spannbacken 42, so daß das Kolbenelement 35

Das in der Zeichnung dargestellte Gesteinsbohr- 55 keinem Drehmoment ausgesetzt ist.
gerät 10 besitzt eine Vorschubstange 11, die von Als Federplatten 45 ausgebildete Federn sind zwi-Spreizgliedern 12 getragen wird. Die Vorschubstange sehen axialen Nuten 44 jeweils zweier benachbarter 11 kann daneben aber auch auf fahrbaren Rahmen Klemmbacken 42 angeordnet und halten die Klemmoder anderen entsprechenden Konstruktionen mon- backen in ihrer nicht verspannten Position. Die tiert sein. Ein die Bohrmaschine 14 tragender Schiit- 60 Federplatten 45 und die Spannbacken 42 bilden ten 13 ist entlang der Vorschubstange 11 mittels einen Zylinder, gegen den sich das Kolbenelement 35 zweier parallellaufender Ketten 15, einer Kette 16 abstützt, wenn es über die Leitung 26 mit Druck- und eines doppelseitig wirkenden Zylinderkolben- mittel beaufschlagt wird. Der über das Kolbenmotors 17 verschiebbar. Der Vorschubmotor 17 be- element 35 auf die Federplatten 45 wirkende Druck sitzt zwei Anschlüsse 17 α für das Druckmittel. Am 65 wird auf die Klemmbacken 42 übertragen, was die vorderen Teil der Vorschubstange U befindet sich Spannkräfte vergrößert.

ein Bohrhalter 18, der während des Bohrbetriebes Wie in F i g. 3 gezeigt, sind die äußeren Ränder 48

einen als Bohrrohr 19 dargestellten Bohrstrang führt der Klemmbacken 42 abgerundet, so daß die Über-

gangszonen zwischen den Federn 45 und den Greifbacken 42 gleichförmig verlaufen. Daher gibt es keine das Kolbenelement verschleißenden scharfen Ränder oder Ecken und die gesamte Innenfläche des Kolbenelementes 35 wird abgestützt, wenn die Spannbacken in ihrer Greifposition sind. Der auf das Kolbenelement 35 wirkende Öldruck ist durch die Pfeile in F i g. 3 gezeigt.

Da das gesamte Kolbenelement 35 abgestützt wird und keinerlei Drehmoment überträgt, braucht es nicht armiert oder verstärkt ausgeführt zu werden. . Demzufolge.ist.es billig uad-einfach herzustellen. **■

In der in F i g. 5 gezeigten Ausführung sind die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Einzelteile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. In diesem Beispiel sind die Federn 45 Spiralfedern und die Spannbacken 42 bilden allein einen Zylinder zum Abstützen des Kolbenelementes 35, welches die in den vorhergehenden Figuren beschriebene Ausbildung besitzt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Als Bauteil einer Rotary-Bohrmaschine ausgebildete, druckmittelbetätigte Abfangvorrichtung für Bohrgestänge und Verrohrungen zum Verspannen des Gestänges zwecks Übertragung von Dreh- und/oder Axialbewegungen auf das Gestänge, bestehend aus einem drehbaren Spanngehäuse und in diesem angeordnete, auf das Gestänge einwirkende Fangbacken, dadurch gekennzeichnet, daß ein buchsenartiges, aus elastischem Material bestehendes Kolbenelement (35) im Spanngehäuse (22) angeordnet ist, welches eine zwischen ihm und dem Gehäuse (22) liegende Druckkammer (40) gegen eine vom Bohrgestänge durchragte, die Fangbacken (42) aufnehmende Zentralöffnung (41) abdichtet und das bei Einleitung von Druckmittel in die Druckkammer (40) unter Ausübung von radialen Spannkräften auf die Fangbacken (42) und das Gestänge (19) radial verformbar ist.

2. Abfangvorrichtung nach Anspruch L,' dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung des Drehmomentes vom angetriebenen Spanngehäuse (22) auf die Klemmbacken (42) bei Rotation des Spanngehäuses die Klemmbacken (42) von Führungselementen (43) gehalten sind.

3. Abfangvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (43) als Führungsbolzen ausgebildet sind, die parallel zur Gehäuselängsachse im Spanngehäuse (22) befestigt sind.

-Abfangvorrichtung Trach einem der-vorher~ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Federn (45) zwischen den Klemmbacken (42) vorgesehen sind, die die Klemmbacken bei entlasteter Druckkammer (40) in ihrer offenen Position halten.

5. Abfangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangbacken (42) innere Elemente eines Zylinders darstellen, gegen den sich die Innenfläche des buchsenförmigen Kolbenelementes (35) annähernd vollständig anlegt, wenn die Kammer (40) mit Druckmittel beaufschlagt ist.

6. Abfangvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (45) als zwischen zwei benachbarten Fangbacken eingesetzte Plattenfedern ausgebildet sind, die zusammen mit c^n Fangbacken (42) den Stützzylinder bilden.

7. Abfangvorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn als zwischen zwei benachbarten Fangbacken (42) eingesetzte Spiralfedern (45) ausgebildet sind.

8. Abfangvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolbenelement (35) Ringflansche (36) aufweist, die zwischen einem Endteil (37) des Spanngehäuses (22) und einer Abstandsbuchse (28) zwischen den Flanschen (36) eingespannt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen COPY