DE1953477C3 - Vorrichtung zum Bemessen der Zuführung von Spülflüssigkeit zu einem Drucklager eines am Ende eines Bohrstranges angeordneten Bohrmeissels - Google Patents

Description

vorgesehen, welches eine äußere Metallbuchse 20 geformten Rotor 38 als Mittelteil der Bohrmeißcl-

und eine innere Buchse 22 aus Gummi oder ande- antriebswelle 6 zu gestalten, ohne die radiale Dreh-

rern passendem Material aufweisen kann, Die innere bewegung des unteren Teils 10 der Antriebswelle

Buchse 22 ist mit in Längsrichtung verlaufenden und des oberen Teils 32 der Antriebswelle zu beein-

Nuten 24 versehen, durch weiche Spülflüssigkeit 5 trächtigen.

(Bohrschlamm) nach unten durch die aus Gummi Wegen der schneckenförmigen Anpassung des Ro-

bcstchende Buchse geleitet wird, um sowohl das tors 38 kann sich die innere Buchse 44 des Gehäuses

Radiallager 18 als auch das Drucklager 16 zu schmie- 42 seitlich verlagern und eine Radialbahn um die in

ren; das Drucklager 16 wird gleichzeitig mit Hilfe Längsrichtung verlaufende Drehachse der Bohr-

des Bohrschlammes abgekühlt. io meißelantriebswelle 6 beschreiben.

Die Bohrmeißelantriebswclle 6 ist mit einer in Um das flexible Gehäuse 42 in seiner Lage im

Längsrichtung verlaufenden Bohrung 26 ausgestattet, Bohrstrangabschnitt 4 zu halten, ist ein <\nschlagring

welche an ihrem oberen Ende Einlaßöffnungen 28 54 in diesem Abschnitt vorgesehen und wird durch

und an ihrem unteren Ende eine Auslaßöffnung 30 passende Befestigungsmittel darin fixiert,

aufweist. Am oberen Ende der Bohrmeißelantriebs- 15 Es sollte erwähnt werden, daß die Meßvorrichtung

welle 6 befindet sich ein zylindrischer Teil 32, in 40 unterhalb der Einlasse 28 angeordnet ist, weiche

welchem die Einlaßöffnungen 28 vorgesehen sind. den Bohrschlamm nach unten durch den Bohrstrang

Das obere Ende des zylindrischen Teils 32 ist bei 34 und durch die in Längsrichtung verlaufende Bohrung

in einen passenden Läufer bzw. in einen Antriebs- 26 der Meißelantriebswelle 6 leiten, um den Bohr-

körper 36 mit flexibler Kupplung eingeschraubt; der 20 meißel bzw. Schneidkörper zu schmieren und zu

Antriebskörper 36 dient zum Drehantrieb der Bohr- kühlen.

meißelantriebswelle. Ein Bohrmeißel bzw. Schneid- In Bohrwerkzeugen bekannter Ausführungsform,

körper kann mit dem Bohrmeißelüberhang 8 verbun- welche Druck- und Radiallager der mit Bezugsnum-

den werden. Der Antriebskörper 36 kann durch eine mer 16 und 18 bezeichneten Art verwenden, kann

passende Vorrichtung bekannter Ausführungsform 35 eine angemessene Strömung des Bohrschlamms durch

mit einer sogenannten »Mohno«-Pumpe oder auch das Radiallager 18 und das Drucklager 16 nicht ge-

»Moineau«-Pumpe verbunden werden, weiche ihrer- wahrleistet werden. Der Strömungswiderstand in den

seits durch Bohrschlamm angetrieben werden kann, Nuten 24 des Radiallagers 18 begrenzt die Länge des

der über eine an der Oberfläche befindliche Pumpe Radiallagers, da bei zunehmender Lagerlänge un.l

nach unten durch den Bohrstrang gepumpt wird. 30 damit zunehmender Nutlänge die Strömung des Bohr-

Die Bohrmeißelantriebswelle 6 ist zwischen ihrem Schlammes in Richtung der Unterseite des Radialoberen, zylindrischen Teil 32 und dem unteren, zy- lagers geringer wird, bedingt durch die Tatsache, daß lindrischen Teil 10 mit einem Mittelabschnitt ver- ein großer Anteil der unter Druck liegenden Strösehen. Der Mittelabschnitt bildet den Rotor bzw. mung durch die Einlaßöffnung 28 umgeleitet und Läufer einer Bemessungsvorrichtung 40, welche all- 35 nach unten durch die in Längsrichtung verlaufende gemein die Eigenschaften einer Mohno-Pumpe auf- Bohrung 26 in die Bohrmeißelantriebswelle 6 abgeweist. Der Mittelabschnitt bzw. Rotor 38 weist leitet wird.

schneckenförmige Gestalt auf, während er im Quer- Durch Verwendung einer Bemessungsvorrichtung schnitt gesehen rund ist. Der Rotor verläuft in einem zwischen den Einlassen 28 für den Bohrschlamm und Gehäuse 42, welches aus einer inneren Buchse 44 4° den Radial- und Drucklagern 18 und 16 wird eine und einer äußeren Buchse 46 besteht. Die beiden ausreichende Zufuhr des Bohrschlamms nach unten Buchsen sind durch einen Steg 48 an ihren unteren durch das Radiallager und durch das Drucklager Enden miteinander verbunden. Die innere Buchse 44 erzielt. Die Bemessungsvorrichtung ermöglicht die des Gehäuses bildet eine Lä-gsbohrung, welche Verwendung von Radiallagern 18 größerer Baulänge schneckenförmig mit Erhöhungen und Vertiefungen 45 und ermöglicht gleichzeitig, daß die den Bohrgeformt ist. Die Steigung entspricht im wesentlichen schlamm führenden Nuten 24 im Lager kleinsten derjenigen des schneckenförmig ausgebildeten Rotors Querschnitt einnehmen, wodurch die Lagerfläche des 38 bzw. einem Vielfachen davon. Radiallagers bezüglich der Auflagefläche der Bohr-

Die Bemessungsvorrichtung 40 unterscheidet sich meißelantriebswelle einen Höchstwert einnehmen

von einer herkömmlichen Moineau-Pumpe insofern, so kann.

als das obere Ende 50 und das untere Ende 52 des Solange ein Strom von Bohrschlamm nach unten

schneckenförmig ausgebildeten F^otors 38 konzen- durch den Bohrstrang bzw. dessen Abschnitt 4

irisch zur Drehachse der Bohrmeißelantriebswelle 6 besteht, gewährleistet die Bemessungsvorrichtung 40

sind, während in einer gewöhnlichen Mohno-Pumpe eine im wesentlichen konstante und gleichmäßige,

die Enden des Rotors zur Drehachse exzentrisch ge- 55 unter Druck stehende Strömung des Bohrschlamms

lagert sind. Dies ermöglicht, den schneckenförmig zu den Lagern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

so groß sein, daß die zum Schmieren und Kühlen ver-Patentansprüchc: wendete Spülflüssigkeit nicht in ausreichend großer Menge durch das Radialiager hindurchgcleitct und *'*■'■

1. Vorrichtung zum Bemessen der Zuführung an das Drucklager herangeführt werden kann. Zudem von Spülfiüssigkeit zu einem Drucklager eines am 5 begrenzt der Strömungswiderstand m den Axialnuten Ende eines Bohrstranges angeordneten Bohr- des Radiallagers die Baulänge desselben, da bei zumeißels, der über eine mit einer Axialbohrung nehmender Lagerlänge und damit zunehmender und einem unteren, axialen Spülflüssigkcitsauslaß LUngc der Axialnuten die Strömung der Spulflässigversehene, konzentrisch zur Bohrstrangachse aus- keil in Richtung des Drucklagers geringer wird,
gerichtete und in einem Radiallager drehbar ge- ίο Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfinführte Antriebswelle mit einem Ticflochantrieb dung darin, eine Vorrichtung der eingangs genannten verbunden ist, wobei die Bohrmeißel-Antriebs- Art so auszugestalten, daß die Spülflüssigkeit unabwelle an ihrem oberen Ende radiale Einlaßöff- hängig von ihrer Viskosität und weiterer die Strönungen zum Hinführen eines Teiles der Spül- mung beeinflussender Faktoren mit ausreichender flüssigkeit zum Bohrmeißel und das Radiallager »5 Menge an das Drucklager herangeführt werden kann, Axialnuten zum Hinführen des anderen Teiles um dieses zu kühlen und zu spülen.

der Spülflüssigkeit zu dem Drucklager aufweisen, Die Lösung der Aufgabe kennzeichnet sich da-

dadurch gekennzeichnet, daß die Bohr- durch, daß die Bohrmeißel-Antriebswelle mit einem imcißcl-Antriebswelle (6) mit einem als Bemes- als Bemessungsvorrichtung und nach dem Prinzip sungsvorrichtung (40) und nach dem Prinzip einer ao einer Mohno-Pumpe ausgebildeten Mittelabschnitt Mohno-Pumpe ausgebildeten Mittelabschnitt ver- versehen ist, der aus einem im Querschnitt runden, sehen ist, der aus einem im Querschnitt runden, schneckenförmigen Rotor besteht, welcher von einem schneckenförmigen Rotor (38) besteht, welcher radial bewegbaren, eine Axialbohrung aufweisenden von einem radial bewegbaren, eine Axialbohrung Gehäuse bzw. Stator aus flexiblem Material umgeben aufweisenden Gehäuse bzw. Stator (42) aus flexib- as ist, dessen Innenseite schneckenförmige Ein- und lern Material umgeben ist, dessen Innenseite Ausbuchtungen aufweist, deren Steigung jenen des schneckenförmige Ein- und Ausbuchtungen auf- schneckenförmigen Rotors entspricht,
weist, deren Steigung jenen des schneckenförmi- Mit Hilfe dieser Vorrichtung wird eine ausreichende

gen Rotors (38) entspricht. Zufuhr der Spülflüssigkeit am Drucklager erzielt. Die

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Bemessungsvorrichtung in Form der Mohno-Pumpe kennzeichnet, daß der untere Teil (10) der Bohr- ermöglicht die Verwendung von Radiallagern größemeißel-Antriebswelle (6) sich durch das Druck- rer Baulänge und ermöglicht gleichzeitig, daß die lager (16) und das Radiallager (18) hindurch er- Axialnuten im Radialiager kleinsten Querschnitt einstreckt und der obere Teil (32) der Antriebswelle nehmen können. Die Auflagefläche des Radiallagers (6) eine Vorrichtung (34) zur Verbindung mit 35 an der Bohrmeißel-Antriebswelle besitzt auf diese dem Tieflochmotor aufweist. Weise den größtmöglichen Wert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- Eine vorteilhafte Ausgestaltung gemäß der Erfinkennzeichnet, daß das Radiallager (18) im Ab- dung sieht vor, daß der untere Teil der Bohrmeißelstand vom unteren Teil (10) der Antriebswelle (6) Antriebswelle sich durch das Drucklager und das angeordnet ist. 40 Radiallager hindurch erstreckt und der obere Teil

der Antriebswelle eine Vorrichtung zur Verbindung

mit dem Tieflochmotor aufweist.

Die Vorrichtung ist bevorzugt so aufgebaut, daß das Radiallager im Abstand vom unteren Teil der

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Be- 45 Antriebswelle angeordnet ist.

messen der Zuführung von Spülflüssigkeit zu Die Erfindung ist nachfolgend an Hand eines Aus-

einem Drucklager eines am Ende eines Bohrstranges führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichangeordneten Bohrmeißels, der über eine mit einer nung erläutert.

Axialbohrung und einem unteren, axialen Spülflüssig- F i g. 1 ist eine Längsschnittansicht am unteren

keitsauslaß versehene, konzentrisch zur Bohrstrang- 50 Ende eines Bohrstranges mit einer darin befindlichen achse ausgerichtete und in einem Radialiager dreh- Vorrichtung gemäß der Erfindung; und
bar geführte Antriebswelle mit einem Tieflochantrieb F i g. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht von

verbunden ist, wobei die Bohrmeißel-Antriebswelle Linie 2-2 in Fig. 1.

an ihrem oberen Ende radiale Einlaßöffnungen zum In den Zeichnungen ist ein Gestängerohr- bzw.

Hinführen eines Teiles der Spülflüssigkeit zum Bohr- 55 Bohrstrangabschnitt 4 dargestellt, der den unteren meißel und das Radialiager Axialnuten zum Hinfüh- Teil eines sich von einer herkömmlichen Bohranlage ren des anderen Teiles der Spülflüssigkeit zu dem an der Oberfläche nach unten erstreckenden Bohr-Drucklager aufweisen. stranges darstellt. Im Bohrstrangabschnitt 4 verläuft

Bekannt ist eine Einrichtung der vorstehend ge- eine Bohrmeißelantriebswelle 6 mit einem Bohrnannten Bauart (USA.-Patentschrift 3 112 801), bei 60 meißelüberhang 8 am unteren Ende. Die Bohrmeißelweicher die Aufteilung der Spülflüssigkeit auf Druck- antriebswelle 6 ist mit einem im Durchmesser redulager und Meißelbohrung durch den Querschnitt der zierten, zylindrischen Teil 10 ausgestattet, welcher Öffnungen am oberen Ende der Antriebswelle und eine Schulter 12 bildet. Auf der Schulter gelagert und durch den Querschnitt der Axialnuten im Radiallager zwischen dieser und einer Innenschulter 14 an bestimmt ist. Infolge der Viskosität der Spülflüssig- 65 der Unterseite des Bohrstrangabschnittes 4 befinkeit kann ein beträchtlicher Strömungswiderstand in det sich ein Drucklager 16 passender Ausführungsden Axialnuten des Radiallagers vorherrschen. In form,
gewissen Fällen kann dieser Strömungswiderstand Über dem Drucklager 16 ist ein Radiaüager 18