DE1963239C - Kernbohreinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kernbohreinrichtung Innenwerkzeuge axial bewehren Schwerstange vermit einem Bohrrohr und einem am Seil ziehbaren, schiebbar gelagert, wobei die Schwerstange über den Bohrkern aufnehmenden und mit dem Bohrrohr einen Seilwirbel mit dem Seil verbunden ist. Man in starre Verbindung bringbaren Innenwerkzeug. nutzt auf diese Weise die Zweiteiligkeit des Innen-

Eine bekannte Einrichtung dieser Art ist in dem 5 werkzeuge zur Schaffung des Kraftschlusses aus. Prospekt W 102.368.5000 der Firma Alfred Wirth Nach einer besonderen Ausführungsform ist die & Co. KG in Erkelenz auf S. 70 bei »c« abgebildet. Schwerstange hohlzyllndrisch ausgebildet und In Diese Abbildung zeigt ein innerhalb des Bohrrohres ihrem Hohlraum ein Teil eines axialen Fortsatzes des angeordnetes Innenkernrohr, das in dem Bohrrohr Innenwerkzeugs angeordnet und ist der Fortsatz mit während des Bohrens festgelegt werden kann. Diese io einem mit der Schwerstange zusammenwirkenden Festlegung geschieht durch zwei ttn dem Innenwerk- Anschlag versehen, der sich in der gekuppelten zeug drehbar angelenkte Klinken, die durch Feder- Betriebsstellung in axialem Abstand von der Schwerkraft mit ihren freien Enden radial nach außen vor- stunge befindet. Diese Maßnahme gestattet ein selbstgespannt sind und in Verriegelungssitze einfallen, die tätiges und sicheres Ziehen des gesamten Innenwerkin einer bestimmten Höhenebene des Bohrrohres 15 zeugs nach dem Lösen der Klemmbacken, vorgesehen sind. Die bekannte Einrichtung weist also Zur Erleichterung dieses Lösens der Klemmeine mechanische formschlüssig«} Verriegelungsein- backen ist nach einer anderen Ausführungsform der richtung auf. Erfindung zwischen den Seilwirbel und die Schwer-

Nachteilig wirkt sich bei der bekannten Lösung stange ein Hebeljoch eingeschaltet, dessen Hebel insbesondere aus, daß die Teile der Verriegelungs- ao drehbar an der Schwerstange gelagert sind und beim vorrichtung kompliziert und verschleißanfällig sind. Anziehen des Seils mit ihren freien Enden in Wirk-Dies gilt für die Schwenklager der Klinken, für die verbindung mit dem Fortsatz treten. Feder, die Klinken selbst und ihre Führungen sowie Um eine Klemmung in jeder Winkelstellung

die Verriegelungssitze im Bohrrohr. Ein erheblicher zwischen Klemmbacken und Fortsatz zu ermöglichen, weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Ver- as ist erfindung&gemäß der schräge Teil des Innenwerkriegelung von Bohrrohr und Ininenwerkzeug nur in zeugs als Kegelstumpf an dem Fortsatz ausgebildet, einer einzigen relativen axialen Stellung stattfinden Ein besonders günstiger und einfacher Aufbau

kann. Eine stets einwandfreie Verriegelung ist in ergibt sich, wenn der Kegelstumpf und die Klemm-Frage gestellt, weil stets Restgut, z. B. Bohrklein, backen unterhalb der Schwerstange angeordnet sind, nach dem Herausziehen des Innenkemrohrs auf An- 30 Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das schlag- und Verriegelungsflächen liegenbleibt. Des Innenwerkzeug als an dem Fortsatz drehbar gelagerweiteren besteht die Gefahr, daß der Kern beim tes Innenkernrohr ausgebildet, das in der gekuppelten Ziehen hoch abreißt und nach unten fällt, so daß das Betriebsstellung bis in den Bereich der Bohrkrone Innenkernrohr beim Wiedereiniahren in das Bohr- des Bohrrohres hinabreicht.

rohr eine einzig mögliche Verriegelungsstellung über- 35 Nach einer anderen Ausführungsform der Erfinhaupt nicht mehr erreichen kann. In allen Fällen dung kann das Innenwerkzeug auch als Vollbohrmuß bei der bekannten Einrichtung mit hohem Zeit- werkzeug ausgebildet sein, dem Spülmittel durch die aufwand für das Positionieren und Verriegeln des Wand des Bohrrohres zugeführt wird. Dabei kann Innenwerkzeugs beim Einfahren in das Bohrrohr an das Bohrrohr unten eine von Spülbohrungen gerechnet werden. 40 durchdrungene Bohrkrone mit einem axialen Hals

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine angesetzt sein, wobei sich an der Ansatzstelle eine Kernbohreinrichtung weitgehend ohne empfindliche zum Bohrinneren offene Verteilkammer für das Spül-Teile und so auszubilden, daß das Innenwerkzeug mittel befindet und das Vollbohrwerkzeug durch eine praktisch in jeder relativen axialen Lage zu dem an ihm befestigte und in der gekuppelten Betriebs-Bohrrohr mit dem Bohrrohr gekuppelt werden 45 stellung bis zu der Bohrkrone hinabreichende Stützkann, hülse im Bereich der Verteilkammer arbeitet. Auf Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch diese Weise ist die Versorgung sowohl der Bohrkrone gelöst, daß die Kupplung zwischen Bohrrohr und als auch des Vollbohrwerkzeugs mit Spülmittel ii, Innenwerkzeug durch Kraftschluß erfolgt. Hierbei optimaler Weise gewährleistet, handelt es sich um ein von dem bekannten Form- 50 Bei der erfindungsgemäßen Kernbohreinrichtung Schluß grundsätzlich anderes Prinzip, das eine wirk- erfolgen der Abtransport des Bohrkleins der Bohrsame Kupplung beliebiger Höhenlage zuläßt. krone im wesentlichen zwischen Bohrlochwand und Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind Bohrrohr und der Abtransport des Bohrkleins des zwischen Bohrrohr und Innenwerkzeug Klemmbacken Vollbohrwerkzeugs durch den hohl ausgebildeten bewegbar angeordnet und jeweils mit einer Schräg- 55 Fortsatz und den Hohlraum der Schwerstange, fläche versehen, die mit einem komplementär schrä- In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungs- ' gen Teil des Innenwerkzeugs zusammenwirken. Auf beispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt diese Weise läßt sich eine wirkungsvolle Verkeilung Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch zwischen den beiden Teilen erreichen. Dabei kann eine erste Ausführungsform der Erfindung mit je nach Bedarf die mit dem Bohrrohr zusammen- 60 Innenkernrohr,

wirkende Fläche jeder Klemmbacke entweder glatt Fig. 2 die Schnittansicht nach Linie H-II in

oder profiliert sein. In dem letzteren Fall kann wäh- Fig. 1,

rend des Verkeilens Fremdmaterial in die Täler der F i g. 3 die Schnittansicht nach Linie III-III in

Profilierungen eingequetscht werden, so daß die Fig. 1,

Klemmbacken in jedem Fall mit einer definierten 65 F i g. 4 die Schnittansicht nach Linie IV-IV in Fläche in Berührung mit dem Bohrrohr treten. Fig. 1,

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfin- Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der

Λιιηα _sind die Klemmbacken an einer bezüglich des Aufhängung der Schwerstange mit Hebeljoch,

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die über einen Seilbügel 28 75 zwisuicu ««....„ _...

und einem Seilwirbei ei an einem Seil 30 aufgehängt Richtung der Pfeile 78.

ist. Die obere Fläche 33 der Schwerstange 27 weist In F i g. 6 besteht das Bohrrohr 80 aus zwei inein-

in der in F i g. 1 dargestellten gekuppelten Betriebs- »5 andergesteckten koaxialen Rohren 82 und 83, die stellung zwischen Bohrrohr 11 und Innenwerkzeug zwischen sich einen Ringraum 84 frei lassen. Die einen axialen Abstand von dem Anschlag 25 auf. Schwerstange 27 ist wiederum mit einem mittigen In den unteren Teil der Schwerstange 27 sind radiale durchgehenden Hohlraum 87 versehen, der unten zu T-Nuten, z. B. 35 und 36, eingearbeitet, die zur einem Ringraum 88 erweitert ist, der einen Anschlag Unterseite 38 der Schwerstange 27 hin offen sind. Die 30 89 eines ebenfalls einen axialen Durchbruch 90 auf-T-Nut 36 ist im Querschnitt in F i g. 4 dargestellt. weisenden axialen Fortsatzes 91 eines Innenwerkln jede T-Nut ist ein Hammerfortsatz, z. B. 40 in zeugs 92 aufnimmt.

F i g. 4, einer sich nach unten anschließenden Klemm- Das Innenwerkzeug 92 besteht außerdem aus

backe, z. B. 43 und 44, eingesetzt und in der T-Nut einem auf den Fortsatz 91 folgenden Vollbohrwerkverschiebbar. 35 zeug 95 und einer Stützhülse 96, die im Bereich des Die Klemmbacken 43, 44 und 45 (F i g. 3) sind Vollbohrwerkzeugs 95 mit Durchlaßöffnungen 97 für innen jeweils mit einer zu dem Kegelstumpf 23 korn- Spülmittel vefsehen ist und sich unten auf einer an das plementären Schrägfläche 49 versehen. Die mit dem Ro" 83 angeschraubten Bohrkrone 100 abstützt. Die Bohrrohr 11 zusammenwirkende Fläche 50 bzw. 51 Stützhülse 96 nimmt im Inneren einen Kern 101 auf, der Klemmbacken 43 und 45 ist glatt, während die 40 der von dem Vollbohrwerkzeug 95 zerkleinert wird, entsprechende Fläche 52 der Klemmbacke 44 profi- Die Bohrkrone 100 ist mit einem sich nach oben liert ist. erstreckenden Hals 103 versehen, in dem eine An-Aus F i g. 2 sind die relative Lage und Quer- zahl gemäß F i g. 7 über den Umfang verteilte Spülschnittsform des Bohrrohres 11 und des Innenkern- bohrungen 105 angebracht sind, rohres 16 ersichtlich. 45 Der Ringraum 84 mündet unten in eine Verteil-In Fig. 5 ist der Seilbügel28 ersetzt durch ein kammer 107, die sowohl die Durchlaßöffnungen97 Hebeljoch 55, das eine Quertraverse 59 mit zwei als auch die Spülbohrungen 105 mit in Richtung der drehbar daran angelenkten Armen 53 und 54 auf- Pfeile 108 zugeführtem Spülmittel versorgt, weist. An den unteren Enden der Arme 53 und 54 Spülmittel und Bohrklein aus dem Vollbohrwtrkist jeweils ein Hebel 56 und 57 mit einem Ende dreh- 50 zeug 95 treten durch den Durchlaß 90 und den bar gelagert. Die Hebel 56 und 57 sind außerdem Hohlraum 87 in Richtung der Pfeile 110 aus, wähan an der Schwerstange 27 befestigten Lagerstützen rend Spülmittel und Bohrklein von der Bohrkrone 60 und 61 etwa in ihrer Mitte gelagert und ragen 100 durch einen zwischen Bohrlochwand 10 und mit ihren freien Enden 63 und 64 in die Bewegungs- dem Rohr 83 bestehenden Ringraum 113 in Richtung bahn des Anschlags 25 des Fortsatzes 19. 55 der Pfeile 114 abgeführt werden.

Sobald nun zum Ziehen des Innenwerkzeugs 15 Das Vollbohrwerkzeug 95 ist in dem dargestellten

das Seil 30 angezogen wird, schwenken in F i g. S der Ausführungsbeispiel mit einem Dreiflügelmeißel Hebel 56 im Uhrzeigersinn und der Hebel 57 gegen versehen.

den Uhrzeigersinn. Die freien Enden 63 und 64 set- Am unteren Teil der Schwerstange 27 sind gemäß

zen auf dem Anschlag25 auf und sorgen für eine 60 Fig. 6 in ähnlicher Weise wie in den Fig. 1 und Relativbewegung des Fortsatzes 19 gegenüber der Klemmbacken, z. B. 43 und 44, aufgehängt, die mit Schwerstange 27. Dies hat zur Folge, daß die Ver- einem entsprechenden Kegelstumpf an dem Fortsatz keilung zwischen dem Kegelstumpf 23 und den 91 zusammenwirken.

Klemmbacken 43 bis 45 gelöst wird. Die Schwer- In Fig. 6 ragt nur ein verhältnismäßig kurzes

stange 27 mit den Klemmbacken 43 bis 45 wird an- 65 Stück des Fortsatzes 91 in die Schwerstange 27 hinschließend an dem Seil 30 so lange nach oben ge- ein. Diese Konstruktion kann selbstverständlich auch zogen, bis die obere Seite33 der Schwerstange mit bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ange- Acr Unterseite des Anschlags 25 in Berührung tritt wendet werden.

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Wenn in den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen die Bohrrohre 11 und 80 vollständig niedergebohrt sind, können bis zu einer bestimmten Bohrtiefe entsprechende Bohrrohre nachgesetzt werden. Erst danach geht man bei noch größerer erforderlicher Bohrtiefe auf eine Teleskopverrohrung über, wobei das nächste Bohrrohr einen kleineren Außendurchmesser als die kleinste lichte Weite des schon bestehenden Bohrstranges aufweist. Diese Nachsetz- und Teleskopsysteme bilden jedoch keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Kernbohreinrichtung mit einem Bohrrohr und einem am Seil ziehbaren, den Bohrkern aufnehmenden und mit dem Bohrrohr in starre Verbindung bringbaren Innenwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung zwischen Bohrrohr (11; 80) und Innenwerkzeug (15; 92) durch Kraftschluß erfolgt.

2. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Bohrrohr

. (11; 80) und Innenwerkzeug (15; 92) Klemmbacken (43 bis 45) bewegbar angeordnet und jeweils mit einer Schrägfläche (49) versehen sind, as denen ein komplementär schräger Teil (23) des Innenwerkzeugs gegenüberliegt.

3. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Bohrrohr (11; 80) zusammenwirkende Fläche (50, 51) jeder Klemmbacke (43, 45) glatt ist.

4. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Bohrrohr (11; 80) zusammenwirkende Fläche (52) jeder Klemmbacke (44) profiliert ist.

5. Kernbohreinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (43 bis 45) an einer bezüglich des Innenwerkzeugs (15; 92) axial bewegbaren Schwerstange (27) verschiebbar gelagert sind und daß die Schwerstange über einen Seilwirbel (29) mit dem Seil (30) verbunden ist.

6. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwerstange (27) hohlzylindrisch ausgebildet ist und in ihrem Hohlraum (87) ein Teil eines axialen Fortsatzes (19; 91) des Innenwerkzeugs (15; 92) angeordne ist und daß der Fortsatz mit einem mit dei Schwerstange zusammenwirkenden Anschlag (25 89) versehen ist, der sich in der gekuppelten Be triebsstellung in axialem Abstand von der Schwerstange befindet. ·

7. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Seilwirbel (29) und die Schwerstange (27) ein Hebeljoch (55) eingeschaltet ist, dessen Hebel (56, 57] drehbar an der Schwerstange gelagert sind und beim Anziehen des Seils (30) mit ihren freien Enden (63, 64) in Wirkverbindung mit dem Fortsatz (19) treten.

8. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schräge Teil des Innenwerkzeugs (15; 92) als Kegelstumpf (23) an dem Fortsatz (19; 91) ausgebildet ist.

9. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegelstumpf (23) und die Klemmbacken (43 bis 45) unterhalb der Schwerstange (27) angeordnet sind.

10. Kernbohreinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenwerkzeug als an dem Fortsatz (19) drehbar (17) gelagertes Innenkernrohr (16) ausgebildet ist, das in der gekuppelten Betriebsstellung bis in den Bereich der Bohrkrone (13) des Bohrrohres (11) hinabreicht.

11. Kernbohreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenwerkzeug als Vollbohrwerkzeug (95) ausgebildet ist, dem Spülmittel durch die Wand des Bohrrohres (80) zugeführt wird.

12. Kernbohreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an das Bohrrohr (80, 83) unten eine von Spülbohrungen (105) durchdrungene Bohrkrone (100) mit einem axialen Hals (103) angesetzt ist, daß sich an der Ansatzstelle eine zum Bohrrohrinneren offene Verteilkammer (107) für das Spülmittel befindet und daß das Vollbohrwerkzeug (95) durch eine an ihm befestigte und in der gekuppelten Betriebsstellung bis zu der Bohrkrone hinabreichende Stützhülse (96) im Bereich der Verteilkammer gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen