DE2048519B

DE2048519B - Drilling device

Info

Publication number: DE2048519B
Authority: DE
Inventors: Werner Klaus; Link Howard Daniel; Salt Lake City Utah Grill (V.St.A.)
Original assignee: Christensen Diamond Products Co
Current assignee: Norton Christensen Inc

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrvorrichtung mitThe invention relates to a drilling device with

einem Bohrmeißel, der an radial bewegbaren Armen herabhängende ausspreiz- und einziehbare Bohrschneiden aufweist und in einem Bohrloch durch das Bohrgestänge bewegbar ist, mit einem an dessen unterem Ende befestigten Rohrstück, das eine An-a drill bit, the expandable and retractable drill bits depending on radially movable arms has and is movable in a borehole through the drill string, with one at the pipe section attached to the lower end, which has an

triebsspindel aufweist, einem die Bohrschneiden teleskopartig haltenden Träger, Kupplungseinrichtungen zwischen der Spindel und den Bohrschneiden sowie Ausrichtelementen am Bohrmeißel und dem Rohrstück, wobei die Bohrschneiden in der SpindelHas drive spindle, a carrier holding the drill bits telescopically, coupling devices between the spindle and the drill bits and alignment elements on the drill bit and the Piece of pipe, with the drill bits in the spindle

aus der eingezogenen in die mit der Spindel gekuppelte Bohrstellung ausspreizbar sind (USA.-Patentschrift3 437159).can be expanded from the drawn-in position to the drilling position coupled to the spindle (U.S. Patent 3 437159).

Bei dieser bekannten Bohrvorrichtung spreizen sich die Bohrschneiden zu unterschiedlichen Zeiten seitlich nach außen, d. h., es spreizt sich zunächst die untere Bohrschneide nach außen, dann folgt die mittlere Bohrschneide und schließlich die letzte. Jede der Bohrschneiden gelangt somit aus ihrer voll eingezogenen Stellung nacheinander und gesondert in die vollIn this known drilling device, the cutting edges spread at different times laterally outwards, d. In other words, the lower cutting edge first expands outwards, followed by the middle cutting edge Bit and finally the last one. Each of the cutting edges thus comes out of its fully retracted Position one after the other and separately in the full

ausgespreizte, mit der Spindel gekuppelte Stellung.spread-out position coupled with the spindle.

' Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannte Bohrvorrichtung in bezug auf das Ausspreizen der Bohrschneiden zu verbessern.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Träger mit den ausspreizbaren Bohrschneiden derartig verbunden ist, daß die ausspreizbaren Bohrschneiden gleichzeitig ausspreizbar sind.The object of the invention is to improve this known drilling device with regard to the spreading out of the drill bits.
This is achieved according to the invention in that the carrier is connected to the expandable drill bits in such a way that the expandable drill bits can be expanded at the same time.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung im einzelnen ist eine den Träger verdrehbar umgreifende Nockenbuchse vorgesehen, auf deren Umfang im Abstand voneinander die Arme der Bohrschneiden angebracht sind. Weiter sind die Ausrichtelemente für die Bohrschneiden teilweise an der Nockenbuchse, teilweise an. der Antriebsspindel vorgesehen und zugleich für eine Begrenzung der Absenkbewegung der Bohrschneiden ausgebildet.In a further embodiment of the invention in detail, a rotatably encompassing the carrier is Cam bushing is provided, on the circumference of which the arms of the drill bits are spaced apart are attached. Furthermore, the alignment elements for the drill bits are partially on the cam bushing, partially on. the drive spindle is provided and at the same time for limiting the lowering movement the drill bits formed.

Weiter ist vorgesehen, daß die Ausrichtelemente im wesentlichen aus in axialer Richtung vorstehendenIt is further provided that the alignment elements protrude substantially from in the axial direction

V-förmigen Nockenzähnen bestehen, durch deren den Tragstangen, dargestellt in Abwicklung in einerV-shaped cam teeth exist, through which the support rods, shown in a settlement in a

Ineinandergreifen die Arme mit den Bchrschneiden Ebene;Interlocking the arms with the cutting plane;

in die Spreizstellung zur Antriebsrpindel verdrehbar Fig. 8 eine schematische Ansicht einer Antriebs-rotatable into the spread position to the drive spindle Fig. 8 is a schematic view of a drive

sind. Die Antriebsspindel weist dabei zweckmäßig spindel, dargestellt in Abwicklung in einer Ebene;are. The drive spindle expediently has a spindle, shown in development in one plane;

Längsnuten zur Führung der Arme auf. Ferner wei- 5 Fig. 9 einen vergrößerten Teillängsschnitt mit demLongitudinal grooves to guide the arms. Furthermore, FIG. 9 shows an enlarged partial longitudinal section with the

sen die Arme Längsschlitze auf, und der Träger ist Einlauf-Verhältnis von Leit-Bohreiasatz und Trag-the arms open longitudinal slots, and the carrier is the inlet ratio of the Leit-Bohreiaatz and the carrier

mit Treibkeilen versehen, die zum Gleiten in den stange, wenn beide sich bei eingefahrener Bohrvor-provided with driving wedges, which slide into the rod when both are

Schlitzen und zum Anheben des Trägers durch Mit- richtung in der in Fig. Id dargestellten Stellung be-Slots and for lifting the carrier by means of the direction in the position shown in Fig. Id loading

nahmeeingriff der Nockenbuchse an den oberen finden;find mechanical engagement of the cam bushing on the upper;

Enden der Schlitze ausgebildet sind. xo Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine abgewan-Ends of the slots are formed. xo Fig. 10 is a longitudinal section through a modified

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist delte Ausführungsform einer einziehbaren Bohryor-In yet another embodiment of the invention, the delte embodiment of a retractable Bohryor-

die Antriebsspindel an den unteren Enden ihrer inne- richtung mit zugehöriger Antriebsspindel in einerthe drive spindle at the lower ends of its inward direction with the associated drive spindle in one

ren Längsnuten mit in Umfangsrichtung im Abstand Stellung, in der die Bohrvorrichtung in dem Bohr-ren longitudinal grooves with in the circumferential direction at a distance position in which the drilling device in the drilling

zueinander angeordneten Schlitzen zur Führung der strang angehoben oder hochgezogen werden kann;mutually arranged slots for guiding the strand can be raised or pulled up;

Bohrschneiden bei deren Ausrücken versehen und der is F i g. 11 eine der F i g. 10 ähnliche Darstellung, inDrill cutters provided when they are disengaged and the is F i g. 11 one of the F i g. 10 similar illustration, in

Träger nach unten in eine Stellung beweglich, in der der sich die Bohrvorrichtung in bezug auf dieThe carrier is movable downward into a position in which the drilling device is in relation to the

er sich hinter den Bohrschneiden befindet und diese Antriebsspindel in verriegeltem Bohrzustand befindet;it is located behind the cutting edges and this drive spindle is in the locked drilling state;

in ausgerückter Stellung hält. Vorzugsweise steht der Fig. 12 eine Seitenansicht des unteren Teils derholds in the disengaged position. Preferably, FIG. 12 is a side view of the lower part of FIG

Träger in abgesenkter und die Bohrschneiden nach in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung;Carrier in lowered and the drill bits according to the device shown in FIG. 11;

außen drückender Stellung seitlich innerhalb der so Fig. 13 eine Unteransicht zu Fig. 10;outside pressing position laterally within the so Fig. 13 is a bottom view of Fig. 10;

Bohrschneiden mit einer festen Meißelschneide vor. Fig. 14 eine Unteransicht zu Fig. 11;Drill cutting with a fixed chisel cutting edge. FIG. 14 shows a bottom view of FIG. 11;

Zweckmäßig überlappen die Bohrschneiden bei in Fig. 15 einen Längsschnitt durch die Antriebs-Appropriately, the drill bits overlap in Fig. 15, a longitudinal section through the drive

die Antriebsspindel eingezogener Stellung einander spindel der abgewandelten Vorrichtung,the drive spindle retracted position each other spindle of the modified device,

in Umfangsrichtung. Die in Fig. 1 bis 9 dargestellte Vorrichtung weistin the circumferential direction. The device shown in Figs. 1 to 9 has

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wei- as einen einziehbaren Drillbohrereinsatz A auf, der sen die Spindelschlitze obere, in Umfangsrichtung durch einen, sich zu einem (nicht dargestellten) Bohrversetzte Bereiche auf und sind die Bohrschneiden gestell erstreckenden rohrförmigen Bohrstrang B anmit versetzten Teilen versehen, die bündig in die ver- gehoben und abgesenkt werden kann, durch den bei setzten Bereiche der Schütze einpaßbar sind. Dabei Aufbringung von Bohrgewicht ein Drehmoment weist die Antriebsspindel zusätzliche innere Nocken 30 durch die Vorrichtung übertragen wird. Der untere auf, die mit den Bohrschneiden beim Anheben des Ansatz 10 des rohrförmigen Bohrstranges B ist mit Trägers bzw. Bohrmeißels in Eingriff bringbar sind. einem Riegel-Kupplungszwischenteil 11 fest ver-According to a preferred embodiment, a retractable drill bit A , of which the spindle slots are upper, in the circumferential direction through a, to a (not shown) drilling offset area and the drill bits frame extending tubular drill string B are provided with offset parts that are flush which can be raised and lowered, through which the contactors can be fitted in the set areas. In the process, a torque is applied to the drilling weight, the drive spindle has additional inner cams 30 being transmitted through the device. The lower one, which can be brought into engagement with the carrier or drill bit when the extension 10 of the tubular drill string B is raised, with the drill bits. a bolt-coupling intermediate part 11 firmly

Insgesamt wird durch die Erfindung eine Bohrvor- schraubt, die ihrerseits durch Verschrauben an einem richtung geschaffen, deren Mechanismus vereinfacht Außenrohr 12 von erforderlicher Länge befestigt ist, und robuster ausgestaltet ist. Die Bohrschneiden sind 35 dessen unteres Ende auf ein Zwischenstück 13 aufleichter als bisher auf die Gegenschlitze in der An- geschraubt ist, das seinerseits mit dem oberen Teil triebsspindel ausrichtbar, in die sie sich hinein- einer Antriebsspindel oder eines -körpers 14 verdrücken müssen, und sind in ausgespreizter Stellung schraubt ist, die bzw. der eine Mehrzahl von über mit der Antriebsspindel zur sicheren Drehmoment- seinem Umfang im Abstand zueinander angeordneten übertragung wie auch in festem Bohrgewichtsüber- 40 Schlitzen 15 aufweist, die am unteren Ende 16 des tragungsverhältnis verriegelt. Außerdem ist es mög- Antriebskörpers 14 offen sind. Jeder Schlitz 15 ist lieh, daß die Bohrschneiden einen Kern in der Bohr- durch seitliche, nach außen sich verjüngende oder lochformation schneiden können, der zusammen mit konvergierende Seitenwände 15¹ (F i g. 6) und durch den Bohrschneirten durch das Bohrgestänge hoch- eine obere Fläche 17 begrenzt, die nach unten und gezogen werden kann. 45 außen hin schräg geneigt ist (Fig. 1 d, 2d).Overall, the invention provides a drill pre-screwed, which in turn is created by screwing in a direction, the mechanism of which, in a simplified manner, is attached to the outer tube 12 of the required length, and is designed to be more robust. The drill bits are 35 lighter, the lower end of which is screwed onto an intermediate piece 13 than previously on the counter-slot in which, in turn, can be aligned with the upper part of the drive spindle, into which they must be pushed into a drive spindle or body 14, and are screwed in the spread-out position, which has a plurality of slots 15 that are spaced apart from one another with the drive spindle for secure torque, as well as in fixed drilling weight transmission, which locks at the lower end 16 of the transmission ratio. It is also possible that the drive body 14 is open. Each slot 15 is borrowed so that the drill bits can cut a core in the drilling through lateral, outwardly tapering or hole formation, which together with converging side walls 15 ¹ (Fig. 6) and by the drill bits through the drill rods. defines a top surface 17 which can be pulled down and down. 45 is inclined obliquely towards the outside (Fig. 1 d, 2d).

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbei- Der Drillbohrereinsatz A wird durch den Bohrspiele des Gegenstandes der Erfindung näher veran- strang angehoben und zur Verriegelung bzw. Kuppschaulicht. Es zeigen lung mit dem Antriebsdorn 14 abgesenkt, mittels einesIn the drawing, several exemplary embodiments are Drill The drill bit A is veran- raised continuously through the Bohrspiele the subject of the invention in more detail and for locking or Kuppschaulicht. It show development with the drive mandrel 14 lowered, by means of a

Fig. la bis Id einen vollständigen Längsschnitt, Trägers 18, der aus einer erforderlichen Anzahl von teilweise auch in Ansicht, durch einen Bohrstrang, 50 miteinander verschraubten Rohrabschnitten besteht; eine Antriebsspindel und eine einziehbare Bohrvor- das untere Ende des Trägers 18 ist mit einer Meißelrichtung, bei dem sich bestimmte Bohrteile in einer schneide 19 verschraubt, die über ihren Umfang im Stellung befinden, in der die Vorrichtung den Bohr- Abstand zueinander angeordnete, sich seitlich erstrang durchlaufen kann, wobei Fig. Ib, 1 c und 1 d streckende Treibkeile 20 aufweist, die jeweils in untere Fortsetzungen der F ig. la, Ib bzw. 1 c sind; 55 Längsschlitzen 21 flacher Arme 22 gleiten, welcheFig. La to Id a complete longitudinal section, carrier 18, which consists of a required number of partly also in view, consists of 50 pipe sections screwed together by a drill string; a drive spindle and a retractable drill in front of the lower end of the beam 18 is with a chisel direction, in which certain drilling parts are screwed in a cutting edge 19 that extends over its circumference in Are position in which the device arranged the drilling distance from one another, laterally first stranded can go through, Fig. Ib, 1 c and 1 d having stretching drive wedges 20, each in lower continuations of fig. la, Ib and 1c, respectively; 55 longitudinal slots 21 of flat arms 22 slide which

Fig. 2a bis 2d den Fig. 1 a bis 1 d entsprechende von einer oberen Ausricht-Nockenbuchse23 herab-Ansichten, in denen der Bohrteil der Vorrichtung in hängen und mit dieser aus einem Stück bestehen. Die seiner im Bohrzustand verriegelten Stellung dar- .Nockenbuchse 23 ist mit nach unten konvergierengestellt ist, wobei Fig. 2b, 2c und 2d untere Fort- den, V-förmigen Nocken 24 versehen, die abgesetzungen der Fig. 2a, 2b bzw. 2c sind; 60 schrägte Nockenflächen 25 aufweisen zum Zusam-2a to 2d are views corresponding to FIGS. 1 a to 1 d from an upper aligning cam bush 23 downwards, in which the drilling part of the device hang in and consist of one piece with it. the its locked position in the drilling state. Cam bushing 23 is set to converge downwards 2b, 2c and 2d lower continuations, V-shaped cams 24 provided, the steps Figures 2a, 2b and 2c, respectively; 60 have inclined cam surfaces 25 to

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie 3-3 in menwirken mit entsprechenden Nockenflächen 27 anFig. 3 is a cross-section along line 3-3 in men act with corresponding cam surfaces 27 on

Fig. Id; sich symmetrisch nach oben erstreckenden, axialenFig. Id; axially extending symmetrically upwards

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 4-4 in Nockenzähnen26, die sich an dem oberen Ende derFig. 4 is a cross-section along line 4-4 in cam teeth 26 located at the top of the

F i g. 2 d; Antriebsspindel 14 befinden.F i g. 2 d; Drive spindle 14 are located.

Fig. 5 eine Unteransicht zu Fi g. 1 d; 6₅ Das untere Ende 28 jedes Arms 22 ist eingepaßt5 shows a view from below of FIG. 1 d; 6 ₅ The lower end 28 of each arm 22 is fitted

F i g. 6 eine Unteransicht zu F i g. 2 d; in eine innere Ausnehmung 29 einer Bohrschneide 30F i g. 6 shows a bottom view of FIG. 2 d; into an inner recess 29 of a drill bit 30

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Nocken- und hiermit in geeigneter Weise fest verbunden, z. B.Fig. 7 is a schematic view of a cam and hereby fixedly connected in a suitable manner, for. B.

buchse und von mit dieser aus einem Stück bestehen- durch Schweißen oder Hartlöten. Die Bohrschneidesocket and consist of one piece with this - by welding or brazing. The cutting edge

ist sowohl an ihrer äußeren Freischneidfläche 32 als Das Außengehäuse 45 des Drehgelenks 46 ist mit auch an ihrer nach unten und innen abgeschrägten einem Zwischenteil 63 fest verschraubt, das seiner-Fläche 33 und ebenso an ihrer Stirnfläche 34 mit seits in einen Riegelkörper 64 eingeschraubt ist, woeingelassenen Diamant-Schneidelementen 31 zum bei diese Teile mittels einer Kontermutter 65 fest Schneiden des Bohrloches versehen. Das obere Ende 5 miteinander verbunden sind, indem letztere auf das 35 einer jeden Bohrschneide ist in Richtung nach Zwischenteil 63 aufgeschraubt ist und gegen das ununten und außen abgeschrägt, derart, daß es an die tere Ende des Riegelkörpers 64 anliegt. Der Riegel-Abschrägung des oberen Endes 17 des Schlitzes 15 körper ist an seinem Umfang mit im Abstand zueinangepaßt ist, in den es hineinbewegbar ist und mit ander angeordneten Zentrierflügeln 66 versehen, um dem es in Eingriff kommen kann. Ferner ist jede ιό den Riegelkörper innerhalb des Zwischenteiles 11 des Bohrschneide mit einem sich nach innen erstrecken- Außenrohres der Vorrichtung zu zentrieren. Dabei den Fuß 36 versehen, der mit dem unteren Ende 37 weist das Zwischenteil 11 eine Riege!ausnehmung67 der Meißelschneide 19 in Eingriff kommen kann. Die an seinem Innenumfang auf, die seitlich verschieb-Seiten 38 jedes Fußes 36 sind abgeschrägt, um mit bare Riegel 68 aufnehmen kann, die in einem Querden abgeschrägten Seiten 16 der Schlitze 15 in Ein- 13 schlitz 69 in dem Riegelkörper verschiebbar sind. Die griff zu kommen und mit diesen übereinzustimmen, Riegel werden durch spiralförmige Druckfedern 70 wenn sie voll in diese hineingedrückt sind. nach außen gedrückt, die zwischen den entgegen-Die Treibkeile 20 sind nach oben entlang den gesetzt gerichteten Riegeln 68 wirken, um diese in Schlitzen 21 zu dem oberen Teil der Ausricht-Nok- derRiegelausnehmung 67 zum Einschnappen zu brinkenbuchse 24 verschiebbar. Die Arme 22 bestehen, 20 gen, wenn sie hiermit fluchten,
wie vorstehend beschrieben, aus einem Stück mit der Das Zurückziehen der Riegel 68 aus der Ausneh-Ausricht-Nockenbuchse und sind seitlich zu dieser rnung 67 wird durch die Aufwärtsbewegung einer biegbar, und zwar durch das Vorsehen von Schlitzen Rückzugstange 71 ermöglicht, die in LängsrichtungThe outer housing 45 of the swivel joint 46 is also firmly screwed to its downwardly and inwardly sloping intermediate part 63, which is screwed into a locking body 64 on its face 33 and also on its end face 34, where embedded diamond cutting elements 31 are provided for firmly cutting the borehole with these parts by means of a lock nut 65. The upper end 5 are connected to one another by the latter being screwed onto the 35 of each drill bit in the direction of the intermediate part 63 and beveled against the underside and outside, such that it rests against the lower end of the locking body 64. The locking bevel of the upper end 17 of the slot 15 body is adapted on its circumference with at a distance into which it can be moved and is provided with centering wings 66 arranged on the other, around which it can come into engagement. Furthermore, each ιό the locking body is to be centered within the intermediate part 11 of the cutting edge with an inwardly extending outer tube of the device. In this case, the foot 36 is provided, which, with the lower end 37, the intermediate part 11 has a bar recess 67, the chisel blade 19 can come into engagement. The on its inner circumference, the laterally sliding sides 38 of each foot 36 are beveled in order to be able to receive bolts 68 which are slidable in a transverse direction of the beveled sides 16 of the slots 15 in a slot 69 in the bolt body. The handle to come and match with these, latches are made by helical compression springs 70 when they are fully pressed into them. pressed outwards, which act between the opposing drive wedges 20 upwards along the set-directed bolts 68 in order to slide them in slots 21 to the upper part of the alignment cam recess 67 for snapping in the bolt bushing 24. The arms 22 exist, 20 when they are aligned with them,
As described above, in one piece with the retraction of the latches 68 from the Ausneh-Alignment cam bushing and are laterally to this groove 67 is made possible by the upward movement of a bendable, namely by the provision of slots retraction rod 71, which longitudinally

39 an jeder Seite des oberen Teils eines jeden Arms, in dem Riegelkörper 64 verschiebbar ist und Rückweiche den Arm von dem Hauptteil der Buchse selbst »5 ziehstifte 72 trägt, die in Schlitzen 73 in den Riegeln (F i g. 7) trennen. Jeder Arm ist mit einem in geeigne- angeordnet sind und mit abgeschrägten Nockenfläter Weise daran angebrachten äußeren Nockenzahn chen 74 in Eingriff kommen können, die jeweils eine39 on each side of the upper part of each arm, in which the locking body 64 is slidable and a return switch the arm of the main part of the socket itself carries 5 pulling pins 72 which fit into slots 73 in the latches (Fig. 7). Each arm is suitably arranged with an in-line and with beveled cam surfaces Way attached to it outer cam teeth 74 can come into engagement, each one

40 versehen, der Nockenflächen 41 hat, die Fortset- Seite eines jeden Schlitzes 73 bilden. Die Rückzugzungen der Ausricht-Nockenbuchsenflächen 25 bil- stange 71 wird zum Zurückziehen der Riegel aus der den. Jeder Arm ist außerdem mit einer seitlichen, 30 Riegel ausnehmung 67 nach oben bewegt, indem ein nach innen gerichteten Anschlagschulter 42 versehen, (nicht dargestellter) geeigneter Überwurf mit einem die mit einer nach unten gerichteten Gegenschulter 43 Rückzugkopf 75 in Eingriff kommt, der durch eine an der Meißelschneide 19 in Eingriff kommt, wenn Schraubverbindung 76 od. dgl. an der Rückzugstange die Vorrichtung, wie nachstehend beschrieben, durch befestigt ist. Der Riegelmechanismus als solcher ist den Bohrstrang B und in dem Außenrohr 11, 12, 13 35 nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Ein ähnlicher der Bohrvorrichtung abgesenkt wird (Fig. Id, 2d, Einziehmechanismus ist in dem obenerwähnten 7, 9). USA.-Patent 3 437 15^ dargestellt und beschrieben.40 which has cam surfaces 41 which form the continuation side of each slot 73. The retraction tongues of the alignment cam socket surfaces 25 bil- rod 71 is used to retract the bolt from the. Each arm is also with a lateral, bolt recess 67 moved upwards by providing an inwardly directed stop shoulder 42, (not shown) suitable cover with a retraction head 75 that engages with a downwardly directed opposing shoulder 43, which by a comes into engagement on the chisel cutting edge 19 when screw connection 76 or the like. On the retraction rod the device, as described below, is attached by. The locking mechanism as such is the drill string B and in the outer tube 11, 12, 13 35 not part of the present invention. A similar one of the drilling device is lowered (Fig. Id, 2d, retraction mechanism is in the above-mentioned 7, 9). U.S. Patent 3,437,150 shown and described.

Das obere Ende des Trägers 18 ist mit einem Die Antriebsspindel oder der -körper 14 ist mit in Außengehäuse 45 eines Drehgelenkes 46 in geeigneter Längsrichtung verlaufenden inneren Nuten 77 verForm verschraubt. Wie ersichtlich, umfaßt das Dreh- 40 sehen, die sich durch sein oberes Ende öffnen und gelenk einen nach innen gerichteten Gehäuseflansch nach unten in seinen Schlitzen 15 auslaufen, wobei 47, gegen den sich obere und untere Lager 48, 49 jede Nut die gleiche Mittellinie hat wie der V-förabstützen, wobei das untere Lager an einer nach oben mige Raum, der von den Antriebsspindel-Nockengerichteten Schulter 50 an einem Lagerzapfen 51 und zähnen 26 und den Schlitzen 15 (Fig. 8) gebildet das obere Lager an einer Mutter 52 anliegt, die auf 45 wird. Andererseits fluchtet die Mittellinie der Arme das obere Ende des Lagerzapfens 51 aufgeschraubt 22 mit derjenigen der V-förmigen Nockenzähne 40, ist. Ein inneres Kernrohr bzw. Hohlteil 53 ist an sei- 24, die an der Ausricht-Nockenbuchse 23 befestigt nem oberen Ende mit dem Lagerzapfen 51 ver- sind und mit dieser aus einem Stück bestehen; außerschraubt und hat die gewünschte Länge zur Auf- demist die Mittellinie der Arme 22 zentrisch in bezug nähme eines durch die Schneidwerkzeuge 30 erzeug- 50 auf die Bohrsehneiden 30 (F i g. 1 d u. 7). Angenomten Kernes, wobei das untere Ende des Kernrohres men, die Ausricht-Nockenbuchse 23 mit an den mit einem Schuh 54 verschraubt ist, der eine innere, Armen 22 befestigten Bohrsehneiden 30 steht mit abgeschrägte Fläche 55 aufweist, die mit einem ge- ihren Zähnen 40, 24 voll mit den Nockenzähnen 26 eigneten Kernheber bzw. -greifer 56 zusammenwirkt, der Antriebsspindel in Eingriff, so fluchten die Arme um den Kern im inneren Hohlteil bzw. Rohr zu hai- 55 22 mit den Längsttuten 77, und die Bohrsehneiden ten bzw. zu fassen. Beim Bilden des Kernes in dem 30 sind auf die Schlitze 15 ausgerichtet, wodurch ein Rohr kann darin vorhandene Flüssigkeit nach Oben Auslehnen der Arme 22 in die Längsnuten 77 und der durch einen Ventilsitz 57 hindürchtretett, der durch Bohrschneiden 30 in die Schlitze 15 ermöglicht wird,
einen in eine Nut 59 in dem Lagerzapfen eingepaßten Es sei angenommen, daß im Betrieb der in unteren Sprung- bzw. Federring 58 gesichert ist. Ein 60 F i g. 1 bis 9 dargestelltön Vorrichtung def Bohr-Kugelventil 60 ist auf dem Ventilsitz in einem Kanal strang B mit dem Außettfohr 11,12,13 und der dar-61 in deffl Lagerzapfen angeordnet und durch Flüs- an befestigten Antriebsspindel 14 derart in einem sigkeit nach oben beweglich, so daß Flüssigkeit durch Bohrloch angeordnet ist, daß Sich das untere Ende den Ventilsitz durchtreten und durch eine Öffnung 62 der Antriebsspindel in geringem Abstand über dem in dem Lagerzapfen austreten kann, wohingegen Sich 65 Boden des BöhrloGhes befindet Der Bohnneehanisdas Kugelventil im Falle eines Flüssigkeitsrtickflusses mus A mit den Bohrschneiden 30 in eingezogener nach unten bewegt und auf dem Ventilsitz57 sper- Stellung und in dem in Fig. la bis Id und 9 darrend zur Anlage kommt gestellten Verhältnis wird alsdann mittelß eines ge-The upper end of the carrier 18 is screwed to a screwed The drive spindle or the drive body 14 is screwed to the outer housing 45 of a swivel joint 46 in a suitable longitudinal direction inside grooves 77. As can be seen, the pivot 40 which opens through its upper end and hingedly includes an inwardly directed housing flange tapering downwardly into its slots 15, 47, against which upper and lower bearings 48,49 each groove has the same centerline has like the V-förabstützen, whereby the lower bearing on an upward mige space, the shoulder 50 directed by the drive spindle cam on a bearing pin 51 and teeth 26 and the slots 15 (Fig. 8) formed the upper bearing on a nut 52 which is 45. On the other hand, the center line of the arms aligns the upper end of the journal 51 screwed 22 with that of the V-shaped cam teeth 40 is. An inner core tube or hollow part 53 is attached to its upper end, which is fastened to the alignment cam bushing 23 and is connected to the bearing pin 51 and consists of one piece therewith; unscrewed and has the desired length to the upside, if the center line of the arms 22 is centric with respect to one produced by the cutting tools 30 on the drill bits 30 (FIGS. 1 d and 7). Assumed core, wherein the lower end of the core tube men, the alignment cam bushing 23 is screwed to the with a shoe 54, which has an inner, arms 22 attached drill bits 30 with beveled surface 55, which has one of their teeth 40 , 24 fully cooperates with the core lifter or gripper 56 suitable for the cam teeth 26, the drive spindle is in engagement, so the arms are aligned around the core in the inner hollow part or tube to hold 55 22 with the longitudinal grooves 77, and the drill bits or cutters. to understand. When forming the core in the 30 are aligned with the slots 15, whereby a tube can be liquid present therein.
one fitted into a groove 59 in the bearing journal. It is assumed that the spring ring 58 is secured in the lower spring ring during operation. A 60 F i g. 1 to 9 shown device def Bohr ball valve 60 is arranged on the valve seat in a channel strand B with the outer tube 11,12,13 and the dar-61 in deffl bearing journals and by fluid attached to the drive spindle 14 in such a way upwards movable, so that liquid is arranged through the borehole so that the lower end can pass through the valve seat and exit through an opening 62 of the drive spindle at a small distance above that in the bearing pin, whereas 65 the bottom of the BöhrloGhes is The Bohnneehanis, the ball valve in the event of a liquid backflow Mus A is moved downwards with the cutting edges 30 in the retracted position and is in the closed position on the valve seat 57 and in the relationship shown in FIGS.

(d(d

eigneten, an dem Kopf 75 befestigten Überwurfs gebildeten Kerns zum Eintritt in das Kernrohr zu durch den Bohrstrang abgesenkt, wobei die Bohr- verringern. Zu diesem Zweck ist die Meißelschneide schneiden 30 innen liegen, wie dies durch die Abbie- sowohl an ihrer inneren Freischneidfläche 86 als auch gung der Arme 22 nach innen ermöglicht wird, an ihrer Stirnfläche 87 mit Diamantschneidelementen welche die daran befestigten Nockenzähne 40 in einer 5 31a versehen, um einen Schneidvorgang in der Forseitlich nach innen gerichteten Stellung halten. Wäh- mation auszuführen.Appropriate, cap attached to the head 75 formed core for entry into the core tube lowered by the drill string, with the drilling decrease. For this purpose is the chisel edge cut 30 are inside, as shown by the turn on both their inner free cutting surface 86 and movement of the arms 22 inward is made possible on their end face 87 with diamond cutting elements which the attached cam teeth 40 in a 5 31a provided to a cutting process in the foreside hold an inward-facing position. Execute currency.

rend einer derartigen Absenkbewegung der Bohrvor- Wenn der Träger 18, wie in Fig. 2a bis 2d dar-When the carrier 18, as shown in FIGS. 2a to 2d,

richtung bringt die seitlich nach innen gerichtete gestellt, seine unterste Stellung innerhalb des Außen-direction brings the laterally inward-facing position, its lowest position within the outer

Stellung der Arme 22 deren Schulter 42 unter die rohres erreicht hat, sind die Riegel 68 auf die Aus-Position of the arms 22 whose shoulder 42 has reached under the pipe, the latches 68 are on the

nach unten weisende Gegenschulter 43 an der Mei- io nehmungen 67 in dem Zwischenteil 11 ausgerichtet,downwardly facing counter shoulder 43 aligned with the recess 67 in the intermediate part 11,

ßelschneide 19, wobei die Keile 20, wie in Fig. Id wobei die Federn 70 die Riegel nach außen drückenßelschneide 19, with the wedges 20, as in Fig. Id with the springs 70 press the bolt outward

dargestellt, in dem oberen Teil der Schlitze 21 liegen. und dadurch die Teile in ihrer in Fig. 2a bis 2dshown, lie in the upper part of the slots 21. and thereby the parts in their in Fig. 2a to 2d

Somit wird das Gewicht der Vorrichtung oberhalb dargestellten gegenseitigen Stellung halten,Thus, the weight of the device will hold above the mutual position shown,

der Meißelschneide 19 über der Schulter 43 auf die Der Bohrstrang B wird in der gewünschten Ge-the chisel cutting edge 19 over the shoulder 43 on the The drill string B is in the desired position

Arme 22 übertragen und drückt diese und die Bohr- 15 schwindigkeit gedreht, und es wird ein derartigesArms 22 transmit and push them and the drilling 15 speed is rotated and it becomes such

schneiden 30 nach unten durch den Bohrstrang. Bohrgewicht auf den am Bohrstrang befestigtencut 30 down through the drill string. Drill weight on the attached to the drill string

Bei Erreichen der Antriebsspindel 14 bewegen sich Bohrteil der Vorrichtung aufgebracht, daß sowolil die die Bohrschneiden 30 in diese hinein, und die Nok- Bohrschneiden 30 als auch die Meißelschneide 19 in kenzähne 40 an den Tragstangen und die Nocken- die Bodenformation eindringen. Während dieses Vorzähne 24 an der Ausricht-Nockenbuchse 23 kommen 20 ganges wird Bohrflüssigkeit durch den Bohrstrang alsdann mit Gegennockenzähnen 26 an der Antriebs- nach unten geleitet, wobei sie außen um den Riegelspindel in Eingriff, um sowohl die Nockenbuchse 23, körper 64 herum und durch den ringförmigen Raum die Arme 22 und die Bohrschneiden 30 als auch den 88 zwischen dem Träger 18 und dem Außenrnantel durch die Keile 20 drehbar daran befestigten Träger 11, 12 zu dem unteren Teil des Trägers läuft, wo sie 18 in eine Stellung zu drehen, in der die Arme 22 den 25 nach innen durch eine oder mehrere Ableitöffnungen Längsnuten 77 und die Bohrschneiden 30 den Schiit- oder Durchlässe 89 in den ringförmigen Raum 90 zen 15 gegenüberliegen, während gleichzeitig sich die zwischen dem Träger und dem inneren Kernrohr 53 Nockenzähne 40, die an den äußeren Flächen der hineinfließen kann, durch diesen Raum und die zwi-Arme 22 befestigt sind, einer nach unten und außen sehen der Meißelschneide 19 und dem Schuh 54 abgeschrägten Innenwand 80 des Zwischenteils 13 30 ψ^ιψ ld, 3 u. 4) gebildeten Räume 91 und alsdann gegenüber befinden, das so eine Ausnehmung bildet, in die Eintrittsöffnung der Meißelschneide fließt und in die sich die Nockenzähne 40 ausdehnen können, sowohl das Bohrklein von der Bohrlochsohle entfernt wodurch sich die Arme 22 voll in die Längsnuten 77 als auch die Meißelschneide 19 und die Bohrschnei- und die Bohrschneiden 30 voll in die Antriebsspin- den 30 reinigt und ersteres seitlich nach außen spült, del-Schlitze 15 ausdehnen können. Das Ausdehnen 35 um es außen um das Außenrohr 14, 13, 12, 11 und der Nockenzähne 40 nach außen in den ausgesparten den Bohrstrang B herum nach über Tage zu beför-Bereich des Zwischenteils 13 zieht die Armschultem dem.When the drive spindle 14 is reached, the drilling part of the device moves so that both the drill bits 30 and the Nok drill bits 30 and the chisel blade 19 penetrate the teeth 40 on the support rods and the cam bits penetrate the soil formation. As these pre-teeth 24 on the alignment cam sleeve 23 come 20 ganges, drilling fluid is then directed down through the drill string with counter-cam teeth 26 on the drive, engaging the outside of the locking spindle, around both the cam sleeve 23, body 64 and through the annular space the arms 22 and the cutting bits 30 as well as the 88 between the carrier 18 and the outer shell through the wedges 20 rotatably attached to the carrier 11, 12 runs to the lower part of the carrier, where they 18 to rotate into a position in of the arms 22 to 25 inwardly through one or more discharge openings, longitudinal grooves 77 and the cutting edges 30 to the Schiit- or passages 89 in the annular space 90 zen 15 opposite, while at the same time the between the carrier and the inner core tube 53 cam teeth 40, the on the outer surfaces that can flow in, through this space and the two arms 22 are attached, one looking down and out of the chisel edge 19 and the shoe 54 beveled inner wall 80 of the intermediate part 13 30 ψ ^ι ψ ld, 3 and 4) formed spaces 91 and then opposite, which forms a recess, flows into the inlet opening of the chisel cutting edge and into which the cam teeth 40 expand can remove both the cuttings from the bottom of the borehole, whereby the arms 22 are fully cleaned in the longitudinal grooves 77 as well as the chisel cutting edge 19 and the cutting and drilling cutting edges 30 fully in the drive spindles 30 and the former flushes laterally outward, del slots 15 can expand. The expansion 35 around it on the outside around the outer tube 14, 13, 12, 11 and the cam teeth 40 outwards into the recessed area of the intermediate part 13 for transporting the drill string B to the surface, pulls the arm shoulders.

42 unter der Schulter 43 der Meißelschncide hinweg, Während des Bohrvorganges wird das Bohrgewicht wodurch der Träger 18, das in diesem befindliche direkt von der Antriebsspindel 14 durch die Schul-Kernrohr 53 und der darüberliegende Sperrmecha- 40 tern 17 auf die Bohrschneiden 30 aufgebracht, wähnismus 63 bis 75 sich nach unten bewegen können, rend das Drillmoment direkt von den Seiten 16 der indem die Keile 20 in den Schlitzen 21 entlangglei- Antriebsspindel-Schlitze 15 auf die Bohrschneiden 30 ten, bis die Meißelschneide 19 ihre unterste Stellung übertragen wird. Infolge des Vorhandenseins des einnimmt, in der ihr Ende 37 mit den abgeschrägten Drehgelenks 46 rotieren sämtliche Teile mit Ausnahme inneren Flächen 81 der Bohrschneiden und der abge- 45 des inneren Kernrohres 53 und seiner zugehörigen schrägten Anschlagschulter 82 an der Antriebsspin- Teile, wobei sich der Kern entsprechend dem fortdel 14 zur Anlage kommt. Zu diesem Zeitpunkt be- schreitenden Schneiden des ringförmigen Teils des findet sich die äußere Längsfläche 83 der Meißel- Bohrloches nach oben in das Kernrohr 53 hineinschneide hinter den inneren Längsflächen 84 der bewegt.42 under the shoulder 43 of the chisel cutter. During the drilling process, the drilling weight whereby the carrier 18, which is located in this directly from the drive spindle 14 through the school core tube 53 and the overlying locking mechanism 40 applied to the drill bits 30, imaginary 63 to 75 can move downwards, rend the torque directly from the sides 16 of the by sliding the wedges 20 in the slots 21 - drive spindle slots 15 onto the drill bits 30 th until the chisel blade 19 is transferred to its lowest position. Due to the presence of the assumes, in which their end 37 with the beveled swivel joint 46 rotate all parts with the exception inner surfaces 81 of the drill bits and the removed 45 of the inner core tube 53 and its associated inclined stop shoulder 82 on the drive pin parts, with the core corresponding to the fortdel 14 comes to the plant. At this point, progressive cutting of the annular part of the the outer longitudinal surface 83 of the chisel drill hole is found cutting upwards into the core tube 53 behind the inner longitudinal surfaces 84 of the moves.

Arme 22 und halten die Bohrschneiden 30 in inniger 50 Bei gewünschtem Entfernen des Kernes wird ein Anlage an der Antriebsspindel 14, wobei die oberen geeigneter Überwurf an einem Drahtseil durch den Flächen 35 der Bohrschneiden an den abgeschrägten Bohrstrang B herabgelassen und mit dem Kopf 75 Flächen 17 der Antriebsspindel anliegen und die ab- gekuppelt Das Drahtseil wird alsdann hochgezogen, geschrägten Seiten 38 der Bohrschneiden sich eng wodurch die Rückzugstange 71 angehoben wird und an die abgeschrägten Gegenseiten 16 der Schlitze 15 55 die Rückziehstifte 72 veranlaßt werden, mit den geanschmiegen. Zu diesem Zeitpunkt liegen die Frei- neigten Nockenflächen 74 in Eingriff zu kommen und schneidflächen 32 der Bohrschneiden seitlich außer- die Riegel 68 seitlich nach innen aus der Ausnehhalb der Peripherie der Antriebsspindel 14, während mung 67 herauszuziehen, woraufhin das Hochziehen die Drillflächen 33, 34 der Bohrschneiden unterhalb des Drahtseiles fortgesetzt wird. Ein derartiges Hochdes unteren Endes 16 der Antriebsspindel und auch 60 ziehen hebt den Träger 18 und das Kernrohr 53 nach seitlich außerhalb der abgeschrägten unteren Fläche oben und veranlaßt den Kerngreifer 56, mit dem 16¹ der Antriebsspindel liegen (Fig. 2d, 6). Kern in Eingriff zu kommen und diesen vom BodenArms 22 and hold the drill bits 30 in intimate 50 at a desired removal of the core is a system on the drive spindle 14, which lowered the upper appropriate coupling to a cable by the surfaces 35 of the cutting bits to the tapered drill string B and with the head 75 surfaces 17 The wire rope is then pulled up, the beveled sides 38 of the drill bits fit tightly, which lifts the retraction rod 71 and causes the retraction pins 72 to nestle against the beveled opposite sides 16 of the slots 15 55. At this point in time the free cam surfaces 74 are inclined to come into engagement and the cutting surfaces 32 of the drill bits are located laterally outside the latch 68 laterally inward from the recess of the periphery of the drive spindle 14, while the motivation 67 is to pull out, whereupon the twisting surfaces 33, 34 are pulled up the cutting edge is continued below the wire rope. Such a pull up of the lower end 16 of the drive screw and also 60 lifts the carrier 18 and the core tube 53 laterally outside the sloping lower surface above and causes the core gripper 56 with the 16 ^{1 of} the drive screw to lie (Figs. 2d, 6). Core to get engaged and this off the ground

Die Antriebsspindel 14 und die Bohrschneiden 30 der Bohrung abzubrechen. Das Hochfördern desBreak off the drive spindle 14 and the cutting edges 30 of the bore. The promotion of the

bilden eine Eintrittsöffnung 85, in die ein von den Trägers 18 bewegt die Meißelschneide IS* nach obenform an inlet opening 85 into which one of the carriers 18 moves the chisel cutting edge IS * upwards

Schneiden 30 gebildeter Kern sich nach oben in das 65 aus ihrer Stellung hinter den Bohrschneiden 3G, wo-Cutting 30 formed core upwards into the 65 from its position behind the cutting edges 3G, where-

Kernrohr 53 hineinbewegen kann. Dabei ist jedoch bei die Keile 20 in den Schlitzen 21 nach oben glei-Core tube 53 can move into it. In this case, however, the wedges 20 in the slots 21 slide upwards.

die Meißelschneide 19 als Bohreinsatz ausgebildet, ten, bis sie die oberen Enden 21a der Schlitze 21the chisel cutting edge 19 is designed as a drill bit until it reaches the upper ends 21a of the slots 21

um den Durchmesser des durch die Bohrschneiden erreichen, woraufhin sie die Ausricht-Nockenbuchseto reach the diameter of the drill bits, whereupon they hit the alignment cam bushing

23 und die Arme 22 anheben und das Hochziehen letzterer auf die Bohrschneiden 30 übertragen wird, die, ermöglicht durch die Flexibilität der Arme 22, von den schrägen Schultern 17, 35 einwärts bewegt werden, worauf die Teile sich alsdann in einem Zustand zum völligen Herausziehen aus der Antriebsspindel 14. dem Außenzylinder 11, 12, 13 und dem Bohrstrang B zur Bohrlochoberfläche hin befinden. Während dieser Auf wärtsbewegung hat sich der Kerngreifer 56 entsprechend nach unten gegen die abgeschrägte Fläche 55 des Schuhs 54 bewegt und sich nach innen zu festem Eingriff mit dem Kern verkeilt, um dessen Herausfallen aus dem Kernrohr 53 zu verhindern. 23 and raise the arms 22 and the pulling up of the latter is transmitted to the cutting bits 30, which, made possible by the flexibility of the arms 22, are moved inward from the inclined shoulders 17, 35, whereupon the parts are then in a state of being completely withdrawn the drive spindle 14, the outer cylinder 11, 12, 13 and the drill string B are located towards the borehole surface. During this upward movement, the core gripper 56 has correspondingly moved downward against the beveled surface 55 of the shoe 54 and is wedged inwardly into firm engagement with the core in order to prevent it from falling out of the core tube 53.

An dem Bohrgestell können der Kern entfernt und die Einzelteile der Vorrichtung geprüft werden. Sofern keine Abnutzung erfolgt ist, kann dieselbe Vorrichtung einschließlich der Bohrschneiden 30 und der Meißelschneide 19 alsdann wieder durch den Bohrstrang B heruntergelassen und der vorbeschriebene Arbeitszyklus wiederholt werden.The core can be removed from the drilling rig and the individual parts of the device can be checked. If there has been no wear, the same device including the drill bits 30 and the chisel blade 19 can then be lowered again through the drill string B and the above-described working cycle repeated.

Die in den Fig. 10 bis 15 dargestellte Ausführungsform der Erfindung entspricht im wesentlichen der vorstehend beschriebenen. Es wurden jedoch Abwandlungen an den Spindel-Nocken 26 α und den Bohrschneiden 30 α vorgenommen, indem deren Umfang und seitliche Abmessung vergrößert ward⁰, um einen wesentlich größeren Schneidbereich zum Einwirken auf die Bodenformation zu schaffen und außerdem die Notwendigkeit zu vermeiden, daß eine Meißelschneide den inneren Teil der Formation innerhalb der Bohrfutter schneidet, wie dies bei der anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform der Fall ist. Außerdem ist an Stelle einer Meißelschneide ein Antriebs- und Stützfuß 19 a vorgesehen, der Treibkeile 20 α aufweist, die in den Längsschlitzen 21 der Arme 22 und der Ausricht-Nockenbuchse 23 gleiten. Die Schlitze 15 α der Spindel 14 α sind breiter als bei der anderen Ausführungsform der Erfindung, indem sie einen unteren Bereich 15 b mit Seiten 16 a, 16 ft aufweisen, die zueinander seitlich nach außen abgeschrägt sind, wobei die dazwischenliegenden Schenkel 100 die Spindel-Schlitze 15 a begrenzen. Jeder Schenkel hat eine vordere Antriebsfläche 16 h, die zur Drehmomentübertragung mit einer Gegenfläche 38 a einer Bohrschneide in Eingriff kommen kann, und ist weiterhin mit einem unteren Rückenteil 16 a versehen, der im Abstand zu dem oberen, abgeschrägten Ende 17 des Schlitzes angeordnet ist und der mit der unteren Vorderseite 38 & der Bohrschneide in Eingriff kommen kann, wobei die Bohrschneide mit einem versetzten Teil 30 c versehen ist, der den Endteil 100 α des Schenkels überlappt und in versetzte Bereiche 15 c des Schlitzes hineinpaßt Jede Bohrschneide 30 α ist in ihrer Form dem Schlitz 15 a angepaßt und weist eine Stirnfläche 105 auf, die in eine nach oben schrägverlaufende Fläche 106 übergeht, welche ihrerseits in eine Freischneidfläche 107 der Bohrschneide übergeht, wobei die Freischneidfläche sich von der Antriebs- bzw. Vorderfläche 16 b des Schlitzes 15 α zu dem entgegengesetzten Ende des versetzten Schlitzbereiches 15 c erstreckt Wenn sich die Schneidwerzeuge 30 a in den Spindel-Schlitzen 15 a befinden, erstrecken sich in Umfangsrichtung im Abstand zueinander angeordnete herabhängende Ansätze 108 an dem Stützfuß 19 α zwischen den unteren Bereichen der Bohrschneiden 30 a, wobei die unteren Enden der Ansätze oberhalb der Stirnflächen 105 der Bohrschneiden liegen. Die Bohrschneiden sind weiterhin mit inneren Schneidflächen 110 versehen, die sich radial nach innen über die inneren Flächen der Ansätze 108 und der Eintrittsöffnung 111 des Antriebsfußes 19 a erstrecke, um so den äußeren Durchmesser des erzeugten Kernes zu bestimmen. Die Flächen 105,106,107, 110 einer jeden Bohrschneide sind mit eingelegten Diamantschneidelementen 31 versehen.The embodiment of the invention shown in FIGS. 10 to 15 corresponds essentially to that described above. However, there were variations α and the spindle cam 26 the cutting bits 30 α made by the circumference thereof and lateral dimension larger was ⁰ to a substantially larger cutting area to provide for acting on the ground formation and also to avoid the necessity that a chisel blade cuts the inner portion of the formation within the drill chuck, as in the other embodiment of the invention. In addition, instead of a chisel cutting edge, a drive and support foot 19 a is provided, which has drive wedges 20 a, which slide in the longitudinal slots 21 of the arms 22 and the alignment cam bushing 23. The slots 15 α of the spindle 14 α are wider than in the other embodiment of the invention in that they have a lower area 15 b with sides 16 a, 16 ft which are laterally beveled to one another, the legs 100 in between, the spindle Limit slots 15 a. Each leg has a front drive surface 16 h, which can come into engagement with a counter surface 38 a of a drill bit to transmit torque, and is also provided with a lower back part 16 a, which is arranged at a distance from the upper, beveled end 17 of the slot and of the lower front side 38 of the bit can be engaged, wherein said cutting bit is provided with an offset portion 30 c provided the α the end portion 100 of the leg is overlapped and in offset portions 15 c of the slit fits Each cutting bit 30 α in their Shape adapted to the slot 15 a and has an end face 105 which merges into an upwardly sloping surface 106 , which in turn merges into a free cutting surface 107 of the cutting edge, the free cutting surface extending from the drive or front surface 16 b of the slot 15 α to the opposite end of the offset slot area 15 c extends When the cutting tools 30 a in the Spindle slots 15 a are located, extending in the circumferential direction at a distance from each other depending lugs 108 on the support foot 19 α between the lower areas of the cutting edges 30 a, the lower ends of the lugs are above the end faces 105 of the cutting edges. The drill bits are also provided with inner cutting surfaces 110 which extend radially inward over the inner surfaces of the lugs 108 and the inlet opening 111 of the drive foot 19 a, so as to determine the outer diameter of the core produced. The surfaces 105, 106, 107, 110 of each cutting edge are provided with inserted diamond cutting elements 31.

Die unteren Enden 28 der Arme 22 sind an den Innenbereichen der Bohrschneiden 30 a in gleicher Weise befestigt, wie im Falle der anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Ausricht-Nockenbuchse 23 und die Nockenzähne 40 an den Armen 22 denjenigen der anderen Ausführungsform gleich sind und mit den Spindel-Nockenflächen 27 in gleicher Weise zusammenarbeiten können, um die Arme 22 und die Bohrschneiden 30 α auf die Spindel-Nuten 77 und die Spindel-Schlitze 15 α auszurichten. Wenn die Nockenzähne 26 α, 40, 24 voll in Eingriff stehen, werden der Träger 18 und sein Antriebsfuß 19 a zusammen mit dem inneren Kernrohr 53 mit dem darüber befindlichen Mechanismus abgesenkt, um den Träger und seinen Antriebsfuß 19 α in ihre unterste Stellung (Fig. 11) zu bringen, in der sich der Antriebsfuß 19 a hinter den Bohrschneiden 30 a befindet und seine Ansätze 108 zwischen den unteren Bereichen der Bohrschneiden angeordnet sind. Der Antriebsfuß 19 a weist eine Stirnschulter 115 zwischen seinen Ansätzen 108 auf, die an nach oben gerichteten Querflächen 116 an den Bohrschneiden zur Anlage kommt und dadurch die Bohrschneiden 30 a in ihrer nach außen herausgedrückten Stellung fest verriegelt, in welcher ihre oberen abgeschrägten Endflächen 35 an den oberen abgeschrägten Endflächen 17 der Spindel-Schlitze 15 α anliegen und in der die Rückseite einer jeden Bohrschneide mit der Seite 16 b seines Gegenschlitzes zur Anlage kommt, wobei die versetzten Bereiche 30 c der Bohrschneiden innerhalb der versetzten Bereiche 15 c der Schlitze angeordnet sind. Die untere Vorderseite 38 b einer jeden Bohrschneide steht in Anlage mit dem entgegengesetzten Ende 16 α des zugehörigen Schlitzes und liegt außerdem dicht neben einem Antriebsansatz 108 (Fig. 13, 14). Zu diesem Zeitpunkt liegen die unteren Bohrflächen 105 der Bohrschneiden unterhalb des unteren Endes der Spindel 14 α und der Antriebsansätze 108, während die abgeschrägten Flächen 106 der Bohrschneiden und deren Schneidflächen 107 außerhalb der entsprechenden Flächen der Antriebsspindel 15 a liegen.The lower ends 28 of the arms 22 are attached to the inner regions of the drill bits 30 a in the same way as in the case of the other embodiment of the invention, the alignment cam bushing 23 and the cam teeth 40 on the arms 22 being the same as those of the other embodiment and can cooperate with the spindle cam surfaces 27 in the same way in order to align the arms 22 and the cutting edges 30 α with the spindle grooves 77 and the spindle slots 15 α. When the cam teeth 26 α, 40, 24 are fully engaged, the carrier 18 and its drive foot 19 a are lowered together with the inner core tube 53 with the mechanism located above in order to bring the carrier and its drive foot 19 α into their lowest position (Fig . 11), in which the drive foot 19a is located behind the cutting edges 30a and its lugs 108 are arranged between the lower regions of the cutting edges. The drive foot 19 a has a front shoulder 115 between its lugs 108 , which comes to rest on upwardly directed transverse surfaces 116 on the cutting edges and thereby firmly locks the cutting edges 30 a in their pushed out position, in which their upper beveled end surfaces 35 the upper beveled end surfaces 17 of the spindle slots 15 α abut and in which the back of each drill bit comes to rest with the side 16 b of its counter-slot, the offset areas 30 c of the drill bits being arranged within the offset areas 15 c of the slots. The lower front side 38 b of each drill bit is in contact with the opposite end 16 a of the associated slot and is also close to a drive attachment 108 (Fig. 13, 14). At this time, the lower drilling surfaces 105 of the drill bits are below the lower end of the spindle 14 α and the drive lugs 108, while the beveled surfaces 106 of the drill bits and their cutting surfaces 107 are outside the corresponding surfaces of the drive spindle 15 a .

Bei gewünschtem Anheben bzw. Zurückziehen der Vorrichtung aus der Antriebs-Spindel 14 α und dem Außenrohr 11, 12, 13 wird der Kopf 75, ebenso wie bei der anderen Ausführungsform der Erfindung, durch einen mit einem Drahtseil verbundenen Überwurf- bzw. Gestängekeilfänger hochgezogen, um die Riegel 68 aus ihrer Riegelausnehmung 67 herauszuziehen und das Kernrohr 53 und den Träger 18 anzuheben, bis die Treibkeile 20 a mit der Ausricht-Nockenbuchse 23 am oberen Ende der Schlitze 21 in Eingriff kommen, wobei der Antriebsfuß 19 α ebenfalls von den Bohrschneiden 30 α angehoben worden ist Die Aufwärtsbewegung des Antriebsfußes 19 a bewirkt alsdann ein Hochziehen der Nockenbuchse 23 und ihrer Arme 22, um die Bohrschneiden 30 α nach oben zu drücken, wobei letztere durch gegenseitigen Eingriff ihrer oberen Schrägflächen 35 mitWhen the device is to be lifted or withdrawn from the drive spindle 14 α and the outer tube 11, 12, 13, the head 75, as in the other embodiment of the invention, is pulled up by a sleeve or rod wedge catcher connected to a wire rope, to pull the bolt 68 out of its bolt recess 67 and to lift the core tube 53 and the carrier 18 until the drive wedges 20 a come into engagement with the alignment cam bushing 23 at the upper end of the slots 21, the drive foot 19 α also from the drill bits 30 α has been raised The upward movement of the drive foot 19a then causes the cam bushing 23 and its arms 22 to be pulled up in order to push the cutting bits 30 α upwards, the latter by mutual engagement of their upper inclined surfaces 35 with

den Schrägilächen 17 der Spindelschlitze nach innen bewegt werden. Infolge der im wesentlichen bogenförmigen Erstreckung der Bohrschneiden 30 a und deren Überlappungsverhältnis in eingezogener Stellung (Fig. 12) ist es erforderlich, sie derart zu drehen, daß die entlang der Innenwand der Antriebsspindel 14 a gleitenden Bereiche entsprechend mit den Spindelnuten fluchten. Dementsprechend weist die Spindel einen zweiten Satz geneigter Nockenflächen 120 auf, wie am deutlichsten in Fig. 15 ersiehtlieh, die sich von der Seite einer Nut 77 in Richtung nach oben zur Seite einer benachbarten Nut 77 erstrecken. Die Bohrschneiden 30 α kommen mit den Flächen 120 in Eingriff, welche erstere ausreichend drehen, um ihre äußersten Bereiche zum Fluchten mit den Spindel-Nuten 77 zu bringen, durch die sie passieren und dadurch von der Spindel 14 a völlig freikommen. Das Hochziehen der Vorrichtung kann fortgesetzt werden, um durch den Bohrstrang zum Bohrgestell herauszuziehen.the inclined surfaces 17 of the spindle slots are moved inward. As a result of the essentially arcuate extension of the cutting edges 30 a and their overlap ratio in the retracted position (FIG. 12), it is necessary to rotate them so that the areas sliding along the inner wall of the drive spindle 14 a are aligned with the spindle grooves. Accordingly, the spindle has a second set of inclined cam surfaces 120, as best seen in FIG. The cutting edges 30 α come into engagement with the surfaces 120, which rotate the former sufficiently to bring their outermost regions into alignment with the spindle grooves 77 through which they pass and thereby come completely free from the spindle 14 a. The hoisting of the device can continue to pull out through the drill string to the rig.

Die Bohrschneiden bei der in den Fig. 10 bis 15 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weisen eine größere bogenförmige Erstreckung auf als in der anderen Ausführungsform und bieten eine wesentlich größere Fläche zum Schneiden in der Formation. Wie aus Fig. 14 ersichtlich, bestreicht der innere Bereich der Bohrflächen der Bohrschneiden insgesamt annähernd 360°, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, einen zusätzlichen inneren Bohreinsatz zum Schneiden des inneren Teils der Formation vorzusehen, wie es bei der anderen Ausführungsform der Erfindung der Fall ist. Außerdem sind sowohl die eigentlichen Bohrflächen 105, 106 der Bohrschneiden als auch deren Freischneidflächen 107 gegenüber dei anderen Ausführungsform beträchtlich vergrößeri worden.The cutting edges in the in FIGS. 10 to 15 illustrated embodiment of the invention have a larger arcuate extent than in the alternate embodiment and provide a much larger area for cutting in the formation. As can be seen from Fig. 14, the inner area of the drilling surfaces of the cutting edges sweeps approximately overall 360 °, which avoids the need to add an additional inner drill bit to the Provide cutting the inner portion of the formation, as in the other embodiment of the Invention is the case. In addition, both the actual drilling surfaces 105, 106 are the cutting edges and their free cutting surfaces 107 are considerably larger than the other embodiment been.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Drilling device with a drill bit, which has expandable and retractable drill bits depending on radially movable arms and which can be moved in a borehole through the drill rod, with a pipe section attached to its lower end, which has a drive spindle, a carrier which holds the drill bits telescopically, Coupling devices between the spindle and the drill bits and alignment elements on the drill bit and the pipe section, the drill bits in the spindle being expandable from the retracted into the drilling position coupled to the spindle, characterized in that the carrier (18) with the expandable drill bits (30, 30 a) is connected in such a way that the expandable drill bits (30) can be expanded at the same time.

2. Drilling device according to claim 1, characterized by the carrier (18) rotatable encompassing cam bushing (23), on the circumference of which the arms (22) of the spaced apart Cutting edges (30, 30 α) are attached.

3. Drilling device according to claim 1 or 2, characterized in that the alignment elements (24, 40; 26) for the cutting edges (30, 30 a) partially (24,40) on the cam bushing (23), partially (26) on the Drive spindle (14) are provided and at the same time designed to limit the lowering movement of the cutting edges.

4. Drilling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the alignment elements (24, 40; 26) consist essentially of axially protruding V-shaped cam teeth (24, 40 or 26) through the interlocking of the arms (22) with the cutting edges (30, 30 α) in the spread position for Drive spindle (14) are rotatable.

5. Drilling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive spindle (14) has longitudinal grooves (77) for guiding the arms (22).

6. Drilling device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the arms (22) have longitudinal slots (21) and the carrier (18) is provided with drive wedges (20), which for Slides in the slots (21) and lifts the bracket by driving the cam sleeve (23) are formed at the upper ends of the slots (21).

7. Drilling device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the drive spindle (14) at the lower ends of their inner longitudinal grooves (77) with slots arranged at a distance from one another in the circumferential direction (15, ISa) is provided for guiding the cutting edges (30, 30 a) when they are disengaged and the The carrier (18) can be moved downward into a position in which it is behind the cutting edges (30, 30 α) and holds it in the disengaged position.

8. Drilling device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier (18) in the lowered position and the cutting edges (30) pushing outwards laterally inside the cutting edge protrudes with a fixed chisel cutting edge (19).

9. Drilling device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the cutting edges (30, 30 a) in the retracted position in the drive spindle (14) in the circumferential direction overlap each other.

10. Drilling device according to one or more of claims 7 to 9, characterized in that the spindle slots (15 α) have upper, circumferentially offset regions (15 c) and the cutting edges (30 a) are provided with offset parts (30 c) are which can be fitted flush into the offset areas (IS c) of the slots (15 a) .

11. Drilling device according to claim 10, characterized in that the drive spindle (14) has additional inner cams (120) which can be brought into engagement with the drill bits (30 α) when the carrier (18) or drill bit (A) is raised.