DE2120714A1

DE2120714A1 - Kernbohrer

Info

Publication number: DE2120714A1
Application number: DE19712120714
Authority: DE
Inventors: Gunnar Kristoffer; Eriksson Sune Vilhelm; Sundbyberg Egnelöv (Schweden). P
Original assignee: Atlas Copco AB
Current assignee: Atlas Copco AB
Priority date: 1970-04-30
Filing date: 1971-04-27
Publication date: 1971-12-02
Also published as: FR2090945A5; US3701389A; GB1275537A; BE766524A; IE35286L; CA948621A; NL7105900A; IE35286B1; SE332402B; JPS5133041B1

Description

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Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Ingenieur Anwaltsakte: 36 658/Ti _{Hans Diefar}

4300 Essen, tSesi 26. April I97I Theaterplatz 3 ()

Patentanmeldung

Atlas Copco Aktiebolag

Nacka, Schweden

Kernbohrer.

Gegenstand der Erfindung ist ein Kernbohrer, bestehend aus einem ronrartigen Bonrgestange mit am unteren Ende befindlicher Bohrkrone und einem innerhalb des Bohrgestänges verriegelbaren bezw. mit einer Zugeinrichtung zum Hochholen des Kernes verbindbaren Kernrohr. Dabei will die Erfindung einen derartigen Kernbohrer in der Weise ausbilden, daß das Kernrohr im Bohrgestänge verriegelbar ist, ohne daß hierzu der Innendurchmesser des Kernrohres unerwünscht verringert werden muß.

Gekennzeichnet ist ein erfindungsgemäßer Kernbohrer der eingangs genannten Art insbesondere dadurch, daß das Kernrohr am oberen Ende zur Verbindung mit der Zugeinrichtung wenigstens einen auf

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einer querliegenden Aöhse drehbar gelagerten Riegel aufweist und dieser Riegel einen gegen einen nach unten weisenden Absatz der Imenwandung des Bohrgestänges druckbaren und dadurch ein Hochrutschen des Kernrohres verhindernden oberen Ansatz, ferner einen gegen einen nach oben weisenden Absatz der Imenwandung des Bohrgestänges druckbaren und dadurch ein Duren- ψ rutschen des Kemrohres nach unten verhindernden unteren Ansatz und eine mit einem Kupplungsorgan der Zugeinrichtung zusammenwirkende Greifbacke aufweist.

Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß der bezw. die Hiegel unter Einwirkung einer Federung ständig mit seinen bezw. ihren Ansätzen gegen die Innenwandung des Bohrgestänges in Riegelstellung gedrückt wird besw. werden und erst durch das Zusammenwirken seiner Greifbacke besw. ihrer Greifbacken mit dem Kupplungsorgan der Zugeinrichtung aus dieser Eloge!stellung lösbar ist bezw. sind» Mach einer- weiteren Besonderheit der Erfindung besitzt bezw. besitzen der bezw, die Hiegel zwei aufwärts weisend© Arme, deren einer den oberen Ansatz und deren anderer die Greif backe bildet. Zw©ckmäSigGrT7eise sind auf der Achse zwei identische Riegel spiegelbildlioli vorkehrt zueinander derart gelagert, daß ihre Ansätze an diametral einander gegenüberiiegendwn Punkten gegen die Absätze des Bohrgestänges gedrückt werden»

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der beiliegenden Zeichnung! es zeigens

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Figur la einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kernbohrer, bei welchem das Kernrohr mit der Zugeinrichtung gekuppelt ist;

Figur Ib einen Längsschnitt durch den gleichen Kernbohrer mit im Bohrgestänge verriegeltem Kernrohr; .

Figur 2 das untere Ende des in den Figuren la und Ib dargestellten Kernbohrers; und

Figur J5 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführung mit im Bohrgestänge verriegeltem Kernrohr.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren la, Ib und 2 besteht der Kernbohrer aus einem aus mehreren Rohrlängen zusammengesetzten Bonrgestänge 1 mit einer kreisringförmigen Bohrkrone 2 am unteren Ende. Dieses Bohrgestänge kann ein Kernrohr 5 aufnehmen, an dessen oberes Ende sich ein Zwischenstück 4 und an dieses wieder ein Gehäuse 5 anschließen. Das Zwischenstück 4 besitzt einen Drehring, sodaß das Kernrohr sich gegenüber dem Gehäuse 5 verdrehen kann. In diesem Gehäuse 5 ist ein Riegel 6 bezw. vorzugsweise zwei identische Riegel 6 verschwenkbar auf einer kurzen querliegenden Achse 7 gelagert. Dabei sind diese beiden Riegel spiegelbildlich verkehrt zueinander auf der Achse angeordnet. Beide Riegel 6 sind zwischen einer das Kernrohr verriegelnden Riegelstellung (Fig. Ib) und einer Entriegelungsstellung (Fig. la) verschwenkbar. In der letztgenannten Position wirken die beiden Riegel mit einer Zugeinrichtung 8 zusammen, mittels welcher das Kernrohr mit

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dem Zwischenstück 4 und dem Gehäuse 5 aus dem Bohrgestänge 1 herausziehbar bezw, wieder einführbar sind.

Zu diesem Zweck besitzen die Riegel 6 zwei von der Achse 7 nach oben weisende Arme 9 und 10, wobei der Arm 9 einen oberen Ansatz bildet, welcher mit einem nach unten weisenden Absatz 11 der Innenwandung des Bohrgestänges zusammenwirkt, um eine rückwärtige Bewegung, d.h. ein Hochrutschen des Kernrohres im Bohrgestänge, zu verhindern. Der andere Arm 10 bildet eine Greifbacke und besitzt an seinem freien Ende einen Haken, der mit einem Kupplungsorgan 15 der Zugeinrichtung 8 zusammenwirkt. Dieses Kupplungsorgan 15 besteht aus einer Stange mit einer konischen Verdickung am vorderen Ende und läßt sich durch Einführen dieser konischen Verdickung zwischen die Greifbacken mit dem Kernrohr verbinden, indem die Haken dieser Greifbacken hinter die Verdickung greifen. Außerdem besitzt die Zugeinrichtung 8 eine axial verschiebbare Entkupplungshülse 14. Um die Riegel 6 von dem Kupplungsorgan 15 zu lösen, wird die Entkupplungshülse 14 zur konischen Verdickung am unteren Ende der Stange 15 heruntergedrückt, so daß sie die Greifbacken 10 der Riegel 6 auseinanderdrückt und das Kupplungsorgan als Ganzes

" herausgezogen werden kann.

Die Riegel 6 besitzen außerdem nach unten weisende Arme oder Ansätze 15» welche mit einem nach oben weisenden Absatz If an der Innenwandung des Bohrgestänges 1 zusammenwirken, um das gesamte Kernrohr gegenüber einem Durchrutschen nach unten im Bohrgestänge zu verriegeln. Diese Arme 15 werden durch eine Feder 16 ständig in der Welse beaufschlagt, daß die Riegel

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ständig in Riegelstellung gegen das innere Bohrgestänge gedrückt werden. Auf diese Weise wird eine axiale Verriegelung des gesaraten Kernrohres innerhalb des Bohrgestänges I durch Zusammenwirken der Riegel 6 am oberen Teil des Kernrohres mit den beiden Absätzen 11 und 17 an der Innenwandung des Bohrgestänges erreicht. Diese Absätze sind als Ringnuten in der Innenwandung des Bohrgestänges ausgebildet, sodaß sich keinerlei Verminderung des Durchmessers des Kernrohres ergibt. Da die beiden Riegel 6 spiegelbildlich verkehrt zueinander auf ihrer Achse 7 gelagert sind, wirken sie mit den Absätzen oder Ringnuten in der Innenwandung des Bohrgestänges 1 an diametral gegenüberliegenden Punkten zusammen, sodaß eine unbedingt symmetrische einwandfreie Verriegelung erzielt wird.

Zum Bohren wird das eigentliche Kernrohr 3 mit den Teilen 4 und 5 mit der Zugeinrichtung 8 verkuppelt und am Seil dieser Zugeinrichtung in das Bohrgestänge hinabgelassen, bis das Kernrohr die richtige Position erreicht hat. Alsdann erfolgt mit Hilfe der Entkupplungshülse 14 die Lösung oder Entkupplung des Kernrohres von der Zugeinrichtung, welche dann wieder hochgezogen wird· Sobald das Kupplungsorgan 12 die beiden Arme 10, d.h. die Greifbacken, der Riegel 6 freigegeben hat, werden beide Riegel durch die Feder 16 in Riegelstellung gedrückt, sodaß das Kernrohr gegenüber jeglicher Axialbewegung innerhalb des Bohrgestänges verreigelt ist und der Bohrvorgang nunmehr vorsichgehen kann. Sobald das Kernrohr den beim Bohren entstehenden Bohrkern in sich aufgenommen hat, wird der Bohrvorgang unterbrochen und die Zugeinrichtung 8 erneut Im Bohrgestänge 1 so weit hinabgelassen, bis ihr Kupplungsorgan 15 ^c

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hinter die Haken 12 der Greifbacken 10 der Riegel 6 greift. Dabei drückt die konische Verdickung die Greifbacken dieser Riegel 6 zu*· Seite, sodeß die Arme 9 und 15 einwärts geschwenkt werden und von den Absätzen 11 und I7 des Bohrgestänges freikommen. Dadurch wird das eigentliche Kernrohr 3 mit den mit ihm verbundenen Teilen 4 und 5 vom Bohrgestänge gelöst und kann mittels der mit ihm verkuppelten Zugeinrichtung 8 hochgezogen werden.

Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel besitzt zwei Riegel einer etwas abgewandelten Art, welche wiederum identisch und spiegelbildlieh verkehrt zueinander auf einer querliegenden Achse 107 gelagert sind. Diese Riegel I06 weisen im wesentlichen von dieser Achse 107 nach oben und besitzen an ihren freien Enden Greifbacken 110 mit nach außen weisenden Haken 112. Diese Greifbacken wirken wiederum mit einem Kupplungsorgan I!? einer Zugeinrichtung 108 zusammen. Diese Riegel besitzen außerdem jeweils eine obere Verriegelungsnase 120, welche mit einem nach unten weisenden Absatz 111 in der Innenwandung des Bohrgestänges 1 zusammenwirkt und ein Hochrutschen des Kernrohres im Bohrgestänge verhindert. Am unteren Ende besitzen diese Riegel 10β jeweils ©inen unteren Ansatz 115, welcher mit einem nach oben weisenden Absatz II7 in der Innenwandung des Bohrgestänges zusammenwirkt und ein Durchrutschen des Kernrohres nach unten im Bohrgestänge verhindert. Auch diese Riegel I06 werden ebenso wie die Riegel 6 durch eine von innen her gegen die Ansätze II5 einwirkende Feder 116 ständig in Riegelstellung beaufschlagt. Bei diesem Ausführungsbeispiel besteht das Kupplungsorgan 113 der Zugvorrichtung

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ORIGINAL INSPECtED

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aus einer Rohrhülse mit einem Innenbund am unteren Ende. Zur Verbindung der Zugeinrichtung 108 mit dem Kernrohr 3 wird die Kupplungshülse 11? von oben her über die Enden der Riegel 106 geschoben, wobei die Haken 112 hinter den Ringbund der Kupplungshülse 113 greifen. Zum Lösen der Zugeinrichtung 1O8 vom Kernrohr 3 ist eine Entkupplungshülse 114 vorgesehen, welche von oben her gegen den Innenbund gedrückt wird und damit die beiden Greifbacken zusammenpresst, sodaß die Haken 112 vom Ringbund freikommen und die Zugeinrichtung als Ganzes unter Zurücklassung des Kernrohres hochgezogen werden kann.

Während vorstehend nur zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert wurden, sind naturgemäß weitere Abwandlungen ohne weiteres möglich, ohne daß dadurch der Irfindungsgedanke verlassen würde.

Ansprüche:

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Claims

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Ansprüche .

1) Kernbohrer, bestehend aus einem rohrartigen Bohrgestänge mit am unteren Ende befindlicher Bohrkrone und einem innerhalb des Bohrgestänges verriegelbaren bezw. mit einer Zugeinrichtung zum Hochholen des Kernes verbindbaren Kernrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (5) ^am oberen Ende zur Verbindung mit der Zugeinrichtung (8) wenigstens einen auf einer querliegenden Achse (7) drehbar gelagerten Riegel (6) aufweist und dieser Riegel einen gegen einen nach unten weisenden Absatz (11) der Innenwandung des Bohrgestänges (1) drückbaren und dadurch ein Hochrutschen des Kemrohres verhindernden oberen Ansatz (9), ferner einen gegen einen nach oben weisenden Absatz (17) der Innenwandung des Bohrgestänges drückbaren und dadurch ein Durchrutschen des Kernrohres nach unten verhindernden unteren Ansatz (15) und eine mit einem Kupplungsorgan (1?) der Zugeinrichtung (8) zusammenwirkende Greifbacke (10) aufweist.

2) Kernbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bezw. die Riegel (6) unter Einwirkung einer Federung (16) ständig mit seinen bezw. ihren Ansätzen (9* 15) gegen die Innenwandung des Bohrgestänges (1) in Riegelstellung gedrückt ist bezw. sind und durch das Zusammenwirken seiner Greifbacke bezw. ihrer Greifbacken (10) mit dem Kupplungsorgan (13) der Zugeinrichtung (8) aus dieser Riegelstallung lösbar ist bezw. sind.

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J5) Kernbohrer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bezw. die Riegel (6) zwei aufwärts weisende Arme aufweist bezw. aufweisen, deren einer den oberen Ansatz (9) und deren anderer die Greifbacke (10) bildet.

4) Kernbohrer nach einem der Ansprüche 1-5* dadurch gekennzeichnet, daß zwei identische Riegel (6) spiegelbildlich verkehrt zueinander derart auf der Achse (7) gelagert sind, daß ihre Ansätze (9, 15) an diametral einander gegenüberliegenden Punkten gegen die Absätze (11, 17) des Bohrgestänges (1) drückbar sind.

Patentanwalt.