DE2351742B2 - Durch einen Rohrstrang absenkbare Bohreinrichtung und Fangvorrichtung dafür - Google Patents
Durch einen Rohrstrang absenkbare Bohreinrichtung und Fangvorrichtung dafürInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohreinrichtung, welche durch einen Rohrstrang in ein Bohrloch
absenkbar ist und Bohrmeißel, einen Tieflochantrieb für die Bohrmeißel, einen Fangkopf für die Kupplung
mit einer an einem Seil hängenden Fangvorrichtung sowie eine durch diese betätigbare Verriegelungseinrichtung
zum Festlegen der Bohreinrichtung in dem Rohrstrang aufweist, welche Ausnehmungen eines
hülsenförmigei. Körpers durchgreifende, schwenkbar gelagerte und in Ausnehmungen des Rohrstranges
einrastbare Verriegelungsglicder besitzt.
Eine Bohreinrichtung der vorstehend genannten Art ist bereits bekannt (USA.-Patentschrift
3 036 646). Bei dieser bekannten Bohreinrichtung sind die Vernegelungsglieder in einem Zylinderteil
derart gelagert, daß sie von einem zu den Bohrmeißeln hin zu leitenden Druckfluid umspült werden, was an
sich nicht erwünscht ist. Darüber hinaus sind bei dieser bekannten Bohrcinrichtung lediglich an deren unteren
Ende Bohrmeißel vorgesehen, die auf ihr Herausführen aus dem bohrstrang nur so weit nach außen ge- 5"
schwenkt werden, daß das schließlich hergestellte Bohrloch einen solchen Durchmesser erhält, daß an
dem Rohrstrang vorgesehene Stabilisationsringc bzw. Schraubteile in das betreffende Bohrloch hineinpassen.
Dies bedeutet aber, daß das jeweils hergestellte Bohrloch einen relativ geringen Durchmesser besitzt.
Es ist ferner eine Bohrcinrichtung bekannt (USA.-Patentschrift 1 896 106), welche durch einen
Rohrstrang in ein Bohrloch absenkbar ist und Bohrmeißel mit einem Tief lochantrieb sowie Seile aufweist,
an denen die betreffende Bohreinrichtung hängt. Die betreffende bekannte Bohreinrichtung weist ferner
Pilotmeißel und Nachbohrmeißel auf, die ausschwenkbarsind.
Die betreffende bekannte Bohreinrichtung weist jedoch keinen Fangkopf auf. Darüber
hinaus ist die betreffende bekannte Bohreinrichtung an ihrer Oberseite mit einer Reihe von Rohrleitungen
verbunden, die bei in ein Bohrloch abgesenkter Bohreinrichtung zur Erdoberfläche hochfuhren. Damit
zeichnet sich diese bekannte Bohreinrichtung aber durch einen relativ aufwendigen Aufbau aus. Überdies
dürfte der Betrieb dieser bekannten Bohreinrichtung nicht ganz unproblematisch sein.
Es ist schließlich eine Bohreinrichtung bekannt (deutsche Auslegeschrift I 256 602), welche durch einen
Rohrstrang in ein Bohrloch absenkbar ist und Bohrmeißel aufweist. Die betreffende Bohreinrichtung
ist ferner mit Verriegelungseinrichtungen zum Festlegen der Bohreinrichtung in dem Rohrstrang
versehen. Ferner weist die betreffende bekannte Bohreinrichtung einen Fangkopf für die Kupplung mit
einer an einem Seil hängenden Fangvorrichtung auf. Diese Fangvorrichtung und das Seil sind so ausgebildet,
daß sie bei Zufuhr einer Druckflüssigkeit zu der Bohreinrichtung von dieser Druckfiüssigkeit umspült
werden. Dies ist häufig jedoch nicht erwünscht.
Der Erfindung liegt die Aufgahe zugrunde, einen
Weg zu zeigen, wie die Bohreinricb'ung der eingangs genannten Art auszubilden ist, damit die vorgesehene
Verriegelungseinrichtung bei relativ geringem konstruktiven Aufwand nicht mit einer der Bohioinrichtung
zuzuführenden Druckflüssigkeit in Berührung gelangt ...nd überdies Bohrlocher hergestellt werden
können, die größer sind als die mit der eingangs betrachteten
bekannten Bohreinrichtung herstellbaren Bohrlöcher.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einer Bohreinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß
dadurch, daß die Verriegelungsglieder an einem Innenzylinder angeordnet sind, der von einem
Außenzylinder umgeben ist, welcher axial gegenüber dem Innenzylinder beweglich ist und Fenster zum
Durchlaß der Verriegelungsglieder aufweist, und daß die Verriegelungseinrichtung mit dem Fangkopf verbunden
ist, der bei Kupplung mit der Fangvorrichtung zur axialen Bewegung des Außenzylinders gegenüber
dem Innenzylinder unter Lösung der Verriegclungsglieder aus der Verriegelungsstellung und zum Aufziehen
der die Bohrmeißel tragenden Teile der Bohreinrichtung ausgebildet ist. wobei die Bohrmeißel aus
Pilotmeißcln und Nachbohrmeißeln bestehen.
Die Erfindung bringt gegenüber den oben betrachteten bekannten Bohreinrichtungen, soweit diese
Verriegelungscinrichtungcn zum Festlegen der jeweiligen Bohreinrichtung in einem Rohrstrang aufweisen,
den Vorteil mit sich, daß mit relativ geringem konstruktiven
Aufwand sichergestellt ist, daß die betreffende Verriegelungseinrichtung ihre Funktion erfüllt,
ohne mit einer der betreffenden Bohreinrichtung zuzuführenden
Druckflüssigkcii in Berührung zu kommen: überdies bringt die Erfindung den Vorteil mit
sieh, daß mit relativ geringem konstruktiven Aufwand relativ große Bohrlöcher hergestellt werden können.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung
ist der Tieflochantrieb eine hydraulische Bohrturbine, mit deren Rotor die Pilotmeißel und die
Nachbohrmcißcl und mit deren Stator der Innenzylinder verbunden sind, und bei der zusätzlich zu einem
Kanal für die Beaufschlagung des Rotors mit Druckflüssigkeit zwischen dem Rotor und dem Stator noch
ein Nebcnkanal vorgesehen ist. der von dem Innenzylinder unter Umgehung des erstgenannten Kanals zu
den Bohrmeißeln geführt ist, und ferner ist eine Ventileinrichturig vorgesehen, durch die der Ncbenkanal
in Verriegelungsstellung der Sperrglieder gegen den Durchfluß der Druckflüssigkeit absperrbar ist. und die
eine Einrichtung aufweist, die durch den Außenzylinder
zu öffnen und zu schließen ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines relativ geringen konstruktiven
Aufwands für den Tieflochantrieb.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung sind von den Sperrgliedcrn getrennte innere Spcrrglicdcr am oberen Ende des Innenzylinders
und ein ein Fenster aufweisendes Schieberrohr vorgesehen, welches dem Fangkopf zugeordnet
und axial verschiebbar zwischen dem Innenzylinder und dem Außenzylinder eingesetzt ist und
durch welches die inneren Sperrglieder über eine Feder durch die Fenster des Schieberrohrcs in eine Ausnehmung
in der Innenseite des Außenzylinders ausschwenkbar und beim Hochziehen des Fangkopfes in
das Fenster des Schieberrohrcs einziehbar sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen
konstruktiven Aufwands für die Festlegung des Fangkopfcs an dem genannten Innenzylinder.
Gemäß einer noch weiteren zweckinäßigen Ausgestaltung
der Erfindung ist für das Einlassen der Bohrmeißel in den Rohrstrang die Druckflüssigkcitszufuhr
zum Tieflochantrieb verschließbar und zur Verriegelungseinrichtung offengehalten, wobei letztere auslösbar
gehalten ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß mit besonders geringem konstruktiven Aufwand
ein sicheres Einlassen der Bohrmeißel in den Rohrstrang ermöglicht ist.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist der Fangkopf hohl ausgebildet,
und ferner ist axial durch die die Bohrmeißel tragenden Teile eine Flussigkeitsvcrbindung zum Bohrlochticfstcn
hin gebildet. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß mit besonders geringem konstruktiven
Aufwand sichergestellt ist. daß eine der Bohreinrichtung zuzuführende Druckflüssigkeit nicht mit den erwähnten
Verriegclungsgliedem in Berührung kommt.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist in einem Endteil des Fangkopfes
eine Vielzahl von konischen Durchgangslöchern gebildet, in denen Stahlkugcln angeordnet sind,
und ferner ist eine auf dem Außenumfang des Endteils in axialer Richtung bewegbare Hülse vorgesehen, aut
deren Innenfläche ein abgesetzter Teil gebildet ist. zwischen dem eine Feder eingesetzt ist. Hierdurch ergibt
sich der Vorteil, daß mit relativ geringem konstruktiven Aufwand die Flüssigkeitszufuhr zum Tieflochantrieb
verschließbar ist.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist das an einem Ende mittels
eines Stiftes in dem Innenzylinder schwenkbar gelagerte Verriegelungsglied an seinem anderen Ende
eine Ausnehmung auf. und außerhdem ist das betreffende Verriegelungsglied aus dem Innenzylinder diametral
ausschwenkbar. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders einfachen Aufbaus und einer
besonders einfachen Lagerung für das betreffende Verriegelungsglicd.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist das Verriegelungsglied
eine Ausnehmung der oberen Stirnfläche auf. die in eine obere Nut des Fensters des Außenzylinders einleghar
ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise eine Sicherung der Verricgelungsstellung
des betreffenden Verricgclungsglicdes erreicht ist.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgest.iltunii
der frlmdunt! sind die Bohrmeißel von dem
Bohrmeißelteil abnehmbar. Dadurch können in vorteilhafter Weise die betreffenden Bohrmeißel bei Bedarf
leicht ausgewechselt werden.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgcstaltung der Erfindung ist auf der Innenfläche des unteren
Endteiles des Rohrstrangs ein ringförmig abgesetzter Teil vorgesehen, gegen den ein ein axial
verlaufendes Fenster des Außenzylinders durchragender konvexer Teil des Innenzylinders zur Begrcn-
zung von dessen axialer Beweglichkeit zum Bohrlochtiefsten hin anlegbar ist. Hierdurch ist in vorteilhafter
Weise die axiale Beweglichkeit der Ekihreinrichtung
zum Bohrlochtiefsten hin auf einfache Weise begrenzt.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist ein mit dem Innenzylinder
zusammenhängender Ansatz vorgesehen, der die Spcrrglicdcr trägt und der der Innenfläche des unteren
Endes des Rohrstranges bei mit diesem verbundenen
zf Bohrmeißelteil zugewandt ist, wobei der Ansatz nähet
dem Bohrlochtiefsten liegt als die Verriegelungseinrichtung, und ferner ist eine Vielzahl axial verlaufender
Nuten in Abständen voneinander auf der Oberfläche i".v's Ansatzes vorgesheen, in die ein Druckstück
ein- und ausfuhrbar ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders wirksamen Kupplung für die
Bohrmeißel.
Gemäß einer noch weiteen zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das zuvor genannte Druck-
stück durch den Außenzylinder betätigbai'. Dies stellt
in vorteilhafter Weise eine besonders wirksam arbeitende Anordnung dar.
Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung ist das Druckstück durch einen Kolben in die Nuten ein- und ausführbar, der durch
die einen zentralen Kanal des Ansatzes durchströmende Druckflüssigkeit betätigbar und durch eine Feder
zurückholbar ist. Hierdurch ist in vorteilhaftei Weise eine besonders sichere Kupplung der Bohrmei-
ßel mit dem erwähnten Außenzylinder sichergestellt. Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung
der Erfindung weist der Nachbohrmeißel eine unter rechten Winkeln zur Achse des Innenzylinder«
verlaufende halbkreisförmige Ausbuchtung auf. die
an einem Ende in einer konkaven Aushöhlung de« Innenzylinders eingesetzt ist, und außerdem besitzt
der Nachbohrmeißel einen säulenförmigen Zapfen der durch einen Stift in der Aushöhlung des Innenzy
linders gehalten ist, der an beiden Enden von Schrau bcn in der Aushöhlung des Innenzylinders befestig
ist, wobei der Boden der konkaven Aushöhlung um die Oberfläche des Nachbohrmeißels einen konvexei
bzw. konkaven Teil aufweisen, weiche aneinander an liegen und in axialer Richtung verlaufen. Hierdurcl
ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen An Ordnung und Lagerung der Nachbohrmeißel.
Im Zusammenhang mit einer Bohreinrichtung ge maß der Erfindung ist es zweckmäßig, eine Fangvor
richtung zu verwenden, welche durch ein Windwerl
Po über ein Kabel in ein Bohrloch einlaßbar und aus die
scm aufholbar ist und aus einem rohrförmigen Körpe mit einer Führung und Fanghaken besteht und da
durch gekennzeichnet ist. daß die Fangvorrichtung fii die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Bohreinridi
tung an beiden Enden offen und das Kabel hohl au« gebildet ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß di
Fangvorrichtung von der der Bohreinrichtung zuzi führenden Drucktlussigkeit nicht umspult wird
Von Vorteil bei der zuvor betrachteten Fangvorrichtung ist es gemäß einei zweckmäßigen Ausgestaltung,
daß die Fangvorrichtung nahe ihrem unteren Ende eine ringförmige Nut aufweist, in welche an dem
oberen Endteil eines Fangkopfes der Bohreinrichtung angeordnete Steilkugeln eindrückbar sind. Hierdurch
ist eine sichere Verbindung zwischen dem Fangkopf der Bohreinrichtung und der Fangvorrichtung sichergestellt.
An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 bis 6 zeigen in verschiedenen Halbschnittansichten
eine Ausführungsform einer Bohreinrichtung gemäß der Erfindung, bei der unter Druck stehendes '5
Wasser in einen Rohrstrang eingeleitet wird;
Fig. 2 zeigt einen Halbschnitt, der sich mit der Schnittlinie B-B an die Schnittlinie A-A gemäß Fig. 1
anschließt;
Fig. 3 zeigt einen Halbschnitt, der sich mit einer
Schnittlinie D-D an die Schnittlinie C-C gemäß Fig. 2 anschließt;
Fig. 4 zeigt einen Halbschnitt, der sich mit einer Schnittlinie F-Fan die Schnittlinie E-Egemäß Fig. 3
anschließt;
Fig. 5 zeigt einen Halbschnitt, der sich mit einer
Schnittlinie H-H an die Schnittlinie G-G gemäß Fig. 4 anschließt;
Fig. 6 zeigt einen Halbschnitt, der sich mit einer Schnittlinie J-J an die Schnittlinie /-/ gemäß Fig. 5
anschließt:
Fig. 7 veranschaulicht in einer Teilschnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Anordnung die Arbeitsweise
eines Schaltventils;
Fig. 8 zeigt in derselben Ansicht wie Fig. 1 den
Zustand eines Wasser-Durchlaß/Absperrmechanismus für den Fall, daß die Bohrmeißel hochgezogen
werden;
Fig. 9 zeigt in derselben Ansicht wie Fig. 1 den
Zustand des Wasser-Durchlaß-Absperrmechanismus für den Fall, daß die Bohrmeißel nach unten durch
den Rohrstrang geführt werden;
Fig. 10 zeigt in derselben Ansicht wie Fig. 2 einen Festhaitemechanismus für den Fall, daß der Wasser-Durchlaß
Absperrmechanismus sich im Zustand gemaß Fig. 9 befindet;
Fig. 11 zeigt in einer vertikalen Halbschnittansicht
eine Ausführungsform des Festhaitemechanismus;
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 11 eingetragenen Linie XII-XII;
Fig. 13a und 13 b veranschaulichen die Beziehung
eines Sperrgliedes und eines Außenzylinders;
Fig. 14 zeigt in einer vertikalen Schnittansicht einen
Fangkopf einer Bohreinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 15 zeigt in einer Perspektivansicht eine Fangvorrichtung;
Fig. 16 zeigt eine Halbschnittansicht der in Fig. 15
dargestellten Fangvorrichtung;
Fig. 17 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig.'16 eingetragenen Linie XVII-XVII;
Fig. 18 zeigt eine Ansicht zur Erläuterung des Hochziehenseiner Bohreinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 19 und 20 zeigen die Verbindung der Fangvorrichtung
und des Fangkopfes;
Fig. 21 und 22 zeigen in einer Zusammensetzung, gemäß der die Schnittlinie K-K in Fig. 21 mit der
Schnittlinie L-L in F i g. 22 verbunden ist, einen vertikalen
Halbschnitt einer Bohreinrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 23 zeigt eine Perspektivansicht eines in Fig. 22 dargestellten Nachbohrmeißels mit einem
Stift;
Fig. 24 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 22 eingetragenen Linie XXIV-XXIV:
Fig. 25 zeigt eine ähnliche Schnittansicht wie
Fig. 24;
Fig. 26 zeigt in einer Halbschnittansicht eine Ausführungsform eines Bohrmeißel-Befestigungsteiles
einer Bohrcinrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 27 zeigt in einer perspektivischen Explosionsansicht einen Nachbohrmeißel mit einem Stift sowie
einem Keil und Schrauben;
Fig. 2iS zeigt eine Schnittansicht gemäß der in Fig. 26 eingetragenen Linie XXVIII-XXVIII.
In Fig. 1 bis H) sind ein Rohrstrang 1, Pilotmeißel
2, Nachbohrmeißel 3, ein Tief lochantrieb in Form eines Hydraulikmotors 4. ein Festhaltemechanismus
5, ein Wasser-Durchlaß Verschlußmechanismus 88 und ein die Teile 2 bis 5 und 88 umfassender Bohrmeißelteil
6 vorgesehen, der an dem unteren Ende des Rohrstranges 1 festgehalten ist.
Der Festhaitemechanismus 5 besteht im wesentlichen aus einem Außenzylinder 7, einem Innenzylinder
8 und Sperrgliedcrn 9. wie dies in Fig. 2 gezeigt
ist. Der Außenzylinder 7 ist auf dem Außenumfang des Innenzylinders 8 in axialer Richtung relativ verschiebbar;
er besitzt einen solchen Außendurchmesser, daß er in den Rohrstrang 1 einführbar ist. Der
Außenzylinder 7 ist mit Fenstern 10 verschen, die in axialer Richtung verlaufen. Auf dem Innenzylinder 8
ist ein konvex verlaufender Teil Il vorgesehen, der durch das genannte Fenster 10 aus dem Außenzylinder
7 hervorragt. Innerhalb dieses Fensters 10 kann der konvexe Teil 11 eine axiale Bewegung ausführen,
die erforderlich ist. um das Sperrglied 9 zu öffnen bzw. zu schließen, wie dies im folgenden erläutert werden
wird.
Ein ringförmig abgesetzter bzw. abgestufter Teil 12 ist auf der Innenfläche nahe des unteren Endteils des
Rohrstranges 1 gebildet, und zwar derart, daß dann,
wenn der konvexe Teil 11 auf dem abgesetzten Teil 12 aufliegt, der Innenzylinder 8 an einer Weiterbewegung
zn der Bohrlochsohlenseite innerhalb des Rohrstranges ί gehindert werden kann.
Auf der Außenfläche ist ein offener konkaver Teil bzw. Hohlteil 13 vorgesehen, der näher bei der Bohrlochsohlenseite
liegt als der konvexe Teil 11 des Innenzylinders 8. In den konkaven Teil 13 ist ein plattenförmiges
Sperrglied 9 eingesetzt. Das Sperrglied 9 ist an einem Ende mit einem Stift 14 auf der Bohrlochsohlenseite
innerhalb des konkaven Teils 13 angebracht; es ist so ausgebildet, daß es an dem anderen
Ende IS sich nach außen öffnet, wobei der Stift 14 einen Drehpunkt festlegt. Die Öffnung des Sperrgliedes
9 nach außen erfolgt mittels einer Feder 16, die zwischen dem Boden des konkaven Teils und dem
Sperrglied 9 eingesetzt ist.
An einer dem Sperrglied 9 entsprechenden Stelle ist in dem Außenzylinder 7 ein Fenster 17 gebildet,
und zwar derart, daß dann, wenn der Außenzylinder 7 sich in axialer Richtung zu der Erdoberfläche in bezug
auf den Innenzylinder 8 bewegt, das Sperrglied 9 an der Seitenfläche mit der unteren Kante 18 des Fensters
17 in den konkaven Teil 13 gedruckt werden
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ίο
kann. Bewegt sich der Außenzylinder 7 nach unten in bezug auf den Innenzylinder 8, so kann das Sperrglied
9 mittels der Feder 16 aus dem Fenster 17 hervorragen. Auf der Innenseite des Rohrstranges 1 ist
eine ringförmige Ausnehmung 19 gebildet, in der das Sperrglied 9 des Innenzylinders 8 anliegt, währenddessen
der konvexe Teil 11 des Innenzylinders 8 sich in Kontakt mit dem abgesetzten Teil 12 des Rohrstranges
1 befindet. Die ringförmige Ausnehmung 19 ist dabei so ausgebildet, daß dann, wenn das Sperrglied
9 aus dem Fenster 17 herausragt und in der Ausnehmung 19 anliegt, der Innenzylinder 8 von dem anderen
Ende 15 des Sperrgliedes 9 festgehalten werden kann, so daß er in bezug auf das Rohrgestänge zu der
Erdoberfläche hin nicht bewegbar ist.
Der Innenzylinder 8 wird daher durch den konvexen Teil 11, den abgesetzten Teil 12, das Sperrglied 9
und die Ausnehmung 19 derart festgehalten, daß er weder zu der Bohrlochsohlenseite noch zu der Erdoberfläche
in bezug auf den Rohrstrang 1 bewegbar ist.
In der Ausnehmung 19 ist eine sich in axialer Richtung erstreckende Rippe 20 vorgesehen, die derart
verläuft, daß dann, wenn die Seitenfläche des Sperrgliedes 9 sich berührt, der Innenzylinder 8 und der
Rohrstrang 1 sich nicht relativ zueinander drehen können. (Dies wird noch später beschrieben werden.)
In der der oberen Kante 21 des Fensters 17 gegenüberliegenden Kante ist an dem anderen Ende 15 des
Sperrgliedes 9 ein Ausschnitt 22 vorgesehen, in welchen die obere Kante 21 des Fensters 17 hineinpaßt,
wenn das Sperrglied 9 in der Ausnehmung 19 anliegt. Der Ausschnitt 22 ist dabei so ausgebildet, daß dann,
wenn das Sperrglied 9 in der Ausnehmung 19 liegt, die obere Kante 21 des Fensters 17 in dem Ausschnitt
22 anliegen kann, wobei das Sperrglied 9 daran gehindert ist, aus der Ausnehmung 19 herauszukommen
und in den konkaven Teil 13 des Innenzylinders 8 gedrückt zu werden.
Der Außendurchmesser auf der Bohrlochsohlenseite der das Fenster 10 des Außenzylinders 7 umfassenden
Umfangsfiäche ist kleiner als der Außendurchmesser auf der Erdoberfläche; an der betreffenden
Grenzlinie ist ein ringförmig abgesetzter Teil 23 gebildet, und zwar derart, daß dann, wenn die obere
Kante 21 des Fensters 17 in dem Ausschnitt 22 des Spcrrgliedes 9 liegt, der ringförmig abgesetzte Teil 23
den ringförmig abgesetzten Teil 12 berühren kann, der auf der Innenseite des Rohrstranges 1 gebildet ist.
Auf diese Weise kann die Bewegung des Außenzylinders 7 zu der Bohrlochsohlenseite hin eingeschränkt
werden.
Einzelheiten des eine relative Drehung des oben beschriebenen Rohrstranges 1 und des Innenzylinders
8 verhindernden Mechanismus sind in Fig. 11 und 12 gezeigt. Wie aus einer Betrachtung dieser Figuren
ersichtlich sein dürfte, ist das Sperrglied als von der Mittelachse des Innenzylinders 8 entfernt liegend
vorgesehen. Demgemäß kann auf der Mittelachse des Innenzylinders 8 ein hohler Teil 35 gebildet werden,
der ein Wasserdurchgang ist. Das durch dm Rohrstrang 1 hervorgerufene Drehmoment kann verteilt
werden, wenn das Sperrglied 9 aus der diametralen Richtung des Innenzylinders 8 herausgeführt wird.
Ferner tritt nahezu kein Ausfall in der Einstellung auf, die durch die Anlage des Sperrgliedes 9 an der Innenumfangsfläche
des Randes bzw. der Rippe 20 hervorgerufen wird.
Die Ausnehmung 22 ist in Form eines Einschnitts bei der Ausfühlungsform gemäß Fig. 2 vorhanden;
sie kann aber auch die Form einer Ausnehmung von der Stirnfläche auf der Seitenfläche des Sperrgliedes 9
haben. In diesem Fall ist in der oberen Kante 21 eine eingekerbte Nut 17' gebildet, die eine geringere Breite
besitzt als der Umfangsbreite des Fensters 17 entspricht. Dadurch kann die obere Kante 21 des Fensters
17 des Außenzylinders 7 in die Ausnehmung 22 hineinpassen. Wie oben beschrieben, kann ferner irgendeine
Anzahl von Sperrgliedern vorgesehen sein, und zwar in Abhängigkeit vom Bohrungsdurchmesser,
um eine ausreichende Kraft fur die Übertragung des Drehmoments und Drucks zu erhalten. Durch Erhö-
'5 hen der Anzahl von Sperrgliedern kann darüber hinaus
die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, einen Sperrzustand bzw. Verriegelungszustand zu erzielen.
Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der Stator 24 (das ist der nicht drehende Teil) eines hydraulischen Motors 4
ac (der als hydraulische Bohrturbine in der Zeichnung
dargestellt ist) mit dem unteren Ende des Innenzylinders 8 verbunden. Ferner ist ein Rotor 25 (drehender
Teil) konzentrisch in dem Stator vorgesehen. Die Mitte des Rotors 25 ist hohl ausgebildet; in der betreffcnden
Mitte ist ein Nebenkanal 26 von dem Innenzylinder zu den Pilotmeißeln 2 gebildet. Mit 27 ist ein
Statorblatt auf der Statorseite bezeichnet, und mit 28 ist ein Rotorblatt bezeichnet. Ein zylindrisches Schaltventil
29 ist axial bewegbar in dem erdbodenseitigen
Endteil des Rotors 25 eingepaßt. Ein Flanschteil 30 ist in dem Endteil des Innenzylinders 8 des Schaltventils
29 gebildet. Der Außendurchmesser des Flanschteils 30 ist größer als der Außendurchmesser des Endteils
des Rotors 25. Zwischen dem Befestigungsteil
32 des Rotorblatts 28 und dem Flanschteil 30 ist eine Feder 33 eingesetzt, und zwar derart, daß sie das
Schaltventil 29 gegen einen ringförmigen Ventilsitz 34 drückt, der auf der Innenfläche des Innenzylinders
8 gebildet ist. Ein zu dem Nebenkanal 26 von dem hohlen Teil 35 des Innenzylinders 8 hinführendes
Vcntilloch 36 ist innerhalb des Endteils 31 des Rotors 25 vorgesehen. Wenn die Pilotmeißel 2 und die Nachbohrmeißel
durch den hydraulischen Motor 4 gedreht werden, um eine Bodenschicht anzuschneiden, liefert
dieses Schaltventil 29 Druckwasser von dem oberen Endteil des Rohrstranges 1 zu den Pilotmeißeln 2 hin.
und zwar durch den Innenzylinder 8. Der Druck dieses Druckwassers ist wesentlich höher als der Druck
des Druckwassers, welches aus den Pilotmeißeln 2 durch den Innenzylinder 8 herausgespült wird, wenr
der Bohrmeißelteil 6 zu der Erdoberfläche hin gezogen wird. Damit wirkt dieses Schaltventil 29 genausc
wie ein generell benutztes Sicherheitsventil. Die Fedei 33 wird durch den hohen Druck des Druckwasser:
zusammengepreßt, welches zum Zwecke des Bohren: zugeführt wird. Dadurch wird das Schaltventil 29 vor
dem Ventilsitz 34 abgehoben. Der hohle Teil 35 de: Innenzylinders 8 wird mit einem Wasserdurchlaß 3"
verbunden, und zwar für die Erzeugung eines Dreh
6c moments zwischen dem Statorblatt 27 und dem Ro
torblatt 28. Das Schaltventil 29 wird gegen das Ventil Hch 36 gedruckt, um dieses zu schließen. Dadurcl
ist verhindert, daß Wasser aus dem hohlen Teil 3! des Innenzylinders 8 zu dem Nebenkanal 26 hin ge
langt.
Der Druck des Wassers, das zugeführt wird, un durch den Innenzylinder H hindurch und aus den Pi
lotmeißeln 2 herausgespült zu werden, wenn de
Bohrmeißeltd! 6 zu der Erdoberfläche hin gezogen v* rd, kann wesentlich niedriger sein als der Druck des
Üruckwassers, welches zum Zeitpunkt des Bohrens zugeführt wird. Deshalb wird zürn Zeitpunkt des
Hochziehens des Bohrmeißelteils 6 der Flanschteil 30 des Schaltventils 29 gegen den Ventilsitz 34 gedruckt.
Auf diese Weise ist verhindert, daß Wasser aus dem hohlen Teil bzw. Hohlteil 35 zu dem Wasserdurchlaß
37 hinfließt. Dadurch kann der Rotor 25 sich nicht drehen. Das Schaltventil 29 öffnet das Ventilloch 36,
um Wasser zu den Pilotmeißeln 2 hin gelangen zu lassen, und zwar durch den Nebenkanal 26 von dem
Hohlteil 35 her.
Wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, verläuft der untere Ansatz 38 des Stators 24 des hydraulischen Motors 4
zu dem unteren Ende des Rohrstranges 1 hin. Der untere Ansatz 39 des Rotors 25 verläuft in den unteren
Ansatz 38 des Stators 24. Der Rotor 25 ist konzentrisch zu dem Stator 24 in Lagern 40 und 41 drehbar
gelagert, die zwischen den beiden Enden des unteren Ansatzes 39 des Rotors 25 und des unteren
Ansatzes 38 des Stators 24 vorgesehen sind. In dem von dem Lager 40 aus auf der Seite des Rotors 25
liegenden Ansatz 39 ist ein Durchgangsloch 42 versehen,
welches Wasser von dem Wasserdurchlaß 37 für die Erzeugungeines Drehmoments in dem Ansatz 39
führt.
In der Außenumfangsfläche aut der unteren Seite
des Ansatzes 38 sind in einem Abstand axial verlaufende Nute 43 vorgesehen. In die Nut 43 ist ein rechteckförmiges
Druckstück 44 eingesetzt; es weist eine halbkreisförmige Rippe 45 auf. die unter rechten
Winkeln zu der Mittellinie des Bohrmeißelteils verläuft und die in einer schmalen, bogenförmigen konkaven
Nut 46 eingepaßt ist, welche im Boden der Nut 43 gebildet ist. Auf diese Weise ist das betreffende
Druckstück schwenkbar, wobei die Paßflächc der beiden genannten Elemente als Drehpunkt dient und
wobei verhindert ist, daß das betreffende Druckstück aus der Nut 43 heraus gelangt. Zu diesem Zweck ist
eine ringförmige Feder 48 vorgesehen, die in einer konkaven Nut 47 sitzt, welche gegenüber der Rippe
45 auf der Oberfläche der gegenüberliegenden Seite der Rippe 45 vorgesehen ist und welche den Ansatz
38 umgibt. An einer näher an der Erdoberfläche als ringförmige Feder 48 liegenden Stelle befindet sich
eine Ringfeder 49, die die gleiche Feder ist wie die ringförmige Feder bzw. Ringfeder 48. Durch diese
Ringfeder wird die näher bei der Erdoberfläche als bei der Rippe 45 des Druckstücks 44 liegende Seite
zu dem Boden der Nut 43 gedruckt. Auf der Erdoberfläche zwischen dem Boden der Nut 43 und dem
Druckstück 44 ist ein Keil 50 axial bewegbar eingedrückt.
Ein Gleitstück 52 ist in einer axial verlaufenden Nut 51 bexvegbar eingesetzt, die auf der Außenfläche
des Ansatzes 39 vorgesehen ist. Eine Feder 53 ist zwischen dem unteren Ende des Gleitstücks 52 und
der Stirnwand der Nut 51 eingesetzt, und zwar derart, daß sie das Gleitstück 52 zu der Erdoberfläche hin
drückt. An dem oberen Ende des Gleitstücks 52 ist ein Kolben 54 in Kontakt mit dem Boden der Nut
51 und der Innenfläche des Ansatzes 38 angeordnet. Ein die Innenseite und die Außenseite verbindendes
Fenster ist in dem oberen Boden der Nut 43 vorgesehen. Der Keil 50 und das Gleitstück 52 sind mittels
eider Schraube 56 miteinander verbunden, die durch das Fenster 55 hindurchläuft. Ein kleines Loch S">.
welches in den Innenraum des Ansatzes 59 hineinführt,
verläuft diagonal zu der Erdoberfläche hin, und zwar von dem oberen Ende der Nut 51 her.
Das mit hohem Druck auftretende Druckwasser (z.B. mit einem Druck von etwa 20 kg/cm2) tritt.
nachdem es den hydraulischen Motor zum Zeitpunkt eines Schneidvorgangs in Drehung versetzt hat, in den
Ansatz 39 unten von dem Loch 42 her ein. Ein ΤΗΙ
des Druckwassers tritt in eine Kammer ein, die durch die Nut 51 und die Innenfläche des Ansatzes 38 gebildet
ist. Der betreffende Teil des Druckwassers gelangt durch das kleine Loch 57 hindurch; er drückt den Kolben
54 nach unten hin und bewegt das Gleitstück 52 nach unten entgegen der Feder 53. Sodann wird der
mit dem Gleitstück 52 verbundene Teil 50 zwischen
•5 das Druckstück 44 und die Nut 51 gedruckt, wodurch
das Druckstück 44oben nach außen gegen die Ringfeder 49 bewegt wird, und außerdem wird das betreffende
Druckstück gegen die Innenfläche des Rohrstranges 1 gedrückt.
Wenn das Druckstück 44 auf diese Weise an die Innenfläche des Rohrstranges 1 gedrückt ist, ist der
Ansatz 38 konzentrisch zu dem Rohrstrang 1 innerhalb dieses Rohrstranges 1 festgelegt, so daß die
Bohrrichtung der Pilotmeißel 2 längs der Mittellinie gehalten wird.
Der Druck des Wassers, welches durch den Nebenkanal 26 geleitet wird, wenn der Bohrmeißelteil 6 zur
Erdoberfläche durch den Rohrstrang 1 hochgezogen wird, ist wesentlich niedriger als zum Zeitpunkt der
2" Ausführung eines Schneidvorgangs, so daß die Feder
53 den Kolben 54 zu der Erdoberfläche entgegen diesem Wasserdruck zurückdrückt. Der Keil 50 bewegt
sich dabei zu der Erdoberfläche hin, und die Ringfeder 49 führt das Druckstück 44 von der Innenfläche des
Rohrstranges 1 weg. Dies führt dazu, daß die Außenfläche des Druckstücks 44 derart eingeführt bzw. eingezogen
wird, daß sie mit der offenen Fläche der Nut 43 fluchtet. Mit 48 ist eine Öffnung bezeichnet, die
die Innenfläche des Ansatzes 39 mit der Nut 51 verbindet und die näher bei der Bohrlochsohknseite vorgesehen
ist als das kleine Loch 57 und du. außerdem näher bei der Erdoberfläche vorgesehen ist als der
Kolben 54. wenn dieser in die nächste Stellung zur Erdoberfläche hin eingestellt ist.
Bei der oben betrachteten Ausführungsform der
Erfindung können Längsnuten in der Außenfläche di.
Ansatzes 39 gebildet sein, und an Stelle des Gleitstücks 52 kann eine Schiene verwendet werden. Darüber hinaus kann das Druckstück 44 in Form eines Gelenks vorgesehen sein, welches an dem Ansatz 38 mittels eines Stiftes vorgesehen ist. und zwar an den Seitenflächen der Nut 43. Ferner kann auf beiden Seitenflächen des Druckstücks 44 eine Nockennut bzw. Kurvennut an Stelle des Keiles 50 vorgesehen sein.
Ansatzes 39 gebildet sein, und an Stelle des Gleitstücks 52 kann eine Schiene verwendet werden. Darüber hinaus kann das Druckstück 44 in Form eines Gelenks vorgesehen sein, welches an dem Ansatz 38 mittels eines Stiftes vorgesehen ist. und zwar an den Seitenflächen der Nut 43. Ferner kann auf beiden Seitenflächen des Druckstücks 44 eine Nockennut bzw. Kurvennut an Stelle des Keiles 50 vorgesehen sein.
und ferner kann ein an der obenerwähnten Schiene vorgesehener Stift in die Nockennut eingeführt werden,
um das Druckstück 44 zu öffnen und zu schließen. Darüber hinaus ist es möglich, das Druckstück 44 dadurch
zu betätigen, daß die obenerwähnte Schiene mit Jem Außenzylinder 7 gemäß Fig. 2 verbunden wird,
und zwar an Stelle der Verwendung des Kolbens 54 und der Feder 53.
Gemäß dieser zuvor beschriebenen Anordnung können die Pilotmeißel und die Nachbohrmeißel an
dem Rohrstrang 1 derart angebracht sein, daß in den Sperrstellungen keine Schwingung auftritt und daß die
Ausheberichtung als in irgendeiner gewünschten Richtung liegend gesteuert werden kann.
X3
An dem unteren Ende des Ansatzes 39 ist ein Bohrmeißelhalter
59 angebracht, der zu der Bohrlochsohlenseite hin von dem Ende des Rohrstranges 1 verläuft.
Dieser BohrmeiPelhalter 59 ist ein an beiden Enden offener Zylinder, der unten mit Pilotmeißeln 2
des Radtyps versehen ist. Ein Bohrmeißelkörper 60 der Pilotmeißel 2 ist in Form eines Stöpsels in den
Endteil des Bohrmeißelhalters 59 eingeschraubt und mit Abstrahlöffnungen 61 in der Mitte versehen,
durch die Wasser zu den Pilotmeißeln 2 von dem Bohrmeißelhalter 59 abgestrahlt werden kann.
Der Bohrmeißelhalter 59 ist mit drei bis vier Fenstern 62 in Abstand auf der Umfangsfläche der Erdoberfläche
von den Pilotmeißeln 2 aus versehen. Ein derartiges Fenster 62 ist derart ausgebildet, daß Nachbohrmeißel
3 vom Radtyp und diese Pilotmeißel tragende Bohrmeißelkörper 63 in diese Fenster gerade
hineinpassen. Der Bohrmeißelkörper 63, der mit Nachbohrmeil*eln 3 versehen ist, ist in dem Endteil
auf der Bohrlochsohlenseite angebracht und in dem Endteil auf der anderen Seite in dem Fenster 62 mit
einem Stift 64 derart eingebaut, daß der betreffende Bohrmeißelkörper aus dem Fenster 62 auf der Seite
der Nachbohrmeißel 3 herauskommt und in dieses eintritt. Auf der Innenfläche des Bohrmeißelkörpers
63 ist ene Nut 65 gebildet. Ein in der Innenfläche des Fensters 62 vorgesehener Anschlag 66 ist in der
Nut 65 derart untergebracht, daß das Ausmaß des Nachaußenragens der Nachbohrmeißel 3 reguliert ist.
In eine ringförmige Nut, die in der Innenfläche der oberen Seite des Fensters 62 nahe des Stiftes 64 gebildet
ist. ist eine Feder 67 eingesetzt, und zwar derart, daß sie auf die Stirnfläche des Bohrmeißelkörpers 63
einen solchen Druck ausübt, daß die Nachbohrmeißel 3 stets in das Fenster 63 bewegt werden.
Ein Steuerrohr 68. welches das Ausfahren und Einfahren der Nachbohrmeißel 3 steuert, ist axial bewegbar
unter Berührung der Innenfläche des Bohrmeißelhalters 59 eingesetzt. Das Steuerrohr 68 ist an dem
unteren Ende zur Innenseite des Bohrmeißelkörpers 60 hin und an dem oberen Ende zu dem Hohlteil des
Ansatzes 39 hin offen. Ein Ringkolben 69 ist an dem obeien Ende des Steuerrohres 68 angebracht, und
zwar derart, daß er mit der Innenfläche des Bohrmeißelhalters 59 in Kontakt ist. Ein konvexer Teil 72 mit
einer Schräge 71, die nach unten schräg verläuft, ist
auf der Außenfläche des Steuerrohres 68 gebildet; der betreffende Teil zeigt derart zu den Fenstern 62 hin.
daß dann, wenn der Kolben 69 nach unten durch den Wasserdruck zum Zeitpunkt des Hochhebens gedruckt
wird und wenn das Steuerrohr 68 sich nach unten hin bewegt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. auf
die Innenflächen der Bohrmeißelkörper 63 durch den konvexen Teil 72 ein Druck ausgeübt werden kann.
Die Nachbohrmeißel 3 können aus der Außenumfangsflache des Rohrstranges 1 durch die Fenster 62
herausgeführt werden. Wenn bei dieser Anordnung die Nachbohrmeißel 3 nach unten vorgeführt werden,
wirkt der Druck auf die Nachbohrmeißel 3 in der Weise, daß diese weiter auseinandergeführt werden.
Deshalb ist es erwünscht, eine derartige Anordnung in einem solchen Zustand zu halten, dem gut widerstanden
werden kann, und die genannten Elemente nicht mehr als notwendig auszufahren. Eine Feder 70,
die den Kolben 69 zu der Erdoberfläche hin drückt, ist zwischen dem Kolben 69 und einem abgesetzten
Teil 73 eingesetzt, welches auf der Innenfläche des Bohrmeißclhalters 59 gebildet ist, und zwar auf der
Außenfläche der Oberseite des Steuerrohres 68. Auf diese Weise ist dem Kolben 69 ermöglicht, sich nach
unten entgegen dem Druck des Wassers zu bewegen, welches zum Zeitpunkteines Aushebevorgangs in den
Bohrmeißelhalter 59 eingeführt wird. Die betreffende Feder vermag jedoch den Kolben 69 zu der Erdoberfläche
hin zurückzudrücken, und zwar entgegen dem obenerwähnten Druck des Wassers, welches durch
den Bohrmeißelhalter 59 zu den Pilotmeißeln 2 hin geleitet wird, wenn der Bohrmeißelteil 6 nach oben
zu der Erdoberfläche hin gezogen wird; außerdem wird das Steuerrohr 68 zu der Erdoberfläche hin bewegt,
ferner ist dem konvexen Teil 72 ermöglicht, sich zu einer Ausnehmung 72 in der Innenfläche des Bohr-
meißelkörpers 73 zu bewegen, und schließlich ist jedem Nachbohrmeißel 3 ermöglicht, in das Fenster 62
zurückzukehren. In einem zu dem Nachbohrmeißel 3 hinzeigenden Teil des Steuerrohres 68 ist eine Öffnung
75 vorgesehen, so daß Wasserdurch die Fenster
62 vom Innenraum des Steuerrohres 68 zu den Naehhohrmeißeln
3 hingeführt werden kann.
Wie oben beschrieben, ist in dem Bohrmeißelteil 6 der Wasserdurchgang gebildet. Ein Wasser-Durchlaß
Sperrmechanismus 88 bewirkt eine Unterbre-
chung des Eintritts des Wassers in den Wasserdurchgi?ng
in folgender Weise.
Die Oberseite des Außenzylinders 7 verläuft zu der Erdoberfläche weiter als das obere Ende 76 des Innenzylinders
8: ein nach innen gebogenes Schulterteil
77 ist in dem Endteil des Außenzylinders 7 gebildet. Ein zylindrischer Fangkopf 78 (im einzelnen in
Fig. 14 gezeigt und weiter unten näher beschrieben) wird axial bewegbar in dem Ansatz des Außenzylinders
7 gehalten: er ragt zum Teil auf der Oberseite
aus dem Außenzylinder 7 heraus. Das untere Ende 79 innerhalb des Außenzylinders 7 des Fangkopfes 7H
befindet sich in Kontakt mit dem oberen Ende 76 de*-
Innenzylipders 8.
Das Ausmaß, in welchem der Fangkopf 78 aus dem Außenzylinder 7 hervorragt, wird durch einen ringförmigen
konvexen Teil 81 reguliert bzw. festgelegt der innerhalb des Schultcrteiles 77 des Außenzylinders
7 untergebracht ist. Zwischen dem Außenzylinder 7 und dem Fangkopf 78 ist ein Zwischenraum 83
gebildet, und zwar zwischen dem an dem Außenumfang des unteren Endes 79 befestigten Ring 80 um
dem ringförmigen konvexen Teil 81. Ein mit dcrr Außenumfang des Fangkopfes 78 in Gleitkontakt be
findliches ringförmiges Ventil 83 ist mit den
Außenzylinder 7 in dem Zwischenraum 82 auf der In
nenfläche des Außenzylinders 7 zusammenhänge™ ausgebildet. Der Fangkopf 78 ist von dem oberci
Ende 84. welches außerhalb des Außenzylinders ' vorgesehen ist. bis zu dem Innenraum des ringförmi
gen konvexen Teils 81 hohl ausgebildet. Ein Durch gang 85 führt zu dem Zwischenraum 82 von dem In
ncnraum des ringförmigen konvexen Teils 81 her. De Fangkopf 78 ist ferner an dem unteren Ende 79 höh
ausgebildet, und zwar derart, daß er mit dem Hohltei
35 des Innenzylinders 8 in Verbindung steht. Ein mi dem Zwischenraum 82 in Verbindung stehendes Ven
tilloch 86 ist von dem Durchgang 85 getrennt gebilde Der Teil des Fangkopfes 78 zwischen dem Durchgan
85 und dem Ventilloch 86 ist fest ausgebildet. Wi in Fig. 1 dargestellt, ist ein ringförmiges Ventil 8
des Außenzylinders 7 als näher bei der Bohrlochsoll lenseitc als dem Ventilloch 86 des Kopfes 78 liegen
vorgesehen, wenn das untere Ende 79 des Fangkopfi
is
78 in Kontakt mit dem oberen Ende 76 des Innenzylinders 8 ist, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und
wenn die obere Kante 21 des Fensters 17 des Auüenzylinders 7 in der Nut 22 des Sperrgliedes 9
untergebracht ist, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Wenn somit der Bohrmeißelteil 6 durch den Rohrstrang 1 festgehalten wird, tritt das in den Rohrstrang 1 von dessen oberen Ende her eingeführte
Druckwasser in den Fangkopf 78 von dessen oberen Ende 84 her ein, und außerdem tritt das betreffende
Druckwasser erneut in den Fangkopf 78 durch den Zwischenraum 82 und das Ventilloch 86 von dem
Durchgang 85 her ein. Das betreffende Druckwasser fließt in den Innenzylinder 8 hinein; es kommt durch
den Sperrmechanismus bzw. -teil 5 von dem Innenzylinder 8 her zu dem hydraulischen Motor 4 hin, wird
zu dem Schaltventil 29 hingeleitet, um das Ventilloch
36 zu schließen. Schließlich gelangt das Druekwasser durch den Wasserdurchgang 37. wodurch ein Drehmoment
des hydraulischen Motors 4 erzeugt wird. Auf diese Weise wird der Rotor 25 des hydraulischen
Motors 4 gedreht, wodurch die Nachbohrmeißel 3 und die Pilotmeißel 2 gedreht werden. Ein Teil des
aus dem hydraulischen Motor 4 austretenden Druckwassers übt einen Abwärtsdruck auf den Kolben 54
aus. wodurch die Nachbohrmeißel 3 geöffnet bzw. nach außen ausgefahren werden. Der andere, größere
Teil des Druckwasses gelangt durch den Bohrmeißelhalter 59 hindurch, um durch die Öffnungen 75 an
die Nachbohrmeißel 3 und durch die Abstrahlöffnungen ftl an die '.'ilotmeißel 2 abgestrahlt zu werden.
Das Wasser, das an die Pilotmeißel 2 und an die Nachbohrmeißel 3 abgegeben worden ist und das durch
diese abgelöstes Bohrklein mit sich führt, wird durch die Außenseite des Rohrstranges 1 an die Erdoberflache
abgegeben. Der Boden kann allein durch Yorrükken des Rohrstranges 1 in den Boden ohne Drehung
ties betreffenden Rohrstranges aufgebohrt werden.
Wenn der Bohrmeißelteil 6 durch den Rohrslrang
1 zur Erdoberfläche hochgezogen wird, währenddessen
der Rohrstrang 1 im Boden belassen wird. lj:k! zwar durch .Auslosung des Bohrmeißelteils 6 und
des Rohrstranges 1. arbeitet die Einrichtung wie folgt.
P.e\or dieser Hoeh/.ievorgangerläutert wild, sei zuerst
der in Pig. 14 dargestellte Fangkopf 78 näher
erläutert.
Wie in Fig. 14gezeigt.sind mehrere, die Innenseite
und die Außenseite miteinander verbindende konische Locher 91 radial verlautend im Abstand auf dem
Umfang des Endteils 90 vorgesehen, und /war außer ·
halb des Außenrohres des Fangkopfes 78. Die Seite kleinen Durchmessers des konischen Lochs 91 liegt
auf der Hohlteilseite. Eine Stahlkugel 92 ist in das betreffende Loch eingesetzt: sie besitzt einen solchen
Durchmesser, daß sie in gewissem Grad von der den kleinen Durchmesser besitzenden Seite vorsteht. Die
Dicke der Umfangswand dieses Endteils 90 ist kleiner
gewählt als der Durchmesser der Stahlkugel 92, so daß in dem Fall, daß die Stahlkugel 92 von dem konischen Loch 91 auf der Hohlteilseite vorsteht, die betreffende Stahlkugel 92 von der Außenumfangsfläche
des Endteils 90 nicht vorstehen kann. Eine auf der Außenfläche konisch verlaufende Hülse 93 ist in Form
eines Flansches auf dem Außenumfang des Endteils 90 derart angebracht, daß sie axial bewegbar ist.
Zwischen einem auf der Außenscitenfläche des Fangkopfs 78 und einem auf der Innenseitenfläche
der Hülse 93 vorgesehenen abgesetzten Teil 94. 95 ist eine Feder 96 eingesetzt, die die Hülse 93 von dem
Endteil 90 nach außen drückt. Die an der Stirnflächenseite des Endteils 90 befindliche Innenfläche 97
der Hülse 93 ist so ausgebildet, daß sie einen großen Durchmesser besitzt. \u{ diese Weise können die
Stahlkugeln 92 zu der Außenumfangsfläche zurückweichen und zumindest mit der Innenflache des Endteils 90 fluchten. Im übrigen können die Stahlkugeln
von der Außenumfangsfläche des Endteils 90 vorste hen. Ferner besitzt die Innenseitenflache bzw. Innen
fläche der Hülse 93 zwischen der Innenfläche 97 und dem abgesetzten Teil 95 einen solchen Innendurchmesser, daß durch Druckausübung auf die Stahlkugeln
92 diese in den Hohlteil des Endteils 90 hineinragen.
wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. Mit 98 ist ein Stopfring bezeichnet, der auf den Außenurni-.ng
des Endteils 90 aufgebracht ist und der verhindeit, daß der zwischen der Innenflache 97 der Hülse 93
und dem abgesetzten Teil 95 liegende Teil durch die Feder 96 über die Stelle hinwegragt, die dem konischen
Loch 91 entspricht.
Nunmehr sei das Hochziehseil 100 betrachtet, mit
dessen Hilfe der in dem Rohrstrang 1 festgehaltene Bohrmeißelteil 6 zur Erdoberfläche hochgezogen
wird. Das betreffende Seil 100 besteht aus einem fle- \iblen Schlauch, der dadurch hergestellt ist. daß ein
Gummischlauch 102 in einer Schicht 101 aus zylindrisch verdrallten Drähten vorgesehen sst. wie dies in
!- ig. 15 gezeigt ist. Es ist aber auch möglich, daß das
Hochzieh- bzw. Zugseil durch ein schraubenlinienförmig gewickeltes Metall gebildet ist. Ein Anschlußrohr
bzw. -schlauch 104 ist an einem Ende mit dem Seil 100 über eine an einem Ende vorgesehene Überwurfmutter
verbunden.
j5 Wie in Fig. 16 gezeigt ist. ist an dem andere:) Ende
10-5 des Verbindungsrohres ί04ein Teil gebildet, weiches
einen solchen Durchmesser und eine solche
Länge besitzt, daß es in den abgesetzten Teil 99 eingeführt
werden kann, der in dem Endteil :)0 des Fangkopfes
78 gemäß F ig. 14 gebildet ist. Indem Außenumfang
des Verbindungsrohres 104 ist eine ringförmige Nut 106. in der die Stahlkugeln 92 aufgenommen
werden können, gebildet, und zwar entsprechend dem konischen Loch 91. des Endteils 90 in dem Fall, daß
das andere Ende 105 in den abgesetzten Teil 99 innerhalb des Endteils 90 des Fangkopfes 78 eingeführt
IM.
Der Ai^iendurchmcsser des Mittelteils 107 des
Yerbindungs- bzw. Anschlußrohres 106 ist großer als
',o tier des übrigen Teils. In Form eine^ axial in zwei Teile
aufgeteilten Rohres vorliegende Führungen 108 sind einander gegenüberliegend auf der Außenflache des
Mittelteils 107 vorgesehen. Der Außendurchmesser der Führung 108 ist ein wenig kleiner als der Innendurchmesser
des Rohrstranges 1. Das Verbindungsrohr 104 wird konzentrisch zu dem Rohrstrang 1 gehalten und innerhalb des Rohrstranges 1 bewegt. Eine
Vielzahl von Nuten 109 verläuft in axialer Richtung in Abständen auf der Außenfläche der Führung 108,
und zwar derart, daß dann, wenn die Führungen 108 innerhalb des Rohrstranges vorbewegt werden, Wasser durch diese Nuten 109 hindurchtreten kann.
Zwischen die Führungen 108 sind schienenförmige
Haken 111 eingesetzt, die jeweils einen L-förmigcn Haken an einem Ende 110 aufweisen, wobei die
L-förmigcn Teile einander gegenüberliegen. An der anderen Endscite des Hakens 111 ist ein halbkreisför
miger konvexer Teil 112 gebildet, der in einem flachen
509 513 334
bogenförmigen konkaven Teil 113 untergebracht ist,
welcher in der AuBenumfangsfläche des einen großen Durchmesser besitzenden Teiles 107 vorgesehen ist,
und zwar auf der der Überwurfmutter 103 zugewandten Endteilseite. Die beiden Führungen 108, die einander
gegenüberliegend angeordnet sind, sind über Stifte 114 miteinander verbunden, welche von den
Seitenflächen der Nuten 109 der Führungen 108 in die Mitten der Halbkreise der konvexen Teile 112
eingesetzt sind. Der Haken 111 ist dabei so ausgebildet, daß er an einem Ende 110 um den einen Drehpunkt
festlegenden Stift 114 bewegbar ist, derart, daß
eine Trennung bzw. ein Abheben von dem Verbindungsrohr 104 erfolgt. Der Haken 111 verläuft an
dem Ende 110 über das andere Ende 105 des Verbindungsrohres 104 hinaus, und zwar derart, daß dann,
wenn das Verbindungsrohr 104 mit dem anderen Ende 105 in den abgesetzten Teil 99 des Fangkopfes
78 eingesetzt ist. d«*r Haken 111 an dem Ende 110
jtn der den Piioüm-ilkln 2 zugewandten Seitenslirnfläche
der Hülse 93 hangen kann. Zwischen dem anderen Ende 115 des Hakens 111 und dem Verbindungsrohr
104 ist eine Feder 116 eingesetzt, durch die die Haken 111 an den Enden 110 derart zusammengedrückt
werden, daß sie naher zusammengeführt 2S
sind. Der Haken 111 und die Führung 108 sind mittels
des Stifts 114 verbunden. Der konvexe Teil 112 de>
Hakens 111 liegt in dein konkaven Teil 113 des Verbindungsrohres
104. weshalb der Haken 111 in bezuu
auf das Verbindungsrohr nicht axial bewegt wird.
Wie in Fig. IS gezeigt wird, wire' di's Sei! lOO auf
eine Winde 117 aufgewickelt: es ist im Hereich der
Mittelachse der Winde 117 mit einer 'umpe 118 verbunden.
Das mit einer Fangvorrichtung 119. die aus dem obenerwähnten Verbindungsrohr 104 und den
Haken 111 besteht, versehene Seil 100 wird an einem
Ende in den Rohrstrang 1 von der Erdoberfläche her eingeführt, und außerdem wird Druckwasser in den
Rohrstrang 1 eingeleitet, um die Fangvorrichtung 119
zu dem Bohrmeißelteil 6 hin zu führen.
Wie in Fig. 19 dargestellt, übt die Fangvorrichtung
119. nachdem sie den Bohrmeißelleil 6 erreicht hat.
einen Druck auf die Hülse 93 des Fangkopfes 78 aus. wobei ein Ende 110 des jeweiligen Hakens 111 gegen
die Feder 96 gedruckt wird, so daß die Stahlkugeln
92 aus dem konischen Loch 91 vorstehen und in die Innenfläche 97 der Hülse 93 hineinragen können.
Wenn der Haken 111 sich an dem Ende 110 zu den
Pilotmeißeln 2 vorbewegt, und zwar durch Entlanggleiten auf der Oberfläche der Hülse 93. währenddesscp
auf die Hülse 93 ein Druck ausgeübt wird, so tritt das Verbindungsrohr 104 am anderen Ende 105 in
den Endteil 90 des Fangkopies 78 ein. Wenn die betreffende Hülse in den abgesetzten Teil 99 hineingelangt,
ragt das eine Ende 110 de·- Hakens 111 etwas
aus der Endfläche auf der Bohrmeißelseile der Hülse
93 heraus, Dadurch drückt die leder 96 die Hülse
93 entgegen der Reibungskraft zwischen der Endfläche des Endes 110 und der Hülse 93 etwas zurück.
Die Hülse 93 führt die Stahlkugeln 91 in die Nut 106 des Verbindungsrohres 104. und außerdem erfaßt ein
Finde des Hakens 111 die auf der Seile des Piiotmeißels
2 liegende Oberfläche der Hülse 93. Auf diese Weise kann das Verbindungsrohr 104 untrennbar mit
dem Fangkopf 78 verbunden werden.
Sodann wird das Sei! 100 über eine gewisse Länge
festgehalten und mittels der Scilzuführcinrichtung 120 und 121 aufgewickelt, in der zwei Sätze von Förderbandern
nebeneinanderliegend angeordnet sind, wie dies in Fig. IS gezeigt ist. Das Seil 100 wird mittels
der Winde 117 auf- bzw. abgewickelt.
Wenn der Bohrmeißelteil 6 mit dem Seil 100 nach oben gezogen wird, wird in derselben Weise wie in
dem Fall, daß der Bohrmeißelteil 106 in den Rohrstrang 1 eingesetzt wird, der Fangkopf 78 zur Erdoberfläche
hin gezogen. Damit wird der Außenzylinder 7, so wie er ist, zu der Erdoberfläche hm gezogen.
Sodann wird der Außenzylinder 7 in bezug auf den Innenzylinder 8 zu der Erdoberfläche hin bewegt,
woraufhin die obere Kante 21 des Fensters 17 des Außenzylinders 7 von e'er Nut 22 des Sperrgliedes 9
getrennt und angehoben wird. Durch die Bewegung des Außenzylinders 7 zu der Erdoberfläche hin bewirkt
ferner die untere Kante 18 des Fensters 17, daß das Sperrglied 9 auf die Seitenfläche gedruckt wird,
wodurch das betreffende Sperrglied von der Ausnehmung 10 des Rohrstranges i getrennt und in die Ausnehmung
13 des Innenzylinders 8 eingedrückt wird Auf diese Weise wird der Bohrmeißelteil 6 von dem
Rohrstrang 1 gelost. Damit kann der Bohrmeißelteil (·■
von dem unteren Ende des Rohrstranges 1 zu der Erdoberfläche hin gezogen werden. Zu diesem Zeilpunkt
sind die relativen Lagen des Außenzylinders 7 und des Fangkopfes 78 dieselben, wie sie in Fig. 1
gezeigt sind. Der Außenzylinder 7 wird in bezug au! den Innenzylinder 8zu der Erdoberfläche hin bewegt,
wie dies in Fig. i! gezeigt ist.
In eiern Fall, dali es erforderlich ist. in den Rohrsirang
1 150(1 I Wasser pro Minute einzuführen, und
zwar im Falle eines Bohrvorgangs - obwohl dies von
der Große des Systems abhängt - und wenn etwa 201) ! Wasser pro Minute in den Innen/ylinder 8 durch das
hohle Seil bzw. den hohlen Schlauch zum Zeitpunkt des Hochziehens des Bohrmeißelteils 6 eingeführt
werden, ist der auf das Schaltventil 29 und die Kolben 54 und 69 ausgeübte Wasserdruck wesentlich niedriger
als zum Zeitpunkt des Aushebens. Dadurch wird das Schaltventil 29 durch die Feder 33 gegen den Ventilsitz
34 gedruckt, wodurch das Wasser von dem Hohlteil 35 des Innenzylinders 8 durch den Nebenkanal
26 zu dem Bohrmeißelhalter 59 hin fließt. Auf diese Weise kann der Rotor 25 des hydraulischen Motors
in Stillstand gehalten werden. Ferner wird der Kolben 54 durch die Feder 53 zur Erdoberfläche hin
bewegt, wodurch das Druckstück 44 von der Innenfläche
des Rohrstranges 1 abgehoben wird. Der Kolben 69 wird durch die Feder 70 zur Erdoberfläche hin bewegt,
und die Nachbohrmeißel 3 werden durch die Feder 67 innerhalb des Fensters 62 eingefahren, wodurch
der Rohrstrang 1 durchfahrhar ist. Da der Bohrmeißelteil somit hochgezogen werden kann,
während Wasser aus den Abstrahlöffnungen 61 des Bohrmeißelkorpers 60 abgegeben wird, wird um die
Pilotmeißel 2 innerhalb des Rohrstranges 1 und dem in der Formation gebohrten Loch kein Linterdruck
bzw. Vakuum hervorgerufen. Dies hat zur Folge, da 1.1
die Bohrlochwand nicht zusammenbricht und daß die Hochziehkraft vermindert werden kann.
Wie aus der obigen Erläuterung ersichtlich sein
dürfte, kann die Geschwindigkeit des Hochziehens des Bohrmeißelteils 6 von dem unteren Ende des Rohrstranges
1 höher gewählt weiden, als dies bisher möglich war. Außerdem kann die für das Hochziehen erforderliche
Kraft vermindert werden.
Das hohle Seil 100 kann mit einem Ende direkt
mit dem Bohrmeißelteil 6 verbunden sein, so daß das
wahrend des Bohrvorgangs benötigte Wasser durch
das Seil 100 geleitet werden kann. Eine große Menge
des Wassers muß jedoch, wie oben erwähnt, um die Bohrmeißel während des Bohrens geleitet werden.
Die Querschnittsfläche des Seils ist dabei jedoch der- 5
art kleiner als die des Rohrstrangs, daß zur Zuführung derselben Wassermenge durch das Seil der Wasserdurchlaßwiderstand
höher ist als bei der Durchfuhrung von Wasser üurch den Rohrstrang. Demgemäß
wird der ausgeübte Druck höher gemacht, und ferner sind eine einen hohen Abgabedruck liefernde Pumpe
und hohe Leistungskosten erforderlich. Wenn das Seil in dem Rohrstrang hängt, wird nicht nur während des
Bohrvorgangs das betreffende Seil auf Grund seines Eigengewichts ermüden und damit eine verkürzte Lebensdauer
besitzen, sondern es wird außerdem erforderlich sein, das Seil in Anpassung an die Geschwindigkeit
der Einführung des Rohrstranges in den Boden abzurollen bzw. abzugeben, und ferner wird bei dem
Bohren durch Drehen des Rohrstranges zwischen der Innenfläche des Rohrstranges und dem Seil eine Reibung
hervorgerufen. Aus diesem Grund wird e.iie dies
vermeidende Einrichtung benötigt, und außerdem wird der Betrieb kompliziert. Wenn das Seil jedoch
von dem Bohrmeißelteil lösbar ausgebildet ist. um le- 2S
diglichdazu verwendet zu werden, den Bohrmeißelteil hochzuziehen, wie dies bei dem vorliegenden System
der Fall ist, ergeben sich Vorteile insofern, als der Betrieb erleichtert ist und als die Leistungskosten und
Einrichtungskosten vermindert werden können. .'"
Der Bohrmeißelteil 6 wird von dem oberen Ende
des Rohrstranges 1 aus nach unten geleitet und unten wie folgt festgemacht.
Wie in Fig. 8 gezeigt, wird der Außenzylinder 7 in bezug auf den Innenzylinder 8 zur Erdoberfläche
hin gezogen und in den Rohrstrang 1 eingeführt, während das Sperrglied 9 geschlossen ist. Sodann werden
z.B. 750 I Wu..ser pro Minute in den Rohrstrang 1 von oben her eingeführt, und der Bohrmeißeltei! Ci
wird mit Hilfe dieses Druckwassers durch den Rohrstrang 1 nach unten geführt. Da der einen nennenswerten
Außendurchmesser besitzende Gummiring 89. der sich mit der Innenfläche des Rohrstranges 1 in
Kontakt befindet, auf dem Aul'ienumfang des Außenzylinders 7 aufgebracht ist, wie dies in Fig. 2 <t5
gezeigt ist, wird der Druck des in den Rohrstrang eingeführten Wassers zuerst auf diesen Gummiring 89
und den Schultcrtcil 77 des Außenzylinders 7 ausgeübt,
wodurch der Außenzyünder 7 nach unten in bezug auf den Inncnzylinder 8 bewegt wird. Dadurch
hcwegt sich die untere Kante 18 des Fensters 17, welches
das Sperrglied 9 zu der Innenseite hin gedrück' hat. nach unten, wobei das Sperrglied 9 aus dem Fenster
17 derart vorsteht, daß es in halb geöffnetem Zustand, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. die Innenseiten- 5."
fläche bzw. Innenfläche des Rohrstranges 1 berührt und unter Ausführung einer Reibwirkung an der Innenfläche
des Rohrstranges 1 bewegt wird. Ferner wird der Außenzylinder 7 nach unten bewegt. Da jedoch
das Sperrglied 9 halb geöffnet ist, vermag die 6p obere Kante 21 des Fensters 17 nicht, in die Ausnehmung
22 des Sperrgliodes 9 hinein zu gelangen. Vielmehr wird der Außenzylinder 7 an einer Bewegung
nach unten in bezug auf den Innenzylinder 8 gehindert. Da andererseits der zwischen dem Durchgang
85 und dem Ventilloch H6 befindliche Teil fest ist. wird der Wasserdruck außerdem auf diesen Teil ausgeübt
und bringt den Fangkopf 78 in Kontakt mit dem Innenzylinder 8, wie dies in F i g. 9 gezeigt ist. Da der
Außenzyünder 7 jedoch bezüglich des Innenzylinders 8 oben liegt, und zwar auf Grund der Tiefe der
Ausnehmung 22 des Sperrgliedes 9, bewirkt das in dem Außenzylinder 7 vorgesehene ringförmige Ventil
83 ein Schließen des Ventillochs 86 des Fangkopfes 78, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.
Wenn somit der Bohrmeißelteil 6 nach unten zu führen ist und wenn Wasser in den Rohrstrang 1 eingeführt
ist, bewirkt der Wasser-Durchlaß-Sperrmechanismus 88, daß das Wasser an einem Durchtritt
durch den Bohrmeißelteil 6 gehindert ist. Daher kann der Bohrmeißelteil 6 wirksam eingeführt werden, und
gleichzeitig wird durch den hydraulischen Motor 4 ein Drehmoment erzeugt, woraufhin die Nachbohrmeißel
3 durch die Zentrifugalkraft ausgefahren werden. Überdies kann die Innenfläche des Rohrstranges 1 vor
einer Beschädigung geschützt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausl'ührungsiorrr, is:
der Wasser-Durchlaß Sperrmechanismus 88 haupisächiich
durch den Fangkopf 78 uiio den Außenzyünder
7 gebildet. Es sei jedoch bemerkt. JaIi der betreifende Mechanismus auch durch den AußenzylinüL-r 7
und den Innenzylinder 8 gebildet sein kann, oder daler durch die Koinzidenz oder Nichikoinzidenz von
Löchern betrieben werden kann, die in diesen beiden '!eilen vorgesehen sind. Darüber hinaus kann da>
Schaltventil 29 derart ausgebildet sein, daß es mit dem
Außenzylinder gesteuert wird, ohne JaB die Feder 33
verwendet wird. Der die Nachbohrmeil.lel 3 öffnend.·
und schließende Mechanismus kann ebenfalls abiK-ändert
werden. Außerdem können bekannte Nacibohrmeißel ebenfalls verwendet werden. Der hydraulische
Motor 4 kann vom Turbincnn p. vom Zicrpumpentyp oder von einem sonstigen Typ sein. Der
Rotor kann außen liegen und der Stator kann innen liegen. Die zu verwendenden Pilotmeißel 2 können
Bohrmeißel für das Ausschneiden von Kerrien sein
Gemäß der oben beschriebenen Bohreinrichtung gemäß der Erfindung kann der vorgesehene hydraulische
Motor, der direkt mit den Nachbohrmeißeln und den Pilotmeißeln verbunden ist, zu dem
>;nteren Ende des Rohrstranges hingeleitct und c'urch den Rohrstrang
hochgezogen werden, währenddessen die Drehung des hydraulischen Motors angehalten wird. Das
Einfließen von Wasser in den Bohrmeißelteil kann dabei in geeigneter Weise vorgenommen werden, und
lerner kann die Bohrarbeit wirksam ausgeführt weiden.
Nunmehr sei die in Fig. 21 und 22 daigc-teliK
Aus.'ührungsform nähor erläutert. Bei dieser Ausfi!1··
rungsform.die von der in F ic.. 1 bis 10 gezeigten Λ·>
führungsform al.weicht, wird die Aushebekrai" ai:i
den Rohrstrang von der Erdoberfläche übeiira^e:·
wie dies bei dem als Beispiel gegebenen konveniioiK ;
len System der Fall war. Außerdem sind noch weiter^
Unterschiede hinsichtlich des Aufbaus /11 der obenerwähnten
Ausführungsform fest/ustelk-ii. Der (.mim;
gcdanke der vorliegenden Ausführungsform isi jedoch
derselbe wie der der oben betrachteten
Ausführungslorm: es erübrigt sich daher festzustellen,
daß die Merkm&le dieser Ausführungsforni zu den
Merkmalen der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis
10 hinzuaddiert werden können.
In Fig. 21 und 22 sind dieselben Teile wie die bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 10 mit den entsprechenden Bezugszeichen bezeichnet wie in den
Fig. 1 bis 10.
Mit 1 ist ein Rohrstrang bezeichnet, wobei in derselben
Weise wie die bei der herkömmlichen Bohrcin ■
richtung in Abhängigkeit von der Tiefe der zu bohrenden
Bohrung eine Mehrzahl von Rohrsträngen 1 miteinander verbunden vei wendet werden kann. Wie
im folgenden noch erläutert werden wird, wird dieser Rohrstrang 1 hauptsächlich ein Drehmoment und
eine .Schubbewegung im Boden an die Pilotmeiße! 2' abgeben, die an dem unteren Ende festgehalten sind.
Der Pilotmeißel 2' ist so ausgebildet, daß er an dem
unteren Ende 122 des Innenzylinders 8 anzubringen ist. Der Außenzylinder 7 ist um den Außenumfang
des Innenzylinders 8 herum angeordnet, und zwar derart, daß er relativ zu dem Innenzylinder 8 axial
verschiebbar ist. Der Außenzylinder 7 und der Pilotmeißel 2' besitzen solche Durchmesser, daß sie in den
Rohrstrang 1 eingeführt werden können.
In der Außenfläche nahe des unteren Endes 122
des Innenzylinders 8 sind in axialer Richtung verlaufende konkave Nuten 123 vorgesehen bzw. ausgebildet.
Ein Nachbohrmeißel 3' von solcher Breite und Länge, daß er in der konkaven Nut 123 untergebracht
werden kann, ist mit Hilfe eines Stiftes 64' in der konkaven Nut 123 auf der dem unteren Ende 122 zugewandten
Seite schwenkbar gelagert, und zwar in anderer Weise als bei der oben beschriebenen Ausfiihrungsform
gemäß Fig. 1 bis K). Die Lagerung des Naehbohrmeißels ist hier in einer solchen Weise vorgenommen,
daß dieser in die konkave Nut 123 auf der anderen Seite hinein und aus der betreffenden Nut
heraus gelangt, wobei der Stift 64' einen Drehpunkt festlegt. Der betreffende Nachbohrmeißel 3' ist mit
einem Diamantgefuge versehen, welches in derselben Weise wie bei dem Pilotmeißel 2' auf der Außenfläche
als der Außenseite der konkaven Nut 123 derart übersteht, daß in Erdreich und Sand eingeschnitten wird.
Das Sperrglied 9 ist an einem Ende mit einem Stift
bzw. Zapfen 14 schwenkbar auf der dem oberen Ende 76des Inncnzylinders 8zugewandten Seite anstatt auf
der dem Nachbohrmeißel 3' zugewandten Seite gelagert. Das betreffende Sperrglied verläuft mit dem anderen
Ende in axialer Richtung zu dem oberen Ende 76 des Innenzylinders 8 hin. und zwar derart, daß es
mit dem betreffenden anderen Ende aus dem Fenster 17 hcrauszuragen vermag, welches in dem Außenzylinder
7 gebildet ist. D^s Herausragen des genannten
anderen Endes bewirkt eine Feder 16. die zwischen dem genannten anderen Ende und dem Innenzylinder
8 vorgesehen ist.
An einer näher bei dem oberen Ende 76 als dem Sperrglied 9 liegenden Stelle ist ferner ein konvexer
Teil 11 an dem Innenzylinder 8 angebracht; dieser Teil steht von dem Innenzylinder 8 weg und ragt aus
dem in dem Außenzylinder 7 gebildeten Fenster 10 hindurch. Das Fenster 10 besitzt eine solche axiale
Länge, daß der konvexe Teil 11 in axialer Richtung innerhalb des betreffenden Fensters 10 bewegbar ist.
und zwar derart, daß die erforderliche relative axiale Bewegung des Innenzylinders 8 und des Außenzylinders
7 vorgenommen werden kann.
Der Außenzylinder 7erstreckt sich an dem unteren Ende 124 zu der konkaven Nut 123 des Innenzyiinders
8 hin. In axialer Richtung von dem betreffenden Ende aus ist ein Bohrmeißelteil 125 gebildet, und der
Nachbohrmeißel 3' ist in dem Bohrmeißelteil 125 untergebracht.
Ein zur Innenfläche verlaufender Stift 126 ist nahe des Endteiles der Innenfläche gegenüber
dem Bohrmeißelteil 125 vorgesehen und in einer Nut 127 untergebracht, die auf jeder Seitenfläche des
Nachbohrmeißels 3' gebildet ist. Die Nut 127 verläuft in Form eines S in Längsrichtung auf der Seitenfläche
des Nachbohrmeißels 3'. und zwar derart, daß sie dann, wenn der Außenzylinder 7 in axialer Richtung
relativ zu dem Innenzylinder 8 bewegt wird - wobei der Nachbohrmeißel 3' unter Verwendung des Stiftes
64' als Drehpunkt gedreht werden kann - in der konkaven Nut 23 enthalten sein kann und aus dem Rohrstrang
1 von der konkaven Nut 123 vorstehen kann. Auf der Innenfläche des Rohrstranges 1 ist ein
ringförmiger konvexer Teil 128 vorgesehen, und zwar
derart, daß der konvexe Teil 11 des Innenzylinders 8 mit diesem konvexen Teil in Kontakt gelanger kann.
Wenn der konvexe Teil 11 mit dem ringförmigen kon-
\exen Teil 128 in dem Innenzyünder 8 zusammenstoßt, können die Nachbohrmeißel 3' und die Pilotmeißel
2' aus dem unteren Ende 129 des Rohrstranges 1 herausragen bzw. vorstehen, während die
»ο anderen Teile in dem Rohrstrang 1 behalten werden
können.
Die auf der Innenfläche des Rohrstranges 1 gebildete Ausnehmung 19 liegt zu diesem Zeitpunkt
dem Sperrglied 9 gegenüber. Wenn der Außenzylin- »5 der 7 relatn zu dem Innenzylinder 8 bewegt wird, so
daß die Nachbohrmeißel 3' aus dem Rohrstrang 1 hervorstehen, ragt das Sperrglied 9 aus dem Fenster
I7 heraus und kommt zur Anlage in der Ausnehmung
19 des Rohrstranges I.
Somit kann der Innenzyünder 8 festgehalten bzw. verriegelt werden, so daß er sich nicht nach unten oder
zu der Erdoberfläche hin bewegt, und zwar auf Grund der Ausnehmung 19 und des ringförmigen konvexen
Teils 128 des Rohrstranges 1 und der Nachbohrmei-Lk1I
3' sowie auf Grund des konvexen Teils 11 des Innenzylinders
8. währenddessen die Nachbohrmeißel 3' und die Püotmeißel 2' aus dem unteren Ende 129
des Rohrstranges 1 hervorragen. Der auf den Rohrstrang 1 von oben nach unten durch diesen Mechanismus
ausgeübte Schub wird auf den Pilotmeißel 2' und den Nachbohrmeißel 3' übertragen.
In der Ausnehmung 19 des Rohrstranges 1 ist die
in axialer Richtung verlaufende Rippe 20 vorgesehen.
und zwar derart, daß dann, wenn die Seitenfläche des
Sperrgliedes 9 die Wand 22 berührt, das auf den Rohrstrang 1 ausgeübte Drehmoment auf den L.nenzylinder
8 übertragen werden kann, wobei die Pilot-
meißel 2' und die NachbohrmeiBel 3' zusammen mit
dem Rohrstrang 1 gedreht werden können (wie dies oben im einzelnen erläutert worden ist).
In derselben Weise wie bei der oben betrachteten Ausführungsform ist auch hier das Sperrglied 9 mil
der Ausnehmung 23 versehen.
Um die Drehung des Rohrstranges 1 auf den Innenzylinder
8 zu übertragen, kann irgendein anderei
Teil. z. B. der konvexe Teil 11, benutzt werden. Dar
über hinaus kann in der die Nachbohrmeißel 2' arr unteren Ende 124 des Außenzylinders 7 ausfahren
den bzw. einfahrenden Anordnung die dem Innenzy linder 8 zugewandte Seitenfläche der Nachbohrmei
Bei 3' im übrigen mit dem unteren Ende 124 de:
Außenzylinders 7 in Anlage kommen.
Wenn der Außenzylinder 7 in bezug auf den Innen zylinder 8 zu der Seite des oberen Endes 76 hin be
wegt wird, wird der Nachbohrmeißel 3' von der Innen fläche bzw. Innenseite des Rohrstranges 1 aus nacl
innen eingefahren bzw. geschlossen, woraufhin e durch den Rohrstrang 1 hindurchzutreten vermag
if-
Wird jedoch der Außenzylinder 7 in bezug auf den Innenzylinder 8 derar* nach oben bewegt, daß der
Nachbohrmeißel 3' eingeführt bzw. geschlossen wird, so hebt sich gleichzeitig die obere Kante 21 des Fensters
17 von der Ausnehmung 22 des Sperrgliedes 9 ab, und der \ußenzylinder 7 wird angehoben. Wenn
der Nachbohrmeißel 3' von der Innenseite des Rohrstranges 1 aus nach innen eingefahren bzw. geschlossen
ist und wenn sodann der Außenzylinder 7 weiter angehoben wird, drückt die untere Kante 18 des Fen- to
sters 17 das Sperrglied 9 auf die Außenseite, wodurch dieses Glied nach innen gedreht wird. Das Sperrglied
9 löst sich aus der Ausnehmung 19 des Rohrstranges 1, so daß der Innenzylinder 8 in bezug auf
den Rohrstrang 1 zu nach oben hin bewegbar ist. »s
Wenn ein starker Schneidwiderstand in der Richtung des Einfahrens bzw. Schließens der Nachbohrmeißel
auf die Schneidfläche der Nachbohrmeißel 3' während des Aushebens des Bodens wirkt, führt dieser
Widerstand zu einer Kraft, die den Außenzylin- »o
der 7 zu der Erdoberflache hin drückt und damit den betreffenden Außenzylinder relativ zu dem Innenzylinder
8 zu der Erdoberfläche hin drückt. Wenn der Außenzylinder 7 auf diese Weise angehoben wird, löst
sich das Sperrglied 9 aus der Ausnehmung 19 des *5 Rohrstranges 1. wie dies oben beschrieben worden ist.
und außerdem wird der Innenzylinder 8 vollständig in den Roiustrang 1 hineingelagen, so daß kein weiterer
Schneidvorgang mehr vorgenommen werden kann. Der dies verhindernde Mechanismus wird im
folgenden näher erläutert werden.
An dem oberen Ende 76 des Innenzylinders 8 ist eine Ausnehmung 130 gebildet. In dieser Ausnehmung
130 ist ein inneres Sperrglied 131 an einer Endscitc
mittels eines Stiftes 132 schwenkbar gelagert. Das betreffende Sperrglied 131 ist so ausgebildet, daß
es mit seiner anderen Endseite 133 aus der Ausnehmung 130 hcrausragt: dies wird durch eine Feder 134
bewirkt. Zwischen dem Innenzylinder 8 und dem Außenzylinder 7 ist ein Schieberrohr 135 vorgesehen.
weichesauf der Oberfläche axial verschiebbar ist. Das
innere Sperrglied 131 kann mit der anderen Endseite 133 aus einem Fenster 136 herausragen, welches in
dem Schieberrohr 135 gebildet ist. Der Außenzylinder 7 ist mit einer Ausnehmung 137 versehen, in der
die andere Endseite 133 des inneren Sperrgliedes 131
sitzt, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist. wenn der Außenzylinder 7 die Nachbohrmeißel 3' aus dem
Rohrstrang 1 vorstehen läßt. Dabei kann das Sperrglied 9 in der Ausnehmung 19 des Rohrstranges 1 lie- so
gen. Wenn die aus dem Fenster 136 herausragende andere Endseite 133 in der Ausnehmung 137 liegt,
ist der Außenzylinder 7 daran gehindert, relativ zu dem Innenzylinder 8 von der Stellung aus angehoben
zu werden, in der die Nachbohrmeißel 3' und das Sperrglied 9 ausgefahren bzw. aufgeweitet sind.
Bei dieser Ausführungsform verläuft der Außenzylinder 7 weiter in den Schulterteil 77' als das obere
Ende 76 des Innenzylinders 8. Außerdem ist der betreffende Außenzylinder verschlossen. Ein Fangkopf
78' läuft axial bewegbar innerhalb und außerhalb in der Mitte des Außenzylinders 7, und ferner ist das
Schieberrohr 135 mit einem Teil 138 verbunden, der innerhalb des Außenzylinders 7 mit dem Fangkopf 78'
zusammenhängend befestigt ist. Die Länge, um die de Fangkopf 78' aus dem Außenzylinder 7 herauskommt
oder in diesen hineintritt, wird durch einen Flanschteil 139 reguliert, der innerhalb des Schulterteils
77' des Außenzylinders 7 untergebracht ist und in welchem der Teil 138 untergebracht ist. Eine Feder
140 zieht den Fangkopf 78' zu der Seite des Innenzylinders 8 hin. Diese Feder 140 ist zwischen der Innenseite
des Schulterteils 77' und dem Flanschteil 139 innerhalb des Außenzylinders 7 des Fangkopfes 78'
vorgesehen.
Wird diese Feder 140 zusammengedrückt, um den Fangkopf 78' aus dem Außenzylinder 7 herauszuziehen,
so wird das Schieberrohr 135 zu dem Schulterteil 77' des Außenzylinders 7 hin bewegt, und zwar zwischen
dem Innenzylinder 8 und dem Außenzylinder 7, so daß das innere Sperrglied 131 an der anderen Endseite
133 aus der Ausnehmung 137 des Außenzylinders 7 gelöst werden kann, und zwar durch die untere
Seitenkante 141 des Fensters 136 des Schieberrohres 135. Das betreffende Sperrglied kann somit in die
Ausnehmung 130 des Innenzylinders 108 hineingedrückt werden.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgehen dürfte, zeigt die Zeichnung den Innenzylinder 8 als
an dem unteren Ende des Rohrstranges 1 befestigt, so daß es fiir einen Bohrvorgang bereit ist. Wenn der
Rohrstrang 1 auf dem Boden gedreht wird, während nach unten ein Druck ausgeübt wird, so wird mit den
Pilotmeißeln 2' ein Loch gebohrt, und die Nachbohrmeißel 3' weiten das mit Hilfe der Pilotmeißel 2' gebohrte
Loch derart auf, daß der Rohrstrang 1 weiter vordringen kann. Zu diesem Zeitpunkt wird unter
Druck stehendes Wasser von der Erdoberfläche in den Rohrstrang 1 eingeführt und in den Hohlteil 35 des
Innenzylinders 8 durch Löcher 142 eingeleitet, die in dem Schulterteil 77' des Außenzylinders 7 gebildet
sind. Das betreffende Wasser wird aus Wasseraustrittsöffnungen 143 der Pilotmeißel 2' abgestrahlt, um
die Pilotmeißel 2' zu kühlen und um sodann die Nachbohrmeißel 3' zu kühlen. Das durch diesen Vorgang
abgehobene Bohrklein wird schließlich auf der Erdoberfläche
durch die Außenseite des Rohrstranges 1 abgeführt. Die Pilotineißel 2' können ein Kernschneid-Bohrmeißel
sein, der eine geologische Probe in zylindrischer Form auzuschneiden imstande ist. In
dem Innenzylinder 8 kann ein Kernaufnahmerohr untergebracht sein.
Die Pilotmeißel 2' werden mit Fortschreiten des Bohrvorgangs abgenutzt werden. Wenn die Geschwindigkeit
des Vorruckens des Rohrstranges 1 in den Boden derart vermindert worden ist, daß es erforderlich
ist, die Pilotmeißel 2' auszutauschen, odei dann, wenn eine Bodenschicht in der Länge durchschnitten
worden ist, die in dem Kernaufnahmerorn
aufgenommen werden kann, dann wird eine an einerr Seil angebrachte Fangvorrichtung in den Rohrstrang 1
von oben her abgegeben und mit dem Fangkopf 78 verbunden.
Wenn das Seil hochgezogen wird, um dadurch dei
Fangkopf 78' zu der Erdoberfläche zu ziehen, beweg sich das mit dem Fangkopf 78' verbundene Schieber
rohr 135 zu der Seite des Schulterteiles 77' de Außenzylinders 7 hin, und ferner löst die untere Sei
tenkante 141 des Fensters 135 das innere Sperrgliei 131 an der anderen Endseite 133 aus der Ausneh
mung 137 des Außenzylinders 7 heraus. Wenn de Außenzylinder 7 sodann nach oben gezogen wird, ut
relativ zu dem Innenzylinder 8 abgehoben zu werdet werden die Nachbohrmeißel 3' geschlossen bzw. eir
gezogen, so daß sie weiter innen liegen als die Inner seite des Rohrstranges 1. Sodann wird das Sper
509 513'33
glied 9 aus der Ausnehmung 19 des Rohrstranges 1
gelöst, und zwar durch die untere Kante 18. Wenn somit das Seil weiter nach oben angehoben wird, kann
der die Pilotmeißel 2' und die Nachbohrmeißel 3' enthaltende
Innenzylinder 8 durch den Außenzylinder 7 von dem Fan^kopf 78' und durch den in dem Fenster
10 des Außenzylinders 7 eingesetzten konvexen Teil
11 nach oben hin gezogen werden, währe- nd der Rohr-Itrang
1 unten \erbleiht.
Wenn die Piiotmeißei 5 ersetzt lv\v. ausgetauscht lind und wenn die geologische Probe (Kern), die herausgeschnitten
worden war. aus dem Keinaufnahmerohr
herausgenommen worden ist. wird der Bohrmei-IWItcil.
bestehend aus dem lnnen/ylinder 8. dem Außenzylinder 7 und weiteren Elementen, nach unten
vie folgt eingeführt.
Im freien Zustand ist der Fangkopf 78' neben der
Seite des oberen Endes 76 des Innenzylinders 8 vorgesehen, und das innere Sperrglied 131 kann an der
anderen Endseite 133 aus dem Fenster 136 des Schieberrohres 135 herausragen. Wenn die Nachbohrmei-BcI
3' und die Sperrglieder 9 von dem AußenzvUnder
7 unten wegstehen, wie es in der Zeichnung dargestellt ist. dann liegt außerdem das innere Sperrglied
131 in der Ausnehmung 137 des Außenzylinders 7. Wenn dabei der Fangkopf 78' zu der Seite hin
Bezogen wird, auf der er aus dem Außenzylinder 7 herauskommt, ist das innere Sperrglied 131 aus der
Ausnehmung 137 herausgeführt bzw. von dieser gelost,
und außerdem sind die Pilotmeißel 2 festgeklemmt, und der Innenzylinder 8 wird zu den Pilotmeißeln
2 aus dem Außenzylinder 7 gezogen Die Nachbohrmeißel 3 und die Sperrglieder 9 werden
eingezogen, so daß der Bohrschneidteil durch den Rohrstrang 1 eingeführt werden kann. Wenn der
Fangkopf "78 gelost bzw. getrennt ist. wird er auf
Grund der Feder 140 zu einem gewissen Teil in den Auitenzylinder 7 zurückkehren Da der Innenzyhnder
8 zu der Seite des unteren Endes 124 des Außen2>linders 7 in bezug auf den Außenzylinder ~!
bewegt worden ist. wird das innere Sperrglied 131 aus
dem Fenster 136des Schieherrohres 135 herausragen, um mit der Innenfläche an der Seite des unteren Endes
124 anstatt mit der Ausnehmung 137 des Außertzyhnders
7 m Kontakt zu gelangen.
In diesem Zustand wird der Bohrmeißelteil zu dem
unteren Ende des Rohrstranges 1 herumergefuhrl. indem unter Druck stehendes Wasser od. dgl. benutzt
wird. Wenn der Bohrmeißelteil den unteren Endteil Äes Rohrstranges 1 erreicht, berührt der konvexe Teil
ti des Innenzyiinders 8 den ringförmigen konvexen
Teil 128 auf der Innenfläche des Rohrstranges I. und
die Piloimeißei 2 sowie die NachbohrrneiBei 3 stehen
über den unteren Endteil 129 des Rohrsiranges 1 hinlius.
Sodann wird das in den Rohrstrans 1 von oben her zugefuhrte Druckmesser den Außcnzy hnder 7 wie
einen Kolben nach unten drucken, wobei zuerst die
NachbohrmeiSel 3 geöffnet hr*. ausgefahren werden
und wobei sod3nn das Sperrglied 9 jn die Ausnehmung
19 des Rohrstranges I mr Anlage gebracht
wird. Ferner wird das innere Sperrglied 131 m oer
Ausnehmuns 137 des AuSenzytinder? ">
zur Anlage igebraeh;. und außerdem wird der BohrmeiSeheii n:
dem unteren Endteil des Rohrstranges I derart festgemacht,
daß es moghch ist. den Boden anzubohren
Wte sn der Zeichnung dargestellt. isi ein Gummiring
144ib Form eines Kolbenrings auf deisi Aüöcp.umfans
des AuÖertr\ hrscfcrs 7aufgebracht, er dien* dazu, den
Bohrmeißeiteil zu der Bohrlochsohlenseite des Rohrstranges 1 hin mit Hilfe von Druckwasser fuhren zu
können. Außerdem dient der betreffende Ring dazu zu verhindern, daß Druckwasser aus dem Rohrstrang
1 durch den Bereich zwsichen dem Außenzylinder 7 und dem Rohrstrang 1 hindurchfließt.
Bei der obigen Ausfiihrungsform kann das innere Sperrglied 131 in Form eines Blockes ausgebildet sein
und in der Ausnehmung 130 des Innenzylinders 8 derart enthalten bzw. untergebracht sein, daß er imstande
ist. aus der Ausnehmung 130 in derselben Weise auszutreten bzw. in diese wieder einzutreten,
wie der Nachbohrmeißel 3' mit Hilfe der axialen Kante des Fensters 136 des Schieberrohres 135.
>5 Gemäß der oben beschriebenen vorliegenden Erfindung
kann eine Bohreinrichtung erhalten werden, bei der die Pilotmeißel und Nachbohrmeißel sicher
und genau an dem unteren Ende des Rohrstranges 1 durch den betreffenden Rohrstrang 1 angebracht
ao werden können und bei dem die betreffenden Pilotmeißel
nach oben hochge/ogen werden können, wahrend
der Rohrstrang I. so wie er ist. unten belassen wird.
Bei der oben beschriebenen Ausfuhrungsform ist
>S der Nachbohrnieilkl 3' derselbe, wie er in Fi g. 22 gezeigt
ist.
fn Fig. 2.' und 24 ist der Fall veranschaulicht, daß
vier Nachbohrmeißel 3' in entsprechenden konkaven
Nuten 123 auf der Außcnumfangsflache des Innen/v -
linders 8 untergebracht sind Trot/ einer derartigen
Form der Nachbohrmeißel 3 tritt in der Bohrcmrfchtung
gemäß der vorliegenden Erfindung keine besondere Störung auf. Da die Nachhohrmcfße! 3 dieselbe
Eigenschaft besitzen wie eine Reibahle bei Schneidwerkzeugen
fur Maschinenwcrk/euge. ist es erwünscht,
die Anzahl der Naehbohrmefßel /u erhohen,
die an der l'mfangsfiarhe des Innen/) linders 8 angebracht
bzw. vorgesehen sind, uii den Schneidwirkungsgrad
/u erhohen.
Wenn somit, wie dies in lic 25 iceict ist. sechs
N.ichbohrmcißel 3 an dem Innen.·)finder'8 mit Hilfe
\ on Stiften 64 angebracht -ind. wie sie in F ig. 23 und
24 dargestellt sind, durfte aus einem \ ergleich der Fig 24 und 25 miteinander ersichtlich sein, daß die
♦5 Masse 145 des Außeiülachetitciis des den Stift 64
umgehenden Teils so klein wird, daß die>
ein Festig kcitsprohlem hervorruft. Deshalb kann bei dieser Anordnung
die An-.ihl an NachhohrmcilSeln nicht so sch;
erhöht werden wie bei der Anordnung nach Fι g. 25
Deshalb ist. wie dies in Fig. 26 bis 28 gezeigt ist
eine halbkreisförmige Nut 14t». die Air Auöensett.
der konka>en Nut 123 hin/eigt und die unter rechtei
NS mkeln air Mittellinie des Innen«) lindere 8 verlauft
an einem Ende des NaehhohrmeilWls 3 vorgesehen
und ferner ist ein Stift 54 mit einer Mulenformisei
Oberfläche 147 an den Innen/) linder 8 mit Hilfe \o
Schrauben 148. die außen λπ Widen Kmien der Nu
146 vorgesehen sind, angeht acht. und ,-war derart, da
die säulenförmig* Oberfläche 147 n\ die halbkrosfoi
Sc rnsge Nut 146 hmempaPt. t-s durfte s»ch erübrige
!csüustdlen. dat.* die mit dom Boden 149 der konb
\ en Nut 123 in Kontakt befindliche OK-rfkKhe di
NachKMtrmeißels 3' als gekrümmte Oberfläche 15
ausgebildet ist. so da« der Nachtvhtmei&M 3 sich a
»5 dem anderen i:inie drehen krtn». wobei vk-r Stift 6J
einen Drehpunkt festkgt
Auf diese Weise koniWn n.chi N.-,vhK>hm>c\t>e!
als in dem Fall dci >, ihnn^unji doi Na
3' mit Hilfe der Stifte 64', wie dies in Fig. 23 und
1A gezeigt ist, am Umfang des Innenzylinders 8 unter
ausreichender Festigkeit angebracht sein.
Der Nachbohrmeißel 3' wird jedoch in dein Innenzylinder
8 an lediglich einer Seitenfläche durch den Stift 64" gehalten. Im Falle der Aufweitung einer
Bohrung durch Abtragen der Lochwand bzw. Bohrungswand mit Hilfe der Nachbohrmeißel 3' wird somit
die Festigkeit gegenüber einem Verdrehen des Nachbohrmeißels 3' verringert. Um diese Festigkeil
im erhöhen, ist in der Oberfläche auf der gegenüberliegenden
Seite der Nut 146 des Nachbohrmeißels 3' und auf dem Boden 149 der konkaven Nut 123 gegenüber
der betreffenden Fläche eine Keilnut 151 gebildet, in die ein gemeinsamer Keil 152 derart eingesetzt
ist. daß dem Verdrehen des Nachbohrmeißels 3' ein Widerstand erteilt werden kann. An Stelle der Verwendung
eines Keiles können auch ein in axialer Richtung des innenzylinders 8 vcrlaufenoes konvexes
und konkaves Teil zwischen dem Nachbohrmeißel 3' und der konkaven Nut 123 gebildet und miteinander
in Anlage gebracht sein.
Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende Erfindung auf den Bohrmcißel-Verbindungstcil
gerichtet, der als mit dem unteren Endteil des Rohrstranges mittels der sperrvorrichtung verbunden
zu verwenden ist, so daß die Nachbohrmeißel geöffnet bzw. ausgefahren und geschlossen bzw. eingefahren
werden können, wenn sie wirksam mit tii'm
Sperrglied-Öffnungs- und Schließmechiinismus dei
ίο Sperrvorrichtung verbunden sind. Abschließend se!
noch bemerkt, daß die vorliegende Erfindung auch auf eine solche Anordnung zum Öffnen und Schließen
der Nachbohrmeißel unter Ausnutzung eines hydraulischen Drucks angewandt werden kann, wit dies ir
Fig. 1 bis K) veranschaulicht ist. Die Erfindung kanr ferner in dem Fall angewandt werden, daß lediglicl
Lochwände bzw. Bohriingswändc aufzuweiten sind 'ohne daß Pilotmeißel verwendet werden: es ist abei
auch möglich, die Erfindung in dem Fall anzuwenden daß Pilotrneißcl für die Sammlung von Materialkernet
(geologische Proben) vorgesehen sind.
Hierzu 9 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
1. Bohreinrichtung, welche durch einen Rohrstrang in ein Bohrloch absenkbar ist und Bohrmei-Bei,
einen Tieflochantrieb für die Bohrmeißel, einen Fangkopf für die Kupplung mit einer an einem
Seil hängenden Fangvorrichtung sowie eine durch diese betätigbare Verriegelungseinrichtung zum
Festlegen der Bohreinrichtung in dem Rohrstrang aufweist, welche Ausnehmungen eines hülsenförmigen
Körpers durchgreifende, schwenkbar gelagerte und in Ausnehmungen des Rohrstranges
einrastbare Verriegelungsglieder besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriege- 1S
lungsglieder (9) an einem Innenzylinder (8) angeordnet sind, der von einem Außenzylinder (7)
umgeben ist, welcher axial gegenüber dem Innenlylinder
(8) beweglich ist und Fenster zum Durchlaß der Verriegelungsglieder (9) aufweist, und daß
die Verriegelungseinrichtung mit dem Fangkopf (78) verbunden ist, der bei Kupplung mit der
Fangvorrichtung (119) zur axialen Bewegung des Außenzylinders (7) gegenüber dem Innenzylinder
(8) unter Lösung der Verriegelungsglieder (9) aus 2S
der Verriegelungsstellung und zum Aufziehen der die Bohrmeißel tragenden Teile (6) der Bohreinrichtung
ausgebildet ist, wobei die Bohrmeißel aus Pilotmeißeln ^2) und aus Nachbohrmeißeln (3)
bestehen.
2. Bohreinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der firflo hantrieb (4) eine
hydraulische Bohrturbine ist, mit deren Rotor (25) die Pilotmeißel (2) und die Nachbohrmeißel (3),
und mit deren Stator (24) der Innenzylinder (8) verbunden sind und bei der zusätzlich zu einem
Kanal für die Beaufschlagung des Rotors (25) mit Druckflüssigkeit zwischen dem Rotor und dem
Stator (24) noch ein Nebcnkanal (26) vorgesehen ist, der von dem Innenzylinder (8) unter Umge- -t°
hung des erstgenannten Kanals zu den Bohrmei-BeIn geführt ist und daß eine Ventileinrichtung
(29) vorgesehen ist, durch die der Nebenkanal (26) in Verriegelungsstellung der Sperrglieder (9)
gegen den Durchfluß der Druckflüssigkeit absperrbar ist. und die eine Einrichtung aufweist, die
durch den Außenzylinder (7) zu offen und zu schließen ist.
3. Bohreinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß von den Sperrgliedern (9)
getrennte innere Sperrglieder (131) am oberen Ende des Innenzylinders (8) und ein ein Fenster
(136) aufweisendes Schieberrohr (135) vorgesehen sind, welches dem Fangkopf (78') zugeordnet
und axial verschiebbar zwischen dem Innenzylinder (8) und dem Außenzylinder (7) eingesetzt ist
und durch welches die inneren Sperrglieder (131) über eine Feder (134) durch die Fenster (136) des
Schieberrohres (135) in eine Ausnehmung (137) in der Innenseite des Außenzylinders (7) ausschwenkbar
und beim Hochziehen des Fangkopfcs (78') in das Fenster (136) des Schieberrohres
(135) einziehbar sind.
4. Bohreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Einlassen der Bohrmeißel
in den Rohrstrang die Druckflüssigkeitszufuhr zum Tieflochantrieb (4) verschließbar und die
zur Verriegelungseinrichtung offengehalten ist.
wobei letztere auslösbar gehalten ist.
5. Bohreinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Fangkopf (78) hohl ausgebildet
und axial durch die die Bohrmeißel tragenden Teile (6) eine Flüssigkeitsverbindung zum
Bohrlochtiefsten hin gebildet ist.
6. Bohreinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Endteil (90) des
Fangkopfes (78) eine Vielzahl von konischen Durchgangslöchern (91) gebildet ist, in denen
Stahlkugeln (92) angeordnet sind, und daß eine auf dem Außenumfang des Endteils (90) in axialer
Richtung bewegbare Hülse (93) vorgesehen ist, auf deren Innenfläche ein abgesetzter Teil (94,95)
gebildet ist, zwischen dem eine Feder (96) eingesetzt ist.
7. Bohreinrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß das an einem Ende mittels
eines Stiftes (14) in dem Innenzylinder (8) schwenkbar gelagerte Verriegelungsglied (9) an
seinem anderen Ende eine Ausnehmung (22) aufweist und aus dem Innenzylinder (8) diametral
ausschwenkbar ist.
IS. Bohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichne! daß das Verriegelungsglied (9) eine Ausnehmung (22) auf der oberen Stirnfläche
aufweist, die in eine obere Nut (17') des Fensters (17) des Außenzylinders (7) einlegbar ist.
9. Bohreinrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrmeißel von dem
Bohrmeißelteil (6) abnehmbar sind.
10. Bohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche des unteren
Endteiles des Rohrstrangs (1) ein ringförmig abgesetzter Teil (12) vorgesehen ist, gegen den
ein ein axial verlaufendes Fenster (10) des Außenzylinders (7) durchrag.mder konvexer Teil
(11) des Innenzylinders (8) zur Begrenzung von dessen axialer Beweglichkeit zum Bohrlochticfsten
hin anlegbar ist.
11. Bohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß ein mit dem Innenzylinder (8) zusammenhängender Ansatz (28) vorgesehen
ist. der die Sperrglieder (9) trägt und der Innenfläche des unteren Endes des Rohrstranges (1) bei
mit diesem verbundenen Bohrmeißelteil (6) zugewandt ist, wobei der Ansatz (28) näher dem Bohrlochticfsten
liegt als die Verriegelungseinrichtung und eine Vielzahl axial verlaufender Nuten (43)
in Abständen voneinander auf der Oberfläche des Ansatzes (28) vorgesehen ist, in die ein Druckstiick
(44) ein- und ausführbar ist.
12. Bohreinrichtung nach Anspruch Ll, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (44)
durch den Außenzylinder (7) betätigbar ist.
13. Bohreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckstück (44)
durch einen Kolben (54) in die Nuten (43) ein- und ausführbar ist, der durch die einen zentralen
Kanal des Ansatzes (28) durchströmende Druckflüssigkeit betätigbar und durch eine Feder zurückholbar
ist.
14. Bohrcinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbohrmeißel (3) eine
unter rechten Winkeln zur Achse des Innenzylinders (8) verlaufende halbkreisförmige Ausbuchtung
aufweist, die an einem Ende in einer konkaven Aushöhlung des Innenzylinders (8) eingesetzl
ist, und daß der Nachbohrmeißel (3) einen säulenförmigen
Zapfen besitzt, derdurch einen Stift (64) in der Aushöhlung gehalten ist, der an beiden Enden
von Schrauben in der Aushöhlung des Innenzylinders (8) befestigt ist, wobei der Boden der
konkaven Aushöhlung und die Oberfläche des Nachbohrmeißels (3) einen konvexen bzw. konkaven
Teil aufweisen, welche aneinander anliegen und in axialei Richtung verlaufen.
15. Fangvorrichtung für eine Bohreinrichtung
nach den Ansprüchen 1 bis 14, welche durch ein Windwerk über ein Kahel in ein Bohrloch einlaßbar
und aus diesem aufholbar ist, aus einem rohrförmigen Körper mit einer Führung und Fanghaken,
dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvor- 1S
richtung (119) für die Zufuhr von Druckflüssigkeit zu der Bohreinrichtung an beiden Enden offen und
das Kabel (100) hohl ausgebildet sind.
16. Fangvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangvorrichtung
(119) nahe ihrem unteren Ende eine ringförmige Nut (106) aufweist, in welche an dem oberen Endteil
eines Fangkopfes (78) der Bohreinrichtung angeordnete Stahlkugeln (92) cindrückbar sind.
25
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |