DE2412653A1

DE2412653A1 - ARRANGEMENT FOR THE FLOW OF A LIQUID ON AN EARTH DRILLING MACHINE

Info

Publication number: DE2412653A1
Application number: DE2412653A
Authority: DE
Inventors: Albert Robin Ambrose
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1973-03-15
Filing date: 1974-03-14
Publication date: 1974-09-19
Also published as: CA984826A; ZA741126B; GB1456309A; ZM3774A1; AU6596374A

Description

Dresser Industries, Inc. Republic National Bank Bldg. Dallas, Texas 75221, USADresser Industries, Inc. Republic National Bank Bldg. Dallas, Texas 75221, USA

Anordnung zum Durchfluß einer Flüssigkeit an einer ErdbohrmaschineArrangement for the flow of a liquid on an earth boring machine

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Durchfluß einer Bohrflüssigkeit von einem Vorratsbehälter durch eine Erdbohrmaschine zu einem Bohrgestängestrang.The invention relates to an arrangement for the flow of drilling fluid from a reservoir through an earth boring machine to a drill string.

Wird ein Erdbohrloch mit einem sich drehenden Bohrgestänge— strang gebohrt, so ist es allgemein üblich, eine Bohrflüssigkeit, z.B. Luft, flüssigen Bohrschlamm oder eine MischungWhen an earth borehole is drilled with a rotating drill string, it is common practice to use a drilling fluid, e.g. air, liquid drilling mud or a mixture

von Luft und flüssigem Bohrschlamm, dem Bohrmeißel zuzuführen, um diesen zu kühlen und die Bohrrückstände zur Erdoberfläche zu fördern. Üblicherweise wird die Bohrflüssigkeit durch den mittigen Hohlraum des Bohrgestängestranges zum Bohrmeißel, an dem sie in das Bohrloch austritt, geleitet. Die Bohrflüssigkeit wird dann zur Erdoberfläche in dem Ringraum zwischen dem drehenden Bohrstrang und der Bohrlochwandung hochgedrückt. Der Bohrstrang wird von einem Bohrkopf gedreht, der eine mit dem Bohrstrang zu verbindende Antriebsspindel aufweist, die eng im Bohrkopf sitzt und durch ein geeignetes Getriebe von einer Kraftquelle in Drehung versetztof air and liquid drilling mud to be supplied to the drill bit, to cool it and to bring the drilling residues to the surface of the earth. Usually the drilling fluid through the central cavity of the drill string to Drill bit at which it emerges into the borehole. The drilling fluid then becomes the surface of the earth in the annulus pushed up between the rotating drill string and the borehole wall. The drill string is carried by a drill head rotated, which has a drive spindle to be connected to the drill string, which sits tightly in the drill head and through a suitable Gear set in rotation by a power source

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wird. Die Antriebsspindel ist hohl, und die Bohrflüssigkeit wird durch diese hohle Spindel dem Inneren des Bohrstranges zugeführt.will. The drive spindle is hollow and the drilling fluid is conveyed to the interior of the drill string through this hollow spindle fed.

Um die Bohrflüssigkeit von ihrem Vorratsbehälter dem drehenden Bohrstrang zuzuleiten, ist es notwendig, eine Verbindung zwischen einem ortsfesten Bohrflüssigkeitseinlaß und der drehenden Antriebsspindel zu schaffen. Bekannte Verbindungen für diesen Zweck weisen eine Vielzahl von sich bewegenden Teilen und von Dichtungspackungen oder -elementen auf, die zum Abrieb und zur Zerstörung neigen, was ein häufiges Ersetzen und damit einen Verlust an Bohrzeit zur Folge hat.In order to direct the drilling fluid from its reservoir to the rotating drill string, it is necessary to have a connection between a stationary drilling fluid inlet and the rotating drive spindle. Acquaintance Connections for this purpose have a variety of moving parts and packing or elements which tend to wear and tear, leading to frequent replacement and thus a loss of drilling time Consequence.

Die US-PS 3 220 4-94- hat eine Vorrichtung zum Aufwärtsbohren zum Gegenstand, wobei zuerst ein relativ kleines Pilotbohrloch niedergebracht wird, das dann auf die gewünschte Größe erweitert wird, indem ein entsprechender Schneidkopf, der zum Aufwärtsbohren geeignet ist, gedreht und hydraulisch in einem einzigen Aufwärtsschritt aufgezogen wird. Die Zufuhr von Luft oder Flüssigkeit zum Meißelschaft erfolgt durch ein schwenkbares Verbindungsstück (Fig. 8).U.S. Patent 3,220-494 has an upward drilling device to the subject, first drilling a relatively small pilot borehole, which is then scaled to the desired size is expanded by turning a corresponding cutting head, which is suitable for upward drilling, and hydraulically in a single upward step. The feed of air or liquid to the chisel shank takes place through a pivotable connector (Fig. 8).

Die US-PS 3 460 638 hat ebenfalls eine Vorrichtung zum Aufwärtsbohren zum Gegenstand. Ein schwenkbares Anschlußelement (Fig. 25) ist hierbei mit einer hohlen Mitnehmerstange verbunden, um Bohrflüssigkeit dem Bohrstrang zuzuführen.U.S. Patent 3,460,638 also has an upward drilling device to the subject. A pivotable connecting element (Fig. 25) is here with a hollow driver rod connected to supply drilling fluid to the drill string.

Die US-PS 3 598 192 zeigt eine Gehäusedichtung für eine Drehbohrvorrichtung, wobei ein drehbarer Bohrer gegen ein ausgekleidetes Loch abgedichtet ist.The US-PS 3,598,192 shows a housing seal for a Rotary drilling apparatus wherein a rotatable drill bit is sealed against a lined hole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine baulich einfache Anordnung zum Durchfluß einer Flüssigkeit von einem feststehenden zu einem drehenden Teil zu schaffen, die eineThe invention is based on the object of a structurally simple arrangement for the flow of a liquid from one fixed to a rotating part to create the one

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einwandfreie Abdichtung zwischen diesen Teilen gewährleistet, eine lange Lebensdauer aufweist, und wenn es nötig ist, schnell und mit billigen Mitteln zu ersetzen ist.ensures perfect sealing between these parts, has a long service life and, if necessary, can be replaced quickly and cheaply.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Anordnung zum Durchfluß einer Flüssigkeit für eine Erdbohrmaschine vorgeschlagen, die die Überführung einer Bohrflüssigkeit von ihrem Vorratsbehälter zu einem hohlen, drehenden Bohrstrang, vorteilhaft bewerkstelligen läßt. Der Bohrkopf der Bohrmaschine hat eine Antriebsspindel, die mit dem Bohrstrang zu verbinden ist. Über die gesamte Länge der Antriebsspindel erstreckt sich ein mittiger Durchgang, der mit dem Inneren des Bohrstranges verbunden wird, so daß diesem durch den Bohrkopf die Bohrflüssigkeit zugeführt werden kann. Unmittelbar oberhalb der Antriebsspindel ist" am Bohrkopf ein Verbindungsstück angebracht, um den mittigen Durchgang in der Antriebsspindel die Bohrflüssigkeit zuzuleiten. Die Antriebsspindel ist von wenigstens einem 0-Dichtungsring umgeben, der eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Antriebsspindel und dem Verbindungsstück oder dem Bohrkopf herstellt.In order to achieve this object, an arrangement for the flow of a liquid for an earth boring machine is provided according to the invention proposed the transfer of a drilling fluid from its reservoir to a hollow, rotating Drill string, can be done advantageously. The drill head the drill has a drive spindle that is to be connected to the drill string. A central passage extends over the entire length of the drive spindle, which is connected to the Inside the drill string is connected so that the drilling fluid can be supplied to this through the drill head. Immediately above the drive spindle, a connecting piece is attached to the drill head around the central passage to supply the drilling fluid in the drive spindle. The drive spindle is surrounded by at least one O-sealing ring, a liquid-tight seal between the drive spindle and the connecting piece or the drill head manufactures.

Weitere wesentliche Merkmale und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen erkennbar.Further essential features and advantages of the subject matter of the invention can be recognized by the person skilled in the art from the following description of exemplary embodiments.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Erdbohrmaschine .Fig. 1 is a perspective view of an earth boring machine.

Fig. 2 zeigt im lotrechten Schnitt ein erstes Ausführungsbeispiel der Anordnung gemäß der Erfindung. Fig. 2 shows in vertical section a first embodiment of the arrangement according to the invention.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung gemäß dem Stand der Technik. Fig. 4- zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für eine An-Fig. 3 shows an arrangement according to the prior art. Fig. 4- shows a second exemplary embodiment for an

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Ordnung gemäß der Erfindung.Order according to the invention.

JFig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung.JFig. FIG. 5 shows a third exemplary embodiment according to FIG Invention.

Die in Pig. 1 gezeigte Erdbohrmaschine ist von dem Typ, der gewöhnlich als Aufwärts- oder Aufziehbohrmaschine dient. Derartige Maschinen werden im allgemeinen dazu verwendet, ein Bohrloch von großem Durchmesser zwischen zwei {Sohlen einer Mine herzustellen. Die Aufziehbohrmaschine wird auf der einen Sohle in Stellung gebracht und führt ein Bohrloch von geringem Durchmesser zu einer anderen Sohle der Mine. Dann wird der Pilotbohrmeißel kleinen Durchmessers vom Bohrgestänge abgenommen und durch einen Bohrmeißel mit großem Durchmesser ersetzt, der dann gedreht und entlang der Pilotbohrung bewegt wird, um diese auf eine Bohrung großen Durchmessers zu erweitern.The one in Pig. The earth boring machine shown in Fig. 1 is of the type commonly used as an up or down boring machine. Such machines are generally used to drill a large diameter borehole between two floors of a Manufacture mine. The drilling machine is brought into position on one sole and drills a borehole from small diameter to another sole of the mine. Then the small diameter pilot drill bit is removed from the drill pipe removed and replaced with a large diameter drill bit, which was then rotated and along the pilot hole is moved to expand this to a large diameter hole.

Die Erdbohrmaschine 10 hat eine Grundplatte 11, die am Boden durch ein Betonfundament oder eine andere Befestigung gehalten wird. Mit der Grundplatte 11 ist ein Ständer 12 schwenkbar verbunden. Zwischen das obere Ende des Ständers 12 und die Grundplatte 11 ist eine einstellbare Spannvorrichtung 13 eingefügt, deren Länge verändert werden kann, um auf diese Weise den Winkel zwischen Grundplatte 11 und Ständer 12 zu ändern. Anstelle der Spannvorrichtung 13 können natürlich auch, zur Änderung des Winkels zwischen Grundplatte und Ständer Streben von unterschiedlicher Länge eingesetzt werden. Am Ständer 12 ist ein verfahrbarer Schlitten 14 längsbeweglich gehalten. Ein Gleitrahmen 15 bildet eine verschiebbare Verbindung zwischen dem Schlitten 14 und dem Ständer 12. Mit der Grundplatte 11 ist eine Fangkeitplatte 16 schwenkbar verbunden. Zwei doppelt wirkende Hydraulikzylinder 17,18 sind zwischen die Fangkeilplatte 16 und den Schlitten 14 geschaltet. The earth boring machine 10 has a base plate 11 which is held on the ground by a concrete foundation or other attachment will. A stand 12 is pivotably connected to the base plate 11. Between the top of the stand 12 and the base plate 11 is an adjustable clamping device 13 inserted, the length of which can be changed in order to increase the angle between the base plate 11 and the stand 12 in this way change. Instead of the clamping device 13 can of course also be used to change the angle between the base plate and the stand Struts of different lengths can be used. A movable slide 14 is longitudinally movable on the stand 12 held. A sliding frame 15 forms a slidable connection between the carriage 14 and the stand 12. A catching plate 16 is pivotably connected to the base plate 11. Two double-acting hydraulic cylinders 17, 18 are connected between the slipping wedge plate 16 and the carriage 14.

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In. der Zeichnung ist ein Abschnitt 19 des Bohrgestängestranges gezeigt, der mit dem Bohrkopf 20 der Maschine 10 verbunden ist. Der Bohrkopf 20 wird von einem Motor 21 in Drehung versetzt, und damit wird der Abschnitt 19 bzw. der gesamte Bohrgestängestrang gedreht. Am oberen Ende des Abschnitts 19 sind mehrere Schlüsselflächen 22 angebracht, gegen die sich der in der Fangkeilplatte 16 bewegliche Abfangkeil 23 anlegen kann.In. of the drawing is a section 19 of the drill string which is connected to the drill head 20 of the machine 10. The drill head 20 is rotated by a motor 21 offset, and thus the section 19 or the entire drill string is rotated. At the top of section 19 a plurality of key surfaces 22 are attached against which the slipping wedge 23, which is movable in the slipping wedge plate 16, rests can.

Am Bohrgestangestrang wird ein Bohrmeißel befestigt, und der Strang wird unter dem Einfluß des Motors 21 durch den Bohrkopf 20 gedreht. Die Druckzylinder 17, 18 üben eine abwärts gerichtete Kraft aus, die aber eine Drehung des Bohrgestängestranges und damit ein Zermahlen der Erdschichten, um ein Bohrloch auszubilden, erlaubt. Wenn der verfahrbare Schlitten 14 seine unterste Lage erreicht, so muß ein weiterer Abschnitt an den Bohrgestängestrang angefügt werden. Hierzu wird der Abfangkeil 23 zur Anlage an den Schlüsselflächen 22 gebracht, wodurch der Strang gegen eine Dreh- und Vertikalbewegung festrgelegt wird. Dann wird der Bohrkopf 20 vom obersten Abschnitt des Bohrstranges gelöst, und die Hydraulikzylinder 1?, 18 werden betätigt, um den Schlitten 14 in seine höchste Lage zu verfahren. Darauf wird der neue Bohrstrangabschnitt in Ausrichtung mit dem Bohrkopf 20 und dem letzten Abschnitt 19 des Bohrstranges gebracht. Der Bohrkopf 20 wird mit dem neuen Abschnitt verbunden, der dann an den letzten Abschnitt 19 angeschlossen wird. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis das gewünschte Bohrloch fertiggestellt ist.A drill bit is attached to the drill string, and the The string is rotated by the drill head 20 under the influence of the motor 21. The pressure cylinders 17, 18 practice a downward movement directed force, but a rotation of the drill string and thus a grinding of the earth layers to a Forming a borehole is allowed. When the movable carriage 14 reaches its lowest position, a further section must attached to the drill string. For this purpose, the slip 23 is brought to rest on the wrench flats 22, whereby the strand is fixed against a rotational and vertical movement will. Then the drill head 20 is detached from the uppermost section of the drill string and the hydraulic cylinders 1 ?, 18 become operated to the carriage 14 in its highest position procedure. The new drill string section is then aligned with the drill head 20 and the last section 19 of the Drill string brought. The drill head 20 is connected to the new section, which is then connected to the last section 19 will. This process is repeated until the desired borehole is completed.

Wird die Bohrmaschine 10 zum Aufziehbohren verwendet, so wird ein Bohrmeißel großen Durchmessers am unteren Ende des Bohrgestängestranges nach Fertigstellung der Pilotbohrung befestigt. Der Bohrstrang wird dann gedreht, und durch die Hydraulikzylinder 17» 18 wird eine den großen Bohrmeißel entlang der Pilotbohrung aufwärts ziehende Kraft erzeugt. WennWhen drilling machine 10 is used for face boring, a large diameter drill bit is placed at the lower end of the drill string attached after completion of the pilot hole. The drill string is then rotated, and through the hydraulic cylinders 17 »18 will be one along the large drill bit the pilot hole generates upward pulling force. if

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bei diesem Bohren der Schlitten 14 seine höchste Lage erreicht, so muß vom Bohrstrang ein Abschnitt abgenommen werden, um den Bohrvorgang weiterführen zu können.. Hierzu wird der bewegliche Abfangkeil 23 mit dem zweiten Abschnitt gerechnet vom Bohrkopf 20 aus - des Bohrstranges zum Eingriff gebracht. Der obere Abschnitt wird dann von dem so festgelegten Abschnitt des Bohrstranges gelöst und abgelegt, worauf der Bohrkopf 20 mit dem durch den Abfangkeil 23 bzw. die Fangkeilplatte 16 festgelegten Bohrstrangabschnitt verbunden wird. Der Bohrvorgang setzt sich in dieser Weise fort, bia das Bohrloch mit großem Durchmesser fertiggestellt ist.during this drilling the slide 14 reaches its highest position, a section must be removed from the drill string in order to be able to continue the drilling process the movable slip 23 is calculated with the second section from the drill head 20 - brought the drill string into engagement. The top section is then made up of the so fixed section of the drill string released and stored, whereupon the drill head 20 with the by the slip 23 or the drift plate 16 is connected to the defined drill string section. The drilling process continues in this way, bia the large diameter well is completed.

Während der Bohrarbeit wird durch den hohlen Bohrstrang eine Bohrflüssigkeit geleitet, um den Bohrmeißel zu kühlen und Gesteins- oder Erdbrocken sowie das Bohrklein aus dem Bohrloch zu entfernen. Am verfahrbaren Schlitten 14 ist ein Verbindungsstück 24- angebracht, um eine Bohrflüssigkeit von einem (nicht gezeigten) Vorratsbehälter durch den Bohrkopf dem Bohrstrang zuzuführen. Als Bohrflüssigkeit kann ein flüssiger Bohrschlamm oder eine sonstige Flüssigkeit, wobei Luft hierbei ebenfalls mit eingeschlossen ist, dienen. Das Verbindungsstück 24 ist über eine Eeihe von Schrauben 25 an der Maschine 10 bzw. am Bohrkopf 20 befestigt.During the drilling work, drilling fluid is passed through the hollow drill string to cool the drill bit and To remove rock or earth chunks as well as the cuttings from the borehole. There is a connecting piece on the movable slide 14 24- attached to a drilling fluid from a reservoir (not shown) through the drill head feed the drill string. A liquid drilling mud or some other liquid, with air this is also included, serve. The connector 24 is fastened to the machine 10 or to the drill head 20 via a row of screws 25.

In Fig. 2 ist das Verbindungsstück 24 im Schnitt gezeigt. Durch den Bohrkopf 20 verläuft eine Antriebsspindel 26, deren oberes Ende in den unteren Teil des Verbindungsstücks 24 paßt. Die Antriebsspindel 26 ist mit dem Abschnitt 19 des Bohrstranges verbunden und weist einen axial durch sie hindurch verlaufenden Durchgang 27 auf. Die Antriebsspindel 26 ist im Bohrkopf 20 durch geeignete Lager 28 drehbar gehalten und an ihrem oberen Ende mit zwei Rillen oder Nuten 29, 30 versehen, in denen Je ein O-Dichtungsring 31» 32 aufgenommen werden kann. Diese O-Dichtungsringe dienen dazu, eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Verbindungs-In Fig. 2, the connecting piece 24 is shown in section. A drive spindle 26 extends through the drill head 20, the upper end of which extends into the lower part of the connecting piece 24 fits. The drive spindle 26 is connected to the section 19 of the drill string and has a passage 27 extending axially therethrough. The drive spindle 26 is rotatably held in the drill head 20 by suitable bearings 28 and at its upper end with two grooves or grooves 29, 30, in each of which an O-sealing ring 31 »32 can be included. These O-sealing rings are used to create a liquid-tight seal between the connection

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stück 24 und der Antriebsspindel 26 zu schaffen. Es ist klar, daß die Rillen auch in das Verbindungsstück 24 eingeschnitten sein können, wobei die O-Dichtungsringe dann, wie Fig. 5 zeigt, gegen die Spindel 26 anliegen. Durch das Verbindungsstück 24- erstreckt sich ein Kanal 33 zu einer Stelle zwischen den Dichtungsringen 31, 32. Ein mittiger Durchgang 3²S der mit dem Durchgang 27 in der Spindel 26 fluchtet, zieht sich durch das Verbindungsstück 24, dessen Außenende mit einem Gewindestück 35 versehen ist, um einen vom Bohrflüssigkeitsvorratsbehälter herangeführten Schlauch oder ein Rohr an das Verbindungsstück 24 anschließen! zu können. piece 24 and the drive spindle 26 to create. It is clear that the grooves can also be cut into the connecting piece 24, the O-sealing rings then resting against the spindle 26, as FIG. 5 shows. A channel 33 extends through the connecting piece 24 to a point between the sealing rings 31, 32. A central passage 3 ² S, which is aligned with the passage 27 in the spindle 26, runs through the connecting piece 24, the outer end of which is provided with a threaded piece 35 is provided to connect a hose or pipe brought from the drilling fluid reservoir to the connector 24! to be able to.

Vorstehend wurden die baulichen Einzelheiten für eine Anordnung zum Flüssigkeitsdurchfluß gemäß der Erfindung beschrieben; mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 wird nun die Arbeitsweise erläutert. Vom Bohrflüssigkeitsvorratsbehälter wird die Flüssigekit dem Verbindungsstück 24 zugeleitet, in das sie aus einem Schlauch oder Rohr unmittelbar am Gewindestück 35 eintritt. Die Flüssigkeit wird dann durch den Durchgang 27 in der Antriebsspindel 26 geführt und gelangt in den Hohlraum des Bohrgestängestranges. Bei Drehung der Antriebsspindel 26 durch cfen Motor 21 wird auch der Bohrstrang gedreht. Die O-Dichtungsringe 31» 32 verhindern ein Austreten von umlaufender Flüssigkeit aus den Durchgängen 34 und 27. Durch lösen der Schrauben 25 kann das Verbindungsstück 24 bequem entfernt werden.The structural details for an arrangement for liquid flow according to the invention have been described above; with reference to FIGS. 1 and 2, the operation will now be explained. From the drilling fluid reservoir the liquid kit is fed to the connection piece 24, into which it is drawn from a hose or pipe directly on the threaded piece 35 entry. The liquid is then passed through the passage 27 in the drive spindle 26 and arrives into the cavity of the drill string. When rotating the Drive spindle 26 by cfen motor 21 is also the drill string turned. The O-sealing rings 31 »32 prevent circulating liquid from escaping from the passages 34 and 27. By loosening the screws 25, the connector 24 can be easily removed.

Die Fig 3 zeigt eine Anordnung zum Flüssigkeitsdurchfluß nach dem Stand der Technik. Ein schwenkbares Verbindungsstück 36 ermöglicht eine Zufuhr von Bohrflüssigkeit zu der drehenden Antriebsspindel 37 einer Erdbohrmaschine. Das obere Ende der Spindel 37 hat ein Gewindeteil 38, das mit einem passenden Gewindeteil 39 am schwenkbaren Verbindungsstück zum Eingriff gebracht werden kann. Das Außenende des schwenk-3 shows an arrangement for the flow of liquid according to the prior art. A pivoting connector 36 enables a supply of drilling fluid to the rotating drive spindle 37 of an earth boring machine. The upper end of the spindle 37 has a threaded portion 38 with a matching threaded part 39 can be brought into engagement on the pivotable connector. The outer end of the swivel

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baren Verbindungsstückes 36 weist einen Gewindeanschluß 40 zur Verbindung mit einem vom Bohrflüssigeitsvorratsbehälter herangeführten Schlauch oder Rohr auf. Das schwenkbare Verbindungsstück 36 hat einen unteren Abschnitt 41, der sich mit der Antriebsspindel 37 dreht, und einen oberen Abschnitt 42, der ortsfest bleibt. Eine Anzahl von Kugellagern 43 mindern die Reibung zwischen dem drehenden unteren Abschnitt 41 und dem ortsfesten oberen Abschnitt 42. Die Kugellager 43 werden durch einen Zwischenabschnitt 44, der mit dem oberen Abschnitt 42 durch zusammen passende Gewinde 45 und durch Schrauben 46 verbunden ist, an ihrem Platz gehalten. Das schwenkbare Verbindungsstück 36 weist einen mittigen Durchgang 47 auf, der mit einem mittigen Durchgang in der Antriebsspindel 37 in Verbindung steht, so daß Bohrflüssigkeit vom Vorratsbehälter zum sich drehenden Bohrstrang fließen kann. In dem Raum P zwischen dem drehenden unteren Abschnitt 41 und dem ortsfesten oberen Abschnitt 42 sind im allgemeinen Dichtungspackungen unterschiedlicher Arten angeordnet. Diese Packungen werfen auf Grund ihrer schnellen Zerstörung, wozu sie neigen, wesentliche Probleme auf.ble connector 36 has a threaded connection 40 for connection to a hose or pipe brought up from the drilling fluid reservoir. The swivel Link 36 has a lower portion 41 which rotates with the drive screw 37 and an upper one Section 42, which remains stationary. A number of ball bearings 43 reduce the friction between the rotating lower one Section 41 and the stationary upper section 42. The ball bearings 43 are supported by an intermediate section 44, which is connected to the upper portion 42 by mating threads 45 and by screws 46, at their Held place. The pivotable connector 36 has a central passage 47, which is with a central Passage in the drive spindle 37 is in communication, so that drilling fluid can flow from the reservoir to the rotating drill string. In the space P between the rotating The lower section 41 and the stationary upper section 42 are generally different packing seals Species arranged. These packs, because of their rapid destruction, tend to throw up substantial ones Problems.

Die Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für den Erfindungsgegenstand. Die Antriebsspindel 49 einer Erdbohrmaschine ist im Bohrkopf 50 dieser Maschine, drehbar. Zwischen diesem und der Antriebsspindel 49 sind mehrere Lager 51 vorgesehen. Die Antriebsspindel 49 weist einen mittigen, durch diesen axial verlaufenden Durchgang 52 auf. Das obere Ende der Antriebsspindel hat zwei Rillen 53 und 54» in denen je ein O-Dichtungsring 55» 56 aufgenommen ist, die eine dynamische Flüssigkeitsdichtung zwischen der Antriebsspindel 49 und dem Bohrkopf 50 herstellen. Ein Durchgang 57 im Bohrkopf 50 fluchtet mit dem Durchgang 52 der Antriebsspindel. Auf dem Bohrkopf ist ein Verbindungsstück 58 durch Schrauben4 shows a second exemplary embodiment for the subject matter of the invention. The drive spindle 49 of an earth boring machine is in the drill head 50 of this machine, rotatable. Between this and the drive spindle 49 are several bearings 51 provided. The drive spindle 49 has a central, through this axially extending passage 52. The top The end of the drive spindle has two grooves 53 and 54 »in them an O-sealing ring 55 »56 is added, which is a dynamic Establish a liquid seal between the drive spindle 49 and the drill head 50. A passage 57 in the drill head 50 is aligned with the passage 52 of the drive spindle. A connector 58 is screwed onto the drill head

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60 befestigt, das einen mit dem Durchgang 57 im Bohrkopf 50 fluchtenden Durchgang 59 und an seinem äußeren Ende ein Gewindestück 61 hat. Die Ausbildung des Verbindungsstücks kann verschiedenartig sein; so kann z. B. im Durchgang 57 eine Gewindeverbindung oder eine Schneilöseverbindung angeordnet sein.60 attached, the one with the passage 57 in the drill head 50 aligned passage 59 and a threaded piece 61 at its outer end. The formation of the connector can be of various kinds; so can z. B. arranged in passage 57 a threaded connection or a snow release connection be.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist folgende: Von einem Vorratsbehälter wird Bohrflüssigkeit durchden mittigen Durchgang 59 des Verbindungsstücks 58, das wie eine Kappe auf dem Bohrkopf sitzt, und durch dieses hindurch in den Durchgang 57 des Bohrkopfes 50 geleitet, aus dem diese in den Durchgang 52 den Antriebsspindel 49 gelangt. Die O-Dichtungsringe 55» 56 verhindern ein Austreten der Bohrflüssigkeit aus den Durchgängen.The operation of this arrangement is as follows: drilling fluid is drawn from a reservoir through the central passage 59 of the connector 58, which is like a cap on the The drill head is seated and passed through it into the passage 57 of the drill head 50, from which it enters the passage 52 reaches the drive spindle 49. The O-rings 55 »56 prevent the drilling fluid from leaking out of the passages.

Die Pig. 5 zeigt ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel für den Erfindungsgegenstand. Die Antriebsspindel 62 einer Erdbohrmaschine ist in deren Bohrkopf 63 drehbar, wobei zwischen diesen beiden Teilen mehrere Lager 64 vorgesehen sind. Durch die Antriebsspindel 62 deren oberes Ende den Bohrkopf 63 überragt, zieht sich ein axialer, mittiger Durchgang 65· Über der Antriebsspindel 62 ist ein kappenartiges Verbindungsstück C angeordnet, das mit zwei innenliegenden Rillen 66, 67 versehen ist, in denen je ein O-Dichtungsring 68, 69*aufgenommen ist, die eine dynamische Flüssigkeitsabdichtung zwischen der Spindel 62 und dem Verbindungstück 0 herstellen. Wenn es notwendig werden sollte, die O-Dichtungsringe 68, 69 zu ersetzen, so kann das Verbindungs stück 0 in einfacher Weise von dem Bohrkopf 63 zur Entnahme der Dichtungsringe abgenommen werden. Neue O-Dichtungsringe werden dann in die Rillen 66, 67 eingesetzt, und anschliessend wird das Verbindungsstück G durch die Schrauben 70 am Bohrkopf 63 befestigt. Ein mittiger Durchgang 71' im Verbindungsstück G fluchtet mit dem Durchgang 65 in der Spindel 62. Das äußere Ende des Verbindungsstücks G ist mitThe Pig. 5 shows a further exemplary embodiment for the Subject matter of the invention. The drive spindle 62 of an earth boring machine is rotatable in its drill head 63, with between Several bearings 64 are provided for these two parts. An axial, central passage extends through the drive spindle 62, the upper end of which projects beyond the drill head 63 65 · A cap-like connecting piece C is arranged above the drive spindle 62, with two internal Grooves 66, 67 are provided, in each of which an O-sealing ring 68, 69 * is added, which is a dynamic liquid seal Establish between the spindle 62 and the connecting piece 0. If it should be necessary that To replace O-sealing rings 68, 69, the connection piece 0 can easily be removed from the drill head 63 the sealing rings are removed. New O-rings are then inserted into the grooves 66, 67, and then is the connector G by the screws 70 on Drill head 63 attached. A central passage 71 'in the connector G is aligned with the passage 65 in the spindle 62. The outer end of the connector G is with

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einem Gewindeanschluß 72 versehen.a threaded connection 72 is provided.

Bei dieser Anordnung wird Bohrflüssigkeit von einem Vorratsbehälter durch den Durchgang 71 im Verbindungsstück G in den mittigen Durchgang 65 der Antriebsspindel 62 geführt. Die Flüssigkeit wird dann durGh den Durchgang 65 dem vom Bohrkopf gedrehten Bohrgestängestrang zugeleitet. Die O-Dichtungsringe 68, 69 verhindern einen Plüssigkeitsaustriit zwischen der Antriebsspindel 62 und dem Verbindungsstück G.In this arrangement, drilling fluid is drawn from a reservoir through passage 71 in connector G guided into the central passage 65 of the drive spindle 62. The liquid then passes through passage 65 fed to the drill rod string rotated by the drill head. The O-sealing rings 68, 69 prevent fluid leakage between the drive spindle 62 and the connecting piece G.

— Patentansprüche-- patent claims-

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Claims

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9 Λ 19 Λ 1

DIPL. ING. WALTER MEISSNER DIPL. ING. HERBERT TISCHERDIPL. ING. WALTER MEISSNER DIPL. ING. HERBERT TISCHER

DIPL. ING. PETER E. MEISSNER . /IV MDNCHENDIPL. ING. PETER E. MEISSNER. / IV MDNCHEN

DIPL. ING. H.-JOACHIM PRESTINGDIPL. ING. H. JOACHIM PRESTING

BERLINBERLIN

1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), den 1 BERLIN 33 (GRUNEWALD), the

HERBERTSTRASSE 22HERBERTSTRASSE 22

MJ-72-5 gall 241

Patent claims:

1 · Arrangement for the passage of a drilling fluid from one Reservoir by an auger to a drill string, characterized by one on the auger (10) axially movably attached drill head (20,50,63) with a through this extending Passage (57) »through a drive spindle (26,49,62) rotatably held in the drill head (25,50,63) with a through this passage (27,52,65) and through one on the drill head (20,50,63) via its passage (57) attached, the drill string the drilling fluid connecting piece (24,58,0) feeding from the storage container through the passage of the drive spindle (27,52,65).

2. Arrangement according to claim 1, characterized by the drive spindle (26,49,62) enclosing seals preventing liquid flow (31,32,55j56,68,69).

3. Arrangement according to claim 2, characterized in that the seals contain at least one O-sealing ring.

4. Arrangement according to dnem of claims 1 to 3 »characterized in that that the connecting pieces (24,58, G) as one over the passage (57) of the drill head (20,50,63) arranged cap with an iaittigen passage (34,59ϊ7Ό

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are trained.

5. Arrangement according to. Claim 3 or 4, characterized in that that the O-sealing ring (31,32,55 »56,68,69) between the drive spindle (26,49,62) and the central passage (34,59,7Ό of the cap-like "connector (24-, 58, G) is arranged

6. Arrangement according to one of claims 3 to 5 »characterized in that that in the central passage C? 1) des Connection piece (G) is provided at least one an O-sealing ring (68,69) receiving groove (66,67).

7. Arrangement according to one of claims 3 to 5 »characterized in that that in the drive spindle (26,49) at least one O-sealing ring (31,32,55 »56) receiving Groove (29,30,53,54) is provided.

8. Arrangement according to one of claims 1 to 7 »characterized through the drill string to the drive spindle holding lanyards.

9. Arrangement for the flow of a drilling fluid from one Storage container through an earth boring machine to a drill rod string, characterized by a drill head (20,50,63) having a drive spindle (26,49,62) the earth boring machine (10), by a first, axially through the drive spindle (26,49,62) extending annular Passage (27,52,65) with an inlet and a fluid side connected to the drill string Outlet, through a cap-like connecting piece (24, 58, C) and through a second passage (34,59,71) running axially through the connecting piece with a

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tank on the liquid side connected inlet and one with the inlet of the passage (27,52,65) the drive spindle on the liquid side communicating outlet.

10. Arrangement according to claim 9, characterized by the drive spindle (26,49,62) enclosing seals preventing liquid flow.

11. The arrangement according to claim 10, characterized in that the seals contain at least one O-ring (31,32, 55,56,68,69).

12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the O-sealing ring (31,32,55,68,69) between the drive spindle (26.4-9.62) and the connecting piece (24, 58, G) is arranged.

13. Arrangement according to one of claims 9 to 12, characterized in that that in the connecting piece (C) at least one groove (66, 67) is attached.

14. Arrangement according to claim 9, characterized by a third, in the drill head (20,50,63) arranged annular passage i ^ 7) with a with the outlet of the passage (34,59,71) in the connecting piece (24,58, G ) inlet connected to the liquid side and an outlet connected to the inlet of the passage (27,52,65) in the drive spindle (26,49,62) liquid side »

15. Arrangement according to claim 14, characterized by between the drive spindle (26,62) and the cap-like yerbin

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Sealing piece (24,0) arranged seals (31,52).

16 · Arrangement according to claim 14 or 15, characterized by means of seals (55 »56) arranged between the drive spindle (49) and the drill head (50).

Patents !! *, ii

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