DE2530501C3 - Stoßdämpfer für Bohrgestänge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßdämpfer für die Benutzung in Bohrgestängen, und zwar insbesondere einen Stoßdämpfer, der die Schiagbeanspruchungen absorbieren kann, die bei Bohrarbeiten durch die axiale Bewegung des Bohrmeißels hervorgerufen werden.

Wenn ein Bohrmeißel auf dem Grund der Bohrung

»■Ί rotiert, bewegt er sich konstant stoßartig auf und nieder. Eine allgemein anerkannte Erklärung für diesen Vorgang wird darin gesehen, daß der mit drei Schneiden versehene Bohrmeißel auf der Sohle der Bohrung drei Erhebungen erzeugt und, wenn er sich über diese

in Erhebungen bewegt, bei jeweils einer Umdrehung dreimal axial bewegt wird.

Die Beschleunigung des Bohrmeißels von eier Sohle des Bohrloches hinweg bewirkt eine hohe axiale Belastung des Bohrgestänges. Insbesondere wird die

i'i Last durch das Gewicht des Bohrgestänges ausgeübt. Zum Beispiel kann der gesamte Strang 54 t wiegen, wobei dieses Gewicht zur Hälfte mit etwa 27 t von der Bohranlage aufgenommen wird. Die übrige Last von 27 t würde dann auf dem 3OhTnIeJfJ₁.! lasten. Wenn der

in belastete Bohrmeißel von der Sohle des Bohrloches hinweg etwa über eine Strecke von 12 —25 mm beschleunigt wird, so wird das im wesentlichen starre Bohrgestänge oberhalb des Bohrmeißels einer hohen Schlagbeanspruchiing ausgesetzt. Diese klingt sofort ab.

i", wenn der Bohrmeißel /u der Sohle des Bohrloches zurückkehrt. Zum Beispiel kann diese zyklische Belastung auf den Bohrstrang zwischen 0 und 50 t oder mehr von einem Augenblick zinn nächsten Augenblick schwanken. Das Bohrgestänge wird also nicht nur

,(i starken, sondern auch schnell wechselnden Schlagbeanspruchungen ausgesetzt.

Durch diese beträchtlichen zyklischen Schiagbeanspruchungen, denen das Bohrgestänge ausgesetzt ist. ergeben sich verschiedene schädliche Wirkungen. Zum

ν, Beispiel stellen diese Beanspruchungen e'nen wesentlichen Grund für die Abnutzung und das Versagen des Bohrstranges dar. Auch wird die Bohranlage beschädigt; bei besonders harten Borrbcdingungcn wird die gesamte Bohranlage starken Erschütterungen ausgc-

Wi setzt. Die einzige Möglichkeit, derartige Ersdiütlcrungen /ti verringern, besieht darin, die Drehgeschwindigkeit des Bohrmeißels und/oder das Gewicht auf den Bohrmeißel zu verringern. Dadurch wird jedoch die BnIirgeschwi.idigkeil herabgesetzt.

■ · In der Bohrindiistrie ist es daher bekannt, in den Bohrstrang oberhalb des Uohrkopfes ein Werkzeug einzusetzen, das als Vibrationsdämpfer oder Absorber fur die Schi.inbi'ansiinichiinnen bekannt ist. Dadurch

soll erreicht werden, daß der Bohrstrang von dem Bohrmeißel für diese starken Beanspruchungen isoliert wird.

Im allgemeinen enthält ein solcher Vibrationsdämpfer ein Innenrohr, das an seinem oberen Ende mit dem Bohrstrang verbunden ist, und ein Außenrohr, das an seinem unteren Ende mit dem Bohrmeißel verbunden ist oder mit den Schwerstangen, die sich direkt über dem Bohrmeißel befinden. Das Innenrohr ist dabei verschiebbar in dem Außenrohr gelagert oder mit diesem teleskopartig verbunden. Die beiden Rohre sind dabei über besondere Mittel wie z. B. Keile so miteinander verbunden, daß sie sich nicht gegeneinander verdrehen, jedoch axial gegeneinander verschieben können. Außerdem sind Mittel vorgesehen, die die Längsbewegung in Axialrichtung der Rohre begrenzen, so daß sie sich nicht voneinander entfernen können. Bei einem bekannten Werkzeug dieser Art ist ein Teil des Innenrohres in »einem Außendurchmesser so verringert, daß ein ringförmiger Zwischenraum, eine Kammer, zwischen dem innenrohr und dem Außenrohr gebildet wird. An jedem Ende dieses Zwischenraumes sind zwischen den beiden Rohren O-Ringdichtungen vorgesehen, die ein Eintreten der Bohrspülflüssigkeit in diesen Zwischenraum verhindern. Die Rohre enthalten an ihren entgegengesetzten Enden entsprechende Druckschullern. Diese Schultern erstrecken sich quer in den ringförmigen Zwischenraum, der sich zwischen dem oberen und unteren Ende befindet. Zwischen den Druckschultern befindet sich in dem genannten Zwischenraum ein deformierbares Element.

Wenn im Betrieb der Bohrmeißel nach oben beschleunigt wird, so wirkt die Druckschulter des Rohres auf die Unterkante des deformierbaren Elementes. Dieses Element ist an einer axialen Bew egung durch die Dmckschulter verhindert, die sich an ihrem oberen Ende befindet. Wenn die beiden Druckschultern gegeneinander gedrückt werden, so wird das Element verformt. Theoretisch soll das deformierbare Element die axialen Stoßlasten des Bohrmeißels absorbieren und eine Übertragung der Schlagbeanspruchung auf das Bohrgestänge verhindern. In der Praxis ist dieses meistens nicht der Fall, und zwar aus dem im folgenden diskutierten Grund.

Die bekannten Werkzeuge der beschriebenen Art können in drei Gruppen aufgeteilt werden.

Bei dem ersten Typ sind die O-Ringdichtungen an der Wand des Rohres jeweils an den beiden Enden der Kammer mit dem deformierbaren Element befestigt. Das hat zur Folge, daß der ;>uf das Werkzeug einwirkende hydrostatische Druck des Bohrloches das Rohr nach oben gegen das deform'crbarc Flcment drückt, und zwar mit einer Kraft, die gleich ist dem Druck multipliziert m.t der Differenz der Querschnitte der beiden Dichtungen. Um diese Vorlast zu behcrrichen, die bereits auftritt, wenn das Werkzeug sich vor dem eigentlichen Bohrvorgang schon in dem Bohrloch befindet, ist es bekannt, ein sogenanntes hartes deformierbares Element in der genannten Kammer vorzusehen, Unter einem harten Element ννίτςί dabei ein Kleinem verstanden, das eine l'edcrkonstante von mindestens 17 874 kg pro cm aufweist, üblicherweist aber in der Größenordnung von 26 HI I -44 bH^r> kg pro cm liegt.

Dabei beschreibt ^rlie I-cdcrkonstantc die Kraft, die erforderlich ist. um das Werk/eng um einen cm anzuheben. Bei diesen t.ekannten Werkzeugen knur sich das Werkzeug bei einer Last \on 4^r>4()Okg etwa 1,9 cm zusammendrücken, drückt sich aber bei der nächsten Erhöhung der Last um weitere 45 400 kg ur.i weniger als 0,6 cm zusammen. Das bedeutet, daß ein solches Werkzeug mit ansteigender Last außerordent-

> lieh hart und starr wird. Nach Berechnungen verliert das deformierbare Element bei tiefen Bohrungtn seine Fähigkeit zur Absorbierung von Schlagbeanspi uchungen, die es ursprünglich hatte, bevor noch das Werkzeug seine gesamte Tiefe erreicht hat, also noch bevor der

ίο eigentliche Bohrvorgang beginnt. Wenn z. B. ein Werkzeug in einer Tiefe von 3658 m arbeitet und eine wirksame Differenz in den Dichtungsflächen von 193 cm^; hat, würde die aufwärts wirkende Kraft auf das Rohr durch den hydrostatischen Druck etwa in der

ii Größenordnung von 136 200kg liegen. Unter diesen Umständen wäre das deformierbare Element im wesentlichen starr und unwirksam, da das Werkzeug bereits praktisch über seinen ganzen Hub zusammengedrückt ist. fls ist ersichtlich, daß ein Element, das an der

in Oberfläche noch verhältnismäßig ..eich ist. in der Arbeitstiefe aufgrund der besonders rohen aut das Werkzeug einwirkenden Vorlast außerordentlich hart wird.

Das Werkzeug vom zweiten Typ ist η der CA-PS

j-, 8 37 97Γ beschrieben. Bei diesem Werkzeug ist an der Unterkante der Kammer mit dem deformieibaren Element eine schwimmende Dichtung vorgesehen, um einen Druckausgleich zwischen dem Inneren dieser Kammer mit dem hydrostatischen DrucK am Grund der

in Bohrung zu ermöglichen. Dabei wird jedoch diese vorteilhafte Wirkung mit kompressiblen Metalldrahtelementen kombiniert, die bereits beim eigentlichen Bohrbeginn harte Elemente darstellen und während des Einsatzes sehr schnell verdichtet werden. Dadurch

r. entstehen praktisch undeformierbare Elemente, die geringe Fähigkeit zur Absorption von Schlagbeanspruchungen aufweisen. Dieses bekannte E'emer.i hai außerdem den Nachteil, daß es mit beiden tVärid^ri der Kammer in Berührung steht, wodurch ei:;e axiale

;i» Bewegung der teleskopartig ineinandergreifenden Wi_rkzeugteiie verhindert wird, weil nämlich das Element innerhalb der Kammer verdichtet wird.

Zu diesem Werkzeugtyp kann man ;iuch den Gegenstand der FR-PS 14 05 898 rechnen, bei dem zur

i". Stoßdämpfung zwischen Innenrohr und Außenrohr abwechselnd nachgiebige Elemente und feste, am Außen- bzw. Innenrohr anliegende Scheiben r,o angeordnet sind, daß eweils ein Teil der Elemente belastet und der restliche Teil zugleich entlastet wird

in und daß die Elemente der jeweiligen Gruppen einander praktisch parallel geschaltet sind. Dadurch ist dip Gesamtfeder ausgesprochen hart. Ähnliches gilt für die aus <\,κηι Drahtgewebe bestehenden Federelemente gemäß der US-PS 33 8J 126. die über die ganze Länge

r, der Gesamtfeder ii.ii den Wandungsteilen de' Rohre in Kontakt sind und so Kräfte übertragen können. Darüber hinaus würde das Drahtgewebe dieser bekannten Federelemente bei den auftretenden hohen Belastungen zu einer soliden Metallmasse zusammenge-

■ ii drückt werden, die keine Feuerwirkung mehr hätte.

Bei dem dritten Werkzeugtyp wird in der Kammer ein verhältnismäßig weiches Element vorgesehen, d. h. ein Element mit einer niedrigen Federkonsianie. Dabei sind außerdem MitlH vorgesehen, die einen Druckausgleich /wischen der Kammer und dem Bohrloch herstellen. Ein solches Werkzeug ist in der CA-PS H 2b ")29 beschrieben. Bei diesem Werkzeug is; ein gedichteter Abschnitt vorgesehen, der die eigentliche

Kummer bildet und über Tage mil einem kompressiblen Gas bei einem bestimmien Druck gefüllt uiril. Die Kummer win.; mil einem Arhi'itsöl gefüllt und trügt ein" Membran, die das Gas vuii dein Aibeilsöl nennt. Km Beutel oder eine Membran, die zum Bohrloch hm offen ist. erstreckt sich in den mit Öl gefüllten Abschnitt der kammer. Die Kammer ist an ihren beiden K ml en mit festen O-Ringdichtungen abgedichtet, Eine Ausdehnung ties Beutels mit der Bohrflüssigkeil set/l das Öl unter Druck und demzufolge auch das die Schlagbeunspruchungen absorbierende, konipressible Gas. jedoch andern sich der Druck und demzufolge die rederkonstante des Gaspolsters beträchtlich, wenn das Werkzeug bei verschiedenen Tiefen verwendet wird. Veröffentlichungen /eigen, daß bei einer Tiefe von 4876 m und einem Gewicht des Bohrkopfes von Jb J20 kg die Federkonstante einer solchen Anordnung e'.wa 25 023 k" ore em be'.rä··!, während bei einer Tiefe von 914 m bei demselben Gewicht die Federkonstantc etwa 10 724 kg pro cm beträgt. Demzufolge hai das Werkzeug bei einer größeren Tiefe ein hartes Element mit einer hohen Federkonstante, während es bei einer geringen Tiefe noch als relativ weich mit einer mittleren Federkonstante angesehen werden kann.

Eine Eigenart der meisten stoßabscrbierenden Elemente, bei denen durch die Stoßbeanspmchung das Material deformiert wird, besteht in einer proportional zur Last ansteigenden Federkonstante. Bei einer geringen Last auf das Federelement ist nämlich das Element sehr viel weicher als bei einer hohen Last. In Fig. 15 ist die Federkonstante für drei Elemente A, R und C dargestellt. Es is: ersichtlich, daß die Federkonstante der Elemente kontinuierlich mit wachsender Last auf die Elemente ansteigt. Die Federkonstante ist dargestellt durch die jeweilige Steigung der Kurve. Deshalb muß die Federkonstante als ein Durchschnittswert für eine bestimmte Wegstrecke, also Zusammendrückung der Feder angegeben werden. Die Federkonstante wird daher festgelegt als diejenige Last, die das Werkzeug um 2,54 cm zusammendrückt.

Das Element A kann als relativ hart bezeichnet werden, weil für den Federwcg von 2,54 cm annähernd eine Federkonstante von 53 fc>22 kg pro cm erforderlich ist. Wenn beim Betrieb des Ölbohrers in Arbeitstiefe das Element mit ca. 136 200 kg belastet ist, was durch den Punkt ν in F i g. 15 angedeutet ist. so ist ersichtlicherweise das Element in unerwünschter Weise außerordentlich hart. Die Fähigkeit zur Absorption von Stoßbeanspruchungen ist dann ziemlich gering.

Das Element Sin Fig. 15 kann als mittelmäßig hartes Element bezeichnet werden. Es hat eine Federkonstante von ca. 24 970 kg pro cm für die erste Wegstrecke von 2,54 cm. Wenn das Element in der Arbeitstiefe mit 136 200 kg belastet ist. was wiederum durch den Punkt χ dargestellt is;, so wird das Federelement wiederum sichtbar sehr hart. Das bedeutet, daß für eine weitere Verformung des Elementes eine extrem hohe Last «^forderlich wäre. Wenn das Element mit nur 13 620 kg vorgespannt wird, was dem Arbeitspunkt y in Fig. 15 entspricht, wäre das Element mittelmäßig weich mit einer Federkonstante von ca. 10 724 kg pro cm. Es könnte dann mit einer relativ geringen Last weiter verformt werden.

Das Element Cin Fig. 15 kann als weich bezeichnet werden mit einer Federkonsiante von ca. 26Si kg pro cm für die erste Wegstrecke von 2,54 cm. Im Arbeitspunkt χ in F i g. 1 5 wäre die Federkonstante sehr hoch, und das Element würde demzufolge sehr hart. Im Arbeilspnnkt \ würde das IJcnunl eine Federkonstarili von ei. i374 kg pro cm aufweisen.

Wie beschrieben, ist aK> > bei bekannten Ölbohrcn dtis /hi A bsi ii pt inn von SliiUbi-iinspi in-hiingeu dienend·, defonnierbare I lenient bereits so stark vorbelastet. d;i es schon außerordentlich hart und somit fur d ■ Absorption der beim Bohren auftretenden Sloßbel.istungen kaum noch wirksam ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesel Nachteil /u beseitigen und /u erreichen, dal) das zur Absorption der .Stoßbelastungen heim Bohren dienende defonnierbare Element auch beim Betrieb des ölboh rers nicht in unerwünschter Weise hart, sondern noch se weich i>:. daß es die gewünschte Absorption dei .Stoßbelastungen übernehmen kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch I beschriebene Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausführun

Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also in dci Kammer zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr in der sich das deformierbare Element befindet absichtlich mittels der Arbeitsflüssigk> it ein Druck erzeugt, der gleich dem Bohrlochsohlendruck ist. Die Kammer ist vorzugsweise an ihrem dem Bohrmeißel zugewandten Ende von einem Dichtungsring abge schlosse der sich axial frei bewegen kann, die Arbeitsflüssigkeit von der .Spülflüssigkeit trennt und djrch seine axiale Verschiebung den gewünschten Druckausgleich zwischen dem Druck in der Kammer und dem Bohrlochsohlendruck ermöglicht. Die starke Vorbelastung des deformierbaren Elementes, die /u dem unerwünscht harten deformierbaren Element führt wird dann vermieden. Beim Bohren ist dann das deformierbare Element in erwünschter Weise relativ weich und kann die gewünschte Absorption der stoßförmigen Beanspruchungen durch den Bohrmeißel übernehmen.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung gestattet das verwendete, deformierbare Element eine relativ weite teleskopartige Bewegung zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr. Das deformierbare Element hat eine kleine Federkonstante von weniger als 17 874 kg pro cm. Der gesamte Hub kann durch zusätzliche Mittel auf 2.54 — 3,81 cm begrenzt werden, wobei jedoch bei einer Last von 36 320 kg ein Hub von 5,1 cm gewährleistet sein sollte.

Das deformierbare Element besteht aus der Schichtung mehrerer einzelner ringförmiger Elemente und hat z. B. eine Gesamtlänge von 102 cm. Dadurch, daß d'.* das deformierbare Element bildenden Ringe die Rohrwandungen nicht berühren, wird eine Zerstörung in der Kontaktzone vermieden. Durch eine Berührung dieser Ringe mit den Oberflächen der Rohre würden sich außerdem die Kenndaten des Werkzeuges in unerwünschter Weise ändern. Die Ringe haben daher einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des Innenrohres und einen Außendurchmesser, der kleiner ist als der innendurchmesser des Außenrohres, so daß die Ringe die Wände der Rohre nicht berühren.

Durch die genaue, stramme Führung zwischen Innenrohr und Außenrohr wird eine gute Stabilität des gesamten Werkzeuges erreicht und eine Verbiegung des gesamten Bohrgestänges vermieden. Die strammen Lagerpunkte durch enge Passungen zwischen Innen- und Außenrohr sind vorzugsweise an drei Stellen vorgesehen, insbesondere unmittelbar oberhalb und

ιπΐιτΙι,ιΙΙ· des (his delormici Ku c I Iciirmi! it ',igenden Di in kriiiiiiK's. J. h. der genannten kammer. Bei der genannten siramnun I .agerung wird nur ein Spiel um c-iu ,1 "j 11) (KK) du /w is( heu ilen ()net'i lachen der K' 'lire ungesehen und zusätzlich ein harter I lastomerring im eine der ()berflachen eingebaut. Dadurch werden seitlich. Ik¹UCJiUiIfJ(¹M /wischen den teleskoparlig \ersi hiehkiren Teilen an den l.agerpunkicn !nützlichst gently gehalten. Diese strammen Lagerungen /iir I 'holuing der Stabilität sind nut Durehfluiiil !Hingen zum Diirchfliil.1 der Arbeitsflüssigkeit versehen. Die zur Stabilisierung dienenden Ringe können mich aus amlcem Material hergestellt werden, wie /. II. Phosphin bmn/e oder Fk'rvlliumkupfer.

Die Erfindung uird im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbcispiel erliiutert. Darm /eigen

dr

Asialrifh

cheii sind mn DurchHuhOlfnungcn verseilen '.lurch du hindurch die Arbeitsllussigkcil von einer Kammer in du ,iiulere Hießen kann. Da-. Innenrolii und das Außenrohi sind jeweils am Ende der Kammer durch l'lüssi kens dichte Dichtmittel gegeneinander abgedichtet. 1 i.ibei is an einem Lnde leweils ein bewegbares Dichtungsele ment vorgesehen, um einen Lintntt der Spülflüssigkei in das Kamniersvstem /u verhindern und die Arbeits flüssigkeit darin vorzuspannen, um einen Druckaus gleich mit dem hydrostatischen Druck an der Bohrloch sohle /u gewährleisten.

(•"ig. 1 zeigt ein Außenrohr 10 sowie ein Innenivhr 12 Das Innenrohr 12 befindet sich innerhalb des Außenroh res 10 und ist in diesem axial verschiebbar.

Der obere Abschnitt 1.3 des Innenrohres 12 ist mi einer vorspringenden, also männlichen Verzahnung versehen und enthält ein Innengewinde 14 /ui

ng aneinander gcrcihi; Schnitte einer Ausführung des Diimpfers gemäß der Erfindung in unbelasteter, d. h. ausgezogener Arbeitsstellung.

l-'ig. 2a. b. c entsprechend in Axialriehtung aneinander gereihte Schnitte ähnlich Γ i g. 1 des Diimpfers in komprimierter, d. h. belasteter Arbeitsstellung.

I'ig. ja einen Längsschnitt des unteren Werk/eng teils einer anderen Ausführung des Diimpfers in unbelasteter Arbeitsstellung.

I i g. 3b eine Ansicht der Ausführung von ja in belasteter Arbeitsstellung.

I" ig. 'a einen Längsschnitt des unteren Werkzeugteils einer anderen Ausführung in unbelasteter Stellung des Dämpfers.

Γ i g. 4b einen Längsschnitt der Ausführung von Γ i g. 4a in unbelasteter Arbeitsstellung.

I ι g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 55 der Γ i g. 2a.

F" i g. 6 einen Querschnitt entlang der Linie bb der Γ i g. 2b.

F-ι g. 7 einen Querschnitt entlang der Linie 77 der F i g. 2b.

F i g. 8 einen Querschnitt entlang der Linie 88 der F ι g. 2c.

F-" ig. 9 eine Draufsicht eines koniprimierbaren Elementes.

Fig 10 einen Querschnitt entlang der Linie 10-10 der F i g. 9.

Fig. 11 eine Draufsicht einer anderen Ausführung des komprimierbaren Elementes.

Fig. 12 einen Querschnitt entlang der Linie 12-12 der F i g. 11.

Fig. 13 eine Draufsicht einer anderen Ausführung des komprimierbaren Elementes.

Fig. 14 einen Querschnitt entlang der Linie 14-14 der Fi g. 13 und

Fig. 15 die Federkennlinien von weichen, mittelmäßig gedämpften und harten deformierbaren Elementen.

Gemäß der Erfindung enthält der Stoßdämpfer für den Bohrstrang ein teleskopartig verschiebbares Innenrohr und Außenrohr, zwischen denen ein deformierbares Element vorgesehen ist. Das deformierbare Element dient dabei als Stoßabsorptionsmittel mit geringer Federkonstante. Das Außenrohr und das Innenrohr bilden eine Vielzahl untereinander verbundener Kammern oder Zwischenräume, die mit einer relativ inkornpressiblen Flüssigkeit gefüiit sind. Die Kammern sind durch eng anliegende Lager voneinander getrennt, um eine axiale Stabilität zwischen dem Innenrohr und dem Außenrohr zu gewährleisten. Die Lageroberflä-Hill ÜCil

i'ii üiii'gOSiciitOii ijoiit sil ailg

Unter dem Innengewinde 14 befindet sich ein Abschnit 16 mit geringerem Durchmesser, und unterhalb diese¹ Abschnittes ist über eine bestimmte Länge eiiu vorspringende, also männliche Keilverzahnung If vorgesehen, die in die Oberfläche des Innenrohres 12 eingearbeitet ist. Die Keilverzahnung 18 ist an der Oberfläche verchromt und mit engen Toleranzen gearbeitet. Unter der Keilverzahnung 18 isi ein Abschnitt 20 mit geringerem Durchmesser, engen Toleranzen und einer verchromten Oberfläche vorgesehen, in dessen Oberflächen Nuten 22 eingearbeitet sind Diese Nuten erstrecken sich in Richtung der jeueiligen Grundflächen der männlichen Keilverzahnung. Die Nuten 22 sind geradlinig und parallel zueinander, wenngleich auch andere Ausbildungen benutzt werden können. Am unteren Ende des die Keilverzahnung tragenden Teiles 13 befindet sich eine Zapfenverbindung 24. Im Zentrum des Teiles 13 ist eine zentrale Bohrung 25 vorgesehen. Diese dient dazu, die Spülflüssigkeit durch das Werkzeug hindurch zum nicht dargestellten Bohrmeißel hirdurchtrcten zu lassen.
Das nächste nach unten folgende Teil des Innenrohres

12 ist ein Dichtungsrohr 26. dessen oberes Ende mit einer Gewinde-Muffenverbindung 28 mit der Zapfenverbindung 24 des die Keilverzahnung tragenden Teiles

13 verbunden ist. Das Dichtungsrohr 26 hat einen Abschnitt 32 mit verringertem Durchmesser unterhalb der Muffenverbindung 28. wodurch eine Druckschulter 27 gebildet wird. Die Muffenverbindung 28 ist mit einem O-Ring 30 versehen, der eine Abdichtung mit der Zapfenverbindung des die Keilverzahnung tragenden Teiles 13 bewirkt. Die Muffenverbindung 28 ist von dem Außenrohr 10 durch einen ringförmigen Durchflußraum 31 getrennt. Die Druckschulter 27 ist mit radial verlaufenden Nuten 110 versehen, deren Zweck später noch erläutert wird.

Der Abschnitt 32 mit dem verringerten Durchmesser des Dichtungsrohres 26 trägt an seinem unteren Ende ein Gewinde 34. das eine Mutter 36 aufnimmt. Der Durchmesser des Abschnittes 32 ist so gewählt, daß er durch eine Vielzahl von deformierbaren Ringen 38 hindurchführbar ist. die das beschriebene deformierbare Element bilden. Die Oberfläche des Abschnittes 32 ist außerdem mit gerade verlaufenden Nuten 37 versehen, deren Zweck später erläutert wird. Der Abschnitt 32 enthält außerdem eine zentrale Bohrung 33, die mit der Bohrung 25 in Verbindung steht und dazu dient, das Bohrspülmittel zu dem Bohrmeißel zu führen.

Das Außenrohr 10 enthält an seinem oberen Ende eine Dichturcgsmuffe 42 mit einer axialen Bohrung oder

l.agerfläche 44. die den Abschnitt 16 dc¹- die Keilverzahnung trügenden Teiles I? eng iirnfal.lt. wobei eine Toleranz '.on ungefähr 0.005 cm vorgesehen ist. Die innere Oberfläche, der Kugelfläche 44 lsi mit vier umlaufenden Nuten 45 versehen, in die Flüssigkeitsdiehtungen 45,7 iinu harte Stahilisaiorringc 45/' eingesetzt %ind. Die Dichtungsmuffc 42 bewirkt eine flüssigkeitsdiehte Abdieh!ung mit dem Abschnitt 16 des die Keilverzahming tragenden leiles und stabilisiert außerdem das Außenrohr 10 arl dem Inneiirohr 12. Aiil.ierdem ist noch ein Absireifring 45c'vorgesehen. Der Abschnitt 16 ruht mit einer engen Passung in den .Stabilisatorringen 45/λ Das unlere linde der Dichtlings muffe 42 trägt eine Zapfenverbindung 46. (lic in eine Muffenverbindung 48 am oberen linde des die weibliche Keilverzahniing tragenden Aul.ienrohrcs 10 im Abschnitt 50 eingeschraubt ist. Kin O-Ring 52 dichtet diese .Schraubverbindung ab. Der die weibliche Verzahnung tragende Abschnitt 50 enthält eine innere Bohrung 54. in deren Oberfläche weibliche Nuten 5h eingeschnitten sind. Die Nuten 56 sind so bemessen, daß sie mit der männlichen Keilverzahnung 18 des Teiles Π zusammenpassen.

Gemäß l^: i g. 5 sind die weiblichen Nuten 5d mit einem Stahlkcrn 56,·/ versehen, auf den ein synthetischer Überzug 58 aufgebracht ist. der eine große Verschleißfestigkeit und Abriebfestigkeit und außerdem eine Dämpfungswirkung für den Torsionseingriff der feile bildet. Kin geeigneter Überzug 58 wird z. IJ. gebildet aus einer mit Molybdändisulfid gefüllten Urethankomposition mit einer Shore-D-I lärte von elwa 50. Dieses Material wird in einer 0,64 cm dicken Lage 60 auf die antreibenden Kanten der Vorsprünge der Keilverzahniing aufgebracht. Kine Schicht 62 von etwa 0.J2 cm Dicke wird auf die rückläufigen, also ablaufenden Kanten gemäß F ι g. 5 aufgebracht.

Das untere Knde des Aiißenrohres 10 ist im Abschnitt 50 mit einer Zapfenverbindung 64 versehen, die zur sicheren Abdichtung einen O-Ring 65 trägt. Das untere linde 66 der Bohrung 54 enthüll einen verringerten Durchmesser, der eine Schulter 68 bildet. Dadurch wird

untere Knde oder die entsprechender. Lagerflächen des die männliche Keilverzahnung tragenden Teiles 13 fest in sich aufnimmt. In der Bohrung des Teiles 66 sind einige Stabilisatorringe 67 vorgesehen, die eine Stabilisierung zwischen Innenrohr und Außenrohr bewirken.

Die Zapfenverbindung 64 des Abschnittes 50 des Aiißenrohres 10 ist über eine Muffenverbindung 70 am oberen Knde mit dem Abschnitt 72 des Aiißenrohres 10 verschraubt, die das deformierbare Klement trägt. In dem Abschnitt 72 des Außenrohres 10 ist eine innere Bohrung 74 vorgesehen. Die Bohrung 74 erstreckt sich nahezu bis zum unteren Knde des Abschnittes 72. wo eine Bohrung 76 mit verringertem Durchmesser vorgesehen ist. um eine Gegendruckschulter 77 zu bilden. Die Bohrung 76 ist so bemessen, daß sie das untere Knde des Abschnittes 32 des Dichtungsrohrcs in stabilisierter Lage an der Lagerfläche 76a aufnimmt. Stabilisatorringe 78 sind in Nuten angeordnet, die in die Wandung des Außenrohres 10 im Bereich des Abschnittes 72 eingeschnitten sind, um einen flüssigkeitsdichten und festen Sitz zwischen Außenrohr und Innenrohr zu gewährleisten.

Das untere Knde des Abschnittes 72 des Auße.irohres 10 endet in einer Zapfenverbindung 80, die in eine Muffenverbindung 82 am oberen Knde des Druckrohres 84 eingreift. Ki ■ O-King 86 ist in tier Zapfenverbindung 80 vorgesehen, um die Gewindedichtung einwandfrei abzudichten.

Das Druckrohr 84 isl mil einer verchromten axialen Bohrung 88 versehen, deren Durchmesser größer ist als der des unteren Kndcs des Dichtlingsrohres 26. Kine Ringdichtung 90 ist mit O-Ringen 92 und 94 versehen, die eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der Oberfläche der Rohn,ng 88 ties Druckrohres 84 und der äu;.leren Oberfläche ties im Durchmesser verringerten leiles .32 des Dichtungsrohres 26 gewährleisten. Der Ring 90 wird an dem Dichtlingsrohr 26 durch die Mutter 36 gehalten. Das untere Knde des Druckrohres 84 ist mil einer Zapfciivi-ibindung 96 versehen, die zum Ankuppein des Werkzeuges an das untere Knde des Bohrstranges dient. Die Bohrung 88 hai am unteren Finde des Druckrohres 84 einen Abschnitt 98 mii verringertem Durchmesser, dessen Zweck später noch erläutert wird.

In tier Wandung des Abschnitt.■>. 72. der das deformierbare Klement enthält, ist eine Bohrung 97 vorgesehen. Die Bohrung 97 ist mit einem Stöpsel 99 verschlossen. Dieser kann entfernt werden, um eine hydraulische Flüssigkeit oder ähnliches in das Innere des Werkzeuges einzufüllen, wie später näher erläutert wird. Kine ähnliche Bohrung 101 und ein Stöpsel 103 sind in dem oberen Knde der weiblichen Keilverzah nung des Aiißenrohres im Abschnitt 50 vorgesehen.

Gemäß K i g. 5 verläuft jeweils in jeder zweiten Keilnut eine Nut 22. die auch in F i g. b ersichtlich ist. F" ig. 6 zeigt außerdem Öldurchflußöffnungen 108. die siel" durch tlie Zapfenverbindung 64 der weiblichen Keilverzahniing erstrecken. In F i g. 7 sind Nuten 110 tiargestellt, die sich durch die Driickschulter tier Muffenverbindung des Dichtungsrohres 26 erstrecken. Ks ist ersichtlich, daß die Ringe 45;) zwischen dem Abschnitt 16 und der Dichtungsmuffe 42 ein .Stabilisatorpaar bilden. Die Stabilisatorringe 67 zwischen dem Abschnitt 50 des mit tier Keilverzahnung versehenen Auücnrohres und dem Abschnitt 13 der männlichen Keilverzahnung bilden ein weiteres Stabilisatorpaar. Diu οι.ιυϋΐΛ,ιιοι ι iiigL· 78/wischen dem adsciiuik /^t des unteren (indes des Aiißenrohres und dem Dichtungsrohr 26 bilden eine dritte .Stabilisierungszone, während der Ring 90 noch einen weiteren Stabilisator zwischen dem Druckrohr 84 und dem unteren Knde des Dichtungsrohrcs 26 bildet. Diese Stabilisierungsmittel wirken derart, daß sie das Außenrohr 10 und tlas Innenrohr 12 seitlich miteinander verbinden und auf diese Weise das Werkzeug versteifen.

Zwischen der äußeren Oberfläche des Innenrohres 12 und der inneren Oberfläche des Außenrohres 10 ist ein ringförmiger Zwischenraum 107a gebildet. Die Enden dieses Zwischenraumes 107a sind durch Flüssigke.tsdichtungen 45a und die O-Ringe 92 und 94 abgeschlossen. Die Stabilisatorringe 67 und 78 unterteilen den Zwischenraum 107;) in eine die Keilverzahniing tragende Kammer 10/. in eine die deformierbaren Kiemente tragende Kammer 109 und eine Kammer 111. die die bewegliche Dichtung 90 enthält. Der Zwischenraum 107a enthält die deformierbaren Ringe 38 und die Arbeitsflüssigkeit. Die Flüssigkeit kann sich zwischen den Kammern 107 und 109 über die Nuten 22, Öldurchflußöffnungen 108 und den Durchflußraum 31 rrei bewegen. Außerdem kann sie zwischen den Kammern 109 und 111 über den Durchilußraum 31 sowie die Nuten 110 und 37 fließen.

F i g. 9 und 10 zeigen in Draufsicht und im Schnitt eine

mögliche Ausführungsform der tkformierbaren Ringe !8. Der de!\>rmicrbare King 38 getrau I·" i g. 4. 10 einhält einen abgesetzten Metallring 100. der ein paar hochstehende, umlaufende Stege 102 und 104 ,anweist. I )icse bilden /wischen sich eine ringförmige Vertiefung 112. Ein elastischer King 114, dessen Dicke großer ist als die nach oben gerichtete Abmessung der Stege 102 und 104. ist in tier Vertiefung 112 angeordnet. Der elastische Ring 114 verformt sich unter Druck, nimmt aber elastisch wieder seine ursprüngliche Eorm ein. wenn der in Druck nachlaßt.

Der deformierbare Ring gemäß den I'ig. II, 12 enthält einen flachen Mctallring 116. auf den durch geeignete Mittel ein elastischer Ring 118 aufgesetzt ist. der einen trapezförmigen Querschnitt aufweist, dessen r> größere Kontaktflache mit dem Metallring 116 verbunden ist.

Die deformierbaren Srgmrnif· in Γ ig Ii. !4 enthalten Metallririje 120, 121, von denen jeder jeweils eine äußere Ripp :. 122 und eine innere Rippe 126 aufweist. :n Diese bilden jeweils ringförmige Aussparungen IJO und 132. Min Elastomerring 134 ist jeweils in einer Aussparung vorgesehen und zwischen zwei aufeinanderliegender! Ringen eingefaßt. Die Seitenflächen der Elastomerringe 134 haben eine konkave |·οιτ.ι. wodurch :~. ein einwandfreier Sitz, zwischen den Aussparungen der Ringe gewährleistet wird.

ledes deformierbarc Kiemen· ist so ausgebildet, daß die Auslenkung des Werkzeuges bei geringer Belastung größer ist als bei hoher Belastung. Die Kennlinien der > <' deformierbaren Elemente liegen vorzugsweise innerhalb des in F-" i g. 15 dargestellten Bereiches.

Für das defonnierbare f-'lcment können auch andere Elastomere verwendet werden. wie (iumnii. Silikongummi. Neopren oder Urethan. Ebenso kann ein harter nicht metallischer Ring an Stelle der Metallringe verwendet werden oder auch ein einzelner del'ormierbarer Körper an Stelle der Schichtung um abwechselnden Metallelementen und Elaslomerelementen.

['ig. Ib läßt erkennen, daß die Schulter der ■"· Muffenverbindung 28 am Innenrohr 12 die Schulter der /.aplenverbindung 64 des Außenrohres 10 berührt, so daß die leleskopartige Bewegung zwischen Innenrohr 12 und Außenrohr 10 begrenzt ist und diese beulen Rohre nicht auseinander gezogen werden können. ^l ■

Beim Einsatz des Dämpfers isl die Zapfenverbindung % des Druckrohres 84 in den Bohrmeißel eingeschraubt, wobei das Innengewinde 14 des Αΐτ-chtiitis 16 in die Sehwerslangen oder Stabilisatoren am Ende des Bohrstranges eingeschraubt ist. Das Werkzeug ist für "> < Arbeitsbedingungen entworfen, wie sie in der Bohrir.dustrie üblich sind, und /war für flache oder tiefe Bohrungen und rauh.:« oder vibrationsfreies Bohren. Beispielsweise arbeitet das Werkzeug, wenn der Dämpfer direkt oberhalb des Bohrmeißels in einem "'" tiefen Bohrloch bei rauhen Bohrbedingungen eingesetzt wird, unter folgenden Bedingungen:

Hydrostatischer Kopfdnick = 700 kg.'cnv

Druckabfall am Bohrwerkzeug = 70 kg/cm^:

Last auf den Bohrmeißel = 24 970 kg ^oi

G jsamies Stranggewicht = 47 670 kg

Axiale Meißelbewegung = ±1.27 cm

Drehzahl = 60 Umdre

hungen
pro Minute. '

Das Werkzeug wird am Bohrstrang in voll ausgezogener Position in das Bohrloch herabgelassen, bis dei Bohrmeißel die Floh lochsohle erreicht. Der Innendruck in dem Zwischenraim IO7,i ist dabei gleich dem Dm.-k an ovr Bohrlochsohle von 700 _; ,· cm-\ der durch iiie Sank der Spülfiüssigkeu innerhalb des Bohrloches verursacht wird. Dabei wird durch den HnhHochsohlentlruck die freibewegliche Ringdichtung 90 aufwärt'.hewcgt. Anschließend wird von oben Druck auf den Meißel ausgeübt, wodurch das Werkzeug belastet wird. Die Ringe 38 werden dabei durch die Dn,. kschultern 27, 77 deformiert, ei., sich Innenrohr 12 und Aulienrohr K) teleskop.irtig ineinanderschieben. Nach Anschalten tier Spülungspumpe tier Bohranlage steigt der Innendruck des Bohrstranges im Werkzeug um ca. 70 kg cm-'. Went: dieses erreicht ist. verringert sich diese Belastung tk Ringe 38 durch den erhöhter, Innendruck entsprechend dem Pumpendruck, tier auf die Querschnittflache des Dichtungsrohres 26 und ties Abschnittes Π einwirkt. Dieser Druck verv.:cht. t!;ir. Werkzeug wieder auscm.intler zu pumpen. Bei einem tspischen Ein.sat/fall mit einer !•"lache von 193.bein-' beträgt these Pumpkraft annähernd 13 620 kg für die oben beschriebenen Bedingun gen. Datkirch wird die Last auf die Elemente von 24 ^J7') auf I I 3:50 kg verringert, obwohl der Bohrmeißel immer noch mi: 24 470 kg belastet ist.

Anschließend wird tier Bohrstrang in Rotationsbewegung versetzt. Durch diese Rotationsbewegung bewegt sich der Bohrmeißel senkrecht mit einer Amplitude ν ■ etwa ±1.27 cm um einen Mittelpunkt mit eiii.r (•'rec|iienz von 3 Hz. wobei tier deformierbare S'apel 40 mit dieser l^;requen/ um etwa 3.81 cm komprimiert und ausgedehnt wird, bezogen auf eine (iesamtbewegung von 2.34cm. Insbesondere werden die Ringe 114 deformiert und drücken die Arbeitsllüssigkci! durch die Nuten 37 des Dichtungsrohres in den Abschnitt i2 mn verringertem Durchmesser des Dichtungsrohres und in tlie Kammer 111. w odurch sich die Dichtung 90 abvv ans bewegt. Da die Eederkoiistante des l'.ler.ientes bei dieser Belastung vorzugsweise ca. 3174 kg η ro cm betragt, ändert sich die l.asi auf den Stapel 40 /wischen 6810 und 15 890 kg. Das Ergennis ist. dal.¹ die Belastung ties Bohrmeißels sich /wischen 20 430 und 2° ϊ'ι> kir ändert. Wenn das Werkzeug komprimiert und *\panüiert wird, wird das Arbei'.soi zwischen der, Druckkammern hin- und hergepumpt und verzehrt demzufolge Energie.

Der Vibrationsdämpfer nach der Erfindung i-; so ausgebildet, daß folgendes erreicht u irj.

ι. Is wird ein Druckausgleich /wische'¹ Jen" R.ku" der deformierbaren Elemente und Jen? hvdiv.iatisehen Bohrlochsohlendruck errcitl·,;. um Ja* Problem der Vorbelastung, wie eingargs ?c^"iben. zu beseitigen

2. Es wird eine gedichiete Differenzfiacne vorgeseh d ß f J Wk kd

hen

,.^,i. derart daß der aiii Jas Werkzeug wirkende Pumpendruck so wirk;, daß l-nenrohr ::rJ Außenrohr auseinander gopump; v\ erden, wodurch der größte -\nieil Jer Werkzeughubes zur Absorption von axialen Lasten des Bohrmeißels zur Verfugung sieht.

3. Es w ird ein vv eicher. acU >rr:iierbarcr i-.lementen<·;.!- pel vorgesehen, mit einer solchen, Federkonstante. daß das Werkzeug bei einer Belastung von. 36 320 kg sich wenigstens um 5.08 cm 'neinander verschiebt, und nicht mehr als 5.08 cm bei einer Belastung von 4540kg. Dadurch wird vorteiihafterweise erreicht, daß der größte Teil der zyklischen Belastungen durch die Bcwesuns Jes

Bohrmeißels von dem Werkzeug aufgenommen wird.

4. Es wird eine gute Stabilisierung des gesamten Werkzeuges erreicht, so daß minimale Abweichungen vom gewünschten Bohrloch auftre;en.

5. Es sind defo.mierbare Elemente vorgesehen, die einen hinreichenden Abstand von den Wandungen des Raumes haben, in den sie eingebaut sind. Dadurch wird eine Deformation der Urethannnge ohne Berührung der Wandungen ermöglicht.

6. Es wird eine Dämpfung der teleskopartigen Bewegung der Teiie ineinander dadurch vorgesehen, daß das Arbeitsöl beim Vor- und Rückwärtsfließen durch die flüssigkeitsdichten Lagerzonen über Nuten mit verengtem Querschnitt fließen muß. die nur einen begrenzten Querschnitt aufw"H^cen.

7. Es ist eine verbesserte Keilverzahnung vorgesehen, die die Arbeitsbedingungen für einen relativ langen Werkzeu.ghub und hohe Frequenzen in der Verschiebung des Werkzeuges ermöglichen.

F i g. 3a. 3b /eigen eine andere Ausführung, bei cer die unteren Enden des Dichtungsrohres 26 und des Druckrohres f$4 anders ausgebildet sind. Die Bohrung 88 des Druckrohres 84 geht in eine Bohrung 140 über. Diese hat einen solchen Durchmesser, daß sie den Abschnitt 32 mit dem verringerten Durchmesser des D jhtungsrohres 26 in enger Passung aufnehmen kann. Am oberen Ende der Bohrung 140 ist ein Paar von Dichtungen 142 vorgesehen. In den Seitenwänden des Druckrohres f(4 sind eine oder mehrere öffnungen 144 vorgesehen, die den umgebenden Außenraum mit dem unteren Ende der Bohrung 88 verbinden. Das Gewinde 34 und die Mutter am unteren Ende des Dichtungsrohres 26 sind weggelassen. Der Abschnitt 32 ist mit einer Verlängerung 145 versehen, die in die Bohrung 140 hineinreicht und durch Dichtungen 142 im unbelasteten Zustand abgedichtet ist. F i g. 3b zeigt den Dämpfer in der belasteten Stellung. In dieser Stellung ist der Ring 90 dem Bohrlochdruck ausgesetzt und nicht dem Innendruck des Bohrstranges. Das Ergebnis ist. daß die Flüssigkeit in der inneren Kammer des Dämpfers in der Höhe des Bohrlochdruckes gehalten wird, so daß sich der Druckabfall oberhalb des Meißels nur auf den Querschnitt der Verlängerung 145 des Dichtungsrohres auswirkt. Demzufolge ist die Kraft, die den Stoßdämpfer auseinanderpumpt, gegenüber der Anordnung gemäß Fig. 1. 2 beträchtlich verringert, wobei jedoch der beschriebene Druckausgleich erhalten bleibt. Fine solche Anordnung ist besonders nützlich bei Werkzeugen mit großem Durchmesser, die bei flachet Bohrungen eingesetzt werden, wo die Kraft auf det Meißel nicht wesentlich größer ist als die Kraft, die durch den Dilferentialdruck auf die Druckringflächi verursacht wird.

F i g. 4a, b zeigen eine Ausführung ohne Ringdichtung 90 und Nuten 37. die keinen inneren und äußerer Druckausgleich ermöglicht. Bei einer solchen Werk zpugausführung wird der Dämpfer niciit völlig mit ö

ίο gefüllt und ist besonders nützlich in flachen Bohrunger mit großem Durchmesser. Eine zusätzliche Stabilisierung wird durch Stabilisatorringe 78 oberhalb unc unterhalb der Dichtungen 79 erreicht.

In Fig. 1. 2 bewirkt die Ringdichtung 90 der Ausgleich des Flüssigkeitsdruckes zwischen der innerer Kammer mit dem Spülungsdruck. Es wurde auch gezeigt, daß der Differentialdruck des Bohrmeißels gegen die frei bewegliche Ringdichtung 90 und da.· Innenteil wirkt, um den Stoßdämpfer in die ausgezogene Stellung zu pumpen mit einer Kraft, die gleich ist diesem Differenzdruck multipliziert mit der Fläche, die durch den Außendurchmesser der Druckmenge umschrieben wird.

In der Praxis kann es vorkommen, daß der Wert der

r> durch den Außendurchmesser des Druckringes umschlossenen Fläche multipliziert mit dem Ditferenzdruck die Last überschreitet, mit der der Bohrmeißel belastet wird. In diesem Fall würde der Dämpfer in der offen gepumpten Stellung verbleiben und nicht die

i" beabsichtigte Funktion ausüben. In diesem Fall darf sich die Ringdichtung 90 nicht frei bewegen. Dies wird erreicht durch die Anordnung eines Elastomerringes K€. der gestrichelt eingezeichnet ist zwischen der Ringdichtung 90 und der Zapfenverbindung 80 des

3Ί Abschnittes 72. Zusätzlich wird der Dämpfer teilweise mit Öl aufgefüllt. Auf diese Weise drückt der hydrostatische Druck die Ringdichtung gegen den Elastomerring 146. während sich das Dichtungsrohr axial durch die O-Ringe 92 bewegt. So findet kein

■ίο Druckausgleich im Ringraum des Dämpfers statt, wodurch infolge des hydrostatischen Druckes der Dämpfer in die geschlossene Stellung gepumpt wird. Der Druckabfall entlang des Bohrmeißels w irkt jedoch auf die Fläche des Abschnittes 32 und versucht, das

Ί5 Werkzeug offenzupumpcn. Deshalb kann gemäß einer Ausführung der Erfindung der beschriebene Dämpfer für eine Benutzung in flachen Bohrlöchern abgeändert werden, und zwar durch nachträgliches Einzigen des Elnstomerringes 146 und nicht vollständiges Auffüllen

"in der inneren Druckkammer.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. StoUdämpfer für Bohrgestänge zum Tiefbohren mit einer Spülflüssigkeit, aus einem Innen- und einem Außenrohr, die teleskopartig und drehfest miteinander verbunden sowie an jedem Ende mit einem Anschluß an das Bohrgestänge bzw. einen Bohrmeißel versehen sind, Einrichtungen zur Begrenzung der Axialverschiebung aufweisen und zwischen sich eine Kammer einschließen, in der im wesentlichen über deren gesamte Länge ein Stapel mit einzelnen, federnd nachgiebigen, deformierbaren Elementen aus Festkörpern angeordnet ist, der durch eine vom Außen- und eine vom Innenrohr getragene Einrichtung komprimierbar ist, welche gegen die Enden des Stapels andrückbar sind, wobei die Kammer mit einer Arbeitsflüssigkeit gefüllt sowie zwischen Außen- und Innenrohr an einem Ende mit iUssigkeitsdichten festen Abdichtungen gegen die Spüifiüssigkeit und am anderen Ende mit einer flüssigkeitsdichten beweglichen Abdichtung gegen die Spülflüssigkeit und zum Druckausgleich zwischen der Arbeitsflüssigkeit in der Kammer und dein Bohrlochdruck versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die ieformierbaren Elemente (38) mit Abstand von der Wand der Kammer (109) angeordnet sind und der Stapel (40) eine Federkonaiante von weniger als 17 858 kg pro Zentimeter aufweist.

2. Stoßd;: npfer nach Anspruch 1, dadjrch gekennzeichnet, daß am Außenrohr (10) in Längsrichtung des Rohres (10) voneinander getrennte erste und zweite Lagerflächen (44, 68.7,/ vorgesehen sind, die mit entsprechenden Lagerflächen des Innenrohres (12) erste und zweite Radiallager enger Passung bilden, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Lager im Außenrohr (10) und im Innenrohr (12) eine axiale Keilverzahnung (18) mit Nuten (56) vorgesehen ist. daß die Kammer (109) für den Stapel (40) zwischen dem zweiten Lager und der beweglichen Dichtung (90) angeordnet ist, und daß dv zweile Lager eine geringe Durchlässigkeit für die Arbeitsflüssigkeit aufweist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Siapel (40) eine Fcderkonstante aufweist, gemäß der bei einer axialen Werkzeugbelastung von 36 288 kg eine telcskopartige Bewegung der beiden Rohre (10, 12) zueinander um wenigstens 5.08 cm und bei einer Wcrkzcugbela slung von 4536 kg eine Bewegung um nicht mehr als 5,08 cm erfolgt.

4. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die deformierbaren Elemente des Stapels (40) im wesentlichen nichtmetallisch sind.

5. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, dall die Kammer (109) ringförmig ausgebildet ist und der Stapel (40) abwechselnd Ringe (114) aus Urethan und McIaII /.wischenringe (100) enthält.

h. Stoßdämpfer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mctallzwischeriring (120, 121) an seinem inneren und äußeren Umfang zwei hervorstehende uml.nifende Kippen (122, 12h) aufweist, zwischen el· neu die Urethanringe (114) gehalten sind.

7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis h,

dadurch gekennzeichnet, daß am Außenrohr (10) und am Innenrohr (12) dritte Lagerflächen (76a) zur Bildung eines dritten Radiallagers enger Passung vorgesehen sind, das zwischen der Kammer (109) und der beweglichen Dichtung (90) angeordnet ist, und daß längs des dritten Lagers Nuten (37) geringer Durchlässigkeit für die Arbeitsflüssigkeit vorgesehen sind.

8. Stoßdämpfer nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr (10) an seiner inneren Oberfläche an jeder der ersten, zweiten und dritten Lagerflächen (44, fi8a, 76a) Stabilisierungsringe '45b, 67, 78) für das Innenrohr (12) enthält.