DE2821441C3 - Absperrventil für Bohrkronen, insbesondere Gesteinsbohrkronen - Google Patents
Absperrventil für Bohrkronen, insbesondere GesteinsbohrkronenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Absperrventil für Bohrkronen, insbesondere Gesteinsbohrkronen, die einen
Körper aufweisen, dessen Schaft eine Axialbohrung aufweist und mit einem Bohrrohrstrang verbindbar ist
und der mehrere Schenkel trägt, an denen jeweils ein drehbares Schneidwerkzeug angeordnet ist, mit einem
zylindrischen Siebkörper und einem einerseits durch den Spülungsstrom beaufschlagbaren und andererseits
dem Druck einer Feder ausgesetzten, zum Siebkörper zentrisch angebrachten Einsatz,
aus dem Gasspülstrom von Erdbohrern bekannt (US-PS
39 24 695; US-PS 37 88 408; US-PS 29 20 872; »Mining
Zurückströmen des Spülmittels nicht verhindern, insbesondere können sie gröbere Partikel nicht
zurückhalten, die nachteilige Wirkung auf die Bohrkrone ausüben können.
(US-PS 35 13 728; US-PS 34 01 758; US-PS 22 93 259),
-velche die das Spülmittel zuführende Bohrung im Bohrkopf absperren, wenn der Spülmitteldruck abfällt,
so daß ein Rückstrom des Spülmittels bei Abfall des Spülmitteldruckes im Bohrgestänge verhindert wird.
Die bekannten Ventile sind aufwendig. Sie können nicht mit Sicherheit das Eindringen von gröberen Partikeln in
die Bohrkrone und in die Ventilanordnung verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Absperrventil der eingangs genannten Art zu schaffen,
das bei einfacher Ausbildung eine sichere Absperrung bewirken und das Eindringen von Teilchen in die
Bohrkrone bzw. die Ventilanordnung verhindern kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht daß das
Ventil zusätzlich eine scheibenförmige Ventilplatte
jo umfaßt, welche abdichtend an einer Ringschulter der
Axialbohrung gehalten und auf welcher der zylindrische Siebkörper zentrisch und koaxial befestigt ist, und daß
der Einsatz eine scheibenförmige Abdeckung aufweist die zentrisch zur Ventilplatte und zum Siebkörper
angeordnet sowie durch den Druck der Spülung gegen die von der Ventilplatte abgewandte Stirnseite des
Siebkörpers voll abdeckend anlegbar ist
Das erfindungsgemäße Absperrventil besitzt einen einfachen Aufbau.
Bei Wegfall des Spülmitteldruckee im Bohrrohrstrang
wird der Durchgang durch die Ventilplatte abgeschlossen, wodurch die gesamte Ventilanordnung vor dem
Eindringen von Partikeln geschützt wird.
Weitere Ausgestaltungen des Absperrventils ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der
Zeichnung zeigt
Ausführungsbeispiel der Erfindung nach der Linie l-l in
Fig. 2,
F i g. 2 eine Stirnansicht des Ventils nach F i g. 1,
Fig.3 einen axialen Schnitt durch eine Rollbohrkrone mit einem eingebauten Ventil, und
« F i g. 4 eine Ansicht des oberen Teiles der Bohrkrone
nach F i g. 3 in größerem Maßstab, wobei das Ventil in geschlossener Stellung dargestellt ist
Man kann sagen, daß das Ausführungsbeispiel des Absperrventils bzw. Rückschlagventils 10 in den F i g. I
und 2 aus zwei zusammenwirkenden Ventilkomponenten besteht. Eine Ventilkomponente besteht aus einer
Ventilplatte 1 l.die als Scheibe ausgebildet ist und an der
zentrisch und koaxial ein zylindrischer Siebkörper 12 befestigt ist, dessen Mantelfläche mit runden Löchern 13
β5 verschen ist, welche das Spülmedium hindurchlassen
Die andere Ventilkomponente bildet einen Einsatz, der in bezug auf die erste Veniilkomponente bewegbar ist
und aus einer kreisförmigen Abdeckung 14 besieht, die
von drei axial verlaufenden Stützen 15, beispielsweise aus flachem Stabeisen, gehalten ist, welche den
Siebkörper 12 umgeben und an der Abdeckung 14 und einem Bodenring 16 durch Schweißverbindungen 17
befestigt sind.
Die Abdeckung 14 ist größer als die Mündung des Siebkörpers 12, die von der Ventilplatte 11 wegweist.
Um es dem Einsatz zu ermöglichen, sich in bezug auf die Ventilplatte und den an ihr befestigten Siebkörper
12 zu bewegen, ist die Ventilplatte 11 an der Seite, die
auf das Zentrum gerichtet ist, mit drei radialen Vorsprüngen 18 versehen, die zwischen sich drei
öffnungen 19 bilden. Die axialen Stützen 15 auf dem Einsatz haben solche Abmessungen, daß sie leicht in die
öffnungen 19 eintreten können. Gleichzeitig hat der Bodenring 16, der mit den Stützen 15 verbunden ist,
solche Abmessungen, daß er diese öffnungen 19 vollständig abdeckt, wenn er mit der Ventilplatte 11 in
Berührung gebracht wird.
Fig.3 zeigt das auf dem oberen Teil einer
Rollbohrkrone angeordnete Ventil, wobei die Rollbohrkrone eine Bohrung 20 aufweist und so ausgebildet ist,
daß sie mit einem Bohrrohrstrang verbhklbar ist Vielfach enthält die Bohrkrone 3 Schenkel 21, auf denen
Lagerzapfen 22 gebildet sind. Auf jedem Lagerzapfen ist eine Rolle 24 mit Einsätzen 23 gelagert, und zwar mit
Hilfe einer Lageranordnung, die Rollenlager 25, Kugellager 26, Gleitlager 27 und Axiallager 28 enthält
Zur Kühlung und Spülung der Lager wird Druckluft einem Kanal 29 in dem Schenkel zugeführt, vor dem aus
die Luft über Zweigkanäle 30, 31 weiter der Lageranordnung zugeführt wird.
Die Ventilplatte 11 ist mit Hilfe eines Spannringes 33
an der Schulter 32 befestigt, die sich um die Bohrung 20 erstreckt.
Um eine relative Bewegung des Ventileinsatzes in bezug auf Ίίβ Veniilplatte 11 und den Siebkörper 12 zn
erreichen, ist zwischen der Abdeckung 14 und der
s Ventilplatte 11 eine konisch geformte Schraubenfeder
34 angeordnet, Fig.4 zeigt das Ventil in geschlossener
Stellung. Wenn die Spülluft zum Bohrkopf zugeführt wird, öffnet sich das Ventil. Unter der Wirkung der
Spülluft wird die Abdeckung 14 gegen die Wirkung der
in Feder 34 belastet, bis sie an der oberen Mündung des
Siebkörpers 12 anliegt. Die gegenüberliegende Mündung des Siebkörpers 12 ist eine Platte mit drei
öffnungen 35 für die Aufnahme von Rohren 36, die mit
den Kühlkanälen 29, 30, 31 in jedem Schenkel und jedem Lagerzapfen in Verbindung stehen und die
Kühlung der Lageranordnung bewirken. Die obere Mündung des Siebes ist durch die Abdeckung 14
geschützt, so daß die Spülluft den Siebkörper 12 durch
die Löcher 13 durchsetzt. Die Luft muß deshalb ihre Richtung ändern, so daß mitgeführte schwerere
Teilchen, wie Wasser, sich geradeav. weiter bewegen und die Spüidüscn durchsetzen, von denen eine in F i g. 4
dargestellt und mit 37 bezeichnet ist. Diese Düsen sind dazu bestimmt, den Boden des Bohrloches von
Bohrklein zu reinigen. Das Ergebnis ist eine geringere Menge Wasser in der zu den Lagern geführten Luft.
Wenn die Zuführung von Spülluft unterbrochen wird, wird der Ventileinsatz in axialer Richtung durch die
Schraubenfeder zurückgebracht, so daß das Ventil in die
jo in F i g. 3 dargestellte geschlossene Lage zurückkehrt In
dieser Ventilstellung ist auch die Feder 34 gut vor dem Bohrklein geschützt das von unten eintritt, und es ist
somit die Feder nur von Wasser beaufschlagt das jedoch durch die Feder hindurchtreten kann.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Absperrventil für Bohrkronen, insbesondere
Gesteinsbohrkranen, die einen Körper aufweisen, dessen Schaft eine Axialbohrung aufweist und mit
einem Bohrrohrstrang verbindbar ist und der mehrere Schenkel trägt, an denen jeweils ein
drehbares Schneidwerkzeug angeordnet ist, mit einem zylindrischen Siebkörper und einem einerseits
durch den Spülungsstrom beaufschlagbaren und andererseits dem Druck einer Feder ausgesetzten,
zum Siebkörper zentrisch angebrachten Einsatz, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil
zusätzlich eine scheibenförmige Ventilplatte (11) umfaßt, welche abdichtend an einer Ringschulter
(32) der Axialbohrung (20) gehalten und auf welcher der zylindrische Siebkörper (12) zentrisch und
koaxial befestigt ist, und daß der Einsatz eine scheibenförmige Abdeckung (14) aufweist, die
zentrisch zur Ventilplatte (11) und zum Siebköiper (12) angeoniuet sowie durch den Druck der Spülung
gegen die von der Yentüplatte (!!) abgewandte Stirnseite des Siebkörpers (12) voll abdeckend
anlegbar ist
2. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilplatte (11) innenseitig
mehrere, vorzugsweise drei, sich radial einwärts erstreckende Vorsprünge (18) aufweist, an denen der
Siebkörper (12) befestigt ist, und daß die Abdeckung (14) des Einsatzes von mehreren, vorzugsweise drei,
axialen Stützen (15) gehalten ist, die den Siebkörper (12) umgeben, an einem Bodenring (16) befestigt und
zwischen die Vorsprünge (18) der Ventilplatte (11) einsetzbar sind.
3. Absperrventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringra^mi zwischen dem
Siebkörper (12) und der Axialbohrung (20) durch den mit den Stützen (15) des Einsatzes verbundenen
Bodenring (16) und die Ventilplatte (11) abdichtbar ist
4. Absperrventil nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Einsatz
einseitig beaufschlagende Feder eine zwischen der Abdeckung (14) des Einsatzes und der Ventilplatte
(11) angeordnete, konische Schraubenfeder (34) ist, welche durch Rückfederung auf den Einsatz Druck
in Richtung der Schließstellung des Ventils ausübt wobei der Bodenring (16) an der Ventilplatte (11)
anliegt.
5. Absperrventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die als Boden des Siebkörpers (12)
vorgesehene Ventilplatte (II) mit mehreren Öffnungen (JS) versehen ist, an die eine entsprechende Zahl
von Rohren angeschlossen ist, die mit ihren anderen Enden mit in jedem Sehenkel (21) des Kronenkörpers (3) vorgesehenen Kanälen (29, 30, 31) für die
Kühlung der Lageranordnung der Schneidrollen (24) in Verbindung stehen.
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