DE2850225C2

DE2850225C2 - Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich und dgl.

Info

Publication number: DE2850225C2
Application number: DE2850225A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 4322 Sprockhövel Eckey; Heinrich-Rudolf Dipl.-Berging. 5810 Witten Hausherr
Original assignee: Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprockhoevel De GmbH; Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprockhoevel GmbH
Current assignee: Rudolf Hausherr & Soehne & Co Kg 4322 Sprock GmbH
Priority date: 1978-11-20
Filing date: 1978-11-20
Publication date: 1983-12-22
Also published as: ZA796215B; EP0011287B1; MA18647A1; EP0011287A1; NO793740L; DE2850225A1; JPS55500996A; WO1980001091A1; ES486155A1; AR227142A1; ATE5274T1; OA06683A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich und dergleichen, mit einem Drehantrieb, der über einen Drehkopf zum Durchleiten von Spül- und Arbeitsfluid drehfest mit <to einem Bohrgestänge verbunden ist, an dessen anderem Ende eine Schlagvorrichtung angeordnet ist, deren Schlagkolben durch das Arbeitsfluid beaufschlagbar ist, wobei zur Erzeugung der Druckimpulse im Arbeitsfluid ein über Tage angeordneter Impulsgenerator vorgesehen ist, der über eine an den oberen Bereich des Zylinders der Schlagvorrichtung angeschlossene Steuerleitung für das Arbeitsfluid mit der Schlagvorrichtung in Verbindung steht.

Beim Versenkhammerbohren ist es bekannt, die Steuerung im Gehäuse der Schlagvorrichtung vorzusehen. Dies hat den Nachteil, daß bei sich ändernden Bohrbedingungen eine Steuerung nur über die Höhe des Andruckes möglich ist, was aber bei einer Verringerung des Andruckes zu einem erheblichen Leistungsabfall und bei einer Erhöhung zu einer Gefahr der Zerstörung der Bohrkrone führt. Die gleichen Nachteile ergeben sich auch beim Versenkhammerbohren mit einer hydraulisch beaufschlagten Schlagvorrichtung, da deren Steuerung sich ebenfalls in der Schlagvorrichtung μ befindet. Über ein Mehrfachgestänge ergibt sich zwar die Möglichkeit, Drucköl und Spülmittel getrennt zuzuführen, so daß eine hydrnulische Beaufschlagung und damit eine höhere Leistung der Schlagvorrichtung erforderlich ist, nicht aber eine den jeweiligen Gegebenheiten angepaßte Steuerung der Schlagzahl der Schlagvorrichtung.

Durch die DE-AS 12 20 805 ist eine Bohreinrichtung mit einer Schlagvorrichtung zum Herstellen von Großlochbohrungen bekannt, bei welcher die Schlagvorrichtung unter Zuhilfenahme einer Schwerstange am Ende des Bohrgestänges unmittelbar oberhalb der Schwerstange angeordnet ist und die Steuermittel für die Sehlagfolge außerhalb des Bohrloches über dem Drehtisch des Bohrgestänges vorgesehen sind. Das außerhaib des Bohrloches angeordnete. Steuermittel besteht aus einem abgefederten, in die Beirielümittelleitungen eingeschalteten Zweiwegeschieber, der mit einer Steuerrolle versehen ist. die auf einer am Bohrgestänge befestigten Nockenscheibe abrollt. Zwischen dem Impulsgenerator und Schlagvorrichtung ist nur eine Steuerleitung vorgesehen, was einen zusätzlichen Schieber sowie zahlreiche mechanische Teile in der Schlagvorrichtung selbst erfordert Die Steuerung der Impulsfolge erfolgt somit abhängig von der Drehzahl des Bohrgestänges, so daß eine sichere Kontrolle der Bewegungen des Schlagkolbens nicht möglich ist

Durch die DE-OS 25 41 795 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Rotary-Bohren in Tieflochbohraniagen bekannt Bei der Ausführung nach Figur 5 und 6 ist der Bohrmotor über eine Drehdurchführung mit einem Bohrgestänge verbunden, an dessen Ende eine Schlagvorrichtung mit Zylinder und Kolben angeordnet ist Die Beaufschbgung des Schlagkolbens erfolgt mit dem Druckmittel eines Impulsgenerators, der unmittelbar über dem Zylinder des Schlaggerätes angeordnet ist

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Kontrolle über die tatsächliche Schlagzahl des Kolbens zu verbessern sowie die Anzahl der Verschleißteile zu verringern und eine Steuerung der Impulsfolge unabhängig von der Drehzahl des Bohrgestänges zu ermöglichen.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Impulsgenerator zusätzlich über eine zweite Steuerleitung für das Arbeitsfluid;iiit der Schlagvorrichtung in Verbindung steht, die an den unteren Bereich des den Schlagkolben aufnehmenden Zylinders der Schlagvorrichtung angeschlossen ist. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, bei unterschiedlichen Bohrbedingungen, wie sie z. B. durch verschiedenartige Gesteinsschichten, Lehmeinschlüsse in hartem Gestein usw. gegeben sein können, über den Impulsgenerator die Schlagfrequenz der Schlagvorrichtung zu verändern, so daß jeweils optimale Bedingungen erreicht werden können.

Die Steuerung der Frequenz des Impulsgenerators kann in Abhängigkeit von Änderungen im Bohrfortschritt, vom anfallenden Bohrklein usw. selbsttätig oder von Hand erfolgen.

Vorteilhaft ist zur Beaufschlagung der Schlagvorrichtung ein hydraulisches Arbeitsfluid vorgesehen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert und zwar zeigt diese in schematischer Darstellung eine Ansicht der Bohrvorrichtung.

Mit 1 ist der Drehantrieb bezeichnet welcher über den Drehkopf 2 mit dem Bohrgestänge 3 in Antriebsverbindung steht. Am unteren Ende des Bohrgestänges 3 ist die Schlagvorrichtung 4 in Form eines Tieflochhammers angebracht, dessen nicht weiter dargestellter Schlagkolben auf den Schaft 5 der Bohrkrone 6 schlagend einwirkt.

An den Drehkopf 2 ist über die Leitungen 7, 8 der Impulsgenerator 9 angeschlossen, welcher von dem

Motor 10 angetrieben ist. Der Impulsgenerator 9 ist herkömmlicher Bauart.

Die Zufuhrleitungen zum Impulsgenerator 9 sind mit 11 und 12 bezeichnet. Die Leitung 13 dient der Zufuhr eines Spülmittels zum Drehkopf 2 und über das Bohrgestänge 3 zur Bohrkrone 6.

Die Ausbildung des Bohrgestänges 3 ist derart, daß insgesamt drei Leitungen innerhalb des Bohrgestänges 3 zur Verfugung strrhen, und zwar eine Leitung für das Spülmittel und die beiden anderen Leitungen für die '° wechselweise Zufuhr und Abfuhr des hydraulischen Druckmittels auf die Ober- oder Unterseite des Schlagkolbens der Schlagvorrichtung 4. Zu diesem Zwecke können konzentrisch angeordnete Rohre Verwendung finden oder aber auch Rohrbündel aus drei Rohren. Es ist auch möglich, mit einem Bündel von zwei Rohren zu arbeiten, wobei die dritte Leitung von einem Ringraum gebildet ist, der zwischen den beiden Rohren und der Innenwandung der diese umgebenden Bohrstange besteht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung von Bohrungen in Gestein, Erdreich und dergleichen, mit einem Drehantrieb, der über einen Drehkopf zum Durchleiten von Spül- und Arbeitsfluid drehfest mit einem Bohrgestänge verbunden ist, an dessen anderem Ende eine Schlagvorrichtung angeordnet ist, deren Schlagkolben durch das Arbeitsfluid beaufschlagbar ist, wobei zur Erzeugung der Druckimpulse im Arbeitsfluid ein über Tage angeordneter Impulsgenerator vorgesehen ist, der über eine an den oberen Bereich des Zylinders der Schlagvorrichtung angeschlossene Steuerleitung Für das Arbeitsfluid mit der Schlagvorrichtung in Verbindung steht, is dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgenerator (9) zusätzlich über eine zweite Steuerleitung für das Arbeitsfluid mit der Schlagvorrichtung (4) in Verbindung steht, die an den unteren Bereich des den(i>ehlagkolben aufnehmenden Zylinders der Schlag vorrichtung (4) angeschlossen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Schlagvorrichtung (4) andern Impulsgenerator^)einstellbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulisches Arbeitsfluid zur Beaufschlagung der Schlagvorrichtung (4) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des Impulsgen-j-ators (9) selbsttätig in Abhängigkeit von Änderungen des Bohrfortschrittes steuerbar ist.