DE2917141C2

DE2917141C2 - Einbaugerät für Bohrlochwerkzeuge

Info

Publication number: DE2917141C2
Application number: DE2917141A
Authority: DE
Inventors: Imre I. Saginaw Tex. Gazda
Original assignee: Otis Engineering Corp
Current assignee: Otis Engineering Corp
Priority date: 1978-05-23
Filing date: 1979-04-27
Publication date: 1986-09-25
Also published as: NO791053L; DE2917141A1; FR2426797A1; CA1093457A; NO156910B; GB2021663A; FR2426797B1; NO156910C; US4181344A; GB2021663B

Description

Die Erfindung betrifft ein Einbau- bzw. Einsetzgerät gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Es sind bereits Einbau- oder Einsetzgeräte mi teleskopisch verschiebbaren Teilen bekannt, die in Vortriebsstellung durch einen Scherstift verriegelt sind. Nachdem ein einzusetzendes Gerät in Stellung gebracht worden ist, wird über die Werkzeugkette eine Stoßkraft auf das Einbaugerät ausgeübt, durch die der Scherstift abgeschert wird. Hierdurch können die teleskopisch verschiebbaren Teile des Einbaugerätes in eine Freigabestellung gelangen. Das Einbaugerät gibt dadurch das abgesetzte Bohrlochgerät frei, und es ist daraufhin wieder aus dem Bohrloch entfernbar. Einbaugeräte mit Scherstift-Freigabe sind beispielsweise auf den Seiten 3987 und 3988 des »COMPOSITE CATALOG OF OILFIELD EQUIPMENT AND SERVICES« von 1974/75 beschrieben.

Zahlreiche Werkzeuge oder Geräte sind in einem Bohrloch auch unter Einwirkung der zum Abscheren des Scherstifts erforderlichen Kraft einsetzbar. Es gibt aber auch empfindlichere Bohrlochgeräte, beispielsweise Bohrlochsohlen-Druckfühler und -Temperaturfühler oder andere Instrumente, die durch derartige Scherkräfte beschädigt werden wurden. Daher sind Einbaugeräte mit Scherstift-Freigabe zum Einsetzen von empfindlichen Bohrlochgeräten ungeeignet.

Aus der US-PS 40 35 011 ist ein eine gleichmäßige Kraft ausübendes Einbaugerät bekannt, bei dem eine Feder der Verschiebungsbewegung von Teleskopzylindem entgegenwirkt. Ein Nachteil des bekannten Einbaugerätes liegt darin, daß dieses bei Einsatz in einer am Drahtseil hängenden Werkzeugkette bezüglich des Gewichtes des einzusetzenden Gerätes auf etwa 15 kg beschränkt ist. Ferner muß die Federkraft für unterschiedliehe Gerätegewichte sorgfältig berechnet und eingestellt werden. Die maximale Federkraft ist durch die Zugfestigkeit des Drahtseils begrenzt. Hingegen muß die Mindestfederkraft größer als das Gewicht des angehängten Gerätes und außerdem größer als die beim

5& Durchtreten durch Verengungen auftretenden Stoßkräfte sein. Sonst wird nämlich das Gerät noch vor seiner Absetzstelle freigegeben. Außerdem kann ein einziges Einbaugerät nur schwer an unterschiedliche Bohrlochgeräte-Größen angeschlossen werden, so daß praktisch für jede Größe bzw jedes Gewicht ein eigenes Einbaugerät erforderlich ist.

Aus der US-PS 40 07 798 ist ferner ein Gerät mit untereinander verbundenen Hydraulikkammern bekannt, wobei die Fluidströmung in einer ersten Richtung zwischen den beiden Hydraulikkammern behindert wird und in einer zweiten Richtung ungehindert erfolgt. Es ist Aufgabe der Erfindung, das aus der US-PS 40 35 011 bekannte Einbaugerät dahingehend zu verbessern, daß bei der Überführung der Halteeinrichtung aus der Eingriffsstellung in die Freigabestellung die Bewegung gleichmäßiger erfolgt und Stoßspitzen vermieden werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Einbaugerät ge-

maß Patentanspruch 1.

Dadurch sind Bohrschachtgeräte unter Einwirkung einer gleichmäßigen Kraft im Bohrschacht vortreibbar und absetzbar, ohne daß beim Auftreten von Stoßbelastungen eine zu frühe Freigabe des Gerätes erfolgt.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß unterschiedlich große und schwere Geräte mit nur einem Einbaugerät in Stellung bringbar sind.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Einbaugerät in Vortriebsstellung;

F i g. 2A und 2B Längsschnitte durch das Einbaugerät gemäß F i g. 1 unmittelbar vor der Freigabe von in einem Bohrschacht eingesetztem Gerät; und

Fig.3 eine auseinandergezogene Ansicht einiger Bauteile des Einbaugerätes gemäß Fi g. 1.

Ein Einbau- oder Einsetzgerät 10 wird üblicherweise in eine Bohrloch-Werkzeugkette eingesetzt und dient zum Einbauen von Bohrwerkzeugen oder -geräten in einen Bohrschacht. Das Einsetzgerät 10 hält die im Bohrschacht einzusetzenden Bohrgeräte wählend des Vortreibens der Arbeitsgeräte im Bohrschacht Sobald das einzusetzende Gerät die gewünschte Stelle im Bohrschacht erreicht hat wird es dort abgesetzt und verriegelt. Darauf gibt das Einsetzgerät iO die Bohrgeräte frei und wird mit dem übrigen Teil der Werkzeugkette zurückgezogen.

Das erfindungsgemäße Einsetzgerät 10 ist entweder an einem Drahtseil vortreibbar oder kann durch Pumpen vorgetrieben werden. In der in den Figuren beschriebenen Ausführung dient das Einsetzgerät 10 zum Vortreiben, Absetzen, Verriegeln und Freigeben empfindlicher Bohrgeräte, wobei der Vortrieb bzw. das Zurückziehen mit einer an einem Drahtseil hängenden Gerätekette erfolgt. Empfindliche Bohrlochgeräte, beispielsweise Bohrlochbodendruckfühler, Temperaturfühler o. ä. dürfen nicht durch Stoßbeanspruchungen im Bohrschacht verriegelt und/oder vom Einsetzgerät abgezogen were .*n, sobald sie im Bohrschacht verriegelt worden sind. Das erfindungsgemäße Einsetzgerät dient daher /ur Freigabe verriegelter Bohrlochgeräte durch Anwendung einer gleichmäßigen Kraft.

Bei einer am Drahtseil aufgehängten Gerätekette ist die auf das Einsetzgerät ausübbare gleichmäßige Freigabekraft du.rh die Festigkeit des Drahtseils begrenzt. Daher ist die Festigkeit der das Einsetzgerät in Vortreibstellung haltenden Teleskopteile geringer als die Festigkeit des Drahtseils.

Die die Teleskopteile in Vortriebsstellung haltende Kraft muß nämlich beim Absetzen der Bohrlochgeräte überwunden werden.

Andererseits muß die das Einsetzgerät 10 in Vortriebsstellung haltende und das einzusetzende Gerät tragende Kraft stäker als die vom Gewicht der angehängten Teile ausgeübte Kraft sein. Ferner treten beim Absenken einer am Drahtseil hängenden Werkzeugkette Stoßkräfte auf. So bremst beispielsweise eine Bohrschachtverengung die Bewegung der Werkzeugkette, während an der Erdoberfläche weiter Drahtseil freigegeben wird. Nachdem die Werkzeugkette die Veren-• gung durchlaufen hat, beschleunigt sie durch eine Fallbewegung und wird bei gespanntem Drahtseil abrupt angehalten. Dadurch spannt sich das Drahtseil und wird gedehnt. Dieses abrupte Anhalten der Gerätekette bewirkt eine stoßartige Zugspannung, die auf das Einsetzgerät einwirkt. Dehnt sich das Einsetzgerät aufgrund dieser Stoßkraft zu stark, dann kann das daran hängende Bohrlochgerät freikommen. Mit zunehmendem Gewicht des am Einsetzgerät hängenden Bohrlochgerätes nimmt die nach dem Durchlaufen von Verengungen erzeugte Stoßkraft zu. Das Einsetzgerät 10 weist nun Energieaufnahmeeinrichtungen auf, wodurch ein Federelement das Einsetzgerät in Vortreibstellung und das vom Einsetzgerät gehaltene Bohrlochgerät in Eingriffsstellung hält, ohne daß diese die Stoßkraft selbst aufnehmen müßten.

Das erfindungsgemäße Einsetzgerät 10 weist somit alle Vorteile eines Einsetzgerätes gemäß US-PS 40 35 011 auf, ohne aber dessen Nachteile zu besitzen. Die Festigkeit des das Einsetzgerät 10 in Vortriebsstellung haltenden Federelements ist größer als das Gewicht der am Einsetzgerät hängenden Einrichtungen aber geringer als die Festigkeit des Drahtseils. Das Federelement des Einsetzgerätes 10 braucht hingegen keine größere Festigkeit als die Stoßkräfte zu haben. Während das bekannte Einsetzgerät lediglich Bauteile mit einem Gewicht von etwa 18 kg betrage·-! kann, kann das erfindungsgemäße Einsetzgerät 10 Geiste oder Bauteile bis zu etwa 70 kg halten/Trotzdem erfolgt die Freigabe dieser Teile vom Einsetzgerät 10 durch Anwendung einer gleichmäßigen Kraft.

Das Einsetzgerät 10 besitzt einen länglichen Körper 12, auf dem ein oder mehrere Anschläge 14 sitzen, die bezüglich einer ersten Eingriffssteüung gemäß Fig. 1 und einer zweiten Freigabestellung gemäß F i g. 2B teleskopartig verschiebbar sind. Normalerweise wird der Anschlag 14 durch eine Feder 16 in die erste oder Eingriffsstellung gedruckt. Eine Drosselbuchse 18 absorbiert einen Teil der auf das Einsetzgerät 10 übertragenen Stoßkräfte. Obgleich diese Stoßkräfte stärker als die Kraft der Feder 16 sein können, wird der Anschlag 14 dadurch nicht in seine zweite oder Freigabestellung bewegt Die Anwendung einer gleichmäßigen Kraft überwindet jedoch die Feder 16 und läßt den Anschlag 14 in die Freigabestellung gleiten.

Der Körper 12 hat eine längliche Form. Auf ihm sitzen andere Teile des Einsetzgerätes 10, die auf dem Körper verschiebbar und/oder von diesem getragen sind. In einer bevorzugten Ausführung umfaßt der Körper 12 eine obere Zylinderkappe 12a, einen oberen Zylinder 126, einen unteren Zylindereinsatz 12c und ein unteres Anschlußstück 12c/, die alle miteinander ve; bundensind.

Der Anschlag 14 sitzt auf dem Körper 12 und ist zwischen einer ersten Eingriffsstellung gemäß F i g. 1 und einer zweiten Freigabestellung gemäß Fig. 2 verschiebbar. Die Relativbewegung von Körper 12 und Anschlag 14 erfolgt in axialer sowie in radialer Richtung. Befinden sich der Körper 12 und der Anschlag 14 in ihrer ersten Eingriffsstellung, dann sind sie in axialer Ricntung teleskopisch zusammengezogen. Die zweite oder Freigabestellur»« von Körper 12 und Anschlag 14 ist der axial oder teleskopisch ausgefahrene Zustand. Der Anschlag 14 is' beispielsweise ein auf einer unteren Zylinderkappe 20 sitzender Ring oder ein Anschlag. Der oder die Anschläge 14 sitzen in der unteren Zylinderkappe, die über das untere Anschlußstück 12c/schiebbar ist Das untere Anschlußstüek 12c/ weist eine den Anschlag 14 radial nach außen drückende Außenfläche 22 sowie eine Vertiefung 24 auf, in die der Anschlag 14 radial zurückziehbar ist. in der in F i g. 1 gezeigten Stellung liegt der Anschlag 14 auf der Außenfläche 22 auf und ist dabei radial nach außen gedrückt. In dieser Stellung wird ein angehängtes Gerät vom Anschlag 14 gehalten. In F i g. 2b ist die untere Zyiinderkappe zum un-

teren Ende des unteren Anschlußstücks \2dgeschoben, wodurch der Anschlag 14 in der Ausnehmung 24 liegt und dadurch in radialer Richtung zur Freigabe eines angehängten Gerätes zurückziehbar ist. Den Übergang von der Außenfläche 22 zur Ausnehmung 24 bildet eine Abschrägung 26. Bei der Bewegung von der Freigabestellung in die Eingriffsstellung gleitet der Anschlag 14 über diese Abschrägung 26 auf auf die Außenfläche 22.

Die axiale Länge der Außenfläche 22 ist derart bemessen, daß der Anschlag 14 eine begrenzte teleskopi-Sehe Verschiebung von der Eingriffsstellung in die Freigabestellung erfährt, ohne daß der Anschlag 14 dabei bereits in die Ausnehmung 24 gelangt. In einer bevorzugten Ausführung erfolgt zuerst eine etwa 2,5 cm Verschiebung aus der Eingriffsstellung, ehe der Anschlag 14 in die Freigabestellung gelangt. Dadurch können der Körper 12 und der Anschlag 14 Stoßkräfte abfangen, ohne ein angehängtes Gerät freizugeben.

Die Teleskopbewegung des Körpers 12 und des Anschlags 14 ist begrenzt. Die Verschiebung von Körper 12 und Anschlag 14 in die ausgezogene Freigabestellung ist durch Anschlag der nach unten gerichteten Stirnfläche 28 der unteren Zylinderkappe 20 an der nach oben gerichteten Schulter 30 des unteren Anschlußstücks i2d begrenzt. In einer Ausführung ist die untere Zylinderkappe 20 durch Scherstifte 34 mit dem unteren Zylinder 32 verbunden. Der Zylinder 32 sitzt auf dem Körper 12 und ist auf diesem zwischen einer ersten, eingefahrenen Stellung gemäß F i g. 1 und einer zweiten, ausgefahrenen Stellung gemäß Fig.2b verschiebbar. Die untere Zylinderkappe 20 und der untere Zylinder 32 sind miteinander verbunden; die Axialverschiebung von Körper 12 und A.nschlag 14 in Richtung der ersten, eingefahrenen Stellung, die gleichzeitig die Eingriffsstellung ist, ist durch Anliegen einer nach oben gerichteten Endfläche 36 des unteren Zylinders 32 an der nach unten gerichteten Anschlagschulter 38 des oberen Zylinders 126 begrenzt.

Wenn der untere Zylinder 32 mit der unteren Zylinderkappe 20 verbunden ist, dann wird der Anschlag 14 normalerweise in bezug auf den Körper 12 in die erste oder Eingriffsstellung gedrückt. Diese Anpreßkraft hängt von der Federkraft der Feder 16 ab. Die zusammendrückbare Feder 16 ist beispielsweise eine Spiraldruckfeder. Die Kraftübertragung zwischen Feder 16 und Anschlag 14 erfolgt mit Hilfe von Hydraulikfluid über den unteren Zylinder 32 und die damit verbundene untere Zylinderkappe 20. Das Einsetzgerät 10 weist zwei Hydrauiikkammern 40 und 42 auf, die strömungsmäßig verbunden sind und Hydraulikfluid enthalten. Die erste Hydraulikk^mmer 40 dient zur Aufnahme von Kräften, die den Anschlag 14 in dessen zweite oder Freigabestellung zu bewegen versucht Die zweite Hydraulikkammer 42 steht unter dem Druck der Feder 16, die den Anschlag 14 in dessen erste oder Eingriffsstellung bewegen will. Da die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 strömungsmäßig verbunden sind und Hydraulikfluid einschließen, herrscht ein Fluiddruckgleichgewicht und eine Veränderung des Kammervolumens einer der Hydrauiikkammern 40 oder 42 führt zu einer umgekehrt proportionalen Veränderung des Hydraulikvolumens der jeweils anderen Kammer. Befindet sich der Anschlag 14 in seiner ersten Stellung, so wirkt die Feder 16 einer Volumensänderung der zweiten Hydraulikkammer 42 entgegen. Die Kraftübertragung von der Feder 16 zum Anschlag 14 erfolgt folgendermaßen: Zunächst übt die Feder eine nachgebende Federkraft auf das in der zweiten Hydraulikkammer 42 vorhandene Hydraulikfluid aus. Diese nachgebende Kraft wird in einen Druck umgewandelt. Im Gleichgewichtszustand herrscht in der ersten Hydraulikkammer 40 der gleiche Druck wie in der zweiten Hydraulikkammer 42. Das Hydraulikfluid übt einen Druck auf den unteren Zylinder 32 aus. Dieser Druck bewegt den unteren Zylinder 32 in dessen erste, eingezogene Stellung, bei der der untere Zylinder 32 am oberen Zylinder 126 anliegt. Dabei erfolgt eine Kraftübertragung vom unteren Zylinder 32 über die Scherstifte 34 auf die untere Zylinderkappc 20. Diese überträgt wiederum Kraft auf die Anschläge 14.

Der Körper 12 und der untere Zylinder 32 bilden die erste Hydraulikkammer 40. Ein unterer Zylindereinsatz 12c bildet dabei einen Kolben 44 mit einer Dichtung 46. Der untere Zylinder 32 besitzt eine glatte Innenwand 48, an der der Kolben 44 mit seiner Dichtung 46 cntlanggleitet und den unteren Zylindereinsatz 12c gegenüber dem unteren Zylinder 32 abdichtet. Der untere Zylinder 32 besitzt ferner eine Dichtung 50, die einen zum unteren Zylindereinsatz 12cgehörenden Fortsatz 52 abdichtet. Der Fortsatz 52 setzt am Kolben 44 an und ist in den oberen Zylinder 126 eingeschraubt. Anstelle des zur Verbindung von unterem Zylindereinsatz 12c und oberem Zylinder 126 dienenden Gesvindes 54 ist auch jede andere Verbindung denkbar. Der Fortsatz 52 besitzt eine glatte Außenfläche, die von der Dichtung 50 abgedichtet wird. Somit dichtet die Dichtung 50 den unteren Zylinder 32 und den Fortsatz 52 des unteren Zylindereinsatzes 12c ab. Der untere Zylinder 32 und der untere Zylindereinsatz 12c bilden einen Ringraum, der als erste Hydraulikkammer 40 bezeichnet und von den Dichtungen 46 und 50 abgedichtet ist

Im Körper 12 liegt ferner die zweite Hydraulikkammer 42, und zwar im oberen Zylinder 12b. Der obere Zylinder 126 besitzt eine in Längsrichtung verlaufende Innenkammer 57, wobei die zweite Hydraulikkammer 42 einen Teil dieser innenkammer 57 einnimmt.Der übrige Teil der Innenk'.mmer 57 ist durch einen oberen Zylindereinsatz 58 abgetrennt, wodurch Fluid in der zweiten Hydraulikkammer 42 eingeschlossen ist Durch den oberen Zylindereinsatz 58 ist die zweite Hydraulikkammer 42 außerdem in ihrem Volumen veränderbar. Der obere Zylindereinsatz58 ist zu diesem Zweck als Ausgleichskolben ausgebildet.

Die Federkraft der Feder 16 wirkt auf den Ausgleichskolben 58. Eine Führungshülse 60 dient dabei zur Ausrichtung der Feder 16. Bei abgeknickter oder schlecht ausgerichteter Feder 16 würde nämlich nicht die gesamte Federkraft zum Andrücken der Anschläge 14 in die erste Eingriffsstellung zur Verfüngung s' 'hen. Die Führungshülse 60 erstreckt sich daher in das Innere der Spiralfeder 16. An ihrem unteren Ende trägt sie ferner eine Schulter 62, deren Unterfläche auf dem Ausgleichskolben 58 liegt und gegen deren Oberfläche sich die Spiralfeder 16 abstützt Das gegenüberliegende andere Ende der Spiralfeder 16 liegt gegen zum Körper 12 gehörende Einstellstücke 64. Die Einstellstücke 64 dienen zur Längenveränderung und damit Vorspannungsänderung der Spiralfeder 16. Für eine bestimmte Druckfeder 16 mit zugehöriger Federkonstanten und vorgegebenem, entspanntem Federweg bewirken die Einstellstücke 64 eine Vorspannung der Feder 16. Je nach Vorspannung der Feder 16 wirken unterschiedliche Drücke auf das in den Hydraulikkammern 40 und 42 eingeschlossene Fluid. Die Einstellstücke 64 sind vorzugsweise Distanzringe 64a, 646 und 64c Werden keine Distanzringe verwendet, dann liegt die Feder 16 gegen die

nach Unten gerichtete Schulter 66 des Körpers 12. Werden Distanzringe verwendet, dann ist die Feder 16 zwischen der Unterseite 68 des untersten Distanzringes 64c und der Schulter 62'Üer Führungshülse 60 eingespannt.

Die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 sind strömungsmäßig verbunden. Der Fortsatz 52 des,unteren Zylindereinsatzes 12c besitzt hierzu eine Sack'bohrung 70, die tycn von der ersten Hydraulikkammer 40 bis in den oberen Zylinder 12Z? erstreckt. Im oberen Zylinder *;l2ö hat die Sackbohrung 70 eine Mündung 70a, wäh-"rend im Bereich der ersten Hydraulikkam'tfer 40 ein Bodenbereich 706 liegt. Querbohrungen 72 im Fortsatz 52 verbinden die erste Hydraulikkammer 40 und die Sackbohrung 70. Der obere Zylinder \2b weist eine Öffnung 74 auf, die die Sackbohrung 70 und die zweite Hydraulikkammer 42 verbindet.

Wenn keine äußere Zugkraft am Körper 12 angreift und den Ansatz 14 in die zweite oder Freigabestellung zu bewegen versucht, dann wird das Eirssctzgerat 10 in. seiner ersten, zusammengefahrenen Stellung gehalten. Die von der Feder 16 ausgeübte Kraft wird auf das in den zwei miteinander verbundenen Hydraulikkammern 40 und 42 eingeschlossene Hydraulikfluid übertragen. Der Fluiddruck hält dabei die Oberseite 36 des unteren Zylinders 32 an der Schulter 38 des oberen Zylinders 126 anliegend. Aufgrund der Verbindung von unterem Zylinder 32 und unterer Zylinderkappe 20 werden die Anschläge 14 auf der Außenfläche 22 des unteren Anschlußstücks gehalten. Sobald eine Zugkraft auf das Einsetzgerät 10 ausgeübt wird, die den Körper 12 und die Ansätze 14 in die ausgezogene oder Freigabestellup.g zu bewegen versucht, wird Fluid in den Hydraulikkammern 40 und 42 übertragen. Bei der Übertragung einer ausreichenden Fluidmenge von der ersten Hydraulikkammer 40 zur weiteren Hydraulikkammer 42 gelangen der Körper 12 und die Anschläge 14 in die FreigabestelliiRg, die auch als teleskopartig ausgezogene Stellung bezeichnet werden kann. Die Anschläge 14 liegen dann in der Ausnehmung 24.

Die Drosselbuchse 18 verhindert beim Auftreten von stoßartigen Zugkräften, die sogar größer als die Federkraft der Feder 16 sein können, daß die Anschläge 14 in die Freigabestellung bewegt werden. Ferner richtet die Drossclbuchse 18 eine gleichmäßige Zugkraft ein, die größer als die Federkraft der Feder 16 ist, wenn die Anschläge in die Freigabestellung bewegt werden sollen. Die Drosselbuchse 18 behindert die Fluidströmung zwischen den beiden Hydraulikkammern 40 und 42 bei der Bewegung der Anschläge 14 in Richtung auf die Freigabestellung. Zusätzlich zur Behinderung der Fluidströmung wandelt die Drosselbuchse 18 die Energie des strömenden Fluids in Wärme um, so daß die schließlich in die zweite Hydraulikkammer 42 gelangende Energiemenge wesentlich vermindert ist und bei Ungleichgewichtszustand der Fluiddruck in der zweiten Hydraulikkammer 42 geringer als in der ersten Hydraulikkammer 40 ist. Dadurch wird die Feder 16 unter Umständen aufgrund der geringen Druckerhöhung in der zweiten Hydraulikkammer 42 etwas zusammengedrückt Die stoßartige Zugkraft vermag jedoch das Volumen in der zweiten HydrauHkkammer 42 nicht ausreichend zu vergrößern, um die Anschläge 14 in die Freigabestellung gelangen zu lassen. Statt dessen bleiben die Anschläge 14 aufgrund der Länge der Außenfläche 22 in zusammengeschobener Eingriffsstellung.

Die Drosselbuchse 18 ist eine in der Sackbohrung 70 sitzende Buchse mit einer Anzahl von Stegen 76. Das Ouerschnittsflächenverhältnis von Stegen 76 zur Sack

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45 bohrung 70 ist derart bemessen, das dazwischen eine stark gedrosselte Strömung vorliegt. Die Drosselbuchse 18 umfaßt ferner eine Anzahl von Nuten 78 zwischen den Stegen 76. Die Fluidströmung durch diesen Verbindungskanal erfolgt somit abwechselnd durch Kompression und Entspannung des Fluids. Das Fluid wird bei der Strömung zwischen den Stegen 76 und der Wandung der Sackbohrung 70 komprimiert. Beim Eintritt in die Nuten 78 entspannt sich das Fluid. Durch das abwechselnde Komprimieren und Entspannen des zwischen den Hydraulikkammern strömenden Fluids wird vom Hydraulikfluid übertragene Energie in Wärme umgewandelt. Je schneller der Transport von Fluid aus der ersten Hydraulikkammer 40 zur zweiten Hydraulikkammer 42 erfolgt, desto mehr erhöht sich das Verhältnis von abgegebener Energie zu im in die zweite Hydraulikkammer 42 einströmenden Fluid enthaltener Energie.

Ein Rückschlagventil 80 gestattet nur eine gedrosselte Strömung durch den die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 verbindenden Strömungskanal, und zwar in einer ersten Richtung in stärker gedrosselter Weise und in einer zweiten Richtung in freierem Maße. Die erste Strömungsrichtung, in der nur eine stark gedrosselte Strömung möglich ist, ist die beim Auseinanderziehen von Körper 12 und Anschlag 14 verursachte Strömungsrichtung. Während des Zusammenschiebens von Körper 12 und Anschlag 14 behindert das Rückschlagventil 80 die Strömung hingegen nicht, so daß diese wesentlich freier fließen kann und praktisch unbehindert ist. Die Drossel 18 umfaßt eine Längsbohrung 82, die bezüglich einer öffnung 74 fluchtet und mit dieser in Verbindung steht. Querbohrungen 84 erstrecken sich durch die Drosselbuchse 18 und verbinden die Längsbohrung 82 mit der Mündung 70a der Sackbohrung 70. Ein Ventilsitz 86 für das Rückschlagventil 80 ist in der Längsbohrung 82 vorgesehen. Eine Rückschlagventil-Kugel 88 wird von einer Feder 90 gegen den Ventilsitz 86 gedrückt. Zweite Querbohrungen 92 bilden eine Strömungsverbindung von der Längsbohrung 82 zum Bodenbereich 706 der Sackbohrung 70. Zur Fluidströmung in die erste Richtung liegen die zweiten Querbohrungen 92 stromabwärts von der Kugel 88. Die Strömung durch das Rückschlagventil 80 würde somit in der ersten Richtung verhindert.

Scherstifte 34 verbinden die als Halteeinrichtung dienende Zylinderkappe 20 mit dem unteren Zylinder 32 und gestatten durch Abscherung eine Nottrennung von unterer Zylinderkappe 20 und unterem Zylinder 32. Bei Trennung der unteren Zylinderkappe 20 vom unteren Zylinder 32 gelangen die Anschläge 14 unabhängig von der Fluidübertragung zwischen den beiden Hydraulikkammern 40 und 42 in die Freigabestellung. Zu einer derartigen Nottrennung sind die Scherstifte 34 ausgelegt und bei einer vorgegebenen Kraft abscherbar. Da die auf den Körper 12 und die Anschläge 14 wirkende Kraft diese Teile in die zweite, teleskopisch auseinandergezogene Stellung zu bringen versucht, ist die auf die Scherstifte 34 wirkende, vorgegebene Kraft eine Druckkraft. Eine den Körper 12 und die Anschläge 14 daher zusammendrückende Kraft wird also auf die Scherstifte 34 übertragen. Beim Anliegen der Endfläche 36 des unteren Zylinders 32 an der Unterseite 38 des Körpers 12 wird diese Kraft vom unteren Zylinder 32 über die Scherstifte 34 auf die untere Zylinderkappe 2G übertragen und dadurch eine Scherkraft ausgeübt. Die Unterseite 94 des unteren Zylinders 32 liegt im Abstand zur Oberseite der Schulter 96 der unteren Zylinderkappe 20, und zwar in einem ausreichenden Abstand zum Absehe-

ren der Scherstifte 34 bei einer Relativbewegung von unterem Zylinder 32 und unterer Zylinderkappe 20. In ähnlicher Weise ist die obere Stirnfläche 98 der unteren Zylinderkappe 20 im Abstand zur Unterseite 100 des Kolbens 44 angeordnet, und zwar in einem derartigen Abstand, daß eine nach oben gerichtete Bewegung der unteren Zylindeilappe 20 bezüglich des unteren Zylinders 32 ermöglicht ist. Die Untersehe 102 des unteren Anschlußstücks' YId des Körpers 12 liegt ferner im Abstand zu einem am Einsetzgerät 10 hängenden Werkizeug 110, so daß die erwähnten Scherbewegungen zum Abscheren der Scherstifte 34 durchführbar sinu.

Die Radialabmessungen der Anschläge 14, der unteren Zylinderkappe 20 und des unteren Anschlußstücks 12c/sind ohne Beeinflussung der Betriebsweise des Einsetzgerätes 10 veränderbar. Das Einsetzgerät 10 ist somit an verschieden große Bohrschachtgeräte anpaßbar.

Der obere Teil des Körpers 12 umfaßt eine obere Zylinderkappe 12a, die in der dargestellten Ausführung mit Hilfe eines Gewindes 104 an eine am Drahtseil 132 hängende Kappe 130 anschließbar ist.

F i g. 2 zeigt das Einsetzgerät 10 in einem Schachtrohr 112, wobei das abzusetzende Gerät 110 in Stellung gebracht und bei der Freigabe dargestellt ist. Das Schachtgerät 110 ist beispielsweise ein Bombenhänger gemäß US-PS 30 18 277. Es umfaßt nach oben gerichtete Widerhaken 114 mit einer nach innen gerichteten Ausnehmung 116. Ein Teil des Einsetzgerätes ragt zwischen die Widerhaken 114 und gelangt mit der Ausnehmung 116 in Eingriff. Dadurch kann das Gerät UO durch das Einsetzgerät 10 im Bohrschacht verschoben werden. Die Widerhaken 114 sind mit einer nach oben gerichteten Endfläche 118 versehen, die von einer nach unten gerichteten Schulter 120 der unteren Zylinderkappe 20 berührt werden. Die Anschläge 14 sind radial nach außen gegen die Ausnehmung 116 gedrückt. Die vorstehenden Kanten 122 der Ausnehmungen 114 sind abgeschrägt. Die abgeschrägten Kanten 122 berühren entsprechend abgeschrägte Flächen 124 der Widerhaken 114, wobei diese abgeschrägten Flächen das obere Ende der Ausnehmung 116 bilden. Zwischen der Endfläche 118 und der abgeschrägten Fläche 124 liegt eine nach innen gerichtete Lippe 126 des Widerhakens 114. Befinden sich die Anschläge 14 in bezug auf den Körper 12 in erster Stellung, dann ist die Lippe 126 zwischen der Anschlagsschulter 120 der unteren Zylinderkappe 20 und der abgeschrägten Fläche 122 der Anschläge 14 eingeschlossen.

Wie bereits erwähnt, liegt die Unterseite 102 des unteren Anschlußstücks YId des Körpers 12 im Abstand zur Fläche 128 des Widerhakens 114, und zwar in einem solchen Abstand, daß ein Abscheren der Scherstifte 34 möglich ist

Die obere Zylinderkappe 12a des Körpers 12 ist mittels der Kappe 130 mit dem Drahtseil 132 verbunden. Das Drahtseil 132 wird zum Vortreiben des Einsetzgerätes 10 abgewickelt wodurch das Einsetzgerät 10 mit dem daranhängenden Gerät HO im Bohrschacht absinkt. Zur Erzeugung eber auf den Körper 12 einwirkenden gleichmäßigen Kraft wird das Drahtseil 132 aufgewickelt. Bei Auftreten einer derartigen, auch nur kleinen Kraft über einen bestimmten Zeitraum werden der Körper 12 und die Anschläge 14 in bezug aufeinander teleskopisch vollständig auseinandergezogen.

Bei der Montage des Einsetzgerätes 10 wird eine bestimmte Hydraulikfiuidmenge in die Hydrauiikkammern 40 und 42 eingebracht, so daß eine Kopplung von Einsetzgerät 10 und anzuhängendem Gerät 110 ermöglicht ist.

Vor der Endmontage der einzelnen Teile des Einsetzgerätes 10 werden Dichtungen in die entsprechenden Teile eingelegt. Der den Kolben tragende untere Zylindereinsatz 12c wird in den unteren Zylinder 32 derart eingesetzt, daß sein Fortsatz 52 durch die Dichtung 50 ragt. Der untere Zylindereinsatz 12c wird soweit in den unteren Zylinder 32 eingeschoben, bis die Oberseite 134 des Kolbens 44 an der Deckel-Unterseite 136 des unteren Zylinders 32 anliegt.

'■ Das Rückschlagventil 80 wird in die Drosselbuchse 18 eingesetzt, und man schiebt die Kugel 88 so weit in die Längsbohrung 82, bis sie auf dem Ventilsitz 86 aufliegt. Unter die Kugel 88 wird die Feder 90 gesetzt, und mit Hilfe einer Stellschraube 138 werden Feder 90 und Kugel 88 in ihrer Lage fixiert. Hierauf wird die Drosselbuchse 18 in die Sackbohrung 70 des Kolbenfortsatzea 52 des unteren Zylindereinsatzes 12c geschoben, und dieser wird mit Hilfe eines Gewindes 54 mit dem oberen Zylinder 126 verschraubt. Die miteinander verbundenen Teile werden aufrechtgehalten und Hydraulikfluid wird in eine Innenkammer 57 gegossen, bis der Fluidspiegel eine oder mehrere im oberen Zylinder 126 vorgesehene Wandbohrungen 140 erreicht. Nun wird der Ausgleichskolben 58 in die Innenkammer 57 geschoben. Die Führungshülse 60 wird auf den Ausgleichskolben 58 gesetzt und die Feder 16 um die Führungshülse 60 gelegt. Falls erforderlich, werden Distanzringe 64 in die obere Zylinderkappe 12a eingelegt, um den Federweg der Feder 16 zu verkürzen und diese vorzuspannen. Verwendet man beispielsweise drei Distanzringe 64a bis 64c, dann wird ein 70 kg schweres Gerät gleichschnell freigegeben wie ein etwa 17 kg schweres Gerät, das ohne Distanzringe angehängt wird. Nach dem Einlegen der jeweils richtigen Anzahl von Distanzringen 64 wird die obere Zylinderkappe 12a mit dem oberen Zylinder 126 verbunden, vorzugsweise verschraubt.

Die beiden HyuräülikKäfnnicrri tu uriu ta sinu nun mit Fluid befüllt. Der Geräthalteteil, also die untere Zylinderkappe 20 kann montiert werden, wozu das Einsetzen der Anschläge 14 erfolgt. Die Anschläge 14 werden also in die untere Zylinderkappe 20 eingesetzt, und diese wird zwischen den unteren Zylinder 32 und den unteren Zylindereinsatz 12c geschoben. Das untere Anschlußstück 12dwird in die untere Zylinderkappe 20 gesteckt und mit dem unteren Zylindereinsatz 12c verbunden, vorzugsweise verschraubt. Noch kann sich die untere Zylinderkappe 20 relativ zum Körper 12 bewegen. Die untere Zylinderkappe 20 wird so weit verschoben, bis die Anschläge 14 in der Ausnehmung 24 liegen. Der Widerhaken 114 des auf das Einsetzgerät 10 aufzusetzenden Bohrschachtgeräts 110 werden über die unlere Zylinderkappe 20 und die eingezogenen Anschläge 14 geschoben. Die Widerhaken 114 dienen zum Einschieben der unteren Zylinderkappe 20 in den Körper 12 bis zu einer Stelle, an der die Scherstifte 34 einsetzbar sind. Durch Einsetzen der Scherstifte 34 werden nun der untere Zylinder 32 und die untere Zylinderkappe 20 verbunden. Durch das Verschieben der unteren Zylinderkappe 20 sind die Anschläge 14 in ihrer Eingriffsstellung gelangt. Das Bohrschachtgerät 110 hängt jetzt am Einsetzgerät 10, da die Lippe 126 der Widerhaken 114 zwischen den Anschlägen 14 und der Schulter 120 der unteren Zylinderkappe 20 eingeschlossen ist Das Einsetzgerät 10 wird jetzt an den übrigen Teil der Werkzeugkette angeschlossen. Beispielsweise wird eine Kuppe 130 mit Hilfe des Gewindes 104 der oberen Zylinderkappe YIn verschraubt Durch die Kappe 130 ist das Einsetzgerät

an das Drahtseil 132 angeschlossen.

Im Betrieb dient das Einsetzgerät ίΟ zum Vortreiben, Absetzen und Verriegeln eines Bohrschachtgeräts 110 t\ einem Bohrschacht sowie zum anschließenden Freigeben dieses Bohrschachtgerätes 110. Nach der Freigabe vom abgesetzten und verriegelten Bohrschachtgerät 110 ist das Einsetzgerät 10 zusammen mit dem übrigen Teil der Werkzeugkette aus dem Bohrschacht abzieh-" bar.

Das an das Einsetzgerät 10 anzuhängende .Gewicht des Bohrschachtgeräts 110 ist durch die Federkraft der Feder 16 begrenzt. Wenn das Gewicht der angehängten Einrichtung 110 größer als die von der Feder 16 ausgeübte Kraft ist, dann wird das Einsetzgerät 10 allmählich auseinandergezogen. Das Gewicht des einzusetzenden Bohrschachtgerätes 110, die Federkonstante der Feder 16 und deren Vorspannung sind in bestimmten Grenzen einstellbar. Aufgrund der Materialfestigkeiten, der Grö-Qenabmessungen und der realisierbnren Federkonstanten ergibt siel ι ein ungefähres Maximalgewicht von 70 kg für das i Anzubringende Bohrschachtgerät 110. Die von der Feder 16 ausgeübte Kraft ist dabei größer als 70 kg. Das abzusetzende Bohrschachtgerät 110 übt eine nach unten gerichtete Kraft auf die Anschläge 14 auf, welche über die Zylinderkappe 20, die Scherstifte 34 und den unteren Zylinder 32 auf das in der ersten Hydraulikkammer 40 eingeschlossene Hydraulikfluid übertragen wird. Die Federkraft der Spiraldruckfeder 16 wirkt über den Ausgleichskolben 58 auf das >n der zweiten Hydraulikkammer 42 eingeschlossene Hydraulikfluid. Da die beiden Hydraulikkarnmern 40 und 42 strömungsmäßig miteinander verbunden sind, herrscht im Gleichgewichtszustand ein konstanter Druck. Da die Federkraft größer als das angehängte Gewicht ist, hängt der Druck von der Feder ab. Das in der ersten Hydraulikkammer 40 vorhandene Hydraulikfluid drückt daher den unteren Zylinder 32 nach oben gegen den oberen Zylinder 126, also in die erste oder Eingriffsstellung, wodurch das angehängte Gewicht gehalten wird.

Beim Vortreiben des Einsetzgerätes 10 sind die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 gegenüber Außendrücken abgeglichen. Die öffnung 140 im oberen Zylinder 126 bringt dessen Innenkammer 57 mit der Umgebung in Verbindung. Dadurch wirkt der Fluiddruck des im Schachtrohr 112 vorhandenen Bohrlochfluids über die Dichtung 142 auf den Ausgleichskolben 58.

Der untere Zylinder 32 weist ebenfalls Querbohrungen 144 auf, die den Raum unter dem Kolben 44 entlüften und damit eine Hydrauliksperre beim Abscheren der Scherstifte 34 verhindern.

Die Öffnungen 144 stehen außerdem in Strömungsverbindung mit dem Inneren des unter dem Kolben 44 liegenden Raumes des Zylinders 32 und dem Schachtgestängeinneren. Vorzugsweise haben die Dichtungen 46 und 142 die gleiche Dichtfläche, so daß auf beiden Flächen ein gleicher konstanter externer Bohrschachtdruck wirkt und ein Druckausgleich erfolgt Der auf die Hydraulikkammer 40 und 42 einwirkende externe Bohrschachtdruck ist somit insgesamt gesehen Null.

Beim Vortreiben der Werkzeugkette im Schachtrohr 112 versuchen Stoßkräfte das Einsetzgerät in die Freigabestellung zu bringen. Diese Stoßkräfte sind proportional dem Gewicht des angehängten Bohrschachtgeräts 110. Bei der Abwärtsbewegung durch das Schachtrohr trifft die Werkzeugkette nämlich auf Verengungen, in denen die Abwärtsbewegung abgebremst und unter Umständen zeitweilig völlig verhindert wird. Das Drahtseil 132 wird aber von der Erdoberfläche her konstant weiter abgewickelt. Wenn die Werkzeugkette daher schließlich durch die Verengung im Schachtrohr 112 getreten ist, dann fällt sie in das Drahtseil 132, so daß eine nach oben gerichtete Stoßkraft auftritt. Beim Fall wird das Einsetzgerät daher zunächst stark beschleunigt und schließlich abrupt abgebremst, wodurch sich das Diahtseil 132 spannt. Bei dieser Stoßbelastung erfolgt eine Verschiebung des Einsetzgerätes 10 in Richtung auf dessen Freigabestellung, und ein bekanntes, weich

ίο eingestelltes Einsetzgerät gibt dabei normalerweise das anhängende Gewicht frei, wenn die Stoßkraft größer als die Vorspannkraft ist. Bei dem erfindunsgemäßen Einsetzgerät 10 kann die Stoßkraft jedoch größer als die Federkraft der Feder 16 sein, da die Drosselbuchse 18 Energie aufnimmt. Eine unbeabsichtigte Freigabe des anhängenden Bohrschachtgerätes ist daher verhindert.

Beim Abbremsen des fallenden Gerätes wird jedoch eine nach unten gerichtete Kraft auf die Anschläge 14 ausgeübt, die über die untere Zylinderkappe 20 und die Scherstifte 34 auf den unteren Zylinder 32 übertragen wird. Ist diese Stoßkraft größer als die Federkraft der Feder 16, dann verschieben sich die Anschläge 14, die untere Zylinderkappe 20 und der untere Zylinder 32 gegenüber dem Körper 12 derart, daß dieser teieskopisch verlängert wird. Eine Bewegung des unteren Zylinders 32 führt zu einer Verlagerung von Hydraulikfluid aus der ersten Hydraulikkammer 40 in die zweite Hydraulikkammer 42. Die Drosselbuchse 18 entzieht dem durchströmenden Hydraulikfluid dabei jedoch Energie und verhindert, daß die volle Stoßkraft auf die Feder 16 einwirkt. Drosselwiderstände unterbinden eine hohe Strömungsgeschwindigkeit durch den die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 verbindenden Strömungskanal. Außerdem komprimieren diese Strömungswiderstände das strömende Fluid. Nach der Kompression gelangt das Fluid jeweils in Entspannungsbereiche, und das abwechselnde Komprimieren und Entspannen des strömenden Hydraulikfluids bewirkt eine Umwandlung der Strömungsenergie in Wärmeenergie. Diese Wärmeenergie trägt nicht zum Zusammendrücken der Feder 16 bei. Das Rückschlagventil 80 verhindert eine ungehinderte Strömung von der ersten Hydraulikkammer zur zweiten Hydraulikkammer 42. Wenn das Hydraulikfluid schließlich in die zweite Hydraulikkammer -.'2 eintritt, ist seine Energie vermindert, und der Druck in der zweiten Hydraulikkammer 42 ist geringer als der Druck in der ersten Hydraulikkammer 40.

Die Feder 16 kann zwar etwas zusammengedrückt werden, daß die Impulsspitze jedoch nur eine kurze Zeit wirkt, reicht die geringe Vergrößerung des Kammervolumens der zweiten Hydraulikkammer 42 nicht aus. um die Anschläge 14 in bezug auf den Körper 12 vollständig auszufahren. Vielmehr verschwindet die kurze Impulsspitze schnell wieder. Darauf bringt die Feder 16 die Anschläge 14 in deren erste oder Eingriffsstellung zurück. Da die Stirnfläche 36 des unteren Zylinders 32 beim Verschwinden der Stoßspitze im Abstand zur Anschlagsschulter 38 des Körpers 12 liegt, überträgt die Rückstellbewegung der Anschläge 14 in deren zusammengefahrene Lage Fluid aus der zweiten Hydraulikkammer 42 in die erste Hydraulikkan, -ner 40. Die Feder 16 drückt den Ausgleichskolben 58 in eine Gleichgewichtslage. Der Ausgleichskolben 58 vermindert die Größe der zweiten Hydraulikkammer 42. Aus der zweiten Hydraulikkammer 42 stammendes Fluid strömt durch das Innere der Längsbohrung 82 des die beiden Hydraulikkammern 40 und 42 verbindenden Strömungskanals. Das Rückschlagventil 80 gestattet diese

Strömung. Das in die erste Hydraulikkammer 40 einströmende Ruid verschiebt den unteren Zylinder 32 in die erste Stellung, bis die Endfläche 36 des unteren Zylinders 32 an der Anschlagsschulter 38 anliegt Dabei werden die Anschläge 14 teleskopartig zusammengefahren. Diese begrenzte Teleskopbewegung der Anschläge 14 in bezug auf den Körper 12 erfolgt beim Auftreten von Stoßbelastungen, ohne daß die Anschläge 14 wegen der Länge der Außen- oder Aufspannfläche 22 in die Freigabestellung gelangen.

Nachdem das Bohrschachtgerät 110 abgesetzt und im Schachtrohr 112 verriegelt worden ist wird das Einsetzgerät 10 durch Aufwendung einer gleichmäßigen Mindestkraft freigegeben, die größer als die Federkraft der Feder 16 ist Hierzu wird gemäß den F i g. 2A und 2B das Drahtseil 132 an der Erdoberfläche aufgewickelt und gespannt Diese Spannung oder Zugkraft wird vom Drahtseil 132 über die Kappe 130 auf den Körper 12 übertragen. Da das Bohrschachtgerät 110 im Schachtrohr 112 verriegelt ist sind die Anschläge 14, die untere

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i-jf liituci ivafjfjc λλ/ UtIVi UCt UUK.1C £*jriiimCi UX. it*!>tgl.iiaiten. Die Zugkraft wirkt im Körper 12 nach oben und zieht diesen gegenüber den festgelegten Anschlägen 14 hoch. Eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 44 im unteren Zylinder 32 überträgt Fluid aus der ersten Hydraulikkammer 40 in die zweite. Der Ausgleichskolben 58 verschiebt sich durch das in die zweite Hydraulikkammer 42 einströmende Fluid innerhalb der Innenkammer 5/ Durch die Drosseleinrichtung ist die Fluidströmung behindert. Die nach oben wirkende Kraft muß daher lange genug wirken, dm eine ausreichende Fluidmenge strömen zu lassen, die den Körper 12 in die bezüglich der Anschläge 14 zweite, auseinandergezogene Stellung gelangen läßt. Eine ausreichende Fluidübertragung erfolgt in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung dann wenn eine gleichmäßige Zugkraft etwa 30 bis 45 Sekunden lang angelegt wird. Während der Fluidübertragung verhindert das Rückschlagventil 80 eine ungehinderte Strömung durch den Durchströmkanal.

Wenn der Körper 12 in seine zweite, auseinandergezogene Lage bezüglich der Anschläge 14 gelangt ist, dann sind diese in eine Freigabestellung verschiebbar. Die Anschläge 14 sitzen um eine Ausnehmung 24. Die abgeschrägte Kante 122 der Anschläge 14 und die abgeschrägte Schulter 124 der Widerhaken 114 drücken die Anschläge 14 in die Ausnehmung 24 radial einwärts. Sobald die Anschläge 14 radial nach innen gedrückt worden sind, können sie unter der Lippe 126 der Widerhaken 114 durchtreten. Das Einsetzgerät 10 wird dann aus den Widerhaken 114 herausgezogen und ist nun zusammen mit der Werkzeugkette aus dem Bohrschacht entfernbar.

Wenn das Einsetzgerät 10 vom abgesetzten und verriegelten Bohrschachtgerät 110 freigekommen ist. dann drückt die Feder 16 die Anschläge 14 wieder in die erste, zusammengefahrene Lage. Mit Ausnahme des Eigengewichtes wirkt dann keine weitere nach unten gerichtete Kraft auf die Anschläge 14, die untere Zylinderkappe 20, die Scherstifte 34 und den unteren Zylinder 32. Die Federkraft der Feder 16 ist natürlich größer als das Gewicht dieser Bauteile. Sie drückt den Ausgleichskolben 58 in eine Gleichgewichlsstellung und verringert dadurch das Volumen der zweiten Hydraulikkammer 42. Das überschüssige Fluid aus der zweiten Hydraulikkammer 42 wird durch die Längsbohrung 82 und das Rückschlagventil 80 in die erste Hydraulikkammer 40 zurückbefördert. Beim Eintritt in die erste Hydraulikkammer 40 drückt dns Hydraulikfluid den unteren Zylinder 32 nach oben. Diese Abwärtsbewegung des unteren Zylinders 32 wird durch das Anschlagen der Stirnfläche 36 an die Anschlagsschulter 38 des Körpers 12 begrenzt

Ist das Finsetzgerät 10 nicht auf normale Weise vom abgesetzten und verriegelten Bohrschachtgerät 110 abkoppelbar, dann ist eine Notfreigabeeinrichtung in Form von Scherstiften 34 vorgesehen. Um die Scherstifte 34 abzuscheren, muß auf den Körper 12 eine nach unten gerichtete Kraft wirken. Diese nt.ch unten gerichtete Kraft wird aufgrund des am oberen Zylinder 126 anliegenden unteren Zylinders 32 auf die Scherstifte 34 übertragen. Die Anschlagsschulter 120 der unteren Zylinderkappe 20 berührt die nach oben gerichtete Endfläche 118 der Widerhaken 114, so daß bei auf den Körper 12 wirkender, nach unten gerichteter Kraft eine nach oben gerichtete Gegenkraft auf die Scherstifte 34 wirkt Sind diese gegeneinander wirkenden Kräfte groß genug, dann scheren die Scherstifte 34 ab. Die Abstände zwischen der unteren Endfläche 94 des unteren Zyünders 32 und der nach oben zeigenden Schulter 96 der

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oben gerichteten Endfläche 98 der unteren Zylinderkappe 20 und der Unterseite des Kolbens 44 sind ebenso wie die untere Endfläche 102 des Körpers 12 und die obere Schulterfläche der Widerhaken 114 derart bemessen, daß eine Scherbewegung zum Abscheren der Scherstifte 34 möglich ist. Sobald die Scherstiftc 34 abgeschert sind, ist eine Relativbewegung zwischen Körper 12 und unterer Zylinderkappe 20 möglich. Der Körper 12 wird nun nach oben bewegt und die Relativbewegung der unteren Zylinderkappe 20 hört dann auf, wenn die Unterseite 28 der unteren Zylinderkappe 20 auf der Anschlagsschulter 30 des unteren Anschluß-Stücks i2d auftrifft. In dieser Stellung liegen die Anschlage 14 in der Ausnehmung 24. Das radiale Einwärtsdrücken der Anschläge 14 erfolgt durch das Zusammenwirken der abgeschrägten Ränder 122 der Anschläge 14 und der abgeschrägten Schulter 124 der Widerhaken 114. Die radial nach innen gedrückten Anschläge 14 können anschließend unter der Lippe 126 der Widerhaken 114 durchtreten. Nun ist das Einsetzgerät 10 zusammen mit der übrigen Werkzeugkette aus dem Bohrschacht zurückziehbar.

Aus der vorstehenden Beschreibung erkennt man die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile, nämlich, daß ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Einsetzgerät durch Aufbringung einer gleichmäßigen Mindestkraft zum Einsetzen und Verriegeln von Bohrschachtgeräten verwendbar ist. Eine Federeinrichtung drückt Teleskopteile in eine zusammengefahrene Lage, die gleichzeitig die Eingriffsstellung des Einsetzgcrätcs darstellt. Die von der Federeinrichtung aufgebrachte Kraft ist größer als die vom Gewicht des angehängten Bohrschachtgerätes ausgeübte Kraft und kann jedoch kleiner als beim Einsetzen auftretende Stoßkräfte sein. Eine Drosseleinrichtung verhindert eine Übertragung der Stoßspitze auf die Federeinrichtung und damit deren Überwindung. Zusätzlich können kleinere telcskopartige Verschiebungen von Eingriffseinrichtung und Einzelgerätkörper auftreten, ohne daß die Eingriffscinrichtung das angehängte Bohrschachtgerät freigibt. In die zweite, teleskopartige auseiriandcrgczogcnc Lage gelangt das Einsetzgerät durch Anwendung einer längerwirkenden, gleichmäßigen Kraft. In der auscinandergezogenen Lage gibt das Einsetzgerät das Bohrschachtgerät frei. Im Notfall, in dem die normale Freigabe nicht wirkt, gestattet eine Freigabeeinrichtung eincTcloskopvcrschicbung von Eingriff.scinrichtung und Ein.sclzgc^

rätkörper. Diese Relativbewegung erfolgt ohne Einschaltung der Drosseleinrichtung und der Federeinrichlung.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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ZEICHNUNGEN BLATT 2

Int. Cl.+: E 21 B 23/04

Veröffentlichungstag: 25. September 1986

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Claims

Patentansprüche:

1. Einbaugerät für Bohrlochwerkzeuge, mit einem länglichen Körper, einer auf dem Gerätekörper sitzenden Halteeinrichtung zum Ergreifen und Halten der Bohrlochwerkzeuge, welche bezüglich des Bohrlochwerkzeugs in eine Eingriffsstellung und eine Freigabestellung überführbar ist, mit die Halteeinrichtung tragenden, ineinanderschiebbaren Zylindern zum Verschieben eines Anschlags gegenüber dem Gerätekörper zwischen einer ersten bzw. Eingriffsstellung und einer zweiten bzw. Freigabestellung und mit einer die Halteeinrichtung in die Eingriffstellung drückenden Federeinrichtung, gekennzeichnet durch die Drosseleinrichtung (18) zum Abbau von die Halteeinrichtung (20,14) aus ihrer Eingriffsstellung zu lösen gerichteten Stoßspitzen und für eine vergleichmäßigte, die Kraft der Federeinricht'jng (16) überwindende Oberführung der Halteeinrichmng (20,14) aus der Eingriffsstellung in die Freigabestellung.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (18) die folgenden Bauteile umfaßt:

eine erste Hydraulikkammer (40) mit von der jeweiligen Stellung des Zylinders ^32) gegenüber dem Körper (12) abhängigem, veränderlichen Kammervolumen: eine zweite Hydraulikkammer (42); einen Strömungskanal (82) zur Verbindung der beiden Hydraulikkamrrern (40, 42); eine Einrichtung (58) zur Veränderung des Volumens der zweiten Hydraulikkammer (42); wobei dk: Drosivleinrichtung (18) zur Behinderung der Strömu.ig durch den Strömungskanal (82) sowie zur Aufnahme vi. π Energie aus dem durch den Strömungskanal (82) von der ersten Hydraulikkammer (40) zur zweiten Hydraulikkammer (42) bei Bewegung der Halteeinrichtung (20, 14) in die Freigabestellung strömenden Fluid dient; und ein Rückschlagventil (80) zur Drosselung der Strömung durch den Strömungskanal (82) bei Bewegung des Zylinders (32) in Richtung auf die Freigabestellung sowie zur Freigabe der Strömung bei Bewegung des Zylinders (32) in die Eingriffsstellung.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen den Zylinder (32) mit dem Körper (12) verbindenden Zylindereinsatz (12c,); durch einen im Zylinder (32) liegenden Kolben (44); und dadurch, daß die erste Hydraulikkammer (40) vom Zylinder (32), vom Zylindereinsatz (i2c) und vom Kolben (44) gebildet ist.

4 Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine untere Zylinderkappe (20) mit dem Zylinder (32) durch Scherstiite (34) verbunden ist und die radial ein- bzw. ausfahrbaren Anschläge (14) aufweist.

5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (14) bei teleskopischer Verschiebung des Zylinders (32) auf einem an einem Zylindereinsatz (\2c) befestigten unteren Anschlußstück (I2d) zwischen Eingriffsstellung und Freigabestellung verschiebbar sind, wobei die Anschläge (14) in der Freigabestellung in eine Ausnehmung(24) des unteren Anschlußstückes\\2d) einrastbar sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammervolumen der zweiten Hydraulikkammer (42) durch einen gegen Federdruck verschiebbaren Ausgleichskolben (58) veränderbar ist

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseleinrichtung (18) eine mit Stegen (76) und Nuten (78) versehene DroEselbuchse ist.