DE3147399C2 - Hydraulische Schlagvorrichtungen - Google Patents

Abstract

Die Schlagvorrichtung (1) wird beim Herausziehen eines "Fisches" aus einem Bohrloch verwendet. Sie hat ein äußeres und ein inneres Gehäuseteil, die relativ verschiebar angeordnet und mit einem Hammer- und einem Amboßteil versehen sind. Die Gehäuseteile umschließen eine Druckflüssigkeitskammer (88) zur Schlagkraftsteuerung. Zwei Kolben sind relativ beweglich in der Druckflüssigkeitskammer (88) so angeordnet, daß die Bewegung eines Gehäuseteils relativ zu dem anderen den ersten Kolben zu dem zweiten und in der entgegengesetzten Richtung den zweiten Kolben zu dem ersten bewegen wird. Die Druckflüssigkeitskammer (88) zwischen den Kolben hat einen durch ein Ventil (95) gesteuerten Auslaß (85). Ventilbetätigungseinrichtungen (122, 125) werden bei vorbestimmter Relativbewegung der Gehäuseteile betätigt, um das Ventil (95) zu öffnen, damit Druckflüssigkeit aus der Druckflüssigkeitskammer (88) abfließen kann, um den Widerstand gegen eine weitere Bewegung der Gehäuseteile zu eliminieren und so das Aufschlagen des Kammerteils auf den Amboßteil zu gestatten.

Description

Die Erfindung betrifft hydraulische Schlagvorrichtungen der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 12 angegebenen Art

Eine Fangarbeit bedeutet in der Ölfeldterminologie, etwas aus dem Bohrloch zu entfernen, was dort nicht hingehört. Das, was entfernt wird, wird als »Fisch« bezeichnet und kann Teil eines Bohrstranges sein, der beim Bohren eines Öl- oder Gasbohrloches steckengeblieben ist, oder es kann die Förderausrüstung sein, die aus einem bestehenden Bohrloch während Umrüstungsoder Reparaturarbeiten entfernt wird. Die angewandte Methode zum Herausholen eines Fisches besteht darin, diesen mit einer Vorrichtung zu ergreifen und durch Druck oder Zug eine axiale Belastung auf ihn auszuüben, bis er etwas nachgibt. Eine Schlagvorrichtung ist ein Werkzeug, das benutzt wird, wenn entweder die Bohr- oder die Förderausrüstung so festsitzt, daß ein gerader Druck oder Zug von der Oberfläche aus nicht ausreicht, um sie herauszuziehen.

Die Schlagvorrichtung wird normalerweise in dem Rohrstrang in dem Gebiet des festsitzenden Objekts angebracht und gestattet dem Bohrgestellbedienungspersonal an der Oberfläche, durch Manipulation des Bohrstranges einen Schlag auf den Fisch auszuüben. Schlagvorrichtungen enthalten eine Keilnutverbindung, die eine relative Axialbewegung zwischen einem inneren Dorn oder Gehäuse und einem äußeren Gehäuse, nicht aber eine relative Drehbewegung gestattet. Der Dorn oder das innere Gehäuse hat eine Schlagfläche oder einen Hammer, die bzw. der eine gleiche Schlagfläche oder einen Amboß an dem Gehäuse berührt, wenn die Schlagvorrichtung die Grenze der Axialbewegung erreicht hat. Wenn diese Schlagflächen mit hoher Geschwindigkeit zusammengebracht werden, übertragen sie aufgrund der Masse des Rohres oberhalb der Schlagvorrichtung einen sehr beträchtlichen Schlag auf den Fisch.

Bei den bekannten Schlagvorrichtungen gibt es drei verschiedene Ausführungsformen, nämlich hydraulische Schlagvorrichtungen, mechanische Schlagvorrichtungen und Stoßschlagvorrichtungen. Die Stoßschlagvorrichtung wird hauptsächlich benutzt, um einen nach unten gerichteten Schlag auszuüben. Die Stoßschlagvorrichiung hat üblicherweise eine Keilnutverbindung, die eine ausreichende Axialbewegung zuläßt, so daß das Rohr angehoben und fallengelassen werden kann, was bewirkt, daß die Schlagflächen innerhalb der Schlagvorrichtung zusammenkommen, um einen nach unten ge-

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richteten Schlag auf den Fisch auszuüben. Mechanische und hydraulische Schlagvorrichtungen unterscheiden sich von der Stoßschlagvorrichtung dahingehend, daß sie eine Auslöse- oder Ausklinkvorrichtung enthalten, die die Relativbewegung der Schlagflächen verzögert, bis eine axiale Belastung, entweder eine Zug- oder eine Druckbelastung, auf das Rohr ausgeübt worden ist. Zum Aufwärtsschlagen wird das Rohr durch eine axiale Zugkraft, die an der Oberfläche ausgeübt wird, gedehnt. Dieser Zugkraft wirkt die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung lange genug entgegen, um dem Rohr zu gestatten, sich zu spannen und potentielle Energie zu speichern. Wenn die Schlagvorrichtung »auslöst«, wird diese gespeicherte Energie in kinetische Energie umgewandelt, was bewirkt, daß sich die Schlagflächen der Schlagvorrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit zusammenbewegen. Zum Abwärtsschlagen wird das Rohrgewicht an der Erdoberfläche »losgelassen«, um das Rohr auf Druck zu beanspruchen. Dieser Druckkraft widersetzt sich die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung, um dem Rohr zu gestatten, sich zusammenzudrücken und potentielle Energie zu speichern. Wenn die Schlagvorrichtung »auslöst«, werden die potentielle Energie der Rohrzusammendrückung und des Rohrgewichts in kinetische Energie umgewandelt, was bewirkt, daß die Schlagflächen der Schlagvorrichtung mit einer hohen Geschwindigkeit zusammenkommen. Hydraulische und mechanische Schlagvorrichtungen sind viel wirksamer als Stoßschlagvorrichtungen, weil sie gestatten, für eine bestimmte Rohrbelastung einen viel größeren Schlag auf den Fisch auszuüben.

Die meisten Fangarbeiten erfordern, daß sowohl eine Aufwärt?- als auch eine Abwärtsschlagvorrichtung in dem Fangstrang verfügbar sind. Beispielsweise kann beim Bohren eines öl- oder Gasbohrloches das Rohr steckenbleiben, und zwar weil das das Loch umgebende Material nachrutscht oder weil das Rohr durch Differenzdruck festgehalten wird, so daß es erwünscht ist, das Rohr nach oben zu schlagen. Oder aber das Rohr kann sich während des »Hievens« (d. h. beim Entfernen des Rohres aus dem Bohrloch) verkeilen, in welchem Fall es erwünscht ist, an der Steile, an der das Rohr festsitzt, nach unten zu schlagen. Ein weiteres Beispiel ergibt sich, wenn nach Teilen der Förderausrüstung, wie beispielsweise Stopfbuchsen oder Pumpen, gefischt wird. Normalerweise wird das Bohrrohr oder die Bohrstange oberhalb der festsitzenden Stelle abgeschnitten, und der Fangstrang wird an dem in der Bohrung verbliebenen Bohrrohr oder der in der Bohrung verbliebenen Bohrstange mittels einer Glocke oder eines Keilfängers befestigt. Eine Reihe von Abwärtsschlägen wird eingeleitet, um zu versuchen, den Fisch herauszuziehen. Wenn der Fisch nicht ohne weiteres aus dem Bohrloch herausgezogen werden kann, wird es notwendig, einen Abwärtsschlag auf die Glocke oder den Keilfänger auszuüben, um sie bzw. ihn von dem Bohrrohr oder der Bohrstange zu lösen.

Verschiedene Kombinationen von Schlagvorrichtungen werden benutzt, um diese Schlagwirkung in zwei Richtungen zu erzielen. Eine mechanische oder hydraulische Schlagvorrichtung kann doppeltwirkend sein, so daß sie sowohl aufwärts als auch abwärts schlägt Ein Aufwärtsschlagwerkzeug kann zusammen mit einem getrennten Abwärtsschlagwerkzeug betrieben werden. Ungeachtet dessen, ob die Schlagvorrichtung in demselben Werkzeug vereinigt ist oder in Form von zwei getrennten Werkzeugen ausgeführt ist, muß sie in jeder Richtung unabhängig von der anderen arbeiten können, um voll wirksam und wirkungsvoll sein zu können. Das heißt, das Werkzeug sollte in einer Richtung auslösen, wiederspannen und in derselben Richtung erneut auslösen, ohne unabsichtlich oder notwendigerweise in der entgegengesetzten Richtung auszulösen. Außerdem sollte das Wiederspannen der Auslösevorrichtung in einer Richtung nicht durch die Auslösevorrichtung in der entgegengesetzten Richtung verzögert werden.

Die GB-PS 14 59 130 beschreibt eine doppeltwirkende Schlagvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Bei dieser bekannten Schlagvorrichtung ist ein Auslösering vorgesehen, der sich zum Abwärtsschlagen zunächst gegen federnde Finger legt und so einen bestimmten Kraftaufbau gestattet, bis schließlich die Finger unter Schnappwirkung nachgeben, so daß der Abwärtsschlag ausgeübt werden kann. Dagegen wird der Aufwärtsschlag hydraulisch gesteuert. Dafür hat die bekannte Schlagvorrichtung einen festen ersten Kolben und einen axial beweglichen zweiten Kolben, für den eine Hubbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist. Nachteilig ist bei dieser bekannten Schlagvorrichtung, daß die Finger den Schlagvorgang in einer Richtung mechanisch auslösen, wofür die Auslösekraft (das heißt die Federspannung der Finger) an der Erdoberfläche auf einen festen Wert eingestellt werden muß, der bei Arbeiten im Bohrloch nicht geändert werden kann. Wenn die Auslösekraft vergrößert oder verringert werden soll, ist es notwendig, das Gestängerohr aus dem Bohrloch herauszuziehen, was eine kostspielige und zeitraubende Prozedur ist. Weiter ist nachteilig, daß die metallischen Teile der Schlagvorrichtung sich relativ zueinander bewegen müssen, während sie unter hoher Druckbelastung stehen. Das hat einen schnellen Verschleiß und einen häufigen Ausfall der bewegten Teile zur Folge.

Bei allgemein bekannten Schlagwerkzeugen bewegt sich ein Kolben durch eine mit Druckflüssigkeit gefüllte Kammer, die einen Bereich kleineren inneren Durchmessers aufweist. Der Anfangsbewegung des Kolbens wird ein Widerstand entgegengesetzt, der durch einen kleinen Durchfluß von Druckflüssigkeit zwischen dem Kolben und dem Bereich kleineren Innendurchmessers der Kammer verursacht wird. Wenn der Kolben diesen Bereich passiert hat, kann die Druckflüssigkeit schnell durchfließen, wodurch sich ein plötzlicher Schlagvorgang ergibt. Solche Schlagvorrichtungen arbeiten akzeptabel, wenn die Bedienungsperson eine Aufwärtsschlag-Abwärtsschlag-, Aufwärtsschlag-Abwärtsschlag-Folge betätigt. Solche Schlagwerkzeuge arbeiten aber nicht zufriedenstellend, wenn eine Aufwärtsschlag-Aufwärtsschlag- oder Abwärtsschlag-Abwärtsschlag-Betätigungsfolge auszuführen ist. da aufgrund der Ausbildung der Kammer und des darin angeordneten Kolbens notwendigerweise gewartet werden muß, bis sich der Kolben durch die entsprechende Bohrung bewegt hat, bevor der entgegengesetzte Schlagvorgang ausgeführt werden kann. Bei der aus der GB-PS 14 59 130 bekannten Schlagvorrichtung ist dieses Problem zwar gelöst, aber mittels eines unsymmetrischen Aufbaus, durch den sich unterschiedliche Kräfte für Auf- und Abwärtsschlag ergeben und sich wie erwähnt überdies die Schlagkräfte in der einen Richtung nur an der Erdoberfläche und nur auf einen festen Wert einstellen lassen.
Nur hydraulisch arbeitende Auslösevorrichtungen sind erwünschter, weil sie die Möglichkeit einer variablen Schlagkraft bieten, die nur durch das Ausmaß der Axialbelastung, die an der Erdoberfläche ausgeübt wird, gesteuert wird. Außerdem unterliegen hydraulische

Auslösevorrichtungen mechanischer Verformung und Verschleiß weniger als mechanische Auslösevorrichtungen und werden deshalb unter denselben Bedingungen längere Zeit arbeiten. Bekannte hydraulische Auslösevorrichtungen arbeiten jedoch nur in einer Richtung und machen es deshalb erforderlich, daß zwei Auslösevorrichtungen in Tandemanordnung betrieben werden, um die Funktion einer doppeltwirkenden Schlagvorrichtung zu erzielen. So hat eine aus der US-PS 41 09 736 bekannte hydraulische Schlagvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art zwei gesonderte Druckflüssigkeitskammern, und die beiden Kolben, die beide an dem inneren rohrförmigen Teil befestigt sind und die Schlagwirkung durch Vorbeibewegung an verengten Wandteilen an dem äußeren rohrförmigen Teil Steuer."., werden in derartigem Abstand angeordnet, daß der eine Kolben die Hälfte seines Hubes in seiner Kammer ausführt, während der andere Kolben gerade schlägt. Der dafür erforderliche Abstand ergibt eine extrem lange Schlagvorrichtung, und außerdem erhöhen die Druckflüssigkeitskammern die Kosten und die Kompliziertheit der Schlagvorrichtung.

Ferner ist aus der US-PS 40 59 167 eine Schlagvorrichtung bekannt, die so aufgebaut ist, daß der Druck innerhalb der Schlagvorrichtung auf Minimalwerten gehalten werden kann. Bei dieser bekannten Schlagvorrichtung ist weiter der zweite Kolben schwimmend gelagert und nur der erste Kolben als Arbeitskolben ausgebildet, so daß nur Aufwärtsschlagkräfte auf den in einem Bohrloch festsitzenden Fisch ausgeübt werden können. Da bei dieser bekannten Schlagvorrichtung die beiden Kolben dem Zweck dienen, den Betriebsdruck der Schlagvorrichtung zu senken, indem der halbe Druck in beiden Kammern statt der doppelte Druck in einer Kammer vorgesehen wird, ist diese bekannte Schlagvorrichtung so aufgebaut, wie wenn lediglich zwei bekannte Schlagvorrichtungen Ende an Ende miteinander gekuppelt wären.

Die US-PS Re 23 354 beschreibt eine sehr alte Ausführungsform einer doppeltwirkenden hydraulischen Schlagvorrichtung. Bei dieser Schlagvorrichtung wird das Stoßdämpferprinzip angewandt, wobei sich ein Kolbenabschnitt durch einen Zylinder kleineren Durchmessers bewegt, so daß das Strömen von Druckflüssigkeit von einer Seite des Kolbens zur anderen gehemmt wird. Diese Schlagvorrichtung hat den Nachteil, daß sie in einer Richtung vollständig betätigt werden muß, um zurückgestellt und in der entgegengesetzten Richtung betrieben werden zu können.

Die US-PS 33 49 858 beschreibt eine einfachwirkende (aufwärtsschlagende) hydraulische Schlagvorrichtung, bei der der Öldürchfiuß durch den Kolben mit Hilfe eines Konstantdurchflußreglerventils gesteuert wird.

Die US-PS 37 35 827 beschreibt eine hydraulische Fangschlagvorrichtung, bei der eine kompressible Druckflüssigkeit erforderlich ist Der Dorn wird bewegt, bis die Druckflüssigkeit bis zu einem ausgewählten Grad zusammengedrückt ist, wobei an diesem Punkt ein Steuerventil einen einstellbaren Auslöseanschlag berührt, der das Ventil öffnet und die unter Druck gesetzte Druckflüssigkeit über einen Bypass entleert, um eine schnelle Bewegung des Hammers relativ zu der Amboßfläche zu gestatten.

Die US-PS 37 97 591 beschreibt eine hydraulische Fangschlagvorrichtung ähnlich der aus der US-PS 37 35 827 bekannten, die aber eine andere einstellbare Auslösevorrichtung aufweist

Die US-PS 38 51717 beschreibt eine hydraulische Fangschlagvorrichtung mit einem Konstantdurchflußbypass für einen Auslösekolben, die so angeordnet ist, daß der Auslösekolben nach unten bewegt wird, bis das Hauptbypassventil geöffnet wird und die Vorrichtung auslöst.

Die US-PS 32 85 353 beschreibt eine Fangschlagvorrichtung mit teleskopisch zusammenschiebbaren Dornen, von denen der eine mit dem Bohrstrang und der andere mit dem Bohrfisch verbunden ist und die von einem äußeren Gehäuse umgeben sind. Ein Kolbenschieber ist vorgesehen, um den Druck nach einem ausgewählten Grad an Bewegung abzubauen und das Gehäuse zu bewegen, damit eine Hammerfläche auf eine Amboßfläche schlägt.

Schließlich beschreibt die US-PS 30 87 559 eine hydraulische Fangschlagvorrichtup.g, die mechanische Auslösefinger mit einer hydraulischen Verzögerung hat. Aufgabe der Erfindung ist es, hydraulische Schlagvorrichtungen der im Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 12 angegebenen Art so zu verbessern, daß sich der Schlagvorgang in beiden Richtungen aus einer gemeinsamen neutralen Stellung heraus hydraulisch steuern läßt, ohne daß sich größere äußere Vorrichtungsabmessungen ergeben.

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen der Patentansprüche 1 bzw. 12 angegebenen Merkmale gelöst Bei der Schlagvorrichtung nach der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 begrenzen beide Kolben eine Kammer und beide Kolben sind relativ zu dem äußeren und dem inneren rohrförmigen Teil beweglich, Anschläge dienen zum Begrenzen der Bewegung jedes Kolbens, wodurch ein vorbestimmter Abstand für die Kolben festgelegt wird, und die Auslaßeinrichtung ist doppeltwirkend und gestattet einen schnellen Druckmittelabfluß aus der Kammer bei der Bewegung jedes Kolbens zu dem anderen hin und von seinem Anschlag weg. Das oben geschilderte Problem des Ausführens einer Aufwärtsschlag-Aufwärtsschlag- oder Abwärtsschlag-Abwärtsschlag-Betätigungsfolge ist bei der Schlagvorrichtung nach der Erfindung durch eine vollständig symmetrische Anordnung mit zwei identischen, aber entgegengesetzt wirkenden Kolben und der dazwischen angeordneten Auslaßeinrichtung in einer einzigen Kammer gelöst. Infolgedessen kann bei der Schlagvorrichtung nach der Erfindung der Schlagvorgang sowohl in Aufwärts- als auch in Abwärtsrichtung aus einer sofort verfügbaren gemeinsamen neutralen Stellung heraus ausgeführt werden, und zwar in jeder "beliebigen Betätigungsfolge. Die Bewegung des einen Kolbens zu dem anderen hin wird entweder durch eine langsame gesteuerte Leckage von Druckflüssigkeit aus der Kammer oder durch die Verwendung einer kompressiblen Druckflüssigkeit erreicht. Das Auslösen erfolgt, wenn sich das innere rohrförmige Teil relativ zu dem äußeren rohrförmigen Teil in einer Richtung weit genug bewegt hat um die Auslaßeinrichtung zu öffnen. Die umgekehrte Bewegung des inneren rohrförmigen Teils relativ zu dem äußeren rohrförmigen Teil bewirkt, daß die Schlagvorrichtung nach der Erfindung in ihrer neutralen Stellung wieder gespannt wird, aus der heraus sie betätigt werden kann, um wahlweise eine Schlagbewegung in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung auszuführen.
Die Schlagvorrichtung nach der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 12 unterscheidet sich von der Schlagvorrichtung nach der Erfindung gemäß dem Anspruch 1 dadurch, daß die Auslaßeinrichtung beseitigt und die Kammer in ihrem mittleren Teil ver-

größen ist, so daß die Bewegung eines Kolbens relativ zu dem anderen wie ein Stoßdämpfer wirkt, bei dem die Druckflüssigkeit freigegeben wird, wenn der Kolben den vergrößerten Teil der Kammer erreicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. la—Id aufeinanderfolgende Teile im Viertellängsschnitt über der Länge einer Ausführungsform einer doppeltwirkenden hydraulischen Schlagvorrichtung nach der Erfindung in einer neutralen Stellung,

F i g. 2 eine Halbquerschnittansicht der Schlagvorrichtung nach der Linie 2-2 von F i g. Ic,

F i g. 3 eine Halbquerschnittansicht der Schlagvorrichtung nach der Linie 3-3 von Fig. la,

Fig.4 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines in F i g. 1 b gezeigten Druckkolbens,

Fi g. 5 eine perspektivische Ansicht eines der Betätigungsarme, die den Druckkolben und ein Auslöseventil gemäß F i g. Ib und Ic miteinander verbinden,

F i g. 6 eine vergrößerte Teilschnittansicht des in F i g. Ic gezeigten Auslöseventils,

Fig. 7a—10b die Vorrichtung in aufeinanderfolgenden Stufen des Abwärtshubes zum Schlagen in Abwärtsrichtung,

Fig. 7a und 7b ungefähr den in den Fig. Ib und Ic gezeigten Teil der Vorrichtung, wobei ein Dorn in dem äußeren Gehäuse teilweise abwärts bewegt ist,

Fig.8 ungefähr den in Fig. Ic gezeigten Teil der Vorrichtung, wobei der Dorn bis zu einem Punkt unmittelbar vor dem öffnen des Auslöseventils bewegt ist,

F i g. 9a und 9b die Vorrichtung im wesentlichen entsprechend Fig. Ib und Ic, aber unmittelbar nachdem das Auslöseventil geöffnet worden ist,

Fig. 10a und 10b die Stellung der Vorrichtung, nachdem das Auslöseventil geöffnet und der Dorn in die voll betätigte Stellung bewegt worden ist, in der ein Hammer auf eine Amboßfläche schlägt,

Fi g. 1 la— 13b die Vorrichtung in verschiedenen Stufen eines Aufwärtshubes zum Schlagen in Aufwärtsrichtung,

Fig. 11a und 11b die Vorrichtung bei der Aufwärtsbewegung des Dorns unmittelbar vor dem Öffnen des Auslöseventils,

F i g. 12a und 12b die weitere Aufwärtsbewegung des Dorns unmittelbar über den Punkt hinweg, in welchem das Auslöseventil öffnet,

Fi g. 13a und 13b die Vorrichtung, bei der das Auslöseventil voll geöffnet und der Dorn in seine maximale Aufwärtsstellung bewegt ist, in welcher der Hammer die Amboßfläche berührt, und

Fig. 14a—14d aufeinanderfolgende Teile im Viertellängsschnitt über der Länge einer weiteren Ausführungsform einer doppeltwirkenden hydraulischen Schlagvorrichtung nach der Erfindung, die kein Auslöseventil benötigt, in einer neutralen Stellung.

Die Fig. la—Id zeigen eine doppeltwirkende hydraulische Schlagvorrichtung 1, die eine beträchtliche Länge aufweist, so daß es erforderlich wurde, sie in vier in Längsrichtung unterbrochenen Viertellängsschnittansichten, nämlich in den Fi g. la, Ib, Ic und Id darzustellen. Jede dieser Längsschnittansichten erstreckt sich von der Mittellinie der Schlagvorrichtung bis zu deren Außenumfang. Die Schlagvorrichtung t hat einen inneren rohrförmigen Dorn 2, der teleskopisch verschiebbar in einem äußeren rohrförmigen Gehäuse 3 angeordnet ist. Der Dorn 2 und das Gehäuse 3 bestehen jeweils aus mehreren Teilen, die ausführlicher beschrieben werden müssen.
Der Dorn 2 besteht aus einem oberen rohrförmigen Teil 4 (Fi g. la und Ib), der einen durchgehenden inneren Längsdurchlaß 5 hat. Das obere Ende des oberen Teils 4 ist im Durchmesser vergrößert, wie an der Stelle 5a angegeben, und ist innen mit einem Gewinde 6 zur Verbindung mit einem Bohrstrang od. dgl. versehen.

ίο Das untere Ende des Teils 4 ist mit einer Senkbohrung versehen, die in einer inneren Schulter 7 endigt und mit einem Innengewinde 8 versehen ist (Fig. Ib). Ein Zwischenteil des Dorns 2 besteht aus einer rohrförmigen Büchse 9 (F i g. 1 b und 1 < \ <lcren oberes Ende mit einem Außengewinde 10 zur Verbindung mit dem Innengewinde 8 des Teils 4 versehen ist, wobei der obere Endteil der Büchse an die Schulter 7 anstößt. Das untere Ende der Büchse 9 ist mit einem Außengewinde 11 und mit einer Innenbohrung als einem inneren Durchlaß 12 versehen, der eine Fortsetzung des Durchlasses 5 in dem Dornteil 4 ist. Das untere Ende des Dorns 2 besteht aus einem rohrförmigen Teil 13 (Fig. Ic und Id), der mit einer Senkbohrung versehen ist, die in einer Schulter 14 endigt und mit einem Innengewinde 15 versehen ist. Der rohrförmige Teil 13 ist auf das ur'.cre Erde des rohrförmigen Teils 9 aufgeschraubt und stößt an die Schul·«;-14 an.

Der untere Endteil des rohrförmigen Teils 13 ist mit einem Außengewinde 16 versehen. Eine Büchse 17 mit einem Innengewinde 18 ist auf das untere Ende des rohrförmigen Teils 13 aufgeschraubt, um eine Feder abzustützen, die weiter unten beschrieben ist. Der rohrförmige Teil 13 ist mit einem inneren Längsdurchlaß 19 versehen, der eine Fortsetzung der Durchlässe 5 und 12

ist und über die zentrale öffnung 20 der Büchse 17 offen ist. Die drei Teile 4, 9 und 13 sind auf die dargestellte Weise zu dem einzelnen rohrförmigen Dorn 2 verschraubt, der innerhalb des rohrförmigen Gehäuses 3 in Längsrichtung bewegbar ist, wie im folgenden beschrieben.

Das rohrförmige Gehäuse 3 besteht, ähnlich wie der Dorn 2, aus Zusammenbaugründen aus mehreren Teilen. Das obere Ende des rohrförmigen Gehäuses 3 besteht aus einem rohrförmigen Teil 21 (Fig. la und Ib), das eine glatte Innenbohrung 22 an seinem oberen Ende hat, in welcher die Außenfläche des oberen rohrförmigen Teils 4 längsverschiebbar angeordnet ist Der untere Endteil des rohrförmigen Teils 21 hat einen Teil kleineren Durchmessers, der eine ringförmige Schulter 23 bildet und mit einem Außengewindeteil 24 versehen ist

Das rohrförmige Gehäuse 3 ist mit einem rohrförmigen Zwischenteil 25 versehen (Fig. la und Ib), der an seinem oberen Ende ein Innengewinde 26 zur Verschraubung mit dem Außengewindeteil 24 des rohrförmigen Teils 21 aufweist Das obere Ende des rohrförmigen Zwischenteils 25 liegt an der Schulter 23 an, wenn die beiden Teile fest miteinander verschraubt sind. Der untere Endteil des Zwischenteils 25 hat einen Teil kleineren Durchmessers, der eine Schulter 27 bildet und mit einem Außengewinde 28 versehen ist.

Der untere Teil des rohrförmigen Gehäuses 3 besteht aus einem rohrförmigen Teil 29 (Fi g. Ib, Ic und Id), das an seinem oberen Ende mit einem Innengewinde 30 zur Verschraubung mit dem Gewindeteil 28 des Zwischenteils 25 versehen ist. Das obere Ende des unteren rohrförmigen Gehäuseteils 29 liegt an der Schulter 27 an, wenn die Schraubverbindung fest angezogen ist Das

unter Endteil des rohrförmigen Gehäuseteils 29 ist mit einem Innengewinde 31 versehen (F i g. Id).

Am unteren Ende des rohrförmigen Gehäuses 3 ist ein rohrförmiges Übergangsteil 32 vorgesehen, das an seinem oberen Ende mit einem Außengewinde 33 versehen ist und eine Schulter 34 hat, an der das untere Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 29 anliegt, wenn die Schraubverbindung 31/33 fest angezogen ist. Das Übergangsteil 32 hat einen inneren Längsdurchlaß 35, der eine Fortsetzung der Durchlässe in dem Dorn 2 ist. Das intere Ende des Übergangsteils 32 hat einen kleineren Durchmesser, wie an der Stelle 36 dargestellt, und ist mit einer Außengewindefläche 37 zum Anschluß an den unteren Teil eines Bohrstranges oder zur Verbindung mit einem Fisch od. dgl., wenn die Vorrichtung als Fangschlagvorrichtung benulzl wird, versehen.

Der Dorn 2 und das Gehäuse 3 sind, wie bereits erwähnt, jeweils aus mehreren, aus Zusammenbaugründen miteinander verschraubten Teilen aufgebaut. Der Dorn 2 ist im Innern des Gehäuses 3 verschiebbar angeordnet. Die Vorrichtung wird mit einem Druckmittel, hier mit einer Druckflüssigkeit, wie im folgenden beschrieben, gefüllt, weshalb es notwendig ist, Dichtungen zv;.; Verhindern einer Leckage an verschiedenen Punkten der Vorrichtung und außerdem an Punkten, an denen der Dorn 2 und das Gehäuse 3 in Gleitberührung sind, vorzusehen.

Die Außenfläche des oberen Teils 4 hat, wie oben erwähnt, in der Bohrung 22 des oberen rohrförmigen Teils 21 des Gehäuses 3 einen Gleitsitz. Das rohrförmige Teil 21 ist mit einer inneren Ringnut 38 versehen, in der ein O-Ring 39 angeordnet ist, der diese Gleitverbindung gegen eine Leckage von Druckflüssigkeit abdichtet. Die Gewindeverbindung zwischen den rohrförmigen Gehäuseteilen 21 und 25 ist durch einen O-Ring 40 (F i g. 1 b) gegen Leckage abgedichtet, der in einer äußeren Umfangsnut 41 in dem unteren Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 21 angeordnet ist. Die Schraubverbindung zwischen den rohrförmigen Gehäuseteilen 25 und 29 ist ebenso gegen Flüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 42 abgedichtet (F i g. 1 b), der in einer Umfangsnut 43 in dem unteren Endteil des Gehäuseteils 25 angeordnet ist. Die Schraubverbindung zwischen dem unteren Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 29 und dem Übergangsteil 32 ist ebenso gegen Leckage von Flüssigkeit durch einen O-Ring 44 abgedichtet (Fig. Id), der in einer Ringnut 45 in dem oberen Ende des Übergangsteils 32 angeordnet ist. Ähnliche Dichtungen sind vorgesehen, um eine Leckage an den Schraubverbindungen zwischen den verschiedenen Teilen des Doms 2 zu verhindern. Die Schraubverbindung zwischen dem oberen rohrförmigen Teil 4 und dem rohrförmigen Zwischenteil 9 des Doms 2 ist gegen Leckage durch einen O-Ring 46 abgedichtet (F i g. Ib), der in einer inneren Ringnut 47 in dem unteren Endteil des oberen rohrförmigen Teils 4 angeordnet ist. Die Schraubverbindung zwischen dem rohrförmigen Zwischenteil 9 und dem unteren rohrförmigen Teil 13 ist auf gleiche Weise gegen Leckage durch einen O-Ring 48 abgedichtet (F i g. Id), der in einer inneren Umfangsnut 49 angeordnet ist

Der Zwischenraum zwischen der inneren Bohrung der verschiedenen Teile des Gehäuses 3 und der Außenfläche des Dorns 2 bildet eine geschlossene Kammer und Durchlässe für den Strom von Druckflüssigkeit (oder einem anderen Druckmittel) durch die Schlagvorrichtung 1. Es sind verschiedene wei'ere Teile vorgesehen, die im folgenden noch näher beschrieben sind. An dem oberen Ende des rohrförmigen Gehäuseteiis 21 bildet der Zwischenraum zwischen der Innenbohrung 50 desselben und der Außenfläche 51 des rohrförmigen Teils 4 eine Kammer 52. Das obere Ende der Kammer 52 ist mit einer mit Gewinde versehenen öffnung 53 versehen, in die ein Stopfen 54 eingeschraubt ist. Die Gewindeöffnung 53 dient zum Einleiten von Druckflüssigkeit (oder anderem Druckmittel), was im folgenden noch näher beschrieben ist. Die Außenfläche des rohrförmigen Teils 4 hat an dem unteren Endteil 55 desselben einen etwas kleineren Durchmesser und ist mit mehreren Längsnuten 56 mit dazwischen angeordneten Keüstegen 56a versehen (Fig. la und 3). Der untere Endteil des rohrförmigen Gehäuseteil 21 ist mit einer Innenbohrung 57 kleineren Durchmessers versehen, die eine obere Schulter 58 bildet und mehrere Längsnuten 59 hat, welche in gegenseitigem Urnfarigsabstand angeordnet sind, um mehrere Keilstege 60 zu bilden, die in die Nuten 56 in dem oberen rohrförmigen Teil 4 passen (F i g. la und 3). Die Nuten 56 und 59 in dem rohrförmigen Gehäuseteil 21 und in dem rohrförmigen Teil 4 haben eine Tiefe, die größer ist als die Höhe der Keilstege 56a und 60, die in diesen Nuten angeordnet sind. Infolgedessen sind Durchlässe vorhanden, die sich in Längsrichtung der Nuten in dem Teil 4 und dem Gehäuseteil 21 erstrecken und mit 61 bzw. 62 bezeichnet sind (Fig. la und 3). Die Anordnung der sich in Längsrichtung erstreckenden Keilstege und Nuten in dem rohrförmigen Gehäuseteil 21 und an dem rohrförmigen Teil 4 ergibt eine Führung für die Längsbewegung des Dorns 2 in dem Gehäuse 3, ohne eine gegenseitige Drehbewegung derselben zu gestatten. Die Durchlässe 61 und 62 in dem Spalt zwischen den Keüstegen und Nuten sorgen für einen Strom von Druckflüssigkeit zwischen der Kammer 52 und den unteren Teilen der Vorrichtung, wie im folgenden noch näher beschrieben.

In Fig. Ib ist zu erkennen, daß der Spalt zwischen dem rohrförmigen Gehäuseteil 25 und den Teilen 4 und 9 des Dorns 2 so gewählt ist, daß eine Nebenkammer 63 vorhanden ist, die einen wesentlich größeren Durchmesser als die Kammer 52 hat. Das untere Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 21 bildet eine obere Amboßfläche 64, die benutzt wird, wenn die Vorrichtung in Aufwärtsrichtung schlägt. Die Innenfläche 65 des rohrförmigen Gehäuseteils 25 bildet eine Senkbohrung, die eine innere Umfangsschulter an dem unteren Ende der Hydraulikkammer 63 erzeugt, welche als eine Amboßfläche 66 dient, wenn die Vorrichtung in Abwärtsrichtung schlägt

Der untere Endteil 67 des rohrförmigen Teils 4 ist an dessen Außenfläche 55 mit einem Gewinde 68 versehen. Ein hohlzylindrischer Hammer 69, der ein Innengewinde 7ö hat, ist auf das Gewinde OS des rohrförmigen Teils 4 aufgeschraubt und mit einer Feststellschraube 71 versehen, die sich durch eine Gewindeöffnung 72 hindurch in eine Aussparung 73 in dem rohrförmigen Teil 4 erstreckt Der hohlzylindrische Hammer 69 ist deshalb durch Verschrauben an dem unteren Endteil 67 des rohrförmigen Teils 4 befestigt und wird im Betrieb weiter durch die Feststellschraube 71 gegen Drehung festgehalten. Eine obere Fläche 74 des Hammers 69 ist im Betrieb mit der Amboßfläche 64 an dem Gehäuseteil 21 in Berührung bringbar. Eine untere Fläche 75 des Hammers 69 ist mit der Amboßfläche 66 während des Abwärtsbetriebes der Vorrichtung in Berührung bringbar.

Der rohrförmige Dornteil 9 ist mit mehreren Längsnuten 76 versehen (F i g. Ib und 2). Die Nuten 76 bilden Durchlässe für den Durchfluß von Druckflüssigkeit wie im folgenden noch näher beschrieben. Eine rohrförmige

Büchse 77 ist auf dem rohrförmigen Dornteil 9 gelagert und hat eine Innenfläche 78 mit Abstand von der Au-3enfläche des> DornteiU 9, so daß ein ringförmiger Strömungsdurchlaß 79 vorhanden ist (F i g. 1 b).

Die rohrförmige Büchse 77 ist mit Löchern 80 versehen, die von dem Durchlaß 79 in die Nebenkammer 63 führen. Sie ist außerdem mit Löchern 81 versehen, die von dem Durchlaß 79 in den unteren Endteil der Nebenkammer 63 führen. Das untere Ende des Durchlasses 79 überlappt außerdem das obere Ende der Nuten oder Durchlässe 76, um eine ständige Strömungsverbindung zwischen der Nebenkammer 63 und den Nuten 76 zu schaffen. Das obere Ende der rohrförmigen Büchse 77 liegt an dem unteren Ende des rohrförmlg-n Dornteils 4 an Das untere Ende der rohrförmigen Büchse 77 wird durch das obere Ende einer rohrförmigen Büchse 82 abgestützt, die fest über die Außenfläche des Dornteils 9 paßt, in welcher die Nuten 76 gebildet sind. Die Büchse 82 umschließt deshalb die Nuten 76 und begrenzt ein System von Längsdurchlässen. Das untere Ende der Büchse 82 sitzt auf einem Distanzring 83 auf, der mit mehreren Löchern 84 versehen ist, die zu den Enden der Nuten oder Durchlässe 76 hin offen sind. Die rohrförmige Büchse 82 ist außerdem mit mehreren Öffnungen 85 versehen, die durch ein Auslöseventil gesteuert werden, was im folgenden noch näher beschrieben ist.

Die Innenfläche 86 des Gehäuseteils 29 und die Außenfläche 87 der rohrförmigen Büchse 82 weisen gegenseitigen Abstand auf, um eine innere Kammer 88 zu begrenzen. Die Flächen 86 und 87 sind glatte zylindrische Flächen, die eine freie Bewegung eines darin gelagerten Druckkolbens gestatten. An dem oberen Ende der Kammer 88 ist ein ringförmiger Kolben 89 vorgesehen (Fi g. Ib und 4), der verschiebbar zwischen die Flächen 86 und 87 paßt. Der Kolben 89 ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch O-Ringe 90 und 91 abgedichtet, die in Nuten 92 bzw. 93 sitzen. Der Kolben 89 ist mit einem oder mehreren Durchlässen 94 versehen, die eine sehr geringe Leckströmung von Druckflüssigkeit durch den Kolben ermöglichen. Statt dessen kann die Leckst, τ·mc.v. auch durch eine Grobpassung des Kolbens ermöglicht werden oder die Notwendigkeit einer Leckströinung kann durch die Verwendung einer kompressiblen Druckflüssigkeit eliminiert werden. In Fig.4 ist der Kolben 89 ausführlicher gezeigt, wobei aber der Schnitt in einer anderen Ebene geführt ist. In dieser Ansicht ist zu erkennen, daß die Umfangsnut, in die ein Steuerarmflansch 123 einfaßt, durch ein lösbares Ringteil 137 gebildet ist, welches durch Schrauben 138 festgehalten wird. Der Leckagedurchlaß 94 ist in dieser Ansicht nicht zu sehen, er ist aber schematisch durch die strichpunktierte Linie dargestellt.

Ungefähr auf der Mitte der Länge der Kammer 88 ist ein Auslöseventil 95 (Fig. Ic und 6) zum Steuern des Freilassens von Druckflüssigkeit au-i der Kammer 88 vorgesehen. Das Auslöseventil 95 besteht aus zwei getrennt bewegbaren Verschlußteilen 96 und 97. Das Verschlußteil % ist ringförmig und paßt auf die Außenfläche 87 der rohrförmigen Büchse 82, auf der es verschiebbar ist. Das Verschlußteil 96 ist an seiner Innenfläche durch einen O-Ring 98 abgedichtet, der in einer Ringnut 99 sitzt. Das Verschlußteil 96 hat einen rohrförmigen Fortsatz 100 mit einer Senkbohrung 101. Die Außenfläche des rohrförmigen Fortsatzes 100 ist zwischen Umfangsflanschen 103 und 104 an einer Stelle 102 unterschnitten. Das Verschlußteil 97 hat den gleichen Aufbau, sitzt mit Gleitsitz auf der Außenfläche 87 der rohrförmigen Büchse 82 und ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 105 abgedichtet, der in einer Ringnut 106 angeordnet ist Das Verschlußteil 97 hat ebenfalls einen rohrförmigen Fortsatz 107 mit einer Senkbohrung 101a und ist an einer Außenfläche an einer Stelle 108 zwischen Umfangsflanschen 109 und 110 unterschnitten. Das Auslöseventil 95 ist ausführlicher in F i g. 6 gezeigt, wo zu erkennen ist, daß das Verschlußteil 96 mehrere Führungsfinger 139 hat, die die Bewegung des Verschlußteils 97 beim Öffnen und Schließen führen, um eine Fehlausrichtung zu verhindern. Die Führungsfinger 139 sind in ausreichendem gegenseitigem Abstand angeordnet, um einen Durchfluß von Druckflüssigkeit zwischen sich zu gestatten, wenn das Auslöseventil 95 geöffnet ist.

Ein ringförmiger Kolben 111, der im wesentlichen denselben Aufbau wie der Kolben 89 hat, ist an dem unteren Ende der Kammer 88 angeordnet (F i g. Ic). Der Kolben 111 hat zwischen den Flächen 86 und 87 einen Gleitsitz und ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch O-Ringe 112 und 113 abgedichtet, die in Nuten 114 bzw. 115 angeordnet sind. Der Kolben 111 ist mit einem Längsdurchlaß 116 versehen, der durch ein Kugelrückschlagventil 117 verschlossen ist.
Eine Schraub'nfeder 118 ist zwischen dem oberen Kolben 89 und oem oberen Verschlußteil % angeordnet. Eine Schraubenfeder 119 ist auf gleiche Weise zwischen dem unteren Kolben 111 und dem unteren Verschlußteil 97 angeordnet. Die Federn 118 und 119 drükken die Verschlußteile % und S7 in gegenseitige Anlage und die Kolben 89 und 111 gegen die entgegengesetzten Enden der Kammer 88.

Die Vorrichtung 1 ist gemäß der Darstellung in den Fi g. Ib und Ic in einer neutralen oder Nullstellung, in <}~r di»r obere Kolben 89 an dem Ende 120 des rohrförmigen Uehäuseteils 25 als Anschlag für den Hub des Kolbens anliegt. Ebenso ist in dieser neutralen oder Nullstellung der untere Kolbe.i 111 an der Umfangsschulter 121 als weiteren Anschlag an dem unteren Ende der Kammer 88 angeordnet.

Wenigstens ein Steuerarm 122 verbindet als Auslöseventilbetätigungseinrichtung den oberen Kolben 89 mit dem unteren Verschlußteil 97. Der Steuerarm 122 ist als ein Segment eines Zylinders aufgebaut und stellt ungefähr ein Viertel eines Zylinders dar. Der Steuerarm 122 ist mit sich nach innen erstreckenden Flanschen 123 und 124 an seinen entgegengesetzten Enden versehen (F i g. 5). Der Flansch 123 paßt in die Umfangsfläche des Kolbens 89, und der Steuerarm 122 erstreckt sich von da aus in Längsrichtung (Fig. Ib). Der Flansch 124 des

50- Steuerarms 122 ist in Gleitberührung mit der unterschnittenen Fläche 108 des Verschlußteils 97 (F i g. Ic).

Wenigstens ein gleicher Steuerarm 125, der den gleichen Aufbau wie der Steuerarm 122 hat, weist einen Flansch 126 an einem Fnde auf, der in die Umfangsfläehe des unteren Kolbens 111 paßt, und einen Flansch 127 an dem entgegengesetzten Ende, der in Gleitberührung mit der unterschnittenen Fläche 102 des Verschlußteils % ist (F ig. Ic).
Die Vorrichtung 1 ist mit zwei Steuerarmen 122 versehen, die einander diametral gegenüberliegend angeordnet sind, und mit zwei Steuerarmen 125, die einander diametral gegenüberliegend zwischen den Steuerarmen 122 angeordnet sind. Infolge dieser Anordnung ist klar, daß der in den Fig. Ib und Ic gezeigte Schnitt nicht genau stimmt. Der Schnitt durch einen der Steuerarme 122 oder 125 muß in einer Ebene geführt werden, die gegen die andere um 90° gedreht ist, um beide Steuerarme in derselben Ansicht zu zeigen.

Unter der Schulter 121, auf der der untere Kolben 111 ruht, befindet sich eine Nebenkammer 128 (Fi g. Ic und Id), die durch die Außenfläche 129 des Dornteils 13 und die Innenfläche 130 des Gehärseteils 29 gebildet wird. Das untere Ende der Nebenkammer 128 ist durch einen ringförmigen Kolben 131 verschlossen, der verschiebbar in ihr angeordnet ist Der Kolben 131 wird gegen Druckflüssigkeitsleckage durch O-Ringe 132 und 133 abgedichtet, die in Nuten 134 bzw. 135 angeordnet sind. Der Kolben 131 liegt an einer Feder 136, die auf der Büchse 17 an dem unteren Dornteil 19 abgestützt ist, an und wird durch diese Feder nach oben gedrückt

Betrieb

Die oben beschriebene Vorrichtung 1 ist eine doppeltwirkende hydraulische Schlagvorrichtung, die benutzt werden kann, um Stoß- oder Schlagkräfte auf ein Bohrrohr oder ein in einem Bohrloch festsitzendes Objekt oder zu irgendeinem anderen Zweck, für den ein Schlagvorgang erforderlich ist, auszuüben. Die Schlagvorrichtung 1 kann entweder aufwärts oder abwärts betätigt werden, um Stoß- oder Schlagkräfte zum Herausziehen eines in einem Bohrloch festsitzenden Objekts auszuüben. Eeim Betrieb der Schlagvorrichtung 1 in Aufwärtsrichtung wird das Bohrrohr durch eine an der Erdoberfläche ausgeübte axiale Zugkraft angespannt. Der Ausübung dieser Zugkraft widersetzt sich die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung lange genug, damit sich das Bohrrohr spannen und potentielle Energie speichern kann. Wenn die Schlagvorrichtung eine Auslösestellung erreicht, wird die gespeicherte Energie in dem angespannten Bohrrohr in kinetische Energie umgewandelt, die bewirkt, daß sich die Schlagflächen, d. h. die Fläche 74 des Hammers 69 und die Amboßfläche 64 der Schlagvorrichtung zusammenbewegen und mit hoher Geschwindigkeit aufeinander schlagen, so daß eine sehr hohe Schlagkraft ausgeübt wird.

Wenn die Schlagvorrichtung 1 in Abwärtsrichtung betrieben wird, wird das Bohrrohrgewicht an der Erdoberfläche losgelassen, um das Rohr auf Druck zu belasten. Der Zusammendrückkraft widersetzt sich die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung und gestattet dem Rohr, sich zusammenzudrücken und potentielle Energie zu speichern. Wenn die Schlagvorrichtung die Auslösestellung erreicht, wird die potentielle Energie der Rohi zusammendrückung und des Rohrgewichts durch das plötzliche Freigeben des Rohres in kinetische Energie umgewandelt, was der Hammer- und der Amboßfläche 75 bzw. 66 der Schlagvorrichtung gestattet, mit sehr hoher Geschwindigkeit aufeinander zu treffen und so eine hohe Schlagkraft zu erzeugen. Die oben beschriebene Schlagvorrichtung 1 arbeitet in Aufwärtsoder in Abwärtsrichtung und wird hydraulisch ausgelöst. Das Arbeitsprinzip und der Bewegungsablauf der verschiedenen Teile sind im folgenden ausführlicher beschrieben.

Die Nullstellung

Wenn die Schlagvorrichtung 1 zusammengebaut ist, wie oben beschrieben, wird sie mit einer Druckflüssigkeit über die Öffnung 53 in dem oberen rohrförmigen Gehäuseteil 21 gefüllt. Die benutzte Druckflüssigkeit ist hier eine inkompressible Flüssigkeit, da bei der Vorrichtung die Vorleckage der Flüssigkeit an dem Kolben 89 ausgenutzt wird. Mit gewissen Einstellungen in den Arbeitsspalten kann die Vorrichtung unter Verwendung der Bohrlochspülflüssigkeit betrieben werden. Es wird hier zwar eine imkompressible Druckflüssigkeit benutzt, es ist jedoch möglich, eine kompressible Druckflüssigkeit oder ein Hochdruckgas zu verwenden, das würde aber ein längeres Werkzeug erfordern, um den zusätzlichen Hub zu ermöglichen, der erforderlich ist. um ein kompressibles Druckmittel unter Druck zu setzen.

Wenn die Druckflüssigkeit über die Öffnung 53 in die Schlagvorrichtung 1 eingeleitet wird, fließt sie zu dein unteren Ende der Nebenkammer 128, die durch den Druckausgleichskolben 131 verschlossen ist Die Druckflüssigkeit füllt den Raum in der Nebenkammer 128 und der inneren Kammer 88, die zwischen den Kolben 89 und 111 angeordnet ist. Die Druckflüssigkeit füllt außerdem die verschiedenen Durchlässe einschließlich der Durchlässe 76 und 79, die zu der Nebenkammer 63 führen. Die Nebenkammer wird mit Druckflüssigkeit bis in die Kammer 52 aufgefüllt, in welcher sich die Druckflüssigkeit bis zu der Höhe der Füllöffnung 53 erstreckt. Die Vorrichtung 1 kann etwas geneigt werden, damit Luftbläschen aus der Füllung entweichen, so daß die Vorrichtung bis zu der öffnung 53 vollständig mit Druckflüssigkeit gefüllt ist. An diesem Punkt wird der Füllstopfen 54 eingeführt, und die Vorrichtung ist gebrauchsbereit. Der Druckausgleichskolben 131 gestattet die Wärmeausdehnung der Druckflüssigkeit und gestattet außerdem dem hydrostatischen Druck der Flüssigkeit in dem Bohrloch, die die Schlagvorrichtung umgibt, die Druckflüssigkeit in de- Schlagvorrichtung unter ausreichendem Druck zu halten, damit sie ihren Strömungsweg von einem Abschnitt der Vorrichtung zum anderen vollständig zurücklegt.

In den Fig. la- Id befindet sich die Vorrichtung 1 in einer Nullstellung, aus der heraus sie nach oben bewegt werden kann, um eine Aufwärtsschlagkraft zu erzeugen, oder nach unten, um eine Abwärtsschlagkraft zu erzeugen. In dieser Nullstellung ist der Hammer 69 ungefähr in der Mitte zwischen der oberen Amboßfläche 64 und der unteren Amboßfläche 66 angeordnet. Die Kolben 89 und 111 sind bis an die maximale Grenze ihres Hubes auseinanderbewegt und werden durch die Kraft der Federn 118 und 119 an den Schultern 120 und 121 gehalten.

In dieser Stellung dienen die Federn 118 und 119 außerdem dazu, die Verschlußteile % und 97 des Auslöseventils 95 in der Schließstellung (Fig. Ic) zu halten. Die Verschlußteile 96 und 97 werden außerdem durch hydraulischen Druck geschlossen gehalten. In dieser Stellung sind die Steuerarme 122 und 125 in Zwischen- oder Nullstellungen bezüglich der Betätigung der Verschlußteile 96 und 97 des Auslöseventils. Die Vorrichtung 1 wird zuerst am Beispiel einer Abwärtsschlagfunktäon beschrieben.

Abwärtsschlagen

Die Schlagvorrichtung 1 wird in einen Bohrstrang eingefügt, wobei die obere Gewindeöffnung 6 mit einem

Bohrrohr und das untere Gewinde 37 des Obergangsteils 32 mit einem »Fisch« oder anderen Objekt verbunden wird, an welchem ein Schlagvorgang ausgeführt werden soll. Zum Ausführen einer Abwärtsschlagfunktion wird das obere Bohrrohr losgelassen und auf Druck belastet Dadurch wird eine Druckkraft abwärts auf den Dorn 2 ausgeübt, die versucht, den Dorn in bezug auf das Gehäuse 3 nach unten zu bewegen. Die Abwärtsbewegung ist in den Fig. 7a—10b nacheinander gezeigt.

Die Abwärtsbewegung des Dorns 2 geht am Beginn relativ frei vor sich und ist eine Gleitbewegung relativ zu dem Gehäuse 3 und den Kolben 89 und 111. Während dieser Bewegungsphase wird die untere Schulter 140 der Büchse 77 an dem Dornenteil 9 mit der oberen Fläche des Kolbens 89 in Berührung gebracht An diesem Punkt wird die weitere Bewegung des Dorns 2 bewirken, daß die Schulter 140 den Kolben 89 in der Kammer 88 nach unten bewegt Die weitere Stufe in dieser Bewegung ist in Fig. 7a gezeigt, wo der Dorn 2 bewirkt hat, daß sich der Kolben 89 von der Schulter 120 wegbewegt hat, auf der er angeordnet ist. wenn sich die Vorrichtung in der in F i g. Ib gezeigten Nullstellung befindet

Die Bewegung des Kolbens 89 durch die Schulter 140 an dem Dorn 2 bewirkt, daß der Steuerarm 122 den Endflansch 12'ί bewegt, bis er den Endflansch 510 an dem Verschlußteil 97 des Auslöseventils 95 berührt Die weitere Bewegung des Kolbens 89 wird bewirken, daß das Verschlußteii 97 mit ihm bewegt und dieselbe Relativposition in bezug auf die Ventilöffnung 85 aufrechterhalten wird, wie es in Fig.7b gezeigt ist Wenn der Kolben 89 nach unten bewegt wird und der Steuerarm 122 bewirkt, daß der Flansch 124 den Flansch 110 berührt und das Verschlußteil 97 nach unten bewegt, folgt das Verschlußteil 96 dem Verschlußteil 97 bei der Abwärtsbewegung unter dem Einfluß der Feder 118 und des erhöhten Druckes in der Kammer 88, der beide Verschlußteile fest zusammendrückt. Wenn das Verschlußteil 96 durch den Druck in der Kammer 88 und durch die Feder 118 nach unten bewegt wird, wird im Anschluß an die Bewegung des Verschlußteils 97 durch den Steuerarm 122 das Verschlußteil 96 relativ zu dem Steuerarm 125 bewegt, der von dem unteren Kolben 111 ausgeht. Der Endflansch 127 des Steuerarms 125 bleibt in einer stationären Position, und das Verschlußteil 96 bewegt sich an ihm vorbei, bis der Flansch 127 den Endflansch 103 des Verscl.lußteils % berührt (F i g. 8). An diesem Punkt wird jede weitere Bewegung des Kolbens 89 zu dem Kolben 111 hin die Relativbewegung der Steuerarme 125 und 122 bewirken, damit mit dem Trennen der Verschlußteile % und 97, die das Auslöseventil 95 bilden, begonnen wird.

Bis zu diesem Punkt ist die Relativbewegung des Kolbens 89, des Kolbens 111 und der Steuerarme 122 und 125 so beschrieben worden, als ob die Bewegung unbehindert wäre. Es sei jedoch angemerkt, daß die Kammer 88, die durch die Kolben 89 und 111 und das Auslöseventil 95 eingeschlossen wird, eine vollständig geschlossene Kammer ist, bis auf die sehr kleine Durchgangsöffnung 94 in dem Kolben 89. Die Abwärtsbewegung des Kolbens 89 beginnt, die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 unter Druck zu setzen, und der Flüssigkeitsdruck widersetzt sich der Bewegung des Kolbens. Wenn die auf den Dorn 2 ausgeübte Druckkraft durch das durch den Bohrstrang über der Bohrschlagvorrichtung ausgeübte Gewicht vergrößert wird, steigt der hydraulische Druck in der Kammer 88 infolge der auf den Kolben 89 ausgeübten Belastung an. Das Rückschlagventil 117 in dem Kolben 111 verhindert das Abströmen von Druckflüssigkeit über diesen Kolben. Die geschlossenen Verschlußteile 96 und 97 des Auslöseventils 95 verhindern ebenfalls das Abströmen von Druckflüssigkeit aus der Kammer an dieser Stelle. Es sei angemerkt, daß die geschlossenen Verschlußteile 96 und 97 aufgrund des erhöhten Druckes in der Kammer 88, der auf die Ringfläche von dem Ventilverschlußpunkt 95a bis zu der Außenfläche 87 der Büchse 82 einwirkt, noch fester ge-

schlossen gehalten werden. Der einzige Druckflüssigkeitsaustrittspunkt der Kammer 88 während dieser Phase des Betriebes besteht über die sehr kleine Öffnung 94 in dem Kolben 89. Die Größe der Öffnung 94 ist so gewählt, daß die Druckflüssigkeil durch sie mit einer sehr niedrigen Geschwindigkeit nur dann hindurchfließt, wenn sie einem relativ hohen Druck ausgesetzt ist.

Wenn die auf den Kolben 89 ausgeübte Kraft zunimmt, versucht der Kolben, sich entgegen der Druckflüssigkeit in der Kammer 88 nach unten zu bewegen, wobei sich ihm aber die Druckflüssigkeit in der Kammer widersetzt so daß er sich nur bewegen kann, wenn die Druckflüssigkeit über die Öffnung 94 abfließt Die Flüssigkeit in der Kammer 88 wird deshalb unter einem sehr hohen Druck gehalten, und der Kolben 89 bewegt sich langsam nach unten, um den Druck in der Kammer 88 aufrechtzuerhalten, "venn Flüssigkeit aus der Kammer 88 über die Öffnung 94 abfließt Wenn sich der Kolben 89 bis zu dem Punkt nach unten bewegt hat, wo die Endflansche 124 und 127 der Steuerarme 122 und 125 die Berührung mit den Endflanschen 103 und 110 der Verschlußtiile % und 97 erreicht haben, haben diese Teile die in F i g. 8 gezeigte Stellung, und die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 ist noch unter einem sehr hohen Druck. Die in F i g. 8 gezeigte Stellung liegt unmittelbar vor der Öffnungsbewegung des Auslöseventils 95 vor. An diesem Punkt hat sich der Hammer 69 an dem Dorn 2 nur um einen Bruchteil der Strecke nach unten zu der Amboßfläche 66 bewegt. Der Dorn 2 steht jedoch an diesem Punkt unter einer sehr hohen Druckkraft, die durch das über ihm befindliche Bohrgestänge ausgeübt wird, und wird diese Kraft freisetzen, um den Hammer 69 mit einer hohen Geschwindigkeit und mit starkem Schlag immer dann auf die Amboßfläche 66 zu bewegen, wenn der Widerstand gegen eine weitere Bewegung aufhört.

Die weitere Abwärtsbewegung des Kolbens 89 relativ zu dem Kolben 111 wird bewirken, daß die Endflansehe 124 und 127 der Steuerarme 122 und 125 die Verschlußteile % und 97 auseinander bewegen, um das Auslöseventil 95 zu öffnen. Die Position der Verschlußteile % und 97 sehr kurze Zeit nach dieser Öffnungsbewegung ist in Fig.9b gezeigt. Wenn das Auslöseventil 95 geöffnet wird, selbst in dem in F i g. 9b gezeigten kleinen Ausmaß, wird der Druckflüssigkeit in der Kammer 88 gestattet, über das geöffnete Auslöseventil 95 und über die Öffnung 85 und die verschiedenen Durchlässe zu den verschiedenen Kammern abzufließen, die nicht unter erhöhtem Druck stehen. Wenn das Auslöseventil 95 geöffnet wird, kann daher die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 über die Durchlässe 76 und 79 in die Nebenkammer 63 fließen, die oberhalb des sich nach unten bewegenden Kolbens 89 angeordnet ist. Die Druckflüssigkeit kann sich außerdem frei aus der Kammer 88 über den Durchlaß 76 nach unten in die Nebenkammer 128 oberhalb des Druckausgleichskolbens 131 bewegen. Diese plötzliche Freigabe von Druckflüssigkeit aus der Kammer 88 beseitigt praktisch sämtlichen Widerstand gegen die Abwärtsbewegung des Kolbens 89. An diesem Punkt bewegt sich der Kolben 89 unter dem Einfluß der hohen potentiellen Energie, die durch den Druck und das Gewicht des Bohrstranges aufgebaut und auf den Dorn 2 der Schlagvorrichtung übertragen worden ist, schnell abwärts. Die schnelle Abwärtsbewegung des Kolbens 89 gestattet dem Dorn 2, sich zusammen mit ihm sehr schnell zu bewegen, und bewirkt, daß der Hammer 69 seine Fläche 75 mit der Amboßfläche 66 mit

einer sehr hohen Schlagkraft in Berührung bringt Diese Stellung, die in den Fig. 10a und 10b gezeigt ist, stellt die maximale Abwärtsbewegung des Doms"?. dar.

Wiederspannen nach dem Abwärtsschlagen

Die Schlagvorrichtung 1 wird für den weiteren Betrieb entweder in Abwärts- oder in Aufwärtsrichtung wieder gespannt, indem der Dorn 2 aus der in den Fig. 10a und 10b gezeigten Stellung in die in den Fig. la—Id gezeigte Stellung bewegt wird. Wenn der Dorn 2 nach oben bewegt wird, bewegt sich der Kolben 89 mit ihm unter dem Einfluß der Federn 118 und 119 aufwärts. Es sei angemerkt, daß bei dieser Aufwärtsbewegung die Feder 118 an dem Verschlußteil % anliegt, das an dem Flansch 127 des Steuerarms 125 abgestützt wird, der in dieser Phase des Betriebes in einer festen Stellung gehalten wird. Ebenso liegt die Feder 119 an dem unteren Druckkolben 111 an und drück* gegen das untere Ende des VerschJußteils 97 und den Flansch 125 des Steuerarms 122, wodurch der Kolben 89 ebenfalls nach oben gedrückt wird. Wenn der Kolben 89 durch das Zurückziehen des Dorns 2 aufwärts bewegt wird, behalten der Dornteil 9, das untere Verschlußteil 97, der Steuerarm 122 und der Kolben 89 dieselbe Relativstellung und bewegen sich relativ zu dem Gehäuse 3 aufwärts. Diese Aufwärtsbewegung besteht auch relativ zu dem unteren Druckkolben 111, dem Steuerarm 125 und dem oberen Verschlußteil 96. Wenn sich diese Aufwärtsbewegung des Dorns 2 fortsetzt, nähert sich das Verschlußteil 96 dem Verschlußteil 97 und erreicht schließlich die F i g. 8 entsprechende Stellung. Während dieser Aufwärtsbewegung wird das Volumen der Nebenkammer 63 durch die Bewegung des Kolbens 89 verkleinert, was bewirkt, daß Druckflüssigkeit aus dieser Kammer über die verschiedenen Durchlässe in die innere Kammer 88 zwischen dem oberen Kolben 89 und dem unteren Kolben Ul fließt. Zu der Zeit, zu der die Vorrichtung 1 in die in F i g. 8 gezeigte Stellung zurückgekehrt ist, hat sich die Kammer 88 mit Druckflüssigkeit gefüllt. An diesem Punkt wird die Kammer 88 gegen den Eintritt von Druckflüssigkeit über das Auslöseventil 95 geschlossen, wobei aber zusätzliche Druckflüssigkeit über das Rückschlagventil 117 und über die Öffnung 94 eintreten kann.

Die weitere Aufwärtsbewegung des Dorns 2 und des Kolbens 89 bringt die Vorrichtung in die in den F i g. 7a und 7b gezeigte Stellung. In dieser Stellung sind die Verschlußteile 97 und 96 des Auslöseventils 95 eng zusammen und der Flansch 127 hat sich von dem Flansch 103 weg- und zu dem Flansch 104 an dem Verschlußteil 96 hinbewegt. Die weitere Aufwärtsbewegung des Dorns 2 und des oberen Kolbens 89 führt dazu, daß sich der Steuerarm 122 mit seinem Betätigungsflansch 124 nach oben von dem Flansch 110 an dem Verschlußteil 97 wegbewegt, bis er die in Fig. Ic gezeigte Stellung erreicht. Während dieser Aufwärtsbewegung erreicht der obere Kolben 89 den Berührungspunkt an der Schulter 120 an dem oberen Gehäuseteil 25. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Dorns 2 wird die in Fig. Ib gezeigte Stellung erreicht, in welcher der obere Kolben 89 an der Schulter 120 ruht und sich die Schulter 140 an dem Dorn 2 von dem Kolben 89 wegbewegt hat. Das ist die Nullstellung oder neutrale Stellung der Vorrichtung, die oben am Beginn des Abwärtshubes für eine Abwärtsschlagbewegung beschrieben worden ist. An diesem Punkt ist die Vorrichtung für den weiteren Gebrauch wieder gespannt und kann bei Bedarf wieder abwärts oder aufwärts schlagen.

Aufwärtsschlagen

Wenn die Schlagvorrichtung 1 aus der in den F i g. la—Id gezeigten Nullstellung in Aufwärtsrichtung betätigt wird, ist die Arbeitsweise im wesentlichen dieselbe wie bei dem Abwärtsschlagbetrieb, es sind aber andere Teile im Erreichen des Ergebnisse* beteiligt, wie es, in den Fig. lla—13b gezeigt ist. Wenn die Vorrichtung für ein Aufwärtsschlagen benutzt werden soll, wird der Bohrstrang, an dem das obere Ende 5a des Doms 2 befestigt ist, in Aufwärtsrichtung angespannt und unter den gewünschten Grad von Zugspannung gesetzt Wenn der Bohrstrang in Aufwärtsrichtung angespannt wird, belastet er den Dorn 2 auf Zug und bewegt ihn bis zu der Grenze, die durch die Auslösevorrichtung gestattet wird. Die Aufwärtsbewegung des Dorns 2 aus der in den Fig. la—Id gezeigten Nullstellung bringt zuerst die Schulter 141 des Ringteils 83 mit dem unleren Ende des unteren Kolbens 111 in Berührung. Diese anfängliehe Aufwärtsbewegung durch den Dorn 2 führt noch nicht zum Beginn der Betätigung des Auslöseventils 95 und auch nicht zum Ausüben irgendwelchen Druckes auf die Druckflüssigkeit in der Vorrichtung.

Wenn sich der Dorn 2 weiter aufwärts bewegt berührt die Schulter 141 das untere Ende des unteren Kolbens 111 und nimmt denselben mit nach oben. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 111 bewirkt außerdem, daß sich dessen Steuerarme 125 relativ zu dem oberen Kolben 89 und dessen Steuerarmen 122 bewegen. Die weitere Aufwärtsbewegung des Kolbens 111 durch die Bewegung des Dorns 2 bewirkt, daß sich ein Widerstand gegen die Bewegung aufbaut, und zwar aufgrund der Druckflüssigkeit, die die Kammer 88 füllt. Wenn sich der Kolben 111 nach oben bewegt, wird auf die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 Druck ausgeübt und des wird schnell ein sehr hoher hydraulischer Druck erzielt. Die Druckflüssigkeit kann nicht über das Rückschlagventil 117 oder das Auslöseventil 95 abfließen, weil beide in dieser Phase des Betriebes geschlossen sind. Die Druck flüssigkeit in der Kammer 88 kann nur sehr langsam über die Öffnung 94 in dem oberen Kolben 89 abfließen. Das gestattet die Aufwärtsbewegung des Kolbens 111 mit einer Geschwindigkeit, die du^rch die Druckflüssigkeitsmenge bestimmt wird, welche aus der Kammer 88 über die Öffnung 94 abfließt. Während dieser Aufwärtsbewegung wird die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 unter einem sehr hohen Druck gehalten, der den Druck darstellt, welcher durch die von dem Bohrstrang her auf den Dorn 2 ausgeübte Zugspannung erzeugt wird.

Wenn sich der Dorn 2 weiter nach oben bewegt, bewegen sich der untere Kolben 111 und seine Steuerarme 125 relativ zu dem Gehäuseteil 29 und relativ zu dem oberen Kolben 89 sowie dem oberen Verschlußteil % aufwärts. Nach zusätzlicher weiterer Aufwärtsbewegung hat die Vorrichtung die in den Fig. lla und lib gezeigte Stellung erreicht, in der der Flansch 127 an dem Steuerarm 125 den oberen Flansch 103 an dem oberen Verschlußteil % des Ausiöseventils 95 berührt. Die weitere Aufwärtsbewegung des unteren Kolbens 111 und der Steuerarme 125 bewirkt daß das obere Verschlußteil % nach oben bewegt wird und daß sich das untere Verschlußteil 97 zusammen mit ihm bewegt, bis der Flanscn 124 an dem Steuerarm 122 den unteren Flansch 110 an dem Verschlußteil 97 berührt. Die soeben beschriebene Stellung ist eine in den Zeichnungen nicht dargestellte Zwischenstellung unmittelbar vor dem Erreichen der in den F i g. 12a und 12b gezeigten Stellung. In dieser Stellung steht die Druckflüssigkeit in der

Kammer 88 unter einem sehr hohen Druck und widersetzt sich der Bewegung des Kolbens 111, was den Widerstand gegen die Bewegung des Dorns 2 ergibt, der das Aufbauen einer beträchtlichen Zugspannung in dem Dorn und in dem Bohrstrang gestattet. Wenn der Dorn 2 weiter aufwärts bewegt wird, bewirkt die Bewegung des Steuerarms 125 und des Flansches 127 durch den Druckkolben 111, daß sich das obere Verschlußteil 96 von dem Verschlußteil 97 wegbewegt, um das Auslöseventil 95 zu öffnen. Die Stellung, die sehr kurz nach dem Öffnen des Auslöseventils 95 erreicht wird, ist in den F i g. 12a und 12b gezeigt. In dieser Stellung ist das Auslöseventil 95 offen, und Druckflüssigkeit kann frei über die Ventilöffnung 85 und die verschiedenen Durchlässe, die mil dieser in Verbindung stehen, zu den anderen Kammern 128,63 und 52 fließen. Wenn das Auslöseventil 95 geöffnet wird, wird die Druckflüssigkeit in der Kammer 88 freigegeben, so daß sie zu den anderen Kammern fließen kann, und der Druck in der Kammer 88 fällt im wesentlichen auf den hydrostatischen Druck in dem Bohrloch ab. Dieser Druckabfall beseitigt den Widerstand gegen die Aufwärtsbewegung durch den Kolben 111 und gestattet diesem Kolben und dem Dorn 2, sich auf der verbleibenden Länge des Schlaghubes schnell zu bewegen.

Diese letzte schnelle Bewegung ist die Bewegung zwischen den in den Fi g. 12a und 12b gezeigten Stellungen und der in den F i g. 13a und 13b gezeigten Stellung. Es handelt sich dabei um eine Bewegung, bei der das Auslöseventil 95 weit geöffnet wird, wie es in Fig. 13b gezeigt ist, und der Dorn 2 hat sich aufwärts bis zu dem Punkt bewegt wo die obere Fläche 74 des Hammers 69 die Amboßfläche 64 mit einem starken Schlag berührt hat Diese letzte schnelle Bewegung setzt die Zugenergie in dem Dorn 2 und dem Bohrstrang in Form von kinetischer Energie frei, die den Hammer 69 mit einer sehr hohen Geschwindigkeit auf die Amboßfläche 64 schlagen läßt. An dem Punkt der Berührung des Hammers 69 mit der Amboßfläche 64 hat die Vorrichtung den Punkt maximaler Aufwärtsbewegung erreicht. Die Bewegung des Dorns 2 wird daher in Aufwärtsrichtung durch die Berührung des Hammers 69 mit der Amboßfläche 64 und in Abwärtsrichtung durch die Berührung des Hammers 69 mit der Amboßfläche 66 begrenzt, wie oben beschrieben.

Wiederspannen nach dem Aufwärtsschlagen

Nach dem Erreichen der oberen Grenze der Bewegung, die in den Fig. 13a und 13b gezeigt ist wird die Vorrichtung ί für den weiteren Gebrauch wieder gespannt indem der Dorn 2 zurück in die in den Fig. la—Id gezeigte Null- oder neutrale Stellung bewegt wird. Wenn sich der Dorn 2 abwärts bewegt bewegt sich der Kammer 69 von der Amboßfläche 64 weg. Der Kolben 111 und dessen Steuerarme 125 bewegen sich zusammen mit dem Dorn 2 abwärts, und das untere Verschlußteil 97 bleibt an dem Steuerarm 122 relativ stationär, während sich das obere Verschlußteil 96 zusammen mit dem Dorn 2 abwärts bewegt Die Kammer 88 wird mit Druckflüssigkeit gefüllt die während dieser Abwärtsbewegung des Kolbens 111 über die öffnung 85 und das offene Ventil 95 fließt

Wenn sich der Dorn 2 weiter nach unten bewegt erreichen die Verschlußteile 96 und 97 die in Fig. 12b gezeigte Stellung, und nach einem kleinen Ausmaß an weiterer Bewegung schließen diese Verschlußteile aneinander, und die Kammer 88 ist dann im wesentlichen verschlossen. Wenn sich der Dorn 2 und der untere Druckkolben 111 weiterhin nach unten bewegen, kann Druckflüssigkeit, die unter dem Kolben 111 verdrängt wird, über das Rückschlagventil 117 oder über die öffnung 94 in dem oberen Kolben 89 in die Kammer 88 eintreten. Nach etwas weiterer Bewegung erreicht die Vorrichtung 1 wieder die in den Fig. lla und lib gezeigte Stellung, und schließlich kommt der Kolben 111 an der Schulter 121 in Anlage. Der Dorn 2 bewegt sich

ίο eine kurze Strecke weiter, bis sich die Schulter 141 von dem unteren Ende des Kolbens 111 wegbewegt hat. An diesem Punkt ist die Vorrichtung 1 wieder in der in den Fig. la —Id gezeigten Nullstellung. In dieser Stellung ist die Vorrichtung 1 wieder gespannt und für eine weilere Schlagbevvegung entweder in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung, je nach Bedarf, bereit.

Weitere Ausführungsform

Die Fig. 14a—14d zeigen eine doppeltwirkende hydraulische Schlagvorrichtung 201, die eine beträchtliche Länge aufweist, was erforderlich gemacht hat, sie in vier in Längsrichtung unterbrochenen Viertellängsschnittansichten, nämlich Fig. 14a, 14b, 14cund 14d, darzustellen. Jede dieser Längsschnittansichten erstreckt sich von der Mittellinie der Schlagvorrichtung zu deren äußerem Umfang. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorher beschriebenen dahingehend, daß eine doppelte Dämpfungsvorrichtung das zweiteilige Auslöseventil 95 zum Erzeugen des Auslösevorganges ersetzt.

Die Schlagvorrichtung 201 hat einen inneren rohrförmigen Dorn 202, der in einem äußeren rohrförmigen Gehäuse 203 teleskopisch verschiebbar ist. Der Dorn 202 und das Gehäuse 203 bestehen jeweils aus mehreren Teilen, die ausführlicher beschrieben werden müssen.

Der Dorn 202 besteht aus einem oberen rohrförmigen Teil 204 (Fig. 14a und 14b), durch den ein innerer Längsdurchlaß 205 hindurchführt. Das obere Ende des oberen Teils 204 hat einen größeren Durchmesser, wie an der Stelle 205a dargestellt, und ist mit einem Innengewinde 206 zur Verbindung mit einem Bohrstrang versehen. Das untere Ende des Dornteils 204 ist mit einer Senkbohrung versehen, die in einer inneren Schulter 207 endigt und mit einem Innengewinde 208 versehen ist Ein Zwischenteil des Dorns 202 besteht aus einer rohrförmigen Büchse 209 (F i g. 14b und 14c), deren oberes Ende mit einem Gewinde 210 zur Verbindung mit dem Innengewinde 208 des Teils 204 versehen ist wobei der obere Endteil an der Schulter 207 anliegt Das untere Ende der Büchse 209 ist mit einem Außengewinde 211 und mit einer Innenbohrung als einem Innendurchlaß 212 versehen, der eine Fortsetzung des Durchlasses 205 in dem Dornteil 204 ist. Das untere Ende des Dorns 202 besteht aus einem rohrförmigen Teil 213 (F i g. 14d), das mit einer Senkbohrung versehen ist die in einer Schulter 214 endigt und mit einem Innengewinde 215 versehen ist Das rohrförmige Teil 213 ist auf das untere Ende des rohrförmigen Teils 209 aufgeschraubt so daß das untere Ende desselben an der Schulter 214 anliegt

Der untere Endteil des rohrförmigen Teils 213 ist mit einem Außengewinde 216 versehen. Eine Büchse 217 mit einem Innengewinde 218 ist auf das untere Ende des rohrförmigen Teils 213 aufgeschraubt um eine Feder abzustützen, die im folgenden beschrieben ist Das rohrförmige Teil 213 ist mit einem inneren Längsdurchlaß 219 versehen, der eine Fortsetzung der Durchlässe 205 und 212 ist und über die zentrale öffnung 220 der Büchse 217 offen ist. Die drei Teile 204,209 und 213 sind, wie

dargestellt, miteinander zu einem einzigen Dorn 202 verschraubt, der innerhalb des rohrförmigen Gehäuses 203 in Längsrichtung bewegbar ist, wie im folgenden beschrieben.

Das rohrförmige Gehäuse 203 ist aus Zusammenbaugründen aus mehreren Teilen aufgebaut, ähnlich wie der Dorn 202. Das obere Ende des rohrförmigen Gehäuses 203 besteht aus einem rohrförmigen Teil 221 (Fig. 14a und 14b), das eine glatte Innenbohrung 222 an seinem oberen Ende hat, in welcher die Außenfläche des oberen rohrförmigen Dornteils 204 längsverschiebbar angeordnet ist. Der untere Endteil des rohrförmigen Gehäuseteils 221 hat einen Teil kleineren Durchmessers, der eine ringförmige Schulter 223 bildet und ein Außengewinde 224 hat

Das rohrförmige Gehäuse 203 ist mit einem rohrförmigen Zwischenteil 225 versehen (Fig. 14a und 14b), der an seinem oberen Ende mit einem Innengewinde 226 versehen ist. Der untere Endteil des rohrförmigen Teils 225 hat einen Teil kleineren Durchmessers, der eine Schulter 227 bildet, und ein Außengewinde 228.

Der untere Teil des rohrförmigen Gehäuses 203 besteht aus einem rohrförmigen Teil 229 (Fig. 14b, 14c und 14d), das mit einem Innengewinde 230 an seinem oberen Ende zum Verschrauben mit dem Gewindeteil 228 des rohrförmigen Gehäusezwischenteils 225 versehen ist. Das obere Ende des unteren rohrförmigen Gehäuseteils 229 liegt an der Schulter 227 an, wenn die Schraubverbindung fest angezogen ist. Das untere Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 229 ist mit einem Innengewinde 231 versehen (F i g. 14d).

An dem unteren Ende des rohrförmigen Gehäuses 202 ist ein rohrförmiges Übergangsteil 232 vorgesehen, das an seinem oberen Ende mit einem Außengewinde 233 versehen ist und eine Schulter 234 hat, auf der das untere Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 229 aufsitzt, wenn die Gewindeverbindung 231, 233 fest angezogen ist. Das Übergangsteil 232 hat einen inneren Längsdurchlaß 235, der eine Fortsetzung der Durchlässe in dem Dorn 202 ist. Das untere Ende des Übergangsteils 232 hat einen kleineren Durchmesser, wie an der Stelle

236 dargestellt, und ist mit einer Außengewindefläche

237 zum Einschrauben in den unteren Teil eines Bohrstranges oder zur Verbindung mit einem Fisch, wenn die Vorrichtung als eine Fangschlagvorrichtung benutzt wird, versehen.

Der Dorn 202 und das Gehäuse 203 sind jeweils, wie bereits erwähnt, aus Zusammenbaugründen aus mehreren durch Verschrauben miteinander verbundenen Teilen gebildet Der Dorn 202 ist in dem Gehäuse 203 verschiebbar angeordnet Die Vorrichiung 201 wird mit Druckflüssigkeit gefüllt wie im folgenden beschrieben, weshalb es notwendig ist, Dichtungen vorzusehen, die eine Leckage an mehreren Zusammenbaupunkten und außerdem an der Stelle der Gleitberührung zwischen dem Dorn 202 und dem Gehäuse 203 verhindern.

Die Außenfläche des oberen Dornteils 204 hat, wie bereits erwähnt in der Bohrung 222 des oberen rohrförmigen Teils 221 des Gehäuses 203 einen Gleitsitz. Das rohrförmige Teil 221 ist mit einer inneren Ringnut 238 versehen, in der ein O-Ring 239 angeordnet ist, der diese Gleitverbindung gegen eine Druckflüssigkeitsleckage abdichtet Die Schraubverbindung zwischen den rohrförmigen Gehäuseteilen 221 und 225 ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 240 abgedichtet (F i g. 14b), der in einer äußeren Umfangsnut 241 in dem unteren Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 221 angeordnet ist Die Schraubverbindung zwischen den rohrförmigen Gehäuseteilen 225 und 229 ist auf gleiche Weise gegen Druckflüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 242 abgedichtet (F i g. 14b), der in einer Umfangsnut 243 in dem unteren Endteil des Gehäuseteils 225 angeordnet ist

Die Schraubverbindung zwischen dem unteren Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 229 und dem Übergangsteil 232 ist auf gleiche Weise gegen Druckflüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 244 abgedichtet (F i g. 14d), der in einer Ringnut 245 in dem oberen Ende des Übergangsteils 232 angeordnet ist. Gleiche Dichtungen sind zum Verhindern einer Flüssigkeitsleckage an den Schraubverbindungen zwischen den verschiedenen Teilen des Dorns 202 vorgesehen. Die Schraubverbindung zwischen dem oberen rohrförmigen Teil 204 und dem rohrförmigen Zwischenteil 209 des Dorns 202 ist gegen Leckage durch einen O-Ring 246 abgedichtet (Fig. 14b), der in einer Ringnut 247 in dem unteren Endteil des oberen rohrförmigen Dornteils 204 angeordnet ist. Die Schraubverbindung zwischen dem rohrförmigen Zwischenteil 209 und dem unteren rohrförmigen Dornteil 213 ist auf gleiche Weise gegen Leckage durch einen O-Ring 248 abgedichtet (Fig. 14d), der in einer inneren Umfangsnut 249 angeordnet ist.

Der Zwischenraum zwischen der Innenbohrung der verschiedenen Teile des Gehäuses 203 und der Außenfläche des Dorns 202 bildet eine geschlossene Kammer und Durchlässe für den Durchfluß von Druckflüssigkeit durch diese Schlagvorrichtung. Verschiedene zusätzliche Teile sind vorgesehen, die im folgenden beschrieben sind. An dem oberen Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 221 bildet der Zwischenraum zwischen der Innenbohrung 250 desselben und der Außenfläche 251 des rohrförmigen Dornteils 204 eine Kammer 252. Das obere Ende der Kammer 252 ist mit einer Gewindeöffnung 253 versehen, in der ein mit Gewinde versehener Stopfen 254 befestigt ist. Die Gewindeöffnung 253 dient zum Einleiten von Druckflüssigkeit, wie im folgenden beschrieben.

Die Außenfläche des rohrförmigen Dornteils 204 hat an dessen unterem Teil 255 einen etwas kleineren Durchmesser und ist mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten 256 mit dazwischen angeordneten Keilstegen 256a versehen, wie es in Fig. 14a gezeigt ist. Der untere Endteil des rohrförmigen Gehäuseteils 221 ist mit einer Innenbohrung 257 kleineren Durchmessers versehen, die eine obere Schulter 258 bildet und mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Nuten 259 aufweist, welche in gegenseitigem Umfangsabstand angeordnet sind, um mehrere Keilstege 260 zu bilden, die in die Nuten 256 in dem oberen rohrförmigen Dornteii 204 passen, wie es in F i g. 14a zu erkennen ist.

Die Nuten 256 und 259 in dem rohrförmigen Gehäuseteil 221 und in dem rohrförmigen Dornteil 204 haben eine Tiefe, die größer ist als die Höhe der Keilstege 256a und 260, die zwischen diesen Nuten angeordnet sind. Als Ergebnis dessen sind Durchlässe vorhanden, die sich in Längsrichtung der Nuten in dem Dornteil 204 und dem Gehäuseteil 221 erstrecken, wie es an den Stellen 261 und 262 in Fig. 14a dargestellt ist. Die Anordnung der sich in Längsrichtung erstreckenden Keilstege und Nuten in dem rohrförmigen Gehäuseteil 221 und an dem rohrförmigen Dornteil 204 bildet eine Führung für die Längsbewegung des Dorns 202 in dem Gehäuse 203, ohne eine Drehbewegung zwischen denselben zu gestatten. Die Durchlässe 261 und 262 in dem Spalt zwischen den Keilstegen und Nuten gestatten den Durchfluß von Druckflüssigkeit zwischen der Kammer 252

und den unteren Teilen der Vorrichtung 201, wie im folgenden beschrieben.

In Fig. 14b ist zu erkennen, daß der Spalt zwischen dem rohrförmigen Gehäuseteil 225 und den Dornteilen 204 und 209 so ist, daß eine Nebenkammer 263 vorhanden ist, die wesentlich größer ist als die Kammer 252. Das untere Ende des rohrförmigen Gehäuseteils 221 bildet eine obere Amboßfläche 264, die benutzt wird, wenn die Vorrichtung 201 im Aufwärtsschlagbetrieb arbeitet. Die Innenfläche 265 des rohrförmigen Gehäuseteils 225 stellt eine Senkbohrung dar, die eine innere Umfangsschulter an dem unteren Ende der Nebenkammer 263 ergibt, welche als eine Amboßfläche 266 dient, wenn die Vorrichtung im Abwärtsschlagbetrieb arbeitet.

Der untere Endteil 267 des rohrförmigen Dornteils 204 ist an seiner Außenfläche 255 mit einem Gewinde 268 versehen. Ein hohlzylindrischer Hammer 269 mit einem Innengewinde 270 ist auf den Gewindeteil 268 des rohrförmigen Dornteils 204 aufgeschraubt und mit einer Feststellschraube 271 versehen, die sich durch eine Gewindeöffnung 272 hindurch in eine Aussparung 273 in dem rohrförmigen Dornteil 204 erstreckt, i^er hohlzylindrische Hammer 269 ist deshalb durch Verschrauben an dem unteren Endteil des rohrförmigen Dornteils 204 befestigt und wird weiter durch die Feststellschraube 271 gegen eine Drehung während des Betriebes festgehalten. Die obere Fläche 274 des Hammers 269 ist während des Aufwärtsbetriebes mit der Amboßfläche 264 an dem Gehäuseteil 221 in Berührung bringbar. Die untere Fläche 275 des Hammers 269 ist mit der Amboßfläche 266 während des Abwärtsbetriebes der Vorrichtung in Berührung bringbar.

Der rohrförmige Dornteil 209 ist mit mehreren sich in Längsrichtung erstreckenden Nuten 276 versehen (Fig. 14b). Die Nuten 276 bilden Durchlässe für den Durchfluß von Druckflüssigkeit, wie im folgenden beschrieben. Eine rohrförmige Büchse 277 ist auf dem rohrförmigen Dornteil 209 gelagert und hat eine Innenfläche 278 mit Abstand von der Außenfläche des Dornteils 209, um einen ringförmigen Durchlaß 279 zu schaffen (F ig. 14b).

Die Büchse 277 ist mit Löchern 280 versehen, die von dem Durchlaß 279 in die Nebenkammer 263 führen. Sie ist außerdem mit Löchern 281 versehen, die von dem Durchlaß 279 in den unteren Endteil der Nebenkammer 263 führen. Das untere Ende des Durchlasses 279 überlappt außerdem das obere Ende der Nuten oder Durchlässe 276, um eine ständige Strömungsverbindung zwischen der Hydraulikkammer 263 und den Nuten 276 zu schaffen. Das obere Ende des rohrförmigen Teils 277 liegt an dem unteren Ende des rohrförmigen Dornteils 204 an. Das untere Ende des rohrförmigen Teils 277 sitzt seinerseits auf dem oberen Ende einer rohrförmigen Büchse 282 auf, die eng über die Außenfläche des Dornteils 209 paßt, in welcher die Nuten 276 gebildet sind. Die Büchse 282 umschließt deshalb die Nuten 276 und begrenzt ein System von sich in Längsrichtung erstrekkenden Durchlässen. Das untere Ende der Büchse 282 sitzt auf einem ringförmigen Distanzring 283 auf, der mit mehreren Löchern 284 versehen ist, die zu den Enden der Nuten oder Durchlässe 276 hin offen sind.

Die Innenflächen 286 und 291 des Gehäuseteils 229 und die Außenfläche 287 der rohrförmigen Büchse 282 weisen gegenseitigen Abstand auf, um eine zentrale Kammer 288 zu bilden. Die Fläche 287 ist eine glatte zylindrische Fläche, die eine freie Bo'vegung eines Kolbens gestattet, der im folgenden beschrieben ist Am oberen Ende der Kammer 288 ist ein ringförmiger Kolben 289 vorgesehen (F i g. 14b), der verschiebbar auf der Fläche 287 sitzt. Der Kolben 289 ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch einen O-Ring 290 abgedichtet, der in einer Nut 292 angeordnet ist. Der Kolben 289 hat eine Grobpassung in der Bohrung 291 in dem Gehäuseteil 229, was eine sehr geringe Leckage von Druckflüssigkeit um den Kolben herum ergibt. Die Bewegung des Kolbens 289 in der Bohrung 291 ist im wesentlichen ein

ίο Dämpfungsvorgang wie bei einem Stoßdämpfer. Die Stirnfläche des Kolbens 289, die am Anfang auf der Schulter 320 aufsitzt, ist mit einer Ringnut 322 versehen, in der ein Gummidichtrinp ~*~.i angeordnet ist, der gegen eine Leckage von Druckflüssigkeit um den Kolben her-

!5 um abdichtet, während dieser aufsitzt. Der Kolben 289 hat einen Längsdurchlaß 294 mit einem Rückschlagventil 317 darin, das den Durchfluß von Druckflüssigkeit während des Wiederspannens der Schlagvorrichtung 201 gestattet.

In dem Mittelteil der Kammer 288 ist die Bohrung des Gehäuseteils vergrößert, wie an der Stelle 286 dargestellt. An dem unteren Ende der Kammer 288 unterhalb der vergrößerten Bohrung 286 (F i g. 14c) ist ein ringförmiger Kolben 311 vorgesehen, der iiu wesentlichen dem Kolben 289 gleicht. Der Kolben 311 hat einen Gleir: ? auf der Fläche 287 und ist gegen Druckflüssigkeitslecka ge durch einen O-Ring 312 abgedichtet, welcher in einer Nut 314 angeordnet ist. Die Stirnfläche des Kolbens 311, die am Anfang auf der Schulter 312 aufsitzt, ist mit einer Ringnut 316 versehen, in der ein Gummidichtring 315 angeordnet ist, welcher gegen Druckflüssigkeitsleckage um den Kolben herum abdichtet, während dieser aufsitzt.
Eine Schraubenfeder 318 ist zwischen dem oberen Kolben 289 und dem unteren Kolben 311 angeordnet. Die Feder 318 drückt die Kolben 289 und 311 zu den entgegengesetzten Enden der Kammer 288 gegen die Endschultern 320 und 321. In der in den Fig. 14b und 14c gezeigten Stellung ist die Vorrichtung 201 in einer Null- oder neutralen Stellung, in der der obere Kolben 289 und der untere Kolben 311 die gezeigte Stellung haben.

Unter der Schulter 321, auf der der untere Kolben 311 ruht, ist eine Nebenkammer 328 (Fig. 14c und 14d) durch die Außenfläche 329 des Dornteils 213 und die Innenfläche 330 des Gehäuseteils 229 gebildet Das untere Ende der Nebenkammer 328 ist durch einen ringförmigen Kolben 331 verschlossen, der verschiebbar in ihr angeordnet ist. Der Kolben 331 ist gegen Druckflüssigkeitsleckage durch O-Ringe 332 und 333 abgedichtet, die in Nuten 334 bzw. 335 angeordnet sind. Der Kolben 331 berührt die Feder 336, die ihn nach oben drückt und auf einem Kappenteil 217 an dem unteren Dornteil 219 abgestützt ist

Betrieb

Die oben beschriebene Vorrichtung 201 ist eine doppeltwirkende hydraulische Schlagvorrichtung, die benutzt werden kann, um Stoß- oder Schlagkräfte auf ein Bohrrohr oder auf ein in einem Bohrloch festsitzendes Objekt auszuüben. Die Schlagvorrichtung 201 kann entweder aufwärts oder abwärts betätigt werden, um Stoßoder Schlagkräfte zum Lösen eines festsitzenden Objekts in einem Bohrloch auszuüben. Im Betrieb der Schlagvorrichtung 201 in der Aufwärtsrichtung wird das Bohrrohr durch eine axiale Zugkraft, die an der Erdoberfläche ausgeübt wird, angespannt Dem Ausüben

dieser Zugkraft widersetzt sich die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung 201 lange genug, damit das Rohr sich spannen und potentielle Energie speichern kann. Wenn die Schlagvorrichtung 201 eine Auslösestellung erreicht, wird die in dem angespannten Rohr gespeicherte Energie in kinetische Energie umgewandelt, was zur Folge hat, daß sich die Flächen 264,274 der Schlagvorrichtung zusammenbewegen und mit hoher Geschwindigkeit aufeinander schlagen und so eine sehr hohe Schlagkraft ausüben.

Wenn die Schlagvorrichtung 201 in Abwärtsrichtung betrieben wird, wird das Rohrgewicht an der Erdoberfläche losgelassen, um das Rohr auf Druck zu beanspruchen. Dieser Druckkraft widersetzt sich die Auslösevorrichtung der Schlagvorrichtung 201, damit sich das Rohr zusammendrücken und potentielle Energie speichern kann. Wenn die Schlagvorrichtung 201 die Auslösestellung erreicht, wird die potentielle Energie des Rohrdruckes und des Rohrgewichtes durch das plötzliche Freigeben des Rohres in kinetische Energie umgewandelt, was den Flächen 266, 275 der Schlagvorrichtung gestattet, in Abwärtsrichtung mit einer sehr hohen Geschwindigkeit zusammenzukommen und so eine hohe Schlagkraft zu erzeugen. Die beschriebene Schlagvorrichtung 201 arbeitet entweder in Aufwärts- oder in Abwärlsrichtung und wird hydraulisch ausgelöst. Diese Vorrichtung unterscheidet sich von der zuerst beschriebenen Ausführungsform dahingehend, daß das Auslöseventil 95 eliminiert ist und daß dessen Funktion durch eine doppelte Dämpfungsvorrichtung erfüllt wird. Die Arbeitsweise und der Bewegungsablauf der verschiedenen Teile werden im folgenden ausführlicher beschrieben.

Die Nullstellung

Wenn die Schlagvorrichtung 201 auf oben beschriebene Weise zusammengebaut ist, wird sie mit einer Druckflüssigkeit über die Öffnung 253 in dem oberen rohrförmigen Gehäuseteil 221 gefüllt Die benutzte Druckflüssigkeit ist hier eine inkompressible Flüssigkeit, da die Vorrichtung unter Ausnutzung des Vorbeilekkens von Druckflüssigkeit an dem Kolben 289 arbeitet. Es ist selbstverständlich möglich, eine kompressible Druckflüssigkeit zu verwenden, das würde aber eine sorgfältige Auslegung der Spalte der verschiedenen Arbeitsteile erfordern. Wenn die Druckflüssigkeit in die Schlagvorrichtung 201 über die Öffnung 253 eingeleitet wird, fließt sie zu dem unteren Ende der Nebenkammer 328, die durch den Druckausgleichskolben 331 verschlossen ist Die Druckflüssigkeit füllt den Raum in der zentralen Kammer 288 aus, die sich zwischen den Kolben 289 und 311 befindet. Die Druckflüssigkeit füllt außerdem die verschiedenen Durchlässe einschließlich der Durchlässe 276 und 279, die zu der Nebenkammer 263 führen. Die Kammer 263 wird mit Druckflüssigkeit bis in die Kammer 252 hinein gefüllt, in welcher sich die Druckflüssigkeit bis zu der Höhe der Füllöffnung 253 erstreckt Die Vorrichtung 201 kann etwas geneigt werden, um in der Füllung vorhandene Luftbläschen entweichen zu lassen, so daß sie bis zu der Öffnung 253 vollständig mit Druckflüssigkeit gefüllt ist. An diesem Punkt wird der Füllstopfen 254 eingeschraubt und die Vorrichtung 201 ist gebrauchsbereit Der Druckausgleichskolben 331 gestattet die Wärmeausdehung der Druckflüssigkeit und außerdem dem hydrostatischen Flüssigkeitsdruck, der die Schlagvorrichtung 201 umgibt, die Druckflüssigkeit unter ausreichendem Druck zu halten, um sie zu veranlassen, ihren Strömungsweg von einem Abschnitt der Vorrichtung zum nächsten vollständig zurückzulegen.
In den Fig. 14a, 14b, 14c und 14d ist die Vorrichtung 201 in einer Nullstellung dargestellt, aus der sie aufwärts bewegt werden kann, um eine Aufwärtsschlagkraft zu erzeugen, oder abwärts, um eine Abwärtsschlagkraft zu erzeugen. In dieser Nullstellung ist der Hammer 269 etwa in der Mitte zwischen der oberen Amboßfläche 264 und der unteren Amboßfläche 266 angeordnet. Die Kolben 289 und 311 sind bis zu der maximalen Grenze ihres Hubes auseinanderbewegt und werden durch die Kraft der Feder 318 an den Schultern 320 und 321 gehalten. Die Vorrichtung 201 wird zuerst in bezug auf eine

!5 Abwärtsschlagfunktion beschrieben.

Abwärtsschlagen

Die Vorrichtung 201 wird in einem Bohrstrang mit der oberen Gewindeöffnung 206 verbunden, die mit einem Bohrrohr verbunden ist. und der untere Gewindeanschluß 237 an dem Übergangsteil 232 wird entweder mit einem unteren Bohrrohr oder mit einem »Fisch« verbunden, der aus einem Bohrloch herausgeholt werden soll. Für die Abwärtsschlagfunktion wird das obere Bohrrohr losgelassen und unter Druck gesetzt. Dadurch wird eine Druckkraft abwärts auf den Dorn 202 ausgeübt und versucht, den Dorn 202 in bezug auf das Gehäuse 203 nach unten zu bewegen. Die Abwärtsbewegung des Doms 202 geht am Beginn relativ frei vor sich, und die Bewegung des Dorns ist eine Verschiebebewegung relativ zu dem Gehäuse 203 und relativ zu den Kolben 289 und 311. Während der ersten Phase dieser Bewegung wird das untere Ende oder die Schulter 340 der Büchse 277 an dem Dornteil 209 mit der oberen Fläche des Kolbens 289 in Berührung gebracht. An diesem Punkt wird die weitere Bewegung des Dorns 202 bewirken, daß die Schulter 340 den Kolben 289 in der Flüssigkeitsdruckkammer 288 relativ zu dem Kolben 311 abwärts bewegt.

Wenn die Druckkraft, die auf den Dorn 202 ausgeübt wird, durch den auf den Bohrstrang oberhalb der Schlagvorrichtung 201 ausgeübten Druck vergrößert wird, nimmt der hydraulische Druck in der Kammer 288 infolge der auf den Kolben 289 ausgeübten Belastung zu. Der Bewegung des Kolbens 289 durch die Schulter 340 an dem Dorn 202 widersetzt sich die Druckflüssigkeit in der Kammer 288. Da die Druckflüssigkeit im wesentlichen inkompressibel ist, gibt es einen schnellen Anstieg des Druckes in der Kammer 288. Die Druckflüssigkeit ist zwischen, den Kolben 289 und 311 eingeschlossen und kann nur über den Spalt um den Kolben 289 herum aus der Kammer 288 abfließen. Die Druckflüssigkeit wird durch die Dichtringe 312 und 325 am Vorbeifließen an dem Kolben 311 gehindert

Wenn die auf den Kolben 289 ausgeübte Kraft zunimmt, bewegt sich der Kolben langsam abwärts gegen die Druckflüssigkeit in der Kammer 288, wobei ihm aber die Druckflüssigkeit in der Kammer Widerstand entgegensetzt und sich der Kolben nur bewegen kann, wenn die Druckflüssigkeit um den Kolben 289 herum abfließt Das ist im wesentlichen ein Dämpfungsvorgang wie bei einem Stoßdämpfer. Wenn der Kolben 289 sich abwärts bis zu dem Punkt bewegt hat wo der hintere Rand des Kolbens die Schulter zwischen der Gehäusebohrung 291 und der erweiterten Bohrung 286 passiert, wird die Öffnung um den Kolben 289 herum plötzlich vergrößert und die Druckflüssigkeit kann frei und praktisch

unbehindert an dem Kolben vorbeifließen. An diesem Punkt hat sich der Hammer 269 an dem Dorn 202 nur einen Bruchteil der Strecke abwärts zu der Amboßfläche 266 bewegt. Der Dorn 202 ist bis zu diesem Punkt unter einer sehr hohen Druckkraft gewesen, die durch den Bohrstrang über ihm ausgeübt wird, und kann diese Kraft freisetzen, um den Hammer 269 mit einer hohen Geschwindigkeit und mit starkem Schlag auf die Amboßfläche 266 immer dann zu bewegen, wenn der Widerstand gegen die weitere Bewegung beseitigt wird. Das plötzliche Abfließen der Druckflüssigkeit aus der Kammer 288 beseitigt praktisch jeden Widerstand gegen die Abwärtsbewegung des Kolbens 289. Der Kolben 289 bewegt sich dann unter dem Einfluß der hohen potentiellen Energie, die durch den Druck des Bohrstranges aufgebaut und auf den Dorn 202 der Schlagvorrichtung 20t ausgeübt worden ist, schnei! abwärts. Die schnelle Abwärtsbewegung des Kolbens 289 gestattet dem Dorn 202, sich zusammen mit ihm sehr schnell zu bewegen, und bewirkt, daß der Hammer 269 seine Fläche 275 mit der Amboßfläche 266 mit einer sehr hohen Schlagkraft in Berührung bringt.

Wiederspannen nach dem Abwärtsschlagen

Die Schlagvorrichtung 201 wird für eine weitere Betätigung entweder in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung wieder gespannt, indem der Dorn 202 aus der Stellung, in der der Hammer 269 die Amboßfläche 266 berührt hat, aufwärts in die in den Fig. 14a, 14b, 14c und 14d gezeigte Stellung bewegt wird. Wenn der Dorn 202 nach oben bewegt wird, bewegt sich der Kolben 289 unter dem Einfluß der Feder 318 mit ihm nach oben. Wenn der Kolben 289 durch das Zurückziehen des Doms 202 nach oben bewegt wird, behalten der Don. teil 209 und der Kolben 289 dieselbe Relativposition und bewegen sich relativ zu dem Gehäuse 203 aufwärts. Diese Aufwärtsbewegung erfolgt außerdem relativ zu dem unteren Kolben 311. Wenn sich diese Aufwärtsbewegung des Dorns 202 fortsetzt, erreicht der Kolben 289 die Schulter zwischen der erweiterten Bohrung 286 und der kleineren Bohrung 291. die den für den Durchfluß von Druckflüssigkeit zurück in die Kammer 288 verfügbaren Raum verkleinert. Die Druckflüssigkeit tritt außerdem in die Kammer 288 über das Rückschlagventil 317 ein, welches der Kammer 288 gestattet, sich vollständig zu füllen. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Dorns 202 erreicht dieser die in Fig. 14b gezeigte Stellung, wo der obere Druckkolben 289 an der Schulter 320 ruht und sich die Schulter 340 an dem Dorn 202 von dem Kolben 289 wegbewegt hat. Das ist die Nullstellung der Vorrichtung, die oben am Beginn des Abwärtshubes für eine Abwärtsschlagbewegung beschrieben worden ist. An diesem Punkt ist die Vorrichtung für die weitere Verwendung wieder gespannt worden und kann bei Bedarf wieder abwärts oder aufwärts schlagen.

Aufwärtsschlagen

Wenn die Schlagvorrichtung 201 in Aufwärtsrichtung aus der in den Fig. 14a—14d gezeigten Nullstellung heraus betätigt wird, ist die Arbeitsweise im wesentlichen dieselbe wie im Abwärtsschlagbetrieb, wobei aber andere Teile am Erzielen dieses Ergebnisses beteiligt sind. Wenn die Vorrichtung 201 zum Aufwärtsschlagen benutzt werden soll, wird der Bohrstrang, an dem das obere Ende 205a des Dorns 202 befestigt ist, nach oben angespannt und in dem gewünschten Ausmaß unter Zugspannung gesetzt Wenn der Bohrstrang nach oben gespannt wird, beansprucht er den Dorn 202 auf Zug und bewegt ihn bis zu der durch die Auslösevorrichtung erlaubten Grenze.

Die Aufwärtsbewegung des Dorns 202 aus der in den Fi g. 14a—14d gezeigten Nullstellung heraus bringt zuerst die Schulter 341 des Ringes 283 in Anlage an dem unteren Ende des unteren Kolbens 311. Diese anfängliche Aufwärtsbewegung durch den Dorn 202 führt aber noch nicht zum Beginn der Ausübung irgendeines Drukkes auf die Druckflüssigkeit in der Vorrichtung 201. Wenn sich der Dorn 202 weiter nach oben bewegt, berührt die Schulter 341 das untere Ende des unteren Kolbens 311 und bewegt diesen Kolben mit sich aufwärts.

Die weitere Bewegung des Kolbens 311 nach oben durch die Aufwärtsbewegung des Dorns 202 führt zu dem Widerstand gegen die Bewegung aufgrund der Druckflüssigkeit, die die Kammer 288 füllt Wenn sich der Kolben 311 nach oben bewegt, wird Druck auf die Flüssigkeit in der Kammer 288 ausgeübt und es wird schnell ein sehr hoher hydraulischer Druck erzielt. Die Druckflüssigkeit kann über das Rückschlagventil 317 oder an den Dichtringen 323 und 290 an dem Kolben 289 vorbei nicht abfließen. Die Flüssigkeit in der Kammer 288 kann se ,r langsam um den Kolben 311 herum herauslecken. Das gestattet eine Aufwärtsbewegung des Kolbens 311 mit einer Geschwindigkeit, die durch die Flüssigkeitsmenge bestimmt wird, die aus der Kammer 288 an dem Kolben vorbei abfließt Während dieser Aufwärtsbewegung wird die Druckflüssigkeit in der Kammer 288 unter einem sehr hohen Druck gehalten, der den Druck darstellt, welcher durch die auf den Dorn 202 von dem Bohrstrang her ausgeübte Zugspannung erzeugt wird.

'ή ^ν· ■*■ ~ -..'eh der Dorn 202 weiter aufwärts bewegt, bewegt sich der Kolben 311 relativ zu dem Gehäuseteil 229 und relativ zu dem oberen Kolben 289 aufwärts. Nach zusätziicher weiterer Aufwärtsbewegung erreicht die Vorrichtung 201 die Stellung, in der der Kolben 311 an der Schulter zwischen der kleineren Bohrung 291 und der erweiterten Bohrung 286 ist. In dieser Stellung steht die Druckflüssigkeit in der Kammer 288 unter einem sehr hohen Druck und widersetzt sich der Bewegung des Kolbens 311, was den Widerstand gegen die Bewegung des Dorns 202 ergibt und das Aufbauen einer beträchtlichen Zugspannung in dem Dorn und in dem Bohrstrang gestattet. Wenn sich der Dorn 202 weiter aufwärts bewegt, bewegt sich der Kolben 311 an der Schulter vorbei in die erweiterte Bohrung 286. Der Raum um den Kolben 311 ist dann offen, und Druckflüssigkeit kann frei und praktisch unbehindert um den Kolben herum fließen. Die Druckflüssigkeit in der Kammer 288 wird freigegeben, um in die anderen Kammern zu fließen, und der Druck in der Kammer 288 fällt im wesentlichen auf den hydrostatischen Druck in dem Bohrloch ab. Dieser Druckabfall beseitigt den Widerstand gegen die Aufwärtsbewegung durch den Kolben 311 und gestattet diesem Kolben und dem Dorn 202, sich für die verbleibende Länge des Schlaghubes schnell zu bewegen.

Bei dieser Bewegung bewegt sich der Dorn 202 aufwärts bis zu dem Punkt, wo die obere Fläche 274 des Hammers 269 auf die Amboßfläche 264 schlägt. Diese letzte schnelle Bewegung setzt die Zugenergie in dem Dorn 202 und dem Bohrstrang in Form von kinetischer Energie frei, durch die der Hammer 269 mit einer sehr hohen Geschwindigkeit gegen die Amboßfläche 264 geschlagen wird. An dem Punkt der Berührung des Harn-

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mers 269 mit der Fläche 264 hat die Vorrichtung 201 den Punkt maximaler Aufwärtsbewegung erreicht. Die Bewegung des Dorns 202 wird in Aufwärtsrichtung durch die Berührung des Hammers 263 mit der Amboßfläche 264 und in Abwärtsrichtung iurch die Berührung des Hammers 269 mit der Amboßfläche 266 begrenzt, wie oben beschrieben.

Wiederspannen nach dem Aufwärtsschlagen

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Nach dem Erreichen der oberen Grenze der Bewegung, wie vorstehend beschrieben, wird die Vorrichtung

201 zur weiteren Betätigung entweder in Aufwärtsoder in Abwärtsrichtung wieder gespannt, indem der Dorn 202 aus der Stellung, in der der Hammer 269 die Amboßfläche 264 berührt hat, in die Nullstellung nach den Fig. 14a— 14d bewegt wird. Wenn sich der Dorn

202 nach unten bewegt, bewegt sich der Hammer 269 von der Amboßfläche 264 weg. Der Kolben 311 bewegt sich zusammen mit dem Dorn 202 abwärts. Die Druckflüssigkeitskammer 288 wird während dieser Abwärtsbewegung mit Druckflüssigkeit gefüllt, wobei diese zuerst um den Kolben 311 und dann durch das Rückschlagventil 317 strömt. Nach etwas weiterer Bewegung erreicht die Vorrichtung 201 wieder die in F i g. 14a und 14b gezeigte Stellung, und schließlich kommt der Kolben 311 an der Schulter 321 in Anlage. Der Dorn 202 bewegt sich eine kurze Strecke weiter, bis die Schulter 341 sich von dem unteren Ende des Kolbens 311 wegbewegt hat. An diesem Punkt ist die Vorrichtung 201 wieder in der in den Fig. 14a—14d gezeigten Nullstellung.

In dieser Stellung ist die Vorrichtung 201 wieder gespannt und für eine weitere Schlagbewegung entweder in Aufwärts- oder in Abwärtsrichtung, je nach Bedarf, bereit.

Die Verwendung eines kompressiblen Druckmittels in der Schlagvorrichtung würde bei beiden Ausführungsformen gestatten, ohne die Anzapföffnung 94 bzw. 294 in dem Kolben 89 bzw. 289 zu arbeiten. Außerdem kann bei beiden Ausführungsformen das Vorbeiströmen des Druckmittels an den Kolben 89 bzw. 289 variiert werden, um eine Zeitverzögerung zum Auslösen in einer Richtung zu schaffen, die sich von der in der entgegengesetzten Richtung unterscheidet. Das läßt sich leicht erreichen, indem in den Kolben jeweils unabhängig voneinander betätigte Steuerventile benutzt werden, die so eingestellt werden können, daß sich jede gewählte Zeitverzögerung ergibt. §

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

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so >;

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Doppeltwirkende Schlagvorrichtung,

mit einem inneren und einem äußeren rohrförmigen Teil (2, 3), die für eine begrenzte Längsbewegung teleskopisch verschiebbar zueinander angeordnet sind;

mit einem ersten, axial beweglichen und einem zweiten Kolben (89,111), die zwischen den beiden rohrförmigen Teilen in gegenseitigem Längsabstand angeordnet sind und zwischen sich gemeinsam mit den beiden rohrförmigen Teilen eine ringförmige innere Kammer (88) begrenzen, welche mit einem Druckmittel füllbar ist, das sich einer Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile widersetzt;
mit einer Einrichtung (94), die eine Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile (2,3) bei mit Druckmittel gefüllter Kammer (88) ermöglicht;
mit einer Auslaßeinrichtung (95), mittels der das Druckmittel nach einer ersten vorbestimmten Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile (2, 3) schlagartig aus der Kammer (88) ableitbar ist, wobei der Widerstand gegen eine weitere Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile wesentlich reduziert ist; und

mit Hammer- und Amboßeinrichtungen (64, 74; 66, 75), die nach einer zweiten vorbestimmten Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile (2,3) in der einen oder anderen Richtung schlagartig in Beruhrung bringbar sind;
dadurch gekennzeichnet,
daß auch der zweite Kolben (111) relativ zu den beiden rohrförmigen Teilen (2,3) axial bewegbar ist; daß ein erster Anschlag (120) zum Begrenzen der Bewegung des ersten Kolbens (89) in einer Richtung und ein zweiter Anschlag (121) zum Begrenzen der Bewegung des zweiten Kolbens (111) in der entgegengesetzten Richtung vorgesehen sind, wobei die Anschläge (120,121) einen vorbestimmten Anfangsabstand der beiden Kolben festlegen;
daß eine Einrichtung (140) vorgesehen ist zum Bewegen des ersten Kolbens (89) hinweg von dem ersten Anschlag (120) in Richtung auf den zweiten Kolben (111), wobei eine Relativbewegung zwischen den beiden rohrförmigen Teilen (2, 3) in der einen Richtung durchführbar ist;

daß eine weitere Einrichtung (141) vorgesehen ist zum Bewegen des zweiten Kolbens (111) hinweg von dem zweiten Anschlag (121) in Richtung auf den ersten Kolben (89), wobei eine Relativbewegung zwischen den beiden rohrförmigen Teilen (2, 3) in der entgegengesetzten Richtung durchführbar ist; und

daß das Druckmittel mittels der Auslaßeinrichtung (95) nach dem Abheben jeweils eines der beiden Kolben (89,111) von seinem Anschlag (120; 121) und seiner Bewegung zu dem anderen Kolben (111, 89) hin schlagartig aus d°r Kammer (88) ableitbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßeinrichtung ein Ventil (95) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden rohrförmigen Teile (2,

3) eine radiale Ventilöffnung (85) aufweist, die zwisehen den beiden Kolben (89, 111) angeordnet und durch das Ventil (95) steuerbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch

gekennzeichnet, daß das Ventil (95) ein zweiteiliges Verschlußteil (96,97) und eine elastische Einrichtung (118,119) aufweist, die die Verschlußteile in Schließberührung drängt

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einrichtung eine Federeinrichtung (118,119) ist

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine erste und eine zweite Ventilbetätigungseinrichtung (122, 125), mittels welchen das eine bzw. andere Verschlußteil (96,97) bei der ersten vorbestimmten Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile (2,3) gesondert und unabhängig betätigbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (95) durch wenigstens einen der beiden Kolben (89,111) gebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß aas Ventil (95) durch beide Kolben (89, 111) gebildet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (140,141) zum Bewegen der beiden Kolben (89,111) Anschlagvorrichtungen an dem ersten bzw. zweiten rohrförmigen Teil (2,3) sind, die mit dem ersten bzw. zweiten Kolben in Berührung bringbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekernzeichnet durch radial von den beiden rohrförmigen Teilen (2, 3) und axial einerseits von Dichtungen (39, 132, 133) begrenzte, axial jeweils neben der Kammer (88) angeordnete und gleichfalls das Druckmittel aufnehmende Nebenkammern (63,128), die axial andererseits jeweils von den beiden Kolben (89,111) begrenzt sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen axialen Durchlaß (76), der sich von der einen zur anderen Nebenkammer (63, 128) um die zentrale Kammer (88) erstreckt und über den Druckmittel von der einen zur anderen Nebenkammer (63,128) hinleitbar ist.

12. Hydraulische Schlagvorrichtung,

mit einem äußeren und einem inneren rohrförmigen Teil (202,203), die teleskopisch relativbeweglich zueinander angeordnet sind und gegenseitigen Abstand aufweisende konzentrische Wände (286, 287, 291) haben, die zwischen sich eine Druckflüssigkeit aufnehmende Kammer (288) begrenzen;
mit zwei in gegenseitigem Abstand in der Kammer (288) angeordneten Kolben (289,311), wobei wenigstens eine der konzentrischen Wände einen Teilabschnitt zwischen den Kolben (289,311) hat, der konzentrisch zu der gegenüberliegenden Wand verläuft und einen größeren radialen Abstand von dieser hat als der andere Teil der Wand, wobei die Kammer (288) mit einer Druckflüssigkeit füllbar ist, die sich der Relativbewegung der Kolben aufeinander zu widersetzt;

mit an den beiden rohrförmigen Teilen (202, 203) vorgesehenen Hammer- und Amboßeinrichtungen (264, 274; 266, 275), die nach einer vorbestimmten Relativbewegung in der einen oder anderen Richtung schlagartig miteinander in Berührung bringbar sind;

wobei die beiden Kolben (289,311) jeweils bei einer vorbestimmten Relativbewegung der beiden rohrförmigen Teile (202,203) in den Zwischenteil größeren radialen Abstandes der konzentrischen Wände (286, 287, 292) bewegbar sind und dadurch eine öff-

nung für den Abfluß von Druckflüssigkeit aus dem Zwischenraum zwischen den Kolben herstellbar ist; dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Kolben (289,311) zwischen den konzentrischen Wänden (287, 291) der Kammer (288) mit Gleitsitz angeordnet sind;
daß eine Einrichtung (340) vorgesehen ist zum Bewegen des ersten Kolbens (289) hin zu dem zweiten Kolben (311), wobei eine Relativbewegung der rohrförmigen Teile (202, 203) in einer Richtung durchführba; ist;

daß eine weitere Einrichtung (321) vorgesehen ist zum Bewegen des zweiten Kolbens (311) hin zu dem ersten Kolben, wobei eine Relativbewegung der rohrförmigen Teile in der entgegengesetzten Riehtung durchführbar ist; und

daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die die Relativbewegung zwischen den Kolben ermöglicht, wenn die Kammer (288) mit Druckflüssigkeit gefüllt ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß das innere rohrförmige Teil (202) mehrere gleichabständige, sich in Längsrichtung erstreckende Keilstege (256a) und Nuten (256) an seiner Außenfläche aufweist; daß das äußere rohrförmige Teil (203) mehrere gleichabständige, sich in Längsrichtung erstreckende Keilstege (260) und Nuten (259) an seiner Innenfläche aufweist;

daß die Keilstege jedes rohrförmigen Teils an die Nuten an dem anderen rohrförmigen Teil angepaßt sind; und

daß durch die Keilstege und Nuten die Längsbewegung der rohrförmigen Teile ermöglicht und eine Relativdrehbewegung zwischen denselben verhindert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,

daß die rohrförmigen Teile (202, 203) zwischen sich weitere Kammern (263, 328) begrenzen, die jeweils axial neben der zentralen Kammer (288) angeordnet sind; und

daß ein Durchlaß (276,279) von der einen zur anderen der beiden weiteren Kammern (263, 328) hin vorgesehen ist, der koaxial innen an der zentralen Kammer (288) vorbei verläuft und zwischen den beiden Nebenkammern (263, 328) eine Druckflüssigkeitsströmung ermöglicht.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (321, 340) zum Bewegen der beiden Kolben (289, 311) jeweils eine Anschlageinrichtung an dem einen bzw. anderen rohrförmigen Teil ist, die mit dem einen bzw. anderen Kolben in Berührung bringbar ist und jeweils einen toten Gang zwischen rohrfcrmigen Teil und Kolben schafft.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Kolben (289, 311) ringiörmige Kolben sind, die jeweils das innere rohrförmige Teil

(202) umgeben und in das äußere rohrförmige Teil

(203) eingepaßt sind;

daß die eine Relativbewegung der ringförmigen Kolben ermöglichende Einrichtung durch eine Grobeinpassung mit ausreichendem Spiel von wenigstens einem der Kolben zwischen die konzentrischen Wände der zentralen Kammer (288) gegeben ist, wodurch ein sehr geringes Vorbeifließen von Druckflüssigkeit an dem Kolben bei dessen Bewegung mitteis einer der Anschlageinrichtungen (321, 340) ermöglicht ist; und

daß jeder ringförmige Kolben (289, 311) eine ringförmige Dichtung (323,325) in seiner Stirnfläche hat, <iie gegen eine der Anschlageinrichtungen (321,340) anliegt, wenn der andere ringförmige Kolben durch die andere Anschlageinrichtung bewegt wird.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kolben (289) einen Durchlaß (294) mit einem darin enthaltenen Rückschlagventil (317) hat, welches einen Durchfluß von Druckflüssigkeit bei der Bewegung eines der Kolben zu dem anderen hin verhindert und bei der Bewegung von dem anderen weg ermöglicht