DE3331181A1 - BORING ROD GUIDE FOR A DRILLING MACHINE WITH CONNECTING SLEEVE FOR THE BORING ROD - Google Patents
BORING ROD GUIDE FOR A DRILLING MACHINE WITH CONNECTING SLEEVE FOR THE BORING RODInfo
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
Description
Menzeletr.M, 7000 Stuttgart 1 ; >- ; 3731181Menzeletr. M, 7000 Stuttgart 1; > -; 3731181
OY. TAMPELLA AB '■·" "--"<*"- ' " A 37 723/lkeOY. TAMPELLA AB '■ · "" - "<*" -' "A 37 723 / lke
Lapintie 1Lapintie 1
33100 Tampere 10 *33100 Tampere 10 *
FinnlandFinland
Bohrstangenführung für eine Bohrmaschine mit Verbindungsmuffe für die BohrstangeBoring bar guide for a drilling machine with connecting sleeve for the boring bar
Die Erfindung betrifft eine Bohrstangenführung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1«The invention relates to a boring bar guide according to the preamble of claim 1 «
Zur Ausführung tiefer Bohrungen im Gestein werden Bohrmaschinen verwendet, die längs eines Tragbalkens verschiebbar sind und eine Bohrstange mittels einer Verbindungsmuffe antreiben. Für die Bohrstange ist am Ende des Tragbalkens eine Führung vorgesehen, die wegen der Länge der Bohrstange notwendig ist, aber die Bohrtiefe begrenzt, wenn nicht besondere Maßnahmen getroffen werden, um den Durchtritt der Verbindungsmuffe durch die Führung hindurch zu ermöglichen.Drilling machines that can be moved along a support beam are used to drill deep holes in the rock and drive a boring bar by means of a connecting sleeve. For the boring bar is at the end of the support beam a guide is provided, which is necessary because of the length of the drill rod, but limits the drilling depth, if no special measures are taken to prevent the connecting sleeve from passing through the guide to enable.
Solche Maßnahmen sind bekannt. So zeigen die SE-PS 215 154 und die US-PS 2 734 724 Bohrstangenführungen, welche mittels einer Steuervorrichtung geöffnet werden, wenn die Verbindungsmuffe der Bohrstange bis zu ihnen vorgeschoben ist. Diese Bohrstangenführungen haben zwei von einem Gehäuse getragene Führungskörper, welche ,in Führungsstellung gegeneinander und in Passierstellung auseinander geschoben oder geschwenkt werden, wofür eine drudkmittelbetätigte Stellvorrichtung erforderlich ist. Der Aufbau dieser Bohrstangenführungen ist kompliziert, und die Stellvorrichtung erfordert eine aufwendige Steuerung.Such measures are known. SE-PS 215 154 and US-PS 2 734 724 show boring bar guides, which are opened by means of a control device when the connecting sleeve of the drill rod is advanced up to them is. These drill rod guides have two guide bodies carried by a housing which, in the guide position against one another and in the passing position apart be pushed or pivoted, for which a fluid-actuated adjusting device is required. The structure this boring bar guides is complicated, and the adjusting device requires a complex control.
Es ist auch eine Bohrstangenführung bekannt (DE-OS 29 51 382) , die manuell geöffnet und geschlossen werden kann, aber ein Vorschieben der Verbindungsmuffe bis an dasThere is also a drill rod guide known (DE-OS 29 51 382), which are opened and closed manually can, but an advancement of the connecting sleeve up to the
Bohrloch nicht erlaubt. Diese Führung hat einen ü-förmigen Griff, welcher an einem Gehäuse mit Hilfe eines Zapfens und einer Verriegelungsscheibe zu befestigen ist. Das öffnen und Schließen der Bohrstangenführung ist mühsam und zeitraubend.Borehole not allowed. This guide has a U-shaped Handle, which is to be attached to a housing with the aid of a pin and a locking disc. That opening and closing the boring bar guide is tedious and time consuming.
Eine andere bekannte Bohrstangenführung (US-PS 2 727 825) ist so ausgeführt, daß sie beim Vorschub der Verbindungsmuffe in Richtung des Tragbalkens aus dem Bewegungsweg der Muffe naöh vorne geschwenkt wird. Diese Bohrstangenführung erfordert ziemlich viel Platz. Sie hat einen schwenkbar gelagerten Führungsarm, dessen oberes Ende als U-förmiger Bügel eine Führungsbahn für die Bohrstange bildet. An einem Schenkel des U-Bügels ist ein die Führungsbahn schließender Verriegelungsarm schwenkbar gelagert. Wenn die Verbindungsmuffe den Führungsarm vorwärts schiebt, drückt die Bohrstange den Verriegelungsarm in Offenstellung, wobei sie aus der Führungsbahn freikommt und die Bohrstangenführung aus dem Weg der Verbindungsmuffe geschwenkt wird. Für die Steuerung ist ein druckmittelbetätigter Zylinder vorgesehen, mit dem der Führungsarm in die Führungsstellung und in die Passierstellung geschwenkt wird. Eine selbsttätige Rückstellung des Führungsarmes in die Führungsstellung beim Rückhub der Bohrmaschine ist nicht möglich.Another known boring bar guide (US Pat. No. 2,727,825) is designed so that it is out of motion when the connecting sleeve is advanced in the direction of the support beam the sleeve is swiveled near the front. This boring bar guide requires quite a bit of space. she has a pivotably mounted guide arm, the upper end of which, as a U-shaped bracket, forms a guide track for the drill rod. The guideway is on one leg of the U-bracket closing locking arm pivoted. When the connecting sleeve pushes the guide arm forward, the drill rod pushes the locking arm into the open position, whereby it comes free of the guideway and pivoted the drill rod guide out of the way of the connecting sleeve will. A pressure fluid-operated cylinder is provided for the control, with which the guide arm in the guide position and pivoted into the passing position will. There is no automatic return of the guide arm to the guide position during the return stroke of the drill possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bohrstangenführung zwecks möglichst weitgehender Ausnutzung der Bohrstangenlänge so auszubilden, daß sie in der Endphase der Bohrung selbsttätig bei Annäherung der VerbindungsmuffeThe invention is based on the object of the boring bar guide for the purpose of utilizing the boring bar length to the greatest possible extent to be trained in such a way that in the final phase of the bore it automatically when the connecting sleeve approaches
in Passierstellung verstellt und beim Rückhub der Bohrmaschine ebenfalls selbsttätig zurückgestellt wird.adjusted in passing position and is also automatically reset on the return stroke of the drill.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention according to the characterizing features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Bohrstangenführung ist dadurch nach Art eines Drehgestelles aufgebaut; sie bildet in derThe drill rod guide according to the invention is thereby after Type of bogie built up; it forms in the
einen Drehstellung eine die Bohrstange führende öffnung und in der anderen Drehstellung einen den Durchgang der Verbindungsmuffe gestattenden Spalt. Dabei brauchen die Führungskörper nicht gegeneinander bewegt zu werden, sondern sie werden als eine Einheit in bezug auf das sie tragende Gehäuse geschwenkt. Das ermöglicht einen einfachen Aufbau der Führung, wobei die Antriebskraft für die Drehbewegung aus dem Vorschub der Bohrmaschine gewonnen wird und die Führungskörper aus der Führungsstellung selbsttätig in die Passierstellung und zurück schwenken, wenn sich die Verbindungsmuffe der Führung nähert bzw. von ihr entfernt. Der Wegfall der sonst notwendigen hydraulischen Stellzylinder und dergleichen ergibt überdies eine beachtliche Kostenersparnis.one rotational position an opening leading the drill rod and in the other rotational position one the passage of the Connection sleeve allowing gap. The guide bodies do not need to be moved against one another, but rather they are pivoted as a unit with respect to the housing that supports them. That allows for an easy one Structure of the guide, whereby the driving force for the rotary movement is obtained from the feed of the drill and the guide body from the guide position automatically into the passing position and back Pivot when the coupling sleeve approaches or moves away from the guide. The elimination of the otherwise necessary hydraulic actuating cylinders and the like also result in considerable cost savings.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung und den Zeichnungen einer Ausführungsform der Bohrstangenführung mit einer Varianten der Stellvorrichtung. Es zeigtFurther features of the invention emerge from the subclaims as well as the following description and drawings of an embodiment of the drill rod guide a variant of the adjusting device. It shows
Fig. 1 eine Bohrmaschine mit Tragbalken undFig. 1 shows a drill with support beam and
Bohrstangenführungen schematisch in Seitenansicht, Boring bar guides schematically in side view,
Fig. 2 ' eine Seitenansicht entsprechend Fig. 2FIG. 2 'is a side view corresponding to FIG. 2
in der vorgefahrenen Endstellung der Bohrmaschine,in the advanced end position of the drilling machine,
Fig. 3 eine Draufsicht auf die vordere Bohrstangenführung in der Stellung nach Fig. 1, vergrößert dargestellt,Fig. 3 is a plan view of the front drill rod guide in the position according to Fig. 1, shown enlarged,
Fig. 4 eine Draufsicht entsprechend Fig. 3,FIG. 4 is a plan view corresponding to FIG. 3,
in der Stellung der Führung nach Fig. 2, in the position of the guide according to Fig. 2,
Fig. 5 eine Ansicht der Führung in VorschubFig. 5 is a view of the guide in advance
richtung der Bohrstange, in der Stellung und im Maßstab entsprechend Fig. 3,direction of the boring bar, in the position and on the scale according to Fig. 3,
;■; ■ : ::---;rv 333118I; ■; ■::: ---; rv 333118I
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Führung nachFig. 6 is a plan view of the guide according to
Fig. 5,Fig. 5,
Fig. 7 eine Ansicht entsprechend Fig. 5, inFIG. 7 is a view corresponding to FIG. 5, in
der verschwenkten Stellung der Führung nach Fig. 4,the pivoted position of the guide according to FIG. 4,
Fig. 8 eine Draufsicht entsprechend Fig. 6 zuFIG. 8 shows a plan view corresponding to FIG. 6
der Schwenkstellung nach Fig. 7,the pivot position according to FIG. 7,
Fig. 9 eine andere Ausführungsform der Stelleinrichtung für die Führung in Seitenansicht auf deren Drehzapfen und im Schnitt durch das Gehäuse,9 shows another embodiment of the actuating device for the guidance in side view on their pivot pin and in section through the housing,
Fig. 10 eine Draufsicht zu Fig. 9.FIG. 10 is a plan view of FIG. 9.
Fig. 1 und 2 zeigen eine Bohrmaschine 1, die eine Bohrstange 13 antreibt und mittels eines angetriebenen Schlittens 2 an einem Tragbalken 3 entlang verschiebbar ist. Am vorderen, dem Gestein zugewandten Ende des Tragbalkens 3 ist eine Führung 5 für die Bohrstange 13 unverschieblich angeordnet. Zwischen dieser Bohrstangenführung 5 und der Bohrmaschine 1 ist eine gleich ausgebildete Führung 5' angeordnet, die an dem Tragbalken 3 entlang verschiebbar ist. Die Bohrstange 13 ist an der Bohrmaschine mit einer Verbindungsmuffe 15 befestigt.Figs. 1 and 2 show a drilling machine 1 which has a drill rod 13 drives and is displaceable along a support beam 3 by means of a driven slide 2. At the front end of the support beam 3 facing the rock, a guide 5 for the drill rod 13 is immovable arranged. Between this boring bar guide 5 and the drill 1 is an identically designed guide 5 'arranged, which is displaceable on the support beam 3 along. The drill rod 13 is on the drill fastened with a connecting sleeve 15.
Die Bohrführung 5 weist ein Gehäuse 6 auf, mit dem sie an dem Tragbalken 3 befestigt ist. Bei der Bohrstangenführung 5" ist das entsprechende Gehäuse mittels einer Gleitführung an dem Tragbalken 3 gleitend verschiebbar abgestützt. Auf dem Gehäuse 6 ist eine im Umriß quadratische Tragscheibe 8 mittels eines an ihr befestigten Zapfens 7 drehbar gelagert, dessen Achse die Bohrstangenachse A senkrecht schneidet (Fig.1 und 6). Die Scheibe 8 trägt zwei aufwärts gerichtete, stegförmige Führungskörper 9 und 10, die parallel zueinander und beiderseits der Bohrstange 13 an den Randseiten der Platte 8 ange-The drill guide 5 has a housing 6 with which it is attached to the support beam 3. In the case of the boring bar guide 5 ", the corresponding housing is by means of a Slidably supported on the support beam 3 in a slidable manner. On the housing 6 is a square in outline Support disk 8 rotatably mounted by means of a pin 7 attached to it, the axis of which is the boring bar axis A cuts vertically (Fig. 1 and 6). The disc 8 carries two upwardly directed, web-shaped guide bodies 9 and 10, which are parallel to one another and on both sides of the boring bar 13 attached to the edge sides of the plate 8
ordnet sind und je eine von zwei konkavenf halbzylindrischen Führungsbahnen 11 bilden. In der Ausgangsstellung der Führung (Fig. 1 und 3) haben die beiden Stege 9 und 10, bezogen auf die Bohrstangenachse A, axialen Abstand voneinander und ergeben gemeinsam, in Achsrichtung gesehen, eine kreisringförmige Führungsöffnung 12 (Fig.5). Der Durchmesser H der zur Bohrstangenachse A konzentrischen Führungsöffnung 12 ist größer als der Durchmesser H der Bohrstange 13 (Fig. 3). Die Führungsstege müssen selbstverstandxch keine geschlossene Führungsbahn bilden; die Öffnung kann auch ein Spalt sein, wobei die Stege nach innen gerichtete, die Bohrstange in ihrer Lage haltende Ansätze aufweisen.are arranged and each form one of two concave f semicylindrical guide tracks 11. In the starting position of the guide (FIGS. 1 and 3), the two webs 9 and 10 are axially spaced from one another in relation to the boring bar axis A and together, viewed in the axial direction, result in an annular guide opening 12 (FIG. 5). The diameter H of the guide opening 12, which is concentric to the drill rod axis A, is greater than the diameter H of the drill rod 13 (FIG. 3). The guide webs do not, of course, have to form a closed guideway; the opening can also be a gap, the webs having inwardly directed lugs holding the drill rod in place.
Der axiale Abstand der Führungsstege 9 und 10 ist so dimensioniert, daß zwischen ihnen ein freier Spalt 14 vorhanden ist, dessen Breite L etx^as größer ist als der Durchmesser H. der Verbindungsmuffe 15 (Fig. 1). Die Tragscheibe 8 der Bohrstangenführung kann um den Zapfen 7 mit einem Winkel ·>νοη 90° geschwenkt werden, so daß die gemeinsame Mittelebene B der Stege 9 und 10 aus der Lage nach Fig. 3 in die Axialebene der Bohrstange gelangt, wobei der Durchgangsspalt 14 den Durchtritt der Verbindungsmuffe 15 erlaubt (Fig. 4).The axial distance between the guide webs 9 and 10 is dimensioned so that that between them there is a free gap 14, the width of which L etx ^ as is greater than that Diameter H. of the connecting sleeve 15 (Fig. 1). The support disk 8 of the boring bar guide can around the pin 7 are pivoted at an angle ·> νοη 90 °, so that the common center plane B of the webs 9 and 10 from the position of FIG. 3 in the axial plane of the drill rod, the passage gap 14 allowing the passage of the Connection sleeve 15 allowed (Fig. 4).
Die Bohrstangenführung ist mit einer Stelleinrichtung zum Schwenken der Tragscheibe 8 versehen. Hierfür ist in einer zur Bohrstangenachse parallelen Bohrung des Gehäuses 6 eine als Zahnstange ausgebildete Stellstange 17 verschiebbar gelagert. Die Verzahnung 18 der Zahnstange steht mit einem Zahnkranz 19 des Zapfens 7 im Eingriff. Die Zahnstange ist mit einer Druckfeder 20 in Ausschieberichtung federbelastet, so daß die Tragplatte 8 unter Federkraft in der in Fig. 6 dargestellten Lage und die Führung daher in der Stellung gehalten wird, in der die Führungsöffnung 12 für die Bohrstange 13 gebildet ist (Fig. S).The boring bar guide is with an adjusting device provided for pivoting the support disc 8. This is done in a hole in the housing that is parallel to the drill rod axis 6 an adjusting rod 17 designed as a rack is mounted displaceably. The toothing 18 of the rack is in engagement with a ring gear 19 of the pin 7. The rack is with a compression spring 20 in the pushing-out direction spring-loaded, so that the support plate 8 under spring force in the position shown in Fig. 6 and the Guide is therefore held in the position in which the guide opening 12 for the drill rod 13 is formed (Fig. S).
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In der aufgeschobenen Stellung der Zahnstange 17 ist die Bohrstange 13 von der Führungsöffnung 12 konzentrisch umgeben und wird daher von den Stegen 10 und 11 mit geringem Spiel geführt (Fig. 1, 3, 5 und 6). Mit fortschreitender Bohrtiefe nähert sich die Bohrmaschine zunächst der Bohrstangenführung 5', wobei der Schlitten 2 gegen deren Zahnstange anläuft und die Führung mitnimmt, die anschließend gegen die Zahnstange der Führung 5 läuft. Dadurch werden aufeinanderfolgend die beiden Zahnstangen in ihr Gehäuse gegen die Kraft der Druckfeder eingeschoben. Dabei wird der zugehörige Zapfen 7 und damit die Tragscheibe 8 mit den FührungsStegen 9 und 10 um 90° gedreht. Die Führungsstege gelangen dabei in die in den Fig. 4, 7 und 8 gezeigte Passierstellung, in der die Verbindungsmuffe ungehindert in den Durchgangsspalt 14 eintreten kann. Die Bohrung kann daher mit einer Tiefe ausgeführt werden, die der Gesamtlänge der Bohrstange entspricht, welche trotzdem stets ausreichend geführt ist. Beim Zurückfahren der Bohrmaschine wird die Führung 5" in ihre Ausgangslage mitgenommen, und der Schlitten 2 fährt in seine Endposition. Dadurch werden die Stellstangen der Führungen 5 und 51 freigegeben, so daß Sie unter der Kraft der zugehörigen Druckfeder ausgefahren und die Tragscheiben mit den Führungsstegen wieder zurückschwenken.In the pushed-on position of the rack 17, the drill rod 13 is concentrically surrounded by the guide opening 12 and is therefore guided by the webs 10 and 11 with little play (FIGS. 1, 3, 5 and 6). As the drilling depth increases, the drilling machine first approaches the drill rod guide 5 ′, the slide 2 running against its rack and taking the guide with it, which then runs against the rack of the guide 5. As a result, the two racks are successively pushed into their housing against the force of the compression spring. The associated pin 7 and thus the support disk 8 with the guide webs 9 and 10 are rotated by 90 °. The guide webs move into the passing position shown in FIGS. 4, 7 and 8, in which the connecting sleeve can enter the passage gap 14 unhindered. The hole can therefore be made with a depth that corresponds to the total length of the drill rod, which is nevertheless always adequately guided. During the return of the drill guide is 5 "brought to its starting position, and the slide 2 moves into its final position. As a result, the control rods of the guides 5 and 5 1 enabled so that you extended under the force of the associated pressure spring and the support disks with the Swing the guide bars back again.
Die verschiebbare Führung 51 ist nicht unbedingt erforderlich. Ist nur die Führung 5 vorhanden, so wird deren Steilhange 17 direkt vom Schlitten der Bohrmaschine betätigt. Wesentlich ist, daß die Führung durch die Vorschubbewegung der Bohrmaschine selbsttätig in eine Öffnungsstellung für den Durchtritt der Verlängerungsmuffe gelangt und beim Rückhub der Bohrmaschine ebenfalls selbsttätig unter Federkraft zurückgestellt wird.The displaceable guide 5 1 is not absolutely necessary. If only the guide 5 is present, its steep slope 17 is actuated directly from the slide of the drill. It is essential that the feed movement of the drill automatically moves the guide into an open position for the extension sleeve to pass through and is also automatically reset under spring force on the return stroke of the drill.
In den Fig. 9 und 10 ist eine zweite Ausführungsform der Stelleinrichtung für die Führung 5 dargestellt. Diese Einrichtung hat ebenfalls eine verschiebbar in einer Gehäusebohrung gelagerte Stellstange 17, die jedoch9 and 10 is a second embodiment of the Adjusting device for the guide 5 is shown. This facility also has a slidable in one Housing bore mounted control rod 17, which, however
. /ΙΟ-. / ΙΟ-
statt eine Verzahnung eine Einsenkung 22 mit abgerundeten Seitenflächen aufweist. In diese Ausnehmung
greift ein am Zapfen 7 befestigter Nocken 21 ein, der radial zur Achse des Zapfens ausgerichtet ist und beim
Einschieben und Ausfahren der Stellstange jeweils um
90° in der einen bzw. der anderen Richtung geschwenkt wird.instead of a toothing has a recess 22 with rounded side surfaces. In this recess
a cam 21 fastened to the pin 7 engages, which is aligned radially to the axis of the pin and in each case around when the control rod is pushed in and out
Is pivoted 90 ° in one or the other direction.
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Claims (12)
33100 Tampere 10
FinnlandLap int ie 1
33100 Tampere 10
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: E21C 9/00 |
|
8130 | Withdrawal |