DE440930C - Tiefbohrvorrichtung, bei der eine Auf- und Abbewegung des Gestaenges durch eine Umsetzvorrichtung mit Drallspindel und Sperrad eine drehende Bewegung des Bohrers erzeugt - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Tiefbohrvorrichtung, bei der eine Auf- und Abbewegung des Gestänges durch eine Umsetzeinrichtung mit Drallspindel und Sperrad eine drehende Bewegung des Bohrers erzeugt. Gemäß der Erfindung wird die Drallspindel nicht an der Bohrlochwandung geführt, sondern findet ihren Rückhalt bei Ausübung des in der Umfangsrichtung wirkenden Drucks für die Bohrerbewegung an dem durch das Umsetzen gespannten Gestänge.

Gemäß der Erfindung wird die Umsetzeinrichtung frei im Bohrloch angeordnet, im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, bei denen sie an den Wänden, des Bohrloches oder der Auskleidung Halt gegen Drehung findet. Gemäß der Erfindung wird dieser Halt nur durch den Widerstand aus der Verdrehungsfestigkeit des Gestänges gegeben, ao Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt die ganze Vorrichtung in einem teilweise abgebrochenen Bohrloch; Abb. 2 ist ein Längsschnitt der Umsetzeinrichtung und des Bohrers;·

Abb. 3 bis 6 veranschaulichen in größerem Maßstab Einzelheiten;

Abb. 3 ist ein Längsschnitt der Umsetzeinrichtung allein,

Abb. 4 ein Schnitt nach der Linie 4-4 der Abb. 3;

Abb. 5 ist ein Aufriß,
Abb. 6 ein Schnitt nach der Linie 6-6 der Abb. S eines der zur Umsetzung dienenden Sperräder.

Die Vorrichtung wird durch den üblichen Schwinghebel 10 mit Nachlaßvorrichtung 11 und Gestänge 12 in Gang gesetzt. Das Gestänge ist im vorliegenden Falle als Kabel dargestellt, kann aber auch die Form voller oder rohrförmiger Stangen haben. Unten an dem Gestänge 12 ist eine Buchse 13 befestigt, an der ein Schieber und ein Senker aufgehängt sind.

Am unteren Ende des Senkers ist die Umsetzeinrichtung angebracht, die die hin und her gehende Bewegung des Gestänges in die Drehbewegung des Bohrers 18 umsetzt. Der Bohrer 18 hat ein Kernrohr 19, in dem ein Kern zur Beobachtung der Schichtenfolge gebildet wird. Er bleibt ständig auf dem Boden des Bohrloches stehen, während das Gestänge hin und her geht, d. h. er macht nur eine drehende, aber keine hin und her gehende Bewegung.

Die Bohrspindel 20 trägt oben eine Buchse 24, in der die Drallspindel 25 gleitet. Diese endet oben in einem Gewindezapfen 26 zur Befestigung am Senker und wird durch KoI-ben 27 und 28 in der Bohrspindel 20 achsial ausgerichtet.

Der Bohrer 18 ist mit der Spindel 20 durch Zwischenstücke 29 und 30 verbunden, die eine Pumpe 49 für Spülflüssigkeit aufnehmen. Zwischen den Kolben 27 und 28 ist die Spindel 25 mit zwei schraubenförmig verlaufenden Nuten 31 und 32 versehen, von denen 32 eine stärkere Steigung hat als 3t. In die Bohrspindel 20 sind drei Buchsen 33, 34 und 35 übereinander geschraubt. Zwischen die Buchsen 33 und 35 und die mittlereBuchse

34 ist je ein Sperrad 36 Und Z7 eingesetzt. Die Sperräder haben längsgerichtete Zähne 38 und innen Gewindegänge zum Eingriff mit den Nuten 31 und 32 der Drallspindel 25. In Abb. 6 ist der in die Nut 31 greifende Gewindegang 39 des Sperrades 36 sichtbar. Der Gewindegang des Sperrades 37 ist ebenso ausgebildet, verläuft aber entgegengesetzt wie bei dem Sperrad 36 und außerdem

'ο weniger steil, entsprechend der schwächeren Steigung der Nut 31.

Beim Aufwärtsgang der Drallspindel 23 drehen das Sperrad 36 und die Nut 32, beim Abwärtsgang der Stange das Sperrad 37 und

!5 die Nut 31 die Bohrspindel für Aufwärts- und Abwärtsgang in gleichem Sinn, während das jeweils nicht gebrauchte Sperrad ausgeschaltet wird. Zu diesem Zweck sind , gegenüber den Sperrädern 36 und 37 Aus- ^!

sparungen 41 in den zugehörigen Buchsen vorgesehen, in die schräge Klinken 40 eingelegt sind. Blattfedern 42 schieben die j Klinken in die Zähne 38 der Sperräder 36 und 37. Bei Drehung der Sperräder im Sinne des Uhrzeigers gehen die Sperräder von den Sperrklinken 40 frei, während sie ' bei Drehung im umgekehrten Sinne die Bohrspindel 20 mitnehmen.

Beim Anlassen dreht sich zunächst das ganze Gerät, bis der Bohrer zu greifen beginnt. Mit zunehmendem Eingriff des Bohrers wird die Drehung der Drallspindel 25 . immer mehr gehemmt und das Kabel 12 ent- : sprechend verdreht, bis seine Spannung eine Weiterdrehung der : Drallspindel anhält. Jetzt geht die Drallspindel nur noch auf und ab, ohne sich zu drehen, während die ^: Bohrspindel von der Drallspindel eine ständige Drehung im gleichen Sinn erhält. \

Der Vorschubdruck auf den Bohrer 18 ist ^! nur durch das Gewicht der unten am Gestänge 12 aufgehängten Teile gegeben, ist damit frei von der Art des Antriebs über ■ Tage und kann vom Arbeiter nicht verändert werden. Wenn beim Aufwärtshub die Zähne des Bohrers 18 sich einhaken, was besonders in weicherem Gestein leicht vorkommt, zieht sie der Antrieb selbsttätig aus ^: dem Gestein, bis der Widerstand so weit nachläßt, daß der Bohrer weiter arbeiten kann.

Die Spülflüssigkeit wird der Pumpe 49 j durch Schlitze 23 und eine Bohrung 46 im Zwischenstück 29 zugeführt. Ein Kugelventil 47 schließt unten die Bohrung, ein Ringventil 44, dessen Hub durch einen Fänger 45 unter dem Kolben 28 begrenzt wird, oben die Schlitze 43 ab. Das Ventil wird durch eine Feder 48 in der Pumpe auf seinen Sitz gedruckt. Wenn das Ventil 47 offen ist, kann die Flüssigkeit durch eine Öffnung 51 im Boden der Pumpe in eine Bohrung des Zwischenstückes 30 zum Kernrohr 19 gelangen. Die Bewegung der Flüssigkeit erfolgt durch den Kolben 28.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung vereinigt das gute Arbeiten und den hohen Wirkungsgrad des Drehbohrers mit der Billigkeit des Schlagbohrers, braucht aber nicht das starre, ziemlich teure Rohrgestänge des Drehbohrers, sondern nur ein einfaches Kabel 12, und ruft nicht, wie der Schlagbohrer, Erschütterungen hervor, die häufig Hereinbrechen der Wände und Einklemmen des Geräts zur Folge haben.

Der Kern im Kernrohr 19 wird mit dem Kabel selbst aufgeholt, so daß es nicht nötig ist, erst das ganze Gerät und dann erst den Kern aufzuholen. Diese Erleichterung ist wesentlich, da erwünscht ist, mittels des Kerns die Art der durchbrochenen Schichten möglichst häufig zu beobachten.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tief bohrvorrichtung, bei der eine Auf- und Abbewegung des Gestänges durch eine Umsetzvorrichtung mit Drallspindel und Sperrad eine drehende Bewegung des Bohrers erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallspindel (25) 9c unter Vermeidung ihrer Führung an der Bohrlochwandung ihren Rückhalt bei Ausübung des in der Umfangsrichtung wirkenden Drucks für die Bohrerbewegung an dem durch das Umsetzen gespannten Gestänge findet.

2. Vorrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß die Drallspindel (25) mit Rechts- und Linksgewinde und zwei in die Gewinde eingreifenden Sperrädern (36, 37) versehen ist, die mit der Bohrspindel (20) durch Sperrklinken so verbunden sind, daß die Bohrspindel jeweils nur von einem der beiden Sperräder gedreht wird, während das andere Sperrad wirkungslos unter seiner Klinke durchläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß umgekehrt die Sperräder (36, 37) mit der Bohrspindel (20) und die Sperrklinken mit der Drallspindel (25) in Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.