DE442175C

DE442175C - Drilling and extension tool for rotary deep drilling

Info

Publication number: DE442175C
Application number: DED48200D
Authority: DE
Original assignee: KAROL DOMADZIERSKI DIPL ING
Current assignee: KAROL DOMADZIERSKI DIPL ING
Priority date: 1925-06-18
Filing date: 1925-06-18
Publication date: 1927-03-25

Description

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Es sind bereits Bohrwerkzeuge für Rotations-Tiefbohrungen bekannt geworden, die auch als Erweiterungswerkzeuge benutzt werden können, und welche zwei geführte, aus schneidenartig einander überdeckenden Hälften bestehende Backen aufweisen. Die Führungen der bekannt gewordenen Bohr- oder Erweiterungswerkzeuge sind parallel zur Achse der Vorrichtung. Andere Ausführun-There are already drilling tools for rotary deep drilling known that Can also be used as extension tools, and which two guided, out have cutting-like overlapping halves existing jaws. The guides the well-known drilling or extension tools are parallel to the axis of the device. Other designs

xo gen weisen gegeneinander drehbare Backen auf, welche durch eine besondere Einrichtung gespreizt werden. Alle bekannten Werkzeuge der beschriebenen Art müssen, wenn sie aus dem Bohrrohr herausgezogen werden sollen, an den unteren Rohrrand durch Ziehen am Seil angedrückt werden. Die bekannten Einrichtungen weisen ferner auch Durchflußkanäle für Spülwasser auf, falls sie zur Spülbohrung benutzt werden sollen. Die Einrichtung ist jedoch derart, daß das Spülwasser durch eine Bohrung im Kopfteil zugeführt, jedoch um die beiden Backen herum ins Bohrloch frei hineingelassen wird. Hierdurch kommt es oft vor, daß die Führungen und die Drehbolzen durch den Bohrschlamm verunreinigt werden und infolgedessen die Gleit- und Drehbewegungen hemmen.xo gene have mutually rotatable jaws, which by a special device be spread. All known tools of the type described must when they are out to be pulled out of the drill pipe, to the lower edge of the pipe by pulling on the Be pressed against the rope. The known devices also have flow channels for flushing water if they are to be used for flushing drilling. The establishment however, is such that the flushing water is supplied through a bore in the head part, but around the two jaws into the borehole is let in freely. As a result, it often happens that the guides and the pivot pins are contaminated by the drilling mud and consequently inhibit sliding and rotating movements.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Bohr- oder Erweiterungswerkzeug für Rotations-Tiefbohrungen der vorhin beschriebenen Art, d. h. bei denen zwei schneidenartig einander überdeckende Bakkenhälften vorhanden sind, die im Kopfteil geführt werden. Das neue Bohr- und Erweifjerungswerkzeug ist derart ,gestaltet, daß die Ünzuträglichkeiten und Nachteile der be-The subject of the present invention is a drilling or expansion tool for rotary deep boreholes of the type described above, d. H. in which two halves of the jaw overlap one another like a cutting edge are available, which are guided in the head part. The new drilling and expansion tool is designed in such a way that the unsuitability and disadvantages of the

kannt gewordenen Vorrichtungen vermieden werden. Das Hauptmerkmal des Erfindungsgegenstandes beruht darin, daß dieFührungder Backen derart schräg angeordnet ist, daß dieselben beim Aufsetzen auf den Bohrlochbodeu unter dem Einfluß der Schwere der oberen Belastung sich von einander entfernen, dagegen beim Hochziehen des Werkzeugs sich einander unter dem Einfluß des. Eigengewichts nähern. Hierdurch wird der Hauptübelstand der bekannten Einrichtungen behoben, der darin beruhte, daß -beim Hochziehen die Backen sich nur unter Zuhilfenahme der Druckreaktion des unteren Rohrendes einander nähern. Es wird also hierdurch beim Erfindungsgegenstande eine vi'el'leiclitere und sicherere Wirkungsweise bei der Verwendung des neuen Werkzeugs erzielt. Soll das Bohrwerkzeug als Erweiterungswerkzeug verwendet werden, so werden erfindungsgemäß die beiden Backen derart gestaltet, daß sie unter dem Einfluß besonderer, in den Führungen untergebrachter und in der Richtung der Führungen wirkender Federn nach außen voneinander entfernt werden.known devices are avoided. The main feature of the subject matter of the invention is based on the fact that the guide of the jaws is arranged obliquely in such a way that the same when placed on the borehole body under the influence of the gravity of the upper Load move away from each other, on the other hand when pulling the tool up approach each other under the influence of their own weight. This becomes the main problem the known devices fixed, which was based on the fact that the jaws only move with the help of pulling them up the pressure response of the lower end of the pipe approach each other. So it becomes through this in the subject matter of the invention a lot more and safer operation achieved when using the new tool. Should that Drilling tool are used as an extension tool, so are according to the invention the two jaws designed so that they are under the influence of special, in the guides housed and acting in the direction of the guides springs are removed from each other.

Schließlich wird bei der Verwendung des neuen Werkzeugs als Spülbohrwerkzeug das Spülwasser zu den Führungen durch im Kopfteil der Vorrichtung vorgesehene Bohrungen zugeführt, und von den Führungen aus erst in der Weise nach den Backen weitergeleitet, daß beide Backen umspült werden. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Führungen durch das stets frisch zugeführte reine Spülwasser in reinem und glattem Zustande erhalten werden. Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß Verunreinigungen und Rauheiten der Führungen vermieden und eine- leichte Bewegung der beiden Backen gegeneinander gesichert wird.Finally, when using the new tool as a flush drilling tool, the Rinse water to the guides through holes provided in the head part of the device fed, and passed from the guides only in such a way to the jaws, that both jaws are washed around. This achieves the main advantage that the guides through the always freshly supplied pure rinse water in pure and smooth condition can be obtained. This device achieves that Impurities and roughness of the guides avoided and easy movement the two jaws are secured against each other.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen in einigen Avisführungsbeispielen dargestellt worden. The object of the present invention is in some of the accompanying drawings Advisory guidance examples have been presented.

Abb. ι stellt die Vorderansicht, Abb. 2 die Seitenansicht des Bohrers dar; Abb. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt durch das Kopfstück;
Abb. 4 ist die Vorderansicht,Fig. Ι shows the front view, Fig. 2 shows the side view of the drill; Fig. 3 is a vertical longitudinal section through the head piece;
Fig. 4 is the front view,

Abb. S die Seitenansicht des als Erweiterungsbohrer ausgebildeten Werkzeugs;Fig. S the side view of the tool designed as an extension drill;

Abb. 6 und 7 zeigt einen Erweiterungsfräser in Vorder- bzw. Seitenansicht, teilweise geschnitten.Fig. 6 and 7 show an extension cutter in front and side views, partially cut.

Das neue Werkzeug zum Bohren . besteht aus dem Kopfstück 1, welches oben mit dem kegelförmigen Gewindestutzen 2 zum Anschrauben an das untere Rohrgestängeende versehen ist. Das Kopfstück 1 besitzt zwei Führungsnuten 3, 3' (vgl. Abb. 3), die einen trapezförmigen oder einen T-fö'rmigen Querschnitt erhalten können. Die beiden Führungsnuten sind in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet und verlaufen schräg (vgl. Abb. 2). In den Führungsnuten 3 bzw. 3' lassen sich entsprechend geformte Führungsprismen verschieben, die an den oberen Enden der beiden Bohrerhälften 4 bzw. 5 angeordnet sind. Die beiden Bohrerhälften sind aus flachen Stahlstücken hergestellt, -unten mit den Schneiden 12 versehen und überdecken einander schneidenartig. Um ein Herausfallen der beiden Bohrerhälften aus den Führungsnuten 3, 3' zu verhindern, sind die Hälften mit parallel zu den Führungsprismen verlaufenden Schlitzen 10" bzw. 10'Versehen, durch welche ein gemeinsamer Schraubenbolzen 11 hindurchgesteckt ist. Dieser Bolzen verhindert eine zu weite Bewegung der beiden Bohrer-Hälften nach innen oder nach außen.The new tool for drilling. consists of the head piece 1, which is connected to the conical threaded connector 2 is provided for screwing to the lower pipe rod end. The head piece 1 has two Guide grooves 3, 3 '(see. Fig. 3), which have a trapezoidal or a T-shaped cross-section can get. The two guide grooves are arranged in two parallel planes and run at an angle (cf. Fig. 2). Correspondingly shaped guide prisms can be moved in the guide grooves 3 or 3 'at the upper ends of the two drill halves 4 and 5 are arranged. The two halves of the drill are off Made flat steel pieces, -below provided with the cutting edges 12 and overlap each other cutting edge. In order to prevent the two drill halves from falling out of the guide grooves 3, 3 ', the halves are with Slits 10 ″ or 10 ′ running parallel to the guide prisms, through which a common screw bolt 11 is inserted through it. This bolt prevents Moving the two halves of the drill too far inwards or outwards.

Zum Zuführen des bei der Rotationsbohrung benötigten Spülwassers ist das Kopfstück ι mit der senkrechten Bohrung 14 (vgl. Abb. ι und 3) versehen, ar welche sich die wagerechte Bohrung 6 anschließt, die wiederum mit den Bohrungen 7 und 8 in Verbindung steht. Die Bohrungen 7 und 8 münden in die Führungsnuten 3 bzw. 3'. Die Führungsprismen der Werkzeughälften sind mit 9<> weiteren Bohrungen 9 versehen, durch welche das Spülwasser heraustritt, um unmittelbar nach dem Bohrort zu gelangen. Das durch die Öffnung 14 zugeführte Spülwasser erleichtert in hohem Maße eine Verschiebung der Führungsprismen in den Führungsnuten, indem es den Reibungskoeffizienten verringert, und die Nuten von Erde, Sand ο. dgl. reinigt. Die Bohrungshälften 4 und 5 sind außerdem an den oberen Enden mit den schrägen Schultern 15 und 16 versehen, die in dem in Abb. 2 dargestellten Zustande über das Kopfstück 1 hinausragen. Die Schultern 15 und 16 dienen dazu, um die. beiden Werkzeughälften 4 und 5 beim Hochziehen dadurch zum Zusammengehen zu veranlassen, daß dieselben an dem unteren Rand des Förderrohres anstoßen und hierdurch die beiden Werkzeughälften nach innen drücken, so .daß sie in die zusammengelegte Lage gelangen. noTo supply the flushing water required for the rotary drilling, the head piece ι is provided with the vertical hole 14 (see Fig. Ι and 3), which is followed by the horizontal hole 6, which in turn is connected to the holes 7 and 8. The bores 7 and 8 open into the guide grooves 3 and 3 ', respectively. The guide prisms of the tool halves are provided with 9 further bores 9 through which the flushing water exits in order to reach the drilling location immediately. The flushing water supplied through the opening 14 greatly facilitates a displacement of the guide prisms in the guide grooves by reducing the coefficient of friction, and the grooves of earth, sand ο. like. cleans. The bore halves 4 and 5 are also provided at the upper ends with inclined shoulders 15 and 16 , which protrude beyond the head piece 1 in the state shown in FIG. The shoulders 15 and 16 serve to support the. to cause both tool halves 4 and 5 to come together when they are pulled up by the fact that they abut the lower edge of the conveyor pipe and thereby press the two tool halves inward, so that they come into the collapsed position. no

Beim Gebrauch wird das Bohrwerkzeug an das Spülrohr angeschraubt, welches zugleich als Drehrohr dient. Der Bohrer wird auf den Boden des Bohrlochs hinuntergelassen, wobei die beiden Bohrerhälften durch den Druck von unten zum Auseinandergehen gezwungen werden. Hierdurch wird es möglich, eine öffnung zu bohren, die einen größeren Durchmesser hat, als der Innendurchmesser des Förderrohres beträgt. Während des Bohrens wird das Spülwasser durch das Gestängerohr dem Kopfstück zugeführt und von da nachDuring use, the drilling tool is screwed onto the flushing pipe, which at the same time serves as a rotating tube. The drill bit is lowered to the bottom of the borehole, whereby the two halves of the drill are forced to come apart by the pressure from below will. This makes it possible to drill an opening with a larger diameter than the inner diameter of the delivery pipe. While drilling the flushing water is fed through the drill pipe to the head piece and from there to

dem Bohrwerkzeug weitergeleitet. Nach Vollendung der Bohrung wird das Werkzeug hochgezogen, wobei die beiden Hälften infolge des Aufhörens des Druckes von unten sich selbsttätig einander nähern. Sollte dieses Zusammengehen nicht sofort erfolgen, z. B. infolge der Verstopfung der Führungsnuten, so stößt beim weiteren Hochziehen die Schulter 15 und 16 an den unteren Rand des Förderrohres, wodurch ein Druck ausgeübt wird, welcher das Zusammengehen der beiden Werkzeughälften erzwingt.forwarded to the drilling tool. After completing the hole, the tool will pulled up, with the two halves as a result of the cessation of the pressure from below approach each other automatically. Should this merging not take place immediately, e.g. B. as a result the clogging of the guide grooves, the shoulder hits when you pull it up 15 and 16 to the lower edge of the conveyor pipe, whereby a pressure is exerted, which forces the two halves of the tool to come together.

In den Abb. 4 und 5 ist ein Erweiterungsbohrer dargestellt worden, der nach demsel- ben Prinzip gebaut ist wie der vorhin beschriebene Bohrer. An dem Kopfstück 17 befindet sich oben der kegelförmige Gewindezapfen 18 zum Anschrauben an das Spülrohr. Das Kopfstück 17 besitzt Nuten 19 und 20, die in parallelen Ebenen gelegen sind und die dieselbe Neigung aufweisen wie die Nuten des Bohrwerkzeugs. Der Querschnitt der Nuten ist in diesem Falle T-förmig. Ebenso sind die Führungsprismen gestaltet, die an den oberen Enden der beiden Hälften 21 und 22 des Erweiterungsbohrers angeordnet sind. Der Erweiterungsbohrer besitzt am äußeren Umfang die bekannten Backen 25 und 26. Um ein Herausfallen der beiden Erweiterungsbohrerhälften zu vermeiden, sind die flachen Teile der Hälften 21 und 22 mit schrägen Nuten 27 und 27' versehen, die parallel zu den Führungsprismen geführt sind, und zwischen denen der verschiebbare Verbin-In Figs. 4 and 5 an enlargement drill has been shown, which according to the same ben principle is built like the previously described drill. On the head piece 17 the conical threaded pin 18 for screwing to the flushing pipe is located at the top. The head piece 17 has grooves 19 and 20, which are located in parallel planes and the have the same inclination as the grooves of the drilling tool. The cross-section of the grooves is T-shaped in this case. as well the guide prisms are designed, which are at the upper ends of the two halves 21 and 22 of the extension drill are arranged. The extension drill has on the outer Scope of the known jaws 25 and 26. To prevent the two extension drill halves from falling out to avoid, the flat parts of the halves 21 and 22 are sloping Grooves 27 and 27 'provided, which are guided parallel to the guide prisms, and between which the sliding connection

3\5 dungsbolzen 28 angeordnet ist.3 \ 5 connection bolt 28 is arranged.

Im vorliegenden Falle besitzen die beiden Hälften 21 und 22 ebenfalls schräge Schultern 23 und 24, deren Zweck derselbe ist wie derjenige der Schultern 15 und 16 in Abb. 2.In the present case, the two halves 21 and 22 also have sloping shoulders 23 and 24, the purpose of which is the same as that of shoulders 15 and 16 in Fig. 2.

Außerdem werden jedoch bei den Erweiterungsbohrern zweckmäßigerweise in den Führungsnuten Federn vorgesehen, die von unten auf die Führungsprismen in der Weise wirken, daß durch die Federn die beiden Hälften 21 und 22 nach außen gedrückt werden.In addition, however, are expediently in the guide grooves in the extension drills Provided springs which act from below on the guide prisms in such a way that the two halves through the springs 21 and 22 are pressed outwards.

Zum Zuführen des Spülwassers dienen im vorliegenden Falle Bohrungen 29, die in analoger Weise, wie in Abb. 3, das Spülwasser mittels Kanäle 30 und 31 nach den Führungsnuten 19 und 20 leiten, wobei das Wasser durch die Auslauföffnungen 32 und 33 hinaustritt. In the present case, bores 29 are used to supply the rinsing water Way, as in Fig. 3, the rinsing water by means of channels 30 and 31 after the guide grooves 19 and 20, the water exiting through the outlet openings 32 and 33.

Der Gebrauch des Erweiterungsbohrers ist derselbe, wie beim Bohrwerkzeug gemäß Abb. i, 2 und 3 beschrieben.The use of the extension drill is the same as for the drilling tool according to Fig. I, 2 and 3 described.

In den Abb. 6 und 7 ist noch ein Erweiterungsfräser dargestellt worden, der am Kopfstück 17 gemäß Abb. 4 und 5 angeordnet werden kann. Dieser an sich bekannte Fräser besteht aus zwei Hälften, deren jede ein oberes Führungsstück 36 in geneigter Lage aufweist, dessen T-förmiger Querschnitt in die Führungsnuten 19 und 20 des Kopfstücks (Abb. 4 und 5) paßt. An dem Führungsstück 36 ist der senkrechte runde'Teil 35 an- geschlossen, der sich unten schräg erweitert, und in dieser Erweiterung einen Bolzen 38 trägt, dessen zylindrisches Ende 40 in dem Träger 35 fest angebracht, und mittels Splinten 41 gesichert ist. Auf dem Bolzen 38 ist das Fräswerkzeug 37 von kegelförmiger Gestalt in der Weise drehbar angeordnet, daß eine Büchse 39 im Innern des Fräsers 37 auf der Verlängerung des festen Bolzens 38 mitsamt dem Werkzeug lose umläuft.In Figs. 6 and 7, an extension cutter has been shown, which is on the head piece 17 according to Fig. 4 and 5 can be arranged. This known milling cutter consists of two halves, each of which has an upper guide piece 36 in an inclined position has, whose T-shaped cross-section into the guide grooves 19 and 20 of the head piece (Fig. 4 and 5) fits. The vertical round part 35 is attached to the guide piece 36. closed, which widens obliquely at the bottom, and in this widening a bolt 38 carries, the cylindrical end 40 fixedly mounted in the carrier 35, and by means of split pins 41 is secured. On the bolt 38, the milling tool 37 is conical in shape rotatably arranged in such a way that a sleeve 39 inside the cutter 37 on the extension of the fixed bolt 38 loosely revolves together with the tool.

Beim Gebrauch werden die beiden Fräserhälften mit ihren prismatischen Führungsstücken 36 in die Führungsnuten 19 und 20 gesteckt und am Kopfstück 17 in das Bohrloch hinuntergelassen. Beim Drehen des Rohrgestänges werden die beiden Fräser 37 nach auswärts getrieben, und verrichten während des Drehens ihre Fräsarbeit, deren Ergebnis ein erweitertes Bohrloch ist.In use, the two halves of the cutter with their prismatic guide pieces 36 inserted into the guide grooves 19 and 20 and on the head piece 17 in the borehole lowered. When turning the pipe rod, the two milling cutters 37 are driven outward and perform during of turning their milling work, the result of which is an enlarged borehole.

Claims

Patent claims:

1. Drilling and extension tool for rotary deep drilling with guided

'ten bakken consisting of two halves overlapping one another like a cutting edge, characterized in that the guide of the jaws is arranged obliquely so that the same when placed on the Borehole bathing under the influence of the severity of the upper load from each other remove, however, when pulling up the tool under the influence of its own weight, approach each other.

2. Drilling tool according to claim 1, characterized in that the two Baking under the influence of special springs housed in the guides and acting in the direction of the guide must also be removed from each other outwards, for the purpose of using the drilling tool as an extension tool to be able to.

3. drilling tool or extension tool according to claim 1 or 2, characterized characterized in that rinsing water is supplied to the guides through bores provided in the head part, which Washed around the two jaws from the guides, for the purpose, the guides through the supplied pure rinse water keep it clean and smooth at all times.

1 sheet of drawings.