DE502546C - Drehend wirkender Erweiterungs-Bohrer - Google Patents

Description

Das Absenken der Rohre zum Zwecke der Untersuchung des Bodens, Bohrens nach Gas- und Ölquellen usw. ist bekannt. Da erfolglose Bohrungen stets große Summen verschlingen und es oft nötig ist, daß mehrere Bohrungen dicht nebeneinander niedergebracht werden/weil man vielleicht aus bestimmten Gründen auf die Fündigkeit gerade im nächsten Umkreise vom ersten Bohrloch rechnet, hat man schon vielfach einen Bohrer entbehrt, der eben unterhalb der eingetriebenen Bohrrohre die Bohrung nach den Seiten erweitert.

Es ist ein Erweiterungs-Bohrer vorgeschlagen worden, bei dem sich ein einfaches Gelenkviereck durch Druck von oben öffnet. Dabei wird es lediglich durch einen einzigen Bolzen in Verbindung mit dem Gestänge gehalten, und dieser Bolzen hat auch den ganzen Druck aufzunehmen, der beim Drehen des Bohrers auf seine Arme ausgeübt wird. Von einer Führung ist hier nicht die Rede, und bei der geringsten Ungleichmäßigkeit des Bodenwiderstandes geht die untere Spitze des Gelenkviereckes nach der Seite. Der eine Bolzen an der oberen Spitze kann aber schon wegen der geringen Weite der Bohrrohre nicht besonders stark gewählt werden, es sei denn auf Kosten der Arme, die aber sowieso schon durch die Augen für den Bolzen stark geschwächt sind. Abgesehen davon aber ist ein Verbiegen der oberen beiden Arme schon bei teilweiser Ausbreitung des Bohrers bei dieser Konstruktion nicht zu vermeiden.

Diese Schattenseiten erklären auch ohne weiteres die Mißerfolge bei den Bohrversuchen, denn schon geringe Verbiegung der Arme verhindert das Wiederhochziehen des Bohrers.

Hierzu kommt noch der weitere Umstand, daß die untere Spitze des Gelenkviereckes dauernd in den losgebohrten Massen läuft, und daß sich beim Zusammendrücken des Gelenkviereckes Geröllstücke, kleine Steine usw. zwischen den unteren beiden Armen gleichsam wie zwischen den beiden Schneiden einer Schere festklemmen. Dadurch wird ebenfalls das völlige Zusammenklappen und somit das Hochziehen des Bohrers unmöglich gemacht.

Bei dieser Anordnung sind die Außenkanten aller vier Arme als Schneiden ausgebildet.

Ein anderes in Vorschlag gebrachtes Bohrwerkzeug besteht aus einem Rohre, einem durch das Rohr geführten Gestänge und dem eigentlichen Bohrer. Auch bei diesem Bohrer ist das Prinzip des Gelenkviereckes angewandt, doch arbeiten hier nur die oberen Arme, die besonders lang und in gleicher Weise wie bei dem vorher beschriebenen Bohrer an der Außenseite mit geeigneten Schneiden versehen sind. Die unteren Arme des Gelenkviereckes dienen nur als Stützen und greifen ungefähr in der Mitte der oberen Arbeitsarme an.

Die oberen Arme sind in einem am unteren Ende des Führungsrohres, die unteren, die Stützarme, in einem am unteren Ende des Gestänges befindlichen Gelenkkopfe beweglich angebracht.

Durch Verschiebung des Gestänges zum Führungsrohre wird der Bohrer nach oben gespreizt oder nach unten zusammengeklappt.

Die bei dem ersterwähnten Erweiterungs-Bohrer geschilderten Nachteile sind mindestens in gleichem Maße auch bei diesem vorhanden Die Arme arbeiten von unten im Bogen nach außen und oben. Sollen sie nachher zusammengeklappt werden, dann müssen sie sich durch ίο den ganzen losgearbeiteten Boden wieder zuriickdrücken, wobei es nur zu leicht vorkommt daß sie ein Stück Gestein o. dgl. zwischen sich festklemmen und das Hochziehen des ganzen Bohrwerkzeuges verhindern. Was aber noch bedeutend mehr zuungunsten dieses Bohrers ins Gewicht fällt, das ist die überaus geringe Stabilität dieser Anordnung. Die nach den Seiten frei ausgestreckten Arme sind schon bei nur geringer Länge zu lang, um einen auf das Ende derselben ausgeübten, etwas stärkeren Druck aushalten zu können. Ebenso ist die Befestigung am Gelenkkopfe zu schwach. Vor allem aber arbeitet dieser Bohrer nur nach oben, was mehrere große Nachteile hat. Es ist aber dieses Bohrwerkzeug offenbar auch von vornherein nur für den vorteilhaftesten Sandboden gedacht gewesen und bei mehr oder weniger steinigem Boden ohne weiteres ungeeignet.

Schließlich gibt es noch zwei deutsche Vorschläge für Erweiterungs-Bohrer, bei denen durch den Druck des Spülwassers auf eine Membran mit der nötigen Übersetzung bzw. durch Keilwirkung seitlich verschiebbare Messer vorgetrieben werden, um dadurch bei gleichzeitiger Drehung des Bohrers das Bohrloch zu erweitern. In beiden Fällen sind die empfindlichen Konstruktionen wenig brauchbar für den groben Bohrbetrieb.

Die hier vorliegende Erfindung geht nun von der Grundbedingung aus, daß der Bohrer die zwangsläufig geführte Verlängerung des Bohrgestänges sein muß, und daß ebenfalls die Bewegung der Gelenkpunkte völlig zwangsläufig erfolgen muß. Zu dem Zwecke ist der obere Teil des Bohrapparates unverrückbar mit dem Bohrgestänge verbunden, und der untere Teil wird in starken Geradführungen des oberen Teiles sicher geführt. Die Arme des Gelenk-Viereckes, die sich unter dem von oben ausgeübten Drucke nach der Seite spreizen, haben den größten Druck auszuhalten und müssen so stark wie möglich ausgeführt werden. Durch die Geradführungen ist auch eine starke Begrenzung der Spreizung -der Arme herbeigeführt. Hierbei ist die Führung und dadurch die Stabilität dann am weitgehendsten, wenn die Arme am weitesten auseinandergespreizt, d. h. also in der Stellung sind, in der sie dem größten vorkommenden Drucke ausgesetzt sein können. Die Arme selbst können direkt als die eigentlichen Bohrwerkzeuge ausgebildet sein, indem sie aus entsprechend widerstandsfähigem Material hergestellt und mit glatten oder unterbrochenen Schneiden versehen werden, oder es können auch besondere Schneidwerkzeuge fest oder beiklappbar oder in Rollenform an den Armen befestigt werden.

Dieser Bohrer zeichnet sich gegenüber allen anderen Bohrwerkzeugen dadurch aus, daß er eine weitgehende Anpassung an die Bodenbeschaffenheit der Bohrstelle gestattet. Sehr vorteilhaft ist dabei, daß während des Bohrens stets alle vier Arme direkt angetrieben werden. Demgegenüber ist es als Mangel bei dem an zweiter Stelle (s. Seite 2) erwähnten Erweiterungs-Bohrer zu bezeichnen, daß die beiden, nur nach oben arbeitenden Arme direkt angetrieben werden und die Stützarme mitziehen müssen, was schon bei verhältnismäßig geringem, durch Geröll o. dgl. verursachten Widerstände eine besondere Belastung der schon an und für sich nicht genügend stabilen Arbeitsanne bedeutet und leicht eine Verbiegung des Systems herbeiführen kann, wodurch wiederum das Hochziehen des Bohrers in Frage gestellt ist.

Bei der vorliegenden Erfindung kann der Bohrer durch Einsetzen von längeren oberen und kürzeren unteren Armen oder umgekehrt von längeren unteren und kürzeren oberen Armen oder durch Verkürzung oder Verlängerung sowohl der oberen als auch der unteren Arme den verschiedenen Anforderungen angepaßt werden, die durch die verschiedene Bodenbeschaffenheit an ihn gestellt werden. Soll der Bohrer nur dazu benutzt werden, das weitere Absenken der Rohre vorzubereiten, indem der Bohrer das Bohrloch eben unterhalb des Rohres sowohl vertiefen als auch etwas erweitern soll, dann genügt es, wenn nur die oberen oder too gegebenenfalls auch nur die unteren Arme ganz kurz gehalten werden. Hierbei muß das unterste Ende des Bohrers als Bohrkopf ausgebildet sein. In diesem Falle kann gegebenenfalls mit diesem Bohrer dauernd weitergebohrt werden. Auch Proben zur Untersuchung und Feststellung der Schichtenfolge können dabei gezogen werden, wenn der Bohrkopf hohl und nach oben offen ausgeführt ist, so daß er sich zum Auffangen des Bohrgutes eignet.

Die Länge der Arme und somit auch des gan- ;en Bohrers wird durch den Radius bestimmt, der im äußersten Falle bestrichen werden soll. Alle seitlich, wenn auch nur wenig hervorragenden Ecken und Kanten sind abgeschrägt us worden, damit nicht etwa durch Hinterhaken von vorstehenden Teilen das Hochziehen des Bohrers erschwert oder gar unmöglich gemacht wird.

Zum Beseitigen des Bohrgutes aus dem Bohr- iac loche bedient man sich im allgemeinen als des einfachsten und, wenn es an den Bohrstellen

nur irgend zu haben ist, des bequemsten Mittels, \ des Wasserspülens. Zu dem Zwecke ist das Bohrgestänge hohl, und auch der Bohrkörper ist mit entsprechenden Bohrungen versehen, so daß das Wasser ohne Widerstand bis zur Bohrstelle gelangen kann. Das Wasser steigt dann an der Außenseite des Bohrgestänges wieder hoch und nimmt dabei die losgebohrten Stoffe mit sich.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Drehend wirkendes Tiefbohrgerät zum örtlichen Erweitern des Bohrloches unterhalb der eingetriebenen Bohrrohre, bei dem die ein Gelenkviereck bildenden Schneiden durch den von oben ausgeübten Druck des Hohlgestänges nach den Seiten gespreizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Gelenkpunkt zwangsläufig durch in der Richtung der Bohrlochachse verlaufende Leitstangen, die durch an ihren Berührungsflächen angebrachte, ineinandergreifende Längsnuten und Längserhöhungen gegen eine gegenseitige Verdrehung gesichert sind, in Verlängerung des Bohrgestänges geführt werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen