DE52337C - Erweiterungsbohrer - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE S: Bergbau.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 14. Juni 1889 ab.

Die vorliegende Erfindung hat einen Erdtiefbohrer zum Gegenstande, bei welchem gleichzeitig mit dem Bohren auch das Versenken der Röhren und die Heraufbeförderung des gebohrten Materials möglich sein soll.

Zu dem Zwecke. steckt das untere Ende der Bohrstange A in einem Vorbohrer -B und trägt oberhalb dieses den eigentlichen Bohrkopf C, der die Aufgabe hat, das Bohrloch herzustellen. Dieser Bohrkopf besteht aus zwei Hobelplätten C¹ C¹. Diese sind für den Durchgang der Bohrstange durchlöchert, und zwar sind die Innenwandungen der Löcher in den Zapfen C² C² mit Keilflächen C³ C³ versehen, auf welche Keile A¹ A¹ an der Bohrstange A derart einwirken, dafs, wenn die Bohrstange im Bohrkopf der Länge nach verschoben wird, die Hobelplatten C¹ C¹ aus einander gerückt oder zusammengeschoben werden, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.

Die Hobelplatten tragen die Bohrschneiden, und es kann daher durch Verstellung der Hobelplatten C¹ C¹ in der eben angegebenen Weise der Durchmesser des Bohrkopfes C innerhalb bestimmter Grenzen beliebig abgeändert werden.

Diese Einrichtung hat die Aufgabe, das Verrohren des Bohrloches zu erleichtern. Wenn sich nämlich im Laufe der Bohrarbeit so viel Bohrmehl in der Verrohrung angesammelt hat, dafs die .hierdurch verursachte Reibung die Bohrarbeit wesentlich beeinträchtigt, oder wenn nach Schlufs der Bohrarbeit oder aus anderen Ursachen der Bohrkopf und das Gestänge aus dem Bohrloch gezogen werden sollen, so wird die Bohrstange sammt dem Bohrkopf emporgezogen; dies hat in erster Linie zur Folge, dafs die beiden Hobelplatten zusammengeschoben werden und in die in Fig. 1 angegebene Lage gelangen, wo dann der Bohrkopf durch die Verrohrung K frei hinaufgezogen werden kann, um das Bohrmehl herauszuheben, während die Verrohrung ungestört im Bohrloch verbleibt. Ist das Bohrmehl entfernt, so senkt man die Bohrstange sammt dem Bohrkopf wieder herab (das Gewicht des letzteren hält ihn dabei in der in Fig. 1 gezeigten Lage), und erst wenn der Bohrkopf auf den Boden des Bohrloches aufstöfst, gehen die Hobelplatten C¹ C¹ wieder aus einander in die in Fig. 2 gezeichnete Stellung, worauf die Bohrarbeit von neuem be^- ginnen kann. Die Verrohrung und das Gestänge wird nach Mafsgabe der erbohrten Tiefe in der gewöhnlichen Weise von oben ergänzt.

Auf den Bohrkopf C kommt die Schnecke E zu liegen, welcher ausschliefslich oder zum Theile die Aufgabe zufällt, das gebohrte Material nach oben zu befördern. Oberhalb der SchneckeE ist die Hülse D angeordnet. Gegenüber dieser Hülse befindet sich in der Bohrstange eine Nuth c mit schiefem Boden, in welche eine durch die Hülse D gehende Stellschraube U¹ eingreift (Fig. ia); je nachdem die Schraube mehr oder weniger tief in die Nuth c eintritt, kann die Bohrstange auch mehr oder weniger tief in den Bohrkopf C geschoben und dieser daher mehr oder weniger erweitert werden. Das hat hauptsächlich den Zweck, denselben Bohrer für 'verschiedene Wandstärken der Verrohrung verwendbar zu machen.

Oberhalb der Hülse D ist in manchen Fällen die untere Welle eines Schöpfwerkes angeordnet, und. zwar in der Weise, dafs man im Bedarfsfalle den unteren Theil des Schöpfwerkes aus dem Bohrloch herausziehen kann, dafs aber während der Arbeit die Welle // in der Verrohrung gelagert ist. Dies erzielt man in der Weise, dafs man die Welle // zweitheilig macht und den einen Theil mit der Büchse/¹, dagegen den anderen Theil mit der Büchse p fest verbindet. Die Büchse f¹ sitzt centrisch auf dem cylindrischen Keilgehäuse/"³, die Büchse /² auf einem ähnlichen Keilgehäuse /⁴, die mit Keilflächen /⁵/⁶ ausgestattet sind, welche mit Keilen Ĺ A? auf der Bohrstange A ähnlich zusammenwirken, wie die K&lriachen C³ C³ der Hobelplatten mit den Keilen A¹A¹ der Bohrstange. Die Keilflächen /⁵/⁶ und die Keile A¹ A"² sind derart berechnet, dafs bei der Arbeitsstellung (Fig. 2) die Enden der Welle // in geeignete Löcher in der Verrohrung K eintreten und dort ein Lager finden, während gleichzeitig die Drehungsachse der Bohrstange mit der geometrischen Achse der Büchsen/¹/² genau oder doch sehr nahe zusammenfällt, so dafs die Bohrstange bezw. die auf ihr steckenden Keilgehäuse sich in den Büchsen/¹/² drehen· können, ohne dafs die letzteren in störender Weise parallel zur Welle// verschoben würden. Zieht man aber die Bohrstange heraus (in die in Fig. 1 gezeichnete Stellung), so verschieben sich die Büchsen f^lp in die aus Fig. 1 ersichtliche Stellung, und zwar analog den Hobelplatten C¹ C¹, so dafs die Enden der Welle // aus ihren Lagern in der Verrohrung K . heraustreten und das Hinaufziehen des Bohrers nicht hindern. ■

Auf der Welle // stecken Rollen, über welche eine Eimerkette oder dergleichen läuft, die das erbohrte Material hinaufbefördert. Der Antrieb des Schöpfwerkes und die Verlängerung der Eimerkette erfolgt von oben aus. Beim Niederstofsen des Bohrers auf den Boden des Bohrloches nehmen die Theile des Schöpfwerkes und der Lagerung desselben wieder die in Fig. 2 gezeichnete Stellung ein. Fig. 6 zeigt die Draufsicht der Büchsen, und zwar in der Stellung, welche der Fig. 2 entspricht.

Oberhalb des Schöpfwerkes F endlich ist eine zweite Hülse Z)³ angeordnet und an diese schliefst sich das Gestänge x, das mit der Bohrstange A in der gezeichneten Weise durch einen Querbolzen verbunden ist.

Bei Anwendung eines Schöpfwerkes, die nur bei grofsen Bohrlochdurchmessern angezeigt ist, wird das Gestänge durch Kreuze H in der Verrohrung geführt (Fig. 1 und 19); diese Kreuze stecken derart auf dem Gestänge, dafs sich dieses frei in den Kreuzen drehen kann. Die Enden der Kreuze greifen in Nuthen K¹ der ■ Verrohrung K ein und zwischen den Armen der Kreuze gehen die Ketten L mit den Schöpfern M hindurch, wie aus dem Horizontalschnitt Fig. 19 zu ersehen ist.

Es sollen nun einzelne Constructionsdetails der einzelnen Bestandtheile des Bohrers und Abänderungen des letzteren beschrieben werden.

Der Vorbohrer B kann von beliebiger Beschaffenheit sein; nach Fig. 1 und 2 bildet die scharfe Spitze α der Bohrstange A einen Theil desselben, während der andere Theil B des Vorbohrers (in der Druntersicht, Draufsicht und Seitenansicht in Fig. 3, 4 bezw. 5 dargestellt) im Bohrkopf C mittelst Schwalbenschwänze eingelassen ist, welche sich in entsprechenden Nuthen an der Unterseite des Bohrkopfes C verschieben können, wenn letzterer in der beschriebenen Weise vergröfsert oder verkleinert wird.

Der Bohrkopf C der Fig. 1 und 2 ist in Fig. 17- in der Draufsicht dargestellt und Fig. 18 zeigt die Anordnung und Gestalt der Hobeleisen und des Vorschneidemessers. Der leichteren Montimng wegen sind die Hobelplatten C¹C¹ aus je zwei Stücken b b^l zusammengesetzt, die durch Schrauben verbunden werden; die Theile b¹ tragen die Zapfen C²C². An den Hobelplatten sind die Vorschneidemesser d und Hobeleisen, e befestigt; die ersteren können mittelst der länglichen Schlitze mm in denselben und der durch dieselben gehenden Klemmschrauben in verticaler Richtung verstellt werden; die Schraube η dient zur Befestigung des Vorschneidemessers. Die Spitze des Vorschneidemessers d steht etwas tiefer als die des Hobeleisens und schneidet den Kreis vor, den die Hobeleisen und der Vorbohrer bestreichen. Die Hobeleisen e können eine gerade oder' eine gezahnte Schneide besitzen. In letzterem Falle sind die Hobeleisen so gestellt, dafs auf einen Zahn des Hobeleisens der rechtsseitigen Platte eine Lücke des linksseitigen kommt.

In Fig. 7 bis 11 ist eine abgeänderte Construction der Hobelplatten in Verbindung mit einem schneckenförmigen Vorbohrer B dargestellt. Das Schöpfwerk ist dabei ausgelassen.

Fig. 7 ist eine Seitenansicht, Fig. 8 ein Verticalschnitt des Bohrers bei zusammengeschobenen Keilgehäusen,

Fig. 9 die zugehörige Draufsicht des Bohrkopfes,

Fig. 10 ein Verticalschnitt bei aus einander geschobenen Hobelplatten (der Vorbohrer ist in der Ansicht dargestellt),

Fig. 11 die zugehörige Draufsicht des Bohrkörpers dieser Modificationen.

Der Vorbohrer B mit unten meifselförmiger, nach oben hin schraubenförmiger Schneide ist durch Schrauben auf einer Hülse g festgemacht, in welcher das untere Ende der' Bohrstange Ä

Claims (3)

frei gleiten kann. Am oberen Theil der Hülse sind Zapfen g1 g1 angebracht, welche in entsprechende Ausnehmungen im Bohrkopf eingreifen und so den letzteren mit der Bohrstange A verbinden, ohne indessen die Verschiebung der Bohrstange im Bohrkopf oder die radiale Verstellung der Hobelplatten C1 C1 zu verhindern. Die Hobeleisen e sind unten an den Hobelplatten befestigt. Die Schneiden e1 derselben sind gebrochen, wie in der Zeichnung dargestellt, und werden von den scharfen Kanten von Einbuchtungen im Fleisch der Hobeleisen gebildet. Die Hobelplatten C1C1 sind bei dieser Abänderung eintheilig, sind 'aber im übrigen im wesentlichen ebenso construirt, wie mit Bezug auf Fig. ι und 2 beschrieben wurde, indem jede einen durchlöcherten Zapfen C2 besitzt, welcher in die andere Hobelplatte eingreift, und diese Zapfen mit Keilflächen C3 C3 versehen sind, die mit den Keilen A1A1 auf der Bohrstange in der mit Bezug auf Fig. 1 und 2 beschriebenen Weise zusammenwirken. Die Führung erhalten die Hobelplatten einerseits durch die bereits erwähnten Zapfen g1 gl an der Hülse g und andererseits durch die an ihnen befestigten Schwalbenschwänze h, welche in entsprechenden Nuthen in der Deckplatte G gleiten, auf welcher die Hülse D mit der Schnecke E befestigt ist. Zur Regulirung der Tiefe, bis zu welcher die Bohrstange in den Bohrkopf geschoben werden kann, wodurch die Gröfse der Erweiterung des Bohrkopfes bestimmt wird, dient auch hier eine durch die Hülse D gehende Stellschraube D1, die mit dem vorderen Ende auf einen in der Hülse verschiebbaren Keil D2 wirkt, der in eine Nuth c mit schiefem Boden in der Bohrstange A eingreift (Fig. 7). Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht, Fig. 13 einen Verticalschnitt des Bohrers bei zusammengeschobenen Hobeleisen, Fig. 14 die,zugehörige Draufsicht des Bohrkörpers, Fig. 15 einen Verticalschnitt des Bohrers bei aus einander geschobenen Hobeleisen (der Vorbohrer ist in der Ansicht dargestellt), Fig. 16 die zugehörige Draufsicht einer zweiten Abänderung der vorliegenden Erfindung. In diesem Falle ist der Vorbohrer B von meifselartiger Gestalt und an einem die Keilgehäuse umschliefsenden Gehäuse C4 befestigt oder mit letzterem in einem Stück hergestellt. Das Gehäuse C4 enthält die Hobelplatten C1C1 von wesentlich einfacherer Construction als in den bereits beschriebenen Abänderungen (sie bestehen im vorliegenden Falle nur aus den in den vorhergehenden Constructionen mit C2 C2 bezeichneten durchlöcherten Zapfen). An den Hobelplatten C1 C1 sind die Hobeleisen e befestigt,/welche durch Oeffnungen im Gehäuse herausragen. Die Arbeitsweise ist bei dieser Abänderung natürlich dieselbe, wie bei den übrigen bereits beschriebenen. Auf dem Gehäuse C4 ist die Deckplatte G und die Schnecke E befestigt. Die Regelung der erreichbaren Erweiterung des Bohrkopfes erfolgt bei dieser Abänderung durch die in den Vorbohrer eingesetzte Stellschraube D1, auf deren Kopf die Bohrstange in der Arbeitsstellung aufruht oder auch durch Platten, die an Stelle der Stellschraube eingesetzt werden. Der vorstehend beschriebene Bohrkopf kann auch bei Spül- und Freifallbohrern Jpenutzt werden. Im ersteren Falle mufs natürlich die Bohrstange hohl sein, im letzteren Falle werden der Vorbohrer B und die Hobeleisen e meifselförmig gestaltet. Der Vorbohrer arbeitet das Loch vor und die Hobeleisen erweitern es seitlich, so dafs die Verrohrung im Bohrloch nachsinken und der Bohrer aus dem Bohrloch gezogen werden kann, ohne die Verrohrung zu stören. Auf dem Gestänge sind in Abständen von einander der Schnecke E ähnliche Schnecken angeordnet, welche einerseits das Emporheben des Materials befördern und andererseits zur Führung des Gestänges in der Verrohrung dienen. Patenτ-Ansprüche:

1. Ein Erweiterungsbohrer, bei welchem die Hobeleisen an Hobelplatten C¹ C angebracht sind, welche einander übergreifende, für den Durchgang der Bohrstange A durchbrochene und in diesen Durchbrechungen mit Keilflächen C³ C³ versehene Zapfen C² C² besitzen, bei welchem ferner die mit festen Keilen A¹A¹, welche auf den Keilflächen C³ C^B gleiten, ausgestattete Bohrstange A im Bohrkopf der Länge nach verschiebbar ist, so dafs beim Aufstofsen des Bohrers auf den Bohrort durch Verschiebung der Bohrstange A im Bohrkopf nach abwärts die Zapfen C² C² bezw. Hobelplatten C¹ C¹ durch die, Keile A¹A¹ aus einander gedrückt, während sie beim Aufholen des Bohrkopfes durch Verschiebung der Bohrstange im Bohrkopf nach aufwärts zusammengeschoben werden.

2. Bei dem durch Patent-Anspruch 1. gekennzeichneten Erdtief bohrer die Anordnung der Stellschrauben oder Platten Z)¹, um die Vergröfserung des Bohrkopfdurchmessers je nach der Wandstärke der Verrohrung reguliren zu können.

3. Bei dem durch Patent-Anspruch 1. gekenn-

zeichneten Erdtiefbohrer die Anordnung eines Schöpfwerkes zur Beseitigung des erböhrten Materials in der Weise, dafs dessen untere Welle ff aus zwei an Büchsen f^f² befestigten Theilen besteht, wobei in der Arbeitsstellung die geometrische Achse dieser Büchsen bezw. der von ihnen umfafsten ■ cylindrischen Keilgehäuse Z"³/⁴ mit der Drehungsachse der Bohrstange zusammenfällt und die äufseren Enden der Welle ff in als Lager dienende Löcher in der Verrohrung eintreten, während beim Emporheben der Bohrstange durch das Zusammenwirken der Keilflächen /⁵/⁶ in den Keilgehäusen /³/⁴ und der Keile A^ IJ an der Bohrstange die Büchsen /V² g^eg^en einander verschoben und die Enden der Welle // aus ihren Lagern in der Verrohrung gezogen werden.
Bei dem durch Patent-Anspruch ι. gekennzeichneten Erdbohrer die Anordnung der Schnecken E auf dem Gestänge zum Hinaufschaffen des Bohrmehles und zur Führung des Gestänges.

Bei dem durch Patent-Anspruch ι. gekennzeichneten Erdtiefbohrer im Falle der Anwendung des durch Patent-Anspruch 3. ge^ kennzeichneten Schöpfwerkes die Anordnung der Kreuze H auf dem Gestänge in der Weise, dafs letzteres sich in denselben frei drehen kann und die Arme der Kreuze in Nuthen in der Verrohrung eingreifen und die Kette L mit den Schöpfern Af zwischen sich hindurchlassen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen.