DE608901C - Vorrichtung zur selbsttaetigen Bohrdruckregelung fuer Erdbohranlagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
9. FEBRUAR 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 5 a GRUPPE

Zusatz zum Patent 607

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. August 1930 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 21. Januar 1930.

Die Erfindung betrifft die Vorrichtung nach dem Patent 607 197, durch die der Bohrmeißel unter konstantem, jedoch einstellbarem Druck auf der Bohrlochsohle gehalten wird, indem das tote Seilende an einen konstanten Zug ausübenden Seilzugregler angeschlossen ist, der durch Gewicht oder Druckmittel oder mittels unter der Wirkung des elektrischen Stromes stehenden Solenoides gebildet wird. Sofern durch den

ίο Fortgang der Bohrarbeit der Bohrdruck abnimmt, d.h. das Bohrzeug stärker die Aufhängung belastet, wird die gleichsam als Gegengewicht wirkende Vorrichtung angehoben und hierdurch das Lüften der Bremse an der Seiltrommel veranlaßt, so daß, solange das Bohrseil und damit das Bohrzeug nachgelassen wird, bis der Bohrdruck die vorgesehene Höhe wieder erreicht hat, der Seüzugregler wieder in seine ursprüngliche Gleichgewichtslage zurückkehrt

ao und das Anziehen der Bremse veranlaßt. Hierbei war es jedoch bislang nicht möglich, sofern das Bohrzeug zuviel nachgelassen war und damit unter zu starkem Bohrdruck mit einem das Zulässige überschreitenden Drehmoment die Antriebsmaschine belastete, selbsttätig die Bohrdruckhöhe wieder zu vermindern.

Für elektrischen Bohrzeugantrieb ist es zwar bekanntgeworden, das Bohrgestängegewicht über ein Differentialgetriebe nach Maßgabe des Bohrwiderstandes zum Regeln des Bohrdruckes zu verwenden. Diese doppelte Abhängigkeit der Regelung ist jedoch praktisch kaum anwendbar, da die Gesteinsart oder die Wahl des Bohrmeißelsystems bei gleichem Bohrdruck verschiedene Drehmomente hervorrufen kann.

Andere bekanntgewordene Mittel zum Schütze der Antriebsteile vor zu hoher Beanspruchung werden deshalb allein vom Drehmoment der Antriebsmaschine aus beeinflußt und sprechen nur bei deren Überlastung an, ohne gleichzeitig ein beliebiges Nachlassen des Bohrgestänges zuzulassen. So gibt es eine Anzeigevorrichtung für den Bohrdruck mittels eines zwischen Flaschenzugkloben und Bohrgestängehaken angeordneten Preßzylinders mit Kolben, der unter dem Druck eines Druckmittels steht und dadurch normalerweise in Schwebelage gehalten wird. Die Druckhöhe, nach der von Hand das Bohrseil nachgelassen werden soll, kann an einem Manometer abgelesen werden. Diese Vorrichtung versagt, wenn der mit dem Bohrgestänge verbundene Kolben auf

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Hermann Besigk in Schönebeck, Elbe.

dem unteren Deckel des Druckzylinders aufliegt, während das Manometer infolgedessen eine Druckerhöhung nicht erkennen läßt.

Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Bohrseil von der Seiltrommel aus über eine teleskopartige Vorrichtung geführt wird und dadurch um eine begrenzte Länge nachgelassen werden kann und das Nachlassen oder Anziehen des Seiles vom Drehmoment aus ίο durch ein gewichtshebelbelastetes Differentialgetriebe geregelt wird.

Demgegenüber wird gemäß der Erfindung Bohrdruck und Drehmoment so geregelt, daß sie einen eingestellten Wert nicht über- und nicht unterschreiten. Übersteigt die Bohrgestängebelastung beim Bohren in hartem Gestein diesen Wert, so wird das Bohrzeug angehoben, indem beispielsweise der mit dem freien Ende des Bohrseils verbundene Kolben unter die Einwirkung eines höheren Drucks gebracht wird. Ist dagegen der Bohrdruck und damit das Drehmoment kleiner als eingestellt, so wird das freie Bohrseilende entlastet und durch Lüften der Seiltrommelbremsen das Bohrseil so lange nachgelassen, bis wieder der für den Fortgang der Bohrarbeit erforderliche Bohrdruck erreicht ist. Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung andeutungsweise.

Das freie Ende des Bohrseiles I ist über die Stange 4 an den nach dem Hauptpatent unter ■ einem gleichgehaltenen Druckmittel aus der Leitung9 stehenden Kolbens des Zylinders 23 angeschlossen. Bei zunehmendem Drehmoment soll nach der Erfindung das Zugseil χ unter höhere Belastung gesetzt werden, so daß das Bohrzeug angehoben wird. Hierfür ist eine zweite Leitung 9" vorgesehen, die mit einem unter einem so hohen Druck stehenden Druckbehälter in Verbindung steht, daß dessen Druckmittel durch den Kolben 5 das Anheben der Bohrzeuglast bewirkt. Für das Umschalten auf die eine oder andere Druckbelastung dient beispielsweise ein Dreiwegehahn 21, der die Leitungen 9 und 9" abwechselnd über eine Anschlußleitung g' bei geöffnetem Ventil 10 mit dem Zylinderraum 23 des Kolbens 5 in Verbindung bringt. Zweckmäßig findet für das Umlegen des Hahnkükens ein an diesem befestigte Stellhebel Anwendung, der mit seinem anderen Ende an den Eisenkern des Elektromagneten 22 angelenkt ist, der gegen die Zugkraft der Feder 24 angezogen werden kann. Für den Antrieb des Bohrzeuges durch Elektromotor ist ein Einwirken auf den Elektromagneten 22 möglich, indem die Wicklung des Magneten 22 mit der Wicklung des Elektromotors in bekannter Weise so verbunden ist, daß erstere bei verstärkter Stromentnahme aus dem Netz in Tätigkeit tritt, wobei das unter gleichgehaltenem Druck stehende Druckmittel der Leitung 9 durch Drehung des Hahnkükens am Dreiwegehahn 21 abgeschaltet und der Weg für das unter höherem Druck stehende Druckmittel aus der Leitung g" freigegeben wird, das die gesamte Bohrzeuglast mittels des Kolbens anheben muß. Dadurch wird der Bohrmeißel wieder frei, die Belastung des Motors wieder geringer und damit der Elektromagnet 22 wieder außer Tätigkeit gesetzt. Die Rückzugfeder 24 zieht das Hahnküken wieder in seine alte Stellung zurück und verbindet den Zylinder wieder mit der unter einem geringeren, gleichmäßig gehaltenen Druck stehenden Leitung 9.

Beim Antrieb des Bohrzeuges durch einen Dieselmotor oder eine Dampfmaschine kann die Betätigung des Dreiwegehahns durch Elektromagneten und Feder erfolgen, indem eine besondere kleine, dem Strom für den Elektromagneten 22 liefernde Dynamomaschine durch die Antriebsmaschine angetrieben wird, die, sobald die Belastung der Antriebsmaschine den eingestellten Betrag überschreitet, durch ein Steuermittel ein Relais betätigt, welches die Erregung der Dynamo bewirkt, so daß diese Strom liefert und denElektromagneten 22 erregt, dessen Eisenkern gegen den Federzug mittels des Stellhebels das Dreiwegehahnküken dreht. An Stelle des Elektromagneten können auch andere geeignete Vorrichtungen, wie ein Zylin- go der, in dem ein von der Steuerung der Antriebsmaschine beeinflußtes Druckmittel einen Kolben bewegt, treten.

Das im Hauptpatent vom Kolben 5 durch ein Druckmittel betätigte Lüften des Bremsbandes an der Bohrseiltrommel kann ebenfalls durch den Elektromagneten 28 geschehen.

Die mit dem Mitnehrrierschlitz 14' versehene Verlängerung 14 des Kolbens 5 betätigt dann bei Unterschreiten des eingestellten Bohrdruckes den Schalthebel 27 des Widerstandsreglers 26. und schaltet stufenweise den Strom zum Elektromagneten 28 aus, wodurch der Bremshebel 13 der Bohrseiltrommel 12 gelüftet wird und eine Drehung der Seiltrommel durch das BohrzeuggewJLcht erfolgt. Nimmt durch das Senken des Bohrzeuges der Bohrdruck wieder zu, so wird durch die Zugkraft der Feder 16 beim Niedergehen des Kolbens 5 der Strom am Widerstandsregler allmählich wieder eingeschaltet, wodurch der Elektromagnet das Bremsband wieder anzieht und ein weiteres Ablaufen des Seiles von der Trommel verhindert.

Claims (3)

1. Patentansprüche; ¹¹S

   i. Vorrichtung zur selbsttätigen Bohrdruckregelung für Erdbohranlagen, bei der das freie Ende des die B ohrzeuglast tragenden Seiles unmittelbar an einen einstellbaren Seilzugregler angeschlossen ist, gemäß Patent 607 197, dadurch gekennzeichnet, daß der

   60S

   die Bremsvorrichtung der Seiltrommel betätigende Seilzugregler mit der den Drehtisch antreibenden Kraftmaschine zu höherer oder geringerer Belastbarkeit des Seilendes in Abhängigkeit vom Drehmoment aus in Verbindung steht.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruchi, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzugregler (5, 23) mit den Leitungen (9, 9") für verschieden hochgespannte Druckmittel in Verbindung steht, von denen das eine abgeschaltet wird, wenn das andere zur Wirkung gebracht wird.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmaschine des Drehtisches unmittelbar oder mittelbar mit einem Elektromagneten (22) oder einem Druckzylinder mit Kolben in Verbindung steht, an den das Umschaltmittel (21) für die verschiedenen Druckmittel angeschlossen ist. ao

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen