EP0123671B1 - Vorrichtung zum Bohren - Google Patents

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EP0123671B1
EP0123671B1 EP19840890067 EP84890067A EP0123671B1 EP 0123671 B1 EP0123671 B1 EP 0123671B1 EP 19840890067 EP19840890067 EP 19840890067 EP 84890067 A EP84890067 A EP 84890067A EP 0123671 B1 EP0123671 B1 EP 0123671B1
Authority
EP
European Patent Office
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rotor
drill column
drill
drilling device
drilling
Prior art date
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Application number
EP19840890067
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0123671A2 (de
EP0123671A3 (en
Inventor
Walter Mayerhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vereinigte Edelstahlwerke AG
Original Assignee
Vereinigte Edelstahlwerke AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0123671A3 publication Critical patent/EP0123671A3/de
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints

Definitions

  • the invention relates to a device for drilling, in particular for rotary drilling of rock or the like, with a device for loosening the drill pipe.
  • a multi-part drill pipe is used, which is gradually extended with a further drill rod.
  • the process is such that the boring bar, including the drill bit, is advanced until the connection point between the stub and the boring bar comes close to the borehole.
  • the drill pipe e.g. with a wrench or the like. Rotationally held and the stub is rotated in the opposite direction for drilling or rotary impact drilling, be it via the rotating assembly or its own motor.
  • the rod before loosening the connection, it can be advantageous for the rod to be pulled a short distance out of the borehole, whereupon so-called blows occur on the stub, which makes the threaded connection more easily detachable.
  • the drilling unit is arranged on a carriage and is moved backwards after loosening the threaded connection, whereupon a new boring bar is inserted, which is connected to the drill pipe, which is still held in place, and the plug-in connector using the normal rotary movement.
  • the fork wrench is then disengaged and the drill pipe is ready for further use. If the drill hole has now been made to the desired depth, the individual drill rods must be pulled out of the drill hole again.
  • the connections of the boring bars are loosened step by step.
  • boring bars are usually used which have an external thread at one end and an internal thread at the other end, with both the external and the internal thread having the same diameter. With rotary impact drilling, the sleeves, which have the internal thread, are subject to a particularly high load, so that the sleeves break prematurely.
  • the boring bars have external threads at their two ends, each of which can be connected via a sleeve which has a corresponding internal thread, which can either be continuous or divided into two and in the same direction.
  • a device for drilling with multi-part drill pipe is known, the parts of which can be connected to one another via internal and external threads, a drive being provided for releasing the drill pipe, which holds the drill pipe via cam-shaped gripper elements.
  • the cam-shaped grippers are moved via gear wheels which engage in an internal ring gear.
  • the internal ring gear is moved by a drive motor via another spur gear.
  • a disengageable driver solves the problem of a quick connection between the drilling device and the drill pipe, i.e. it is an advantage if there is a frictional connection without a long start-up time.
  • the present invention had for its object to provide a device for drilling, which allows the gripper elements to be engaged in a particularly simple manner by rotating the rotor.
  • the aim is achieved in that a ring, which has drivers for the gripper elements, is mounted in the rotor and can be held by a housing surrounding the rotor.
  • the production of boreholes and in particular the pulling of the drill pipe can be carried out particularly quickly, since the gripping elements can be engaged and quickly applied by rotating the rotor in a particularly simple manner.
  • the gripping elements can easily be pivoted out by rotating in the opposite direction.
  • Accurate centric guidance of the drill pipe which is advantageous for fast clamping of the drill pipe in the device, can be achieved by providing at least one, preferably two, guides centrally to the rotor, in particular with a truncated cone and a cylindrical surface for the drill pipe .
  • a particularly simple constructive solution which at the same time allows the work surface to be easily adapted to the circumstances, consists in that at least three cam-shaped gripping elements are mounted on the rotor, the respective working surfaces being partially cylindrical, and the axis of the cylinder being outside the pivot axis of the gripping elements.
  • the gripping elements can be replaced particularly quickly, which is particularly important when a gripping element breaks or when the device is changed over for a drill pipe with a different diameter Meaning is.
  • the rotor has an external toothing into which a drive pinion meshes.
  • the rotor has a hollow axis through which the drill pipe can be guided, this results in a particularly simple and trouble-free construction.
  • a ring which has drivers for the gripping elements, is mounted in the rotor and can be held in place by a housing surrounding the rotor, the gripping elements can be engaged in a particularly simple manner by rotating the rotor.
  • the gripping elements can easily be pivoted out by rotating in the opposite direction.
  • Accurate centric guidance of the drill pipe which is advantageous for fast clamping of the drill pipe in the device, can be achieved by providing at least one, preferably two, guides centrally to the rotor, in particular with a truncated cone and a cylindrical surface for the drill pipe (are).
  • the relative movement between the drill pipe and the device according to the invention when solving the object according to the invention is taken into account in a particularly favorable manner in that the rotor, preferably together with the further drive on the mount, can be moved in the axial direction of the drill pipe, and optionally via resilient elements, cylinders or the like . is movable into a rest position.
  • FIG. 1 shows a mobile drilling device with drilling arm and drill carriage
  • FIG. 2 shows a drilling arm
  • FIGS. 3 and 4 show a clamping device with cam-like gripping elements
  • FIG. 5 shows the schematic representation of a clamping device with rollers.
  • a vehicle 2 is provided on the vehicle 1 shown in FIG. 1, which is calculated for the operator. Furthermore, a hydraulic unit 3, which serves to drive the drilling arm 4 and the rotary impact unit 5 and the clamping and turning device 6 and the key 7, is provided. The percussion device lowers along the carriage 8 during drilling until the stub 9 comes close to the clamping and rotating device. Then the threaded connection between the drill pipe and the stub is released and the rotary impact device is brought into the starting position shown in the drawing. Furthermore, a new boring bar is inserted into the mount, the drill string located in the borehole is held in place by key 7, connected to the new boring bar and at the same time screwed into the stub. This process is repeated until the desired drilling depth is reached. Then the drill pipe is gradually raised and one drill rod is separated from the rest of the drill pipe, the drill pipe located in the borehole being held in place by the key 7, and the connection being released via the clamping and rotating device.
  • the drilling arm shown in FIG. 2 is connected to the tracked vehicle via a bracket 10.
  • the console 10 has flanges 11 which carry a telescopic boom 12 which can be adjusted in height and in the sides via the cylinders 13, 14.
  • the boom carries a swivel head 15, which in turn carries the mount holder 16, pivotably via a cylinder 16a.
  • the carriage 8 has at one end longitudinally displaceable the impact rotary drilling device 5 and at the other end the clamping and rotating device 6. In the position shown in Fig. A substantially horizontally aligned borehole is drilled.
  • FIG. 3 shows a clamping and rotating device, partly in section and in plan view, whereas in FIG. 4 the section along line 4/4 according to FIG. 1 is shown.
  • the housing 17 is guided on the carriage 8 via a slide shoe 18. 4, a rotary motor 19 is fastened in the housing.
  • This rotary motor 19 drives the rotor 21 via a pinion 20.
  • This rotor has an external toothing 22.
  • the rotor has a hollow axis 23, which is mounted in the housing 17.
  • Guides 24, which are frustoconical, engage in the hollow axis on both sides have surface 25 and a cylindrical guide surface 26.
  • cam-like gripping elements 28 are mounted in the rotor via axes.
  • the self-locking angle should not be greater than three degrees if the gripping elements and the drill pipe are made of steel.
  • the self-locking angle in this case is given by the sum of the angles ⁇ i and a 2 , which is defined by the connection of the axis of the drill pipe 30 and the axis of rotation 27 of the gripping element.
  • the second leg of these two angles is defined by the line of contact 37 between the gripping element and the sleeve.
  • this angle is equal to or less than the angle of the self-locking, the gripping elements come to the immovable engagement on the smooth surface of the drill string, whereby effortless loosening is given, while at the same time a high moment arises over the relatively large diameter of the rotor 21 the sleeve can be applied so that trouble-free loosening is easily possible.
  • FIG. 5 which can be installed in the device according to FIGS. 3 and 4, it has inner wedge surfaces 38, which cooperate with rollers 39, these rollers being able to be brought back into contact with the drill sleeve.
  • the angle a of the self-locking is defined here by the tangents on the roller 39, which is given in each case by the points of contact on the sleeve 31 or on the wedge-shaped surface 38.
  • the clamping and rotating device is moved from its position along the carriage when unscrewing the sleeve.
  • the device is returned to its starting position by means of the spring 40.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere zum drehschlagenden Bohren von Gestein od. dgl., mit einer Vorrichtung zum Lösen des Bohrgestänges.
  • Beim Bohren von langen Bohrlöchern, insbesondere über 3 m Länge, wird ein mehrteiliges Bohrgestänge verwendet, welches stufenweise jeweils mit einer weiteren Bohrstange verlängert wird. Der Vorgang ist hiebei so, dass die Bohrstange samt Bohrkrone so lange vorangetrieben wird, bis die Verbindungsstelle zwischen Einsteckstummel und Bohrstange in die Nähe des Bohrloches zu liegen kommt. Hierauf wird das Bohrgestänge, z.B. mit einem Gabelschlüssel od. dgl. drehschlüssig festgehalten und der Einsteckstummel wird in die Gegenrichtung zum Bohren bzw. Drehschlagbohren, sei es über das Drehaggregat oder einen eigenen Motor, aus dem Gestänge gedreht. Hiebei kann es vor Lösen der Verbindung von Vorteil sein, dass das Gestänge eine kurze Strecke aus dem Bohrloch gezogen wird, worauf sogenannte Leerschläge auf den Einsteckstummel erfolgen, wodurch die Gewindeverbindung leichter lösbar wird. Das Bohraggregat ist auf einer Lafette angeordnet und wird nach Lösen der Gewindeverbindung nach rückwärts verfahren, worauf eine neue Bohrstange eingelegt wird, die über die normale Drehbewegung mit dem Bohrgestänge, das noch immer festgehalten ist, und dem Einstecksfummel verbunden wird. Sodann wird der Gabelschlüssel ausgerückt und das Bohrgestänge ist für den weiteren Einsatz bereit. Ist nun das Bohrloch bis zur erwünschten Tiefe gefertigt worden, so müssen die einzelnen Bohrstangen wieder aus dem Bohrloch gezogen werden. Hiebei ist es erforderlich, dass die Verbindungen der Bohrstangen schrittweise gelöst werden. Bei dem reinen drehenden Bohren werden üblicherweise Bohrstangen verwendet, die an einem Ende ein Aussengewinde und am anderen Ende ein Innengewinde aufweisen, wobei sowohl das Aussen- als auch das Innengewinde denselben Durchmesser aufweisen. Bei dem drehschlagenden Bohren unterliegen die Muffen, welche das Innengewinde aufweisen, einer besonders hohen Beanspruchung, sodass es vorzeitig zu Brüchen der Muffen kommt.
  • Es hat sich daher als günstig erwiesen, dass die Bohrstangen an ihren beiden Enden Aussengewinde aufweisen, die jeweils über eine Muffe, die über ein entsprechendes Innengewinde verfügt, das entweder durchgehend oder zweigeteilt und gleichsinnig sein kann, verbindbar sind.
  • Bei besonders hartem Gestein, bei welchem üblicherweise das drehschlagende Bohren angewandt wird, treten besonders hohe Drehmomente auf, wodurch die Gewindeverbindungen schwer lösbar werden. Eine weitere Verstärkung dieses Effektes tritt noch dann ein, wenn das Bohrgestänge besonders lang im Einsatz ist, wie es bei Bohrlöchern mit grossen Tiefen der Fall ist.
  • Aus wirtschaftlichen Gründen ist man bestrebt, ein Bohrgerät lediglich von einem Mann zu bedienen, wohingegen aus ergonomischen Gründen die Bedienungsperson möglichst von einer schall-und staubgedämmten Kabine aus das Gerät bedienen soll. Dementsprechend kann ein händisches Lösen der Bohrgestänge nur mit erhöhtem Aufwand an Zeit durch ein entsprechende Bedienungsorgan durchgeführt werden.
  • Aus der GB-A-2 084 062 ist eine Vorrichtung zum Bohren mit mehrteiligem Bohrgestänge bekannt, dessen Teile über Innen- und Aussengewinde miteinander verbindbar sind, wobei zum Lösen des Bohrgestänges ein Antrieb vorgesehen ist, welcher über nockenförmige Greiferelemente das Bohrgestänge festhält. Die nockenförmigen Greifer werden über Zahnräder, die in einen Innenzahnkranz eingreifen, bewegt. Der Innenzahnkranz wird über ein weiteres Stirnzahnrad durch einen Antriebsmotor bewegt. Nachteilig ist, dass keine Mitnehmervorrichtung vorhanden ist, die den Zahnkranz freigibt, sobald die Greifer kraftschlüssig am Bohrgestänge anliegen. Ein ausrastbarer Mitnehmer löst aber das Problem einer raschen Verbindung zwischen Bohrvorrichtung und Bohrgestänge, d.h. es ist von Vorteil, wenn ohne lange Anlaufzeit ein Kraftschluss gegeben ist.
  • Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bohren zu schaffen, die es erlaubt, auf besonders einfache Art und Weise ein Einrücken der Greiferelemente durch Drehen des Rotors zu ermöglichen. Erfindungsgemäss wird das Ziel dadurch erreicht, dass im Rotor ein Ring, der Mitnehmer für die Greiferelemente aufweist, gelagert ist, welcher von einem dem Rotor umgebenden Gehäuse festhaltbar ist.
  • Mit einer derartigen Vorrichtung kann das Anfertigen von Bohrlöchern und insbesondere das Ziehen des Bohrgestänges besonders zügig durchgeführt werden, da auf besonders einfache Weise ein Einrücken und rasches Anlegen der Greifelemente durch Drehen des Rotors möglich ist. Das Ausschwenken der Greifelemente ist durch eine Drehung in der Gegenrichtung leicht durchführbar.
  • Eine genaue zentrische Führung des Bohrgestänges, welche für ein schnelles Festklemmen des Bohrgestänges in der Vorrichtung von Vorteil ist, kann dadurch erreicht werden, dass zentrisch zum Rotor zumindest eine, vorzugsweise zwei Führungen, insbesondere mit einer Kegelstumpf-und einer Zylinderfläche für das Bohrgestänge vorgesehen sind.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung zum Bohren, insbesondere zum drehschlagenden Bohren von Gestein od.dgl. mit zumindest einem drehenden oder drehschlagenden Antrieb mit einem Einsteckstummel, für das, gegebenenfalls im Querschnitt zylindrische, mehrteilige Bohrgestänge, deren Teile über Innen- und Aussengewinde miteinander verbindbar sind, welcher auf einer Bohrlafette längsverschieblich angeordnet ist, wobei, gegebenenfalls auf der Lafette, zum Lösen des Bohrgestänges ein weiterer Antrieb, z.B. fluidbetriebener Motor, vorgesehen ist, welcher über zumindest ein Greifelement einen Teil des Bohrgestänges dreht, und weitere Halteteile, z.B. Gabelschlüssel od.dgl., das vorzugsweise in das Bohrloch weisende Bohrgestänge festhält, besteht im wesentlichen darin, dass zumindest ein Greifelement in einem um die Achse des Bohrgestänges in einem Gehäuse drehbar angeordneten Rotor, der von dem weiteren Antrieb betätigbar ist, vorgesehen ist, wobei das/die Greifelement(e) eine Arbeitsfläche(n) aufweist(en), die in Anlage am Bohrgestänge einen Winkel gleich oder kleiner als der Selbsthemmungswinkel ein- schliesst(en). Mit einer derartigen Vorrichtung kann das Anfertigen von Bohrlöchern und insbesondere das Ziehen des Bohrgestänges besonders zügig durchgeführt werden, da die Greifelemente lediglich über Reibungsschluss an der Bohrmuffe od.dgl. angreifen, wodurch ein hohes Drehmoment ausgeübt werden kann, selbst wenn die Muffe od.dgl. beim Bohrbetrieb bereits einer starken Abnützung unterworfen ist, wobei gleichzeitig in derselben Arbeitsstellung ein Abschrauben der Bohrstange durchführbar ist.
  • Eine besonders einfache konstruktive Lösung, die gleichzeitig eine leichte Anpassung der Arbeitsfläche an die Gegebenheiten erlaubt, besteht darin, dass zumindest drei nockenförmige Greifelemente am Rotor gelagert sind, wobei die jeweiligen Arbeitsflächen teilzylindrisch sind, und die Achse des Zylinders ausserhalb der Schwenkachse der Greifelemente ist.
  • Sind zumindest drei Zylinderrollen als Greifelemente im Rotor vorgesehen, die über Keilflächen gegen das Bohrgestänge bewegbar sind, so können die Greifelemente besonders rasch ausgewechselt werden, was bei dem Bruch eines Greifelementes bzw. bei der Umstellung der Vorrichtung für ein Bohrgestänge mit einem anderen Durchmesser von besonderer Bedeutung ist.
  • Um besonders hohe Kräfte auf den Rotor aufbringen zu können, weist dieser gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung eine äussere Verzahnung auf, in welche ein Antriebritzel kämmt.
  • Weist der Rotor eine hohle Achse auf, durch die das Bohrgestänge führbar ist, so ergibt sich eine besonders einfache und störungsfreie Konstruktion.
  • Ist im Rotor ein Ring, der Mitnehmer für die Greifelemente aufweist, gelagert, welcher von einem den Rotor umgebenden Gehäuse festhaltbar ist, so ist auf besonders einfache Art und Weise ein Einrücken der Greifelemente durch Drehen des Rotors möglich. Das Ausschwenken der Greifelemente ist durch eine Drehung in der Gegenrichtung leicht durchführbar.
  • Eine genaue zentrische Führung des Bohrgestänges, welche für ein schnelles Festklemmen des Bohrgestänges in der Vorrichtung von Vorteil ist, kann dadurch erreicht werden, dass zentrisch zum Rotor zumindest eine, vorzugsweise zwei Führungen, insbesondere mit einer Kegelstumpf-und einer Zylinderfläche für das Bohrgestänge vorgesehen ist (sind).
  • Der Relativbewegung zwischen Bohrgestänge und der erfindungsgemässen Vorrichtung beim Lösen der erfindungsgemässen Aufgabe wird besonders günstig dadurch Rechnung getragen, dass der Rotor, vorzugsweise gemeinsam mit dem weiteren Antrieb auf der Lafette in Achsrichtung des Bohrgestänges bewegbar ist, und gegebenenfalls über federnde Elemente, Zylinder od.dgl. in eine Ruhestellung bewegbar ist.
  • Es zeigen Fig. 1 eine fahrbare Bohrvorrichtung mit Bohrarm und Bohrlafette, Fig. 2 einen Bohrarm, Fig. 3 und 4 eine Klemmvorrichtung mit nokkenartigen Greifelementen und Fig. 5 die schematische Darstellung einer Klemmvorrichtung mit Rollen.
  • Auf dem in Fig. 1 dargestellten Fahrzeug 1 ist eine Kabine 2 vorgesehen, welche für den Bedienungsmann gerechnet ist. Weiters ist ein Hydraulikaggregat 3, das zum Antrieb des Bohrarms 4 und des Drehschlagaggregates 5 und der Klemm-und Drehvorrichtung 6 und des Schlüssels 7 dient, vorgesehen. Die Schlagdrehvorrichtung senkt sich entlang der Lafette 8 während des Bohrens ab, solange bis der Einsteckstummel 9 in die Nähe der Klemm- und Drehvorrichtung gelangt. Sodann wird die Gewindeverbindung zwischen Bohrgestänge und Einsteckstummel gelöst und die Drehschlagvorrichtung in die in der Zeichnung dargestellte Ausgangsstellung verbracht. Weiters wird eine neue Bohrstange in die Lafette eingelegt, der im Bohrloch befindliche Bohrstrang über den Schlüssel 7 festgehalten, mit der neuen Bohrstange verbunden und gleichzeitig in das Einsteckstummel eingeschraubt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis die erwünschte Bohrtiefe erreicht wird. Sodann wird das Bohrgestänge stufenweise gehoben und es wird jeweils eine Bohrstange vom restlichen Bohrgestänge abgetrennt, wobei das in dem Bohrloch befindliche Gestänge über den Schlüssel 7 festgehalten wird, und über die Klemm- und Drehvorrichtung die Verbindung gelöst wird.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Bohrarm ist über eine Konsole 10 mit dem Kettenfahrzeug verbunden. Die Konsole 10 weist Flanschen 11 auf, die einen teleskopierbaren Ausleger 12 tragen, der über die Zylinder 13, 14 höhen- und seitenveränderlich ist. Der Ausleger trägt einen Schwenkkopf 15, welcher seinerseits den Lafettenhalter 16, schwenkbar über einen Zylinder 16a trägt. Die Lafette 8 weist an ihrem einen Ende längsverschieblich die Schlagdrehbohrvorrichtung 5 und am anderen Ende die Klemm- und Drehvorrichtung 6 auf. Bei der in Fig. dargestellten Stellung wird ein im wesentlichen horizontal ausgerichtetes Bohrloch gebohrt.
  • In Fig. 3 ist teilweise im Schnitt und in Draufsicht eine Klemm- und Drehvorrichtung dargestellt, wohingegen in Fig. 4 der Schnitt entlang der Linie 4/4 gemäss Fig. dargestellt ist. Das Gehäuse 17 ist über einen Gleitschuh 18 an der Lafette 8 geführt. Im Gehäuse ist, wie insbesondere Fig. 4 zu entnehmen, ein Drehmotor 19 befestigt. Dieser Drehmotor 19 treibt über ein Ritzel 20 den Rotor 21 an. Dieser Rotor weist eine Aussenverzahnung 22 auf. Der Rotor hat eine hohle Achse.23, die im Gehäuse 17 gelagert ist. In die hohle Achse greifen beidseitig Führungen 24 ein, die eine kegelstumpfförmige Fläche 25 sowie eine zylindrische Führungsfläche 26 aufweisen. Im Rotor sind über Achsen 27 nockenartige Greifelemente 28 gelagert. Diese Elemente weisen teilzylinderförmige Arbeitsflächen 29 auf, deren Krümmungsmittelpunkte ausserhalb der imaginären Schwenkachse der Greifelemente liegen. Es sind insgesamt 3 nockenförmige Greifelemente vorgesehen. Bei der in Fig. 4 dargestellten Schnittzeichnung ist der Bohrstrang 30 mit Muffe 31 dargestellt. Sollen nun die nockenartigen Greifelemente in Kooperation mit der zylinderförmigen Muffenoberfläche gebracht werden, ist es lediglich erforderlich, dass der Rotor 21 über Ritzel 20 und Drehmotor 19 angetrieben wird. Der Ring 32, in welchem drei Mitnehmerbolzen 33 gelagert sind, wird vorerst über die Feder 34 und Kugel 35 in seiner Relativstellung zum Gehäuse gehalten. Diese Mitnehmerstifte sind in den nokkenartigen Greifelementen geführt, welche dadurch gegen die Muffe gelenkt werden. Sind die Greifelemente mit der Muffe im Eingriff, so wird der Ring 32 mitbewegt, wodurch die Kugel 35 aus ihrer Rast 36 im Gehäuse austritt. Der Selbsthemmungswinkel soll nicht grösser als drei Winkelgrad betragen, wenn die Greifelemente und das Bohrgestänge aus Stahl gefertigt sind. Der Selbsthemmungswinkel in diesem Fall wie in Fig.3a ersichtlich durch die Summe der Winkel αi und a2 gegeben, welcher durch die Verbindung der Achse des Bohrgestänges 30 und der Drehachse 27 des Greifelementes definiert ist. Der zweite Schenkel dieser beiden Winkel ist durch die Berührungslinie 37 zwischen Greifelement und Muffe definiert. Da dieser Winkel jeweils gleich oder kleiner als der Winkel der Selbsthemmung ist, kommen die Greifelemente zum unverrückbaren Eingriff auf der an sich glatten Oberfläche des Bohrstranges, wodurch ein müheloses Lösen gegeben ist, wobei gleichzeitig über den relativ grossen Durchmesser des Rotors 21 ein hohes Moment auf die Muffe aufgebracht werden kann, sodass ein störungsfreies Lösen leicht ermöglicht wird.
  • Bei dem in Fig. 5 dargestellten Rotor, welcher in der Vorrichtung gemäss Fig. 3 und 4 einbaubar ist, weist dieser Innenkeilflächen 38 auf, die mit Rollen 39 kooperieren, wobei diese Rollen wieder in Anlage gegen die Bohrmuffe gebracht werden können. Der Winkel a der Selbsthemmung ist hier durch die Tangenten an der Rolle 39 definiert, die jeweils durch die Berührungspunkte an der Muffe 31 bzw. an der keilförmigen Fläche 38 gegeben ist.
  • Wie in Fig. 4 ersichtlich, wird die Klemm- und Drehvorrichtung beim Abschrauben der Muffe aus ihrer Stellung entlang der Lafette bewegt. Ist der Abschraubvorgang beendet, wird die Vorrichtung über die Feder 40 wieder in ihre Ausgangslage verbracht.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Bohren, insbesondere zum drehschlagenden Bohren von Gestein oder dergleichen, mit zumindest einem drehenden oder drehschlagenden Antrieb (5) mit einem Einsteckstummel (9) für das mehrteilige Bohrgestänge (30), dessen Teile über Innen- und Aussengewinde miteinander verbindbar sind, welcher Antrieb (5) auf einer Bohrlafette (8) längsverschieblich angeordnet ist, wobei auf der Lafette (8) zum Lösen des Bohrgestänges (30) Halteteile (7), z.B. Gabelschlüssel oder dergleichen für das vorzugsweise in das Bohrloch weisende Bohrgestänge (30) und ein weiterer Antrieb (19), z. B. ein fluidgetriebener Motor, vorgesehen sind,
wobei der weitere Antrieb (19) über Ritzel (20) und Aussenverzahnung (22) einen mindestens ein Greifelement (28) tragenden und in einem Gehäuse (17) drehbar angeordneten Rotor (21) und damit einen Teil des Bohrgestänges (30) dreht, wobei das bzw. die Greifelemente (28) Arbeitsflächen (29) aufweisen, die in Anlage am Bohrgestänge (30) einen Winkel gleich oder kleiner dem Selbsthemmungswinkel einschliessen und wobei eine Mitnehmervorrichtung vorgesehen ist, die ein Einrücken der Greifelemente (28) bei Drehen des Rotors (21) sicherstellt dadurch gekennzeichnet, dass im Rotor (21) ein Ring (32) gelagert ist, der mindestens einen Mitnehmer (33) für die Greifelemente (28) aufweist, welche(r) von einem den Rotor (21) umgebenden Gehäuse (17) festhaltbar sind bzw. ist.
2. Vorrichtung zum Bohren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zentrisch zum Rotor (21) zumindest eine, vorzugsweise zwei Führungen (24), mit einer Kegelstumpffläche (25) und einer Zylinderfläche (26) für die Muffe (31) des Bohrgestänges (30) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung zum Bohren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest drei nockenförmige Greifelemente (28) am Rotor (21) gelagert sind, wobei die jeweiligen Arbeitsflächen (29) teilzylinderförmig ausgebildet sind, und die Achse des Zylinders ausserhalb der Schwenkachse der Greifelemente (28) ist.
4. Vorrichtung zum Bohren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (21) eine hohle Achse (23) aufweist, durch die das Bohrgestänge (30) führbar ist.
5. Vorrichtung zum Bohren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (21), gemeinsam mit dem weiteren Antrieb (19) auf der Lafette in Achsrichtung des Bohrgestänges (30) bewegbar ist und gegebenenfalls über federnde Elemente, Zylinder od.dgl. (40) in eine Ruhestellung bewegbar ist.
EP19840890067 1983-04-07 1984-04-05 Vorrichtung zum Bohren Expired EP0123671B1 (de)

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP19840890067 Expired EP0123671B1 (de) 1983-04-07 1984-04-05 Vorrichtung zum Bohren

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