EP0134467A2 - Target-directed drilling rod for rotating boring tools with flushing duct for underground mining - Google Patents

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EP0134467A2
EP0134467A2 EP84107700A EP84107700A EP0134467A2 EP 0134467 A2 EP0134467 A2 EP 0134467A2 EP 84107700 A EP84107700 A EP 84107700A EP 84107700 A EP84107700 A EP 84107700A EP 0134467 A2 EP0134467 A2 EP 0134467A2
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EP
European Patent Office
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piston
boring bar
target
flushing
flushing channel
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EP84107700A
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French (fr)
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EP0134467B1 (en
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Heinz Dipl.-Ing. Wallussek
Martin Dipl.-Ing. Wiebe
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Bergwerksverband GmbH
Schwing Hydraulik Elektronik GmbH and Co
Original Assignee
Bergwerksverband GmbH
Schwing Hydraulik Elektronik GmbH and Co
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Publication date
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Publication of EP0134467A3 publication Critical patent/EP0134467A3/en
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    • E21B7/04—Directional drilling
    • E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
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Definitions

  • the invention relates to a target boring bar for rotating drill pipe with rinsing channel, preferably for underground operation according to the preamble of claim 1.
  • a target boring bar is a drill pipe installed in the drill string train, which receives and transmits measured values that originate from measuring devices and monitors in the target boring bar.
  • the measured values indicate the course of the bore, i.e. Information about any deviations from a predefined direction of the borehole, while the guards provide measured values which enable the functional monitoring of the various devices of such a target boring bar.
  • the invention relates to target boring bars which are provided with a device for correcting the bore.
  • a device usually consists of a plurality of control bars pivotably mounted on the outer tube, which are supported on the joints of the borehole and can be individually adjusted via hydraulically actuatable cylinders in order to correct the direction of the drill pipe.
  • the invention is based on a known target boring bar of the latter type (DE-OS 30 00 239.2).
  • the hydraulically loadable displacement cylinder of the control bars are usually several, preferably for controlling - provided, two inclinometers orthogonal to each other in vertical measuring planes oriented. Their measured values not only supply the input variables of the built-in automatic control strip adjustment, but are also transmitted to a control station arranged at the mouth of the borehole with the telemetric device
  • This telemetric device works with electrical signals which are transmitted via conductors housed either in a trailing cable or in the drill pipes themselves.
  • the signals transmitted in this way are sufficiently accurate because a current source which is independent of the flushing current and which supplies the signal energy and can drive the pressure generator is used for their generation and transmission, provided that the pressure generator does not receive its kinetic energy directly from the rotating inner tube.
  • a battery can also be used as the current source, it is preferably a generator whose rotor is driven by the rotating inner tube.
  • the telemetric device When placed in the drill string, it is difficult to make and maintain proper contact between the drill pipes. If the telemetric device uses a trailing cable, the connection is electrically perfect, but is subject to all mechanical and other stresses caused by the rotating drill pipe, the borehole joints and the borehole irrigation.
  • a target drill rod designed as a drill collar is known (DE-OS 29.41 102), which is designed as a rotating drill pipe.
  • the pressure-modulated flushing stream can be measured at the borehole exit, whereby the pressure impulses can be picked up by a receiver and converted into electrical quantities for transmission.
  • a tube valve in the drill collar serves as a converter for the pressure modulation of the flushing flow, which throttles the flushing flow and is actuated with the help of a built-in, self-contained hydraulic circuit.
  • the hydraulic working medium is controlled by means of a solenoid valve which is charged with the electrical inclination data.
  • Such a telemetric device requires an axial arrangement of the pipe valve, i.e. ahead of the valve body concentrically in a flushing channel, which bypasses the flushing behind the throttle point on the tubular valve body.
  • this results in a spatial problem, namely when the drill pipe having the irrigation channel is relatively thin-walled.
  • this turbine causes errors in the formation of the electrical signals that are to be transmitted.
  • they are Pressure signals characterized by a non-uniform, but in any case flat pressure rise and fall when they are generated and transmitted with the known device. This is disadvantageous because not only does it make it more difficult to recognize the pressure signals, but the signal frequency also remains low and the accuracy of the data to be transmitted in this way remains limited.
  • the invention has for its object to improve the telemetric device in a simple manner with a target boring bar of the type presupposed as known with the aim of eliminating the electrical line connections in the borehole to the outside, but the signals generated with the built-in electro-hydraulic device with the required Transmit accuracy.
  • the invention therefore has the particular advantage that, in addition to the signals supplied by the inclinometers, a large number of further data of the target boring bar can also be transmitted to the outside.
  • the necessary measuring devices and monitors can be accommodated in the standing and therefore relatively less mechanically stressed outer tube and only the signals they deliver after conversion into hydraulic pulses for the spindle piston can be transferred to the flushing flow. You can use it not only to monitor the correct control of the target boring bar according to the predefined borehole course, but also to ensure the proper functioning of the hydraulic and electrical equipment required for this purpose with suitable devices and monitors.
  • the spindle piston is supported on one or both sides and it is acted upon with the hydraulic working medium according to electrical signals according to the feature of claim 2.
  • the double-sided one Bearing of the spindle piston which is then supported in its recess on both sides of the flushing channel.
  • the pulse piston is mounted twice in the rotating inner tube and is arranged transversely to the drilling direction. It is supplied by the hydraulic pump, which is arranged in the non-rotating outer tube, between two shaft seals and thus moves the flushing channel back and forth more or less constrictively in the rotating inner tube.
  • a flawless and secure supply of the pulse piston is achieved since, according to the invention, a rotary leadthrough is provided in the area of the pulse piston between the rotating inner tube and the non-rotating outer tube.
  • the energy supply which is independent of the flushing current, can be achieved in particular by associating the non-rotating outer tube with a boring bar generator that is designed as a slow-moving motor and can be driven by the inner tube.
  • a pressure limiting valve is assigned to it according to a further embodiment of the invention. Excess pressure medium is discharged into the hydraulic tank via the pressure relief valve.
  • a control of the pulse piston that corresponds exactly to the measured values obtained is achieved by controlling a solenoid valve that can be switched via the electronic control in the hydraulic line between the hydraulic pump and the pulse piston. Via this solenoid valve, the respective pulse can be designed exactly according to the measured value determined.
  • the inclinometer as well as the direction indicator, temperature, pressure and voltage meter as a measuring sensor, which are arranged in groups or individually at different locations on the outer and / or inner tube. With such sensors all important and at the same time to assess the state of the target interesting data are determined and forwarded to the drill rig.
  • the evaluation unit arranged on the drilling rig is a differential pressure sensor which is coupled to a display device.
  • the pressure pulses can thus be read immediately on the display device and, if necessary, stored and evaluated.
  • the boring bar generator is equipped with a rectifier and voltage regulator and voltage converter, and the electronic control is supplied with energy by an associated transmitter.
  • the receiver of the differential pressure sensor and the transmitter of the electronic control are synchronized and switched in such a way that the synchronization is checked before each series of measurements he follows.
  • Each pulse sequence is therefore preceded by one or two synchronizing pulses, which only allow recording if the synchronization is flawless.
  • gamma-ray sensors In the case of seam-guided target bores, it is expedient to assign one or more gamma-ray sensors to the outer tube, which can be used to perfectly scan the hanging and the lying.
  • the technical progress of the present invention is essential because both a significantly more precise transmission of measured values to the drill rig is possible and, at the same time, precise monitoring of the drill pipe or the drill rod and the drill bit located far down the hole is achieved. Due to the precise continuous monitoring, additional and subsequent control measurements are unnecessary, which leads to a significant simplification of the entire drilling process. Due to the precise continuous transmission and recording of measured values, the course of the borehole can be continuously checked and regulated, which leads to considerable advantages in terms of drilling technology.
  • the target boring bar transmits the rotary movement to the drilling tool 1 via its inner tube 4.
  • the inner tube 4 surrounds a rinsing channel 3, which forwards the current of the drilling sludge.
  • the inner tube is arranged concentrically in an outer tube 5 and can be rotated therein stored at 9.
  • the outer tube has externally pivotably mounted control strips 7, which are supported on the borehole joints, so that the outer tube is held in place when the drill pipe rotates. This results in a relative rotation of the inner tube 4 in the outer tube 5.
  • the outer tube is used to hold the working cylinder, not shown in detail, for the control strips 7, the hydraulic device used to actuate them, and a large number of measuring devices and monitors, which are shown at 17 and 18 in the figures.
  • the measuring devices include Inclinometers, which monitor the direction of the borehole, generally designated 27, and supply the controlled variables of an electronic control device which automatically adjusts the control strips and thereby ensures compliance with the planned drilling direction.
  • a pump 10 installed in the outer tube generates the hydraulic operating pressure. It can be driven either directly by the rotating inner tube 4 or electrically by a generator 8.
  • the rotor of the generator 8 has a pinion 15 which meshes with a toothing of the inner tube 4, so that the generator is in turn driven by the inner tube 4. In this way, the operation of the hydraulic device and the energy for the measured values and their transmission to the hydraulic device are independent of the living energy of the flushing stream.
  • the generator 8 is therefore also used to generate the energy for the signals from the measuring devices and monitors Control of a 3/2-way solenoid valve 11 to deliver, which controls the hydraulic working medium of a spindle piston generally designated 24.
  • the pump 10 is secured via a pressure relief valve 12 in the ring line 13 to the tank 14, from which it is supplied with pressure medium.
  • the solenoid valve receives its control currents from an electronic control 16. This receives the signals from the measuring devices or monitors 17, 18.
  • the corresponding adjustment of the solenoid valve 11 ensures a selected pressurization of the spindle piston.
  • this spindle piston is a double piston, the details of which are explained in more detail with reference to the illustration in FIGS. 2 and 3. Accordingly, the spindle piston is seated in a recess 44, which has the same diameter over the greater part of its length and passes through the inner tube 4 and the flushing channel 3 (FIG. 2).
  • the face piston 45 which with an O-ring 46 in one half 47 of the spindle piston recess 44 is sealed, is acted upon directly from a line 21b, the short piston 49, which is offset by the shaft 48, is mounted in one half 50 of the spindle piston recess 44 and sealed with an O-ring 51 therein.
  • the recess extends up to an annular seat 52 for a helical spring 26.
  • An axial transverse bore 53 forms a hydraulic connection to the outside.
  • the helical spring 26 is supported under the shirt 54 of the short piston 49 and on a pin 55 extending from the bottom of the short piston 49 and protruding from the piston skirt 54.
  • the spindle shaft 48 constantly traverses the flushing channel 3, which is only slightly throttled because of the small spindle shaft, ie the piston shaft is significantly less than the piston diameter.
  • the embodiment of the spindle piston 24 'according to FIG. 8 differs from this.
  • the recess 44 is provided with a section for the end piston 45, the full diameter ends before the flushing channel 3 on the annular shoulder 52, which forms the seat of the helical spring 26 and continues with a small diameter in the half 50, but which is greatly shortened to accommodate the free end 56 of the spindle shaft 48, which does not cross the flushing channel continuously, but only when the piston end face 57 is pressurized, when the force of the coil spring 26 is overcome * will.
  • the solenoid valve 11 When the solenoid valve 11 is actuated and the corresponding channel 21a or 21b is acted upon or relieved, the pressure medium is either guided in front of the end face 22 of the spindle piston and displaced from the space behind the end face 23 of the short piston 49, so that the spindle piston is instantaneously deflected or the action is reversed, whereby the spindle piston is immediately returned to its starting position.
  • the further pulse train 36 represented by 35 in FIG. 5 with its pulse duration also represented by double arrows identifies a different measurement signal, so that the spindle piston via the directional control valve 11 due to the high switching frequency achievable with solenoid valves of this type actually a multitude of measured values in perfectly distinguishable Record pressure signals and impress the flushing current. can.
  • the converter designed as a differential pressure sensor 29 can therefore convert these pressure signals into electrical signals that can be identified.
  • control station 28 is provided with the converter designed as a differential pressure sensor 29, which actuates a display device 30 and, if appropriate, a writing device 31 at the same time.
  • the converter 29 is accommodated in the drilling slurry feed 33 to the flushing channel.
  • the display device can also be arranged at a distance from the control station 28, possibly also above ground, since the converter 29 supplies current pulses on the output side.
  • the electronics has a power section, which includes a rectifier, which converts the three-phase current into direct current and also has a voltage regulator for maintaining the 24 volt voltage.
  • control electronics It consists of a frequency generator for supplying the direction sensors, a rectifier that directs the direction signals, a target-actual value comparator (window) for the control described at the outset and a control of the solenoid valves that release the oil flow to the control piston of the control bar actuation.
  • transmitter electronics are provided for recording and forwarding measured values or signals which come from guards.
  • the signals from the two inclinometers for e.g. B. vertical holes, which are transmitted via a control voltage of - 5 V.
  • the temperature z. B. the hydraulic medium is monitored at two points, which is done by a voltage signal of 0 to 5 V.
  • the hydraulic tank pressure from 0 to 5 bar can also be reproduced with a voltage signal from 0 to 5 V.
  • the transmitter electronics 16 which includes the actual transmitter, The eight measured values must therefore be recorded as voltage values ⁇ 5 V or 0 to 5 V and the voltage-time conversion of the measured values must be carried out.
  • the transmitter electronics must form pulses from this, the pulse duration, ie the time interval between two successive pulses, corresponding to the voltage value of a measured value channel (8 channels ⁇ 9 pulses).
  • the measured values at the input are queried cyclically and, for the 8 channels ⁇ 9 pulses, are output serially to an output transistor which actuates the solenoid valve 11 for the spindle piston at the appropriate time interval (9 pulses).
  • the pulse piston By actuating the pulse piston, the flushing sludge column in the drill pipe modulates the pressure pulses that are received by the differential pressure sensor 29 at the drilling rig outside the borehole.
  • the differential pressure sensor 29 With a sensitivity of the differential pressure sensor of 0 to 100 mbar and with a voltage supply of 10 to 40 V, current pulses of 0 to 20 mA can be obtained on the output side. These can be forwarded by the converter 29 via a two-wire cable, regardless of the line length.
  • Eight channels with a voltage supply of 24 V can be provided on the receiver side.
  • the remotely transmitted current pulses are converted into voltage pulses and recorded serially.
  • the receiver evaluates the time intervals between the pulses and converts them into voltage values.
  • the voltage values correspond to the measured values recorded by the transmitter.
  • the output is made in parallel on eight digital displays.
  • two synchronous pulses are additionally generated before each series of measurements (nine pulses).
  • the time interval between these synchronizing pulses is always the same. This means that the transmitter and receiver are synchronized.
  • the measurement pulses are only recorded after the receiver has correctly received these synchronization pulses. This enables transmission errors to be eliminated.
  • the transmission accuracy is ⁇ 1.5 V at ⁇ 5 V ⁇ 156 mV ⁇ .
  • the diameter of the recess 44 for the spindle piston is larger than the diameter of the flushing channel 3, which is arranged in the projection of the recess.
  • the spindle piston has a recess 72 which has the same outline and cross section as the flushing channel.
  • a groove 73 in the wall of the recess 44 cooperates with a cam 7 4 on the piston 24, so that the piston is fixed over its entire distance about its longitudinal axis and the neutral position of the piston is flush with the flushing channel.
  • the spindle shaft 48 is limited to the remaining cross section of the spindle piston in the region of its recess 72 and is therefore outside the flushing channel cross section. In this way, the flushing channel cross section remains unrestricted in the neutral position of the piston.

Abstract

A dirigible drilling head is provided with a hydraulic pulser in its rotating inner tube in the form of a spindle piston which can obstruct the flushing medium passage and is displaced by a hydraulic circuit including a hydraulic valve. The hydraulic valve is in turn actuated by a miniature electronic circuit so that a variety of input parameters from respective sensors can be delivered to the circuit and transformed into respective hydraulic pulses which are monitored by a differential pressure pickup connected to the line feeding the flushing liquid to the string.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zielbohrstange für drehendes Bohrgestänge mit Spülkanal vorzugsweise für den Untertagebetrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a target boring bar for rotating drill pipe with rinsing channel, preferably for underground operation according to the preamble of claim 1.

Allgemein gesehen ist eine Zielbohrstange ein in den Bohrgestängezug eingebautes Bohrrohr, welches Meßwerte aufnimmt und weitergibt, die von Meßgeräten und Wächtern in der Zielbohrstange stammen. Die Meßwerte geben über den Verlauf der Bohrung, d.h. über etwaige Abweichungen von einer vorgegebenen Bohrlochrichtung Auskunft, während die Wächter Meßwerte liefern, welche die Funktionsüberwachung der verschiedenen Einrichtungen einer solchen Zielbohrstange ermöglichen. Insbesondere betrifft die Erfindung Zielbohrstangen, welche mit einer Einrichtung zur Korrektur der Bohrung versehen sind. Eine solche Einrichtung besteht in der Regel aus mehreren, am Außenrohr schwenkbar gelagerten Steuerleisten, die sich auf den Stößen des Bohrloches abstützen und über hydraulisch beaufschlagbare Zylinder einzeln verstellt werden können, um die Richtung des Bohrgestänges zu korrigieren.Generally speaking, a target boring bar is a drill pipe installed in the drill string train, which receives and transmits measured values that originate from measuring devices and monitors in the target boring bar. The measured values indicate the course of the bore, i.e. Information about any deviations from a predefined direction of the borehole, while the guards provide measured values which enable the functional monitoring of the various devices of such a target boring bar. In particular, the invention relates to target boring bars which are provided with a device for correcting the bore. Such a device usually consists of a plurality of control bars pivotably mounted on the outer tube, which are supported on the joints of the borehole and can be individually adjusted via hydraulically actuatable cylinders in order to correct the direction of the drill pipe.

Die Erfindung geht aus von einer vorbekannten Zielbohrstange der letztgenannten Art (DE-OS 30 00 239.2).The invention is based on a known target boring bar of the latter type (DE-OS 30 00 239.2).

In das Außenrohr dieser Zielbohrstange sind zur Steuerung der hydraulisch beaufschlagbaren Verstellzylinder der Steuerleisten meistens mehrere, vorzugs- weise zwei Neigungsmesser in rechtwinklig zueinander orientierten senkrechten Meßebenen vorgesehen. Deren Meßwerte liefern nicht nur die Eingangsgrößen der eingebauten automatischen Steuerleistenverstellung, sondern werden zu einem am Bohrlochmund angeordneten Steuerstand mit der telemetrischen Einrichtung übertragen. Diese telemetrische Einrichtung arbeitet mit elektrischen Signalen, welche über entweder in einem Schleppkabel oder in den Bohrrohren selbst untergebrachte Leiter übermittelt werden. Die so übermittelten Signale sind ausreichend genau, weil zu ihrer Erzeugung und Übertragung eine von dem Spülstrom unabhängige Stromquelle dient, welche die Signalenergie liefert und den Druckerzeuger antreiben kann, sofern dieser nicht unmittelbar seine Bewegungsenergie von dem drehenden Innenrohr erhält. Obwohl als Stromquelle auch eine Batterie infrage kommt, handelt es sich vorzugsweise um einen Generator, dessen Läufer von dem drehenden Innenrohr angetrieben wird.In the outer tube of this Zielbohrstange the hydraulically loadable displacement cylinder of the control bars are usually several, preferably for controlling - provided, two inclinometers orthogonal to each other in vertical measuring planes oriented. Their measured values not only supply the input variables of the built-in automatic control strip adjustment, but are also transmitted to a control station arranged at the mouth of the borehole with the telemetric device This telemetric device works with electrical signals which are transmitted via conductors housed either in a trailing cable or in the drill pipes themselves. The signals transmitted in this way are sufficiently accurate because a current source which is independent of the flushing current and which supplies the signal energy and can drive the pressure generator is used for their generation and transmission, provided that the pressure generator does not receive its kinetic energy directly from the rotating inner tube. Although a battery can also be used as the current source, it is preferably a generator whose rotor is driven by the rotating inner tube.

Nachteilig wirkt sich jedoch die für die Übertragung der Signale erforderliche Leiterverbindung aus.However, the conductor connection required for the transmission of the signals has a disadvantageous effect.

Wenn sie im Bohrgestänge untergebracht wird, ist die Herstellung und Aufrechterhaltung einwandfreier Kontaktverbindungen zwischen den Bohrrohren schwierig. Bedient sich die telemetrische Einrichtung eines Schleppkabels, so ist die Verbindung zwar elektrisch einwandfrei, unterliegt aber allen mechanischen und sonstigen Beanspruchungen durch das drehende Bohrgestänge, die Bohrlochstöße und die Bohrlochspülung.When placed in the drill string, it is difficult to make and maintain proper contact between the drill pipes. If the telemetric device uses a trailing cable, the connection is electrically perfect, but is subject to all mechanical and other stresses caused by the rotating drill pipe, the borehole joints and the borehole irrigation.

Es ist jedoch eine als Schwerstange ausgebildete Zielbohrstange bekannt (DE-OS 29.41 102), welche als drehendes Bohrrohr ausgeführt ist. Hierbei dient als telemetrische Einrichtung der durch den Spülkanal verlaufende Spülstrom und ein hydraulischer Wandler, welcher die elektrischen Signale in Druckimpulse der Spülung umsetzt. Der so druckmodulierte Spülstrom kann am Bohrlochausgang vermessen werden, wodurch sich die Druckimpulse von einem Empfänger aufnehmen und zur Weiterleitung in elektrische Größen umwandeln lassen. Als Wandler für die Druckmodulation des Spülstromes dient in der Schwerstange ein Rohrventil, das den Spülstrom drosselt und mit Hilfe eines eingebauten, in sich geschlossenen hydraulischen Kreises betätigt wird. Die Steuerung des hydraulischen Arbeitsmediums geschieht mit Hilfe eines Magnetventiles, das mit den elektrischen Neigungsdaten beaufschlagt wird.However, a target drill rod designed as a drill collar is known (DE-OS 29.41 102), which is designed as a rotating drill pipe. The purge stream running through the purge channel and a hydraulic converter, which converts the electrical signals into pressure pulses of the purge, serve as the telemetric device. The pressure-modulated flushing stream can be measured at the borehole exit, whereby the pressure impulses can be picked up by a receiver and converted into electrical quantities for transmission. A tube valve in the drill collar serves as a converter for the pressure modulation of the flushing flow, which throttles the flushing flow and is actuated with the help of a built-in, self-contained hydraulic circuit. The hydraulic working medium is controlled by means of a solenoid valve which is charged with the electrical inclination data.

Eine solche telemetrische Einrichtung setzt eine axiale Anordnung des Rohrventiles, d.h. des Ventilkörpers konzentrisch in einem Spülkanal voraus, der die Spülung hinter der Drosselstelle an dem Rohrventilkörper vorbeileitet. Einerseits ergibt sich hieraus ein räumliches Problem, wenn nämlich das den Spülkanal aufweisende Bohrrohr verhältnismäßig dünnwandig ist.Such a telemetric device requires an axial arrangement of the pipe valve, i.e. ahead of the valve body concentrically in a flushing channel, which bypasses the flushing behind the throttle point on the tubular valve body. On the one hand, this results in a spatial problem, namely when the drill pipe having the irrigation channel is relatively thin-walled.

Das ist insbesondere dann der Fall, wenn es sich um das Innenrohr einer Zielbohrstange der eingangs als bekannt vorausgesetzten Art handelt, die ein stehendes Außenrohr aufweist. Andererseits kann aber bei entsprechend dickwandigen Bohrrohren ein stehendes Außenrohr nicht verwirklicht werden. Das bedingt die Unterbringung des Stromerzeugers in dem drehenden Bohrrohr und setzt dann für den Antrieb des Generators eine von der Spülung angetriebene Turbine voraus.This is particularly the case when it is a question of the inner tube of a target boring bar of the type initially known as having an upright outer tube. On the other hand, however, a standing outer tube cannot be realized with correspondingly thick-walled drilling tubes. This requires the generator to be accommodated in the rotating drill pipe and then requires a turbine driven by the flushing to drive the generator.

Diese Turbine verursacht wegen des druckmodulierten Spülstromes und anderer, den Spülstrom beeinflussender Größen Fehler in der Bildung der elektrischen Signale, die übertragen werden sollen. Im Ergebnis sind die Drucksignale durch einen ungleichmäßigen, jedenfalls aber flachen Druckanstieg und -abfall gekennzeichnet, wenn sie mit der bekannten Einrichtung erzeugt und übermittelt werden. Das ist nachteilig, weil dadurch nicht nur das Erkennen der Drucksignale erschwert wird, sondern auch die Signalfrequenz gering bleibt und dadurch die Genauigkeit der auf diese Weise zu übermittelten Daten beschränkt bleibt.Because of the pressure-modulated purge flow and other variables influencing the purge flow, this turbine causes errors in the formation of the electrical signals that are to be transmitted. As a result, they are Pressure signals characterized by a non-uniform, but in any case flat pressure rise and fall when they are generated and transmitted with the known device. This is disadvantageous because not only does it make it more difficult to recognize the pressure signals, but the signal frequency also remains low and the accuracy of the data to be transmitted in this way remains limited.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Zielbohrstange der als bekannt vorausgesetzten Art auf einfache Weise die telemetrische Einrichtung mit dem Ziel zu verbessern, die elektrischen Leitungsverbindungen im Bohrloch nach außen fortfallen zu lassen, aber die mit der eingebauten elektrohydraulischen Einrichtung erzeugten Signale mit der erforderlichen Genauigkeit zu übermitteln.The invention has for its object to improve the telemetric device in a simple manner with a target boring bar of the type presupposed as known with the aim of eliminating the electrical line connections in the borehole to the outside, but the signals generated with the built-in electro-hydraulic device with the required Transmit accuracy.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1 qelöst. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.According to the invention this object is achieved with the features of claim 1. Appropriate embodiments of the invention result from the subclaims.

Der Fortfall der elektrischen Leitungsverbindungen wird erfindungsgemäß durch die eingangs als bekannt beschriebene Verwendung des durch den Spülkanal verlaufenden Spülstromes als telemetrische Einrichtung und den zur Druckmodulation erforderlichen Wandler erreicht. Jedoch wird dieses Prinzip bei einer dem grundsätzlichen Aufbau der erfindungsgemäßen Zielbohrstange entsprechendEnZielbohrstange erst durch die Miniaturisierung des Wandlers ermöglicht, der sich deswegen in den beschränkten räumlichen Verhältnissen unterbringen läßt, wobei gleichzeitig für die erforderliche Form der Druckimpulse gesorgt wird. Diese Miniaturisierung des Wandlers geschieht durch die Verlegung aller dem Spindelkolben und seiner Kolbenaussparung nachgeordneten Teile und Baugruppen in das Außenrohr, während durch die Anordnung und Ausbildung des Spindelkolbens Druckimpulse erzeugt werden können, die im wesentlichen rechteckförmig sind, d.h. einen steilen Druckanstieg und -abfall aufweisen. Sie ermöglichen die Aufnahme des Druckimpulses zwischen diesen beiden Ästen des Drucksignals und dadurch eine hohe Signalfrequenz, mit der sich entsprechend viele präzise und unterschiedliche Daten übermitteln-lassen.The elimination of the electrical line connections is achieved according to the invention through the use of the flushing stream running through the flushing channel as a telemetric device and the transducer required for pressure modulation. However, this principle is at the basic structure of the invention according Zielbohrstange E nZielbohrstange only through the miniaturization of the converter allows the can therefore be accommodated in the limited space, while at the same time ensuring the required form of the pressure pulses. This miniaturization of the transducer is done by moving all parts and assemblies downstream of the spindle piston and its piston recess into the outer tube, while the arrangement and design of the spindle piston can generate pressure pulses that are essentially rectangular, ie have a steep pressure increase and decrease. They enable the recording of the pressure pulse between these two branches of the pressure signal and thereby a high signal frequency with which a correspondingly large amount of precise and different data can be transmitted.

Die Erfindung hat daher vor allem den Vorteil, daß außer den von den Neigungsmessern gelieferten Signalen auch eine Vielzahl von weiteren Daten der Zielbohrstange nach außen übertragen werden kann. Dabei lassen sich die dazu erforderlichen Meßgeräte und Wächter in dem stehenden und daher verhältnismäßig weniger mechanisch belasteten Außenrohr unterbringen und lediglich die von ihnen gelieferten Signale nach Wandlung in hydraulische Impulse für den Spindelkolben auf den Spülstrom übertragen. Man kann damit nicht nur die einwandfreie Steuerung der Zielbohrstange nach dem vorgegebenen Bohrlochverlauf, sondern auch die Funktionstüchtigkeit der hierfür benötigten hydraulischen und elektrischen Einrichtungen mit geeigneten Geräten und Wächtern überwachen.The invention therefore has the particular advantage that, in addition to the signals supplied by the inclinometers, a large number of further data of the target boring bar can also be transmitted to the outside. The necessary measuring devices and monitors can be accommodated in the standing and therefore relatively less mechanically stressed outer tube and only the signals they deliver after conversion into hydraulic pulses for the spindle piston can be transferred to the flushing flow. You can use it not only to monitor the correct control of the target boring bar according to the predefined borehole course, but also to ensure the proper functioning of the hydraulic and electrical equipment required for this purpose with suitable devices and monitors.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung lagert man den Spindelkolben ein- oder beidseitig und beaufschlagt ihn mit dem hydraulischen Arbeitsmedium nach elektrischen Signalen gemäß dem Merkmal des Anspruches 2. Bei geringen Bohrlochdurchmessern mit entsprechend schwachem Innenrohr der Zielbohrstange bei ausreichend bemessenem Spülkanal bevorzugt man die doppelseitige Lagerung des Spindelkolbens, der sich dann in seiner Aussparung beiderseits des Spülkanals abstützt.Preferably and according to a further feature of the invention, the spindle piston is supported on one or both sides and it is acted upon with the hydraulic working medium according to electrical signals according to the feature of claim 2. In the case of small borehole diameters with a correspondingly weak inner tube of the target boring bar with a sufficiently dimensioned flushing channel, preference is given to the double-sided one Bearing of the spindle piston, which is then supported in its recess on both sides of the flushing channel.

Insbesondere für die letztgenannte Ausführungsart der Erfindung empfiehlt sich die Weiterbildung nach Anspruch 3..Sie ermöglicht einen konstruktiv einfachen Aufbau des Innenrohr und eine entsprechend vereinfachte Fertigung, bei der die Spindelkolbenaussparung lediglich gebohrt und die Verbindungen zu dem Wegeventil im wesentlichen mit Nuten geschaffen werden können, die sich relativ einfach über Ringdichtungen abdichten und durch Räumen oder Fräsen anbringen lassen.In particular for the latter embodiment of the invention, the further development according to claim 3 is recommended. It enables a structurally simple construction of the inner tube and a correspondingly simplified production, in which the spindle piston recess can only be drilled and the connections to the directional control valve can be created essentially with grooves. which are relatively easy to seal with ring seals and can be attached by broaching or milling.

Eine vom Spülstrom unabhängige Erzeugung von Druckimpulsen wird dadurch gesichert, daß gemäß einer Ausbildung der Erfindung der Impulskolben im drehenden Innenrohr doppelt gelagert und quer zur Bohrrichtung angeordnet ist. Er wird von der Hydraulikpumpe aus, die im nicht drehenden Außenrohr angeordnet ist, zwischen zwei Wellendichtungen versorgt und so im drehenden Innenrohr den Spülkanal mehr oder weniger einengend hin- und herbewegt.A generation of pressure pulses independent of the flushing flow is ensured in that, according to an embodiment of the invention, the pulse piston is mounted twice in the rotating inner tube and is arranged transversely to the drilling direction. It is supplied by the hydraulic pump, which is arranged in the non-rotating outer tube, between two shaft seals and thus moves the flushing channel back and forth more or less constrictively in the rotating inner tube.

Eine einwandfreie und gesicherte Versorgung des Impulskolbens ist erreicht, da erfindungsgemäß im Bereich des Impulskolbens zwischen drehendem Innenrohr und nicht rotierendem Außenrohr eine Drehdurchführung vorgesehen ist.A flawless and secure supply of the pulse piston is achieved since, according to the invention, a rotary leadthrough is provided in the area of the pulse piston between the rotating inner tube and the non-rotating outer tube.

Die vom Spülstrom unabhängige Energieversorgung ist insbesondere zu erreichen, indem dem nicht rotierenden Außenrohr ein als Langsamläufer ausgebildeter, vom Innenrohr antreibbarer Bohrstangengenerator zugeordnet ist.The energy supply, which is independent of the flushing current, can be achieved in particular by associating the non-rotating outer tube with a boring bar generator that is designed as a slow-moving motor and can be driven by the inner tube.

Zur Sicherung der Hydraulikpumpe ist dieser nach einer weiteren Ausführung der Erfindung ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet. überschüssiges Druckmedium wird über das Druckbegrenzungsventil in den Hydrauliktank abgeleitet.To secure the hydraulic pump, a pressure limiting valve is assigned to it according to a further embodiment of the invention. Excess pressure medium is discharged into the hydraulic tank via the pressure relief valve.

Eine den ermittelten Meßwerten genau entsprechende Steuerung des Impulskolbens wird erreicht, indem in der Hydraulikleitung zwischen Hydraulikpumpe und Impulskolben ein über die elektronische Steuerung schaltbares Magnetventil angesteuert ist. über dieses Magnetventil kann der jeweilige Impuls genau dem ermittelten Maßwert entsprechend gestaltet werden.A control of the pulse piston that corresponds exactly to the measured values obtained is achieved by controlling a solenoid valve that can be switched via the electronic control in the hydraulic line between the hydraulic pump and the pulse piston. Via this solenoid valve, the respective pulse can be designed exactly according to the measured value determined.

Zweckmäßig ist es, als Meßwertaufnehmer sowohl Neigungsmesser als auch Richtungsgeber, Temperatur-, Druck- und Spannungsmesser zu verwenden, die gruppenweise oder einzeln an unterschiedlichen Stellen des Außen- und/oder Innenrohres angeordnet sind. Mit derartigen Meßwertaufnehmern können alle wichtigen und gleichzeitig zur Beurteilung des Zustandes der Zielbohrstange und der Bohrkrone interessanten Daten ermittelt und zum Bohrstand weitergeleitet werden.It is useful to use the inclinometer as well as the direction indicator, temperature, pressure and voltage meter as a measuring sensor, which are arranged in groups or individually at different locations on the outer and / or inner tube. With such sensors all important and at the same time to assess the state of the target interesting data are determined and forwarded to the drill rig.

Um eine genaue Rückübertragung bzw. Decodierung zu ermöglichen, ist die am Bohrstand angeordnete Auswerteeinheit ein Differenzdruckaufnehmer, der mit einem Anzeigegerät gekoppelt ist. Die Druckimpulse können damit sofort am Anzeigegerät abgelesen und gegebenenfalls gespeichert sowie ausgewertet werden.In order to enable accurate retransmission or decoding, the evaluation unit arranged on the drilling rig is a differential pressure sensor which is coupled to a display device. The pressure pulses can thus be read immediately on the display device and, if necessary, stored and evaluated.

Alle für die verschiedenen Aggregate in der Zielbohrstange benötigten Versorgungsenergien stehen zur Verfügung, wenn - wie erfindungsgemäß vorgesehen ist - der Bohrstangengenerator mit einem Gleichrichter sowie Spannungsregler und Spannungswandler ausgerüstet ist und die elektronische Steuerung mit zugeordnetem Sender energiemäßig versorgt wird.All of the supply energies required for the various units in the target boring bar are available if, as is provided according to the invention, the boring bar generator is equipped with a rectifier and voltage regulator and voltage converter, and the electronic control is supplied with energy by an associated transmitter.

Um sicher zu sein, daß die vom Sender abgegebenen Impulse vom Empfänger auch richtig aufgenommen und verarbeitet werden, ist es von Vorteil, daß der Empfänger des Differenzdruckaufnehmers und der Sender der elektronischen Steuerung synchronisiert und so geschaltet sind, daß die Überprüfung der Synchronisierung vor jeder Meßreihe erfolgt. Jeder Impulsfolge sind somit ein oder zwei Synchronimpulse vorgeschaltet, die eine Aufnahme nur bei einwandfreier Synchronisierung erlauben.In order to be sure that the pulses emitted by the transmitter are also correctly received and processed by the receiver, it is advantageous that the receiver of the differential pressure sensor and the transmitter of the electronic control are synchronized and switched in such a way that the synchronization is checked before each series of measurements he follows. Each pulse sequence is therefore preceded by one or two synchronizing pulses, which only allow recording if the synchronization is flawless.

Auch horizontale und geneigte Zielbohrungen können ohne weiteres mit einer derartigen Vorrichtung ausgerüstet werden, wobei dies insbesondere der Fall ist, wenn als Neigungsmesser ein elektronisch gestützter Beschleunigungsaufnehmer und als Richtungsgeber ein magnetisch austariertes Magnetometer dient. Derartige Einrichtungen sind gegen Mitdrehen während des Bohrens unempfindlich und sichern eine genaue Ermittlung und Übertragung der benötigten Meßwerte.Even horizontal and inclined target bores can be easily equipped with such a device, this being the case in particular when an electronically supported accelerometer serves as an inclinometer and a magnetically balanced magnetometer serves as a direction indicator. Such devices are insensitive to turning during drilling and ensure accurate determination and transmission of the required measured values.

Bei flözgeführten Zielbohrungen ist es zweckmäßig, dem Außenrohr ein oder mehrere Gamma-Strahlen-Sensoren zuzuordnen, über die ein Abtasten des Hangenden und des Liegenden einwandfrei möglich ist.In the case of seam-guided target bores, it is expedient to assign one or more gamma-ray sensors to the outer tube, which can be used to perfectly scan the hanging and the lying.

Der technische Fortschritt der vorliegenden Erfindung ist wesentlich, weil sowohl eine wesentliche genauere Übertragung von Meßwerten zum Bohrstand möglich ist als auch gleichzeitig eine genaue Überwachung des weit im Bohrloch befindlichen Gestänges bzw. der Zielbohrstange und der Bohrkrone erreicht wird. Aufgrund der genauen kontinuierlichen Überwachung sind zusätzliche und nachträgliche Kontrollmessungen überflüssig, was zu einer wesentlichen Vereinfachung des gesamten Bohrvorganges führt. Aufgrund der genauen kontinuierlichen Meßwertübertragung und -erfassung kann der Bohrlochverlauf kontinuierlich überprüft und reguliert werden, was zu erheblichen bohrtechnischen Vorteilen führt.The technical progress of the present invention is essential because both a significantly more precise transmission of measured values to the drill rig is possible and, at the same time, precise monitoring of the drill pipe or the drill rod and the drill bit located far down the hole is achieved. Due to the precise continuous monitoring, additional and subsequent control measurements are unnecessary, which leads to a significant simplification of the entire drilling process. Due to the precise continuous transmission and recording of measured values, the course of the borehole can be continuously checked and regulated, which leads to considerable advantages in terms of drilling technology.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

  • Fig. 1 eine Zielbohrstange mit Bohrkrone, teilweise im Längsschnitt,
  • Fig. 2 einen Querschnitt einer Zielbohrstange,
  • Fig. 3 einen Längsschnitt einer Zielbohrstange,
  • Fig. 4 eine vereinfachte Gesamtdarstellung einer Vorrichtung mit den dem Bohrstand zugeordneten Teilen,
  • Fig. 5 ein Druckimpulsdiagramm in vereinfachter Darstellung,
  • Fig. 6 die für den Impulskolben notwendige Steuerung,
  • Fig. 7 eine andere Ausführung der Steuerung,
  • Fig. 8 einen einseitig gelagerten Impulskolben und
  • Fig. 9 in der Fig. 2 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform des Spindelkolbens.
The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments shown in the drawing. Show it
  • 1 is a target boring bar with drill bit, partially in longitudinal section,
  • 2 shows a cross section of a target boring bar,
  • 3 shows a longitudinal section of a target boring bar,
  • 4 shows a simplified overall representation of a device with the parts assigned to the drilling rig,
  • 5 is a pressure pulse diagram in a simplified representation,
  • 6 shows the control necessary for the pulse piston,
  • 7 shows another embodiment of the control,
  • Fig. 8 is a one-sided pulse piston and
  • Fig. 9 in the representation corresponding to FIG. 2 shows a modified embodiment of the spindle piston.

Bohrlochseitig endet das nur mit zwei Bohrrohren 40 und 41 in Fig. 4 dargestellte drehende Bohrgestänge, das aus mehreren miteinander verschraubten Bohrrohren besteht, durch die der vorlaufende Strom der Bohrtrübe gefaßt ist, an einer Zielbohrstange, welche unmittelbar hinter dem Bohrwerkzeug 1 angeordnet ist, welches mit dem Bohrgestänge angetrieben wird. Die Zielbohrstange überträgt die Drehbewegung über ihr Innenrohr 4 auf das Bohrwerkzeug 1. Das Innenrohr 4 umschließt einen Spülkanal 3, der den vorlaufenden Strom der Bohrtrübe weiterleitet. Das Innenrohr ist konzentrisch in einem Außenrohr 5 angeordnet und in diesem drehbeweglich bei 9 gelagert. Das Außenrohr weist außen schwenkbar gelagerte Steuerleisten 7 auf, die sich auf den Bohrlochstößen abstützen, so daß das Außenrohr bei Drehung des Bohrgestänges festgehalten wird. Deswegen ergibt sich eine Relativdrehung des Innenrohres 4 im Außenrohr 5.On the borehole side, the rotating drill pipe shown with only two drill pipes 40 and 41 in FIG. 4, which consists of several drill pipes screwed together, through which the forward flow of the drilling sludge is contained, ends at a target drill rod, which is arranged directly behind the drilling tool 1, which is driven with the drill pipe. The target boring bar transmits the rotary movement to the drilling tool 1 via its inner tube 4. The inner tube 4 surrounds a rinsing channel 3, which forwards the current of the drilling sludge. The inner tube is arranged concentrically in an outer tube 5 and can be rotated therein stored at 9. The outer tube has externally pivotably mounted control strips 7, which are supported on the borehole joints, so that the outer tube is held in place when the drill pipe rotates. This results in a relative rotation of the inner tube 4 in the outer tube 5.

Das Außenrohr dient zur Aufnahme der im einzelnen nicht dargestellten Arbeitszylinder für die Steuerleisten 7, die zu ihrer Betätigung dienende hydraulische Einrichtung sowie einer Vielzahl von Meßgeräten und Wächtern, die bei 17 und 18 in den Figuren dargestellt sind. Zu den Meßgeräten gehörenu.a. Neigungsmesser, welche die Richtung des allgemein mit 27 bezeichneten Bohrloches überwachen und die Regelgrößen einer elektronischen Regeleinrichtung liefern, welche automatisch die Steuerleisten verstellt und dadurch die Einhaltung der geplanten Bohrrichtung gewährleistet. Eine in das Außenrohr eingebaute Pumpe 10 erzeugt den hydraulischen Betriebsdruck. Sie kann entweder unmittelbar von dem drehenden Innenrohr 4 oder elektrisch von einem Generator 8 angetrieben werden. Der Rotor des Generators 8 weist ein Ritzel 15 auf, das mit einer Verzahnung des Innenrohres 4 kämmt, so daß der Generator seinerseits von dem Innenrohr 4 angetrieben wird. Auf diese Weise ist der Betrieb der hydraulischen Einrichtung sowie die Energie für die Meßwerte und ihre Übertragung auf die hydraulische Einrichtung von der lebendigen Energie des Spülstromes unabhängig.The outer tube is used to hold the working cylinder, not shown in detail, for the control strips 7, the hydraulic device used to actuate them, and a large number of measuring devices and monitors, which are shown at 17 and 18 in the figures. The measuring devices include Inclinometers, which monitor the direction of the borehole, generally designated 27, and supply the controlled variables of an electronic control device which automatically adjusts the control strips and thereby ensures compliance with the planned drilling direction. A pump 10 installed in the outer tube generates the hydraulic operating pressure. It can be driven either directly by the rotating inner tube 4 or electrically by a generator 8. The rotor of the generator 8 has a pinion 15 which meshes with a toothing of the inner tube 4, so that the generator is in turn driven by the inner tube 4. In this way, the operation of the hydraulic device and the energy for the measured values and their transmission to the hydraulic device are independent of the living energy of the flushing stream.

Der Generator 8 dient deswegen auch dazu, die Energie für die Signale der Meßgeräte und Wächter sowie zur Steuerung eines 3/2-Magnetwegeventiles 11 zu liefern, welches das hydraulische Arbeitsmedium eines allgemein mit 24 bezeichneten Spindelkolbens steuert. Die Pumpe 10 ist über ein Druckbegrenzungsventil 12 in der Ringleitung 13 zum Tank 14 abgesichert, aus dem sie sich mit Druckmedium versorgt. Das Magnetventil erhält seine Steuerströme aus einer elektronischen Steuerung 16. Diese nimmt die Signale aus den Meßgeräten bzw. Wächtern 17, 18 auf. Neben der Wiedergabe der von den erwähnten Neigungsmessern kommenden Regelgrößen der automatischen Steuerleistenverstellung handelt es sich um Signale, mit denen der Zustand ausgewählter Einrichtungen des Außenrohres überwacht wird. Auf diese Weise lassen sich Informationen nicht nur über den Richtungsverlauf der Bohrung, sondern auch über den technischen Zustand der Zielbohrstange 2 gewinnen. Im einzelnen kann es sich um Meßdaten handeln, die rechtzeitig den Verschleiß, sich ankündigenden Ausfall des hydraulischen Systems oder der elektrischen bzw. elektronischen Steuerelemente melden. Die entsprechende Verstellung des Magnetventiles 11 sorgt für eine ausgewählte Druckbeaufschlagung des Spindelkolbens.The generator 8 is therefore also used to generate the energy for the signals from the measuring devices and monitors Control of a 3/2-way solenoid valve 11 to deliver, which controls the hydraulic working medium of a spindle piston generally designated 24. The pump 10 is secured via a pressure relief valve 12 in the ring line 13 to the tank 14, from which it is supplied with pressure medium. The solenoid valve receives its control currents from an electronic control 16. This receives the signals from the measuring devices or monitors 17, 18. In addition to the reproduction of the control variables of the automatic control strip adjustment coming from the inclinometers mentioned, there are signals with which the state of selected devices of the outer tube is monitored. In this way, information can be obtained not only about the direction of the bore, but also about the technical condition of the target boring bar 2. Specifically, it can be measurement data that report wear, impending failure of the hydraulic system or the electrical or electronic control elements in good time. The corresponding adjustment of the solenoid valve 11 ensures a selected pressurization of the spindle piston.

Dieser Spindelkolben ist nach der Ausführungsform in den Fig. 2, 3 und 6 ein Doppelkolben, dessen Einzelheiten anhand der Darstellung der Fig. 2 und 3 näher erläutert werden. Demnach sitzt der Spindelkolben in einer Aussparung 44, welche auf dem größeren Teil ihrer Länge gleichen Durchmesser hat und das Innenrohr 4 sowie den Spülkanal 3 durchsetzt (Fig. 2). Während der Stirnkolben 45, der mit einem O-Ring 46 in der einen Hälfte 47 der Spindelkolbenaussparung 44 abgedichtet ist, unmittelbar aus einer Leitung 21b beaufschlagt wird, ist der durch den Schaft 48 abgesetzte Kurzkolben 49 in einer Hälfte 50 der Spindelkolbenaussparung 44 gelagert und mit einem O-Ring 51 in dieser abgedichtet. Die Aussparung reicht bis zu einem Ringsitz 52 für eine Schraubenfeder 26. Eine axiale Querbohrung 53 bildet eine hydraulische Verbindung nach außen. Die Schraubenfeder 26 stützt sich unter dem Hemd 54 des Kurzkolbens 49 und auf einem vom Boden des Kurzkolbens 49 ausgehenden Zapfen 55 ab, welcher aus dem Kolbenhemd 54 vorsteht. Der Spindelschaft 48 durchquert den Spülkanal 3 ständig, der wegen des geringen, d.h. den Kolbendurchmesser wesentlich unterschreitenden Spindelschaftes dadurch nur geringfügig gedrosselt wird.According to the embodiment in FIGS. 2, 3 and 6, this spindle piston is a double piston, the details of which are explained in more detail with reference to the illustration in FIGS. 2 and 3. Accordingly, the spindle piston is seated in a recess 44, which has the same diameter over the greater part of its length and passes through the inner tube 4 and the flushing channel 3 (FIG. 2). During the face piston 45, which with an O-ring 46 in one half 47 of the spindle piston recess 44 is sealed, is acted upon directly from a line 21b, the short piston 49, which is offset by the shaft 48, is mounted in one half 50 of the spindle piston recess 44 and sealed with an O-ring 51 therein. The recess extends up to an annular seat 52 for a helical spring 26. An axial transverse bore 53 forms a hydraulic connection to the outside. The helical spring 26 is supported under the shirt 54 of the short piston 49 and on a pin 55 extending from the bottom of the short piston 49 and protruding from the piston skirt 54. The spindle shaft 48 constantly traverses the flushing channel 3, which is only slightly throttled because of the small spindle shaft, ie the piston shaft is significantly less than the piston diameter.

Davon unterscheidet sich die Ausführungsform des Spindelkolbens 24' nach Fig. 8. Hierbei ist die Aussparung 44 zwar mit einem Abschnitt für den Stirnkolben 45 vorhanden, der volle Durchmesser endet jedoch vor dem Spülkanal 3 an der Ringschulter 52, die den Sitz der Schraubenfeder 26 bildet und setzt sich mit geringem Durchmesser in der Hälfte 50 fort, die aber stark verkürzt ist, um das freie Ende 56 des Spindelschaftes 48 aufzunehmen, der den Spülkanal nicht ständig, sondern lediglich bei Druckbeaufschlagung der Kolbenstirnseite 57 durchquert, wenn die Kraft der Schraubenfeder 26 überwunden*wird.The embodiment of the spindle piston 24 'according to FIG. 8 differs from this. Although the recess 44 is provided with a section for the end piston 45, the full diameter ends before the flushing channel 3 on the annular shoulder 52, which forms the seat of the helical spring 26 and continues with a small diameter in the half 50, but which is greatly shortened to accommodate the free end 56 of the spindle shaft 48, which does not cross the flushing channel continuously, but only when the piston end face 57 is pressurized, when the force of the coil spring 26 is overcome * will.

Anhand der Ausführungsform nach Fig. 3 ist die Fortleitung des hydraulischen Arbeitsmediums für die Betätigung des Spindelkolbens 24 von dem stehenden Außenrohr 5 auf das drehende Innenrohr 4 in die Aussparung des Spindelkolbens wiedergegeben, welcher allgemein mit 24 bezeichnet ist. Danach sitzt vor den bohrwerkzeugseitigen Lagerpaaren 58 und 59 des Außenrohres eine Hülse 60 auf dem Innenrohr, welche mit einem Stift 61 mit dem Innenrohr drehfest versperrt ist und auf ihrer Außenseite je eine Ringnut 62, 63 für die Druckbeaufschlagung bzw. Druckentlastung des Spindelkolbens 24 trägt. Die beiden Ringnuten 62, 63 sind außen durch Ringdichtungen 64, 65, 66 und innen durch Ringdichtungen 67, 68, 69 gegeneinander und nach außen hydraulisch abgedichtet. Mit Hilfe von Radialbohrungen 70 und 71 sind sie an die Kanäle in dem Außenrohr angeschlossen, die die Vor- und Rückleitungen 13, 19 und 20 für das hydraulische Arbeitsmedium bilden.3, the forwarding of the hydraulic working medium for the actuation of the spindle piston 24 from the stationary Outer tube 5 is shown on the rotating inner tube 4 in the recess of the spindle piston, which is generally designated 24. Then, in front of the bearing pairs 58 and 59 of the outer tube on the drilling tool, there is a sleeve 60 on the inner tube, which is locked against rotation with the inner tube by means of a pin 61 and carries an annular groove 62, 63 on its outside for pressurizing or relieving the pressure on the spindle piston 24. The two ring grooves 62, 63 are hydraulically sealed on the outside by ring seals 64, 65, 66 and on the inside by ring seals 67, 68, 69 and on the outside. With the help of radial bores 70 and 71, they are connected to the channels in the outer tube, which form the forward and return lines 13, 19 and 20 for the hydraulic working medium.

Wenn das Magnetventil 11 angesteuert und der entsprechende Kanal 21a bzw. 21b beaufschlagt bzw. entlastet werden, wird das Druckmedium entweder vor die Stirnseite 22 des Spindelkolbens geführt und aus dem Raum hinter der Stirnseite 23 des Kurzkolbens 49 verdrängt, so daß der Spindelkolben augenblicklich ausgelenkt wird bzw. erfolgt die Beaufschlagung umgekehrt, wodurch der Spindelkolben augenblick in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird.When the solenoid valve 11 is actuated and the corresponding channel 21a or 21b is acted upon or relieved, the pressure medium is either guided in front of the end face 22 of the spindle piston and displaced from the space behind the end face 23 of the short piston 49, so that the spindle piston is instantaneously deflected or the action is reversed, whereby the spindle piston is immediately returned to its starting position.

Bei Auslenkung des Spindelkolbens 24 wird der Spülstrom durch den Spülkanal augenblicklich mit Hilfe des vorschnellenden Stirnkolbens 45 stark gedrosselt oder kurzzeitig ganz abgesperrt. Dadurch entsteht ein steiler Druckanstieg im Spülkanal, der nach Umschaltung des Magnetventiles 11 zu einem ebenfalls steilen Druckabfall führt, weil die Feder 26 den Kolben augenblicklich in seine Ausgangslage zurückführt. Es ergeben sich hieraus rechteckförmige Druckimpulse, die bei 35 in Fig. 5 wiedergegeben sind. Die über diesen Impulsen eingezeichneten Doppelpfeile geben die Impulsdauer wieder, die durch den Druckanstieg und Druckabfall bis zum folgenden Druckimpuls gegeben ist. Diese Impulsdauer identifiziert einen Meßwert und ein Meßsignal. Sie wird von einem Wandler 29 aufgenommen und in einen Spannungswert umgesetzt.When the spindle piston 24 is deflected, the flushing flow through the flushing channel is instantly severely throttled with the help of the advancing front piston 45, or completely shut off for a short time. This results in a steep increase in pressure in the rinsing channel, which after switching the solenoid valve 11 also one leads to a steep pressure drop because the spring 26 immediately returns the piston to its starting position. This results in rectangular pressure pulses, which are shown at 35 in FIG. 5. The double arrows drawn above these pulses represent the pulse duration, which is given by the pressure increase and pressure drop until the following pressure pulse. This pulse duration identifies a measured value and a measured signal. It is picked up by a converter 29 and converted into a voltage value.

Die unter der mit 35 in Fig. 5 wiedergegebene weitere Impulsfolge 36 mit ihrer ebenfalls durch Doppelpfeile wiedergegebenen Impulsdauer identifiziert ein anderes Meßsignal, so daß der Spindelkolben über das Wegeventil 11 infolge der mit Magnetventilen dieser Art erreichbaren hohen Schaltfrequenz tatsächlich eine Vielzahl von Meßwerten in einwandfrei unterscheidbaren Drucksignalen aufnehmen undden Spülstrom aufprägen. kann. Derals Differenzdruckaufnehmer 29 ausgebildete Wandler kann daher diese Drucksignale in elektrische Signale umsetzen, die sich identifizieren lassen.The further pulse train 36 represented by 35 in FIG. 5 with its pulse duration also represented by double arrows identifies a different measurement signal, so that the spindle piston via the directional control valve 11 due to the high switching frequency achievable with solenoid valves of this type actually a multitude of measured values in perfectly distinguishable Record pressure signals and impress the flushing current. can. The converter designed as a differential pressure sensor 29 can therefore convert these pressure signals into electrical signals that can be identified.

Beispielsweise ist in Fig. 4 der Steuerstand 28 mit dem als Differenzdruckaufnehmer 29 ausgebildeten Wandler versehen, der ein Anzeigegerät 30 und gegebenenfalls gleichzeitig auch ein Schreibgerät 31 betätigt. Der Wandler 29 ist in der Bohrtrübezuführung 33 zum Spülkanal untergebracht. Das Anzeigegerät kann auch entfernt vom Steuerstand 28, gegebenenfalls auch Ubertage angeordnet werden, da der Wandler 29 ausgangsseitig Stromimpulse liefert.For example, in FIG. 4 the control station 28 is provided with the converter designed as a differential pressure sensor 29, which actuates a display device 30 and, if appropriate, a writing device 31 at the same time. The converter 29 is accommodated in the drilling slurry feed 33 to the flushing channel. The display device can also be arranged at a distance from the control station 28, possibly also above ground, since the converter 29 supplies current pulses on the output side.

Am Beispiel der Fig. 3 kann eine mögliche Dimensionierung für eine Untertage eingesetzte Zielbohrstange für ein Bohrlochdurchmesser 8 1/2" angegeben werden, die nachstehend beschrieben wird:

  • Der Generator 8 ist ein Langsamläufer von 60 U/min und liefert trotz der geringen Umdrehungszahl eine Wechselspannung von 3 ≈ von 24 Volt bei einer erforderlichen Leistung von rd. 40 Watt. Anstelle eines Wechselstromgenerators 8 lassen sich auch zwei Gleichstrommotoren verwenden.
Using the example of FIG. 3, a possible dimensioning for a target boring bar used for a borehole diameter 8 1/2 "can be specified, which is described below:
  • The generator 8 is a slow-running machine of 60 rpm and, despite the low number of revolutions, supplies an alternating voltage of 3≈ of 24 volts with a required power of approx. 40 watts. Instead of an alternating current generator 8, two direct current motors can also be used.

Die Elektronik hat einen Leistungsteil, der einen Gleichrichter umfaßt, welcher den Drehstrom in Gleichstrom umwandelt und daneben einen Spannungsregler für die Einhaltung der 24 Volt-Spannung aufweist. Ein Spannungswandler DC-DC sorgt für - 12 V=für das Messen um einen Nullpunkt. Neben der Leistungselektronik ist eine Steuerelektronik vorhanden. Sie besteht aus einem Frequenzgenerator zur Speisung der Richtungsmeßwertgeber, einem Gleichrichter, der die Richtungsmeßwertsignale richtet, einem Soll-Ist-Wertvergleicher (Fenster) für die eingangs beschriebene Regelung und eine Ansteuerung der Magnetventile, die den Ölfluß auf die Steuerkolben der Steuerleistenbetätigung freigeben.The electronics has a power section, which includes a rectifier, which converts the three-phase current into direct current and also has a voltage regulator for maintaining the 24 volt voltage. A voltage converter DC-DC provides - 12 V = for measuring around a zero point. In addition to the power electronics, there is control electronics. It consists of a frequency generator for supplying the direction sensors, a rectifier that directs the direction signals, a target-actual value comparator (window) for the control described at the outset and a control of the solenoid valves that release the oil flow to the control piston of the control bar actuation.

Neben der beschriebenen Leistungs- und Steuerelektronik ist eine Senderelektronik zur Aufnahme und Weitergabe von Meßwerten bzw. Signalen vorgesehen, welche von Wächtern kommen. Im einzelnen handelt es sich um die Weitergabe der Signale aus den zwei Neigungsmeßgeräten für z. B. vertikale Bohrungen, welche über eine Steuerspannung von - 5 V übermittelt werden. Daneben kann die Temperatur z. B. des hydraulischen Mediums an zwei Stellen überwacht werden, was durch ein Spannungssignal von 0 bis 5 V erfolgt. Ferner läßt sich der Hydrauliktankdruck von 0 bis 5 bar mit einem Spannungssignal von 0 bis 5 V wiedergeben. Der hydraulische Systemdruck von 0 bis 100 bar, der auf diesen Wert begrenzt ist, wird ebenfalls mit einer Spannung von 0 bis 5 V = angezeigt, während der Hydraulikdruck im Meßwertübertragungssystem von 0 bis 60 bar (Spindelkolben) auf diesen Wert begrenzt ist und mit 0 bis 5 V = übertragen wird. Schließlich läßt sich die Generatorspannung von 18 bis 38 V auf diese Weise überwachen.In addition to the power and control electronics described, transmitter electronics are provided for recording and forwarding measured values or signals which come from guards. In particular, it is a matter of passing on the signals from the two inclinometers for e.g. B. vertical holes, which are transmitted via a control voltage of - 5 V. In addition, the temperature z. B. the hydraulic medium is monitored at two points, which is done by a voltage signal of 0 to 5 V. The hydraulic tank pressure from 0 to 5 bar can also be reproduced with a voltage signal from 0 to 5 V. The hydraulic system pressure from 0 to 100 bar, which is limited to this value, is also displayed with a voltage of 0 to 5 V =, while the hydraulic pressure in the measured value transmission system from 0 to 60 bar (spindle piston) is limited to this value and with 0 up to 5 V = is transmitted. Finally, the generator voltage of 18 to 38 V can be monitored in this way.

Für die beschriebenen acht Überwachungssysteme, die im Bedarfsfall auch vermehrt oder vermindert werden könnten, benötigt man mithin acht Kanäle für die Übermittlung der Meßdaten nach Art der Darstellung bei 35 und 36 in Fig. 5. In der Senderelektronik 16, die den eigentlichen Sender umfaßt, müssen daher die acht Meßwerte als Spannungswerte ± 5 V bzw. 0 bis 5 V aufgenommen und die Spannungs-Zeitumsetzung der Meßwerte vorgenommen werden. Daraus muß die Senderelektronik Impulse bilden, wobei die Impulsdauer, d. h. der Zeitabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen dem Spannungswert eines Meßwertkanals entspricht (8 Kanäle → 9 Impulse). In der Senderelektronik werden die Meßwerte am Eingang zyklisch abgefragt und für die 8 Kanäle → 9 Impulse seriell auf einen Ausgangstransistor ausgegeben, der das Magnetventil 11 für den Spindelkolben in entsprechendem Zeittakt (9 Impulse) betätigt. Durch diese Betätigung des Impulskolbens werden der Spültrübesäule im Bohrgestänge die Druckimpulse aufmoduliert, die von dem Differenzdruckaufnehmer 29 am Bohrstand außerhalb des Bohrloches empfangen werden. Bei einer Empfindlichkeit des Differenzdruckaufnehmers von 0 bis 100 mbar und bei einer Spannungsversorgung von 10 bis 40 V kann man ausgangsseitig Stromimpulse von 0 bis 20 mA erhalten. Diese lassen sich über ein zweiadriges Kabel von dem Wandler 29 unabhängig von der Leitungslänge weiterleiten.For the eight monitoring systems described, which could also be increased or decreased if necessary, eight channels are therefore required for the transmission of the measurement data as shown at 35 and 36 in FIG. 5. In the transmitter electronics 16, which includes the actual transmitter, The eight measured values must therefore be recorded as voltage values ± 5 V or 0 to 5 V and the voltage-time conversion of the measured values must be carried out. The transmitter electronics must form pulses from this, the pulse duration, ie the time interval between two successive pulses, corresponding to the voltage value of a measured value channel (8 channels → 9 pulses). In the transmitter electronics, the measured values at the input are queried cyclically and, for the 8 channels → 9 pulses, are output serially to an output transistor which actuates the solenoid valve 11 for the spindle piston at the appropriate time interval (9 pulses). By actuating the pulse piston, the flushing sludge column in the drill pipe modulates the pressure pulses that are received by the differential pressure sensor 29 at the drilling rig outside the borehole. With a sensitivity of the differential pressure sensor of 0 to 100 mbar and with a voltage supply of 10 to 40 V, current pulses of 0 to 20 mA can be obtained on the output side. These can be forwarded by the converter 29 via a two-wire cable, regardless of the line length.

Empfängerseitig können acht Kanäle mit einer Spannungsversorgung von 24 V vorgesehen sein. Im Empfänger werden die fernübertragenen Stromimpulse in Spannungsimpule umgesetzt und seriell aufgenommen. Der Empfänger wertet die Zeitabstände zwischen den Impulsen aus und setzt diese in Spännungswerte um. Die Spannungswerte entsprechen den vom Sender aufgenommenen Meßwerten. Die Ausgabe erfolgt parallel auf acht Digitalanzeigen.Eight channels with a voltage supply of 24 V can be provided on the receiver side. In the receiver, the remotely transmitted current pulses are converted into voltage pulses and recorded serially. The receiver evaluates the time intervals between the pulses and converts them into voltage values. The voltage values correspond to the measured values recorded by the transmitter. The output is made in parallel on eight digital displays.

Zur Erkennung der vom Sender abgegebenen Impulse durch den Empfänger werden zusätzlich vor jeder Meßreihe (neun Impulse) zwei Synchronimpulse erzeugt. Der Zeitabstand dieser Synchronimpulse ist stets der gleiche. Dadurch werden Sender und Empfänger synchronisiert. Erst nach einwandfreiem Empfang dieser Synchronimpulse durch den Empfänger werden die Meßimpulse aufgenommen. Dadurch lassen sich Ubertragungsfehler ausschalten.To detect the pulses emitted by the transmitter by the receiver, two synchronous pulses are additionally generated before each series of measurements (nine pulses). The time interval between these synchronizing pulses is always the same. This means that the transmitter and receiver are synchronized. The measurement pulses are only recorded after the receiver has correctly received these synchronization pulses. This enables transmission errors to be eliminated.

Die Ubertragungsgenauigkeit beträgt bei ± 5 V→156 mV ≙ ca. 1,5 %. Das bedeutet für die Neigung bei einem Meßbereich von ± 1° einen Übertragungsfehler von - 1 Bogenminute, was der Meßgenauigkeit der bislang eingesetzten und bekannten Neigungsgeber entspricht.The transmission accuracy is ± 1.5 V at ± 5 V → 156 mV ≙. For the inclination with a measuring range of ± 1 °, this means a transmission error of - 1 arc minute, which corresponds to the measuring accuracy of the previously used and known inclinometers.

Gemäß der in Fig. 9 gezeichneten Ausführungsform ist der Durchmesser der Aussparung 44 für den Spindelkolben größer als der Durchmesser des Spülkanals 3, der in der Projektion der Aussparung angeordnet ist. Der Spindelkolben hat eine Aussparung 72, welche den gleichen Umriß und Querschnitt wie der Spülkanal hat. Eine Nute 73 in der Wand der Aussparung 44 wirkt mit einem Nocken 74 am Kolben 24 zusammen, so daß der Kolben auf seiner gesamten Wegstrecke um seine Längsachse festgelegt ist und die Neutralstellung des Kolbens mit dem Spülkanal fluchtet. Infolgedessen beschränkt sich bei dieser Ausführungsform der Erfindung der Spindelschaft 48 auf den Restquerschnitt des Spindelkolbens im Bereich seiner Aussparung 72 und liegt demzufolge außerhalb des Spülkanalquerschnittes. Auf diese Weise bleibt der Spülkanalquerschnitt in der Neutralstellung des Kolbens uneingeschränkt.According to the embodiment shown in FIG. 9, the diameter of the recess 44 for the spindle piston is larger than the diameter of the flushing channel 3, which is arranged in the projection of the recess. The spindle piston has a recess 72 which has the same outline and cross section as the flushing channel. A groove 73 in the wall of the recess 44 cooperates with a cam 7 4 on the piston 24, so that the piston is fixed over its entire distance about its longitudinal axis and the neutral position of the piston is flush with the flushing channel. As a result, in this embodiment of the invention, the spindle shaft 48 is limited to the remaining cross section of the spindle piston in the region of its recess 72 and is therefore outside the flushing channel cross section. In this way, the flushing channel cross section remains unrestricted in the neutral position of the piston.

Claims (10)

1. Zielbohrstange für drehendes Bohrgestänge mit Spülkanal vorzugsweimfür den Untertagebetrieb, bei der ein von dem Bohrgestänge angetriebenes Innenrohr konzentrisch im stehenden Außenrohr angeordnet ist, welches für einen in der Zielbohrstange untergebrachten hydraulischen Steuerkreis einen Druckerzeuger aufweist, dessen beweglicher Teil von dem Innenrohr gebildet oder von einem Elektromotor angetrieben ist, dessen Antrieb von dem Innenrohr abgeleitet ist, wobei Meßwerte von im Außenrohr untergebrachten Meßgeräten mit einer telemetrischen Einrichtung aus dem Bohrloch auf den Steuerstand übermittelt werden , dadurch gekennzeichnet , daß als telemetrische Einrichtung in an sich bekannter Weise der durch den Spülkanal (3) verlaufende Spülstrom und ein hydraulischer Wandler dienen, der die Meßwerte in Druckimpulse der Spülung umsetzt, und daß der Wandler einen Spindelkolben (24) aufweist, für den eine das Innenrohr (4) und den Spülkanal (3) radial durchsetzende Aussparung (44) vorgesehen ist, wobei der mit mindestens einem Kolben (45, 49) an einer Seite oder beiderseits des Spülkanals (3) in der Kolbenaussparung (44) geführte und abgedichtete Spindelkolben (24) mit seinem Schaft (48) den Spülkanal (3) durchquert und ein-oder beidseitig mit dem Medium des hydraulischen Steuerkreises beaufschlagt ist.1. Target boring bar for rotating drill pipe with flushing channel, preferably for underground operation, in which an inner pipe driven by the drill pipe is arranged concentrically in the standing outer pipe, which has a pressure generator for a hydraulic control circuit accommodated in the target boring bar, the movable part of which is formed by the inner pipe or by one Electric motor is driven, the drive of which is derived from the inner tube, whereby measured values from measuring devices accommodated in the outer tube are transmitted from the borehole to the control station by means of a telemetric device, characterized in that the telemetric device which is known per se is the one through the flushing channel (3 ) running flushing flow and a hydraulic converter, which converts the measured values into pressure pulses of the flushing, and that the converter has a spindle piston (24) for which a recess penetrating the inner tube (4) and the flushing channel (3) radially (44) is provided, the spindle piston (24) which is guided and sealed with at least one piston (45, 49) on one side or on both sides of the flushing channel (3) in the piston recess (44) with its shaft (48) the flushing channel ( 3) crosses and is acted upon on one or both sides with the medium of the hydraulic control circuit. 2. Zielbohrstange nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß der Spindelkolben (24) einseitig auf einer Feder (26) abgestützt ist, die sich auf der Unterseite eines Kolbens (45), der Kolbenaussparung (44) und auf dem den Spülkanal (3) durchquerenden Spindelschaft (48) oder einem koaxialen Kolbenzapfen (55) auf der dem Spindelschaft (48) gegenüberliegenden Kolbenseite (49) abstützt, wobei der der Feder (26) zugewandte und die ihr gegenüberliegende Spindelkolbenstirnfläche mit einem 2/3-Wegemagnetventil beaufschlagbar ist.2. Target boring bar according to claim 1, characterized in that the spindle piston (24) is supported on one side on a spring (26) which is located on the underside of a piston (45), the piston recess (44) and on which the flushing channel (3) traversing spindle shaft (48) or a coaxial piston pin (55) is supported on the piston side (49) opposite the spindle shaft (48), the end face of the spring (26) facing and opposite to it being able to be acted upon by a 2/3 directional solenoid valve. 3. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenaussparung (44) von einer mitdrehenden Hülse (60) abgedeckt ist, welche auf ihre Außenseite gegeneinander und gegen den Innenmantel des Außenrohres abgedichtete Ringnuten (62, 63) aufweist, die über Querbohrungen (70, 71) in der Hülse (60) mit der Kolbenaussparung (44) und Querbohrungen in dem Außenrohr mit einem Wegeventil (11) verbunden sind.3. Target boring bar according to one of claims 1 or 2, characterized in that the piston recess (44) is covered by a rotating sleeve (60) which has on its outside against one another and against the inner jacket of the outer tube sealed annular grooves (62, 63), which are connected via cross bores (70, 71) in the sleeve (60) to the piston recess (44) and cross bores in the outer tube with a directional valve (11). 4. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß als Meßwertaufnehmer (17, 18) sowohl Neigungsmesser (17) als auch Richtungsgeber (18), Temperatur-, Druck- und Spannungsmesser dienen, die gruppenweise oder einzeln an unterschiedlichen Stellen des Außen-(5) oder Innenrohres (4) angeordnet sind.4. Target boring bar according to one of claims 1 to 3, characterized in that both the inclinometer (17) and the direction indicator (18), temperature, pressure and voltage meter serve as measuring transducers (17, 18), in groups or individually at different points of the outer (5) or inner tube (4) are arranged. 5. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die am Bohrstand (28) angeordnete Auswerteeinheit ein Differenzdruckaufnehmer (29) ist, der mit einem Anzeigegerät (30) gekoppelt ist.5. Zielbohrstange according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ear stood at B (28) disposed evaluation unit is a differential pressure sensor (29) which is coupled to a display device (30). 6. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrstangengenerator (8) mit einem Gleichrichter sowie Spannungsregler und Spannungswandler ausgerüstet ist und die elektronische Steuerung (16) mit zugeordnetem Sender energiemäßig versorgt.6. Target boring bar according to one of claims 1 to 5, characterized in that the boring bar generator (8) is equipped with a rectifier and voltage regulator and voltage converter and supplies the electronic control (16) with an associated transmitter in terms of energy. 7. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger des Differenzdruckaufnehmers (29) und der Sender der elektronischen Steuerung (16) synchronisiert und so geschaltet sind, daß die Überprüfung der Synchronisierung vor dieser Meßreihe erfolgt.7. Target boring bar according to one of claims 1 to 6, characterized in that the receiver of the differential pressure transducer (29) and the transmitter of the electronic control (16) are synchronized and switched so that the synchronization is checked before this series of measurements. 8. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Neigungsmesser (17) mindestens ein elektronisch gestützter Beschleunigungsaufnehmer und als Richtungsgeber (18) wenigstens ein magnetisch austarierter Magnetometer dient.8. Target boring bar according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one magnetically balanced magnetometer serves as an inclinometer (17) at least one electronically supported accelerometer and as a direction indicator (18). 9. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Außenrohr (5) ein oder mehrere Gamma-Strahlen-Sensoren zugeordnet sind.9. Target boring bar according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer tube (5) is assigned one or more gamma-ray sensors. 10. Zielbohrstange nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Spülkanal (3) zugeordnete Schaft (48) des Spindelkolbens (24) außerhalb des Spülkanalquerschnittes angeordnet ist.10. Target boring bar according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shaft (48) associated with the flushing channel (3) of the spindle piston (24) is arranged outside the flushing channel cross section.
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