EP0740046A2 - Steering device for drilling heads - Google Patents
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- EP0740046A2 EP0740046A2 EP96103330A EP96103330A EP0740046A2 EP 0740046 A2 EP0740046 A2 EP 0740046A2 EP 96103330 A EP96103330 A EP 96103330A EP 96103330 A EP96103330 A EP 96103330A EP 0740046 A2 EP0740046 A2 EP 0740046A2
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- 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
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/04—Directional drilling
- E21B7/06—Deflecting the direction of boreholes
- E21B7/064—Deflecting the direction of boreholes specially adapted drill bits therefor
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Definitions
- the invention relates to a steering device for drill heads, with an oblique deflection surface, which is attached to a part of the drill head and can be adjusted by rotating this part or the entire drill head about its longitudinal axis to different azimuth angles in order to determine the deflection direction.
- Drilling heads are used to create earth bores for lines of all ages, which are designed, for example, as bottom penetration hammers or as simple displacement heads and are driven into the ground by hydraulic or pneumatic blows, by continuous feeding or the like - optionally supported by flushing devices. So that the desired drilling route can be adhered to exactly, it is desirable to be able to steer the drilling head at least to the extent that slight directional corrections can be made during the advance.
- a steerable drill head is known from US Pat. No. 3,794,128, in which the changes in direction are brought about by steering fins which are adjustable about axes running transversely to the longitudinal direction of the drill head.
- the drill head In practice, it is often helpful to design the drill head asymmetrically and to provide it with an inclined deflecting surface which, during the advance, permanently deflects the drill head in the direction opposite the azimuth of the deflecting surface.
- the drill head In order to advance the drilling in a straight line, the drill head is then continuously rotated about its longitudinal axis with the aid of the re-pressed or redrawn drill rod, so that the transverse deflections neutralize each other on average.
- the position of the drill head is monitored with the aid of a transmitter installed in the drill head, which can also provide information about the current azimuth angle of the deflection surface.
- a targeted direction correction or change of direction can then be achieved by extending the drill head over a longer period Holds time in a suitable angular position.
- the object of the invention is therefore to provide a steering device which enables a controlled influencing of the direction of advance even in inhomogeneous soils.
- a steering device of the type mentioned in the introduction in which at least one further deflection surface is attached to a part rotatable about the longitudinal axis of the drill head, the angular position of which is controllable relative to the part carrying the first deflection surface.
- the deflection surfaces With straight drilling, the deflection surfaces are adjusted so that their effects neutralize each other. If a change in direction is to be carried out, the deflection surfaces are rotated relative to one another in such a way that the resultant of the deflection forces generated by them is different from zero and points in the desired direction.
- a major advantage of this solution is that the effects of the deflecting surfaces in the neutral position cancel each other out not only on average, but at any time, so that there is no strong directional deviation when hitting hard ground formations.
- Another advantage is that the drill head does not have to be continuously rotated when driving straight ahead.
- the drill head preferably has two parts which lie one behind the other in the axial direction, can be rotated relative to one another at least in a limited angular range and each have at least one deflection cam on which the oblique deflection surface is formed.
- the two parts of the drill head each have only a single deflection cam, they are rotated by 180 ° in relation to one another in the neutral position. Then when the rear part is rotated 180 ° with the aid of the drill pipe, its deflection cam lies in the "shadow" of the front deflection cam and there is a transverse deflection in the direction determined by the position of the front deflection cam. In this position, the rotation of the rear part relative to the front part is limited by a stop, so that by turning the drill pipe further, both deflection cams can be rotated together. In this way, the desired deflection direction can be set.
- This embodiment has the advantage that a maximum of two deflection cams are effective, so that there is little penetration resistance.
- the front part of the drill head has two diametrically opposite deflection cams
- the rear part has a further deflection cam which is in the neutral position in the shadow of one of the front deflection cams and, when corrected in a direction, is rotated by 90 ° to the front deflection cams brought.
- This embodiment has the advantage that, due to the symmetrical structure of the front part, a more precise straight running is achieved in the neutral position.
- the soil around the drill head is loosened by the two deflection cams of the front part, so that the rear part can be rotated more easily despite the radially projecting deflection cam.
- a claw coupling can be placed between the front and rear part of the drill head be provided, which can be disengaged by withdrawing the rear part with the aid of the drill pipe, in order to twist the rear part, while the front part is fixed in the current angular position by his or her deflecting cams.
- both parts of the drill head can be rotated together.
- the drill head shown in FIG. 1 has a cylindrical base part 10 and a head part 12 rotatably connected to it, which has a conical striking tip 14 at the front end.
- a radially projecting deflection cam 16 is formed on the cylindrical circumference of the head part 12 and has a deflection surface 18 at the front end that extends obliquely to the axis of the drill head. As can be seen from FIG. 2, the deflection cam 16 has slanted side flanks 20.
- a deflection cam 22 of the same design with a deflection surface 24 is arranged on the circumferential surface of the base part 10 adjacent to its front end.
- an axially projecting pin 26 is arranged on one of these parts, for example on the base part 10, which extends into a groove 28 of the head part 12 engages.
- the ends of the groove 28 form stops 30, 32 for the pin 26 and thus limit the relative rotation between the base part and the head part to 180 °.
- the base part 10 of the drill head is rotatably connected to a drill pipe, not shown. If the drill head has been deflected somewhat upwards in FIG. 1 due to stones or the like, the base part 10 is rotated by means of the drill pipe by 180 ° into the position shown in FIGS. 3 and 4. In this position, the pin 26 rests on the stop 32, and the deflection cam 22 lies flush behind the front deflection cam 16 and is therefore largely ineffective. Thus, only the force generated by the deflection cam 16 acts, so that the directional deviation is corrected.
- the head part 12 is carried along during the rotation.
- the azimuth angle of the deflection cams 16, 22 about the longitudinal axis of the drill head can each be set so that the transverse deflection takes place in the desired direction.
- the beveled flanks 20 of the deflection cams facilitate the rotation of the base part and, if appropriate, the head part against the resistance of the surrounding earth.
- the head part 12 has two axis-symmetrically arranged deflection cams 16, 34, the effects of which neutralize each other.
- the deflecting cam 22 of the base part 10 lies in the shadow of the deflecting cam 34, so that it remains largely ineffective and the drilling head is driven approximately in a straight line.
- the deflection cam 22 is rotated by 90 ° with respect to the two front deflection cams 16 and 34. In this state, the deflecting cam 22 comes into effect because its deflecting surface hits the ground in question and its deflecting force is not compensated for by an opposing cam.
- the base part 10 and the head part 12 are also axially movable relative to one another in a limited area, and a claw coupling, which is formed by claws 36 and associated catches 38, acts between them.
- this claw coupling allows a relative rotation of the base part 10 and the head part 12 in angular steps of 90 °, so that when the claw coupling engages, the deflection cam 22 either aligns with one of the front deflection cams 16, 34 or is rotated by 90 °.
- the base part 10 is withdrawn with the aid of the drill pipe and rotated into the desired position, while the head part 12 is held in place by the two deflection cams 16, 34. Since the base part can be rotated in any direction relative to the head part, the desired deflection direction can be set quickly. The fine adjustment is made by rotating the base part and head part together when the claw coupling is engaged.
- the claw coupling can also be designed so that it enables a finer angular adjustment of the base part relative to the head part.
- Such a claw coupling can also be used in the embodiment according to FIGS. 1 to 4. In this case, it is possible to arrange the deflection cams 16 and 22 slightly rotated relative to one another on the same side, so that their deflection effect is added.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Lenkvorrichtung für Bohrköpfe, mit einer schrägen Ablenkfläche, die an einem Teil des Bohrkopfes angebracht ist und durch Drehen dieses Teils oder des gesamten Bohrkopfes um seine Längsachse auf unterschiedliche Azimutwinkel einstellbar ist, um die Ablenkrichtung zu bestimmen.The invention relates to a steering device for drill heads, with an oblique deflection surface, which is attached to a part of the drill head and can be adjusted by rotating this part or the entire drill head about its longitudinal axis to different azimuth angles in order to determine the deflection direction.
Zum Erstellen von Erdbohrungen für Leitungen aller Alt werden Bohrköpfe verwendet, die beispielsweise als Bodendurchschlagshämmer oder auch als einfache Verdrängungsköpfe ausgebildet sind und durch hydraulische oder pneumatische Schläge, durch kontinuierliches Fressen oder dergleichen - gegebenenfalls unterstützt durch Spüleinrichtungen - im Boden vorgetrieben werden. Damit die gewünschte Bohrtrasse genau eingehalten werden kann, ist es wünschenswert, den Bohrkopf während des Vortriebs zumindest in dem Maße lenken zu können, daß leichte Richtungskorrekturen vorgenommen werden können. Aus US 3 794 128 A ist ein lenkbarer Bohrkopf bekannt, bei dem die Richtungsänderungen durch Lenkflossen bewirkt werden, die um quer zur Längsrichtung des Bohrkopfes verlaufende Achsen verstellbar sind.Drilling heads are used to create earth bores for lines of all ages, which are designed, for example, as bottom penetration hammers or as simple displacement heads and are driven into the ground by hydraulic or pneumatic blows, by continuous feeding or the like - optionally supported by flushing devices. So that the desired drilling route can be adhered to exactly, it is desirable to be able to steer the drilling head at least to the extent that slight directional corrections can be made during the advance. A steerable drill head is known from US Pat. No. 3,794,128, in which the changes in direction are brought about by steering fins which are adjustable about axes running transversely to the longitudinal direction of the drill head.
Bei relativ kleinen und einfach aufgebauten Bohrköpfen, wie sie für Erdbohrungen mit kleinen Querschnitten eingesetzt werden, ist es jedoch sehr schwierig oder aus Kostengründen nicht praktikabel, den Bohrkopf mit einer konstruktiv aufwendigen Lenkvorrichtung auszustatten.With relatively small and simply constructed drill heads, such as those used for earth drilling with small cross sections, it is very difficult or not practical for cost reasons to equip the drill head with a structurally complex steering device.
In der Praxis hilft man sich oft damit, daß der Bohrkopf asymmetrisch gestaltet und mit einer schrägen Ablenkfläche versehen wird, die während des Vortriebs permanent eine Ablenkung des Bohrkopfes in die dem Azimut der Ablenkfläche entgegengesetzte Richtung bewirkt. Um die Bohrung geradlinig vorzutreiben, wird dann der Bohrkopf mit Hilfe des nachgepreßten oder nachgezogenen Bohrgestänges ständig um seine Längsachse gedreht, so daß die Querablenkungen sich im zeitlichen Mittel neutralisieren. Die Lage des Bohrkopfes wird mit Hilfe eines in dem Bohrkopf installierten Senders überwacht, der auch eine Information über den aktuellen Azimutwinkel der Ablenkfläche liefern kann. Eine gezielte Richtungskorrektur oder Richtungsänderung läßt sich dann dadurch erreichen, daß man den Bohrkopf über längere Zeit in einer geeigneten Winkelstellung hält. In US 5 255 749 A wird ein Lenksystem dieser Alt beschrieben, bei dem die Drehung des Bohrkopfes um die Längsachse wiederum durch Lenkflossen gesteuert wird, die wahlweise in eine Position einstellbar sind, in der sie keine Drehung bewirken, sondern die Ablenkwirkung der schrägen Ablenkfäche unterstützen.In practice, it is often helpful to design the drill head asymmetrically and to provide it with an inclined deflecting surface which, during the advance, permanently deflects the drill head in the direction opposite the azimuth of the deflecting surface. In order to advance the drilling in a straight line, the drill head is then continuously rotated about its longitudinal axis with the aid of the re-pressed or redrawn drill rod, so that the transverse deflections neutralize each other on average. The position of the drill head is monitored with the aid of a transmitter installed in the drill head, which can also provide information about the current azimuth angle of the deflection surface. A targeted direction correction or change of direction can then be achieved by extending the drill head over a longer period Holds time in a suitable angular position. In US 5 255 749 A a steering system of this Alt is described, in which the rotation of the drill head about the longitudinal axis is in turn controlled by steering fins, which can optionally be set in a position in which they do not cause rotation, but rather support the deflecting effect of the oblique deflecting surface .
In homogenen Böden lassen sich auf diese Weise zumeist zufriedenstellende Ergebnisse erzielen. Wenn der Bohrkopf jedoch auf Hindernisse wie Steine, härtere Bodenformationen oder dergleichen trifft, gerät die Richtungssteuerung leicht außer Kontrolle, und es treten häufig so starke Richtungsabweichungen auf, daß die Bohrung unbrauchbar wird.Satisfactory results can usually be achieved in homogeneous soils. However, if the drill head encounters obstacles such as stones, harder ground formations or the like, the directional control easily gets out of control, and directional deviations often occur to such an extent that the drilling becomes unusable.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Lenkvorrichtung zu schaffen, die auch bei inhomogenen Böden eine kontrollierte Beeinflussung der Vortriebsrichtung ermöglicht.The object of the invention is therefore to provide a steering device which enables a controlled influencing of the direction of advance even in inhomogeneous soils.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Lenkvorrichtung der eingangs genannten Gattung gelöst, bei der mindestens eine weitere Ablenkfläche an einem um die Längsachse des Bohrkopfes drehbaren Teil angebracht ist, dessen Winkelstellung relativ zu dem die erste Ablenkfläche tragenden Teil steuerbar ist.This object is achieved according to the invention by a steering device of the type mentioned in the introduction, in which at least one further deflection surface is attached to a part rotatable about the longitudinal axis of the drill head, the angular position of which is controllable relative to the part carrying the first deflection surface.
Bei geradlinigem Bohrvortrieb werden die Ablenkflächen so eingestellt, daß ihre Wirkungen sich gegenseitig neutralisieren. Wenn eine Richtungsänderung vorgenommen werden soll, werden die Ablenkflächen so gegeneinander verdreht, daß die Resultierende der durch sie erzeugten Ablenkkräfte von null verschieden ist und in die gewünschte Richtung weist.With straight drilling, the deflection surfaces are adjusted so that their effects neutralize each other. If a change in direction is to be carried out, the deflection surfaces are rotated relative to one another in such a way that the resultant of the deflection forces generated by them is different from zero and points in the desired direction.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß sich die Wirkungen der Ablenkflächen in der Neutralstellung nicht nur im zeitlichen Mittel, sondern zu jedem Zeitpunkt gegenseitig aufheben, so daß auch beim Auftreffen auf härtere Bodenformationen keine starke Richtungsabweichung auftritt. Durch geeignete Steuerung der Winkelstellung des drehbaren Teils des Bohrkopfes läßt sich so erreichen, daß eine Querablenkung nur dann auftritt, wenn sie tatsächlich erwünscht ist. Auf diese Weise läßt sich eine wesentlich genauere Steuerung der Vortriebsrichtung und insbesondere ein wesentlich stabilerer Geradeauslauf erreichen.A major advantage of this solution is that the effects of the deflecting surfaces in the neutral position cancel each other out not only on average, but at any time, so that there is no strong directional deviation when hitting hard ground formations. By suitably controlling the angular position of the rotatable part of the drill head, it can be achieved that transverse deflection only occurs when it is actually desired. In this way, a much more precise control of the direction of advance and in particular a much more stable straight running can be achieved.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der Bohrkopf bei geradlinigem Vortrieb nicht ständig gedreht zu werden braucht.Another advantage is that the drill head does not have to be continuously rotated when driving straight ahead.
Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments and refinements of the invention result from the subclaims.
Bevorzugt besitzt der Bohrkopf zwei Teile, die in Axialrichtung hintereinander liegen, zumindest in einem begrenzten Winkelbereich relativ zueinander verdrehbar sind und jeweils mindestens einen Ablenknocken aufweisen, an dem die schräge Ablenkfläche ausgebildet ist.The drill head preferably has two parts which lie one behind the other in the axial direction, can be rotated relative to one another at least in a limited angular range and each have at least one deflection cam on which the oblique deflection surface is formed.
Wenn die beiden Teile des Bohrkopfes jeweils nur einen einzigen Ablenknocken aufweisen, sind diese in der Neutralstellung um 180° gegeneinander verdreht. Wenn dann das hintere Teil mit Hilfe des Bohrgestänges um 180° gedreht wird, liegt sein Ablenknocken im "Schatten" des vorderen Ablenknockens, und es ergibt sich eine Querablenkung in der durch die Position des vorderen Ablenknockens bestimmten Richtung. In dieser Position wird die Drehung des hinteren Teils relativ zu dem vorderen Teil durch einen Anschlag begrenzt, so daß durch Weiterdrehen des Bohrgestänges beide Ablenknocken gemeinsam verdreht werden können. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Ablenkrichtung einstellen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß maximal zwei Ablenknocken wirksam sind, so daß sich ein geringer Eindringwiderstand ergibt.If the two parts of the drill head each have only a single deflection cam, they are rotated by 180 ° in relation to one another in the neutral position. Then when the rear part is rotated 180 ° with the aid of the drill pipe, its deflection cam lies in the "shadow" of the front deflection cam and there is a transverse deflection in the direction determined by the position of the front deflection cam. In this position, the rotation of the rear part relative to the front part is limited by a stop, so that by turning the drill pipe further, both deflection cams can be rotated together. In this way, the desired deflection direction can be set. This embodiment has the advantage that a maximum of two deflection cams are effective, so that there is little penetration resistance.
In einer anderen Ausführungsform besitzt das vordere Teil des Bohrkopfes zwei einander diametral gegenüberliegende Ablenknocken, und das hintere Teil besitzt einen weiteren Ablenknocken der in der Neutralstellung im Schatten eines der vorderen Ablenknocken liegt und bei einer Richtungskorrektur in eine um 90° zu den vorderen Ablenknocken verdrehte Position gebracht wird. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß aufgrund des symmetrischen Aufbaus des vorderen Teils ein genauerer Geradeauslauf in der Neutralstellung erreicht wird. Außerdem wird durch die beiden Ablenknocken des vorderen Teils das Erdreich in der Umgebung des Bohrkopfes gelockert, so daß sich das hintere Teil trotz des radial vorspringenden Ablenknockens leichter drehen läßt.In another embodiment, the front part of the drill head has two diametrically opposite deflection cams, and the rear part has a further deflection cam which is in the neutral position in the shadow of one of the front deflection cams and, when corrected in a direction, is rotated by 90 ° to the front deflection cams brought. This embodiment has the advantage that, due to the symmetrical structure of the front part, a more precise straight running is achieved in the neutral position. In addition, the soil around the drill head is loosened by the two deflection cams of the front part, so that the rear part can be rotated more easily despite the radially projecting deflection cam.
Zwischen dem vorderen und hinteren Teil des Bohrkopfes kann eine Klauenkupplung vorgesehen sein, die sich durch Zurückziehen des hinteren Teils mit Hilfe des Bohrgestänges auskuppeln läßt, um das hintere Teil zu verdrehen, während das vordere Teil durch seinen oder seine Ablenknocken in der aktuellen Winkellage fixiert wird. Bei eingekuppelter Klauenkupplung lassen sich beide Teile des Bohrkopfes gemeinsam verdrehen.A claw coupling can be placed between the front and rear part of the drill head be provided, which can be disengaged by withdrawing the rear part with the aid of the drill pipe, in order to twist the rear part, while the front part is fixed in the current angular position by his or her deflecting cams. When the claw coupling is engaged, both parts of the drill head can be rotated together.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert.Preferred exemplary embodiments are explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht des vorderen Teils eines Bohrkopfes;
- Fig. 2
- eine Frontansicht des Bohrkopfes;
- Fig. 3 und 4
- eine Seitenansicht und eine Frontansicht des Bohrkopfes nach Figuren 1 und 2 in einer anderen Betriebsstellung; und
- Fig. 5 bis 8
- Darstellungen analog Figuren 1 bis 4 für einen Bohrkopf gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.
- Fig. 1
- a side view of the front part of a drill head;
- Fig. 2
- a front view of the drill head;
- 3 and 4
- a side view and a front view of the drill head according to Figures 1 and 2 in another operating position; and
- 5 to 8
- Representations analogous to Figures 1 to 4 for a drill head according to another embodiment.
Der in Figur 1 gezeigte Bohrkopf besitzt ein zylindrisches Basisteil 10 und ein drehbar mit diesem verbundenes Kopfteil 12, das am vorderen Ende eine konische Schlagspitze 14 aufweist. Auf dem zylindrischen Mantel des Kopfteils 12 ist am äußeren Umfang ein radial vorspringender Ablenknocken 16 ausgebildet, der am vorderen Ende eine schräg zur Achse des Bohrkopfes verlaufende Ablenkfläche 18 aufweist. Wie aus Figur 2 hervorgeht, besitzt der Ablenknocken 16 abgeschrägte seitliche Flanken 20.The drill head shown in FIG. 1 has a
Ein gleich gestalteter Ablenknocken 22 mit einer Ablenkfläche 24 ist auf der Umfangsfläche des Basisteils 10 angrenzend an dessen vorderes Ende angeordnet.A
An den einander gegenüberliegenden Stirnflächen des Basisteils 10 und des Kopfteils 12 ist an einem dieser Teile, beispielsweise an dem Basisteil 10, ein axial vorspringender Zapfen 26 angeordnet, der in eine Nut 28 des Kopfteils 12 eingreift. Die Enden der Nut 28 bilden Anschläge 30, 32 für den Zapfen 26 und begrenzen so die Relativdrehung zwischen dem Basisteil und dem Kopfteil auf 180°.On the mutually opposite end faces of the
In dem in Figuren 1 und 2 gezeigten Zustand liegt der Zapfen 26 an dem Anschlag 30 an, und die Ablenknocken 16, 22 sind um 180° gegeneinander verdreht. Wenn in diesem Zustand der Bohrkopf (nach links in Figur 1) vorgetrieben wird, so wirkt das anstehende Erdreich auf die Ablenkfläche 18 des Ablenknockens 16, und es entsteht eine Kraft, die die Tendenz hat, den Bohrkopf quer zur Vortriebsrichtung (nach unten in Figur 1) abzulenken. Diese Kraft wird jedoch weitgehend kompensiert durch eine entsprechende Kraft, die an dem Ablenknocken 22 entsteht. Wenn der Bohrkopf auf festere oder härtere Bodenformationen trifft, überwiegt zunächst die Ablenkkraft an dem Ablenknocken 16, doch stellt sich wieder ein Gleichgewicht ein, sobald auch der Ablenknocken 22 in das festere Material eindringt. Auf diese Weise wird unabhängig von der Bodenbeschaffenheit ein annähernder Geradeauslauf des Bohrkopfes gewährleistet.In the state shown in FIGS. 1 and 2, the
Das Basisteil 10 des Bohrkopfes ist drehfest mit einem nicht gezeigten Bohrgestänge verbunden. Wenn der Bohrkopf aufgrund von Steinen oder dergleichen etwas nach oben in Figur 1 abgelenkt wurde, so wird das Basisteil 10 mit Hilfe des Bohrgestänges um 180° in die in Figuren 3 und 4 gezeigte Position gedreht. In dieser Position liegt der Zapfen 26 an dem Anschlag 32, und der Ablenknocken 22 liegt fluchtend hinter dem vorderen Ablenknocken 16 und ist deshalb weitgehend unwirksam. Es wirkt somit nur noch die von dem Ablenknocken 16 erzeugte Kraft, so daß die Richtungsabweichung korrigiert wird.The
Wenn der Zapfen 26 an einem der Anschläge 30, 32 anschlägt und das Basisteil 10 mit Hilfe des Bohrgestänges weitergedreht wird, so wird das Kopfteil 12 bei der Drehung mitgenommen. Auf diese Weise läßt sich der Azimutwinkel der Ablenknocken 16, 22 um die Längsachse des Bohrkopfes jeweils so einstellen, daß die Querablenkung in der gewünschten Richtung erfolgt.If the
Die abgeschrägten Flanken 20 der Ablenknocken erleichtern das Drehen des Basisteils und gegebenenfalls des Kopfteils gegen den Widerstand des umgebenden Erdreichs.The beveled flanks 20 of the deflection cams facilitate the rotation of the base part and, if appropriate, the head part against the resistance of the surrounding earth.
Bei dem in Figuren 5 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel besitzt das Kopfteil 12 zwei achsensymmetrisch angeordnete Ablenknocken 16, 34, deren Wirkungen sich gegenseitig neutralisieren. In dem in Figuren 5 und 6 gezeigten Zustand liegt der Ablenknocken 22 des Basisteils 10 im Schatten des Ablenknockens 34, so daß er weitgehend wirkungslos bleibt und der Vortrieb des Bohrkopfes annähernd geradlinig erfolgt. In Figuren 7 und 8 ist dagegen der Ablenknocken 22 um 90° gegenüber den beiden vorderen Ablenknocken 16 und 34 verdreht. In diesem Zustand kommt der Ablenknocken 22 zur Wirkung, da er mit seiner Ablenkfläche auf den anstehenden Boden aufläuft und seine Ablenkkraft nicht durch einen gegenüberliegenden Nocken kompensiert wird.In the embodiment shown in FIGS. 5 to 8, the
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figuren 5 bis 8 sind das Basisteil 10 und das Kopfteil 12 in einem begrenzten Bereich auch axial gegeneinander beweglich, und zwischen ihnen wirkt eine Klauenkupplung, die durch Klauen 36 und zugehörige Rasten 38 gebildet wird. Im gezeigten Beispiel gestattet diese Klauenkupplung eine relative Verdrehung des Basisteils 10 und des Kopfteils 12 in Winkelschritten von 90°, so daß der Ablenknocken 22 bei Eingriff der Klauenkupplung entweder mit einem der vorderen Ablenknocken 16, 34 fluchtet oder um 90° verdreht hierzu liegt. Um den Ablenknocken 22 zu verstellen, wird das Basisteil 10 mit Hilfe des Bohrgestänges zurückgezogen und in die gewünschte Position gedreht, während das Kopfteil 12 durch die beiden Ablenknocken 16, 34 festgehalten wird. Da das Basisteil relativ zu dem Kopfteil in jeder Richtung gedreht werden kann, läßt sich die gewünschte Ablenkrichtung rasch einstellen. Die Feineinstellung erfolgt dadurch, daß Basisteil und Kopfteil bei eingerückter Klauenkupplung gemeinsam gedreht werden.In the exemplary embodiment according to FIGS. 5 to 8, the
Wahlweise kann die Klauenkupplung auch so gestaltet sein, daß sie eine feinere Winkelverstellung des Basisteils relativ zu dem Kopfteil ermöglicht. Eine solche Klauenkupplung kann auch bei der Ausführungsform nach Figuren 1 bis 4 eingesetzt werden. In diesem Fall ist es möglich, die Ablenknocken 16 und 22 geringfügig gegeneinander verdreht auf derselben Seite anzuordnen, so daß sich ihre Ablenkwirkung addiert.Optionally, the claw coupling can also be designed so that it enables a finer angular adjustment of the base part relative to the head part. Such a claw coupling can also be used in the embodiment according to FIGS. 1 to 4. In this case, it is possible to arrange the
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