EP1202821A1 - Siebeinrichtung, verfahren zur herstellung eines siebes und sieb für eine siebeinrichtung - Google Patents

Siebeinrichtung, verfahren zur herstellung eines siebes und sieb für eine siebeinrichtung

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EP1202821A1
EP1202821A1 EP00954589A EP00954589A EP1202821A1 EP 1202821 A1 EP1202821 A1 EP 1202821A1 EP 00954589 A EP00954589 A EP 00954589A EP 00954589 A EP00954589 A EP 00954589A EP 1202821 A1 EP1202821 A1 EP 1202821A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sieve
layers
screen
screening device
grooved
Prior art date
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EP00954589A
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English (en)
French (fr)
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EP1202821B1 (de
Inventor
Job-Jorik Steinbeck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STEINBECK JOB JORIK
Original Assignee
STEINBECK JOB JORIK
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Publication date
Application filed by STEINBECK JOB JORIK filed Critical STEINBECK JOB JORIK
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Publication of EP1202821B1 publication Critical patent/EP1202821B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B07B1/4609—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens constructional details of screening surfaces or meshes
    • B07B1/4663—Multi-layer screening surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B1/00—Sieving, screening, sifting, or sorting solid materials using networks, gratings, grids, or the like
    • B07B1/46—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens
    • B07B1/4609—Constructional details of screens in general; Cleaning or heating of screens constructional details of screening surfaces or meshes
    • B07B1/469—Perforated sheet-like material

Definitions

  • Sie device method for producing a sieve and sieve for a sieve device
  • the invention relates to a sieve device for cleaning fluids, sludges or the like, hereinafter referred to as sludge, by separating out larger particles, a sieve and a method for producing a sieve.
  • the invention has for its object to improve the separation of larger particles from the sludge.
  • CONFIRMATION OPIE This object is achieved by the invention defined in claim 1. Developments of the invention are described in the subclaims. A method for producing a screen for a screening device according to claim 1 is defined in claim 14. Further developments of this method are described in the subclaims. A screen for a screening device according to claim 1 is defined in claim 18 and a further development is described in claim 19. It is achieved by the invention that the sieved particles of larger diameter are largely dry. This is essentially due to the fact that the coarse particles are held on the sieve for a long time and the full width of the sieve is used.
  • the invention in a sieve device for cleaning sludge by separating out larger particles is that the sieve is provided with grooves, that the grooves of the sieve are arranged transversely to the direction of flow of the sludge and that the grooves have a sawtooth have a shaped profile with a rising slope in the flow direction.
  • the sieve which is designed as a grooved sieve, is moved back and forth mechanically, electrically and / or magnetically in the direction of flow, so that the larger sludge particles, which do not flow together with the sludge through the sieve into a container underneath, are moved in the longitudinal direction of the sieve and over it Edge to be ejected.
  • the shaking movement can also have lateral components, for example oval or elliptical.
  • the sieve which is interchangeably arranged in the sieving device, has a multilayer structure, the lower layers each having larger sieve openings than the respective upper layers.
  • the bottom layer with the coarsest openings is so stable that it can support the top layers with the openings getting smaller and smaller.
  • Several layers arranged one above the other in this way are glued and / or welded together. Increased strength is achieved if the upper, not very strong layers are prestressed before they are joined to the lowest, relatively stable layer of fabric, provided with the sawtooth-shaped profile and with an essentially flat perforated plate Unit connected, in particular glued.
  • a grooved sieve unit designed in this way is interchangeably connected in the sieving device by hooks, bolts, airbags or the like, or inserted as a cassette in it and is moved back and forth or shaken in the sieving device by a vibrator, motor or the like arranged there.
  • the grooved screen unit is preferably rectangular, but can also be circular in shape or have another shape predetermined for the screen device used in each case.
  • a method for producing such a grooved sieve first several fabrics made of steel or synthetic wires with predetermined different mesh sizes are put together. Such fabrics are commercially available and are usually supplied in roll form.
  • each upper layer has an ever smaller mesh size, for example more than 100 mesh.
  • the layers arranged one above the other are glued or welded to form a unit and the unit connected to one another is shaped, in particular pressed, into a sawtooth shape.
  • the unit thus formed is placed on a flat perforated plate made of steel, aluminum or plastic and connected to it, in particular glued.
  • the fabric and / or the perforated plate can be coated with a polyamide. When pressed under the influence of heat, the polyamide softens, penetrates the fabric parts assigned to it and in this way connects the individual layers to form a stable unit.
  • the surface of the screen in the area of the adhesive points is covered with an aluminum foil in an experimentally tested example.
  • a preferred application example is the cleaning of drilling muds.
  • Screening devices according to the invention can also be used in production processes are used in industry, for example to avoid granular particles in the film production.
  • Figure 1 is a schematic representation of the method according to the invention for use in borehole systems
  • Figure 1 a shows a detail from Figure 1;
  • FIG. 2 shows a screening device for separating the drilling mud into coarser particles and remaining drilling mud with smaller particles with a flat plate with sawtooth-shaped layers arranged thereon and with coarser particles visible thereon;
  • FIG. 3 shows a top view of the illustration in FIG. 2;
  • Figure 4 is a plan view of one of the lower layers of the grooved screen
  • FIG. 5 shows a simplified perspective exploded view of the layers of the grooved sieve before the profiling
  • Figure 6 shows a method for producing the grooved screen.
  • FIG. 1 a borehole system with a borehole 1 is shown in section, in which a tubular drill string 2 protrudes, which carries a drill bit for producing the bore 1 to its front end on the one hand and, on the other hand, flushing liquid leads to the drill bit.
  • the loosened drilling mud is conveyed upwards on the outer wall of the tubular string 2 and conveyed into a container 3 and from there to a screening device 4.
  • This sieve device 4 essentially contains one or more sieves 5, which are moved back and forth by a vibrator 6, preferably in the direction of flow of the drilling mud being conveyed. Lateral components are also possible because oval or elliptical vibrations are advantageous.
  • a collecting container 8 arranged underneath catches the mud with fine particles, while larger particles 9 remaining on the sieve are conveyed by the vibrating mechanism over the edge of the sieving device 4 into a further collecting container 10, which is used for later disposal of the coarse particles.
  • the screened sludge is returned to the flushing circuit of the drill pipe 2 by means of a pump 11.
  • the fine particles may or may not be added, as desired.
  • the sieving device 4 is arranged such that sieves 5 lie one behind the other in the flow direction 57 of the sludge emerging from the container 30.
  • a sieve 5 is shown.
  • the sludge thus flows from the container 3 in the flow direction 57 onto the sieve in such a way that the entire width of the sieve is used as evenly as possible.
  • the sieve 5 is provided with one or more grooves 58, 59 sawtooth-shaped profile arranged transversely to the flow direction 57 and is thereby inhibited in its conveying speed. All particles that are smaller than the mesh size 511 of the upper layer 51, which acts as a sieve 5, pass through the sieve 5, hereinafter referred to as a grooved sieve 5, and are collected by the container 8.
  • the container 8 can consist of several sub-containers in which the sludge is moved more or less.
  • a pump 11 feeds the mud to the drill pipe 2 and returns to the borehole 1 via the pipe 2. There, the sludge can deliberately reduce gas outbreaks due to its weight or strengthen the walls of borehole 1.
  • the grooved sieve 5 vibrated by the vibrator or motor 6 now transports the particles 9, which are larger than the mesh size 511 of the upper layer 51, in the flow direction 57 until they fall into the further container 10 for these particles 9.
  • the larger particles 9 are conveyed upward by the flank of the sawtooth in the flow direction 57 by means of the vibrating mechanism, but initially roll or roll back because of their own weight and the incline or incline.
  • the Larger particles 9 largely freed of sludge residues of smaller grain size and liquid and fall relatively dry into the container 10.
  • the sludge with its particles of small grain size is largely returned to the borehole 1, so that no or a few residues remain above ground.
  • the particles 9 large grain size can be easily disposed of in this way. They form a so-called special waste, which has a reduced volume because of the small grain size particles largely flowing back into the container 8 with the liquid and thus causes lower costs than was previously the case.
  • the screening device 4 is shown with the inserted screen 5 in a perspective view.
  • the vibrator 6 is arranged here above the sieve 5 in order to illustrate the resilient mounting 61 of the sieve 5 relative to the container 8.
  • the overflow 31 of the container 3 to the sieve 5 is so wide that its width corresponds approximately to that of the sieve 5.
  • the drilling mud flows through this overflow with all particles at a relatively high speed.
  • FIG. 2 shows the basic structure of an essential part of the grooved sieve 5 shown in FIG. 1.
  • the grooved sieve 5 has a plurality of layers 51, 52, 53 of a fabric woven from steel or synthetic wires, for example commercially available, which glues together at least in the area of their edges or are welded and pressed in a sawtooth shape.
  • the interconnected sawtooth-shaped layers 51, 52, 53 are placed on a flat perforated plate 54 made of steel, aluminum, plastic or other stable materials and connected to this plate 54, for example glued or welded.
  • the perforated plate 54 has openings 55, the clear width of which is, for example, 2x2 m / m.
  • the struts between the holes are about 3-4 m / m.
  • the plate 54 is provided with adhesive 56 at predetermined locations before the unit 51, 52, 53 is supported.
  • the plate 54 can also be coated with a polyamide or other heat-soft material.
  • the polyamide penetrates through the fabric when heated connects the layers firmly after cooling, the perforated plate 54 and the sawtooth floors touching across the entire width. Vertical profile parts are closed or blocked at the ends of the profiles.
  • FIG. 3 shows a top view of the grooved screen 5 according to FIG. 2. It is essentially rectangular, but can also be round or circular. An arrow 57 indicates the flow direction of the sludge, the large areas the rising surface 58 and the vertical stripes the short falling flanks 59 of the sawtooth profile. In practice, the sieve openings are also rectangular, but the borders are woven and not flat.
  • FIG. 4 shows a top view of a layer 52 arranged below the layer 51 in FIG. 3 with a significantly larger sieve opening 521.
  • FIG. 5 shows a so-called exploded view of the unit 5 with its layers 51, 52, 53 prior to its profiling, for example pressing into a sawtooth shape.
  • the top layer has relatively narrow meshes 511, while the layers 52, 53 underneath each have larger meshes 521, 531 from layer to layer. This means that each layer lying below forms a stability reinforcement for the layer lying above and no obstacle for the sludge passing through.
  • the unit consisting of three layers 51, 52, 53 is a stable unit due to the lower layer with a coarse mesh size, which can be pressed into a sawtooth shape after gluing and / or welding. If necessary, the number of layers can be selected to be smaller or larger.
  • This sawtooth-shaped unit 5 of layers 51, 52, 53 already profiled with one another is now placed on the stable perforated plate 54 and glued or welded to it.
  • the unit stabilized in this way represents an exchange unit, a screen covering for the screen device 4 in FIG. 1. It can be attached in a hook shape or inserted as a cassette in a corresponding opening of the screen device.
  • correction pieces can be used to compensate for the differences.
  • sieve devices 4 for a plurality of sieves 5 grooved sieves according to the invention can be combined with homogeneous sieves and / or sieves with grooves running in the direction of flight.
  • Figure 6 shows a method for producing the grooved screen in several steps.
  • the top grooved screen 51 is cut from steel or synthetic wires, which has a relatively small cross section.
  • the cross section of these wires is dimensioned such that they cannot be worn away too quickly by the particles 9. However, they do not have to be so strong that they alone have to carry the weight of the mud.
  • the wires had a diameter of 0.3 mm.
  • the layers 52, 53 lying under the sieve 51 are produced with a larger mesh size, the bottom layer being so stable that it is also able to do so to carry the top sieves and the weight of the mud.
  • the wire diameter can be chosen larger.
  • the unit 5 with the layers 51, 52, 53 placed one above the other is first glued or welded to one another, for example by pressing plastic or similar material through the meshes of the fabric layers 51, 52, 53 by hot pressing.
  • the individual layers can also be connected to one another by placing a sample of an adhesive on a non-adhesive base on which the individual layers are arranged.
  • This adhesive is preferably arranged in the region of the support points of the unit 51, 52, 53 and / or the edge regions on the perforated plate 54. In this case, the adhesive penetrates the mesh openings and forms the bond.
  • the layers above the coarse-mesh layer are prestressed.
  • the unit is pressed into a sawtooth profile with a short, almost vertical steep flank and a long rising flank.
  • the plate made of steel or plastic serving as a base is dimensioned such that it is able to make the grooved sieve 5 usable in a sieving machine and to fasten it like a cassette shape by means of hooks, bolts, air cushions or the like.
  • the base plate and thus the layers lying on it are then vibrated by a vibrator, motor or the like, which essentially cause a flow in the flow direction 57.
  • the grooved sieve 5 is inserted into the receiving opening of the sieving device in such a way that the long rising flanks face the sludge feed source.
  • Collection container larger particles

Landscapes

  • Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)
  • Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

Sie einrichtung, Verfahren zur Herstellung eines Siebes und Sieb für eine Siebeinrichtung
Die Erfindung betrifft eine Siebeinrichtung für die Reinigung von Fluiden, Schlämmen oder dergleichen, im Folgenden Schlämme genannt, durch Aussonderung von Partikeln größeren Umfangs, ein Sieb und ein Verfahren zur Herstellung eines Siebes.
Es ist bekannt, größere Partikel durch Siebe aus Flüssigkeiten, Schlämmen oder dergleichen zu entfernen.
Es ist auch bekannt, den bei der Herstellung von Bohrlöchern anfallenden Bohrschlamm durch außerhalb des Bohrloches angeordnete Siebeinrichtungen von größeren Partikeln zu trennen und den feinen Bohrschlamm wieder in das Bohrloch zurückzuführen. Es ist bekannt, den geförderten Bohrschlamm auf Rüttelsiebe zu geben, mit denen die größeren Partikel zum Rand der Siebeinrichtung befördert und dort ausgeworfen werden, doch werden diese größeren Partikel mit anhaftenden nassen Schlammmengen ausgeworfen, so dass wertvolle Flüssigkeit für die Zurückführung zum Bohrloch nicht mehr zur Verfügung steht. Das ausgeworfene Material muss als Sondermüll entsorgt werden. Die anhaftenden nassen Schiammmengen erhöhen Volumen und Gewicht des Sondermülls und somit die Entsorgungskosten.
Es ist bekannt (GB 2 124099 A), für die Siebeinrichtung ein Rillensieb mit U- oder V-förmigem Profil zu verwenden, bei denen die so U- oder V-förmig ausgebildeten Rillen in Flussrichtung des Schlammes ausgerichtet sind. Auch mit dieser Siebeinrichtung ist es nicht möglich, die Partikel von allen nassen Schlammmengen zu befreien.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Aussonderung größerer Partikel aus den Schlämmen zu verbessern.
BESTATIGUNGS OPIE Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Verfahren zur Herstellung eines Siebes für eine Siebeinrichtung gemäß Anspruch 1 ist im Anspruch 14 definiert. Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den Unteransprüchen beschrieben. Ein Sieb für eine Siebeinrichtung nach Anspruch 1 ist im Anspruch 18 definiert und eine Weiterbildung in Anspruch 19 beschrieben. Durch die Erfindung wird erreicht, dass die ausgesiebten Partikel größeren Durchmessers weitgehend trocken sind. Das beruht im Wesentlichen darauf, dass die groben Partikel lange auf dem Sieb gehalten werden und die volle Breite des Siebes genutzt wird.
Im Prinzip besteht die Erfindung bei einer Siebeinrichtung für die Reinigung von Schlämmen durch Aussonderung von Partikeln größeren Umfanges darin, dass das Sieb mit Rillen versehen ist, dass die Rillen des Siebes quer zur Fluss- richtung des Schlammes angeordnet sind und dass die Rillen ein sägezahn- förmiges Profil mit einer in Flussrichtung ansteigenden Flanke aufweisen. Das als Rillensieb ausgebildete Sieb wird in Flussrichtung mechanisch, elektrisch und/oder magnetisch hin- und herbewegt, so dass die größeren Schlammpartikel, die nicht zusammen mit dem Schlamm durch das Sieb in einen darunter angeordneten Behälter fließen, in Längsrichtung des Siebes bewegt und über den Rand ausgeworfen werden. Die Rüttelbewegung kann auch seitliche Komponenten haben, beispielsweise oval oder elliptisch sein.
Das in der Siebeinrichtung auswechselbar angeordnete Sieb ist mehrschichtig ausgebildet, wobei die jeweils unteren Schichten größere Sieböffnungen aufweisen als die jeweils oberen Schichten. Dabei ist die unterste Schicht mit den gröbsten Öffnungen so stabil ausgebildet, dass sie die oberen Schichten mit den nach oben hin immer kleiner werdenden Öffnungen tragen kann. Mehrere auf diese Weise übereinander angeordnete Schichten sind miteinander verklebt und/oder verschweißt. Eine erhöhte Festigkeit wird erreicht, wenn die oberen, nicht sehr festen Schichten vorgespannt sind, bevor sie mit der untersten, relativ stabilen Gewebeschicht zusammengefügt, zusammen mit dem sägezahn- förmigem Profil versehen und mit einer im Wesentlichen ebenen Lochplatte zur Einheit verbunden, insbesondere verklebt werden. Eine auf diese Weise stabil ausgebildete Rillensiebeinheit ist auswechselbar in der Siebeinrichtung durch Haken, Bolzen, Airbags oder dergleichen verbunden oder als Kassette in diese eingesetzt und wird in der Siebeinrichtung durch einen dort angeordneten Vibrator, Motor oder dergleichen hin- und herbewegt oder gerüttelt. Die Rillensiebeinheit ist vorzugsweise rechteckig ausgebildet, kann aber auch kreisförmig geformt sein oder eine andere für die jeweils benutzte Siebeinrichtung vorbestimmte Form aufweisen. Bei einem Verfahren zur Herstellung eines solchen Rillensiebes werden zunächst mehrere Gewebe aus Stahl oder synthetischen Drähten mit vorbestimmten unterschiedlichen Maschenweiten zusammengestellt. Solche Gewebe sind handelsüblich und werden meist in Rollenform geliefert. Die Gewebe der unterschiedlichen Maschenweiten werden zunächst zugeschnitten und dann so übereinander angeordnet, dass das Gewebe größter Maschenweite als unterste Schicht angeordnet wird und die Gewebe kleinerer Maschenweiten auf dieser untersten Schicht mit nach oben hin jeweils kleineren Maschenweiten schichtweise angeordnet werden. Dadurch hat jede jeweils obere Schicht eine immer kleinere Maschenweite, beispielsweise mehr als 100 mesh.
Die übereinander angeordneten Schichten werden zu einer Einheit verklebt oder verschweißt und die so miteinander verbundene Einheit wird in eine Sägezahnform geformt, insbesondere gepresst. Die so geformte Einheit wird auf eine ebene Lochplatte aus Stahl, Aluminium oder Kunststoff gelegt und mit dieser verbunden, insbesondere verklebt. Die Gewebe und/oder die Lochplatte können mit einem Polyamid beschichtet sein. Bei der Pressung unter Hitzeeinwirkung erweicht das Polyamid, durchdringt die ihm zugeordneten Gewebeteile und verbindet auf diese Weise die einzelnen Schichten zu einer stabilen Einheit. Um eine Verbindung des Siebes mit der Presse zu vermeiden, ist bei einem experimentell erprobten Beispiel die Oberfläche des Siebes im Bereich der Klebestellen mit einer Alufolie abgedeckt.
Ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel ist die Reinigung von Bohrschlämmen. Siebeinrichtungen gemäß der Erfindung können aber auch bei Produktions- verfahren in der Industrie verwendet werden, beispielsweise zur Vermeidung von körnigen Partikeln bei der Folienherstellung.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im Folgenden mehrere Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Diese zeigen in:
Figur 1 eine Prinzipdarstellung des Verfahrens gemäß der Erfindung für die Verwendung bei Bohrlochanlagen;
Figur 1 a ein Detail aus Figur 1 ;
Figur 2 eine Siebeinrichtung zur Trennung des Bohrschlamms in gröbere Partikel und verbleibenden Bohrschlamm mit kleineren Partikeln mit einer ebenen Platte mit darauf angeordneten sägezahnförmigen Schichten und mit darauf sichtbaren gröberen Partikeln;
Figur 3 eine Draufsicht auf die Abbildung der Figur 2;
Figur 4 eine Draufsicht auf eine der unteren Schichten des Rillensiebes;
Figur 5 eine vereinfachte perspektivische explodierte Ansicht der Schichten des Rillensiebes vor der Profilgebung;
Figur 6 ein Verfahren zur Herstellung des Rillensiebes.
In Figur 1 ist im Schnitt eine Bohrlochanlage mit einem Bohrloch 1 dargestellt, in das in Prinzipdarstellung ein rohrförmiges Bohrgestänge 2 ragt, das einerseits zu seinem vorderen Ende einen Bohrmeißel zur Herstellung der Bohrung 1 trägt und andererseits Spülflüssigkeit zum Bohrmeißel führt. An der Außenwand des Rohrstranges 2 wird der gelöste Bohrschlamm nach oben gefördert und in einen Behälter 3 und von dort zu einer Siebeinrichtung 4 gefördert. Diese Sieb- einrichtung 4 enthält im wesentlichen ein oder mehrere Siebe 5, die von einem Vibrator 6 hin- und herbewegt werden, vorzugsweise in Flussrichtung des geförderten Bohrschlammes. Seitliche Komponenten sind ebenfalls möglich, da ovale oder elliptische Rüttelbewegungen vorteilhaft sind. Der über den Bereich zwischen Bohrgestänge 2 und Bohrloch 1 nach oben geförderte Bohrschlamm 7 mit seinen groben und feinen Bestandteilen fließt zunächst mit hohem Druck in den Behälter 3 und von dort in breiter Verteilung auf das Sieb 5. Ein darunter angeordneter Auffangbehälter 8 fängt den Schlamm mit feinen Partikeln auf, während auf dem Sieb verbleibende größere Partikel 9 durch den Rüttelmechanismus über die Kante der Siebeinrichtung 4 in einen weiteren Auffangbehälter 10 gefördert werden, der einer späteren Entsorgung der groben Partikel dient. Der gesiebte Schlamm wird mittels einer Pumpe 11 wieder dem Spülkreislauf des Bohrgestänges 2 zugeführt. Dabei können die feinen Partikel nach Wahl mehr oder weniger zugesetzt sein oder werden.
Die Siebeinrichtung 4 ist so angeordnet, dass Siebe 5 in Flussrichtung 57 des aus dem Behälter 30 austretenden Schlammes hintereinander liegen. Ein Sieb 5 ist dargestellt. Aus dem Behälter 3 tritt also der Schlamm in Flussrichtung 57 so auf das Sieb, dass die ganze Breite des Siebes möglichst gleichmäßig genutzt wird. Das Sieb 5 ist mit ein oder mehreren quer zur Flussrichtung 57 angeordneten Rillen 58, 59 sägezahnförmigen Profils versehen und wird dadurch in seiner Fördergeschwindigkeit gehemmt. Alle Partikel, die kleiner sind als die Maschenweite 511 der als Sieb 5 wirksamen oberen Schicht 51 , treten durch das im Folgenden als Rillensieb 5 bezeichnete Sieb 5 hindurch und werden von dem Behälter 8 aufgefangen. Der Behälter 8 kann aus mehreren Teilbehältern bestehen, in denen der Schlamm mehr oder weniger bewegt wird. Eine Pumpe 11 führt den Schlamm dem Bohrgestänge 2 zu und gelangt über das Rohr 2 wieder in das Bohrloch 1 zurück. Dort kann der Schlamm durch sein Gewicht gezielt eventuell Gasausbrüche mindern oder Wandungen des Bohrlochs 1 festigen. Das durch Vibrator oder Motor 6 gerüttelte Rillensieb 5 transportiert nun die Partikel 9, die größer sind als die Maschenweite 511 der oberen Schicht 51 , in Flussrichtung 57 weiter, bis sie in den weiteren Behälter 10 für diese Partikel 9 fallen. Durch den Rüttelmechanismus werden die größeren Partikel 9 durch die in Flussrichtung 57 ansteigende Flanke des Sägezahns nach oben befördert, rollen oder kullern aber wegen ihres Eigengewichtes und der Steigung beziehungsweise Neigung zunächst wieder zurück. Nach dem Transport über mehrere quer zur Flussrichtung 57 liegende Rillen 58, 59 sind die größeren Partikel 9 weitgehend von Schlammresten kleinerer Korngröße und Flüssigkeit befreit und fallen relativ trocken in den Behälter 10. Auf diese Weise wird der Schlamm mit seinen Partikeln geringer Korngröße weitgehend in das Bohrloch 1 zurückgeführt, so dass oberirdisch keine oder wenige Reste mehr verbleiben. Die Partikel 9 großer Korngröße können auf diese Weise leicht entsorgt werden. Sie bilden einen sogenannten Sondermüll, der wegen der vorher weitgehend in den Behälter 8 mit der Flüssigkeit zurückfließenden Partikel geringer Korngröße vermindertes Volumen hat und damit geringere Kosten verursacht, als dies bisher der Fall war.
In Figur 1 a ist die Siebeinrichtung 4 mit dem eingesetzten Sieb 5 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Der Vibrator 6 ist hier oberhalb des Siebes 5 angeordnet, um die federnde Lagerung 61 des Siebes 5 relativ zum Behälter 8 zu verdeutlichen. Der Überlauf 31 des Behälters 3 zum Sieb 5 ist so breit ausgebildet, dass seine Breite etwa der des Siebes 5 entspricht. Über diesen Überlauf fließt der Bohrschlamm mit relativ großer Geschwindigkeit mit allen Partikeln.
Figur 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines wesentlichen Teils des in Figur 1 dargestellten Rillensiebes 5. Das Rillensieb 5 weist mehrere übereinander angeordnete Schichten 51 , 52, 53 eines beispielsweise handelsüblichen aus Stahl oder synthetischen Drähten gewebten Gewebes auf, die wenigstens im Bereich ihrer Ränder miteinander verklebt oder verschweißt sind und in Sägezahnform gepresst sind. Die miteinander verbundenen sägezahnförmig geformten Schichten 51 , 52, 53 werden auf eine flache Lochplatte 54 aus Stahl Aluminium, Kunststoff oder anderen stabilen Materialien gelegt und mit dieser Platte 54 verbunden, beispielsweise verklebt oder verschweißt. Die Lochplatte 54 hat Öffnungen 55, deren lichte Weite beispielsweise 2x2 m/m beträgt. Die Streben zwischen den Löchern sind mit etwa 3-4 m/m bemessen. Zur Verklebung ist die Platte 54 vor der Auflage der Einheit 51 , 52, 53 an vorbestimmten Stellen mit Kleber 56 versehen. Man kann die Platte 54 auch mit einem Polyamid oder einem anderen bei Hitze weichem Material beschichten. In diesem Fall dringt das Polyamid bei Erwärmung durch das Gewebe und verbindet die Schichten nach Erkaltung fest, wobei die Lochplatte 54 und die Sägezahnböden sich über die ganze Breite berühren. An den Enden der Profile werden senkrechte Profilteile verschlossen oder verstopft.
Figur 3 zeigt eine Draufsicht auf das Rillensieb 5 gemäß Figur 2. Sie ist im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet, kann aber auch rund oder kreisförmig sein. Ein Pfeil 57 deutet die Flussrichtung des Schlammes an, die großen Flächen die Anstiegsfläche 58 und die vertikalen Streifen die kurzen Abstiegsflanken 59 des Sägezahnprofils. In der Praxis sind die Sieböffnungen zwar auch rechteckförmig, doch sind die Begrenzungen gewebt und nicht flächig. Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf eine unterhalb der Schicht 51 in Figur 3 angeordnete Schicht 52 mit einer deutlich größeren Sieböffnung 521.
Figur 5 zeigt eine sogenannte explodierte Ansicht der Einheit 5 mit ihren Schichten 51 , 52, 53 vor ihrer Profilgebung, zum Beispiel einer Pressung in eine sägezahnförmige Form. In Figur 4 ist deutlich sichtbar, dass die oberste Schicht relativ enge Maschen 511 aufweist, während die darunterliegenden Schichten 52, 53 von Schicht zu Schicht jeweils größere Maschen 521 , 531 aufweisen. Das bedeutet, dass jede unten liegende Schicht eine Stabilitätsverstärkung für die jeweils oben liegende Schicht bildet und kein Hindernis für den durchtretenden Schlamm. Bereits die aus drei Schichten 51 , 52, 53 bestehende Einheit ist durch die untere Schicht mit grober Maschenweite eine tragfähige Einheit, die nach Klebung und/oder Schweißung in sägezahnförmige Form pressbar ist. Bei Bedarf kann die Zahl der Schichten kleiner oder größer gewählt werden. Diese in Sägezahnform gepresste Einheit 5 aus schon miteinander profilierten Schichten 51 , 52, 53 wird nun auf die stabile Lochplatte 54 gelegt und mit dieser verklebt oder verschweißt. Die so stabilisierte Einheit stellt eine Auswechseleinheit, einen Siebbelag für die Siebeinrichtung 4 in Figur 1 dar. Sie kann hakenförmig befestigt oder als Kassette in eine entsprechende Öffnung der Siebeinrichtung eingesetzt werden. Bei Verwendung der flachen Rillensiebe 5 in eine Siebeinrichtung 4 für gebogene Siebe können Korrekturstücke eingesetzt werden, um die Differenzen auszugleichen. Bei Siebeinrichtungen 4 für mehrere Siebe 5 können Rillensiebe gemäß der Erfindung mit homogenen Sieben und/oder Sieben mit in Flugrichtung verlaufenden Rillen kombiniert werden.
Figur 6 zeigt ein Verfahren zur Herstellung des Rillensiebes in mehreren Schritten. Im ersten Schritt wird das oberste Rillensieb 51 aus Stahl oder synthetischen Drähten zugeschnitten, das einen relativ kleinen Querschnitt hat. Der Querschnitt dieser Drähte ist so bemessen, dass sie durch die Partikel 9 nicht zu schnell verschlissen werden können. Sie müssen aber nicht so stark sein, dass sie allein das Gewicht des Schlammes tragen müssen. Bei einem erprobten Beispiel hatten die Drähte einen Durchmesser von 0,3 mm Zur Stabilisierung des Siebes werden die unter dem Sieb 51 liegenden Schichten 52, 53 mit größerer Maschenweite hergestellt, wobei die unterste Schicht so stabil ausgebildet wird, dass sie auch in der Lage ist, die oberen Siebe und das Gewicht des Schlammes zu tragen. Der Drahtdurchmesser kann größer gewählt werden. Die Einheit 5 mit den so übereinander gelegten Schichten 51 , 52, 53 wird zunächst miteinander verklebt oder verschweißt, indem beispielsweise durch Heißpressung Kunststoff oder ähnliches Material durch die Maschen der Gewebeschichten 51 , 52, 53 gedrückt wird. Die einzelnen Schichten können aber auch alternativ dazu dadurch miteinander verbunden werden, dass auf eine nicht klebfähige Unterlage ein Muster eines Klebstoffes gelegt wird, auf dem die einzelnen Schichten angeordnet werden. Vorzugsweise ist dieser Kleber im Bereich der Auflagestellen der Einheit 51 , 52, 53 und/oder der Randbereiche auf der Lochplatte 54 angeordnet. Der Kleber durchdringt in diesem Falle die Maschenöffnungen und bildet die Verklebung. Beim Klebevorgang werden die Schichten oberhalb der grobmaschigen Schicht vorgespannt. Nach Vollendung des Klebevorganges wird die Einheit in sägezahnförmiges Profil gepresst mit einer kurzen, nahezu vertikalen steilen Flanke und einer langen Anstiegsflanke. Die als Unterlage dienende Platte aus Stahl oder Kunststoff ist so bemessen, dass sie in der Lage ist, das Rillensieb 5 in eine Siebeinrichtungsmaschine einsetzbar zu machen und durch Haken, Bolzen, Luftkissen oder dergleichen wie eine Kassettenform darin zu befestigen. Die Unterlageplatte und damit die darauf liegenden Schichten werden dann durch einen Vibrator, Motor oder dergleichen in Schwingungen versetzt, die im Wesentlichen eine Förderung in Flussrichtung 57 bewirken. Das Rillensieb 5 wird in die Aufnahmeöffnung der Siebeinrichtung so eingesetzt, dass die langen Anstiegsflanken der Schlammförderquelle zugewandt sind.
Bezugszeichenliste
Bohrloch
Bohrgestänge
Behälter
Siebeinrichtung
Sieb(e)
Vibrator
Bohrschlamm
Auffangbehälter größere Partikel
weitere Auffangbehälter Pumpe
Überlauf des Behälters 3 zum Sieb
Siebschichten (Gewebe) Siebschichten (Gewebe) Siebschichten (Gewebe) flache Lochplatte Öffnungen Kleber Flussrichtung Rillen Anstiegsflanke Rillen Abstiegsflanke
Maschenweite Sieböffnung eines unteren Siebes (52) Sieböffnung der unteren Gewebeschicht
federnde Lagerung des Siebes Überlauf

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Siebeinrichtung für die Reinigung von Schlämmen durch Aussonderung von Partikeln größeren Umfangs, bei der der Schlamm über ein Sieb geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb (5) quer zur Flussrichtung des Schlammes angeordnete Rillen (58, 59) mit einem im Wesentlichen sägezahnförmigen Profil aufweist, und dass das Profil in Flussrichtung (57) ansteigende Flanken (58) aufweist.
2. Siebeinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) in Flussrichtung mechanisch, durch Vibratoren, Elektronik, Elektrik oder Magnetik in Längsrichtung, oval, als Kombination oder dergleichen hin und her bewegt, insbesondere gerüttelt wird.
3. Siebeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Rillensiebes (5) ein Behälter (7) zum Auffangen des durch das Rillensieb (5) hindurchtretenden Schlammes vorgesehen ist.
4. Siebeinrichtung nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) auswechselbar angeordnet ist.
5. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) mehrschichtig ausgebildet ist, wobei die jeweils unteren Schichten (52, 53) größere Sieböffnungen aufweisen als die jeweils oberen Schichten.
6. Siebeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweils untere, sägezahnförmig ausgebildete Schicht (52, 53) stabil ausgebildet ist und die jeweils oberen sägezahnförmigen Schichten stützt.
7. Siebeinrichtung nach Anspruch 5 und/oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (51 , 52, 53) sägezahnförmigen Profils miteinander verklebt und/oder verschweißt sind.
8. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils oberen Schichten (51 , 52) vorgespannt sind.
9. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichten (51 , 52, 53) sägezahnförmigen Profils in Profilrichtung im Wesentlichen eben oder flach ausgebildet und mit einer im Wesentlichen ebenen Lochplatte (54) zu einer Einheit verbunden, insbesondere verklebt sind, wobei die unterste Schicht (53) der Lochplatte (54) zugewandt ist.
10. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) mit der Siebeinrichtung (4) durch Haken, Bolzen,
Airbags oder dergleichen verbindbar ist.
11. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) rechteckig ausgebildet ist.
12. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, dass das Rillensieb (5) kreisförmig ausgebildet ist.
13. Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die abfallende Sägezahnflanke (59) steil ausgebildet ist.
14. Verfahren zur Herstellung eines Rillensiebes für Siebeinrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass flache Gewebe aus Stahl oder synthetischen Drähten mit vorbestimmten unterschiedlichen Maschenweiten hergestellt werden, dass die Gewebe (51 , 52, 53) unterschiedlicher Maschenweiten so übereinander angeordnet werden, dass das Gewebe (52, 53) größerer Maschenweite als untere Schicht angeordnet wird und die Gewebe kleinerer Maschenweite (511) auf der untersten Schicht schichtweise so angeordnet werden, dass jede jeweils obere Schicht eine immer kleinere Maschenweite aufweist, dass die Schichten (51 , 52, 53) miteinander zu einer Einheit (51 , 52, 53) verklebt oder verschweißt werden, und dass die Einheit in eine
Sägezahnform gepresst wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die oberen Schichten (51 , 52) vorgespannt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine ebene Platte (54) aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff, beschichtetem Metall oder dergleichen gelocht wird und dass die in
Profilrichtung flache oder ebene Einheit (51 , 52, 53) auf der Lochplatte (54) angeordnet und mit ihr verbunden, insbesondere verklebt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung durch Heißpressung mit Polyamid oder dergleichen beschichteten Trägermaterialien erfolgt.
18. Rillensieb für eine Siebeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass es aus mehreren sägezahnförmig ausgebildeten, miteinander verbundenen Siebschichten unterschiedlich großen Öffnungen besteht, von denen die Siebschicht mit der größten Öffnung unten angeordnet ist, und dass auf der unteren Siebschicht die oberen Siebschichten angeordnet sind, die von Schicht zu Schicht nach oben kleinere Öffnungen aufweisen.
19. Rillensieb nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit sägezahnförmiger Rillensiebschichten auf einer im Wesentlichen ebenen Lochplatte angeordnet und mit dieser verbunden, insbesondere verklebt ist.
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