NL8902894A - Inrichting voor het richten en besturen van het voorste deel van de boorpijp bij grondboringen. - Google Patents

Description

Inrichting voor het richten en besturen van het voorste deel van de boorpijp bij grondboringen.

De uitvinding verschaft een inrichting voor het richten en besturen van de boormotor bij grondboringen.

Bij grondboringen, en meer in het bijzonder die, zoals toegepast bij de winning van aardolie, wordt met behulp van een boorpijp, die aan het ondereinde is voorzien van een boorkop, vanaf een boortoren een verticale boring in de bodem aangebracht.

Vanaf deze verticale boring kunnen op verschillende diepten gerichte verdere boringen naar locaties, verwijderd van de plaats waar de verticale boring plaats vindt, worden uitgevoerd of zijtakken worden aangebracht (directional drilling, lateral drilling).

Voor het uitvoeren van een zijwaartse boring, verlopend vanaf de verticale eerste boring, wordt, volgens een bekende werkwijze onmiddellijk onder de plaats waar de zijwaartse boring zal moeten worden aangebracht, een wigvormig geleidingsstuk in de verticale boring aangebracht, dat, na het invoeren van de boorpijp met boorkop, deze opzij in de gewenste richting geleidt voor het boren van de zijtak.

Volgens een andere bekende werkwijze wordt voor het gericht boren, anders dan verticaal boren, aan het einde van de boorpijp een boormotor aangebracht, die aan het vooreinde de boorkop draagt, welke rechtstreeks wordt aangedreven door een aandrijfmotor, zoals een turbine of een schroefmotor, die deel uitmaken van de boormotor, waarbij aan het einde van de boorpijp of in het aandrijfhuis van de boormotor een vast bochtstuk is opgenomen.

Bij deze bekende werkwijze wordt de boorpijp met boormotor en het vaste bochtstuk tot op de gewenste diepte in de boring neergelaten, waarna gericht verder wordt geboord.

Het gericht boren vindt daarbij aanvankelijk plaats bij een niet roterend boormotorhuis en boorpijp, waarbij de boorkop uitsluitend door de bijbehorende motor of turbine wordt aangedreven.

Daarbij wordt aldus de boorpijp niet geroteerd en voert de boormotor en de boorpijp slechts een beweging in langsrichting uit, waardoor bij deze boorbewerking een bepaalde bocht van het boorgat wordt gevormd, waarvan de radius bepaald wordt door onder andere de hoek en de plaats van het vaste bochtstuk.

Nadat de bocht is voltooid, wordt verder geboord, waarbij de boorkop door de aandrijfmotor wordt aangedreven en tevens de gehele boorpijp met de daaraan bevestigde boormotor zelf in rotatie wordt gebracht, waarbij men beoogt het voortgezette boren volgens een rechte lijn te laten verlopen.

Bij dit voortgezette boren wordt dientengevolge de gehele boormotor geroteerd.

Door het vaste bochtstuk voert de boormotor daarbij een slingerende beweging uit, waardoor de onderdelen van de boormotor aan zware zijwaartse belastingen worden onderworpen, hetgeen een grote slijtage met zich mede brengt van alle onderdelen van de boormotor en de levensduur ervan verkorten.

Volgens deze bekende werkwijze wordt dan verder geboord, totdat de boormotor is versleten, waarna de boormotor met boorpijp uit het boorgat wordt getrokken en de boormotor geheel van de boorpijp wordt verwijderd, om te worden vervangen door een nieuwe boormotor, al of niet voorzien van een vast bochtstuk al naar gelang de eisen van het verder boren.

De uitvinding verschaft nu een inrichting voor het richten en besturen van de boormotor bij grondboringen, waarmede op doelmatige wijze vanaf ieder gewenst punt roterend verder geboord kan worden, zonder dat daarbij niet gewenste belasting en met als gevolg slijtage van de boormotor optreedt, daar deze bij het roterend boren geen slingerende beweging behoeft te maken.

Een verder oogmerk van de inrichting volgens de uitvinding is het verschaffen van de mogelijkheid, om de radius van de te vormen bocht van het boorgat binnen bepaalde grenzen ter plaatse van het boren te kunnen veranderen.

In de praktijk blijken tijdens het roterend boren met een vast bochtstuk regelmatig riggels en spiraalgroeven op te treden in het boorgat.

Deze zijn er de oorzaak van, dat bij het verder boren bijvoorbeeld stabi1isatorbladen voor deze riggels blijven steken en het verder boren belemmeren.

Dit kan tot gevolg hebben, dat de gehele boorpijp met boormotor uit het boorgat getrokken moet worden om het boorgat te ruimen, alvorens verder geboord kan worden.

Bij het uit het boorgat verwijderen van de boormotor en boorpijp kunnen zowel de boorkop als de stabi1isatorbladen achter de riggels en groeven blijven steken, hetgeen tot grote problemen kan leiden.

In de praktijk blijken de riggels en spiraalgroeven ook regelmatig er de oorzaak van te zijn, dat de bekledingspijp, die na het boren van het boorgat in het gat moet worden aangebracht, voor de riggels en groeven blijft steken. Als gevolg daarvan dient veelal het boorgat geruimd worden, alvorens de bekleding verder aangebracht kan wordén.

In de praktijk komt het ook bij herhaling voor, dat het boorgat door de gronddruk dichtgedrukt wordt, wat het verwijderen van de boormotor en boorpijp uit het gat ernstig verstoort.

Een verder doel van de uitvinding is, de tijdrovende problemen, die onstaan als gevolg van de riggels en spiraalgroeven bij het verder boren, het uit het boorgat verwijderen van de boormotor en boorpijp en het inbrengen van de bekledingsmantel van het boorgat, te voorkomen, alsmede het verwijderen te vergemakkelijken bij het dichtdrukken van het boorgat.

Hoe belangrijk dat oogmerk is kan geïllustreerd worden met het feit dat, in het bijzonder bij het dichtdrukken van het boorgat, het ook voorkomt dat de hele boormotor en ook een deel van de boorpijp, waarin zich het richtingsdetectiesysteem bevindt, geabandoneerd en verspeeld moet worden. Hierna wordt een deel van het boorgat dicht gecementeerd en wordt met een geheel nieuwe boormotor, richtingsapparatuur, etc. boven het gecementeerde deel een nieuwe verdere boring aangebracht.

De uitvinding beoogt in eerste instantie tevens een boor inrichting te verschaffen, waarmede economischer geboord kan worden, daar enerzijds de effectieve levensduur van de boormotor wordt verlengd en anderzijds hierdoor deze met de gehele boorpijp minder vaak uit het boorgat getrokken behoeft te worden voor vernieuwing en verlies van kostbare apparatuur beperkt wordt.

In de praktijk blijkt dat, daar fijn boorgruis in de bovengrondse scheidingsinstallat ie in de boorvloeistof achterblijft, onderdelen sterk aan erosie onderhevig kunnen zijn, terwijl het binnendringen van dat gruis tussen essentiele oppervlakken hevige slijtage kunnen veroorzaken.

Tevens treden in de praktijk bij het inbrengen van de boormotor naar de plaats van boren grote statische drukverschillen op, terwijl, als gevolg van drukver1iezen en variaties hiervan die overwonnen moeten worden, alsmede bij in- en uitschakelen van de massastroom, b.v. voor het periodiek verlengen van de boorpijp, druk en drukverschil variaties optreden, waardoor beschermende afdichtingen snel defect raken.

Een verder oogmerk van de uitvinding beoogt de inrichting zodanig uit te voeren, dat de levensduur hiervan groter is dan die van andere onderdelen van de boormotor, zodat deze geen beperkende factor van de levensduur van de boormotor vormt. Hiertoe worden de afdichtingen, die belangrijke oppervlakken moeten beschermen, voorzien van drukverschi1-vereffenings systemen.

Bij het gericht boren kan wat betreft de kromtestraal van het boorgat globaal een indeling worden gemaakt in drie gebreken: Boorgaten: - met een grote kromtestraal - met een middelgrote kromtestraal en - met een kleine kromtestreaal.

De laatste zijn in het bijzonder van belang daar waar de boring de produktiezone kort is genaderd en men door het toepassen van een boring met korte bocht de boring en de produktiezone wil voortzetten, en daar waarin men in de produktiezone is gekomen en de boring met een of meerdere takken wil voortzetten in deze zone.

Hiermede beoogt men de produktie een capaciteit van het boorgat te verhogen (veelal lateral drilling genoemd).

Een verder oogmerk van de uitvinding is de radius van het boorgat naar wens te doen verlopen, door het toepassen van een in stappen instelbaar bochtstuk, de plaatsbepaling van het bochtstuk in de boormotor en het toepassen van een of meerdere instelbare bochtstukken op diverse plaatsen in de boormotor.

Een verder oogmerk van de uitvinding is het in het boorgat brengen van de boormotor om gericht boren te vereenvoudigen ten opzichte van boormotoren met vast bochtstuk. Bij deze laatste typen kunnen hangeffecten optreden en kan de reeds aangebrachte bekleding van het boorgat beschadigd worden. Door de boormotor gestrekt of aangepast in te voeren kan dit vermeden worden.

Bij het gericht boren van boorgaten met een korte radius, waarbij volgens de bestaande praktijk een boormotor met meerdere vaste bochtstukken wordt toegepast, dient men na het boren van een boorgat met korte radius de boormotor met gehele boorpijp uit het gat te verwijderen en te vervangen door een andere, waarmede rechtuit verder geboord kan worden.

Een verder oogmerk van de uitvinding is in boormotoren met meerdere instelbare bochtstukken te kunnnen voorzien, waarbij na het aanbrengen van het korte radiusboorgat met dezelfde boormotor verder geboord kan worden.

Een verder oogmerk van de inrichting is de instelbare bochtstukken zodanig uit te voeren, dat enerzijds de drukval hierover geen beperkende invloed heeft en anderzijds deze een niet excentrisch schuin en schommelend draaiende as zonder beperkingen toelaten.

Een verder oogmerk van de uitvinding is deze zodanig uit te voeren, dat deze reageert op kleine positieve veranderingen ten opzichte van de gewenste bedrijfsmassastroom, zodat deze niet onverwacht reageert tijdens bedrijf en slechts een kleine marge tussen de bedrijfsmassastroom en maximaal toelaatbare massastroom voor het verstellen gereserveerd behoeft te worden. Hiertoe is de inrichting zodanig uitgevoerd, dat de combinatie van samenwerkende elementen van het stelsysteem integraal in de volgende functies voorzien: - activering, - vergroting van de struwdruk tot stelkracht, - vergroting van stelkracht tot verstelkracht, - vergrendeling - en ontgrendeling.

Een verder oogmerk van de uitvinding beoogt door het aanbrengen in het stelsysteem van een druksensor, een decodeersysteem, een stroombron en een elektrisch te bekrachtigen blokkeringseenheid, het verstellen van het systeem onafhankelijk te maken van de bedrijfsmassastroom en instelling bij meerdere bochtstukken onafhankelijk van elkaar te kunnen instellen.

Een verder oogmerk van de uitvinding is een boormotor te verschaffen, waarvan de stand van het bochtstuk bovengronds geverifieerd kan worden met behulp van drie onafhankelijke gegevens, te weten: de voorafgaande drukhistorie, het drukverloop bij verstelling en het optreden van scherpe drukpulsen.

De inrichting volgens de uitvinding wordt daartoe gekenmerkt door twee scharnierend met elkaar verbonden behuizingsdelen, die elk voorzien zijn van tenminste een stelorgaan, waarbij beide stelorganen met elkaar samenwerken, zodanig, dat met het verplaatsen van een stelorgaan ten opzichte van het andere samenwerkende stelorgaan, de stand van de beide behuizingsdelen ten opzichte van elkaar veranderd wordt.

Bij een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitgevonden inrichting is in het ene behuizingsdeel de legering van de boorkop en in het andere behuizingsdeel de aandrijfmotor opgenomen, en waarbij de aandrijfas vanaf de aandrijfmotor door het centrale, open gedeelte van de scharnierverbinding naar de legering van de boorkop verloopt.

Op doelmatige wijze is, volgens een volgend kenmerk van de inrichting volgens de uitvinding het ene stelorgaan vast met het bijbehorende behuizingsdeel verbonden, en is het andere, samenwerkende stelorgaan gekoppeld met een zuiger, welke in een behuizingsdeel tussen twee of meer eindstanden verplaatsbaar is onder de besturing van de massastroom van de boorvloeistof.

Aldus kan, bij de uitgevonden inrichting, het voorste deel van de boorpijp met het regelen van de massastroom van de boorvloeistof, en dus vanaf het aardoppervlak, de inrichting worden bestuurd.

Verdere kenmerken en bijzonderheden van de uitgevonden inrichting zullen blijken uit de hierna volgende beschrijving aan de hand van de tekeningen van enige uitvoeringsvoorbeelden.

Fig.1 geeft een schematisch beeld van een uitvoeringsvorm van een boormotor, zoals bevestigd wordt aan het einde van een boorpijp (1) . Aan de boorpijpzijde is voor de boormotor een stabilisator (2) opgenomen. De boormotor zelf valt onder te verdelen in het huis, waarin zich de aandrijfmotor (3) bevindt, het aandrijfhuis met vaste bocht (4), waartussen zich de koppelas bevindt, die de as van de aandrijfmotor verbindt met de as van het lagerhuis (5). Aan het uiteinde van het lagerhuis bevindt zich de boorkop (6).

In het schematisch voorbeeld is tevens een stabilisator (7) opgenomen bij het lagerhuis.

Fig.2 geeft een gedeeltelijk opengewerkt, perspectivisch langsaangezicht van het aandrijfhuis (4) weer, waarin de onderdelen van het stelsysteem en de overige onderdelen van het aandrijfhuis gedeeltelijk in aanzicht en gedeeltelijk in langsdoorsnede te zien zijn.

Het aandrijfhuis (4) is onderverdeeld in twee delen, te weten: \ het bovenste deel (8) en het onderste deel (9), die scharnierend met elkaar verbonden zijn. In deze uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat de verbinding uit een verbindings- en koppelscharnier, waarbij het huisdeel (8) is voorzien van een instekend deel (10), dat door de scharnierverbinding heen in het huisdeel (9) steekt.

De axiale drukkrachten worden van het bovenste huisdeel (8) overgedragen op het onderste huisdeel (9), door een ring- en bolvormig oppervlak (11), dat op het huisdeel (8) is aangebracht, en een ring- en komvormig oppervlak (12), dat op het onderste huisdeel (9) is aangebracht.

De axiale trekkrachten worden van het onderste huisdeel (9) overgebracht, door een ring met bolvormig oppervlak (13), dat inwendig nauwsluitend in dit huisdeel is aangebracht en afgesteund wordt tegen een, in het onderste huisdeel (9) aangebrachte ringvormige rug (14) en een ring met komvormig oppervlak (15) dat nauwsluitend op het instekende deel (10) is aangebracht. De ring (15) rust tegen een opsluitring (16) aan, die tegen een ringvormige rug (17) op het instekende deel (10) is aangebracht. De ringen (13,15 en 16) zijn tegen rotatie geborgd en uit montage-overwegingen in twee delen verdeeld, terwijl de ringdelen van 15 en 16 met opsluitranden (18) in elkaar grijpen en via boutverbindingen aan elkaar verbonden zijn, waarbij de deelvlakken van de ringen (15 en 16) 90 graden ten opzichte van elkaar om de axiale as van het instekende deel (10) verdraaid zijn, hetgeen niet op de tekening is aangegeven.

Het onderste huisdeel (9) is aan het boveneinde uitgevoerd met een ring- en bolvormig oppervlak (19), dat tegen een ring met komvormig oppervlak (20) rust, gelegen op een cylindrische afdichtingsring (21), die om een vernauwd deel (22) van het bovenste huisdeel (8) is aangebracht,

De bol- en komvormige oppervlakken (11,12,13,15,19 en 20) hebben allen een gemeenschappelijk boldraaicentrum (23), en zijn voorzien van groeven (24,25 en 26), waarin zich afdichtingsringen bevinden, zodat boorgruis van de boorvloeistof niet in de scharnierverbinding kan dringen.

In de groeven aan de vloeistofzijden (6) kunnen ook schraperveren gemonteerd worden, om de afdichtingsringen en de tegen elkaar rustende oppervlakken te beschermen tegen het binnendringen van boorgruis.

In het instekende deel (10) zijn kanalen (27) aangebracht, die in verbinding staan met de boorvloeistof in het boormotor-aandrijfhuis (8) en het inwendige van de scharnierverbinding, welke aan de binnenzijde zijn afgedicht met een verzonken afdichtingsmoer (28), voorzien van een opening. In de kanalen zijn glijdbare pluggen aangebracht, die zorgen voor vereffening van verschildruk tussen het inwendige van de scharnierverbinding en de boorvloeistof in het aandrijfhuisdeel (9).

Het aantal kanalen is aangepast aan hun dimensionering, zodat deze een voldoende hoeveelheid smeermiddel bevatten, ter compensatie van smeermiddel verliezen en ter compensatie van het samenpersen van onverhoopt achtergebleven luchtbellen tijdens de montage. De scharnierverbinding is voorzien van een, niet in de tekening aangegeven, smeernippel en afsluitbare ont1ucht i ngsopen i ng.

Aan de binnenzijde van een cylindrische ring (21) is een ringvormige uitsparing (29) aangebracht, waarin zich, in axiale richting ten opzichte van de as van het bovenste huisdeel (8), een beweegbare ring (30) bevindt. De uitsparing staat via nauwe kanalen in verbinding met de buitenzijde van het huisdeel (8) en de ruimte (31), tussen de cylindrische ring (21) en hol- en komvormige scharnieroppervlakken (11 en 12), ter vereffening van drukverschil over de afdichting. De uitsparing (29) is zodanig gedimensioneerd, dat deze voldoende reserve aan smeermiddel bevat, ter compensatie van smeermiddel lekverliezen en ter compensatie van het samendrukken van luchtbellen, die onverhoopt na montage aanwezig zijn. De ring is voorzien van een smeernippel en een afdichtbare ontluchtingsopening, die niet in de tekening zijn opgenomen.

Het instekende deel (10) strekt zich door de ringen (13 en 16) uit, in het onderste huisdeel (9), als instekend stelorgaan (32). Dit instekend stelorgaan (32) is aan de buitenomtrek aan weerszijde voorzien van twee parallelle oppervlakken (33), zie Fig.3, die nauw aanliggen tegen twee parallelle oppervlakken (34) , op segmenten (35) aangebracht aan de binnenzijde van het onderste huisdeel (9). Deze segmenten kunnen ook als vaste delen van het onderste huisdeel (9) aangebracht worden.

In Fig,3 is een dwarsdoorsnede aangegeven, ter hoogte van het einde van het instekende stelorgaan (32), alsmede een deel van het langsaangezicht van dit deel. De segmentvormige delen (35) zijn in de getoonde uitvoeringsvorm aangebracht als losse onderdelen, die in rotatie-zin om de axiale as van dit huisdeel, tegen verdraaiing geborgd worden, door ronde spieen (36), die rusten in halfcirkelvormige groeven, aangebracht op de segmenten (35) en de binnenzijde van het huisdeel (9), parallel aan de as van het onderste huisdeel (9). De parallelle oppervlakken (33) en (34) dienen voor de overdracht van een zwaar torsiemoment van het ene huisdeel op het andere, terwijl zij er zorg voor dragen, dat beide huisdelen slechts in een vlak kunnen scharnieren ten opzichte van elkaar.

Loodrecht op de parallelle oppervlakken (33) en (34), zie Fig.2, zijn tegen over elkaar op de buitenomtrek van het instekende stelorgaan (32), steloppervlakken (37) aangebracht, die onder een hoek ten opzichte van de as van het stelorgaan (32) lopen. Tegen deze oppervlakken rusten verstelorganen of linealen (38), die aan de tegenoverliggende zijde afsteunen op de binnenkant van het huisdeel (9), of insteken.de delen van de cylinder (45). In dwarsdoorsnede, zie Fig.3, zijn de steloppervlakken (37) en de oppervlakken van het huisdeel (9) of cylinder (45) waartegen de verstelorganen rusten segment-cirkelvormig.

Bij verplaatsing van de verstelorganen (38) ten opzichte van het instekende stelorgaan (32), verplaatst zich het huisdeel (8) ten opzichte van het andere huisdeel (9) scharnierend om het draaicentrum (23).

In de, op Fig.2 aangegeven, uitvoeringsvorm volgens de uitvinding, wordt door het gescheiden van elkaar onderbrengen van overdrachtzones, voor grote axiale drukkrachten, axiale trekkrachten en torsiemomenten van het ene huisdeel op het andere, een oplossing gecreeerd, waarbij het mogelijk is, een zware koppelingsas door het scharnierend bochtstuk te voeren, terwijl tevens een voldoende ruim anulair stroomkanaal (40) voor de boorvloeistof gerealiseerd kan worden.

Bij toepassing van een schroefaandrijfmotor kan, volgens de uitvinding, indien het instelbare bochtstuk gelegen is in het aandrijfhuis of tussen twee aandrijfmotor-segmenten, het schuin ten opzichte van het betreffende huisdeel excentrisch schommelend draaien van de koppelingsas tevens geaccomodeerd worden.

Volgens de, in Fig.2 getoonde, uitvoeringsvorm van de uitvinding, is in het onderste huisdeel (9) een verstelsysteem volgens de uitvinding getoond, dat bestaat uit de volgende hoofdonderdelen, die met elkaar samenwerken: - De koppelingsas (39), waarop zich verdikkingen (41 en 42) bevinden,- een stuwlichaam in de vorm van een zuiger (43), dat de koppelingsas (39) omsluit,- een cylindervormig lichaam (44), dat de zuiger (43) omsluit, en waaraan de verstelorganen (38) zijn verbonden, die samenwerken met de hellende oppervlakken (37), op het instekende stelorgaan (32),- een tweede cylindervormig lichaam (45), dat het cylindervormige lichaam (44) omsluit.

De zuiger (43) is voorzien van een anulaire doorstroomopening, waardoor de aandrijfas (39) wordt gevoerd en die een voldoende groot anulair stroomkanaal (46) tussen de aandrijfas (39) en de omhullende zuiger (43) toelaat.Het binnenoppervlak van de zuiger is zodanig geprofileerd, dat een vernauwing (47) van het stroomkanaal aanwezig is, dat functioneert als hydraulische restrictie. De zuiger (43) is voorzien van een slappe, tegen de stromingsrichting in werkende, veer (48), die afgesteund is in de omhullende cylinder (44).

De omhullende cylinder (44) is voorzien van een, tegen de stromingsrichting in werkende, sterke veer (49), die afgesteund is in het onderste deel van het huisdeel (9). De tweede omhullende cylinder (45) is gefixeerd, zie Fig.3, in het huisdeel (9) aangebracht, en dient voor gemak van fabricage en montage, alsmede voor het opsluiten van de segmenten (35) in axiale zin. Fixatie in axiale zin, zie Fig.2, wordt in de getoonde uitvoeringsvorm gerealiseerd, door het aanbrengen van kogels (53) in tangentiale groeven (54), op de binnenomtrek van het huisdeel (9) en de buitenomtrek van de cylinder (45).

In de cylinder (45) is een vaste nok (58) aangebracht, die uitsteekt in een, in de andere cylinder (44) aangebrachte, sleuf (59), alsmede een veerbelaste nok (60), die past in de sleuf (56).

In Fig.4 is te zien, dat, volgens de uitvinding, in de zuiger (43) een aantal, door veren (52) belaste, pallen (51) aangebracht zijn, die zich kunnen verplaatsen in de sleuven (55 en 56) en over het hier tussen liggende oppervlak van de cylinder (44) . De zuiger (43) is tegen rotatie geborgd ten opzichte van de cylinder (44) door pensleufverbindingen, die niet in de tekening zijn aangegeven.

Aan de cylinder (44) zijn de stelorganen (38) gekoppeld, die aan de buitenzijde rusten tegen, tussen de segmenten (35) ingebrachte, instekende delen (60) van deze cylinder, waardoor de cylinder (44) in rotatie zin gefixeerd wordt, hetgeen in Fig.3 te zien is.

Op de buitenomtrek van de cylinder (44) zijn een aantal, in zich gesloten, groeven (61) aangebracht met een vervormd hartvormig patroon. Op de binnenomtrek van cylinder 45 zijn tangentiale groeven (62) aangebracht.

De twee cylinders (44 en 45) zijn met elkaar verbonden door kogels (63), waarvan een deel zich in groef 61 bevindt en het andere deel zich in groef 62 bevindt. De kogels (63) zijn aan weerszijden belast door veren (64 en 65), die in de tangentiale groeven zijn aangebracht. De neutrale veerbelastingslijnen (66) liggen tussen de punten a en d, als aangegeven in Fig.4a.

In Fig.4 is een schematisch overzicht gegeven van verschillende belangrijke posities van onderdelen van het verstelsysteem ten opzichte van het huisdeel (9) en de cylinder (45). De werking van het systeem zal toegelicht worden aan de hand van posities, die diverse werkingsfasen afbakenen.

Eerst e_a.cti_yeringsfase_voor_verstel.iing

In de beginstand bevindt zich het systeem in positie 1. De zuiger (43) rust tegen het aanslag (67) van de cylinder (44). De pal (51) bevindt zich in uitgestoken positie in het begin van de sleuf (54), stroomopwaarts gezien, terwijl de vernauwing (47) zich bevindt in een positie, enigszins verwijderd van de eerste verdikking (41) van de koppelas. De slappe veer (48) is zodanig gedemensioneerd en gemonteerd met een voorspanning, dat bij een kleine massastroomverandering ten opzichte van de gewenste maximale bedrijfmassastroom, de zuiger zich in de richting van de stroom gaat bewegen, van positie 1 naar positie 2.

Versteefase

In positie 2 rust de pal (51) tegen de aanslagkant (68) in de sleuf (55), zodat in de stromingsrichting de zuiger (43) ten opzichte van de cylinder (44) vergrendeld is. De restrictie-opening van de zuiger bevindt zich dan ter hoogte van het begin van de verdikking (41) van de koppelas, zodat, als gevolg van de vernauwing van het doorstroomkanaal, de stuwkracht op de zuiger wordt vergroot. De zuiger en de cylinder verplaatsen zich, als gevolg hiervan, gezamenlijk in de stromingsrichting naar positie 3, tegen de werking van de sterke veer (49) in. De kogel (63) heeft zich hierbij in de gesloten groef verplaatst, van positie a naar positie b. De verstelorganen (38), verbonden aan de cylinder (44), verplaatsen zich door de, hierop door de cylinder (44) uitgeoefende stuwkracht, ten opzichte van het instekende stelorgaan (32), zie Fig.2, onder versterking, afhankelijk van de hellingshoek van de stelvlakken (37), van stelkracht tot verstelkracht, die loodrecht op de axiale as van het huisdeel (9) op het stelorgaan (32) wordt uitgeoefend. Het huisdeel (8) en het huisdeel (9) scharnieren daarbij ten opzichte van elkaar over de daarbij behorende stelhoek.

Vergrendelingsfase

Bij gezamenlijke voortgaande verplaatsing van de zuiger (43) en de cylinder (44) wordt in positie 3 de pal (51) gelicht door de nok (58) en de zuiger ontkoppeld van de cylinder.

Daar op de cylinder de kracht van de sterke tegendrukveer (49) werkt en nagenoeg geen hydraulische kracht, beweegt deze zich tegen de stromingsrichting in naar positie 4, waarbij de kogel (63) zich in de groef (61) verplaatst, van positie b naar positie c, en de cylinder (44) daardoor in stroomopwaartse richting vergrendeld wordt ten opzichte van het huisdeel (9) en de cy1inder (45).

Vergrende],ings£osi.t ie_2_signaier ingsf ase

Op het moment van ontkoppeling van de zuiger (43) en de cylinder (44), werkt, door de positie van de vernauwing ten opzichte van het einde van de eerste verdikking (41) op de zuiger, een grote hydraulische kracht en een kleine, hier tegenin gerichte kracht van de veer (48). Als gevolg hiervan, zal de zuiger zich snel stroomafwaarts verplaatsen naar een evenwichtspositie 5, waarbij de hydraulische kracht in evenwicht is met de kracht van de veer (48). De pal (51) wordt tijdens deze fase neergelaten in de sleuf (56). Door de relatief snelle verplaatsing van de vernauwing (47), van een positie met een klein doorstroomkanaal naar een veel groter doorstroomkanaal, treedt een goed detecteerbare, snelle negatieve drukpuls in boorvloeistofdruk op.

^§§§§troom_-_herste_l f ase

Na detectie van de negatieve drukpuls, kan de massastroom van de boorvloeistof teruggeregeld worden tot de oorspronkelijke bedrijfmassastroom. De zuiger (43) verplaatst zich dan naar positie 6, totdat de pal tegen de aanslagkant (69) komt.

Tweede activeringsfase voor ontgrendeling

Voor de ontgrendeling van het stelmechanisme wordt de massastroom in positieve zin veranderd met een relatief kleine waarde, waardoor de stuwkracht op de zuiger (43) weer toeneemt, totdat deze kracht groter wordt dan de kracht van de veer (48).

De zuiger beweegt zich vervolgens naar positie 7, waarbij de pal (51) tegen de aanslagkant (70) van de sleuf (56) aankomt.

QötSIsndeJ^ngsfase

Daar de vernauwing (47) zich dan ter hoogte van de tweede verdikking (42) van de koppelas bevindt, wordt op de zuiger (43) wederom een veel grotere stuwkracht uitgeoefend, waardoor de zuiger (43) op de cylinder (44) zich gezamenlijk naar positie 8 verplaatsten, waarbij de kogel (63) zich van positie c naar positie d verplaatst, en de zuiger en de cylinder in verdere stroomneerwaartse richting blokkeert. Het mechanisme bevindt zich dan in ontgrendelde positie in stroomopwaartse zin.

Herstel, fase

Door verlaging van de massastroom naar nul of een lagere waarde, zullen de zuiger (43) en de cylinder (44) in stroomopwaartse richting verplaatsen, terwijl de samenwerkende stelorganen de stand van beide huisdelen herstelt naar de oorspronkelijke toestand, onder invloed van de sterke veer (49).

Tijdens deze fase kunnen zich twee gevallen voordoen: A. Een, waarbij bij de teruggaande beweging van de zuiger (43) die van de cylinder overheerst en de zuiger zich sneller terug beweegt dan de cylinder. In positie 9 wordt de pal gelicht en valt terug in de sleuf (55).

B. Een, waarbij het omgekeerde het geval is, de pal blijft in de sleuf (56) en de pal wordt pas gelicht in positie 10, als de cylinder (44) zich weer in de beginstand bevindt en de veerbelaste nok (60) zich alleen dan in de beginstand van de cylinder (44) in uitgedrukte stand bevindt, positie 10. De kogel (63) heeft zich tijdens deze fase verplaatst van positie d naar positie e en vervolgens terug naar positie a.

In de, op de tekening getoonde, uitvoeringsvorm van de uitvinding zijn in Fig.4 tevens de subfiguren 4a en 4b gegeven: In Fig.4a is de beweging van de pal (51) aangegeven ten opzichte van de sleuven in de cylinder, in volgorde van de boven besproken fasen. In Fig.4b is de beweging van de veerbelaste nok (60) ten opzichte van de cylinder (44) aangegeven, in volgorde van de besproken fase.

Sleuf (55) is kleiner in breedte dan sleuf (56), en sleuf (59) kleiner in breedte dan sleuf (55). De veerbelaste nok (60), die de breedte heeft van de sleuf (56), kan zich slechts in de beginpositie van de cylinder (44) in sleuf (56), in uitgeduwde toestand bevinden, waardoor deze nok de overige werking van het verstelsysteem niet kan beïnvloeden. Sleuf (55) en sleuf (56) kunnen ook van gelijke breedte zijn.

De veerbelaste nok of nokken past of passen in de diverse uitvoeringsvormen aan beide uiteinden, in uitsparingen die in de cylinder (44) zijn aangebracht.

Het instekend stelorgaan (32) en de verstelorganen (38) zijn daar, waar de verstelorganen hun instelstand bereiken, voorzien van eindvlakken (72) en (73) van enige lengte, die parallel met elkaar lopen. Zoals in Fig.3 aangegeven, is te zien, dat de linealen in dwarsdoorsnede een segment-cirkelvormig oppervlak hebben, zodat een aanzienlijk oppervlak aanwezig is, om de stelorganen ten opzichte van elkaar, ergo de huisdelen (8) en (9), in de stelstanden solide te fixeren. Doordat bij vergrendeling de verstelorganen over een korte afstand terugbewegen, zijn de eindvlakken (73) op het stelorgaan (32) verlengd uitgevoerd.

Het palmechanisme in de zuiger (43), met samenwerkende sleuven en nokken, en het vergrendelingsmechanisme van groeven en de kogel liggen, in dwarsdoorsnede gezien, onder een hoek verschoven ten opzichte van elkaar. Het aantal van deze mechanismen kan een of meer zijn, al naar gelang de uitvoering.

In de in Fig.2 getekende uitvoeringsvorm van de uitvinding is het instelbare bochtstuk ondergebracht in de huisdelen (8) en (9), en wel aan de motorzijde. Dit heeft als consequentie, dat in geval de aandrijfmotor van de boormotor bestaat uit een schroefmotor, niet alleen rekening gehouden moet worden met een schuin en niet centrisch draaiende koppelas, maar ook met de schommelende beweging, die de motoras maakt bij het roteren. In geval het instelbaar bochtstuk is opgenomen tusssen twee segmenten van het aandrijfmotorhuis, draait de koppelas eveneens schommelend excentrisch.

Daar in het instelbare bochtstuk in vergelijking met vaste bochtstukken onderdelen zijn opgenomen, die de draairuimte van de koppelingsas verder beperken, kunnen de thans veelgebruikte flexibele koppelingen van het tulptype in deze uitvinding niet worden toegepast, daar deze speling hebben en sterk onderhevig zijn aan slijtage, waardoor deze, ten gevolge van het slaan van de as tegen de inwendige onderdelen van het huisdeel, snel defect kunnen raken en kan aan een van de facetten, die de uitvinding beoogt te verbeteren niet voldaan worden.

De uitvinding beoogt voorts dit probleem ook effectief op te lossen, door toepassing van een geheel nieuw type flexibele koppelingen (74). In Fig.2 worden deze getoond. Zij bestaan uit een deel met uitwendige vertanding (75) en een deel met inwendige vertanding (76).

Een taatsoppervlak (77) in deel (75), dat in de getoonde uitvoeringsvorm deel uitmaakt van de as, die hierin met een schroefverbinding besvestigd is, en een taatsoppervlak (78) in deel (76), rusten tegen elkaar aan, voor het overbrengen van de grote axiale drukkracht, die de motoras op de koppelas uitoefent in geval een schroefmotor wordt toegepast. Ter afdichting tegen boorgruis, is tussen de twee delen (75) en (76) aan de buitenzijde een ring (79) aangebracht, die bevestigd is aan deel (75) en een ring (80) om een vernauwd deel van deel (76), welke voorzien zijn van groeven met elastisch vervormbare afdichtingsringen en/of schraperveren. De tegen elkaar aan rustende oppervlakken van de tanden, taatsoppervlakken en de tegen elkaar rustende oppervlakken van de ringen zijn zodanig uitgevoerd, dat zij alle een gemeenschappelijk boldraaicentrum (81) hebben. In het deel (75) zijn kanalen (82) aangebracht, waarin zich een beweegbare plug bevindt, die verbonden zijn met de boorvloeistofzijde en met de binnenruimte van de koppeling.

Aan de vloeistofzijde is de opening voorzien van een verzonken afdichtingsmoer (83) met verbindingsopening.

In de figuur is niet aangegeven een smeernippel, alsmede een afdichtbare ontluchtingsopening. De kanalen met beweegbare pluggen dienen voor:- verschildrukvereffening over de afdichtingsringen,- compensatie voor het samenpersen van luchtbellen voor het geval deze onverhoopt aanwezig zijn na het vullen bij montage en- compensatie van lekverliezen.

In Fig.5 is een andere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding gegeven, waarbij de hoek van het bochtstuk in twee trappen versteld kan worden.

Hiertoe zijn de oppervlakken (37), zie ook Fig.2, op het instekende deel (32) van het huisdeel (8) in twee trappen (85,86) uitgevoerd, waartegen stelorganen (38) rusten. Behalve de nokken (58) en (60), en de pallen (51), zoals in Fig.2 en Fig.5 aangegeven, zijn extra vaste nokken (88) en veerbelaste nokken (87) aangebracht. De veerbelaste nok (87) kan zich alleen in de uitgedrukte stand bevinden, als de verbindingskogel (63) zich in g bevindt en de stelorganen in de tweede stelstand positie 14.

Op de buitenkant van de cylinder (44), als in Fig.2 aangegeven, zijn de groeven (61) uitgebreid met soortgelijke groeven (89), zie Fig.5, en zijn de tangentiale groeven (62) op de binnenzijde van de tweede omhullende cylinder (45) gehandhaafd, waartussen zich aan weerszijden in de tangentiale groef veerbelaste verbindingskogels bevinden.

Met dit stelsysteem kan al naar gelang de wens geschakeld worden over de eerste trap als hiervoor aangegeven voor de uitvoeringsvorm van Fig.2 beschreven in Fig.4, of doorgeschakeld worden over de tweede trap naar analogie hiervan, zodat de scharnieringshoek van de beide huisdelen (8 en 9) van Fig.2 in twee stappen kan worden ingesteld.

In Fig.5 zijn slechts 3 hoofdstanden aangegeven, te weten: de stand, positie 1, die overeenkomt met de standpositie 1 van Fig.5; de stand, positie 6, die overeenkomt met de ingestelde stand, positie 7, van Fig.5; de stand, positie 14, waarbij het stelsysteem de beide huisdelen (8) en (9) versteld heeft over de tweede hoek en de bedrijfstoestand is hersteld.

De werkingswijze zal worden toegelicht voor de tweede trap, waarbij verstelling over de eerste trap is geschied als beschreven voor Fig.5 tot positie 6.

Act_iyeringsf ase_voor_verstel.iing_yan_de_s.lag

De bedrijfsmassastroom wordt verhoogd met een relatief kleine waarde, zodanig dat de stuwdruk op de zuiger (43) groter wordt dan die van de tegenwerkende kracht van de slappe veer (48). De zuiger (43) verplaatst zich als gevolg hiervan stroomafwaarts ten opzichte van de cylinder (44), zodat de ingestoken pal (51) tegen de aanslagkant (70) van sleuf (56) aankomt, overeenkomend met positie 7 van Fig.4.

Verst el_fase_voor_de_tweede_s lag

Daar aan het einde van de voorgaande fase, positie 7, de zuiger (43) stroomafwaarts vergrendeld is ten opzichte van de cylinder (44) door de pal (51) en de vernauwing (47) zich dan bevindt ter hoogte van het begin van de tweede verdikking (42) op de as, wordt de stuwdruk op de zuiger verhoogd en bewegen de zuiger (43) en de cylinder (44) gezamenlijk stroomafwaarts tot positie 11. De verbindingskogel (63) verplaatst zich hierbij van c naar f.

De stelorganen (38), verbonden aan de cylinder (44), verplaatsen zich hierbij ten opzichte van het tweede hellende vlak (85) op het stelorgaan (32) onder versterking van de stelkracht, tot verstelkracht. De beide huisdelen (8) en (9) scharnieren hierbij over de tweede verstelhoek.

VergrendelLi.ngsf ase_tweede_sXag

Bij de gezamenlijke voortgaande verplaatsing van de zuiger (43) en de cylinder (44), wordt de pal (51) gelicht uit de sleuf (56) door de nok (87) en de zuiger ontkoppelt van de cylinder, positie 11. Door de sterke tegendrukveer (49) beweegt de cylinder zich terug naar positie 12 (niet aangegeven in de figuur), waarbij de verbindingskogel zich van f naar g verplaatst en de cylinder (44) stroomopwaarts vergrendelt ten opzichte van de tweede cylinder (45) en het huisdeel (9).

Vsrgrendel.ings20sit_ie_signa:l.eringsf ase_van_de_tweede_sl_ag Op het moment van ontkoppeling van de zuiger (43) ten opzichte van de cylinder (44), positie 11, wordt op de zuiger nog een grote stuwdruk uitgeoefend, doordat de vernauwing zich aan het einde van de tweede verdikking (42) op de as bevindt,

De zuiger verplaatst zich snel stroomafwaarts naar positie 13 tot een evenwichtspositie tussen stuwdruk en tegendruk van de veer (48) of begrenzingspositie 13, waardoor een snelle negatieve goed detecteerbare drukpuls optreedt in de boorvloeistof.

Massastroom herstel fase na de tweede slag

Na detectie van de negatieve drukpuls wordt de massastroom aanmerkelijk gereduceerd, waardoor de zuiger zich stroomopwaarts verplaatst ten opzichte van de cylinder (44).

De pal (51) valt terug in de sleuf (56) en wordt in positie 14 gelicht door de veerbelaste nok (87), die zich dan alleen in uitgeduwde positie kan bevinden, als de verbindingskogel (63) zich in g bevindt. De zuiger beweegt zich vervolgens verder stroomopwaarts, waarbij de pal (51) in de sleuf (55) terugvalt en in positie 14 tegen de aanslag 50 aankomt en verdere verplaatsing van de zuiger blokkeert. De massastroom wordt vervolgens ingesteld op de oorspronkelijke bedrijfsstroom.

^?t i-yer^ingsf ase_voor_de_t weede_ontgrendel^ i_ng

De massastroom wordt verhoogd met een relatief kleine waarde ten opzichte van de bedrijfsmassastroom. De zuiger (43) beweegt zich, totdat de neergelaten pal (51) in de sleuf (55) tegen de aanslag (68) aankomt. De vernauwing (47) bevindt zich dan in positie (16) ter hoogte van het begin van de tweede verdikking.

Qni2iÊhd§!ingsf ase_van_de_tweede_sl.ag

Daar de vernauwing (47) zich ter hoogte van het begin van de tweede verdikking (42) bevindt, neemt de stuwdruk toe en verplaatsen de zuiger (43) en de cylinder (44) zich gezamenlijk stroomafwaarts, tot de verbindingskogel (63) zich van g naar h heeft begeven. Het stelmechanisme bevindt zich dan in ontgrendelde toestand, positie 17 en de verbindingskogel in h.

Herste^f ase_na_de_tweede__sl_ag

Door een aanmerkelijke verlaging van de massastroom bewegen de zuiger (43) en de cylinder (44) zich gezamenlijk naar de beginstand, positie 1, waarbij de samenwerkende stelorganen de stand van beide huisdelen herstellen tot de beginstand, positie 1, onder invloed van de stelkracht van de veer (48).

In Fig.6 is een vereenvoudigde uitvoeringsvorm van de uitvinding gegeven. Deze kent een sleuf (89) met een pal-1ichtende rand (90) en geen nokken. In de beginstand is de zuiger (43) een slaglengte stroomopwaarts verder aangebracht, dan bij de uitvoering in Fig.2 is aangegeven. Aan de buitenzijde van de cylinder (44) en de tweede cylinder (45) of op de binnenzijde van het huisdeel (9) zijn soortgelijke groeven aangebracht met een tweezijdig veerbelaste verbindingskogel, als in Fig.2.

Bij activering verplaatst de vernauwing (47) van de zuiger (43) zich eerst tot de aanslagkant (91), waarna zowel de zuiger (43) als de cylinder (44) zich verder stroomafwaarts verplaatsen, totdat de verbindingskogel (63) in b is aangekomen, waardoor verdere verplaatsing begrensd wordt.

Bij het verlagen van de massastroom verplaatst de cylinder zich terug tot de kogel (63) in c is aangekomen en verplaatst de zuiger (43) zich verder terug, tot de aanslagkant (67) bereikt is, nadat vooraf de pal (51) door de kant (90) gelicht is. Het stelorgaan bevindt zich dan in de gestippelde stand 2. De bewegingsbaan van de pal is in Fig.6 aangegeven.

Voor het ontgrendelen wordt de zuiger (43) weer geactiveerd; deze verplaatst zich stroomafwaarts tot de pal (51), na eerst neergelaten te zijn in de sleuf (89), de aanslagkant (91) bereikt, waarna zowel de zuiger (43) als de cylinder (44) zich gezamenlijk stroomafwaarts begeven, totdat de kogel (63) in b is aangekomen, zie Fig.4. Bij verlaging van de massastroom verplaatsen de zuiger (43) en de cylinder (44) zich stroomopwaarts. De cylinder (44) verplaatst zich hierbij, totdat de kogel (63) e bereikt heeft en de zuiger (43) verplaatst zich verder terug tot de aanslagkant (67), nadat vooraf de pal (51) door de schuine kant (90) gelicht is. De bewegingsbaan van de pal is in Fig.6 aangegeven.

In Fig.7 is een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding gegeven. Hierbij is in de zuiger (43) in plaats van de veerbelaste pal een kogel of tonvormige pal (92) opgenomen, in een uitsparing (98) in de zuiger (43), die in de beginstand zich aan de stroomopwaartse kant (93) van een sleuf (94) bevindt, in de cylinder (44), terwijl zich stroomafwaarts hiervan in de tweede cylinder (45) of in het huisdeel (9) een uitsparing (95) bevindt. In tegenstelling met de vorige uitvoeringsvormen bevindt zich hier op de buitenomtrek van de zuiger (43) een in zich gesloten groef (96), naar analogie van de vorige uitvoeringen en in de binnenkant van de cylinder (44) bevindt zich een verbindingskogel of pin (63), die gedeeltelijk ook in de groef (96) steekt, doch niet in de figuur is aangegeven. De groef (96) kan ook zigzaggend over de hele omtrek gesloten worden uitgevoerd met ter hoogte van de vergrendelingspositie de in- en uithaakvorm.

Bij het activeren van de zuiger (43) verplaatst deze zich stroomafwaarts, totdat de pal (92) tegen de aanslagkant (97) van de sleuf (94) aankomt, waarna de zuiger (43) en de cylinder (44) zich gezamenlijk stroomafwaarts verplaatsen, waarbij de huisdelen (8) en (9) ten opzichte van elkaar scharnieren. Bereikt de pal (92) de uitsparing (95), dan beweegt de pal (92) zich in deze uitsparing (95), waardoor de cylinder (44) ten opzichte van de cylinder (45) en/of het huisdeel (9) vergrendeld wordt.

Daar de vernauwing (47) zich nog ter hoogte van het einde van de verdikking (41) bevindt, zal deze zich onder invloed van de stuwdruk eerst snel en daarna langzamer naar zijn eindpositie bewegen. De kogel (63) heeft zich dan in de groef van a naar b verplaatst.

Bij verlaging van de massastroom naar de bedrijfsmassastroom beweegt de zuiger (43) zich stroomopwaarts totdat de kogel (63) zich in c bevindt en wordt de zuiger (43) ten opzichte van de cylinder (44) in deze stand vergrendeld, alsmede de stand van beide huisdelen (8 en 9) ten opzichte van elkaar.

Voor herstel van de stand van de beide huisdelen (8 en 9) ten opzichte van elkaar wordt de zuiger (43) weer geactiveerd, waardoor deze zich stroomafwaarts beweegt, totdat de kogel (63) zich in d bevindt. Na verlaging van de massastroom beweegt de zuiger (43) zich stroomopwaarts. Op het moment dat de uitsparing (98) in de zuiger zich boven de uitsparing (95) in de cylinder (44) bevindt, verplaatst de pal (92) zich uit de uitsparing (95) in de uistparing (98), waardoor de cylinder (44) ontgrendeld wordt en zowel de zuiger (43) als de cylinder (44) zich terugbewegen naar de beginstand, onder invloed van de veerspanningen en de beide huisdelen (8 en 9) ten opzichte van elkaar versteld worden naar de beginstand.

Bij de op- en neergaande beweging roteert de zuiger (43) afhankelijk van de breedte van het patroon van de groef (96) om zijn axiale as heen en weer. Bij de eindstanden a,b;c en d is de groef (96) met korte verlengingen uitgevoerd, zodanig dat bij het terugbewegen de zuiger gedwongen wordt even te roteren, zodat de kogel (63), als gevolg van de tegen de rotatierichting in werkende wrijving, gedwongen wordt de goede weg te nemen.

Wat betreft de verscheidene uitvoeringsvormen kan, al naar gelang de wens en plaats van een instelbaar bochtstuk, het stelsysteem stroomopwaarts liggen ten opzichte van dit instelbare bochtstuk. De ligging van de componenten van het stelsysteem ten opzichte van elkaar, is dan dienovereenkomstig aangepast en kunnen in plaats hiervan de axiaal werkende drukveren vervangen worden door een of twee trekveren. Uitvoeringen waarbij een stelsysteem met twee bochtstukken samenwerkt kunnen ook van voordeel zijn.

In geval een instelbaar bochtstuk met stelsysteem boven de aandrijfmotor gelegen is, kan of de motoras verlengd worden aan het boveneinde of een vaste as in dit deel worden toegepast.

In een verdere uitvoeringsvorm volgens de uitvinding zijn in het stelsysteem een drukpulssensor, een decodeereenheid, een stroombron, alsmede een circuit dat een vergrendelingsmechanisme kan bekrachtigen opgenomen. Hiermede kan het activeringssysteem geblokkeerd worden, zodat dit niet in werking kan treden indien niet gewenst. Het voordeel hiervan is, dat het activeringssysteem voor zijn werking niet meer afhankelijk is van een waarde boven de bedrijfsmassastroom en hiervoor geen marge behoeft te worden ingeruimd. Een verder voordeel van deze uitvoeringsvorm is, dat in het geval in meerdere instelbare bochtstukken is voorzien, de stelsystemen van ieder bochtstuk onafhankelijk van elkaar geactiveerd kunnen worden. De stroombronnen kunnen bijvoorbeeld opgenomen worden in de verdikkingen van de zuiger, ter plaatse van de vernauwing, of in axiale verdikkingsriggels in de zuiger.

Claims (18)

1. Inrichting voor het richten en besturen van het voorste deel van de boorpijp bij grondboringen, gekenmerkt, door twee scharnierend met elkaar verbonden behuizingsdelen, waarbij elk behuizingsdeel is voorzien van tenminste een stelorgaan, en de beide stelorganen met elkaar samenwerken, zodanig, dat met het verplaatsen van het ene stelorgaan ten opzichte van het andere, samenwerkende stelorgaan de stand van de beide behuizingsdelen ten opzichte van elkaar veranderd wordt.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in het ene behuizingsdeel de legering van de boorkop en in het andere behuizingsdeel de aandrijfmotor is opgenomen, en de aandrijfas vanaf de aandrijfmotor door het centrale, open gedeelte van de scharnierverbinding naar de legering van de boorkop verloopt.

3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het ene stelorgaan vast met het bijbehorende behuizingsdeel is verbonden en het andere, samenwerkende stelorgaan gekoppeld is met een zuiger, welke in een behuizingsdeel tussen twee of meer eindstanden verplaatsbaar is onder besturing van de massastroom van de boorvloeistof.

4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de zuiger tegen veerkracht in het behuizingsdeel verplaatsbaar is vanuit een ruststand naar een verstelstand waarin de beide behuizingsdelen onder een hoek met elkaar verlopen.

5. Inrichting volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de zuiger is voorzien van een centrale opening voor de doorvoer van de boorvloeistof en de aandrijfas van de motor van de boorkop of de rotoras van de motor.

6. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zuiger is opgebouwd uit een in een behuizingsdeel tussen twee eindstanden verschuifbare bus met een veer, die enerzijds op de bus en anderzijds op het behuizingsdeel is afgesteund, terwijl binnen deze bus een door de bus geleidbaar zuigerdeel heen- en weerverschuifbaar is, en samenwerkt met een zwakkere veer, die enerzijds op de bus en anderzijds op het zuigerdeel is afgesteund, en waarbij het zuigerdeel voorzien is van een naar binnen gerichte kraag of welving, welke samenwerkt met tenminste een, op de aandrijfsas aangebrachte plaatselijke verdikking, zodanig, dat bij het opvoeren van de massastroom van de boorvloeistof boven de bedrijfswaarde, het zuigerdeel met de kraag naar de verdikking wordt bewogen en aldaar de doorlaat voor de boorvloeistof verkleint, waardoor de stuwdruk op de zuiger wordt vergroot en na het in aanslag komen van het zuigerdeel met de begrenzing van de bewegingsbaan van het zuigerdeel binnen de bus, het geheel van zuigerdeel en bus tegen veerkracht in in het behuizingsdeel wordt voortbewogen naar de verstelstand voor het verplaatsen van het met de bus gekoppelde verstelorgaan.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het zuigerdeel is voorzien van een pal, die kan insteken in een in de bus aangebrachte eerste sleuf met eindaanslagen, welke de bewegingsbaan van het zuigerdeel ten opzichte van de bus begrenzen.

8. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het zuigerdeel is voorzien van een pal, die kan insteken in een in de bus aangebrachte sleuf met enerzijds, zoals gezien in de stroomrichting van de boorvloeistof, een eindaanslag, en anderzijds een hellend oplopend einddeel, waarover de pal kan worden gelicht.

9. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de sleuf over een tussen of vernauwd gedeelte aansluit op een, zoals gezien in de stroomrichting van de boorvloeistof verdere, tweede sleuf, terwijl de pal tegen veerspanning in uit de eerste sleuf terugbeweegbaar is onder de werking van een in het behuizingsdeel aangebrachte nok, met behulp waarvan de pal bij het passeren van het tussen- ofvernauwde gedeelte uit de eerste sleuf kan worden gelicht en vervolgens in de tweede steuf kan terugvallen.

10. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat, zoals gezien in de stroomrichting van de boorvloeistof, voor de eerste nok een tweede nok is aangebracht, welke onder veerkracht van een behuizingsdeel tot in de bewegingsbaan van de bus beweegbaar is en welke samenwerkt met de pal voor het tegen veerspanning daarvan uit een sleuf in de bus terugbewegen.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat, zoals gezien in de stroomrichting van de boorvloeistof, achter het nokkenpaar een of meer identieke en/of functioneel aequivalente nokkenparen zijn aangebracht.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een met het heen- en weerbewegen van de zuiger bedienbare vergrendelingsinrichting aanwezig is met tenminste twee eindstanden, welke corresponderen met de eindstanden van de zuiger.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de kringbaan nabij de met een verstelstand van de zuiger corresponderende ligplaats voor de kogel een zig-zagvormig verloop heeft.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de vergrendelingsinrichting gevormd wordt door tenminste een paar komvormige kanalen, waarvan het ene kanaal is aangebracht in de buitenmantel van de bus en het andere kanaal is aangebracht in het de bus omsluitende oppervlak van het behuizingsdeel of van een verdere, daarin vast aangebrachte bus, waarbij de beide kanalen een verbindingselement zoals een kogel omsluiten die in het ene, tangentieel verlopende kanaal door veerkracht naar een middenstand wordt toegedrukt, terwijl het andere kanaal de vorm heeft van een gesloten kringbaan met tenminste een ligplaats voor de kogel die correspondeert met de ruststand van de zuiger, en met tenminste een ligplaats voor de kogel, die correspondeert met een verstelstand van de zuiger, en waarin de kogel met een heenbewegen en weer terugbewegen van de zuiger uitgevoerde in- en uithaakbeweging kan worden ingebracht, resp. kan worden uitgebracht.

14. Inrichting volgens een dere voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de scharnierende verbinding van de beide behuizingsdelen is uitgevoerd met bol- en komvormige glijvlakken, terwijl verder deze glijvlakken begrensd worden door segmentvormige elementen, waardoor de verbinding uitsluitend in een enkel vlak scharnierbaar is.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de aandrijfas aan weerszijden over flexibele koppelingen is aangesloten op resp. de aandrijfmotor en de boorkop.

16. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat een koppeling is uitgevoerd met een deel met een inwendige vertanding en met een deel met een uitwendige vertanding, waarbij de vertandingen met elkaar samenwerken terwijl de koppeling verder is voorzien van kom- en bolvormige taatsoppervlakken.

17. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in een of meer constructiedelen van de inrichting, en waarover drukverschillen kunnen optreden, verschildrukcompensatiemiddelen zijn aangebracht in de vorm van doorlopende boringen, waarin pluggen heen- en weerbeweegbaar zijn.

18. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in het stelsysteem een drukpulssensor, een decodeereenheid, een stroombron en een circuit dat een vergrendelingsmechanisme kan bekrachtigen, is opgenomen.