NO179878B - Trykkforsterker (I) - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en forbedret konstruksjon av en trykkforsterker eller trykk omformer for montering ovenfor borkronen ved den nedre ende av et borerør for dypboring, særlig etter olje og gass, og for frembringelse av et for-høyet væsketrykk under utnyttelse av energi i en boreslam-strøm ned gjennom borestrengen og borerøret. Dette kan være med sikte på en forsterket borevirkning, fortrinnsvis ved hjelp av en eller flere høytrykkstråler egnet til å ha skjæ-revirkning i en omgivende bergart.

Oppfinnelsen kan ansees å være en videreutvikling og forbedring av konstruksjoner som er beskrevet i norske patentskrifter nr. 169.088, 171.322, 171.323 og 171.325. Norsk patent 171.323 er spesielt rettet mot en ventilanordning for denne type trykkf or sterkere. Det har nå vist seg at denne og andre kjente ventilanordninger for slike trykkforsterkere, med fordel kan erstattes med nye og forbedrede konstruksjoner, som skal beskrives i det følgende. Disse nye konstruksjoner innebærer bl.a. mindre slitasje på vitale ventildeler og forøvrig en bedre pålitelighet og sikkerhet under de ekstreme påkjenninger som konstruksjonene er utsatt for i praksis.

I likhet med trykkf or ster ker ne i henhold til de forannevnte norske patentskrifter, tar foreliggende oppfinnelse utgangspunkt i en utførelse omfattende et resiproserende stempel med et trykkslag og et returslag mellom motsatte endestillinger i en sylinder, og på den ene side (lavtrykk-side) utformet med en forholdsvis stor stempelflate som under trykkslaget påvirkes av boreslamtrykket i borerøret, en første motsatt stempelflate og en annen, motsatt og forholdsvis liten stempelflate som under trykkslaget frembringer et forhøyet trykk i en mindre del (høytrykkside) av boreslam-strømmen, en ventilanordning for styring av boreslamstrømmer til og fra stemplet, en kanal til å forbinde et rom foran den første motsatte stempelflate med ringrommet utenfor borerøret i det minste under trykkslaget, en annen kanal med en enveis ventil som forbinder den nevnte høytrykkside med en høy-trykkskanal som leder frem til borkronen, og i det minste en ytterligere kanal som er innrettet til under returslaget å forbinde lavtrykksiden med ringrommet utenfor borerøret.

Det nye og særegne ved trykkforsterkeren ifølge oppfinnelsen består i første rekke i at det for hver endestilling av stemplet er anordnet i det minste ett bevegelig ventilstyre-element som er innrettet til å beveges av stemplet ved resp. endestilling, og at hvert ventilstyre-element er innrettet til å aktivere i det minste ett ventillegeme i ventilanordningen, som er innrettet til å omstilles ved bevegelse av vedkommende ventilstyre-element (er) , for den nevnte styring av boreslamstrømmer under trykkslaget resp. returslaget.

De nye, konstruktive løsninger ifølge oppfinnelsen samt ytterligere fordeler og særegne trekk ved denne, skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 i lengdesnitt viser en første utførelsesform av en trykkf or sterker ifølge oppfinnelsen, med

stemplet i en øvre endestilling,

fig. 2 viser et snitt i likhet med fig. 1, men med

stemplet i sin nedre endestilling,

fig. 3 viser et tverrsnitt etter linjene III-III på

fig. 1,

fig. 4 viser et tverrsnitt etter linjen IV-IV på fig.

1,

fig. 5a og 5b viser mer i detalj utformningen av to varianter av vent il legemer som kan inngå i kon-struksjonen på fig. 1-4,

fig. 5c og 5d viser ytterligere, i likhet med fig. 5a og 5b,

en variant av et ventillegeme for ventilanordningen i trykkforsterkere ifølge oppfinnelsen, fig. 6 viser en variant av trykkf or ster keren ifølge

oppfinnelsen, i lignende snitt som på fig. 1, fig. 7 viser utførelsen på fig. 6 med

stemplet i nedre endestilling,

fig. 8 og 9 viser i delvis aksielt snitt i likhet med f.eks. fig. 6 og 7, to stillinger av en bremse- eller forsinkelsesmekanisme ifølge en

spesiell utf ørelsesform av oppfinnelsen,

fig. 10 viser et aksielt snitt vinkelrett på snittene i fig. 8 og 9,

fig. 11 viser et detaljutsnitt av mekanismen på fig.

8, 9 og 10 sett ovenfra,

fig. 12 og 13 viser ytterligere en utførelsesform med en returf jaer for tilbakestilling av ventilstyre-elementer,

fig. 14 og 15 er tverrsnitt som viser en modifisert eller videreutviklet variant av mekanismen på fig.

8-11,

fig. 16 viser mer i detalj et snitt etter linjen VI-VI

på fig. 14,

fig. 17 viser i lengdesnitt en annen utførelsesform av trykkforsterkeren ifølge oppfinnelsen, med

stemplet i øvre endestilling,

fig. 18 viser utførelsen på fig. 17 med stemplet i

nedre endestilling,

fig. 19 viser i lengdesnitt en tredje utførelsesform av trykkforsterkeren ifølge oppfinnelsen, med

stemplet i øvre endestilling,

fig. 20 viser et tverrsnitt etter linjen XI-XI på fig.

19, og

fig. 21 viser et annet tverrsnitt for illustrasjon av dreibare ventillegemer i utførelsen på fig. 19 og 20.

Da foreliggende trykkforsterker forsåvidt angår hoved-trekkene ved denne bortsett fra ventilanordningen, er nær beslektet med tilsvarende konstruksjoner i henhold til de forannevnte norske patentskrifter, synes det her tilstrekkelig bare kort å omtale disse hovedtrekk og funksjoner.

I likhet med de tidligere foreslåtte konstruksjoner omfatter utførelsen på fig. 1 et stort sett sylindrisk hus 1, 2, 3 innrettet til å oppta stemplet 6. Dette har tre virk-somme stempelflater, nemlig en øvre forholdsvis stor stempelflate 11, en første motsatt stempelflate 13 og en annen motsatt og forholdsvis liten stempelflate 12 ved den nedre ende av stempelorganet 6. Dette er innrettet til å kunne beveges fritt aksielt under påvirkning av varierende boreslamtrykk på de respektive stempelflater.

Rommet eller volumet foran stempelflaten 11 kan betegnes lavtrykksrom, mens volumet foran stempelflaten 12 tilsvarende kan betegnes høytrykksrom. Dette siste er gjennom en kanal 15A med en enveis ventil 15 forbundet med en samlekanal 16A (fig. 4) for den resulterende boreslamstrøm med forhøyet trykk. Kanalen 16A er gjennomgående i hele lengderetningen av huset, dvs. sylinderveggen 1, med sikte på sammenkobling av flere slike trykkomformerenheter til en gruppe.

Ventilanordningen ifølge oppfinnelsen i den første utførelse som er vist på fig. 1-4, omfatter to lengde-forskyvbare ventillegemer 4A og 4B som hvert er forsynt med respektive gjennomstrømningsåpninger 4A1, 4A2 og 4B1, 4B2. Disse ventillegemer er anordnet i sylinderveggen 1 diametralt motsatt overfor hverandre. Ventil legemene 4 A og 4B er innrettet til å forskyves mellom åpen og lukket stilling av de respektive åpninger 4A1, 4A2, 4B1 og 4B2. På fig. 1 (og fig. 3) er det således åpnet for gjennomstrømning gjennom åpnin-gene 4B1 og 4A2, mens de to øvrige er lukket. Forskjellige varianter av en styre- og aktuatoranordning for å bevirke de nevnte omstillingsbevegelser av ventillegemene 4A og 4B, skal forklares nærmere nedenfor. Først skal her i korthet selve hovedfunksjonen av trykkf or sterker en omtales.

Med utgangspunkt i fig. l hvor stemplet 6 befinner seg i øvre stilling og ventilåpningen 4B1 slipper inn borevæske på oversiden av stemplet gjennom innløpskanalen 11B, vil stemplet 6 bli presset nedover. Dermed vil væske som befinner seg foran stempelflaten 13 på undersiden av stemplet 6, strømme ut gjennom kanalen 13A med den åpne ventil 4A2 til ringrommet 50 mellom borestrengen eller sylinderveggen 1 og foringsrøret (ikke vist). Stemplet 6 blir dermed drevet ned til sin bunnstilling som vist på fig. 2. For å bevirke et returslag av stemplet omstilles ventilanordningen til den stilling som er vist på fig. 2, hvor det er åpnet for ut-strømning gjennom utløpskanalen 11A.

Fig. 2 viser situasjonen når stemplet 6 befinner seg i sin bunnstilling, hvorfra et returslag skal innledes etter at ventillegemene 4A og 4B er blitt omstilt til de stillinger som er vist på fig. 2. Her vil boreslamtrykk tre inn gjennom ventilåpningen 4B2 og kanalen 13B for å virke på stempelflaten 13, mens rommet over stempelflaten 11 gjennom ventil-åpningenen 4A1 og kanalen 11A tillater utpressing av boreslam

til ringrommet 50, som har et vesentlig lavere trykk.

Den nevnte styre- eller aktuatoranordning for omstilling av ventillegemene 4A og 4B omfatter et sett ventilstyre-elementer ut for hver ende av stemplet 6, slik som illustrert på fig. l og fig. 2. Ved den øvre ende, det vil si lavtrykksiden er det således vist en mekanisme omfattende en plugg 8C som er aksielt bevegbar i et tilsvarende hull sentralt i husets endevegg 2, slik at den indre (nedre) ende av pluggen 8C kan samvirke med stempelf laten 11 når denne befinner seg i eller nær sin øvre endestilling. Den motsatte ende av pluggen 8C ligger an mot indre ender av to vippearmer 8A og 8B som på et midtparti er montert svingbare, slik som vist for armen 8A med svingetapp 8AX. De ytre ender av vippearmene 8A og 8B er innrettet til å ligge an mot de respektive øvre ender av ventillegemene 4A og 4B. I den på fig. 1 viste stilling har således stemplet 6 skjøvet pluggen 8C oppad med resulterende vippebevegelse av de to armer 8A og 8B, slik at de ytre ender av disse har skjøvet ventillegemene 4A og 4B nedad til en nedre stilling, hvor ventillegemenes åpninger 4B1 og 4A2 er innstilt for innledning av et nedadgående trykkslag for stemplet 6, slik som allerede forklart ovenfor.

Ved den motsatte eller nedre ende av det sylindriske hus 1 og utenfor dettes nedre endevegg 3, er det på tilsvarende måte som ved den øvre ende, anordnet en overf©ringsmekanisme med elementer 9C, 9A og 9B helt tilsvarende 8C, 8A og 8B. De nedre ventilstyre-elementer er imidlertid på fig. 1 vist i en stilling hvor pluggen 9C stikker inn i høytrykksrommet foran stempelflaten 12. Denne stilling er besørget av ventillegemene 4A og 4B som med sine nedre ender har trykket de ytre ender av vippearmene 9A og 9B nedad.

Fig. 2 viser situasjonen etter at stemplet 6 har utført sitt trykkslag fra stillingen på fig. 1. Dermed er såvel ventilanordningen som samtlige ventilstyre-elementer omstilt under påvirkning av stempelf laten 12 som har skjøvet pluggen 9C nedad.

Et moment av betydning i denne sammenheng er at pluggen 9C som påvirkes av det høye trykk som oppstår i rommet foran stemplet 12, bør ha såvidt lite tverrsnittsareal at den ikke som følge av det hydrauliske trykk alene er i stand til å

bevege vippearmene 9A og 9B.

Ventillegemene 4A og 4B på fig. 1 og fig. 2 har en total lengde som i det vesentlige svarer til lengden av det sylindriske hus 1, og det er ifølge oppfinnelsen foretrukket at hvert ventillegeme i det minste har en lengdeutstrekning svarende til slaglengden for stemplet 6. Dermed kan ventillegemene ha åpninger, f.eks. 4Al, 4A2 og 4B1, 4B2, som mer eller mindre direkte kan settes i stillinger for å kommuni-sere med henholdsvis lavtrykksiden i stemplets øvre stilling og med den motsatte side av stemplet, det vil si rommet foran stempelflaten 13, i den nedre stempelstilling.

Som det spesielt fremgår av tverrsnittene på fig. 3 og fig. 4 er de to ventillegemer 4A og 4B anordnet som et par diametralt motsatt overfor hverandre i relasjon til stemplets akse. Som det vil fremgå av beskrivelsen nedenfor, særlig i tilknytning til fig. 17 og 18 vil det kunne tenkes konstruksjoner hvor det anvendes flere separate ventillegemer enn to.

Ventillegemet 4A er på fig. 5A vist i oppriss, mens et tilsvarende oppriss på fig. 5B viser en variant i form av et ventillegeme 14A omfattende en sentral stamme 14 forsynt med to platelignende deler 14C og 14D med tilhørende respektive gjennomstrømningsåpninger 14A2 og 14A1, svarende til åpningen 4A2, henholdsvis 4A1 i utførelsen på fig. 5A. De to varianter ansees å være likeverdige forsåvidt angår de tilsiktede vent i1funksj oner.

Videre viser fig. 5C og 5D en ytterligere variant av et ventillegeme 24, som i motsetning til den noe krumme, platelignende form på de foregående tegningsfigurer, er basert på en rund tverrsnittsform. I likhet med utførelsen på fig. 5B er den på fig. 5C og 5D basert på en stamme 24 som har utvid-ede sylindriske partier 24C og 24D med gjennomgående boringer 24A2 og 24A1. På toppen er det vist koblingsorganer 24E for samvirke med ventilstyre-elementer, som kan være av annen konstruksjon enn dem som er omtalt ovenfor i tilknytning til fig. 1 og 2. Ventillegemet på fig. 5C og 5D vil kunne være basert på forskyvning i lengderetningen, slik som forklart ovenfor, men kan også være basert på rotasjonsbevegelse (90°) mellom åpen og lukket stilling. I den utførelse som skal omtales nedenfor i tilknytning til fig. 19, 20 og 21, er en slik dreiebevegelse av ventillegemene av interesse. Allerede her skal det på dette punkt vises til ventillegemene 84A og 84B på fig. 21.

Som en praktisk foranstaltning er det fordelaktig å sørge for trykkutjevning i de rom hvor overf©ringsmekanismen eller -elementene er anbragt, slik som antydet med trykk-utjevningspassasjer XI og X2 på fig. 1.

Utførelsen på fig. 6 og 7 har stor likhet med den foregående, men er forsynt med trykkfjærer 21C og 22C montert i fordypninger eller utboringer fra de respektive stempelflater 21 og 22. Mer spesielt er utboringen for trykkf jæren 22C betegnet 22B. Fortrinnsvis benyttes det tallerkenfjærer og for fjæren 22C er det vist et holderelement 22D for å holde tallerkenfjærelementene på plass i utboringen 22B. For trykkutjevning er det videre vist en kanal 22E. Tilsvarende kanal er betegnet 22E til utboringen 21B for trykkf jæren 21C. Disse f jærelementer er innrettet til å samvirke med de foran omtalte plugger 8C og 9C, og har primært den virkning å avdempe eller forsinke vent i lomst i Ilingen ved de to endestillinger av stemplet 26. Før vedkommende plugg blir forskjøvet av stemplet, vil tilhørende trykkfjær i noen grad bli sammen-presset, slik at stemplet kommer nærmere endestillingen før ventilanordningen omstilles. Dermed er det sikret at stemplet 26 utfører fullstendige trykkslag og returslag mellom endestillinger slik som illustrert på fig. 6 og 7.

Fig. 8-11 viser i detalj ytterligere en mekanisme som kan bidra til hensiktsmessig forsinkelse eller bremsing av ventilanordningens omstilling. Denne mekanismen kan være kombinert med trykkfjærer som omtalt umiddelbart ovenfor, eller kan benyttes i utførelsen på fig. 1-4. På fig. 8 er det vist et sylindrisk hus 31 med øvre endevegg 32 som et pluggelement 39 er ført gjennom. Dette er i likhet med de foran omtalte plugger innrettet til å samvirke med den øvre stempelflate (ikke vist). På toppen har pluggelementet 39 en skråflate 39C som kan være anordnet på tvers sentralt over den ytre endedel eller toppen av pluggelementet 39, slik det særlig fremgår av fig. il. på hver side av skråflaten 39C ligger anleggsflater 39A og 39B for samvirke med tilhørende vippearmer 38A og 38B.

Et forsinkelseselement 34 er utformet med en nedadrettet skråflate 34C (fig. 9) innrettet til å samvirke med skråflaten 39C. Elementet 34 omfatter videre en stempelstang 34A med et tilhørende stempel 36 som er forskyvbart i en sylinder mot virkningen av en trykkf jaer 35A, som gjerne kan bestå av tallerkenfjær-elementer. I stemplet 36 er det anordnet enveisventiler 36A med fjærbelastning 36B. En omløpspassasje 35B sørger for at de to sider av stemplet 36 kommuniserer med hverandre med en passende strømningsrestriksjon. Dermed utgjør sylinderen 35 med stemplet 36 og de beskrevne detaljer en hydraulisk dempningsinnretning i samvirke med forsinkelseselementet 34.

Fra en utgangsstilling som vist på fig. 8 vil således forsinkelseselementet 34 bli forskjøvet mot høyre når pluggelementet 39 presses oppad av stemplet i sylinderen 31. Den oppadgående bevegelse av pluggelementet 39 vil derfor bli forsinket inntil forsinkelseselementet 34 frigjør pluggen 39 når de to skråf later 39C og 34C kommer ut av inngrep med hverandre. Dermed kan pluggen 39 fritt og hurtig omstilles til den stilling som er illustrert på fig. 9. Denne hurtige omstilling befordres på grunn av en viss komprimering av eventuelle trykkfjærer anordnet i vedkommende stempelflate, f.eks. trykkfjærene 21C i flaten 21 på fig. 6 og 7.

I de foregående utførelser er det mer eller mindre forutsatt at overføringsmekanismene ved endene av det sylindriske hus og ventillegemene er anordnet for tvangsmessig og automatisk samtidig omstilling av ventilstyre-elementene ved begge ender av huset. Dette trenger imidlertid ikke nødven-digvis å være tilfelle, idet spillerom for noe dødgang eller lignende kan være tilstede i visse utførelser. I så fall kan det ifølge fig. 12 og 13 være hensiktsmessig å anordne spesielle returfjærer 41, henholdsvis 45, for tilbakestilling av et ventilstyre-element, det vil si 48B på fig. 12 og ventilstyre-elementet eller -armen 49A på fig. 13. Fjæren 41 er anbragt i en fordypning 42 i den øvre endevegg av huset og samvirker med en tapp 43 eller lignende på vedkommende vippearm 48B. Tilsvarende fordypning 46 og tapp 47 er vist for fjæren 45 i husets nedre endevegg.

Basert fortrinnsvis på utførelsen med trykkfjærer 21C og 22C som vist på fig. 6 og 7, er mekanismen på fig. 8-11 ytterligere utbygget eller modifisert slik som vist på fig. 14-16. Der gjenfinnes et sentralt og ovalt pluggelement 59 og et forsinkelseselement med stempelstang 34A og stempel 36 i den hydrauliske dempesylinder 35. Ventillegemer 4A og 4B tilsvarer dem på fig. 1-4 og 5A, eventuelt 5B. Ventilstyre-elementer i form av vippearmer 58A og 58B tilsvarer likeledes vippearmene på fig. 1-4. Det som er kommet i tillegg på fig. 14 og 15 er et par kile-elementer 64A og 64B som har en felles skyvestang 64. Denne er også en stempelstang for et stempel 66 som er innrettet til å forskyves i en sylinder 65. En trykkfjær 65A er anordnet i sylinderen. En kanal 67A setter sylinderen 65 i forbindelse med ringrommet og en kanal 67B forbinder sy linder rommet på den motsatte side av stemplet 66, med en strømningspassasje IB for tilførsel av boreslam under trykk ovenfra. På fig. 14 er det også vist to andre slike passasjer for boreslamtilførsel, nemlig passasjen IA som også er omtalt ovenfor, og passasjen 1C.

Den her viste mekanisme med kile-elementene 64A og 64B tjener i første rekke til å sikre at hele trykkforsterkeren kan komme igang etter stillstand, og gjør det blant annet mulig å utelate fjærene 41 og 45 som omtalt i tilknytning til fig. 12 og 13 ovenfor.

I den stilling som mekanismen befinner seg i på fig. 14 er kile-elementene 64A og 64B fremskjøvet og løfter dermed de indre deler av vippearmene 58A og 58B slik som illustrert i detalj forsåvidt angår armen 64B, på fig. 16. Trykkfjæren 65A bidrar til å bringe mekanismen i denne stilling. I motsatt retning virker boreslamtrykket gjennom kanalen 67B på oversiden av stemplet 66, slik at et tilstrekkelig høyt boreslamtrykk vil presse stemplet 66 nedad til en stilling som vist på fig. 15. Dermed oppheves kile- eller løftevirkningen på vippearmene 58A og 58B. I denne inaktive stilling av kile-elementene vil således ventilanordningen og hele trykkforsterkeren kunne igangsettes for å utføre sin normale funk-sjon.

Fig. 17 og 18 viser i snitt svarende til f.eks. fig. 1 og 2 en annen utf ørelsesform av oppfinnelsen, som avviker temmelig sterkt fra de foregående utførelser og varianter.

Utførelsen på fig. 17 og 18 er blant annet forenklet ved at ventilstyre-elementer i form av vippearmer ikke benyttes. To ventillegemer 74A og 74B er på fig. 17 stilt i sin øvre stilling under påvirkning av en øvre stempelflate 71 på stemplet 76. For denne påvirkning av ventillegemene har hvert av disse oventil et integrert ventilstyre-element 77A1, resp. 77B1, med nedadvendende anleggsflater 77A11 henholdsvis 77B11 slik som illustrert. Ved den motsatte eller nedre ende har ventillegemene likeledes integrerte ventilstyre-elementer 77A2 henholdsvis 77B2 med respektive anleggsflater 77A22 og 77B22 innrettet til å påvirkes av den nedadvendende stempelflate 73 i nedre stempelstilling. Denne stilling er vist på fig. 18.

Likesom i de foregående utførelser er ventillegemene 74A og 74B innrettet til å styre boreslamstrømmer inn og ut i forhold til lavtrykksiden, det vil si rommet foran stempelflaten 71 på stemplet 74. Dette skjer gjennom innløp 71B og ventilåpning 74B1 samt utløp 71A og ventilåpning 74A1, idet sistnevnte åpning er stengt på fig. 17, men er åpen på fig. 18. En passasje 73A (fig. 17) er åpen til ringrommet til enhver tid, for fri "pusting" av rommet foran stempelflaten 73. I dette rom kan det med fordel være anordnet en returfjær for å bidra til å bringe stemplet 76 fra bunnstillingen på fig. 18 til den øvre stilling på fig. 17, det vil si stemplets returslag.

De stort sett aksielt motsatt vendende anleggs- eller anslagsflater 77A11, 77A22, 77B11, 77B22 på de radielt innadstikkende ventilstyre-elementer 77A1, 77A2, 77B1 og 77B2 har en innbyrdes avstand i askiell retning som er mindre en stemplets slaglengde, for at den tilsiktede omstillingsbeve-gelse under direkte påvirkning av de nevnte stempelflater 71 og 73, skal finne sted.

Det er klart at i denne forenklede annen utførelse ifølge oppfinnelsen kan det også gjøres ytterligere modifika-sjoner, eventuelt slik at antall bevegelige elementer blir redusert til et minimum. Dette kunne f.eks. skje ved å ha et felles, diametralt gjennomgående åk mellom toppen av ventillegemene og fortrinnsvis sentralt på åket et aksielt nedad-stikkende plugglignende element innrettet til å påvirkes av den øvre stempelflate 71. Som en annen variant kan prinsippet på fig. 17 og 18 muliggjøre konstruksjoner med flere enn to ventillegemer 74A og 74B, såsom et arrangement med flere sett parvis motstående ventillegemer.

H©ytrykksiden av stemplet er betegnet 72 og tilhørende enveisventiler er vist ved henholdsvis 75 og 79 for avgivelse av boreslam under høyt trykk, henholdsvis innsugning av boreslam som skal underkastes trykkøkning.

En tredje utførelsesform av oppfinnelsen er illustrert på fig. 19-21. Den der viste trykkf or sterker 80 har i likhet med de foregående utførelser et stempel 86 med ©vre stempelflate 81, nedre stempelflate 83 og på h©ytrykksiden en mindre stempelflate 82. I tverrsnittet på fig. 20 og 21 inngår igjen langsgående str©mningspassasjer 81A, 81B og 81C for tilførsel av boreslam under trykk ovenfra. Dreibare ventillegemer 84A og 84B er vist på fig. 21, idet ventillegemet 84B der er vist i åpen stilling, det vil si for tilførsel av boreslamtrykk gjennom vent il legemets gjennomstrømningsåpning 84B1, mens åpningen 84A1 i ventillegemet 84A er dreiet 90° til stengt stilling.

Med overf©ringsmekanisme eller ventilstyre-elementer som illustrert på fig. 19 og 20 blir denne dreiebevegelse av ventillegemene 84A og 84B besørget ved omdannelse av en forskyvnings- eller trans las jonsbevegelse av et pluggelement 88C, til ventillegemenes rotasjonsbevegelse. Nærmere bestemt inngår det i mekanismen en vippearm 88 (oventil på fig. 19) som er dreibart forankret ved 88B og har en dreibar forbindelse ved 88A med toppen av pluggelementet 88C. Ved den ytre (høyre) ende 88E av armen 88 er det festet et fleksibelt trekkelement 99, som f.eks. kan bestå av en forholdsvis tynn stålvaier. Denne forløper via to trinser 96A og 96B til et festepunkt 99B ved elementets annen ende. Festepunktet 99B er plassert på en dreiearm 90 som er innrettet til å utføre vinkelbevegelser om en akse parallell med og gjerne sammen-fallende med den sentrale akse gjennom trykkforsterkeren 80. Dreiearmen 90 har ved sine ytre ender 90A, resp. 90B, slisser 91A og 91B som står i inngrep med tapper 84AD og 84BD som igjen bæres av vinkelarmer 84AC henholdsvis 84BC fastkilt på toppen av de dreibare ventillegemer 84A og 84B. Den her beskrevne ledd/arm-mekanisme med akser parallelt med ventillegemenes og trykkf or sterker ens lengdeakser, vil ved opp-eller nedadgående bevegelse av pluggelementet 88C føre til dreiebevegelse av ventillegemene 84A og 84B, idet de geome-triske relasjoner er slik avpasset at dreievinkelen for ventillegemene fortrinnsvis blir 90°. Som tidligere nevnt kan disse ventillegemer ha en utformning som vist på fig. 5C og 5D.

For fullstendighets skyld skal det også pekes på ventilstyre-elementene nedentil i trykkforsterkeren på fig. 19, nemlig omfattende et pluggelement 89C, en arm 89 med dreibare forbindelser ved 89A og 89B samt en ytre ende 89E med feste for en (ikke vist) vaier. Videre inngår det også her en leddarm-mekanisme helt tilsvarende den som er omtalt ovenfor under henvisning til fig. 20. Det vil innsees at mekanismen på oversiden av stemplet 86 tjener til å dreie ventillegemene 84A og 84B i én retning, mens mekanismen nedentil tjener til å dreie ventillegemene tilbake i motsatt retning.

Selv om denne tredje utførelse på fig. 19-21 inneholder forholdsvis mange bevegelige deler, vil den i visse anvendel-ser kunne være et fordelaktig alternativ.

De løsninger som her er beskrevet under henvisning til tegnings figurene, kan også benyttes ved noen av de spesielle varianter som er vist i forannevnte norske patentskrifter, kanskje særlig utløpskanalen ifølge norsk patent 171.322 og sammenkoblingen av en trykkf or sterker gruppe ifølge norsk patent 171.325.

Claims (15)

1. Trykkforsterker for montering ovenfor borkronen ved den nedre ende av et borerør for dypboring, særlig etter olje og gass, og for frembringelse av et forhøyet væsketrykk under utnyttelse av energi i en boreslamstrøm ned gjennom borestrengen og borerøret, omfattende et resiproserende stempel (6) med et trykkslag og et returslag mellom motsatte endestillinger i en sylinder (1,2,3), og på den ene side (lav-trykkside) utformet med en forholdsvis stor stempelflate (11,21) som under trykkslaget påvirkes av boreslamtrykket i borerøret, en første motsatt stempelflate (13,19) og en annen, motsatt og forholdsvis liten stempelflate (12,22) som under trykkslaget frembringer et forhøyet trykk i en mindre del (høytrykkside) av boreslamstrømmen, en ventilanordning (4A-B,74A-B,84A-B) for styring av boreslamstrømmer til og fra stemplet, en kanal (13A,73A) til å forbinde et rom foran den første motsatte stempelflate (13) med ringrommet (50) utenfor borerøret i det minste under trykkslaget, en annen kanal (15A) med en enveis ventil (15,75) som forbinder den nevnte høytrykkside med en høytrykkskanal (16A) som leder frem til borkronen, og i det minste en ytterligere kanal (11A,71A) som er innrettet til under returslaget å forbinde lavtrykksiden med ringrommet (50) utenfor borerøret, karakterisert ved- at det for hver endestilling av stemplet (6,26) er anordnet i det minste ett bevegelig ventilstyre-element (8A-C,9A-C,38A-B,39,48A-B,49,49A-B,58A-B, 59,77Al-B1,77A2 -B2,88, 88A-E,99,90,84AC-BC) som er innrettet til å beveges av stemplet (6,26) ved resp. endestilling, og - at hvert ventilstyre-element er innrettet til å aktivere i det minste ett ventillegeme (4A-B,74A-B,84A-B) i ventilanordningen, som er innrettet til å omstilles ved bevegelse av vedkommende ventilstyre-element (er) , for den nevnte styring av boreslamstrømmer under trykkslaget resp. returslaget.

2. Trykkforsterker ifølge krav l, karakterisert ved at hvert ventillegeme (4A-B, 74A-B,84A-B) har en lengdeutstrekning parallelt med stempelets aksielle retning i det minste tilsvarende stempelets slaglengde.

3. Trykkforsterker ifølge krav 2, karakterisert ved at det parvis er anordnet i det minste to separate ventillegemer (4A-B,74A-B,84A-B) som fortrinnsvis er plassert i sylinderveggen (1) innbyrdes diametralt motsatt i forhold til stempelets akse.

4. Trykkforsterker ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at hvert ventillegeme (4A-B,74A-B,84A-B) er koblet til et samvirkende ventilstyre-element (8A-B,9A-B,77A1-B1,77A2-B2,84AC-BC) ved i det minste en av sine ender.

5. Trykkforsterker ifølge krav 2, 3 eller 4, karakterisert ved at hvert ventillegeme (4A-B,74A-B) er innrettet til å forskyves i sin lengderetning mellom to endestillinger tilsvarende henholdsvis trykkslaget og returslaget (fig. 1 resp. fig. 2).

6. Trykkforsterker ifølge krav 3, 4 eller 5, karakterisert ved at de(t) nevnte ventilstyre-element (er) ved hver ende av ventillegemene (4A-B,84A-B) omfatter et pluggelement (80,90,39,49,59,880) som er innrettet til å stikke aksielt inn i sylinderen og påvirkes av stempelflater (11,12,21,22) på stemplet (6,26) for å bevirke den nevnte bevegelse av ventilstyre-elementet, eventuelt - elementene.

7. Trykkforsterker ifølge krav 6, karakterisert ved at de(t) nevnte ventil-styreelement(er) omfatter to vippearmer (8A-B,9A-B,3 8A-B,4 8A-B,49A-B,58A-B) som samvirker med hvert pluggelement (80,9C, 39,49,59), idet en indre, fri ende av hver vippearm er innrettet til å ligge an mot en ytre endeflate på pluggelementet og en ytre, fri ende av hver vippearm er innrettet til å om-stille et tilhørende ventillegeme (4A,4B).

8. Trykkforsterker ifølge krav 7, karakterisert ved at det i minst en av de nevnte stempelflater (21,22) som påvirker pluggelementene (8C,9C), er anordnet trykkfjærer (21C,22C) for samvirke med hvert sitt pluggelement (8C,9C). (Fig. 6)

9. Trykkforsterker ifølge krav 8, karakterisert ved at trykkf jærene har form av tallerkenfjærelementer (21C,22C) som er anordnet i boringer (21B,22B) på de nevnte stempelflater (21,22).

10. Trykkforsterker ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at den ytre endedel (39A-C) av i det minste ett pluggelement (39) gjennom en skråflate (39C,34C) samvirker med et radielt forskyvbart og fjærbelas-tet forsinkelseselement (34) som fortrinnsvis har hydraulisk dempning (35,36), for å bevirke en viss komprimering av trykkfjærene (21C) i vedkommende stempelflate (21) før denne påvirker pluggelementet (39) til å bevege tilhørende ventilstyre-element (er) (38A-B). (Fig. 8-11)

11. Trykkforsterker ifølge krav 10, karakterisert ved at den nevnte skråflate omfatter et sentralt parti (39C) på den ytre endedel av plugge lemen tet (39) , og at den ytre endedel på hver side av det sentrale skråflate-parti (39C) har anleggsflater (39A-B) for vippearmene (38A-B).

12. Trykkforsterker ifølge krav 8-11, karakterisert ved at i det minste ett ventilstyre-element (48B,49A) er forsynt med en returfjær (41,45) for tilbakestilling av vedkommende ventilstyre-element(er) og tilhørende pluggelement (39,49) når stempelet (26) forlater den tilsvarende endestilling. (Fig. 12,13)

13. Trykkforsterker ifølge et av kravene 8-11, karakterisert ved at et indre parti av hver vippearm (58A-B) er innrettet til å samvirke med kileele-menter (64A-B) som er forbundet med et sylinderorgan (65,66) for bevegelse av kile-elementene på tvers av vippearmene (58A-B) slik at disse tilbakestilles, idet den ene side av et stempelorgan (66) i sylinderorganet kommuniserer (67A) med ringrommet og er fjærpåvirket (65A) til å tilbakestille vippearmene, og stempelorganet (66) under tilførsel (67B) av boreslamtrykk på den andre siden er innrettet til å bevege kile-elementene (64A-B) til en inaktiv stilling i forhold til vippearmene (58A-B). (Fig. 15)

14. Trykkf orsterker ifølge et av kravene 1-4 og krav 6, karakterisert ved at ventilstyre-elementet (88-90,95,99,84A-B) omfatter en vippearm (88,89) for samvirke med hvert pluggelement (88C,89C) og i det minste ett fleksibelt trekkelement (99) hvis ene ende er forbundet med vippearmen (88), samt i det minste en trinse (96A-B) som hvert trekkelement (99) løper over, for omdannelse av plugg-elementets translasjonsbevegelse til rotasjonsbevegelse av tilhørende ventilegeme(r) (84A-B), og at trekkelementets andre ende fortrinnsvis er forbundet med en ledd/armmekanisme (90,84A-C) som har ledd/svinge-akser parallelt med rotasjons-aksen (e) for ventillegemet eller -legemene.

15. Trykkforsterker ifølge et av kravene 1-5, karakterisert ved at det på hvert ventillegeme (74A-B) er anordnet radielt innadstikkende ventilstyre-elementer (77A1,A2,B1,B2) som er utformet med stort sett aksielt motsatt vendende anslagsflater (77A11-B22) med en innbyrdes avstand som er mindre enn stempelets slaglengde og er innrettet til direkte å samvirke med to av stempelets stempelflater (71,73).