DE1220805B

DE1220805B - Bohreinrichtung zum Herstellen von Grosslochbohrungen

Info

Publication number: DE1220805B
Application number: DES94822A
Authority: DE
Inventors: Werner Mager
Original assignee: Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen AG
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1964-12-24
Publication date: 1966-07-14

Description

Bohreinrichtung zum Herstellen von Großlochbohrungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Bohrvorrichtung zum Herstellen von Großlochbohrungen mit einer Schlagbohreinrichtung und einer davon unabhängigen Drehbohreinrichtung sowie einem hydromechanischen Fördermittel für das abgelöste Bohrklein.
Bei bekannten Bohreinrichtungen dieser Art ist sowohl die Drehbohreinrichtung als auch die Schlagbohreinrichtung außerhalb des Bohrloches in Bohrlochnähe angeordnet. Diese Anordnungsweise bedeutet, daß alle Bohrbewegungen über verhältnismäßig lange Strecken auf das an der Bohrsohle arbeitende Bohrwerkzeug übertragen werden müssen. Das erfordert an sich eine unverhältnismäßig starke Ausführung aller dafür benötigten Teile. Außerdem ist die Anwendung dieser Mittel auf geringe Bohrteufen beschränkt.
Diese Mängel werden nach der Erfindung dadurch behoben, daß die Schlagbohreinrichtung unter Zuhilfenahme einer Schwerstange am Ende des Bohrgestänges unmittelbar oberhalb der Schwerstange angeordnet ist und die Steuermittel für die Schlagfolge - außerhalb des Bohrloches vorgesehen sind. Dadurch ist erreicht, daß die besonders schwer unter Kontrolle zu haltenden Schlagbewegungen der Bohreinrichtung nur über sehr kurze Entfernungen praktisch lediglich über die Schwerstange auf das Bohrwerkzeug übertragen zu werden brauchen. Es ist dadurch eine erhebliche Verringerung des technischen Aufwandes erreicht. Da die Steuermittel für die Schlagbohreinrichtung ebenso wie diejenigen der Drehbohreinrichtung außerhalb des Bohrloches in dessen Nähe untergebracht sind, kann eine beliebige Steuerung beider Arbeitsvorgänge in beliebigen Zeiträumen bequem von einer Stelle aus erfolgen.
Eine weitere Verbesserung ist nach der Erfindung dadurch erreicht, daß als Schlagbohreinrichtung eine Zylinder-Kolben-Einheit dient, deren Zylinder mit der Schwerstange und deren Kolben mit dem Sauggestänge des hydromechanischen Fördermittels fest verbunden ist und ferner die Steuerung der Ein- und Auslaßöffnungen für das Betriebsmittel durch einen konzentrisch zum Sauggestänge angeordneten Ringschieber erfolgt, der seine Steuerimpulse von dem außerhalb des Bohrloches angeordneten Steuermittel erhält. Dabei sind der Zylinder und der Kolben der Zylinder-Kolben-Einheit gegenseitig abgefedert. Durch diese Ausbildung werden besonders günstig die sogenannten toten Schläge der Schlagbohreinrichtung in ihrer Wirkung auf ein Mindestmaß herabgesetzt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. besteht das außerhalb des Bohrloches angeordnete Steuermittel aus einem abgefederten in die Betriebsmittelleitungen eingeschalteten Zweiwege-Schieber, der mit einer Steuerrolle versehen ist, welche auf einer am Bohrgestänge befestigten Nockenscheibe abrollt. Diese Ausbildung zeichnet sich durch besondere Zuverlässigkeit aus. Außerdem kann die Schlagfolge bequem durch Veränderung der Nockenscheibe und der Drehzahl geändert werden.
Zur Heranführung des Steuerungs-Druckmittels sind nach der Erfindung längs dem Sauggestänge Druckleitungen verlegt, die das außerhalb des Bohrloches angeordnete Steuermittel mit dem -Zylinder der Schlagbohreinrichtung verbinden.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel dargestellt.
F i g. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch die als Beispiel gewählte Bohreinrichtung; F i g. 2 ist ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig.1; F i g. 3 zeigt in größerem Maßstab einen Teilschnitt durch die Schlagbohreinrichtung; F i g. 4 ist ein Schnitt nach der Linie B-B in Fig.1.
Bei der als Beispiel gewählten Bohreinrichtung ist ein Saugbohrgestänge 1 mit einem Bohrmeißel 2 und einer Saugbohröffnung 3 vorgesehen. Am unteren Ende des Gestänges 1 ist in der Bohrung 4 eine Schwerstange 5 angeordnet, die mit einer aus dem Zylinder 6 und einem Kolben 7 bestehenden Schlagbohreinrichtung verbunden ist. Der Zylinder 6 und die Schwerstange 5 bilden dabei eine Einheit. Der Kolben 7 ist mit dem Gestänge 1 verbunden. Zwischen dem Kolben 7 und dem Zylinder 6 sind Federn 8 gespannt. In dem Zylinder 6, der die Form eines Ringzylinders aufweist, sind Einlaßöffnungen 9 und Auslaßöffnungen 10 vorgesehen. Gesteuert werden diese Einlaß- und Auslaßöffnungen von einem Ringschieber 11, der auf Federn 12 abgestützt ist. Beaufschlagt wird der Ringschieber 11 durch ein Druckmittel, das von Druckleitungen 13 herangeführt wird. Die Druckleitungen 13 stehen über einen Doppelspülkopf 14 mit dem Gehäuse 15 für einen Schieber 16 in Verbindung. Der Schieber 16 ist mit einer Steuerrolle 17 versehen, die von einem Nocken 18 einer Nockenscheibe 19 aus gesteuert wird. Die Nockenscheibe 19 ist fest mit dem Gestänge 1 verbunden. Der Schieber 16 ist in seinem Gehäuse auf Federn 20 abgestützt. Die Erzeugung des Druckmittels erfolgt in der Pumpe 21, die über einen Windkessel 22 über eine Leitung 23 mit dem Gehäuse 15 des Steuerschiebers 16 verbunden ist. Das abgeförderte Bohrklein wird im Sinne des Pfeiles x aus dem Sauggestänge 1 herausgebracht. Das Sauggestänge 1 ist in bekannter Weise über eine Pumpe 24 und ein Rückschlagventil 25 mit der Auswurfleitung 26 verbunden. In die Druckleitung 23 ist noch ein Sicherheitsventil 27 eingeschaltet.
Angetrieben wird das Bohrgestänge 1 von einem Drehtisch 28 aus. Die durch den Drehtisch 28 vermittelte Drehbewegung des Bohrgestänges 1 wird, wie aus F i g. 4 erkennbar ist, über Nocken 29 auf die Schwerstange 5 übertragen.
Die Schlagbohreinrichtung, die durch die Teile 5, 6, 7, 1, 2 dargestellt ist, ist völlig unabhängig von der Drehschlageinrichtung, die durch die Teile 19, 1, 2 dargestellt ist. Sowohl die Schlagbohreinrichtung als auch die Drehbohreinrichtung werden unabhängig voneinander von einer Stelle außerhalb des Bohrloches gesteuert. Gegen die Bohrung durch Gestein oder feste Erdschichten würde die Schlagbohreinrichtung zum Einsatz kommen. Dagegen würde während dieser Bohrperiode die Drehbohreinrichtung ausfallen. Wechselt die Formation in verhältnismäßig lockeres Erdreich, würde ohne Zeitverlust die Bohrtätigkeit von der Schlagbohreinrichtung auf die Drehbohreinrichtung verlegt werden. Es könnte dann die Bohrung verhältnismäßig rasch weiter niedergebracht werden. Auf diese Weise kann je nach Beschaffenheit der Formationsschichten die eine oder andere Bohreinrichtung zum Einsatz gelangen, ohne daß es notwendig wäre, zwischen den verschiedenen Einsätzen unnötige Zeit zu verlieren.

Claims

Patentansprüche: 1. Bohreinrichtung zum Herstellen von Großlochbohrungen mit einer Schlagbohreinrichtung und einer davon unabhängigen Drehbohreinrichtung sowie einem hydromechanischen Fördermittel für das abgelöste Bohrklein, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schlagbohreinrichtung (6, 7) unter Zuhilfenahme einer Schwerstange (5) am Ende des Bohrgestänges (1) unmittelbar oberhalb der Schwerstange (5) angeordnet ist und die Steuermittel (16, 17, 18) für die Schlagfolge außerhalb des Bohrlochs (4) vorgesehen sind-2. Bohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Schlagbohreinrichtung eine Zylinder-Kolben-Einheit (6, 7) dient, deren Zylinder (6) mit der Schwerstange (5) und deren Kolben (7) mit dem Sauggestänge (1) des hydromechanischen Fördermittels fest verbunden ist und ferner die Steuerung der Ein- und Auslaßöffnungen (9 bzw. 10) für das Betriebsmittel durch einen konzentrisch zum Sauggestänge (1) angeordneten Ringschieber (11) erfolgt, der seine Steuerimpulse von dem außerhalb des Bohrlochs (4) angeordneten Steuermittel (16, 17, 18) erhält. 3. Bohreinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (6) und der Kolben (7) der Zylinder-Kolben-Einheit gegenseitig abgefedert sind. 4. Bohreinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das außerhalb des Bohrlochs (4) angeordnete Steuermittel (16, 17, 18) aus einem abgefederten in die Betriebsmittelleitungen (13, 23) eingeschalteten Zweiwegeschieber (16) besteht, der mit einer Steuerrolle (17) versehen ist, die auf einer am Bohrgestänge (1) befestigten Nockenscheibe (19, 18) abrollt. 5. Bohreinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß längs dem Sauggestänge (1) Druckleitungen (13) verlegt sind, die das außerhalb des Bohrloches (4) angeordnete Steuermittel (16, 17, 18) mit dem Zylinder (6) der Schlagbohreinrichtung (6, 7) verbinden.