DE2026364A1

DE2026364A1 - Bohreinrichtung zum Herstellen von zu verrohrenden Bohrlöchern

Info

Publication number: DE2026364A1
Application number: DE19702026364
Authority: DE
Inventors: Heinrich; Schulz Wolfgang Dipl.-Ing.; 3327 Salzgitter-Bad Gaus
Original assignee: Salzgitter Maschinen AG
Current assignee: Salzgitter Maschinen AG
Priority date: 1970-05-29
Filing date: 1970-05-29
Publication date: 1971-12-09
Also published as: GB1309968A; RO59081A

Description

DIPL-ING. HOn.STRUSE DIPL-ING. PETER KOSEL

3353 Bad Gandersheim, 27. Mai 1970

Hohenhöfen 5

Telefon: (05382)2842

Telegramm-Adresse: Siedpatent Gandersheim

Unsere Akten-Nr.: 1774/670

Salzgitter Haschinen Aktiengesellschaft Patentsesuch vom 27.5.1970

Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft

3327 Salzgitter - Bad V/indmühlenbergstr. 20-22

Bohreinrichtung zum Herstellen von zu verrohrenden Bohrlöchern

Die Erfindung betrifft eine Behreinrichtung zum Herstellen von Bohrlöchern, die verrohrt werden müssen, mit einem Drehantrieb und einer Vorschubeinrichtung, wobei der Drehantrieb einen oder mehrere Abtriebe zur Übertragung der Kräfte und Momente auf Bohrgestänge und Verrohrung aufweist«,

Bine bekannte 3oh-r einrichtung dieser Art findet bei Lafettenmaschinen mit Drehantrieb Anwendung* Dieser Drehantrieb wird entlang der Lafette vorgeschoben und dreht dabei den anzutreibenden Strang. Der bekannte Drehantrieb ist mit einem oder mehreren Abtrieben versehen, die jedoch stets formschlüssig mit dem Bohrgestänge und/ oder der Verrohrung verbunden sind.

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Bei diesen bekannten Abtrieben muß, wenn*die Vorschubgeschwindigkeit an z.B. zwei Abtrieben des Drehantriebs nicht gleich sein darf, die Verbindung an einem Abtrieb mit verhältnismäßig großen Umrüstzeiten und Aufwand gelöst und der durch diesen Abtrieb bisher angetriebene Strang stillgelegt werden. Beim Spülbohren bedeutet 109850/0708 ϊκ/st

dies außerdem, daß gleichzeitig die Spülung abgestellt werden muß. Nach. Beendigung der Arbeit mit dem aktiven Abtrieb wird schließlich auch dieser stillgelegt, und es findet eine Umrüstung auf den bis dahin passiven Abtrieb statt.

In anderem Zusammenhang ist beim Bohren mit der Kelly-Stange bekannt geworden, das freie Ende der Kelly-Stange mit zwei Anschlüssen zu versehen. An"diese Anschlüsse kann wahlweise das Bohrgestänge oder die Verr_ohrung angeschlossen v/erden.

Die !achteile dieser an sich bekannten Bohreinrichtung sind ähnlich wie die bei der zuvor beschriebenen bekannten Lafettenmaschine und bringen insbesondere Zeitverluste und mechanischen Aufwand bei dem Umrüsten von Bohren auf Verrohren und umgekehrt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Bohreinrichtung universeller und schneller im Einsatz zu machen. Es soll ein Weg gefunden v/erden, die Arbeitsgänge Bohren und Yerrohren ohne manuelle lebenarbeiten am Bohrstrang in wahlweisem Rhythmus unabhängig voneinander oder gleichzeitig auszuführen

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein Abtrieb eine Vorrichtung zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem anzutreibenden Strang aufweist. Auf diese Weise kann ohne manuelles Eingreifen am Bohrstrang selbst bzw. an der Verrohrung selbst durch die kraftSchlussige Verbindungsvorrichtung die Verbindung zwischen Drehantrieb und anzutreibendem Strang sehr schnell hergestellt oder unterbrochen werden. Außerdem kann diese Verbindung in jeder Lage des Drehantriebs entlang dem freien Bohrgestänge außerhalb der Verrohrung erfolgen. Je nach Bedarf können ein oder mehrere Abtriebe weiterhin formschlüssig über Gewinde, Klauen, Keile oder einen Vierkant jeweils mit einem anzutreibenden Strang verbunden sein. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß ein

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Yoreilen oder Nacheilen des Bohrwerkzeuges bezogen auf den Bohrschuh der Verrohrung beliebig erreicht werden kann_o

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Abtrieb mit zwei oder mehr Anschlüssen für Bohrgestänge und Verrohrung versehen, von denen mindestens einer als kraft- , schlüssige Verbindungsvorrichtung ausgeführt ist» Auf diese Weise läßt sich jeder Abtrieb bei der Durchführung der vorkommenden Arbeiten optimal ausnutzen.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist . jede kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung als an sich bekannter, z.B_e hydraulischer Spannkopf ausgebildet. Biese Spannköpfe gewährleisten eine sichere und schnelle Verbindung zwischen Abtrieb und anzutreibendem Strange

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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Die Figo 1 bis 3 eine erste Ausführungsform der Erfindung mit zwei Abtrieben, von denen einer kraftschlüssig und der andere formschlüssig kuppelt,

die Figo 4 bis 6 eine andere Ausführungsform der Erfindung mit ebenfalls zwei Abtrieben, die jedoch beide kraftSchlussig kuppeln,

die Fig. 7 bis 9 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einem Abtrieb, der einen kraftschlüssigen und einen formschlüssigen Anschluß aufweist und

die Figo 10 bis 13 eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit zwei Abtrieben, von denen der eine kraftschlüssig und der andere wahlweise kraftschlüssig oder formschlüssig kuppelt,

•In Figo 1 ist an einer lafette 20 ein Drehantrieb 23 auf Rollen 24.vorschiebbar gelagert. Der Drehantrieb ist mit zwei an sich bekannten Abtrieben 26 und 27 versehen, die mit unterschiedlicher Drehzahl, unterschiedlichem Drehmoment und unterschiedlicher Drehrichtung angetrieben werden können»

Der Abtrieb 26 trägt an seinem freien Ende eine kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung 29» ζ ο B. einen hydraulischen Spannkopf, der in Fig» 1 mit einem Bohrgestänge 30 gekuppelt ist» Das Bohrwerkzeug am Ende des Bohrgestänges 30 ist zur Zeichnungsvereinfachung nicht dargestellt. Dem Spannkopf 2.9 wird durch eine Hydraulikleitung 33 wahlweise Druckmedium von einer Steuerstation zugeführt«,

Der Abtrieb 27 is-fc dagegen an seinem freien Ende mit einem Übergangsstück 35 versehen, das die formschlüs- " sige Verbindung des Abtriebs 27 mit einer Verrohrung 37 ermöglicht. Diese formschlüssige Verbindung kann in an sich bekannter Weise z.B_e durch Gewinde oder Klauen hergestellt werden. Die Verrohrung 37 trägt an ihrem freien

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Ende zum Freischneiden und Vortreiben der Verrohrung einen zur Vereinfachung ebenfalls nicht dargestellten Bohrschuh.

In 3?igc 1 sind also das Bohrgestänge 30 und die Verrohrung 37 gleichzeitig mit dem zugehörigen Abtrieb 26 und 27 gekuppelt. Die Vorschubgeschwindigkeiten für Bohrgestänge 30- und Verrohrung 37 sind gleich der Vorschubgeschwindigkeit des Drehantriebs 23. Auf diese Weise werden also Bohrgestänge und Verrohrung gleichzeitig niedergebracht, ggf., bei entsprechender Auslegung des Drehantriebs, mit unterschiedlichen Drehzahlen.» Es können statt der hydraulischen auch mechanische oder pneumatische Spannköpfe eingesetzt werden.

Fig. 2 zeigt die Bohreinrichtung nach Figo 1 in einer anderen Arbeitsphase. Hier ist die Verbindungsvorrichtung weiterhin mit dem Bohrgestänge 30 gekuppelt und treibt dieses an. Dagegen ist der Abtrieb 27 von der Verrohrung 37 abgekuppelt, die auf diese Weise bis zur Ankupplung an den Abtrieb 27 in Ruhe verharrt.

Figo 3 zeigt eine andere Betriebsart der zuvor beschriebenen Bohreinrichtung. Hier ist die Verbindungsvorrichtung 29 von dem Bohrgestänge 30 abgekuppelt, während die formschlüssige Verbindung des Abtriebs 27 mit der Verrohrung 37 hergestellt ist. Hier wird also nur die Verrohrung 37 durch den Drehantrieb 23 angetrieben.

In Fig. 4 weist der Drehantrieb wiederum zwei Abtriebe auf, von denen der Abtrieb 26 in gleicher Weise wie bei den Figo 1 bis 3 ausgebildet ist und mit dem Bohrgestänge-30 zusammenwirkt.

Ein zweiter Abtrieb 40 ist an seinem freien Ende ebenfalls mit einer kraftschlüssigen Verbindungsvorrichtung 43, z.B. einem hydraulischen Spannkopf, ausgerüstet» Die Verbindungsvorrichtung 43 wirkt mit einem verhältnismäßig schmalen Hals 45 des mit der Verrohrung 37 formschlüssig kuppel- . baren Übergangsstücks 35 zusammen. In Fig. 4 werden also das Bohrgestänge 30 und die Verrohrung 37 mit der Vorschubgeschwindigkeit des Drehantriebs i:i gleichzeitig vorgeschoben und gedreht.

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In I¹Ig. 5 ist eine andere Betriebsweise der Einrichtung gemäß Fig. 4 dargestellt, bei welcher der Spannkopf 29 weiterhin mit dem Bohrgestänge 30 gekuppelt ist und dieses antreibt, der Spannkopf 43 jedoch von dem Hals 45 abgekuppelt ist. Hier wird also nur das Bohrgestänge 30 angetrieben»

Genau das Gegenteil ist in Pig» 6 dargestellt, wo der Spannkopf 29 gelöst ist und somit das Bohrgestänge 30 in Ruhe verharrt, während der Spannkopf 43 mit dem Hals 45 gekuppelt ist und die Verrohrung 37 antreibt«

I_n Pig. 7 hat der Drehantrieb 23 nur einen Abtrieb 50. Der Abtrieb 50 ist jedoch mit zwei Anschlüssen versehen, nämlich einmal mit einem als kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung ausgebildeten Anschluß 53 und zum anderen mit einem als formschlüssige Verbindungsvorrichtung ausgebildeten Anschluß 55, der an seinem freien Ende das mit der Verrohrung 37 formschlüssig kuppelbare Übergangsstück 35 trägt ο Der Anschluß 53 ist z.B. wieder als hydraulischer Spannkopf ausgebildet und wirkt mit dem Bohrgestänge 30 zusammen.

In Pig» 8 ist der Spannkopf 53 mit dem Bohrgestänge 30 gekuppelt, während die Verrohrung 37 von dem Übergangsstück 35 abgekuppelt ist.

In Pig. 9 sind die Verhältnisse umgekehrt. Hier ist der Spannkopf 53 gelöst und das Übergangsstück 35 mit der Verrohrung 37 gekuppelt.

Die in den Pig. 10 bis 13 dargestellte Ausführungsform stellt praktisch eine Kombination der Ausführungsform nach den Pig. 1 bis 3 mit der Ausführungsform nach den Pig, 7 bis 9 dar. In den Pig. TO bis 13 ist der Drehantrieb 23 mit zwei Abtrieben 26 und 50 versehen. Der Abtrieb 26 trägt den Spannkopf 29, während der Abtrieb 50 zwei Anschlüsse aufweist, nämlich einmal den Anschluß 55 zur formschlüssigen Kupplung des Übergangsstücks 35 mit der Verrohrung 37 und zum anderen den ale kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung ausgebildeten Anschluß 53 zur Kupplung des Abtriebs 50 mit dem Bohrgestänge 30.

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In Pig. 10 ist der Spannkopf 29 mit dem Bohrgestänge 30 und der Anschluß 55 mit der Verrohrung 37 gekuppelt. Der Spannkopf 53 ist gelöst. Auf diese Weise ist es möglieh, bei gleicher Vorschub-von Bohrgestänge 30 und Verrohrung 37 durch den Drehantrieb 23 die Verrohrung 37 langsamer zu drehen als das Bohrgestänge 30.

Figo 11 zeigt, wie der Spannkopf 29 des Abtriebs weiterhin mit dem Bohrgestänge 30 gekuppelt und -sowohl der Spannkopf 53 als auch der Anschluß 55 gelöst sind« In diesem Fall wird also nur das Bohrgestänge 30 angetriebene Soll die Drehzahl des Bohrgestänges geändert ' werden, wird lediglich der Spannkopf 29 gelöst und der Spannkopf 53 mit dem Bohrgestänge 30 gekuppelt. Auf diese Weise können die Antriebsverhältnisse an dem Bohrgestänge 30 ohne jegliches Umrüsten in kürzester Zeit geändert werden. Diese zweite Antriebsart des Bohrgestänges 30 ist in Pige 12 gezeigt«

Pig. 13 schließlich stellt den Betriebsfall dar, bei dem sowohl der obere Spannkopf 29 als auch der untere Spannkopf 53 gelöst sind, so daß das Bohrgestänge 30 nicht angetrieben wird. Dagegen ist der Anschluß 55 des Abtriebs 50 mit der Verrohrung 37 formschlüssig gekuppelt und treibt die Verfohrung an.

-^s ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Prinzip auf Drehantriebe mit einem oder beliebig vielen Abtrieben anwendbar ist, wobei außerdem jeder Abtrieb beliebig viele Anschlüsse im Rahmen der technischen Möglichkeiten aufweisen kann.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose ^geschwindigkeit Oipl.-Ing. Peter Kosel

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Claims

Telefon: (05382)2842 Telegramm-Adresse-: Siedpatent Gandersheim Unsere Akten-Nr.: 177 4/6 7 0 Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft Patentgesuch vom 27.5.1970 Patentansprüehe

1. Bohreinrichtung zum Herstellen von Bohrlöchern, die verrohrt werden müssen, mit einem Drehantrieb und einer Vorschubeinrichtung, wobei der Drehantrieb einen oder mehrere Abtriebe zur Übertragung der Kräfte und Momente auf Bohrgestänge und Verrohrung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abtrieb (z.B. 26) eine Vorrichtung (29) zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem anzutreibenden Strang (30) aufweist.

2. Bohreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abtrieb (z.B. 50) mit zwei oder mehr Anschlüssen (53? 55) für Bohrgestänge (30) und Verrohrung (37) versehen ist, von denen mindestens einer (53) als kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung ausgeführt ist.

3. Bohreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede kraftschlüssige Verbindungsvorrichtung als an sich bekannter, z.B. hydraulischer, Spannkopf (29, 43, 53) ausgebildet ist.

Patentanwälte Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

PK/St

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