DE3728269C1

DE3728269C1 - Overburden drilling device

Info

Publication number: DE3728269C1
Application number: DE3728269A
Authority: DE
Inventors: Guenter Dr-Ing Klemm
Original assignee: KLEMM BOHRTECH
Current assignee: ING. G. KLEMM, BOHRTECHNIK GMBH, 5962 DROLSHAGEN,
Priority date: 1987-08-25
Filing date: 1987-08-25
Publication date: 1988-09-15

Abstract

In an overburden drilling device, flushing medium is fed through a flushing pipe (26) to the inner pipe string (11). The flushing pipe (26) runs through a bore (27) in the hammer piston (17) of the hammer drill. A rotary drive (14) rotates the drill strings (10, 11), which are connected to the shank end (13) projecting into the rotary drive (14). The flushing medium is directed through the flushing pipe (26) into the shank end (23) and from there into the inner pipe string (11). The outside diameter of the flushing pipe (26) is less than the inside diameter of the bore (27) in the hammer piston (17) and of the flushing bore (23). The sealing between flushing pipe (26) and flushing bore (23) is effected by a widened head piece (33) at the end of the flushing pipe. The head piece (33) contains a seal which passes along the cylindrical flushing bore wall when the hammer piston (17) performs blows on the shank end (13). An annular space (35) at the head (33) forms a choke point in order to reduce pressure surges which act on the seal. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlagerungsbohrvor richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a superposition drill Direction according to the preamble of claim 1.

Überlagerungsbohrvorrichtungen weisen einen Außen rohrstrang und einen dazu koaxialen Innenrohrstrang auf, die gemeinsam in Gestein oder das Erdreich vor getrieben werden, um ein Bohrloch zu erzeugen, dessen Wand durch den Außenrohrstrang abgestützt ist. Zum Rückspülen des Bohrguts wird durch den Innenrohrstrang hindurch Spülmittel, z.B. Luft oder Wasser, zur Bohr lochsohle gebracht. Das Zuführen des Spülmediums zu dem Innenrohrstrang erfolgt durch den Bohrhammer hindurch, der am rückwärtigen Ende des Drehantriebs angebracht ist. Am Gehäuse des Bohrhammers ist ein Spülrohr be festigt, das durch eine Bohrung des Kolbens des Bohr hammers hindurchgeht und in eine Spülbohrung des Ein steckendes hineinragt, auf das der Hammerkolben schlägt, und das von dem Drehantrieb drehend ange trieben ist. Das Einsteckende ist mit dem Innenrohr strang fest verbunden, wobei seine Spülbohrung mit der Bohrung des Innenrohrstrangs in Verbindung steht.Overlay drilling devices have an exterior pipe string and a coaxial inner pipe string on that together in rock or soil before driven to create a borehole whose Wall is supported by the outer tubing string. To the Backwashing of the drilling material is done through the inner pipe string detergent, e.g. Air or water, for drilling brought soleplate. Feeding the flushing medium to the Inner tubing string passes through the hammer drill, which is attached to the rear end of the rotary drive is. There is a flushing pipe on the housing of the hammer drill consolidates that by drilling the piston of the drill hammer goes through and into a flushing hole of the one stuck into which the hammer piston strikes, and this is turned on by the rotary drive is driven. The insertion end is with the inner tube strand firmly connected, its flushing hole with the Bore of the inner pipe string is connected.

Bei den bekannten Überlagerungsbohrvorrichtungen, bei denen Spülmedium durch den Bohrhammer zugeführt wird, ist die Dichtung zwischen Spülrohr und Spülbohrung in einer Ringnut der Spülbohrung angeordnet. Das Spülrohr streicht an dieser Dichtung entlang. Die Dichtung ist einem hohen Verschleiß ausgesetzt, und zwar einmal wegen der ständigen Linearbewegungen zwischen Ein steckende und Spülrohr und zum anderen wegen der starken Druckschwankungen und hohen Druckspitzen, denen die Dichtung ausgesetzt ist. Während der Kolben des Bohrhammers Schläge auf das Einsteckende ausführt, be wegt sich das Einsteckende mit dem an ihn angeschlos senen Rohrstrang in axialer Richtung, jedoch wird die im Rohrstrang stehende Spülmittelsäule nicht beschleu nigt. Bei jedem Schlag überlagert sich dem statischen Druck des Spülmittels ein dynamischer Druck, der sehr hohe Werte annehmen kann. Wegen der hohen Drücke ist es erforderlich, die Toleranz zwischen dem Außendurch messer des Spülrohrs und dem Durchmesser der Spül bohrung, in der sich das Spülrohr bewegt, sehr eng zu machen. Dies führt bei der Schlagbeanspruchung des Ein steckendes zu erheblichen Materialspannungen mit der Folge, daß das Spülrohr einer hohen Bruchgefahr ausge setzt ist. Tatsächlich ist ein Bruch des Spülrohrs eine häufige Ursache für den Ausfall der Bohrvorrichtung. Dadurch, daß die Dichtung in einer Ringnut des Ein steckendes angeordnet ist, auf das der Hammerkolben schlägt, wird das Einsteckende in der Nähe der Schlag zone geschwächt. Brüche des Einsteckendes sind daher ebenfalls nicht selten.In the known overlay drilling devices, at which flushing medium is fed through the hammer drill, is the seal between the flushing pipe and the flushing hole in an annular groove of the rinsing hole arranged. The flushing pipe strokes this seal. The seal is exposed to high wear, once because of the constant linear movements between one stuck and flushing pipe and second because of the strong pressure fluctuations and high pressure peaks, which the seal is exposed. During the piston of the Bohrhammer strikes the insertion end, be moves the plug end with the connected to it his pipe string in the axial direction, but the Do not accelerate the detergent column in the pipe string nends. The static is superimposed on every stroke Pressure of the detergent is a dynamic pressure that is very can assume high values. Because of the high pressures it is required the tolerance between the outside diameter of the flushing pipe and the diameter of the flushing bore in which the flushing pipe moves is very tight do. This leads to the impact stress of the one stuck to considerable material tension with the Consequence that the flushing pipe out a high risk of breakage sets is. In fact, a rinse pipe break is one common cause of drill failure. The fact that the seal in an annular groove of the one is stuck on which the hammer piston strikes, the plug-in is near the blow zone weakened. Fractures of the insertion end are therefore also not uncommon.

Die erläuterten Schwierigkeiten führen dazu, daß die Spülmittelzufuhr durch den Hammerkolben und das Ein steckende hindurch in der Vergangenheit nur einen Innendurchmesser von maximal etwa 11 mm und einen Spülmitteldruck von maximal etwa 7 bar zugelassen hat, weil andernfalls die Gefahr der Zerstörung der Dich tung, des Spülrohrs oder des Einsteckendes besteht. Der geringe Durchmesser der Spülmittelbohrung und der ge ringe Druck haben zur Folge, daß die Spülmittelzufuhr durch das Innenrohr hindurch nicht in genügender Menge erfolgt, um eine wirksame Spülung durchzuführen. Bei größeren Bohrlochdurchmessern folgt daher zusätzlich die Einbringung von Spülmittel in den Außenrohrstrang durch einen Spülring, der relativ zu dem rotierenden Außenrohrstrang festgehalten wird. Die durch den Innen rohrstrang und den Außenrohrstrang zugeführten Spül mittelmengen werden außerhalb des Außenrohrstrangs rück gespült, wodurch die Gefahr des Auswaschens des Bohr lochs besteht.The difficulties explained lead to the fact that Detergent supply through the hammer piston and the on stuck through in the past only one Inner diameter of a maximum of about 11 mm and one Has a maximum detergent pressure of about 7 bar, because otherwise the risk of destroying you device, the flushing pipe or the insertion end. The small diameter of the detergent hole and the ge rings have the consequence that the detergent supply not enough through the inner tube is done to perform an effective rinse. At Larger borehole diameters therefore also follow the introduction of detergent into the outer pipe string through a flushing ring that is relative to the rotating one Outer pipe string is held. That through the inside tubing and the outer tubing supplied flushing Medium amounts are returned outside the outer pipe string rinsed, eliminating the risk of drilling out the drill lochs exists.

Beim Überlagerungsbohren besteht ein Interesse daran, möglichst große Bohrlöcher mit hoher Vortriebsgeschwin digkeit herzustellen. Hierzu ist ein hoher Spülmittel durchsatz erforderlich. Bei den bekannten Überlagerungs bohrvorrichtungen kann wegen der Dichtigkeits- und Festigkeitsprobleme der Spülmittelkanal nicht so groß ausgeführt werden, daß eine hinreichend große Spül mittelmenge nur durch den Innenrohrstrang hindurch zu geführt wird.With overlay drilling, there is an interest in drill holes as large as possible with a high rate of advance manufacture. There is a high detergent for this throughput required. In the well-known overlay Drilling devices can because of the tightness and Strength problems of the detergent channel are not as great run that a sufficiently large rinse only through the inner tubing to be led.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Über lagerungsbohrvorrichtung nach dem Oberbegriff des Pa tentanspruchs 1 zu schaffen, die ohne die Gefahr von Undichtigkeiten und Materialbrüchen mit hohen Drücken und einem großen Querschnitt des Spülkanals betrieben werden kann.The invention has for its object to provide a storage drilling device according to the preamble of Pa tent Claim 1 , which can be operated without the risk of leaks and material breaks with high pressures and a large cross section of the flushing channel.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kenn zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merk malen.This problem is solved with the in the kenn drawing part of claim 1 specified note to paint.

Bei der erfindungsgemäßen Bohrvorrichtung ist die Dich tung nicht in einer Ringnut des Spülkanals angeordnet, sondern in dem verdickten Kopf des Spülrohrs. Dadurch wird eine Wandschwächung des Einsteckendes durch die die Ringnut aufnehmende Dichtung vermieden. Das Spül rohr ist nicht der mechanischen Beanspruchung durch Schlagwirkung ausgesetzt, so daß die in der Außenseite des Kopfs des Spülrohrs vorgesehene Dichtnut keine die Festigkeit herabsetzende Wirkung hat. Der Außendurch messer des Spülrohrs ist geringer als der Durchmesser der Spülbohrung, so daß geringfügige Schrägstellungen des Einsteckendes in Bezug auf das Spülrohr nicht durch enge Passungen auf das Spülrohr übertragen werden. Lediglich in dem Bereich, in dem die Dichtung vorge sehen ist, ist der Außendurchmesser des Kopfes dem Durchmesser der Spülbohrung angepaßt. Da dieser Bereich eine kurze axiale Länge hat, werden Biegemomente über ihn nicht übertragen. Das Einsteckende kann sich daher in gewissen Grenzen in Bezug auf das Spülrohr schräg stellen oder verkanten, ohne daß das Spülrohr dadurch gefährdet wird. Die Spülbohrung ist durchgehend zylin drisch gestaltet, weil keine das Einsteckende schwäch ende Ringnut vorhanden ist. Trotz eines engen Dich tungssitzes kann sich das Einsteckende in Bezug auf das Spülrohr in Grenzen bewegen.In the drilling device according to the invention is you device is not arranged in an annular groove of the flushing channel, but in the thickened head of the flushing pipe. Thereby is a wall weakening of the insertion end by the the ring groove receiving seal avoided. The rinse pipe is not subject to mechanical stress Exposed to impact, so that in the outside the sealing groove provided in the head of the flushing pipe does not provide any Strengthening effect. The outside The diameter of the flushing pipe is less than the diameter the flushing hole, so that slight inclinations of the insertion end in relation to the flushing pipe tight fits can be transferred to the flushing pipe. Only in the area where the seal is featured is seen, the outer diameter of the head is that Adjusted the diameter of the flushing hole. Because this area has a short axial length, bending moments are about don't transfer him. The insertion end can therefore within certain limits with respect to the flush pipe adjust or tilt without the rinsing pipe is at risk. The rinsing hole is continuous cylin drisch designed because none of the insertion ends weak end ring groove is present. Despite a tight you ting the seat in relation to the Move rinsing pipe within limits.

Das Kopfstück bildet in dem Druckraum zusammen mit der Wand der Spülbohrung einen Ringraum, dessen Querschnitt sich zur Dichtung hin, verringert. Dieser Ringraum bil det eine der Dichtung vorgelagerte ringförmige Drossel stelle mit hohem Strömungswiderstand. Wenn sich bei einem Schlag des Hammerkolbens auf das Einsteckende in der Spülbohrung ein dynamischer Druck aufbaut, wird durch die Drosselwirkung des Ringraums ein Teil dieses Druckes verzehrt, so daß die Druckspitzen, die die Dichtung erreichen, viel geringer sind als die in der Spülbohrung herrschenden Druckspitzen. Auf diese Weise wird die Dichtung von kurzzeitig auftretenden Druck spitzen entlastet. Dadurch ist es möglich, die Spül bohrung und die Innenweite des Spülrohrs erheblich größer zu machen als bisher. Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Spülbohrung mindestens 25 mm. Da durch, daß die bei den Hammerschlägen auftretenden Druckspitzen abgemildert werden, kann mit höherem statischen Spülmitteldruck gearbeitet werden. Dieser Druck beträgt vorzugsweise mindestens 10 bar.The head piece forms in the pressure chamber together with the Wall of the flushing hole an annulus, the cross section towards the seal. This annulus bil det an annular throttle upstream of the seal place with high flow resistance. If at a blow of the hammer piston on the insertion end in dynamic pressure builds up in the flushing hole due to the throttling effect of the annulus, part of it Pressure consumed, so that the pressure peaks that the Achieve seal are much lower than that in the Rinsing bore prevailing pressure peaks. In this way is the seal of briefly occurring pressure tips relieved. This makes it possible to do the rinsing bore and the internal width of the flushing pipe considerably to make it bigger than before. The is preferably The diameter of the flushing hole is at least 25 mm. There through that occurring in the hammer blows Pressure peaks can be mitigated with higher static detergent pressure can be worked. This Pressure is preferably at least 10 bar.

Mit der Erfindung gelingt es wegen der größeren Boh rungsquerschnitte und der höheren Drücke, einen hohen Spülmitteldurchsatz bei ausschließlicher Spülmittelzu fuhr durch den Bohrhammer hindurch zu erreichen, wobei an der Bohrlochsohle noch ein erheblicher Spüldruck zur Verfügung steht. Es ist daher nicht erforderlich, zu sätzlich dem Außenrohr Spülmittel zuzuführen. Vielmehr kann der Ringraum zwischen Außenrohrstrang und Innen rohrstrang zum Rückspülen verwendet werden. Am rück wärtigen Ende des Außenrohrstrangs brauchen lediglich Auswurföffnungen vorgesehen zu sein, damit rückge spültes Spülmittel und Bohrgut aus dem rotierenden Außenrohrstrang austreten können. Eine Spülglocke oder ein drehfest gehaltener Spülring sind nicht erforder lich. Aus diesem Grund kann auch der zum Verbinden des Außenrohrstrangs mit dem Einsteckende verwendete Adapter eine kurze Baulänge haben. Die Auswurföffnungen sind vorzugsweise in dem Adapter vorgesehen, dessen Außendurchmesser nicht wesentlich größer sein muß als derjenige des Außenrohrstrangs.With the invention it succeeds because of the larger Boh cross sections and the higher pressures, a high Detergent throughput with only detergent added drove through the hammer to reach, being at the bottom of the borehole there is still a considerable flushing pressure Available. It is therefore not necessary to Add detergent to the outer tube. Much more the annular space between the outer tubing and the inside tubing can be used for backwashing. At the back The actual end of the outer pipe string only need Ejection openings should be provided so that rinsed detergent and drillings from the rotating Outer tubing can emerge. A flushing bell or a non-rotatable flushing ring is not required Lich. For this reason, the one for connecting the Outer pipe string used with the insertion end Adapters have a short overall length. The discharge openings are preferably provided in the adapter, the Outside diameter does not have to be significantly larger than that of the outer tubing string.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnun gen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.In the following with reference to the drawing gene embodiments of the invention explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine Draufsicht der Bohrvorrichtung, Fig. 1 is a plan view of the drilling device,

Fig. 2 einen Längsschnitt des Bereichs II von Fig. 1, nämlich einen Längsschnitt durch den rückwärtigen Teil des Bohrhammers, Fig. 2 is a longitudinal section of the area II of Fig. 1 which is a longitudinal section through the rear part of the hammer drill,

Fig. 3 einen Teil-Längsschnitt durch den vorderen Bereich III der Bohrvorrichtung, Fig. 3 shows a partial longitudinal section through the front region III of the drilling device,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs IV aus Fig. 3, und Fig. 4 is an enlarged view of area IV of Fig. 3, and

Fig. 5 eine weitere Ausführungsform des in Fig. 4 dargestellten Kopfs des Spülrohrs. Fig. 5 shows a further embodiment of the head of the flushing pipe shown in Fig. 4.

Die Überlagerungsbohrvorrichtung weist einen Außenrohr strang 10 und einen koaxial in diesem verlaufenden Innenrohrstrang 11 auf. Jeder der Rohrstränge 10, 11 kann aus durch Kupplungsstücke miteinander verbundenen Rohren bestehen. An den Enden der Rohrstränge 10, 11 sind (nicht dargestellte) Bohrkronen angebracht.The overlay drilling device has an outer tube strand 10 and a coaxial inner tube strand 11 extending in this. Each of the pipe strands 10 , 11 can consist of pipes connected to one another by coupling pieces. Drill bits (not shown) are attached to the ends of the pipe strands 10 , 11 .

Beide Rohrstränge 10, 11 sind über einen Adapter 12 mit dem Einsteckende 13 verbunden. Das Einsteckende 13 ragt axial durch den Drehantrieb 14 hindurch und dient dazu, die Drehkraft auf die beiden Rohrstränge 10, 11 zu über tragen. Am rückwärtigen Ende des Gehäuses des Drehan triebs 14 ist der Bohrhammer 15 befestigt. Dieser Bohr hammer enthält in einem Hammergehäuse 16 einen axial verschiebbaren Kolben 17, der Schläge auf das rück wärtige Ende des Einsteckendes 13 ausführt. Der Kolben 17 wird von der Hammersteuerung 18 hydraulisch be tätigt, um abwechselnd einen Arbeitshub und einen Rück hub auszuführen. Da hydraulische Bohrhämmer bekannt sind, ist eine detaillierte Beschreibung des Bohr hammers 15 hier entbehrlich.Both pipe strands 10 , 11 are connected to the insertion end 13 via an adapter 12 . The insertion end 13 protrudes axially through the rotary drive 14 and serves to transmit the rotational force to the two pipe strands 10 , 11 . At the rear end of the housing of the Drehan drive 14 , the rotary hammer 15 is attached. This drill hammer contains in an hammer housing 16 an axially displaceable piston 17 , which carries out blows on the rear end of the insertion end 13 . The piston 17 is actuated hydraulically by the hammer control 18 in order to alternately carry out a working stroke and a return stroke. Since hydraulic rotary hammers are known, a detailed description of the rotary hammer 15 is unnecessary here.

Der hydraulische Drehmotor 19 dreht über ein Zahnrad 20, ein größeres Zahnrad 21, durch das das Einsteckende 13 hindurchgeht. Eine Mehrkeilverzahnung 22 des Ein steckendes 13 steht in Eingriff mit einer entsprechen den Mehrkeilverzahnung im Innern des Zahnrades 21, so daß das drehend angetriebene Zahnrad 21 die Drehung auf das Einsteckende 13 überträgt, wobei jedoch axiale Be wegungen des Einsteckendes in Bezug auf das Zahnrad 21 bzw. den Drehantrieb 14 möglich sind. Das Einsteckende 13 ist ein rohrförmiges Teil, das eine sich über seine gesamte Länge erstreckende Spülbohrung 23 aufweist und in dem Gehäuse des Drehantriebs 14 gelagert ist. Eine Dichtung 24 dichtet das Hammergehäuse 16 gegen das Innere des Drehantriebs 14 ab, und eine weitere Dich tung 25 dichtet den Austritt des Einsteckendes 13 aus dem Gehäuse des Drehantriebs 14 ab.The hydraulic rotary motor 19 rotates via a gear 20 , a larger gear 21 through which the insertion end 13 passes. A multi-spline 22 of a stuck 13 is in engagement with a corresponding to the multi-spline inside the gear 21 so that the rotationally driven gear 21 transmits the rotation to the insertion end 13 , but axial Be movements of the insertion end with respect to the gear 21 and the rotary drive 14 are possible. The insertion end 13 is a tubular part which has a flushing bore 23 which extends over its entire length and is mounted in the housing of the rotary drive 14 . A seal 24 seals the hammer housing 16 against the interior of the rotary drive 14 , and another device 25 seals the outlet of the insertion end 13 from the housing of the rotary drive 14 .

In die Spülbohrung 23 ragt vom rückwärtigen Ende her das Spülrohr 26 hinein, das durch eine in Längsrichtung verlaufende Bohrung 27 des Hammerkolbens 17 hindurch ragt und mit seinem rückwärtigen Ende am Hammergehäuse 16 gehalten ist. Wie Fig. 2 zeigt, ist am rückwärtigen Ende des Spülrohrs 26 eine Muffe 28 angeschweißt, die an einer Ringschulter 29 der Stirnwand des Gehäuses 16 mit einem Stützring 30 aus Elastomermaterial abgestützt ist. Die Muffe 28 wird von einem Anschlußstück 31, das an der Rückwand des Gehäuses 16 angeschraubt ist, gegen den Stützring 30 gedrückt. An das Anschlußstück 31 kann eine Zuführleitung für die Zufuhr von Spülmittel ange schlossen werden. Der Stützring 30 erlaubt geringfügige Pendelbewegungen des Spülrohrs 26 in Bezug auf das Ge häuse 16.The flushing pipe 26 projects into the flushing bore 23 from the rear end, which flushes through a longitudinally extending bore 27 of the hammer piston 17 and is held on the hammer housing 16 with its rear end. As shown in FIG. 2, a sleeve 28 is welded to the rear end of the flushing pipe 26 and is supported on an annular shoulder 29 of the end wall of the housing 16 with a support ring 30 made of elastomer material. The sleeve 28 is pressed against the support ring 30 by a connecting piece 31 which is screwed onto the rear wall of the housing 16 . At the connector 31 , a supply line for the supply of detergent can be connected. The support ring 30 allows slight pendulum movements of the purge tube 26 with respect to the Ge 16 th

Zwischen dem Spülrohr 26 und der Bohrung 27 des Hammer kolbens 17 befindet sich ein Ringraum, d.h. das Stütz rohr 26 ist in Bezug auf den Hammerkolben 17 gering fügig radial beweglich. Ein weiterer Ringraum 32 be findet sich zwischen dem Spülrohr 26 und der Spülboh rung 23 (Fig. 4). Die Durchmesser von Spülbohrung 23 und Bohrung 27 sind einander gleich. Am Ende des Spül rohrs 26 befindet sich ein verdickter Kopf 33, der bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine teilkugel förmige Außenfläche hat. An den Kopf 33 schließt sich ein kurzer Endabschnitt 26 a des Spülrohrs 26 an. Im Bereich des größten Durchmessers des Kopfes 33 befindet sich eine Ringnut, in der die ringförmige Dichtung 34 sitzt, die an der Wand der Spülbohrung 23 entlang streicht. Im Bereich der Dichtung 34 ist der Durch messer des Kopfes 33 nur ganz geringfügig kleiner als der Durchmesser der Spülbohrung 23. Der Kopf 33 bildet vor der Dichtung 34 einen Ringraum 35, dessen Quer schnittsfläche sich mit zunehmender Annäherung an die Dichtung 34 verringert. Dieser Ringraum 35 bildet eine Drosselstelle zur Verringerung der auf die Dichtung 34 einwirkenden dynamischen Druckkräfte.Between the flushing pipe 26 and the bore 27 of the hammer piston 17 there is an annular space, ie the support tube 26 is slightly radially movable with respect to the hammer piston 17 . Another annular space 32 be found between the flushing pipe 26 and the flushing hole 23 ( FIG. 4). The diameter of the rinsing bore 23 and bore 27 are the same. At the end of the rinsing tube 26 is a thickened head 33 , which has a part-spherical outer surface in the present embodiment. At the head 33 there is a short end section 26 a of the flushing pipe 26 . In the area of the largest diameter of the head 33 there is an annular groove in which the annular seal 34 sits, which sweeps along the wall of the flushing bore 23 . In the area of the seal 34 , the diameter of the head 33 is only very slightly smaller than the diameter of the flushing hole 23 . The head 33 forms an annular space 35 in front of the seal 34 , the cross-sectional area of which decreases with increasing proximity to the seal 34 . This annular space 35 forms a throttle point to reduce the dynamic pressure forces acting on the seal 34 .

Beim Betrieb des Drehantriebs 14 und der Schlagvor richtung 15 führt der Hammerkolben 17 Schläge auf die rückwärtige Stirnfläche des Einsteckendes 13 aus. Dabei wird durch das Anschlußstück 31 Spülmittel unter hohem Druck von etwa 10 bis 50 bar dem Spülrohr 26 zugeführt. Das Spülmittel gelangt in das Einsteckende 23 und von dort in den hohlen Innenrohrstrang 11. Bei jedem Schlag des Hammerkolbens 17 auf das Einsteckende 13 wird das Einsteckende ein Stück weit vorgetrieben, während die Säule des flüssigen Spülmittels infolge der Trägheits kraft zunächst stehenbleibt. Dadurch entsteht in der Spülbohrung 23 kurzzeitig ein hoher Druckimpuls, der sich dem stationären Flüssigkeitsdruck überlagert. Durch die Drosselwirkung des Ringspalts 35 gelangt nur ein Teil dieses Druckstoßes bis zur Dichtung 34. Da durch wird die Gefahr, daß die Dichtung beschädigt oder aus ihrer Ringnut herausgedrückt wird, verringert.During operation of the rotary drive 14 and the Schlagvor device 15 , the hammer piston 17 hits on the rear end face of the insertion end 13 . In this case, flushing agent is supplied to the flushing pipe 26 through the connecting piece 31 under high pressure of approximately 10 to 50 bar. The detergent reaches the insertion end 23 and from there into the hollow inner tubing string 11 . Each time the hammer piston 17 strikes the insertion end 13 , the insertion end is advanced a little, while the column of liquid detergent initially stops due to the inertia. This briefly creates a high pressure pulse in the flushing bore 23 , which is superimposed on the stationary liquid pressure. Due to the throttling action of the annular gap 35 , only part of this pressure surge reaches the seal 34 . Since the risk that the seal is damaged or pushed out of its annular groove is reduced.

Ferner ist zu berücksichtigen, daß bei der Schlagwir kung radiale Verschiebungen oder Kippungen des Ein steckendes 13 relativ zu dem Hammerkolben 17 auftreten können. Da der geringe Außendurchmesser des Spülrohrs 26 ein solches Spiel zuläßt, ohne daß das Spülrohr auf Scherung beansprucht wird, treten bei den genannten Stoßbelastungen keine Spülrohrbrüche auf. Die Spül bohrung 23 des Einsteckendes 13 ist nicht durch Dicht nuten unterbrochen, so daß das Einsteckende durch die Schläge des Hammerkolbens nicht gefährdet ist.It should also be borne in mind that radial shifts or tilts of a plugged end 13 relative to the hammer piston 17 can occur in the impact effect. Since the small outside diameter of the flushing tube 26 permits such play, without the flushing tube being subjected to shear stresses, no flushing tube breaks occur at the abovementioned shock loads. The rinsing bore 23 of the insertion end 13 is not interrupted by sealing grooves, so that the insertion end is not endangered by the blows of the hammer piston.

Der Innenrohrstrang 11 ist mit einem Gewindeabschnitt 36 direkt in ein entsprechendes Innengewinde am vorde ren Ende des Einsteckendes 13 eingeschraubt, so daß der durch den Innenrohrstrang 11 hindurchführende Kanal unmittelbar in Verbindung mit der Spülbohrung 23 steht. Das durch den Innenrohrstrang 11 zur Bohrsohle ge brachte Spülmittel strömt zusammen mit dem Bohrgut in dem Ringkanal 37 zwischen Innenbohrstrang 11 und Außen bohrstrang 10 zurück und verläßt den Bohrstrang durch die radialen Auswurföffnungen 38. Diese Auswurföffnun gen 38 sind an dem Adapter 12 angebracht, der eine auf ein Außengewinde des Einsteckendes 13 aufgeschraubte Gewindemuffe 39 und eine auf den Außenrohrstrang 10 aufgeschraubte Gewindemuffe 40 aufweist. Zwischen den Gewindemuffen 39 und 40 befinden sich die Auswurföff nungen 38. Die Gesamtlänge des Adapters 12 besteht also lediglich aus den Längen der Gewindemuffen 39 und 40 und der Auswurföffnungen 38. Aus den Auswurföffnungen 38 gelangt das rückgespülte Gut unmittelbar ins Freie, ohne daß eine Auswurfglocke oder ein Spülring erforder lich wären. Der Adapter 12 hat eine zylindrische Außen fläche und er weist zwischen den Auswurföffnungen 38 und der Muffe 39 eine Zwischenwand 41 auf, die gegen die vordere Stirnwand des Einsteckendes 13 drückt und einen Anschlag zur radialen Ablenkung des Rückspülgutes bildet. The inner tubing string 11 is screwed with a threaded portion 36 directly into a corresponding internal thread at the front end of the insertion end 13 , so that the channel passing through the inner tubing string 11 is directly connected to the flushing bore 23 . The brought through the inner tubing string 11 to the bottom of the drilling fluid flows together with the cuttings in the ring channel 37 between the inner drill string 11 and the outer drill string 10 and leaves the drill string through the radial ejection openings 38th These ejection openings 38 are attached to the adapter 12 , which has a threaded sleeve 39 screwed onto an external thread of the insertion end 13 and a threaded sleeve 40 screwed onto the outer tubing string 10 . Between the threaded sleeves 39 and 40 there are openings 38 . The total length of the adapter 12 thus consists only of the lengths of the threaded sleeves 39 and 40 and the ejection openings 38 . From the ejection openings 38 , the backwashed material goes directly into the open without an ejection bell or a flushing ring being required. The adapter 12 has a cylindrical outer surface and it has an intermediate wall 41 between the ejection openings 38 and the sleeve 39 , which presses against the front end wall of the insertion end 13 and forms a stop for the radial deflection of the items to be washed.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 5 hat der Kopf 33 zwei kegelstumpfförmige Enden, d.h. der Außendurch messer des Kopfs 33 vergrößert sich linear bis zu dem zylindrischen Bereich, in dem die Ringnut mit der Dichtung 34 angeordnet ist.In the embodiment of FIG. 5, the head 33 has two frusto-conical ends, ie the outer diameter of the head 33 increases linearly to the cylindrical region in which the annular groove is arranged with the seal 34.

Die Erfindung ist nicht nur bei solchen Überlagerungs bohrvorrichtungen anwendbar, bei denen Außenrohrstrang 10 und Innenrohrstrang 11 drehfest und schlagfest mitein ander gekoppelt sind, sondern sie kann auch eingesetzt werden, wenn die beiden Rohrstränge unabhängig vonein ander gedreht und/oder geschlagen werden. In einem sol chen Fall würde an das Einsteckende 13 nur das Innen rohr angekoppelt sein, während für das Außenrohr ein separater Drehantrieb und ggf. ein Schlagantrieb vorge sehen wäre.The invention is not only applicable to such overlay drilling devices in which the outer tubing 10 and inner tubing 11 are rotatably and impact-resistant coupled with each other, but it can also be used when the two tubing strings are independently rotated and / or beaten. In such a case, only the inner tube would be coupled to the insertion end 13 , while a separate rotary drive and possibly a percussion drive would be provided for the outer tube.

Claims

1. Überlagerungsbohrvorrichtung mit
einem Drehantrieb (14), der ein Einsteckende (13) drehend antreibt,
einem hinter dem Drehantrieb (14) angeordneten, an diesem befestigten Bohrhammer (15), dessen Kolben (17) auf das Einsteckende (13) schlägt,
und einem durch eine Bohrung (27) des Kolbens (17) hindurchgehenden Spülrohr (26), das in eine Spülbohrung (23) des Einsteckendes (13) hinein ragt, wobei zwischen der Bohrungswand und dem Spülrohr (26) eine Dichtung (34) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Spülrohr (26) und Spülbohrung (23) ein Ringraum (32) vorhanden ist und daß das Spülrohr (26) einen verdickten Kopf (33) aufweist, in dem die Dichtung (34) angeordnet ist.1. Overlay drilling rig with
a rotary drive ( 14 ) which rotates an insertion end ( 13 ),
a rotary hammer ( 15 ) arranged behind the rotary drive ( 14 ) and fastened thereon, the piston ( 17 ) of which strikes the insertion end ( 13 ),
and a flushing tube ( 26 ) passing through a bore ( 27 ) of the piston ( 17 ) and projecting into a flushing bore ( 23 ) of the insertion end ( 13 ), a seal ( 34 ) being arranged between the bore wall and the flushing tube ( 26 ) is
characterized,
that an annular space ( 32 ) is present between the flushing pipe ( 26 ) and the flushing bore ( 23 ) and that the flushing pipe ( 26 ) has a thickened head ( 33 ) in which the seal ( 34 ) is arranged.

2. Überlagerungsbohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (33) zum Ende des Spülrohrs (26) hin mit der Spülbohrung (23) einen Ringraum (35) bil det, dessen Querschnitt sich zur Dichtung (34) hin verringert. 2. Overlay drilling device according to claim 1, characterized in that the head ( 33 ) towards the end of the flushing tube ( 26 ) with the flushing bore ( 23 ) an annular space ( 35 ) bil det, the cross section of which reduces to the seal ( 34 ).

3. Überlagerungsbohrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (33) eine kugelförmige Außenfläche hat.3. Overlay drilling device according to claim 1 or 2, characterized in that the head ( 33 ) has a spherical outer surface.

4. Überlagerungsbohrvorrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auch zwischen Spülrohr (26) und der Bohrung (27) des Kolbens (17) ein Ringraum vorhanden ist, und daß das Spülrohr (26) am Gehäuse (16) des Bohr hammers (15) pendelnd aufgehängt ist.4. Overlay drilling device according to one of claims 1 to 3, characterized in that an annular space is also present between the flushing pipe ( 26 ) and the bore ( 27 ) of the piston ( 17 ), and that the flushing pipe ( 26 ) on the housing ( 16 ) of the hammer drill ( 15 ) is suspended.

5. Überlagerungsbohrvorrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck im Spülrohr (26) mindestens 10 bar beträgt.5. Overlay drilling device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressure in the flushing pipe ( 26 ) is at least 10 bar.

6. Überlagerungsbohrvorrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Spülbohrung (23) mindestens 25 mm beträgt.6. Overlay drilling device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the diameter of the rinsing bore ( 23 ) is at least 25 mm.

7. Überlagerungsbohrvorrichtung nach einem der An sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsteckende (13) direkt mit einem Innen rohrstrang (11) verschraubt ist, daß auf das Ein steckende (13) ein Adapter (12) aufgeschraubt ist, der mit einem Außenrohrstrang (10) verschraubt ist, und daß der Außenrohrstrang (10) oder der Adapter (12) Auswurföffnungen (38) für das rückgespülte Spülmittel und Bohrgut aufweist.7. Überlagerungsbohrvorrichtung according to one of An claims 1 to 6, characterized in that the insertion end (13) of tubing string directly with an inner screwed (11), that an adapter (12) is screwed onto the one plug-in end (13) connected to an outer pipe string ( 10 ) is screwed, and that the outer pipe string ( 10 ) or the adapter ( 12 ) has ejection openings ( 38 ) for the backwashed detergent and drillings.