DE72205C - Kernbohr-Verfahren und-Vorrichtung - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 5: Bergbau.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 3. Mai 1892 ab.

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in der Gesteinsbohrtechnik und insbesondere im Verfahren, um beim Kernbohren den Kern aus dem Bohrgestänge zu heben. Bisher kann der Kern bei Hohlbohrern häufig nur in der Weise herausgefördert werden, dafs man das Gestänge gänzlich aus dem Bohrschachte herausholt. Diese Arbeit veranlafst einen grofsen Zeitverlust, sobald das Bohrloch eine beträchtliche Tiefe erreicht. Dem gegenüber bietet die vorliegende Erfindung ein praktisches Verfahren, um den Kern durch das Bohrgestänge emporzufördern, während das Bohrgestänge selbst in dem Bohrschacht weiter arbeitet oder stillsteht.

Aufser dieser Einrichtung betrifft die Erfindung weitere Verbesserungen der bei diesem Verfahren benutzten Bohrapparate. . Auf der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsarten der Erfindung dargestellt.

Fig. ι ist der senkrechte Schnitt durch das untere Ende eines Bohrgestänges, das unten in eine Bohrkrone beliebiger Art endigt, wobei auch das Kernhebegestänge zusammen mit den Vorrichtungen, um es von neuem an seine Stelle im unteren Theile des Bohrgestänges zu bringen, im Schnitt dargestellt sind.

Fig. 2 zeigt unten ein Rohr, das mit dem Kernheber (Fig. 1) verbunden ist, in Verbindung mit einem Doppelfederschalthaken, der in das mit dem Kernhebegestänge verbundene Rohr eingelassen wird, um es zu erfassen und mit dem Kern im Bohrgestänge zu heben.

Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine Construction der Bohrkrone, wobei ein Theil der Bohrkrone an dem Bohrgestänge und ein anderer Theil an dem herausnehmbaren Kerngestänge sitzt. Diese Figuren zeigen zugleich, wie die beiden Theile der Schneidkrone verkuppelt werden, so dafs das Kerngestänge sich mit dem Bohrgestänge dreht. Fig. 3 zeigt im Schnitt die äufsere Bohrkrone, die an dem Bohrgestänge befestigt ist. Fig. 4 ist eine Seitenansicht des mit dem Kerngestänge verbundenen Theiles der Bohrkrone und Fig. 5 zeigt die Verbindung beider Theile in der Arbeitslage.

Fig. 6 zeigt eine Abänderung des Sperrwerkes, das den Kernheber in seiner Lage hält.

Fig. 7 zeigt den unteren Theil einer Bohrröhre in der Bohröffnung, sowie den im Innern derselben entstandenen Kern und den niedergelassenen Kernheber, der den Kern utnfafst.

Fig. 8 zeigt im Schnitt das obere und das untere Ende eines Bohrgestänges mit der Einrichtung, um. einen Wasserstrom in die Bohröffnung abwärts und wieder aufwärts durch das Bohrgestänge zu leiten.

Fig. 9 ist ein Schnitt nach der Linie 9-9 der Fig. 8.

Fig. 10, 11 und 12 zeigen in drei Abschnitten einen Schnitt durch das untere Ende der Verkleidungsröhre, einer Bohrkrone und der damit verbundenen Theile.

Fig. 13 und 14 sind Querschnitte nach den Linien 13-13 und 14-14 der Fig. 11 und 12.

Fig. 15 zeigt das untere Ende der äufseren Verkleidungsröhre im Schnitt.

Fig. 16 zeigt den zugehörigen Theil der Kuppelung, wodurch das Kernhebegestänge mit der äufseren Röhre verbunden ist.

Fig. ι γ zeigt im Schnitt eine abgeänderte Construction.

Fig. 18 ist ein Querschnitt nach 18 - 18 der

^Fis- ¹T-

Fig. 19 ist eine weitere Abänderung der in Fig. 17 dargestellten Construction.

Fig. 20, 21 und 22 sind Schnitte nach den Linien 20-20, 21-21 und 22-22 der Fig. 19.

Fig. 23 zeigt eine Maschine zum Betriebe des Bohrgestänges, wobei ein Theil der Bohrröhre im Schnitt dargestellt ist.

Fig. 24 und 2 5 zeigen in zwei Abschnitten das untere Ende der Bohrröhre, das obere Ende des Kernhebers und die damit verbundenen Theile im Schnitt.

Fig. 26 und 27 sind Schnitte nach den Linien 26-26 und 27-27 der Fig. 24.

Fig. 28 und 29 sind Schnitte nach der Linie 28-28 und der gebrochenen Linie 29-29 der Fig. 25.

Fig. 30 zeigt ein Kernbohrgestänge im Schnitt mit der umgebenden Verkleidungsröhre und den Erweiterungsbohrern, die in der gespreizten Lage und in Seitenansicht dargestellt sind.

Fig. 31 ist derselbe Schnitt, wobei die Erweiterungsbohrer zurückgezogen und die mit ihnen verbundenen Theile in entsprechender Lage dargestellt sind.

Fig. 32 ist ein Schnitt durch den oberen Theil der in Fig. 30 und 31 dargestellten Vorrichtungen.

Fig. 33 bis 36 sind waagrechte Schnitte nach den Linien 33-33 und 34-34 der Fig. 30 und 35-35 und 36-36 der Fig. 31.

In Fig. ι und 2 besteht das Bohrgestänge aus Röhren AA, die durch die Kuppelungsstücke A¹ A¹ verbunden sind. Der Ringbohrer B besteht aus einem Stück und ist an dem unteren Ende des Bohrgestänges A befestigt. Bei der Umdrehung desselben wird in bekannter Weise eine ringförmige Nuth in das Gestein gebohrt, während in dem Bohrgestänge ein Kern entsteht. Die Bohrkrone B ist mit Diamanten besetzt, doch können auch Ringbohrer anderer Einrichtung verwendet werden. Der Kernheber C läfst sich im Innern der Bohrröhre frei auf- und niederbewegen, er befindet sich im unteren Theile des Bohrgestänges und kann von beliebiger Länge sein; gewöhnlich genügen 5 bis 10 m, je nachdem ein kürzerer oder längerer Kern gehoben werden soll. Der innere Durchmesser des Kernhebegestänges hat ungefähr denselben Durchmesser wie die innere Oeffnung b des Ringbohrers; zweckmäfsig ist sie etwas gröfser. Das Kernhebegestänge ruht in seiner .untersten Lage auf einem Flantsch an der inneren Fläche des Bohrgestänges. Bei der dargestellten Ausführung ist der Flantsch an dem oberen Ende des Kuppelungsstückes Α^Λ des Bohrgestänges angebracht (Fig. 1) und das Kernhebegestänge ruht mittelst des losen Stahlringes d⁴· auf diesem Flantsch. Der untere Theil der Kernheberöhre stützt sich in Fig. 1 noch auf den Ring b³, der über einer Hinterdrehung b ² im Innern des Ringbohrers B ruht.

Die Kernheberöhre C trägt ein erweitertes Stück C¹, das innen kegelförmig ist und oben den gröfseren Durchmesser hat. In diesem Rohrstück sitzt ein Metallring C², der zum Zerbrechen und Festhalten des Kerns dient, wenn das Kernhebegestänge gehoben wird. Der Ring C ² ist an einer Seite offen, damit er sich ausdehnen und zusammenziehen kann, und ist ferner zweckmäfsig in senkrechter Richtung an mehreren Stellen mit senkrechten Einschnitten, wie dargestellt, versehen, so dafs er biegsam ist. Dieser Greifring C² hat solchen Durchmesser, dafs er ziemlich weit in dem kegelförmigen Rohrstück C¹ niederfallen kann, wobei sein unterer Durchmesser kleiner ist als derjenige des entstehenden Bohrkernes. Befindet sich der Greifring im oberen Theil des Rohrstückes C, so bietet er eine Oeffnung dar, die den Durchgang des Kernes gestattet. Der Ring wird durch den Kern beim Niedergang des Kernhebegestänges gehoben und gespreizt; wird das Kernhebegestänge emporgezogen, so gleitet der Ring in dem kegelförmigen Rohrstück abwärts, wobei er den Kern fest umgreift, so dafs dieser beim weiteren Anziehen abgebrochen und mitgehoben wird. Das obere Ende des Kernhebegestänges C trägt einen Kopf C³ mit einem inneren Flantsch c² im unteren Ende und den seitlichen Wasseröffnungen c³. Ueber dem Kopf C³ des Kernhebegestänges ist ein kurzes Rohr D angeordnet, das an seinem unteren Ende einen Kopf D¹ und an seinem oberen Ende den durchbohrten Kopf-D² trägt, der durch Gewinde oder auf andere Weise befestigt ist. Der Kopf D¹ ist mit dem Kopf C³ durch einen hohlen Drehzapfen D³ verbunden, der unten mit dem Flantsch d unter den Flantsch c² des Kopfes C³ greift und oben an dem Kopf D³ festgeschraubt oder sonstwie befestigt ist. Dieser Hohlzapfen stellt zwischen den beiden Köpfen D¹ und D³ eine Verbindung her, die die Drehung beider gegen einander gestattet, während beim Anheben des oberen Kopfes D¹ der untere C³ mitgenommen wird. Der Durchgang d¹ durch den Hohlzapfen D³ führt nach dem Hohlraum d"¹ im Kopf D¹, der mit radialen Oeffhungen d^s für den Durchgang des Wassers versehen ist, wobei dieses in der einen oder anderen Richtung hindurchfliefst, je nach der Art der angewendeten Wasserzuführung. Zwischen den Köpfen D¹ und C ³ sind zweckmäfsig Stahlreibungsringe dⁱ d^h und zwischen den Flantschen c³ und d ebensolche Ringe d⁶ angeordnet.

In der Wand des Rohrstückes D zwischen den Köpfen D¹ und D² befinden sich eine Anzahl senkrechter Schlitze d⁷, durch die die

Sperrklauen E hindurchgreifen. Diese drehen sich um die Zapfen e, und ihre Druckflächen e¹ e² liegen oberhalb und unterhalb der Zapfen im stumpfen Winkel zu einander, so dafs, wenn die oberen Druckflächen nach aufsen gegen das Bohrgestänge A gedrückt werden, sich die unteren Druckflächen in der innersten Lage befinden, und umgekehrt:

Die Klauen E sind so angeordnet, dafs sie, wenn das Kernhebegestänge auf seinen Flantschen ruht, aus einander gespreizt sind, damit sie unter den Rand α des Kuppelungsrohres A¹ greifen. Die Klauen E sichern daher das Kernhebewerk in seiner Lage, gegen das Bestreben des Kernes oder des emporströmenden Wassers, es zu heben.

Das Auseinanderspreizen und Zusammenziehen der Klauen E geschieht durch den Theil F mit den beiden Kegeln F¹ und F'², die durch die Stange f verbunden sind. Dieser Doppelkegel F ist senkrecht zwischen den beiden Köpfen D¹ und D² beweglich; bei seiner Abwärtsbewegung in die Stellung Fig. ι drückt der obere Kegel F¹ die oberen Enden der Klauen E aus einander, während bei seiner Aufwärtsbewegung der Kegel F'² die unteren Enden der Klauen aus einander spreizt, wodurch die oberen Enden einwärts gehen, so dafs sie nicht mehr unter den Flantsch a greifen. Sobald die Klauen E zurückgezogen sind, läfst sich das Kernhebewerk in der Bohrröhre empprziehen, wobei der Kern durch den Ring C² erfafst und abgebrochen wird, so dafs er mit emporgefördert werden kann.

Das Herausziehen des Kernhebewerkes geschieht mittelst einer Stange F^B, die unten mit dem Doppelkegel F verbunden ist, durch die achsiale Durchbohrung des Kopfes D² emporführt und oben in einem Rohr G befestigt ist, in das eine federnde Abfanggabel eingreift. Die Röhre G ist an ihrem oberen Ende mit einem nach innen gerichteten Flantsch g versehen und an dem unteren Ende mit einem Kopf G¹ mit der Aushöhlung G². In diesem Kopf G¹ ist die Stange F^s befestigt. Diese ist so lang, dafs die Köpfe G¹ und D² genügend weit von einander abstehen, so dafs die Bewegung des Doppelkegels F nicht behindert wird.

Die federnde Abfanggabel H, Fig. 2, ist an einer Stange H¹ mit der Oese H'² zur Befestigung eines Seiles angeordnet. Die Stange verjüngt sich zweckmäfsig nach unten, wie bei h angegeben, und ist mit einem Schlitz h¹ versehen. In diesem sind zwei Haken H³ mit den oberen Enden drehbar angeordnet, die durch die Feder h ² aus einander gespreizt werden. Die Nasen la ³ an den Enden der Haken greifen hinter den Flantsch g auf der Innenseite des Rohres G. Oberhalb der Nasen h³ sind an den Haken die Ansätze h^l vorgesehen.

Ueber der Stange H¹ ist eine Muffe J verschiebbar angeordnet. Wird diese aufwärts bewegt, so kann sie frei über die Ansätze /z⁴ der Schalthaken H³ gleiten. Der Durchmesser der Muffe J ist kleiner als die Mündung der Röhre G. Die Haken können mit den unteren Nasen um die Dicke der Nasen h³ zusammenfedern, ohne dafs die Muffe von den oberen Ansätzen /z⁴ abgleitet. Bei weiterer Näherung der unteren Enden der Schalthaken fällt sie herab. Die Haken H³ sind so bemessen, dafs, wenn sich die Muffe J in der oberen Lage befindet, wie in Fig. 2 dargestellt ist, die Nasen h³ unter den Flantsch g der Röhre G greifen; sobald aber die Haken so weit zusammengedrückt werden, dafs die Nasen h ³ allein über den Durchmesser der Stange Η^Λ hervorragen, so fällt die Muffe / nieder gegen die Ansätze h³ und hält die Haken in ihrer inneren Lage, so dafs sie aus der Röhre G frei herausgezogen werden können. Unterhalb der Ansätze h³ verjüngen sich die Haken, so dafs sie an ihren unteren Enden nicht über die Stange H¹ vor-. stehen, ihre schräge Fläche sich vielmehr der Spitze h unmittelbar anschliefst. Wird daher das untere Ende der Abfanggabel in die Röhre G eingelassen, so werden die Haken durch den Flantsch g etwas zusammengedrückt. Beim weiteren Versenken der Gabel in die Röhre G gelangt schliefslich der untere Theil h in die Vertiefung G², und die Haken werden hierdurch noch weiter zusammengedrückt, ,so dafs die Muffe J fällt, bis sie auf den unteren Nasen h³ ruht. Soll demgemäfs das Kernhebegestänge mit dem Kern emporgezogen werden, so wird die Abfanggabel zunächst nur so weit niedergelassen, bis sie hinter den Flantsch g greift. Soll sie dagegen von dem Kernhebegestänge abgelöst werden, nachdem dieses wieder versenkt worden ist, so wird die Abfanggabel niedergelassen, bis sie mit ihren unteren Enden in der Höhlung G² ruht, wobei dann die Haken h^s so weit zusammengedrückt werden, dafs die Muffe / ganz niederfällt, wonach die Abfanggabel durch die Oeffnung des Flantsches q emporgezogen werden kann.

Beim Versenken des Kernhebewerkes in das Bohrgestänge hängt dasselbe vollständig an der Stange F^s und dem Doppelkegel F, wobei die untere Fläche des Kopfes D² auf der Oberseite des Kegels F¹ liegt. Der Doppelkegel befindet sich dabei in seiner oberen Lage, und die Klauen E werden durch das Gewicht des Gestänges zurückgezogen gehalten. Sobald jedoch das Kernhebegestänge Stützung erhält, geht der Doppelkegel F infolge seines Gewichtes und der Schwere der Röhre G abwärts und legt sich gegen den Kopf D', Fig. 1; hierbei giebt der Kegel F² die unteren Enden der Klauen E frei, und der obere Kegel F¹ treibt die oberen

Enden der Klauen aus einander und hält sie nach aufsen, bis der Doppelkegel wieder gehoben wird.

Um das Anheben des Doppelkegels F zu erleichtern, ist das obere Ende des Kopfes D¹ mit einer oder mehreren Oeffnungen d⁸ versehen, um Luft oder Wasser zur Ausgleichung des Druckes auf beiden Seiten des Doppelkegels durchzulassen.

Ein Wasserstrom läfst sich in bekannter Weise zu der Bohrkrone entweder durch das Bohrgestänge hindurchleiten, wobei er auf der Aufsenseite desselben wieder emporsteigt, oder das Wasser wird umgekehrt durch den freien Raum zwischen der Bohrlochwand und dem Bohrgestänge nieder und durch das letztere aufwärts gedrückt. Der Durchgang des Wassers von der Aufsenseite des Bohrgestänges nach dem Raum zwischen dem Bohrgestänge und dem Kernhebegestänge kann auf verschiedene Art geschehen. In Fig. ι ist die Bohrkrone an der äufseren Seite mit senkrechten, auf der unteren Seite mit quer liegenden Nuthen versehen, denen sich senkrechte Durchbohrungen b¹ auf der inneren Seite anschliefsen, die bei b² münden. Sofern der Reibungsring b^s über diesen Mündungen liegt, ist derselbe mit einer ringförmigen Nuth b¹ an der Unterseite und mit senkrechten Oeffnungen b^s versehen, wodurch das Wasser zwischen die beiden Gestänge geleitet wird. Die Nuthen auf der Unterseite der Bohrkrone können wegfallen, da auch in diesem Falle meistens genügend Wasser bei beiden Flufsrichtungen zwischen den Diamantenspitzen oder Schneidkanten hindurchströmt, um den Bohrschmand mitzunehmen. Auch der Ring b^s kann fortfallen.

Das untere Ende des Hohlzapfens D³ ist in Fig. ι mit Ansätzen d⁹ versehen. Die Zwischenräume der Ansätze d^a sichern den Durchlauf des Wassers, sofern der Kern so weit emporreicht, dafs er gegen die Ansätze stöfst.

Es sei hervorgehoben, dafs die Zapfenverbindung des Kernhebegestänges in Fig. ι die Drehung der Röhre D mit der Bohrröhre infolge der Mitnahme durch die Druckwirkung der Klauen E gestattet, während das Kernhebegestänge C mit dem Kern unbeweglich ist oder sich infolge der Reibung doch nur langsam mitdreht. Diese etwaige Umdrehung des Kernhebegestänges geschieht so langsam, dafs der Kern nicht zerstört wird, selbst wenn er aus sehr weichem Material besteht.

In Fig. 3 bis 5 besteht der Bohrkopf B aus zwei Theilen; der äufsere Theil B¹ wird von dem unteren Ende des Bohrgestänges getragen, während der innere Theil B'² an dem unteren Ende des Kernhebegestänges sitzt. Die Arbeitsflächen der Theile B¹B² liegen in einer Ebene, wenn das Kernhebewerk auf seinen Flantschen ruht. Die beiden Arbeitsflächen der Bohrkrone sind mit Diamanten oder anderen Schneiden besetzt. Der Vortheil dieser Anordnung des Bohrkopfes aus zwei Theilen besteht darin, dafs, wenn das Kernhebegestänge emporgezogen wird, um den Kern zu heben, die Diamanten oder Schneiden des inneren Theiles der Bohrkrone besichtigt werden können und dafs aus der Beschaffenheit dieses Theiles der Arbeitsflächen auch auf diejenige des anderen Theiles geschlossen werden kann.

In Fig. 3 bis 5 ist auch eine besondere Art der Verkuppelung der beiden Theile B¹ und B² des Bohrkopfes dargestellt. Zu diesem Zweck ist der Theil B² mit Rippen b⁹ versehen, die an den unteren Enden sich verjüngen, und der äufsere Theil B¹ trägt entsprechende Aussparungen b^w, wobei die Rippen b^u zwischen diesen nach oben verjüngt sind. Infolge dieser Anordnung schieben sich die Rippen bei dem Versenken des Gestänges leicht zwischen einander. Durch Befestigung von Diamanten an den unteren Enden der Rippen b⁹ und b¹¹ lassen sich die Diamanten über die ganze Bohrkrone gleichmäfsig vertheilen.

Bei dieser Anordnung ist das Kernhebegestänge mit dem Theil B'² der Bohrkrone nicht drehbar verbunden, beide drehen sich also gemeinsam, doch kann B auch in beliebiger Weise drehbar angeordnet sein.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Anordnung der Klauen EE greifen diese in Aussparungen des Kuppelungsrohrstückes A¹ der Bohrröhre, anstatt dafs sie, wie in Fig. 1 angegeben, gegen den unteren Rand des Kuppelungsrohrstückes anliegen.

In Fig. 7 besteht der Kernheber aus der Röhre C, die unten den innen kegelförmigen Rohrstutzen C¹ mit dem Greifring C² trägt. Oben ist sie durch den Kopf C⁴ geschlossen, worin die Aufhängeöse H² zur Befestigung des Zugseiles H^ sich frei drehen kann. Das Kernhebegestänge wird durch Emporziehen des Seiles //⁴ gehoben, wobei der Kern erfafst, abgebrochen und mit emporgefördert wird. Die Bohrröhre A verbleibt hierbei nicht blos auf dem Boden des Bohrloches, sondern kann sogar noch während des Emporziehens des Kernes in Thätigkeit bleiben, wenn nicht zu befürchten ist, dafs dadurch der Kern während des Hebens zerbrochen wird.

Die Vorrichtungen zum Emporfördern des Kernes, ohne das Bohrgestänge mitzuheben, lassen sich noch in verschiedenartiger Weise ausführen. Unter Umständen läfst sich der Kern auch ohne Anwendung des Kernhebers durch das Bohrgestänge emporfördern, indem er z. B. nach der Freilegung durch einen starken Wasserstrom emporgetrieben wird, wobei das Wasser an der Aufsenseite des Rohres nieder und aufwärts durch das Bohrgestänge getrieben wird. Vielfach ist das Gebirge ge-

schichtet oder gespalten, so dafs der Kern in Stücke von passender Länge zerfällt und keine besondere Vorrichtung zum Zerbrechen des Kernes nöthig ist. Andererseits läfst sich das Zerbrechen des Kernes auch auf verschiedene andere Arten bewirken und hat dieser Arbeitsvorgang mit dem Emporfördern des Kernes nichts zu thun. So kann z. B. der Kern durch beliebige bekannte Vorrichtungen, die unten im Rohrgestänge angeordnet sind und wie solche bisher beim Heben der Kernstücke mittelst des Bohrgestänges gebräuchlich waren, unterbrochen werden.

Eine Vorrichtung zur Ausführung des neuen Bohrverfahrens in der letztbeschriebenen Weise ist in Fig. 8 und 9 dargestellt. In diesem Falle besteht das Bohrgestänge A aus Rohrstücken, die durch entsprechende Kuppelungsstücke A¹ verbunden sind. B ist der Kernbohrer, der an den Aufsenseiten mit den Nuthen b b für den Durchgang des Wassers versehen ist. Der zusammenziehbare Greifring-B¹ liegt in der kegelförmigen Aussparung J5². Oben führt das Bohrgestänge A durch eine zweite Röhre J, die in das Bohrloch mittelst der Dichtungsringe j dicht eingesetzt ist und oben den Dichtungsring j¹ trägt, der das Bohrgestänge umgiebt. Durch das Rohr J¹ strömt Wasser in das Rohr J. Bei dieser Anordnung kann das Bohrgestänge sich drehen und vordringen, während das Wasser fortgesetzt in dem Bohrloch auf der Aufsenseite des Bohrgestänges niedergetrieben wird. In diesem Falle arbeitet das Bohrgestänge in der gewöhnlichen Weise, und nachdem ein Stück des Kernes abgebrochen ist, wird das Wasser abwärts in das Bohrloch getrieben, so dafs es in das losgelöste Stück des Kernes dringt und es durch das Bohrgestänge empordrückt. Hierbei füllt der Kern das Bohrgestänge fast vollständig aus, so dafs er einen Kolben bildet, der durch das Wasser emporgetrieben wird.

Sofern der Bohrkopf mit dem Greifring B¹ versehen ist, wird der Kern durch Anheben des Bohrgestänges um ein geringes Stück zerbrochen , worauf das Druckwasser unter den Kern tritt. Dadurch, dafs der Kern um ein geringes Stück über den Boden des Bohrloches gehoben wird, wie in Fig. 8 dargestellt ist, kann das Wasser günstiger unter das zu hebende Kernstück treten und vom ersten Augenblick an mit voller Kraft auf dasselbe wirken, so dafs es schnell gehoben wird.

Bei waagrechten oder schrägen Bohrlöchern ist nur ein entsprechend schwächerer Wasserstrom zur Herausförderung des Kernes als beim senkrechten Tiefbohren nöthig.

In Fig. 10 bis 16 ist A eine äufsere Bohrröhre, B ist ein Rohrgestänge von kleinerem Durchmesser, bestehend aus der den Kern umgebenden Röhre B² mit dem Kernbohrer B¹ und dem sich nach oben anschliefsenden Bohrgestänge, das durch die äufsere Röhre A emporführt und mit Vorrichtungen versehen ist, wodurch diese beiden mit einander verbunden werden können. Der Bohrkopf und das Kerngestänge reichen unter das äufsere Rohr A hinab und lassen sich durch dieses emporziehen. Das Rohrgestänge B ist oberhalb des den Kern umschliefsenden Theiles mit Erweiterungsbohrschneiden versehen, die das durch die Bohrkrone hergestellte Bohrloch erweitern, so dafs die Verkleidungsröhre A Platz findet.

Der Bohrkopf, das den Kern umschliefsende Gestänge und die Erweiterungsbohrer werden mit dem äufseren Rohr A gedreht und sind mit diesem entsprechend verbunden. Das Rohrgestänge A ragt aus dem Bohrloch hervor und wird durch eine beliebige Maschine gedreht. Infolge dessen dient die äufsere Röhre A sowohl als Bohrgestänge als auch als Verkleidungsröhre.

Nahe an dem unteren Ende ist das Bohrgestänge A aus Rohrstücken A¹A¹ zusammengesetzt, die durch Schraubmuffen A² A^B verbunden sind. Das Kernhebegestänge ist mit dem Kernheber B³ bekannter Art ausgerüstet. Oberhalb des Kernhebegestänges besteht das Rohr B aus zwei Theilen b und b¹. Das Rohrstück b ist mit dem unteren Rohrgestänge mittelst des Kuppelungsrohrstückes b² und oben durch das Kuppelungsrohrstück b ³ mit dem unteren Ende von b¹ verbunden. Zwischen den Theilen b und b³ ist ein Ring b⁵, der am besten aus Stahl besteht, befestigt. Dieser bildet einen Flantsch &⁶; der Theil &¹ ist mit der Rohrmuffe &⁴ verschraubt.

Das äufsere Rohr A und das Bohrgestänge B werden durch folgende Vorrichtungen mit einander verkuppelt. In dem Rohrstück b¹ sind senkrechte Schlitze b¹¹ &¹¹ angebracht, durch welche die um die Zapfen c c drehbaren Klauen C C hindurchgreifen. Die. Druckflächen c¹ und c² der Klauen oberhalb und unterhalb der Zapfen sind im stumpfen Winkel zu einander angeordnet. Werden die oberen Enden der Klauen nach aufsen durch die Schlitze gedrückt, so befinden sich die unteren Enden innerhalb des Rohres δ¹, und umgekehrt. Das äufsere Bohrgestänge A ist mit einem nach innen vorspringenden Rand a an seinem unteren Ende versehen, gegen das sich der Flantsch des Rohrgestänges B, gebildet durch den Ring b⁵, legt, wodurch das Kernhebegestänge und die damit verbundenen Theile nach dem Einlassen in die Bohröffhung gehalten werden. Der Flantsch α ist der obere Rand des das äufsere Rohrgestänge unten abschliefsenden Rohrstückes A^. Die Klauen C C sind so angeordnet, dafs sie, wenn der Flantsch b^e des Ringes b^h auf dem Rand α ruht, nach auswärts bewegt werden können, um unter den Rand α¹ zu greifen, der zweckmäfsig durch

das untere Ende des Verbindungsrohrstückes A^s gebildet wird. In dieser Weise wird das Rohrgestänge B und das Kernhebegestänge in seiner Lage in dem äufseren Rohrgestänge A gesichert.

Behufs Verbindung der äufseren Röhre mit dem Kernbohrgestänge, so dafs beide sich gleichzeitig drehen, ist das Rohrstück b mit senkrechten Rippen b¹ b¹ versehen und die innere Fläche des unteren, das andere umgebenden Rohrstückes A* mit entsprechenden Aussparungen b⁸ b^s, zwischen denen die Rippen b⁹ b⁹ entstehen und die zur Aufnahme der Rippen b⁷ b⁷ des Rohrstückes b dienen. Die Rippen b ⁷ b ⁷ verjüngen sich nach unten, so dafs sie leicht zwischen die anderen Rippen eingreifen können, wenn das Kernhebegestänge versenkt wird. Im Rohrstück b des inneren Gestänges B sind unterhalb des äufseren Rohrgestänges A senkrechte Rippen b^]0 b¹⁰ angeordnet, durch welche die um die Zapfen dd drehbaren Erweiterungsbohrschneiden D D hindurchgreifen, welche die Bohröffnung vergröfsern, so dafs diese das äufsere Bohrgestänge aufnehmen kann. DieErweiterungsbohrschneiden sind an ihren Aufsenseiten oberhalb der Zapfen mit schrägen Flächen d¹ d^l versehen, die mit Diamanten oder Bohrspilzen besetzt sind. Unterhalb der Zapfen tragen die Erweiterungsbohrschneiden die Fortsätze d'² d².

Das Auseinanderspreizen oder Zusammenziehen der Erweiterungsbohrer und der Sperrklauen C geschieht durch die Doppelkegel C¹D¹. Der Doppelkegel C¹ besteht aus zwei Kegeln C² und C³, die durch die Spindel c³ verbunden sind und sich mit den cylindrischen Enden c^lc^l in dem Rohrstück b¹ führen.

Der Doppelkegel!)¹ besteht aus zwei Kegeini)² und D³, die durch die Hohlspindel d³ verbunden sind und sich mit den cylindrischen Theilen dⁱ d^l in dem Rohrstück b führen. Die Doppelkegel C¹ und D¹ werden in ihrer Aufwärtsbewegung durch die Ringmutter 6⁴ und das Verbindungsrohrstück b^B begrenzt, die Abwärtsbewegung durch die Verbindungsrohrstücke b^B und b'², welch letztere zu diesem Zweck nach innen vorstehen. Die Doppelkegel sind an den Enden mit Gewindeansätzen d^bd^s und c⁵ c⁵ versehen und durch das Rohrstück D⁴ verbunden. Der obere Gewindeansatz c⁵ des Doppelkegels C¹ ist mit einem Verbindungsrohrstück C⁴ verbunden, das oben bei f an dem Hohlkopf F angeschraubt ist.

Der untere Ansatz d^b des Doppelkegels D¹, der in der Oeffnung des Rohrstückes b ² gleitet, ist von der Dichtung d^& umgeben, um dadurch einen dichten Abschlufs herzustellen, der den Durchgang des Wassers von der Aufsenseite der äufseren Röhre nach dem Innern des Kerngestänges durch die Schlitze b^w b^w verhindert. Der untere Kegel des Doppelkegels D¹ und die cylindrische Verlängerung af⁵ bilden zweckmäfsig ein Ganzes und sind getrennt von dem oberen Theil des Doppelkegels, wobei der Kern d^s, der durch den unteren Theil hindurchgeht und eine aufgeschraubte Mutter d⁷ trägt, die beiden Theile des Doppelkegels verbindet und gleichzeitig zur Befestigung des Dichtungsringes d^& dient. In der Zeichnung befinden sich die Doppelkegel in ihrer unteren Stellung, wobei die Klauen und Erweiterungsschneiden nach aufsen gespreizt sind. Bei dieser Stellung greifen die Klauen unter -den Rand a^x des äufseren Rohrgestänges, und die Erweiterungsschneiden befinden sich in der Arbeitslage. Wird der Doppelkegel C¹ gehoben, so wird auch der Doppelkegel D¹ gehoben, und es drücken dann die unteren Kegel C³ und D³ zwischen die unteren Enden der Klauen und der Erweiterungsbohrer, so dafs die oberen Enden derselben sich einwärts bewegen. Sobald die Doppelkegel in dieser Weise bewegt werden, wird das Rohrgestänge B aufser Verbindung mit dem äufseren Gestänge gebracht und läfst sich in diesem bewegen.

Der Kopf F ist in seinem oberen Theil f^l erweitert und mit einer kurzen Muffe -F¹ verschraubt. Durch die Muffe F¹ führt ein Rohr F⁵, das oben in den Kopf F² endigt. Die Röhre F⁶ trägt unten eine Mutter/², wodurch jene mit der Muffe F¹ verbunden ist. Das Rohr F⁵ kann in der Muffe F¹ gleiten. F³ ist eine nach oben offene Hülse, die oben mit dem nach innen gehenden Flantsch F³ versehen ist, hinter den die Abfanggabel, wie eine solche in Fig. 2 dargestellt ist, oder eine ähnliche Vorrichtung greift. In dem oberen Ende des Kopfes F² ist eine kegelförmige Vertiefung vorgesehen, die zur Aufnahme des unteren Endes der Abfanggabel dient. Aufserdem ist der Kopf F² mit einer Anzahl waagrechter Wasserdurchlässe /⁴ und schräger Wasserdurchlässe/⁵ versehen, die von der Vertiefung F³ nach den Aufsenseiten des Kopfes führen, damit Wasser und Schmutz abgeführt werden können. Die Wasser durchlässe /⁶ führen von der Röhre F⁵ nach der Aufsenseite des Kopfes.

G ist ein Dichtungsrohr aus Gummi oder anderem elastischen Material, das mit den oberen Enden an dem Kopfe F², mit den unteren Enden an der Muffe F¹ befestigt ist. Die Ränder der Dichtungsröhre G sind durch die Ringe/⁷ in entsprechenden Hinterdrehungen befestigt.

Das Gewicht des Kopfes F² und der RöhreF³ pressen das Dichtungsrohr G nach aufsen gegen das Rohrgestänge A. Wird das Rohr F³ gehoben, so wird der Dichtungsring zusammengezogen. Derselbe bildet somit eine Dichtung zwischen den beiden Rohrgestängen während des Arbeitsvorganges, wodurch der Wasserdurchgang durch das Kernhebegestänge und

um die Bohrkrone herum bei beiden Fliefsrichtungen gesichert wird.

Die Oeffnungen α² in dem äufseren Bohrgestänge A gegenüber dem Dichtungsrohr G dienen zur Herstellung eines Wasserstromes um die Aufsenfläche des Dichtungsringes, · sobald dieser nicht mehr gegen das äufsere Rohrgestänge drückt. Dadurch werden Schmutztheile, die sich an die elastische Dichtungsröhre angesetzt haben, entfernt.

Das Kuppelungsrohrstück b², welches das Rohrstück b mit dem Kernhebegestänge verbindet, ist an seinen unteren Enden mit Ansätzen b^vi δ¹² versehen, die verhindern, dafs das obere Ende des Kernes den Wasserdurchfiufs absperrt.

Am besten wird mit einem durch das Bohrgestänge B emporsteigenden Wasserstrom gearbeitet, wobei zweckmäfsig ein Rückschlagventil oberhalb des Kernes oder des Doppelkegels D¹ angeordnet ist, bestehend aus einer Kugel D⁵ über dem Ventilsitz rf⁸ in der oberen Mündung des Rohransatzes d⁵. Die Querstäbe i⁹i⁹ in dem Rohrstück D⁴ verhindern, dafs die Kugel £)⁵ zu weit geschoben wird und den Wasserdurchlafs oder die Oeffnung C¹ des oberen Doppelkegels abschliefst. Soll ein Stück des Kernes gehoben werden, so wird die Abfanggabel niedergelassen, bis sie in das Rohr F^s eingreift. Wird dann die Gabel aufwärts gezogen, so heben sich die Doppelkegel C¹ und D¹, wodurch sich die Klauen CC und die Erweiterungsschneiden DD zusammenziehen, so dafs danach das ganze innere Gestänge B und der Kern zu Tage gefördert werden können.

Das Kugelventil D⁵ verhindert das Abwärtsfliefsen des Wassers im Innern des Kernhebegestänges, so dafs es den Kern nicht nach unten herausdrücken kann.

Beim Wiedereinführen des Gestänges B bleibt die Abfanggabel mit dem Rohr F³ verbunden, bis die senkrechten Rippen b¹ b¹ des Theiles b zwischen die senkrechten Rippen des äufseren Gestänges greifen und der Ring b^s sich auf den Rand α stützt. Darauf, beim weiteren Niedergange der Gabel, bewirken die Doppelkegel das Auseinanderspreizen der Klauen C C, so dafs diese unter den Rand α¹ greifen, während gleichzeitig auch die Erweiterungsschneiden aus einander gespreizt werden; dann kann die Arbeit fortgesetzt werden.

In Fig. ij und 18 ist eine abgeänderte Ausführung der Erweiterungsschneiden und des sie bethätigenden Doppelkegels dargestellt, wobei für einen gröfseren Wasserdurchflufs an dieser Stelle Sorge getragen ist. Bei dieser Ausführung besteht das Rohrstück b des inneren Gestänges aus dem oberen Theil G¹ und aus dem unteren Theil G², die von gleichem Durchmesser sind bis auf den unteren Theil von G¹, der bei g verengt ist, um in das obere Ende des unteren Rohrstückes G² eingeschraubt zu werden, wobei zwischen den Rohrstücken G¹ und G² ein Ring G³ festgeklemmt ist.

Die Erweiterungsbohrschneiden HH sind in senkrechten Schlitzen b¹⁰ b^w von G¹G² angeordnet und an ihren äufseren Seiten bei h h mit Aussparungen versehen, womit sie über den Ring G³ greifen, so dafs ihnen dieser als Drehzapfen dient. Die Erweiterungsschneiden sind an ihren oberen Enden bei h¹ Zz¹ umgebogen, und diese Umbiegungen Zz¹Zi¹ sind an den äufseren und unteren Flächen mit Diamanten oder Schneidspitzen besetzt. Die unteren Verlängerungen der Bohrschneiden sind mit Zi² Zz² bezeichnet.

Der Doppelkegel H¹ besteht aus den beiden Kegeln Zj³ Zj⁴, die durch die Hohlspindel Zi⁵ verbunden sind und sich mit den cylindrischen Theilen Zz⁶Zz⁶ in dem Rohrstück b führen. Die Bohrschneiden werden durch die Hohlspindel Zz⁵ des Doppelkegels in Eingriff mit dem Ring G³ gehalten. Der WasserdurchlafsH'² in dem Doppelkegel ist zweckmäfsig von besonders grol'sem Querschnitt, was dadurch erreicht ist, dafs der ringförmige Drehzapfen für die Erweiterungsschneiden nahe an die Aufsenfläche des Gestänges gelegt ist, so dafs der bei der früher beschriebenen Anordnung für die Lagerung der Zapfen erforderliche Raum für die Erweiterung des Wasserdurchganges nutzbar gemacht ist.

In Fig. 19 bis 22 ist eine fernere abgeänderte Ausführung der Erweiterungsbohrer und des Doppelkegels dargestellt. In diesem Falle ist das Rohrstück b, das Kuppelungsstück /j>² und das Kernhebegestänge B² in derselben Weise construirt, wie in Fig. 12. Die Erweiterungsbohrer JJ sind in diesem Falle mit den Ansätzen i versehen, worin die Diamanten oder Schneidspitzen angeordnet sind. Der nach unten gerichtete Arm ist mit i¹ benannt. Die Aussparung i² greift über den Ring J¹, der in dem Rohrgestänge b befestigt ist und für die Bohrschneiden als Zapfen dient. Der Ring J¹ ist zwischen dem oberen Rand des Kuppelungsrohrstückes £>² und mehreren Nasen i³ i⁸, die auf der Innenseite von b angeordnet sind, festgeklemmt. Eine Schraube i⁴, die durch das Rohrgestänge und den Ring hindurchführt, verhindert die Drehung des Ringes. Die Schneidansätze i i ragen durch die Schlitze i⁶ i⁶ des Rohres b hindurch. Die Schlitze entsprechen in ihrer Gestalt genau den Erweiterungsbohrern, so dafs, wenn diese aus einander gespreizt sind, sie die Oeffnungen vollständig verschliefsen. Jeder Erweiterungsbohrer ist an seinem oberen Ende mit einer Nase ί⁷ versehen, die sich gegen die Innenwand des Rohres b legt, so dafs auf diese Weise der Ausschlag der Erweiterungsbohrer JJ

begrenzt wird. Der Doppelkegel K ist mit der Spindel K¹ und letztere mit einer Hebevorrichtung verbunden. Die beiden Kegel k^l und A:² sind durch die Stange k³ und oben mit einem Kopf k, welcher sich in dem Rohr b führt, verbunden. Die Theile k, k^l und £² von gröfserem Durchmesser sind mit V-förmigen, gleich weit entfernten Nuthen oder Aussparungen A* A⁴ versehen, so dafs Arme k^h A:⁵ gebildet werden, die gegen die hinteren Druckflächen der Erweiterungsbohrer greifen. Diese werden in ihrer Lage durch die Stange k^B gehalten.

Bei dieser Construction wird das Eindringen von Bohrschmand in das Gestänge dadurch verhütet, dafs die Schneidköpfe der Erweiterungsbohrer die Schlitze in dem Gestänge vollständig ausfüllen. Durch die Aussparungen in den verbreiterten Theilen des Doppelkegels wird ein weiter Durchgangskanal für das Wasser geschaffen, so dafs dieses in genügender Menge durchfliefsen kann, um den Bohrschmand von der Bohrkrone wegzuführen. Die Einrichtungen zur Bethätigung der Erweiterungsbohrer können selbstverständlich auch zur Bethätigung der Sperrklauen dienen.

Bei den in Fig. io bis 22 dargestellten Ausführungen ist angenommen, dafs das Wasser an der Aufsenseite des Bohrgestänges nieder und durch das Innere desselben emporgetrieben wird. Doch ist ersichtlich, dafs unter Wegfall des sich nach oben öffnenden Rückschlagventils auch ein durch das Bohrgestänge abwärts gehender Wasserstrom angewendet werden kann.

Fig. 23 zeigt die Ausführung der äufserert Röhre der in Fig. 10 bis 16 dargestellten Construction in Verbindung mit einer Bohrmaschine, die das Gestänge in Umdrehung versetzt und vorwärts treibt.

In Fig. 24 bis 29 ist das äufsere Rohrgestänge mit A benannt. B ist das Kernhebegestänge, dessen oberer Theil in die äufsere Röhre hineinragt und mit Vorrichtungen versehen ist, um beide Gestänge mit einander zu verbinden. Die Erweiterungsbohrer C C sind in ähnlicher Weise angeordnet, wie früher beschrieben.

Dafs äufsere Rohrgestänge A endet unten in ein eingeschraubtes Rohrstück A¹, dessen innerer Durchmesser kleiner ist als derjenige des Gestänges. Dieses Rohrstück ist in seinem unteren Theil α enger als in dem oberen, so dafs ein Rand α¹ entsteht. In dem Theil a sind mehrere senkrechte Rippen α² α² vorgesehen, die sich oben verjüngen. Der untere Rand des Rohrstückes ist mit einer Anzahl von Einschnitten α ³ a³ versehen, in denen die Erweiterungsbohrer C C liegen, sofern sie in die äufsere Lage gespreizt sind.

Das Gestänge B ist nahe an seinem oberen Ende mit einer Erweiterung J3² versehen, die genau in den oberen Theil des Rohrstückes A¹ pafst und mit dem Rand b auf dem Rand a¹ des Rohrstückes ruht. Unterhalb des Randes b trägt das Gestänge B eine Anzahl senkrechter Rippen b ⁷ Z>⁷, die sich unten verjüngen und zwischen die Rippen α² des Rohrstückes A¹ passen. Die Rippen b ⁷ und α ² dienen somit zur Führung, um die Erweiterungsbohrer genau in die Lage gegenüber den Einschnitten a³ im unteren Ende des Rohrstückes A¹ zu bringen.

Das Gestänge B ist unten gegenüber der Mündung des äufseren Rohrgestänges mit Schlitzen b^l b^l versehen, durch die die Erweiterungsbohrer C C hindurchgreifen. Diese sind in dem Gestänge B mittelst der Aussparungen c c auf ihren Aufsenseiten an dem Ring C drehbar. Der Ring C¹ ist in dem Gestänge zwischen dem Flantsch £² gebildet durch eine Verengerung b³ des Rohres und der oberen Enden des Verbindungsrohrstückes B³. Das Rohrstück B³ verbindet das Rohrgestänge B mit dem Kernhebegestänge B¹. Die Erweiterungsbohrer tragen an ihren oberen Enden die nach aufsen gerichteten Bohrköpfe c¹ c¹, die an den äufseren Flächen mit Diamanten oder Bohrspitzen besetzt sind. Die unteren Arme der Bohrer sind mit c² c² benannt.

Die Erweiterungsbohrer werden durch den Doppelkegel D mit den beiden Kegeln d und d^l, die durch die Stange c?² verbunden sind, aus einander gespreizt und zusammengezogen. Der obere Kegel d führt sich mit der cylindrischen Fläche d^% und ist mit Nuthen d^s d³, Fig. 25, versehen, wodurch Rippen <i⁴ d* gebildet werden , die gegen die hintere Fläche der Bohrer oberhalb ihrer Drehpunkte drücken und diese nach aufsen bewegen, sobald der Doppelkegel niedergedrückt wird. Das Gestänge B ist innen an der Stelle des Kegels a mit Aussparungen £ii £Π versehen, in denen die Rippen d* gleiten. Die Aussparungen d^h <f⁵ zwischen den Rippen d ⁴ d⁴ bilden die Wasserdurchgänge.

Der untere Kegel d^l ist an seinem unteren Ende mit der cylindrischen Führungsfläche d¹ versehen, die zwischen den Führungsrippen b¹⁰ b¹⁰ gleitet; zwischen den letzteren fliefst das Wasser hindurch.

Die Vorrichtungen zur Bethätigung des Doppelkegels sind in folgender W⁷eise eingerichtet. Mit den oberen Enden desselben ist die Stange D¹ verbunden. Diese führt bis über das Gestänge B empor und geht durch die centrale Oeffnung b⁹ in dem Einschraubstück &⁴ hindurch, das in dem oberen Ende des Gestänges B befestigt ist und die Wasserdurchlässe b° b⁶ aufweist. Oberhalb des Einschraubstückes δ⁴ ist die Stange D¹ mit dem Kopf D² verbunden, der die Röhre D³ trägt. Diese ist an ihren oberen Enden mit dem nach innen gerichteten Rand d⁹ versehen, hinter den die federnde Gabel in der vorher beschriebenen

Weise greift. Der Kopf D² ist mit den Wasserdurchlässen d^w d¹⁰ versehen.

Das Verbindungsrohrstück B³ verbindet das Rohrgestänge B mit dem Kernhebegestänge B¹, ist mit einer halbkugelförmigen Kappe -B⁴ mit den Durchbohrungen b⁶ b^e versehen und verhindert, dafs der Kern den Wasserdurchlafs absperrt.

Beim Niederlassen des Kernhebegestänges, wobei die Erweiterungsbohrer sich in der inneren Lage befinden, legen sich schliefslich die Rippen b⁷ an dem Gestänge -B¹ zwischen die Rippen A² des äufseren Gestänges, und der Rand b des Gestänges B legt sich auf den Rand α¹ des äufseren Rohrgestänges. Infolge der Anordnung der sich nach oben verjüngenden Führungsrippen werden die Erweiterungsbohrer C genau hinter die Einschnitte a³ gelegt. Sobald das Kernhebegestänge diese Lage erreicht hat, geht der Doppelkegel allein weiter abwärts und treibt die Erweiterungsbohrer aus einander, so dafs ihre Köpfe c¹ in die Einschnitte a³ eintreten. Wird das äufsere Rohrgestänge gedreht und vorwärts getrieben, so wirken die Wände der Einschnitte gegen die Erweiterungsbohren treiben diese und auch die Bohrkrone mit, während der nach unten gerichtete Druck des äufseren Gestänges die Erweiterungsbohrer gleichzeitig abwärts bewegt.

Soll ein Stück des Kernes gehoben werden, so wird die Abfanggabel niedergelassen, in die Röhre D³ versenkt und dann aufwärts gezogen, wobei sie den Doppelkegel D hebt, so dafs die Erweiterungsbohrer zusammengezogen werden. Darauf kann das Kernhebegestänge B mit dem Kern durch das äufsere Bohrgestänge emporgefördert werden.

Bei dieser Construction werden die Erweiterungsbohrer unmittelbar durch das äufsere Rohrgestänge angetrieben, und die Drehbewegung des äufseren Gestänges wird auf das Kernheber gestänge mit der Bohrkrone theils durch die Erweiterungsbohrer, theils durch die die beiden Gestänge verkuppelnden Rippen übertragen. Die letzten brauchen daher nicht von besonderer Stärke zu sein, weil . die Bohrer den gröfsten Theil der Kraft übertragen.

In Fig. 30 bis 36 ist eine weitere Anordnung der Erweiterungsbohrer dargestellt, deren Aufgabe es ist, ein vorher hergestelltes Bohrloch zu vergröfsern und ein Rohrgestänge einzuführen, das einen gröfseren Durchmesser als das zuvor eingeführte Bohrgestänge hat.

Auf der Zeichnung ist das äufsere, in das Bohrloch einzuführende Bohrgestänge mit A benannt. B ist das Bohrgestänge, das durch das äufsere Rohrgestänge A hindurchgeführt wird und mit senkrechten Schlitzen b b versehen ist, durch welche die Erweiterungsbohrer B¹B¹ hindurchgreifen. Sie sind um die Zapfen b'¹ b² drehbar, und die Schneiden b³ b³ liegen oberhalb der Zapfen, während unterhalb dieser die Arme b^l b* sich befinden. Das Gestänge B trägt unten in der bekannten, hier nicht dargestellten Weise die Bohrkrone und das Kernhebewerk.

Die Zapfen b'² b² sind in den Augen b¹ b¹ gelagert, die an dem Kuppelungsstück B² zwischen den Rohrstücken B³ und .B⁴ des Gestänges B angeordnet sind. Das Rohrstück B^s ist mit dem Verbindungsrohrstück B² mittelst eines kurzen Rohrstücks B verbunden.

C ist ein kurzes Rohrstück, das in das untere Ende des Verbindungsrohrstückes B'² eingeschraubt ist,, und C¹ ist ein cylindrischer Einsatz, der.in dem oberen Theil des Kuppelungsstückes angeordnet ist, über die Erweiterungsbohrer emporführt und mit der Mutter C² versehen ist, die in dem Theil c eingeschraubt und mit einem Kopfe¹ ausgerüstet ist, der denselben Durchmesser hat, wie der cylindrische Einsatz. Die senkrechten Schlitze c² c² in dem oberen Ende des Rohres C liegen genau hinter den Schlitzen b b des Verbindungsrohrstückes B². Der Einsatz C¹ ist mit radialen Schlitzen c³ c³ versehen, die den Schlitzen b b entsprechen.

-D ist ein Doppelkegel, der mit der Spindel D¹ verbunden ist, während diese oberhalb der Mutter C² mit einem Kopf D² in Verbindung steht. Dieser Kopf trägt die Heberöhre D³, die an ihrem oberen Ende mit einem Flantsch D* versehen ist, hinter den die federnde Doppelgabel oder eine andere zum Emporziehen des Doppelkegels geeignete Vorrichtung angreift. Der Doppelkegel und die ihn tragende Spindel bilden den Wasserkanal d, der nach dem Kopf-D² führt und sich in diesem zu der kegelförmigen Oeffnung d¹ erweitert, deren Zweck bei den früheren Beispielen erläutert wurde. Die seitlichen Oeffnungen d² d² in dem Kopf D'² dienen für den Eingriff einer Rohrzange.

Der Doppelkegel besteht aus dem mittleren Theil d^s, der an den Enden die Kegel d³ <f* trägt. Der untere Kegel d³ führt sich in einer cylindrischen Fläche im Rohr C. Der obere Kegel im Rohr ί⁴. ist mit V-förmigen, senkrechten Aussparungen d^% d⁶ versehen, so dafs die Rippen d¹ d¹ entstehen, die in den Schlitzen c³ c³ des Cylinders C¹ gleiten und gegen die inneren Flächen der Erweiterungsbohrer ß⁹ .B⁹ drücken.

C ist ein zweites Sicherheitsrohr, das zwischen dem Gestänge B und dem Cylinder C¹ angeordnet ist und zwischen dem Gestänge B und dem Heberohr D³ bis zu geeigneter Höhe emporführt. Dieses Sicherungsrohr ruht unten auf den Nasen b⁶b⁶ der Erweiterungsbohrer B¹B¹ und ist oben mit einem ringförmigen, nach innen gerichteten Rand C ^J zum Angriff der Hebevorrichtung versehen.

Die Theile sind in Fig. 30 in der Arbeitslage dargestellt. Der Doppelkegel befindet sich in seiner unteren Lage, wobei die Erweiterungsbohrer aus einander gespreizt sind. Beim Heben der Doppelkegel werden sie zusammengedrückt, wobei auch der untere Kegel zwischen die Bohrerarme M 6⁴ tritt, wie in Fig. 31 dargestellt ist. Die Auf- und Niederbewegung des Doppelkegels geschieht mit Hülfe einer federnden Doppelgabel in der früher beschriebenen Weise. Diese Doppelgabel wird in die Röhre D³ niedergelassen, so dafs ihre Klauen hinter den Rand D* greifen. Wird dann die Gabel emporgezogen, so wird auch der Doppelkegel gehoben, so dafs die Erweiterungsbohrer zusammengezogen werden. Dadurch werden auch die Nasen b^e b⁶ an den oberen Enden der Erweiterungsbohrer nach innen bewegt, so dafs sie hinter dem Sicherheitsrohr E liegen, worauf dieses durch seine Schwere niederfällt und dadurch die Erweiterungsbohrer in ihrer inneren Lage sichert (Fig. 31). Darauf kann das Kernhebegestänge aufwärts durch das äufsere Gestänge A gehoben werden.

Soll die Arbeit fortgesetzt werden, so werden nach dem Wiedereinsetzen des inneren Bohrgestänges die Erweiterungsbohrer in folgender Weise wieder aus einander gespreizt. Die federnde Gabel wird in das Sicherungsrohr E hinabgelassen und dann aufwärts gezogen, so dafs sie hinter den Rand E¹ greift, worauf das Sicherungsrohr emporgezogen wird, so dafs es aufser Eingriff mit den Nasen b^e b⁶ der Erweiterungsbohrer kommt. Alsdann fällt der Doppelkegel durch sein Gewicht nieder und treibt die Bohrer in der beschriebenen Weise aus einander. Diese Einrichtung dient insbesondere zur Erweiterung eines Bohrloches, das vorher gebohrt, erweitert und mit einem Schutzgestänge versehen wurde, um ein weiteres und gröfseres Verkleidungsrohr einzuführen, das wieder das erstere Gestänge schützt. Wird z. B. mittelst der in Fig. 10 bis 29 dargestellten Bohrwerkzeuge ein Loch in der Weise gebohrt, dafs an dem Bohrgestänge oberhalb der Bohrkrone Erweiterungsbohrer angeordnet sind, welche die Bohröffnung zur Aufnahme des sie umgebenden, sich mitdrehenden Schutzgestänges herstellen, so kann es vorkommen, dafs bei lockerem Boden die Erdmassen das äufsere Rohr dicht umgeben und die Arbeit erschweren, so dafs es nöthig ist, ein zweites Verkleidungsrohr um das erste herum anzuordnen. Dieses wird in der Weise eingebracht, dafs die Bohröffnung nachträglich erweitert wird. Zu diesem Zweck wird das erste Bohrgestänge herausgenommen und ein Erweiterungsbohrer eingeführt, wie in Fig. 30 bis 36 dargestellt ist. Auf diese Weise wird das äufsere Verkleidungsstück niedergebracht, so weit, als es das innere Rohrgestänge schützen soll. Danach wird der Erweiterungsbohrer durch diese Verkleidungsröhre wieder emporgezogen und die Arbeit in der ursprünglichen Weise fortgesetzt.

Der Hauptvortheil des beweglichen Kernhebegestänges besteht in der grofsen Zeitersparnifs beim Zutagefördern des Kernes. Bei der Anwendung eines Kernbohrers, der nicht durch das Bohrgestänge hindurch emporgehoben werden kann, ist es nothwendig, das ganze Bohrgestänge aus dem Bohrloch zu heben, um einen Theil der Kernes herauszuheben. Hierdurch entstehen bei beträchtlicher Tiefe des Bohrloches erhebliche Zeitverluste. Hat beispielsweise ein Bohrloch die Tiefe von Fufs erreicht, so haben mehrere Arbeiter mindestens 10 Stunden lang zu arbeiten, um das Gestänge mit dem Kern zu heben und ersteres wieder in die Bohröffnung einzuführen. Durch die Anwendung eines herausnehmbaren Kernhebegestänges kann dieselbe Arbeit durch weniger Arbeiter in 20 bis 30 Minuten geleistet werden. Der Werth dieser Ersparnifs ist um so wesentlicher, als die Kosten der Anlage ohnehin sehr grofs sind und die Arbeit sehr kostspielig ist.

Claims (4)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Ein Kernbohrverfahren, gekennzeichnet durch die Anwendung eines mit dem Bohrgestänge lösbar gekuppelten und mit diesem beim Bohren gemeinsam niedergehenden Kernhebers, derart, dafs der vom Ringoder Kronenbohrer des Bohrgestänges freigebohrte, innerhalb des Kernhebers anwachsende Kern bei im Bohrloch belassenem Bohrgestänge mittelst des zu diesem Zweck ausgelösten Kernhebers innerhalb des Bohrgestänges emporgefördert wird (Fig. 1, 2, 6, 7 und 23).
2. 2. Bei einem Kernbohrapparat zur Ausführung des unter 1. angegebenen Verfahrens die Anordnung eines am Kernheber (D, Fig. 1) befestigten Doppelkegels (F, Fig. 1) in Verbindung mit drehbaren Sperrklauen (E, Fig. 1), die als Feststellvorrichtung zwischen Kernheber und Bohrgestänge wirken, um ersteres gegen Anheben bei der Bohrarbeit zu sichern, derart, dafs beim Niederlassen des Kernhebers die Klauen durch den oberen Kegel nach aufsen in das Bohrgestänge gedrückt werden und beim Anheben des Kernhebers mittelst des unteren Kegels gelöst werden, so dafs der Kernheber sich im Bohrgestänge frei heben läfst (Fig. 1, 2, 6 und 7).
3. 3. Bei einem Kernbohrapparat zur Ausführung des unter 1. angegebenen Verfahrens die Anordnung nur eines Gestänges, das als Bohrgestänge und Kernheber wirkt, wobei der vom Ringbohrer des Gestänges frei ge-

   bohrte Kern von demselben Gestänge nur wenig angehoben und dann innerhalb des im Bohrloch belassenen Gestänges mittelst Wasserdrucks emporgefördert wird (Fig. 8 bis 9).
4. 4. Bei einem Kernbohrapparat zur Ausführung des unter 1. angegebenen Verfahrens die Anordnung, dafs das Kernhebegestänge (B, Fig. 10 bis 12) unter dem äufseren Rohr (A) frei hervorragt und' den Ringbohrer (B') trägt, während das äufsere oder Bekleidungsrohr, das mit seiner Unterkante (A*) als Erweiterungsbohrer wirken kann, gedreht wird und das Kernhebegestänge, das mit Rippen (b"¹) in entsprechende Aussparungen (b⁸) des äufseren Rohres lösbar eingreift, mitnimmt, wobei die durch den unter 2. gekennzeichneten Doppelkegel (D¹) bethätigten drehbaren Klauen (D) als Erweiterungsschneiden (d¹) in das Bohrloch eingeschaltet und beim Anheben des Kerngestänges ausgeschaltet werden (Fig. 10 bis 12, 17 bis 19 und 25) und wobei mehrere äufsere Rohre eingelassen werden können (Fig. 30 bis 36).
   Bei einem Kernbohrapparat zur Ausführung des unter 1. angegebenen Verfahrens die Anordnung, dafs das Kernhebegestänge mit seinem untersten, zum Ringbohrer (B², Fig. 3 bis 5) ausgestalteten Theil in den Ringbohrer (B¹) des Bohrgestänges eingreift und mit diesem auf der Bohrfläche (B) zusammenwirkt, wobei Rippen (b⁹) am Kernhebegestänge in Aussparungen (bⁱ⁰) des Bohrgestänges behufs lösbarer Verbindung beider Theile eingreifen (Fig. 3 bis 5).

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.