DE9406389U1

DE9406389U1 - Spülkopf für Bohrgeräte

Info

Publication number: DE9406389U1
Application number: DE9406389U
Authority: DE
Original assignee: KLEMM BOHRTECH
Current assignee: KLEMM BOHRTECH
Priority date: 1994-04-16
Filing date: 1994-04-16
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2004-04-17

Description

Spülkopf für Bohrgeräte

Die Erfindung betrifft einen Spülkopf für Bohrgeräte zum Anschluß einer Spülleitung an einen drehend antreibbaren Bohrstrang.

Zur Einleitung eines Spül- oder Arbeitsmediums in einen drehend oder drehschlagend angetriebenen Bohrstrang ist es bekannt, einen Spülkopf zu verwenden. Dieser weist einen Stator auf, dem das Medium zugeführt wird, und einen Rotor, der mit dem Bohrstrang verbunden ist und das Medium in den Bohrstrang einleitet. Der Stator enthält eine Ringkammer, in der das Medium um den Umfang des Rotors herum verteilt wird. Zu beiden Seiten der Ringkammer sind Dichtungen angeordnet. Durch die Drehoder Drehschlagbewegungen sind die Dichtungen einem hohen Verschleiß unterworfen. Dieser Verschleiß wird durch die häufig verschmutzte Umgebung des Spülkopfes noch verstärkt. Häufig enthalten die Spülmedien aggressive Stoffe, die ebenfalls zum Verschleiß der Dichtun-

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O &ldquor;

gen beitragen. Ein Verschleiß der Dichtungen kann auch durch hohe oder zeitlich variierende Mediendrücke und Fließgeschwindigkeiten hervorgerufen werden. Die Praxis hat gezeigt, daß Spülköpfe bei Bohrgeräten wegen Versagens der Dichtungen nach relativ kurzer Zeit undicht werden und eine Reparatur erfordern. Bei der Reparatur muß der komplette Rotor ausgetauscht werden. Es ist auch möglich, den Rotor mit Verschleißbuchsen auszustatten und nur diese Verschleißbuchsen auszuwechseln. In jedem Fall erfordert die Reparatur des Spülkopfes den Ausbau des Spülkopfes aus dem Bohrgerät und ein Auseinandernehmen des Spülkopfes. Verschleißringe haben den Nachteil, daß sie keine statisch unterstützenden Bauelemente sind und in der Regel eine zusätzliche Abdichtung erfordern. Durch den Einsatz von Verschleißringen werden die Baumaße des Spülkopfes vergrößert, mit der Folge, daß der Spülkopf mehr Masse und ein größeres Gewicht hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spülkopf für Bohrgeräte zu schaffen, der ohne die Notwendigkeit des Stillsetzens und der Demontage über eine lange Zeit einsetzbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.

Bei dem erfindungsgemäßen Spülkopf sind die Dichtungen des Stators und die damit zusammenwirkende Dichtfläche des Rotors relativ zueinander axial verstellbar. Dadurch können die Dichtungen wahlweise mit unterschiedlichen Bereichen der Dichtfläche zusammenwirken. Wenn die Kontaktbereiche der Dichtfläche mit den Dichtung

verschlissen sind, erfolgt eine Verschiebung, so daß die Dichtungen mit unverbrauchten Kontaktbereichen der Dichtfläche in Berührung gelangen. Dies bedeutet, daß die Dichtungslaufbahnen der Dichtflächen, ohne den Spülkopf auseinandernehmen zu müssen, wechselbar sind. Das Verschieben der Dichtflächen relativ zu den Dichtungen erfolgt entweder durch Verschieben des gesamten Rotors relativ zu dem Stator oder durch Verschieben von Buchsen, die im Rotor oder Stator vorgesehen sind. Bei Durchführung der Verschiebung kann der Spülkopf normalerweise im Bohrstrang verbleiben, so daß es nicht erforderlich ist, ihn aus dem Bohrgerät herauszunehmen. Selbst wenn der Spülkopf aber aus dem Bohrgerät herausgenommen wird, ist die Verschiebebewegung schnell und ohne den Spülkopf auseinanderzunehmen durchführbar.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der gesamte Stator in bezug auf den Rotor axial verschoben. Hierbei muß die Ringkammer in Längsrichtung eine solche Erstreckung haben, daß sie in jeder Stellung des Stators mit der Querbohrung des Rotors in Verbindung bleibt.

Die Verstellung kann in fest vorgegebenen Stufen erfolgen, wobei Rastvorrichtungen vorgesehen sind, um den Stator in jeder dieser Stellungen in bezug auf den Rotor axial zu fixieren. Es kann aber auch eine stufenlose (kontinuierliche) Verschiebbarkeit des Stators oder Verteilen des Stators oder Rotors vorgesehen sein.

Im folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.

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Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine erste Ausführungsform des Spülkopfes,

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform und
Fig. 3 eine dritte Ausfuhrungsform.

Der in Fig. 1 dargestellte Spülkopf 10 weist einen ringförmigen Stator 11 auf und einen axial durch den Stator hindurchgehenden Rotor 12. In das rückwärtige Ende des Rotors 12 ist das Einsteckende 13 eines Drehantriebs 14 eingeschraubt. Das Einsteckende 13 weist einen aus dem Gehäuse des Drehantriebs 14 herausragenden Schaft auf.

Der Rotor 12 ist an seinem vorderen Ende mit einer Muffe 12a versehen, die ein Innengewinde und ein Außengewinde aufweist, um einen (nicht darstellten) Bohrstrang anschließen zu können. Vom vorderen Ende des Rotors 12 erstreckt sich eine Längsbohrung 15 als Sackbohrung in den Rotor hinein. Das innere Ende der Längsbohrung 15 ist mit einer Querbohrung 16 verbunden, die in die Umfangsflache des Rotors 12 mündet. Diese Umfangsflache bildet eine glatte zylindrische Dichtfläche 17.

Der Stator 11 besteht aus einem rohrförmigen Körper, dessen Innenfläche voll an der zylindrischen Dichtfläche 17 anliegt. Im Mittelbereich der Länge des Rotors 11 befindet sich eine Ringkammer 18, die als Innennut ausgebildet ist und eine Breite hat, die wesentlich größer ist als der Durchmesser der Querbohrung 16. Zu

beiden Seiten der Ringkammer 18 sind in Innennuten des Stators 11 Dichtungen 19 und 2 0 untergebracht, die gegen die Dichtfläche 17 des Rotors 12 drücken. Zwischen jeweils zwei Dichtungen 19,20 befindet sich eine Schmiermitteltasche 21, die nachfüllbar ist oder unter ständigem Fettvorspanndruck steht. Das in der Schmiermitteltasche befindliche Fett unterstützt die Dichtwirkung der Dichtungen und schmiert gleichzeitig die Laufflächen.

In die Ringkammer 18 mündet von außen ein Anschluß 22, der an eine Zuführleitung angeschlossen werden kann.

Der Stator 11 ist an einem Halter 23 befestigt, der von dem Gehäuse des Drehantriebs 14 nach vorne absteht. Dieser Halter weist verschiedene Befestigungslöcher 24 auf, an denen der Stator 11 in unterschiedlichen axialen Stellungen befestigt werden kann. Die axiale Stellung des Rotors 12 ist durch ein Einsteckende 13 fest vorgegeben. Dadurch, daß der Stator in unterschiedlichen Position in bezug auf den Drehantrieb 14 fixiert werden kann, ergeben sich unterschiedliche Angriffsstellen der Dichtungen 19,20 an der Dichtfläche 17 des Rotors.

In Fig. 1 sind mit gestrichelten Linien 11a und 11b unterschiedliche Positionen des Rotors 11 dargestellt. In jeder dieser Positionen mündet die Querbohrung 16 in die Ringkammer 18.

Der Spülkopf dient normalerweise zum Einführen von Spülmedium in den rotierend angetriebenen Bohrstrang. Es ist auch möglich, einen Auswurf-Spülkopf in der er-

findungsgemäßen Weise zu gestalten, durch den Bohrgut, das durch den Bohrstrang hindurch rückgespült wurde, ausgeworfen wird.

Das Ausführungsbeispiel von Fig. 2 entspricht weitgehend demjenigen von Fig. 1, so daß die nachfolgende Beschreibung sich auf die Erläuterung der Unterschiede beschränkt.

Gemäß Fig. 2 ist der Rotor 12 mit auswechselbaren Buchsen 26a,26b versehen, deren Umfangsflache die Dichtfläche 17 bildet. Die Buchsen 26a,26b erstrecken sich beidseitig der Querbohrung 16 und sie sitzen in Aussparungen des Rotors, in denen jeweils in einer Ringnut eine zusätzliche Dichtung 27 angeordnet ist, welche den Durchgang durch das Innere der jeweiligen Buchse 2 6a,2 6b abdichtet. Die Buchsen 2 6a,2 6b sind auf dem Umfang des Rotors 12 fixiert, so daß sie ihre Lage in bezug auf den Stator 11 verändern, wenn der Rotor 12 in eine andere Stellung gebracht wird. Die Buchsen 26a,2 6b können ausgewechselt werden, wenn ihre Dichtflächen 17 verschlissen sind.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 ist die axiale Position des Stators 11 in bezug auf den Rotor 12 fest. Der Halter 23 weist also nur ein einziges Befestigungsloch 24 für den Stator auf. Die Dichtungen 19,20 sind in Dichtungsbuchsen 28a,28b untergebracht, die den Rotor 12 umgeben und im Stator 11 in Längsrichtung verschiebbar sind, so daß die Dichtungsbuchsen unterschiedliche Positionen einnehmen bzw. unterschiedlich weit aus dem Gehäuse des Stators 11 herausgezogen werden können. Die beiden Dichtungsbuchsen 28a,28b sind zu

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beiden Seiten der Ringkammer 18 angeordnet und sie stützen sich jeweils an der Stirnwand des Stators 11 mit einem Flansch 30 ab. Wenn eine Dichtbuchse ein Stück weit aus dem Gehäuse des Stators 11 herausgezogen wird, kann zwischen den Flansch 30 und das Gehäuse des Stators ein Distanzstück eingesetzt werden.

Auch bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 3 kommen die Dichtungen 19,20 in Abhängigkeit von der Stellung der Dichtungsbuchsen 28a,28b mit unterschiedlichen Bereichen der Dichtfläche 17 in Berührung. Wenn ein Bereich verschlissen oder schadhaft geworden ist, erfolgt eine Verstellung der Dichtungsbuchsen, so daß die Dichtungen nunmehr mit einem intakten Bereich der Dichtfläche 17 zusammenwirken.

Claims

ANSPRÜCHE

1. Spülkopf für Bohrgeräte zum Anschluß einer Leitung an einen drehend antreibbaren Bohrstrang, mit einem mit dem Bohrstrang verbindbaren Rotor (12), der mindestens eine Querbohrung (16) und eine damit verbundene Längsbohrung (15) aufweist, und einem den Rotor (12) umgebenden Stator (11), der eine zur Querbohrung (16) des Rotors hin offene Ringkammer (17) aufweist, und mit beidseitig der Ringkammer (17) angeordneten ringförmigen Dichtungen (19,20) zum Abdichten gegen eine Dichtfläche (17) des Rotors (12),

dadurch gekennzeichnet,

daß die Dichtungen (19,20) und die Dichtfläche (17) relativ zueinander axial verschiebbar sind, um variierende wählbare Bereiche der Dichtfläche (17) in Kontakt mit den Dichtungen (19,20) zu bringen.

2. Spülkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (11) in unterschiedlichen axialen Stellungen in bezug auf den Rotor (12) feststellbar ist.

3, Spülkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Drehantrieb (14), aus dem ein drehend angetriebenes Einsteckende (13) zum Befestigen des Rotors (12) vorsteht, ein Halter (23) vorgesehen ist, an dem der Stator (11) in unterschiedlichen axialen Stellungen fixierbar ist.

4. Spülkopf nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (12) mindestens eine axiale Buchse (26a,26b) aufweist, deren Außenfläche die Dichtfläche (17) bildet.

5. Spülkopf nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (19,20) im Stator (11) in mindestens einer axial verschiebbaren und feststellbaren Dichtungsbuchse (28a,28b) enthalten sind.

6. Spülkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Ringkammer (18) je eine Dichtungsbuchse (28a,28b) vorgesehen ist.

7. Spülkopf nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Ringkammer (18) angewandten Seite der Dichtungen (19) Schmiermitteltaschen (21) mit vorgespanntem Fettpolster angeordnet sind.