SE461051B - Anordning foer foerankring av ett verktyg i ett borrhaal i berg - Google Patents

Description

1 q. (th ...a G3 (F: m; ena änden försett med en anslutning för en slang genom vilken vätska, t ex vatten, tillföres med högt tryck och i andra änden är försett med en munstycksanordning, genom vilken vätskan sprutas ned i borrhàlet. Koaxiellt och utanpà detta rör är anordnad en hydraulcylinder med tillhörande kolv, vilken cylinder kan trycksättas genom en tillhörande slang från borrhàlsmynningen. På röret, företrädesvis mellan mun- stycksänden och hydraulkolven är anordnad en, oftast flera, elastiska tätningsringar, vilka vid trycksättning av hydraul- cylindern expanderar radiellt och laser fast verktyget mot hålväggen samtidigt som de tätar mot uppströmmande vätska i hålet.

När ett verktyg enligt ovan, med enbart elastiska tätninga- ringar, på grund av det stora trycket under munstycket för- skjutes uppåt i borrhàlet, repas tätningsringar och deformeras ibland plastiskt så kraftigt att de màsteersättas inför nästa operation med verktyget. I från ett annat tekniskt område, oljeutvinning, är verktyg för nedsänkning och läsning i fodrade borrhàl tidigare kända.

US-A-3120269 t ex, visar en anordning för montering i borr- hàlsfoder. En tandad làsningsanordning kan expanderas mot rörväggen och förhindrar förskjutning av anordningen i röret.

Anordningen innefattar även en elastisk packning, vilken vid axiell sammanpressning expanderar radiellt och tätar mot rör- väggen. En i anordningen integrerad hydraulkolv påverkar såväl en gummitätning som en làsanordning.

US-A-3358768 visar en anordning av liknande typ där tandade lameller ingår i làsningsanordningen, vilka sammanhàlles av» tunna gummíremsor.

Gemensamt för dessa anordningar är deras komplexitet och användningssvârigheten vid tillämpning i ofodrade hål. h) x v ..,.

CN ...Ja Cl (JTI SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Uppfinningen har till ändamål att åstadkomma en förankrings- anordning för verktyg i ett ofodrat borrhàl i t ex berg, vilken kan hålla verktyget på plats trots stora krafter i borrhàlets riktning i kombination med att anordningen säkert skall släppa sitt grepp vid deaktivering. Därvid skapas genom uppfinningen en förankringsanordning, som säkert släpper sitt grepp även om stenskrot eller nagot föremål skulle ha råkat falla ned i borrhålet efter att verktyget anbringats.

Ett problem som särskilt gäller ofodrade borrhàl. Dessutom avser uppfinningen att åstadkomma en förankringsanordning, vilken är kompatibel med tätningsringarna pà den kända anord- ningen enligt ovan. Denna egenskap medger att en eller flera tätningsringar helt enkelt kan ersättas med förankringsanord- ningar enligt uppfinningen, varvid motståndet mot axiell rörelse, utan nägra som helst ytterligare åtgärder, kan ökas avsevärt.

Den föreliggande uppfinningen är därvid kännetecknad såsom framgår av kravens kännetecknande delar.

FIGURBESKRIVNING Ytterligare ändamål och fördelar med uppfinningen kommer att framgå av den följande beskrivningen av lämpliga utförings- exempel i anslutning till den bifogade ritningen, pa vilken, figur 1 visar en förankringsanordning enligt uppfinningen i sidovy, figur 2 visar en förankringsanordning enligt uppfinningen i perspektiv, figur 3 visar en konisk expansionsbricka i sidovy, figur H visar ett verktyg försett med en förankringsanord- ning enligt uppfinningen.

UTFÖRINGSEXEMPEL figur 1 visar i sidovy en förankringsanordning enligt upp- finningen. Mellan tvà koniska brickor 1 är anordnad en cylindrisk, rörformad radiellt expanderbar kropp, vilken är uppbyggd av ett antal metalliska, tandforsedda backar 3, vilka i sin tur är inbördes hopfogade och elastiskt samman- länkade medelst samma antal elastiska element 2. Backarna 3 består var och en av en platta i form av en trapets. Nämnda tandning 3a är därvid anordnad på den längre parallella sidan.

Backarna är så anordnade att deras respektive symmetriplan parallellt med trapetsens parallella sidor sammanfaller med ett radialplan i den cylindriska rërformade kroppen.

Ett tvärsnitt genom ett av de mellan backarna anordnade elastiska elementen 3 har i stort formen av skillnadsytan mellan två cirkelsektorer med samma toppvinkel. Den tandade parallella sidan av backarna är därvid anordnad att ligga nagot utanför den resulterande kroppens mantelyta och den motställda parallellasidan nagot utanför den inre mantelytan.

Dessa egenskaper framgår tydligare av figur 2, som visar förankringsanordningen i perspektiv utan de koniska brickorna IQ Sammanfogningen av de metalliska och elastiska delarna kan t ex ske genom limning, vulkning eller liknande förfaranden.

De notvarandra snedställda ändpartierna 3b av respektive back 3 bildar en sådan vinkel mot da_parallella kantpartierna att de koniska brickorna 1 anligger med sina respektive koniska ytor la mot dessa ändpartier.

På figur 2 syns också en distansring H löst anordnad axiellt inuti anordningen anliggande då anordningen är opàverkad, mot backarnas inre parallella partier Sc. Genom att dessa, enligt ovan, skjuter ut nagot utanför de elastiska elemen- tens 2 inre mantelyta blir ringen lättmonterad på grund av den låga friktionen metall mot metall. a É .i çši :lf 5 461 051 Genom valet av ringens höjd, dvs dess axiella utsträckning, kan man välja den maximala axiella kompressionen och därvid den radiella expansionen med hänsyn till háldiameter, den aktuella bergartens hårdhet osv.

Skälet till att de tandade partierna på backarna ligger något utanför den resulterande kroppens yttre mantelyta är givetvis att backarnas gripande funktion inte onödigtvis skall minskas genom att de elastiska partierna ligger an mot häl- väggen.

Av figur 2 framgår också att de mot varandra snedställda kantpartierna 3b, liksom backarnas övriga kantpartier 3a, 3c skjuter ut något utanför de elastiska elementens 2 yta.

Härigenom minskas de koniska brickornas friktion mot backarna vid den axiella kompressionen.

Figur 3 visar enligt ovan en konisk bricka 1 i sidovy. Brickan har ett genomgående axiellt häl lb så att brickan, liksom resten av anordningen, kan monteras pá och fritt löpa på ' verktyget.

Figur H visar ett tidigare känt verktyg försett med en förank- ringsanordning enligt uppfinningen. Pà ett lángsträckt rör IG, vilket utgör själva verktygskroppen, mellan ett på rör- änden fäst munstycke 8, med något större diameter än röret i övrigt, och en hydraulcylinder 7 med tillhörande kolv 6 anord- nad koaxiellt utanpå röret 10, är två packningsanordningar 1,5 och en förankringsanordning 1,2,3 monterade. Packnings- anordningarna består var och en av en rörformig kropp 5 av elastiskt material anordnad mellan två brickor 1. Verktyget är avsett att nedsänkas med munstycksänden först i ett borrhål i berg eller dylikt. För detta ändamål är på den munstycket 8 vmotstàende röränden anordnad en mutter 11 med en lyftögla lä. När hydraulcylindern 7 trycksättes via en slang 135 461 051 _ »ef- O? ansluten till cylindern 7 medelst nippeln 12, fràn borrhàls- mynningen, expanderar cylinder-kolvarrangemanget 6,7 mellan ett fast mothàll 9 på verktygsröret 10 och arrangemanget av packnings- och förankringsanordningar, vilka därvid expanderar radiellt och laser fast verktyget mot borrhàlsväggen. När verktyget applicerats, injiceras vätska genom verktygskroppen à lü och munstycket 8 via en slang 16 fäst vid den munstycket 8 motstàende anden av verktygskroppen 10 medelst en nippel 15.

På grund av den inbördes utbytbarheten mellan packningsanord- ningarna 1,5 och förankringsanordningarna 1,2,3 enligt upp- finningen kan godtyckliga kombinationer av anordningarna mon- teras pà verktyget. Det totala antalet anordningar år givetvis inte heller begränsat till tre. Hydraulcylindern kan monteras pá verktyget pa relativt stort avstånd fràn anordningarna och r ' vid"behöv kan en pa verktygsröret monterad koaxiell hylsa överföra krafterna till anordningarna. Andbrickorna pá pack- ningsanordningarna är i figuren visade som koniska brickor 1 av samma typ som i anordningen enligt uppfinningen. Aven andra typer av brickor kan komma till användning, vilket inte påverkar kompatibiliteten. u Arrangemanget med de koniska ändbrickorna 1, vilka har endast något mindre diameter än borrhàlet, i kombination med de elastiska elementen 2, vilka oavsett kompressionsgraden i stort fyller upp utrymmet mellan backarna 3 och tätar mot brickorna 1, minimerar risken att nedfallande föremål eller lossnande delar från borrhàlsväggen skall kunna komma in i utrymmet mellan backarna och verktyget och därvid förhindra att förankringsanordningen återgår till sin ursprungliga form när verktyget deaktiveras. Enligt ovan minskas härvid risken för att verktyget skall fastna i borrhàlet och kanske skadas vid försök att avlägsna detsamma ur hålet.

För de elastiska elementen 2 kan olika gummikvaliteter komma ifråga beroende pà aktuellt diameterintervall förankrings- I anordningen är avsedd att kunna expandera._ 7 V 461 051 Genom att backarna läser mot hálväggen övertas tätningsring- arnas kvarhàllande fnnktion hos det kända verktyget av för- ankringsanordningen varvid ringarna 5 får enbart tätande funktion. Därigenom förlängs deras livslängd avsevärt.

Tandningen på backarna kan givetvis vara annorlunda utformad än sem visas i figurerna. Exempelvis kan den ha sagtandsform så att motståndet mot axiell rörelse i borrhàlet blir större i en riktning. Detta utförande kan vara fördelaktigt i en tillämpning som den ovan beskrivna där de krafter som skall motverkas är riktade uppåt i børrhàlet.

Claims (2)

461 {)51 P A T E N T K R A V

1. Anordning för förankring i ett önskat läge mot borrhàls- väggen i ett borrhàl i t ex berg av ett verktyg försett med ett antal medelst expansionsorgan expanderbara metalliska backar (3) ingående i en rörformad väsentligen cylindrisk kropp (2,3), i vilken de longitudinellt förlöpande backarna (3) är förbundna genom mellanliggande elastiska element (2), som fast sammanbinder backarna (3) under möjliggörande av kroppens (2,3) elastiska kontraktion och expansion i radial- led, k ä n n e t e c k n a d därav, att backarna består av i kroppen (2,3) radialställda över dess omkrets glest för- delade plattor (3), mellan vilka de elastiska elementen (2) bildar huvuddelen av kroppens (1,3) volym och med sina ytter- och innerytor bestämmer kroppens (2,3) yttre och inre cylinder- form.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d därav, att backarna (3) i kroppens (2,3) opåverkade tillstànd anligger mot en inre distanscylinder (4), varvid expansionsorganen (1) innefattar axiellt i riktning mot varandra och mot motliggande axiella snedytor (3b) pà backarna (3) anpressbara koniska element (1), vilkas sammanpressning mot distanscylindern (4) maximerar kroppens (2,3) radiella expansion.