DE442175C - Bohr- und Erweiterungswerkzeug fuer Rotations-Tiefbohrungen - Google Patents

Description

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Es sind bereits Bohrwerkzeuge für Rotations-Tiefbohrungen bekannt geworden, die auch als Erweiterungswerkzeuge benutzt werden können, und welche zwei geführte, aus schneidenartig einander überdeckenden Hälften bestehende Backen aufweisen. Die Führungen der bekannt gewordenen Bohr- oder Erweiterungswerkzeuge sind parallel zur Achse der Vorrichtung. Andere Ausführun-

xo gen weisen gegeneinander drehbare Backen auf, welche durch eine besondere Einrichtung gespreizt werden. Alle bekannten Werkzeuge der beschriebenen Art müssen, wenn sie aus dem Bohrrohr herausgezogen werden sollen, an den unteren Rohrrand durch Ziehen am Seil angedrückt werden. Die bekannten Einrichtungen weisen ferner auch Durchflußkanäle für Spülwasser auf, falls sie zur Spülbohrung benutzt werden sollen. Die Einrichtung ist jedoch derart, daß das Spülwasser durch eine Bohrung im Kopfteil zugeführt, jedoch um die beiden Backen herum ins Bohrloch frei hineingelassen wird. Hierdurch kommt es oft vor, daß die Führungen und die Drehbolzen durch den Bohrschlamm verunreinigt werden und infolgedessen die Gleit- und Drehbewegungen hemmen.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Bohr- oder Erweiterungswerkzeug für Rotations-Tiefbohrungen der vorhin beschriebenen Art, d. h. bei denen zwei schneidenartig einander überdeckende Bakkenhälften vorhanden sind, die im Kopfteil geführt werden. Das neue Bohr- und Erweifjerungswerkzeug ist derart ,gestaltet, daß die Ünzuträglichkeiten und Nachteile der be-

kannt gewordenen Vorrichtungen vermieden werden. Das Hauptmerkmal des Erfindungsgegenstandes beruht darin, daß dieFührungder Backen derart schräg angeordnet ist, daß dieselben beim Aufsetzen auf den Bohrlochbodeu unter dem Einfluß der Schwere der oberen Belastung sich von einander entfernen, dagegen beim Hochziehen des Werkzeugs sich einander unter dem Einfluß des. Eigengewichts nähern. Hierdurch wird der Hauptübelstand der bekannten Einrichtungen behoben, der darin beruhte, daß -beim Hochziehen die Backen sich nur unter Zuhilfenahme der Druckreaktion des unteren Rohrendes einander nähern. Es wird also hierdurch beim Erfindungsgegenstande eine vi'el'leiclitere und sicherere Wirkungsweise bei der Verwendung des neuen Werkzeugs erzielt. Soll das Bohrwerkzeug als Erweiterungswerkzeug verwendet werden, so werden erfindungsgemäß die beiden Backen derart gestaltet, daß sie unter dem Einfluß besonderer, in den Führungen untergebrachter und in der Richtung der Führungen wirkender Federn nach außen voneinander entfernt werden.

Schließlich wird bei der Verwendung des neuen Werkzeugs als Spülbohrwerkzeug das Spülwasser zu den Führungen durch im Kopfteil der Vorrichtung vorgesehene Bohrungen zugeführt, und von den Führungen aus erst in der Weise nach den Backen weitergeleitet, daß beide Backen umspült werden. Hierdurch wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß die Führungen durch das stets frisch zugeführte reine Spülwasser in reinem und glattem Zustande erhalten werden. Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß Verunreinigungen und Rauheiten der Führungen vermieden und eine- leichte Bewegung der beiden Backen gegeneinander gesichert wird.

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auf den beiliegenden Zeichnungen in einigen Avisführungsbeispielen dargestellt worden.

Abb. ι stellt die Vorderansicht, Abb. 2 die Seitenansicht des Bohrers dar; Abb. 3 ist ein senkrechter Längsschnitt durch das Kopfstück;
Abb. 4 ist die Vorderansicht,

Abb. S die Seitenansicht des als Erweiterungsbohrer ausgebildeten Werkzeugs;

Abb. 6 und 7 zeigt einen Erweiterungsfräser in Vorder- bzw. Seitenansicht, teilweise geschnitten.

Das neue Werkzeug zum Bohren . besteht aus dem Kopfstück 1, welches oben mit dem kegelförmigen Gewindestutzen 2 zum Anschrauben an das untere Rohrgestängeende versehen ist. Das Kopfstück 1 besitzt zwei Führungsnuten 3, 3' (vgl. Abb. 3), die einen trapezförmigen oder einen T-fö'rmigen Querschnitt erhalten können. Die beiden Führungsnuten sind in zwei zueinander parallelen Ebenen angeordnet und verlaufen schräg (vgl. Abb. 2). In den Führungsnuten 3 bzw. 3' lassen sich entsprechend geformte Führungsprismen verschieben, die an den oberen Enden der beiden Bohrerhälften 4 bzw. 5 angeordnet sind. Die beiden Bohrerhälften sind aus flachen Stahlstücken hergestellt, -unten mit den Schneiden 12 versehen und überdecken einander schneidenartig. Um ein Herausfallen der beiden Bohrerhälften aus den Führungsnuten 3, 3' zu verhindern, sind die Hälften mit parallel zu den Führungsprismen verlaufenden Schlitzen 10" bzw. 10'Versehen, durch welche ein gemeinsamer Schraubenbolzen 11 hindurchgesteckt ist. Dieser Bolzen verhindert eine zu weite Bewegung der beiden Bohrer-Hälften nach innen oder nach außen.

Zum Zuführen des bei der Rotationsbohrung benötigten Spülwassers ist das Kopfstück ι mit der senkrechten Bohrung 14 (vgl. Abb. ι und 3) versehen, ar welche sich die wagerechte Bohrung 6 anschließt, die wiederum mit den Bohrungen 7 und 8 in Verbindung steht. Die Bohrungen 7 und 8 münden in die Führungsnuten 3 bzw. 3'. Die Führungsprismen der Werkzeughälften sind mit 9<> weiteren Bohrungen 9 versehen, durch welche das Spülwasser heraustritt, um unmittelbar nach dem Bohrort zu gelangen. Das durch die Öffnung 14 zugeführte Spülwasser erleichtert in hohem Maße eine Verschiebung der Führungsprismen in den Führungsnuten, indem es den Reibungskoeffizienten verringert, und die Nuten von Erde, Sand ο. dgl. reinigt. Die Bohrungshälften 4 und 5 sind außerdem an den oberen Enden mit den schrägen Schultern 15 und 16 versehen, die in dem in Abb. 2 dargestellten Zustande über das Kopfstück 1 hinausragen. Die Schultern 15 und 16 dienen dazu, um die. beiden Werkzeughälften 4 und 5 beim Hochziehen dadurch zum Zusammengehen zu veranlassen, daß dieselben an dem unteren Rand des Förderrohres anstoßen und hierdurch die beiden Werkzeughälften nach innen drücken, so .daß sie in die zusammengelegte Lage gelangen. no

Beim Gebrauch wird das Bohrwerkzeug an das Spülrohr angeschraubt, welches zugleich als Drehrohr dient. Der Bohrer wird auf den Boden des Bohrlochs hinuntergelassen, wobei die beiden Bohrerhälften durch den Druck von unten zum Auseinandergehen gezwungen werden. Hierdurch wird es möglich, eine öffnung zu bohren, die einen größeren Durchmesser hat, als der Innendurchmesser des Förderrohres beträgt. Während des Bohrens wird das Spülwasser durch das Gestängerohr dem Kopfstück zugeführt und von da nach

dem Bohrwerkzeug weitergeleitet. Nach Vollendung der Bohrung wird das Werkzeug hochgezogen, wobei die beiden Hälften infolge des Aufhörens des Druckes von unten sich selbsttätig einander nähern. Sollte dieses Zusammengehen nicht sofort erfolgen, z. B. infolge der Verstopfung der Führungsnuten, so stößt beim weiteren Hochziehen die Schulter 15 und 16 an den unteren Rand des Förderrohres, wodurch ein Druck ausgeübt wird, welcher das Zusammengehen der beiden Werkzeughälften erzwingt.

In den Abb. 4 und 5 ist ein Erweiterungsbohrer dargestellt worden, der nach demsel- ben Prinzip gebaut ist wie der vorhin beschriebene Bohrer. An dem Kopfstück 17 befindet sich oben der kegelförmige Gewindezapfen 18 zum Anschrauben an das Spülrohr. Das Kopfstück 17 besitzt Nuten 19 und 20, die in parallelen Ebenen gelegen sind und die dieselbe Neigung aufweisen wie die Nuten des Bohrwerkzeugs. Der Querschnitt der Nuten ist in diesem Falle T-förmig. Ebenso sind die Führungsprismen gestaltet, die an den oberen Enden der beiden Hälften 21 und 22 des Erweiterungsbohrers angeordnet sind. Der Erweiterungsbohrer besitzt am äußeren Umfang die bekannten Backen 25 und 26. Um ein Herausfallen der beiden Erweiterungsbohrerhälften zu vermeiden, sind die flachen Teile der Hälften 21 und 22 mit schrägen Nuten 27 und 27' versehen, die parallel zu den Führungsprismen geführt sind, und zwischen denen der verschiebbare Verbin-

3\5 dungsbolzen 28 angeordnet ist.

Im vorliegenden Falle besitzen die beiden Hälften 21 und 22 ebenfalls schräge Schultern 23 und 24, deren Zweck derselbe ist wie derjenige der Schultern 15 und 16 in Abb. 2.

Außerdem werden jedoch bei den Erweiterungsbohrern zweckmäßigerweise in den Führungsnuten Federn vorgesehen, die von unten auf die Führungsprismen in der Weise wirken, daß durch die Federn die beiden Hälften 21 und 22 nach außen gedrückt werden.

Zum Zuführen des Spülwassers dienen im vorliegenden Falle Bohrungen 29, die in analoger Weise, wie in Abb. 3, das Spülwasser mittels Kanäle 30 und 31 nach den Führungsnuten 19 und 20 leiten, wobei das Wasser durch die Auslauföffnungen 32 und 33 hinaustritt.

Der Gebrauch des Erweiterungsbohrers ist derselbe, wie beim Bohrwerkzeug gemäß Abb. i, 2 und 3 beschrieben.

In den Abb. 6 und 7 ist noch ein Erweiterungsfräser dargestellt worden, der am Kopfstück 17 gemäß Abb. 4 und 5 angeordnet werden kann. Dieser an sich bekannte Fräser besteht aus zwei Hälften, deren jede ein oberes Führungsstück 36 in geneigter Lage aufweist, dessen T-förmiger Querschnitt in die Führungsnuten 19 und 20 des Kopfstücks (Abb. 4 und 5) paßt. An dem Führungsstück 36 ist der senkrechte runde'Teil 35 an- geschlossen, der sich unten schräg erweitert, und in dieser Erweiterung einen Bolzen 38 trägt, dessen zylindrisches Ende 40 in dem Träger 35 fest angebracht, und mittels Splinten 41 gesichert ist. Auf dem Bolzen 38 ist das Fräswerkzeug 37 von kegelförmiger Gestalt in der Weise drehbar angeordnet, daß eine Büchse 39 im Innern des Fräsers 37 auf der Verlängerung des festen Bolzens 38 mitsamt dem Werkzeug lose umläuft.

Beim Gebrauch werden die beiden Fräserhälften mit ihren prismatischen Führungsstücken 36 in die Führungsnuten 19 und 20 gesteckt und am Kopfstück 17 in das Bohrloch hinuntergelassen. Beim Drehen des Rohrgestänges werden die beiden Fräser 37 nach auswärts getrieben, und verrichten während des Drehens ihre Fräsarbeit, deren Ergebnis ein erweitertes Bohrloch ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Bohr- und Erweiterungswerkzeug für Rotations-Tiefbohrungen mit geführ-

' ten, aus zwei schneidenartig einander überdeckenden Hälften bestehenden Bakken, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Backen derart schräg angeordnet ist, daß dieselben beim Aufsetzen auf den Bohrlochbaden unter dem Einfluß der Schwere der oberen Belastung sich voneinander entfernen, dagegen beim Hochziehen des Werkzeugs unter dem Einfluß des Eigengewichts sich einander nähern.

2. Bohrwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen unter dem Einfluß besonderer, in den Führungen untergebrachter und in der Richtung der Führung wirkender Federn zusätzlich nach außen voneinander entfernt werden, zum Zweck, das Bohrwerkzeug als Erweiterungswerkzeug verwenden zu können.

3. Bohrwerkzeug oder Erweiterungswerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Führungen durch im Kopfteil vorgesehene Bohrungen Spülwasser zugeführt wird, welches von den Führungen aus die beiden Backen umspült, zum Zweck, die Führungen durch das zugeführte reine Spülwasser stets rein und glatt zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.