DE1056075B

DE1056075B - Einrichtung an Konusrollenmeisseln zum Schutz gegen das Eindringen von Spuelwasser in die Rollen- und Kugellager

Info

Publication number: DE1056075B
Application number: DEJ13307A
Authority: DE
Inventors: Albert C Juhl
Original assignee: ALBERT C JUHL
Current assignee: ALBERT C JUHL
Priority date: 1957-06-04
Filing date: 1957-06-04
Publication date: 1959-04-30

Description

DEUTSCHES

In der Tiefbohrtechnik, speziell bei Bohrungen nach Erdöl, werden m der ganzen Welt nach dem konventionellen Rotaryverfahreti und neuerdings auch mit den neu entwickelten Turbinenbohrern sogenannte Konusrollenmeißel verwendet.

Alk diese Konusrolletimeißel leiden unter dem schwerwiegenden Nachteil, daß durch Eindringen des mit kleinsten erdigen Teilen versetzten Spülwassers in das Rollen- und Kugellager des Rollenkonus die Lagerung in relativ kurzer Zeit unbrauchbar wird und ausgewechselt werden muß. Das mit kleinsten erdigen Teilen versetzte Spülwasser hat, wie ein Sandstrahlgebläse, eine Schmirgelwirkung¹, welche die qualitativ besten Rollen- und Kugellager kurzfristig unbrauchbar macht. In der Tiefbohrtechnik, speziell nach Erdöl, ist dieser Vorgang technisch und zeitmäßig einer der größten Übelstände.

Die technische Aufgabe zur Beseitigung dieses Übelstandes lautet also: Rollen- und Kugellager des Rollenkoous von eindringendem Spülwasser freizuhalten.

Die weiteren Ausführungen erfolgen an Hand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele;

Abb. 1 zeigt einen Teil eines Konusrollenmeißels,

Abb. 2 und 3 Einzelheiten im vergrößerten Maßstab.

Der Konusrollenmeißel hat drei oder mehr Schultern a, in welchen eine bestehende Achse b angebracht ist, um welche sich der Rollenkonus c mit einem inwendig liegenden Rollen- und Kugellager dreht. In Abb. 1 wird nur eine Schulter mit Achse und Rollenkonus gezeigt.

In Schulter α und in Achse b wird nun ein Wasserführungskanal bzw. Wasserführungsrohr d bereits bei Anfertigung der Schulter α und Achse b eingegossen.

Der Zwischenraum e zwischen den Flächen der Schulter α und dem rotierenden Rollenkonus c beträgt etwa 3 mm. Zwischen diesen beiden Flächen liegt die Achse b frei, sie ist dem verschmutzten Spülwasser ausgesetzt, und das Spülwasser kann zwischen den Flächen zu dem Rollen- und Kugellager im Rollenkonus c vordringen.

In diesen freiliegenden Teil der Achse b werden von der äußeren Achsenwand je nach dem Durchmesser der zur Verwendung kommenden Achse b vier, fünf oder sechs radial verlaufende Löcher / zum Wasserführungskanal d gebohrt, welche Hartmetallrunddüsen oder Schlitzdüsen von etwa 2 mm Durchmesser aufnehmen.

Durch den Wasserführungskanal d spritzen die Düsen mit hoher Druckwirkung je nach der Form des Düsenloches eine flächenförmige oder kegelförmige Wasserwand g gegen das in den Zwischenraum e ein-Einrictitung an. Konusrollenmeißeln

zum Schutz gegen das Eindringen

von Spülwasser in die Rollen»

und Kugellager

Anmelder:

Albert C. Juni,

Bad Elisen (Ndsa.), Friedrichstr. 25

Albert C. Juni, Bad Elisen (Ndsa.),
ist als Erfinder genannt worden

dringende verschmutzte Spülwasser und halten dadurch den freiliegenden kritischen Teil der Achse 5 im Zwischenraum e von dem verschmutzten Spülwasser frei.

Diese abschirmende Wasserwand g kommt dadurch zustande, daß das von oben kommende Druckwasser am Eingangspunkt h des Wasserführungskanals d am Ausgangspunkt der Düsenlöcher f eine höhere Druckwirkung hat als am Eingangspunkt h. Durch Spezialdüsen (z.B. nach Laval) wird diese höhere Druckwirkung gegenüber dem allgemeinen Wasserdruck noch gefördert.

Wenn für spezielle Konstruktionen der freiliegende Teil der Achse b langer konstruiert werden soll und sich dadurch der Zwischenraum e vergrößert, können je nach der technischen Möglichkeit mehrere radial verlaufende Lochreihen hintereinander angeordnet werden (s. Abb. 2 und 3). Bei dieser Anordnung besteht noch eine zusätzliche Möglichkeit, den kritischen

4-5 Eingangspunkt der Achse b zum Rollen- und Kugellager i vor dem verschmutzten Spülwasser zu schützen. Die unterste Lochreihe k wird schräg gebohrt, und in den untersten Teil des Wasserführungskanals d wird ein Spitzkegel / eingesetzt und um die Achse b ein sich zum Außenrand verjüngender kurzer Schirm m angebracht. Hierdurch erhält die abschirmende Wasserwand g die Parabelform n. Die Fläche der Schulter α zum Rollenkonus c wird in diesem Falle glockenförmig konstruiert. Die glockenförmige

909 508/69'

Claims

Fläche der Schulter α wird am Rande so weit heruntergeführt, daß der Abstand zum Rollenkonus c, wie üblich, nur etwa 3 mm beträgt, damit keine größeren Erdstücke mit dem Spülwasser in den Zwischenraum e eindringen können. Diese Schutzanordnung' ist anwendbar bei allen verwendeten Konusrollenmeißeln der Tiefbohrtechnik. Der wesentliche Fortschritt liegt darin, daß diese Konusrollenmeißel durch die Schutzanordnung erst nach erheblich längerer Zeit ausgewechselt werden müssen als bisher. Wenn die Auswechslung jetzt durchschnittlich bei etwa 60 Stunden liegt, dann dürfte der neu erzielte Nutzeffekt nunmehr bei etwa 10O1 Stunden, wahrscheinlich sogar noch höher liegen. Theoretisch dürfte zunächst eine Leistungssteigerung von mindestens 60% anzunehmen sein. Die ausschlaggebenden hohen Bohrkosten werden in der Tiefbohrtechnik durch die ständige Auswechslung der Konusrollenmeißel bedingt. Durch eine wesentliche Leistungssteigerung der Konusrollenmeißel, die in der ao längeren Verwendungsmöglichkeit besteht, wird der Bohrvorgang zeitmäßig erheblich abgekürzt, wodurch wiederum materiell erhebliche Einsparungen entstehen. PaTENTANSPKÜCHE:

1. Einrichtung an Konusrollenmeißeln zum Schutz gegen das Eindringen von Spülwasser in die Rollen- und Kugellager, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserführungskanal in der Meißelschulter (ß) und in der Laufachse (b) der Rollen (c) vorgesehen ist, der im freiliegenden Teil (e) der Laufachse (b) zwischen Meißelschulter (α) und Rollenrücken vom Wasserführungskanal (d) der Laufachse Q)) radial verlaufende Löcher (/) mit Spritzdüsen aufweist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei großem Abstand des freiliegenden Teiles der Laufachse zwischen Meißelschulter und Rollenrücken mehrere hintereinander angeordnete Lochreihen mit Spritzdüsen zum Wasserführungskanal der Laufachse angeordnet sind, wobei die unterste Lochreihe schräg verläuft und mit einem kurzen, um die Laufachse gelegten Wasserführungsschirm versehen ist, und im Ende des Wasserführungskanals der Laufachse ein Spitzkegel eingesetzt ist, wobei die Schulterfläche gegenüber dem Rollenkonusrücken glockenförmig ausgebildet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen