DE1192605B

DE1192605B - Spuelkopf, insbesondere fuer nach dem Lufthebe- und Strahlsaugverfahren arbeitende Bohranlagen

Info

Publication number: DE1192605B
Application number: DER37607A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Franz-Jos Knickelmann; Heinz Hoerter
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1964-04-03
Filing date: 1964-04-03
Publication date: 1965-05-13
Also published as: NL6503280A; US3355188A; GB1088257A

Description

Spülkopf, insbesondere für nach dem Lufthebe- und Strahlsaugverfahren arbeitende Bohranlagen Die Erfindung betrifft einen Spülkopf, insbesondere für nach dem Lufthebe- und Strahlsaugbohrverfahren arbeitende Bohranlagen.
Das bei den bekannten Spülköpfen dieser Art immer wieder auftretende Problem ist das der Abdichtung des überganges zwischen dem rotierenden Bohrgestänge bzw. der Mitnehmerstange auf der einen und der daran anschließenden feststehenden Zu- oder Ableitung auf der anderen Seite. Beide Teile, also Mitnehmerstange einerseits und Zu- bzw. Ableitung andererseits können nicht miteinander verbunden sein, da sie während des Bohrvorganges eine Relativbewegung gegeneinander ausführen. Bei den bekannten Vorrichtungen wird deshalb, um ein Austreten der Bohrtrübe an dieser Stelle zu verhindern, ein aufwendiges System von Dichtungen vorgesehen. Dabei handelt es sich z. B. um nitrierte Büchsen und Hutmanschetten. Alle Dichtelemente sind durch die in der Bohrtrübe befindlichen Mineralien einem sehr starken Verschleiß unterworfen, so daß sie nur eine kurze Lebensdauer haben. Außerdem ist der Aufbau der bekannten Spülköpfe sehr kompliziert und unübersichtlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden. Zu diesem Zweck schlägt sie vor, daß die einander zugekehrten Begrenzungsflächen der mit dem Bohrgestänge rotierenden Führungsbüchse und des mit dem feststehenden Rohr verbundenen Spülkopfteiles mit jeweils einem oder mehreren Schleißringen versehen sind und der zwischen beiden Schleißringen befindliche Spalt in einen an der Außenseite im Spülkopf angeordneten Ringraum übergeht, der seinerseits über eine in der feststehenden Hülse des Spülkopfes angebrachte Bohrung mit einer Ableitung für die zwischen beiden Schleißringen austretende Leckflüssigkeit verbunden ist. Bei Anwendung des Vorschlages gemäß der Erfindung kann also auf den Einbau eines komplizierten und teuren Systems von Dichtungen völlig verzichtet werden. Das Austreten eines kleinen Teiles der Bohrtrübe an der Übergangsstelle zwischen Mitnehmerstange und feststehender Leitung wird bewußt in Kauf genommen. Die Ableitung des austretenden Leckwassers macht dabei keine Schwierigkeiten.
Die Schleißringe der einander gegenüberliegenden Teile können dabei einen gewissen, geringen Abstand voneinander aufweisen. Dies ist für die Erfindung besonders wesentlich und vorteilhaft, da dadurch der Verschleiß gering gehalten wird. Andererseits besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Schleißringe zur Anlage aneinander zu bringen. Ein Zusetzen des zwischen den beiden Schleißringen befindlichen Spaltes durch die in der Bohrtrübe befindlichen Feststoffe ist praktisch ausgeschlossen, da durch die Relativbewegung zwischen beiden Teilen irgendwelche Sandkörner od. dgl., die sich zwischen den beiden Schleißringen festgesetzt haben könnten, ohne weiteres zerrieben oder sonstwie entfernt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können die einander gegenüberliegenden Flächen der jeweils zusammenwirkenden Schleißringe miteinander einen spitzen Winkel bilden derart, daß sich der Spalt zwischen beiden Schleißringen von innen nach außen erweitert. Dadurch wird auch ein nur zeitweiliges Festsetzen von Teilchen zwischen den beiden Schleißringen praktisch unmöglich gemacht.
Weiterhin kann der die Leckflüssigkeit aufnehmende Kanal innerhalb des Spülkopfes mit der Außenatmosphäre durch Bohrungen verbunden sein, deren Durchmesser das Ausströmen von Gasen, jedoch nicht das Austreten von Flüssigkeit erlaubt. Diese Bohrungen können dann von Vorteil sein, wenn die Bohrtrübe mit Gasen, z. B. Preßluft, durchsetzt ist.
Gegebenenfalls kann die äußere, feststehende Hülse des Spülkopfes eine umlaufende, mit einer Ableitung versehene Rinne od. dgl. tragen, die über geeignete Bohrungen im Spülkopf mit dem das Leckwasser aufnehmenden Ringraum verbunden ist.
Selbstverständlich besteht die Möglichkeit, auf den einander zugekehrten Begrenzungsflächen jeweils mehr als einen Schleißring vorzusehen.
In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein Längsschnitt durch einen Spülkopf im Schema dargestellt. Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung, die nach dem Lufthebebohrverfahren arbeitet.
Am oberen Ende der mit dem Bohrgestänge verbundenen Mitnehmerstange 10 ist ein Spülkopf 9 angeordnet, der aus einer mit der Mitnehmerstange 10 rotierenden Führungsbüchse 11 sowie einer äußeren, feststehenden Hülse 12 besteht. Zwischen Führungsbüchse 11 und feststehender Hülse 12 sind Lager 13 angeordnet, die durch Simmerringe 14 abgedichtet sind.
Die Hülse 12 weist an ihrem oberen Ende ein flanschartiges Teil 15 auf, das mit einem feststehenden Rohr 16 verbunden ist. Die obere Stirnfläche der rotierenden Führungsbüchse 11 trägt einen Schleißring 17, der über Schrauben 18 mit der Büchse 11 verbunden ist. Die der Führungsbüchse 11 zugekehrte Seite des flanschartigen Teiles 15 ist ebenfalls mit einem Schleißring 19 versehen. Die Befestigung erfolgt auch hier über Schrauben 20.
Das in der Zeichnung nicht dargestellte Bohrgestänge, die Mitnehmerstange 10, die innere Führungsbüchse 11 des Spülkopfes 9 sowie das feststehende Rohr 16 bilden einen Strömungskanal für die hindurchfließende Bohrtrübe. Diese bewegt sich innerhalb des Strömungskanals in Richtung des Pfeiles 21, also nach oben.
Zwischen den Schleißringen 17 und 19 besteht keine Verbindung. Das ergibt sich ohne weiteres aus der Tatsache, daß der Schleißring 17 mit der Führungsbüchse 11 rotiert, wohingegen der Schleißring 19 mit dem flanschartigen Teil 15 und dem Rohr 16 feststeht. Das bedeutet, daß zwischen den beiden Schleißringen 17 und 19 eine geringe Menge der Bohrtrübe austreten kann, und zwar in einen innerhalb des Spülkopfes 9 angeordneten Ringraum 22 hinein. Unterhalb dieses Ringraumes 22 ist außen an der feststehenden Hülse 12 eine umlaufende Rinne 23 angebracht, die oben offen ist. über in der feststehenden Hülse 12 angebrachte Bohrungen 24 kann das in den Ringraum 22 hineintretende Leckwasser in diese Rinne 23 abströmen. Von dort wird es über eine Rohrleitung 25 abgeführt.
Die Menge des zwischen den beiden Schleißringen 19 und 17 austretenden Leckwassers ist, auch dann, wenn die beiden Schleißringe einen ganz geringen Abstand voneinander aufweisen, in jedem Fall nur ein Bruchteil der insgesamt durch jenen Kanal 21 hindurchströmenden Bohrtrübe, der durch die Mitnehmerstange 10 und die Führungsbüchse 11 gebildet wird.
Irgendwelche Schwierigkeiten können während des Betriebes durch dieses Leckwasser nicht entstehen. Hingegen wird der Vorteil eines sehr einfachen und übersichtlichen Aufbaus des Spülkopfes 9 erzielt. Dieser weist zudem eine erheblich längere Standzeit auf als die bekannten Spülköpfe. Die der Führungsbüchse 11 zugekehrte Oberfläche des Schleißringes 19 ist so angeordnet, daß sich der zwischen den beiden Schleißringen befindliche Spalt 26 in Richtung des Pfeils 27, also in jener Richtung, in welcher das Leckwasser durch den Ringraum 22 fließt, verbreitert. Dadurch werden irgendwelche Festteilchen, die mit dem Leckwasser zwischen den beiden Schleißringen hindurchtreten, ohne weiteres fortgespült. Im übrigen ist das flanschartige Teil 15 mit Bohrungen 28 versehen, die keine Flüssigkeit, jedoch gegebenenfalls im Leckwasser noch befindliche Preßluft od. dgl. austreten lassen.

Claims

Patentansprüche: 1. Spülkopf, insbesondere für nach dem Lufthebe- und Strahlsaugbohrverfahren arbeitende Bohranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Begrenzungsflächen der mit dem Bohrgestänge rotierenden Führungsbüchse (11) und des mit dem feststehenden Rohr (16) verbundenen Spülkopfteiles (15) mit jeweils einem oder mehreren Schleißringen (17, 19) versehen sind und der zwischen beiden Schleißringen befindliche Spalt in einen an der Außenseite im Spülkopf (9) angeordneten Ringraum (22) übergeht, der seinerseits über eine in der feststehenden Hülse (12) des Spülkopfes (9) angebrachte Bohrung (24) mit einer Ableitung (25) für die zwischen beiden Schleißringen (17, 19) austretende Leckflüssigkeit verbunden ist.
2. Spülkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Flächen der jeweils zusammenwirkenden Schleißringe (17, 19) miteinander einen spitzen Winkel bilden derart, daß sich der Spalt zwischen beiden Schleißringen (17,19) von innen nach außen erweitert.
3. Spülkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Leckflüssigkeit aufnehmende Ringraum (22) innerhalb des Spülkopfes (9) mit der Außenatmosphäre durch Bohrungen (28) verbunden ist, deren Durchmesser das Ausströmen von Gasen, jedoch nicht das Austreten von Flüssigkeit erlaubt.
4. Spülkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere, feststehende Hülse (12) des Spülkopfes (9) eine umlaufende, mit der Ableitung (25) versehene Rinne od. dgl. (23) trägt, die über geeignete Bohrungen (24) im Spülkopf (9) mit dem das Leckwasser aufnehmenden Ringraum (22) verbunden ist.