DE2642014A1

DE2642014A1 - Anschlusstueck fuer bohrmeissel

Info

Publication number: DE2642014A1
Application number: DE19762642014
Authority: DE
Inventors: Andre Lamothe
Original assignee: FORACO FORAGE RATIONNEL CONST
Current assignee: FORACO FORAGE RATIONNEL CONST
Priority date: 1975-09-19
Filing date: 1976-09-18
Publication date: 1977-03-31
Also published as: CA1063093A; GB1522428A; BR7606111A; AU1788676A; DE2642014C2; SU878208A3; AU500346B2; JPS5252102A; FR2324857B1; US4098361A; FR2324857A1

Description

Dipl.-Inq.Wilkp.id RAECK 264201 A

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003

- F 38 -

FORACO Forage Rationnel Construction S. A. Paris/ Frankreich

"Anschlußstück für Bohrmeißel"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Anschlußstück für einen Bohrmeißel oder eine Bohrkrone und betrifft im besonderen ein Anschlußstück für Bohrkronen, die bei sogenannter umgekehrter Zirkulation angewendet werden, in welcher das in den Ringraum eintretende Bohr- oder Spülmedium das Bohrklein über die Vorrohrung mitnimmt. Die Erfindung betrifft gleichermaßen ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Verbindung in dem Fall, wo zwischen dem Ringraum mit Hilfe der doppelten Rohre eine derartige Verbindung geschaffen wird.

Aus der sehr großen Anzahl bekannter Bauarten von Bohrmeißeln oder Bohrkronen sind einige geeignet, um damit Bohrkerne mit genau bestimmten Abmessungen zu gewinnen; unabhängig jedoch von der Art des verwendeten Werkzeuges ergeben sich stets Schwierigkeiten mit dem vollständigen Abzug des Bohrkleins oder des Bohrgutes, das beim Vortrieb des Bohrmeißels anfällt, wobei eine unerwünschte oder fehlerhafte Freisetzung des

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Bohrgutes unmittelbar unterhalb des Bohrmeißels in erheblichem Maße den Vortrieb des Bohrwerkzeuges verlangsamt, und dies unabhängig von der jeweils angewendeten Bohrtechnik, sei es eine einfache Rotation des Werkzeuges oder eine komplexe Rotation, Vibrationsverfahren oder Schlagbohrverfahren, und im übrigen auch unabhängig von der Art der Bohrspülung und des Bohrmediums, sei es Spülschlamm oder Druckluft. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug und ein Anschlußstück anzugeben, bei dem die vorerwähnten Nachteile vermieden werden,

Ein rohrförmiges Anschlußstück für eine Bohrkrone nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß es an seinem einen Ende einen ringraum aufweist, der einen zentralen Rohrkanal umgibt, wobei der ringraum mit wenigstens einem längsgerichteten Kanal in Verbindung steht, der durch den Mantel des Anschlußstückes verläuft und am einen Ende des Anschlußstückes nach außen mündet, während ein seitlicher Kanal den Zentralkanal mit der Außenseite verbindet.

Aufgrund dieses Vorschlages braucht nur in dem Zentralkanal, der nicht von dem Ringraum umgeben ist, eine herkömmliche Befestigungsart für die zur Anwendung kommende Bohrkrone vorgesehen zu werden, während an dem Ende des Verbindungsstückes mit dem Ringraum eine andere herkömmliche Befestigungseinrichtung für ein Doppelrohr vorhanden ist, um die Bohrkrone über den längs verlaufenden Kanal mit dem Spülmedium zu beaufschlagen und über den seitlichen Kanal sämtliches Bohrklein, das aus der Drehbewegung oder der Schlagwirkung des Bohrmeißels resultiert, abzuziehen bzw. wegzufordern. Auf diese Weise ergibt sich ein äußerst bequemer und auch wirksamer Anschluß, der auf der einen Seite die Möglichkeit bietet, eine Bohrkrone oder einen Bohrmeißel

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beliebiger Art mit Hilfe herkömmlicher Einrichtungen zu
befestigen und andererseits das gesamte Bohrklein durch
das Bohr- oder Spülmedium vollständig aufzuschließen,
das durch den Ringraum in der Wandung des Anschlußstücks
hindurchströmt, um den Bohrmeißel zu durchsetzen und zu
schmieren, wobei das Bohrklein, das sich mit dem Bohrkern
durch den seitlichen Kanal vereint, die Wandung durchquert und mit dem Bohrkern durch den Zentralkanal nach oben steigt. Auf diese Weise kann man einen Bohrkern zusammen mit demjenigen Bohrklein an die Oberfläche bringen, das den Bohrkern in der betreffenden Tiefe (z.B. Untersuchungsbereich) dort umgeben hat.

Gemäß einem weiteren Vorschlag nach der Erfindung soll der Anteil des mitgenommenen oder mitgerissenen Bohrkleins bezüglich der losgelösten Bohrkleinmenge gesteigert werden,
indem der seitliche Kanal, der sich durch die Wandung oder entlang der Wandung des anschlußstückes erstreckt, in zwei Zonen mit verschiedenen Stärken verteilt bzw. überlappt ist, wobei sich die dünnere oder schmälere Zone in der Nähe der Bohrkrone befindet, um auf diese Weise einen bevorzugten
Weg für das Bohrklein zu schaffen, das sich durch den Zentralkanal bewegt, während eine Blockierung der Bohrung vermieden wird.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung und für den Einsatz eines Verbindungsstückes der
vorbezeichneten Bauart, bei dem das Verbindungsstück an den jeweilig gegebenen Bohrmeißel angepaßt wird, derart, daß dessen größter Halbmesser im wesentlichen gteich dem größten Halbmesser des Verbindungsstückes ist, während der kleinste Durchmesser des Bohrmeißels vorzugsweise auch gleich dem kleinsten Durchmesser des Verbindungsstückes ist. Unter diesen Umständen kann man die Vortriebsgeschwindigkeit der Bohrkrone noch weiter

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steigern, während die Zirkulation des Spülmediums und des Bohrkleins durch den großen offenen Durchlaß oder Kanal erleichtert und vereinfacht wird, der durch die Verringerung der Durchmesser des Werkzeuges und des Verbindungsstückes in bestimmten Zonen ermöglicht wird, Dazu tragen auch der Stau oder die Sperre sowie die Führung des Bohrkleins aufgrund der Querschnittszunahme des Anschlußstückes oberhalb der öffnung des seitlichen Kanals bei, wobei -.der durch die herkömmliche Mittelöffnung des Bohrmeißels entstehende Bohrkern selbst viel einfacher durch den von der Spülflüssigkeit ausgeübten Druck nach oben gebracht wird als dies bisher möglich war.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines Verbindungsstückes. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt des Verbindungsstückes nach der Erfindung gemäß der Schnittlinie I-I in Fig. 2 und

Fig. 2 eine Ansicht des Bohrmeißels von unten.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel kommt das Spülmedium, Druckluft oder Spülschlamm, durch den Rinaraum eines Doppelrohres an.

Das Verbindungsstück 1 setzt sich zusammen aus einem Abschnitt 2 mit einem Ringraum 3, der den mittleren Kanal 5 umgibt, sowie aus einem Abschnitt 4, der den mittleren oder den Zentralkanal 5 verlängert. Der Verlängerungsabschnitt 4 umfaßt weiterhin mindestens einen in Längsrichtung verlaufenden Kanal 7, der mit dem Ringraum 3 in Verbindung steht und sich durch das innere des Abschnittes 9 in der Wandung des An-

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schlußstückes erstreckt, um an der Stelle 10 auf die Bohrkrone 11 zu münden. Der Verlängerungsabschnitt 4 des Anschlußstückes enthält außerdem einen seitlichen Kanal 8, der den Zentralkanal 5 mit dem Außenraum verbindet. Es ist zu erkennen, daß der Kanal 8 sich über eine Schulter 12 des Anschlußstückes erstreckt, so daß die Mündungsöffnung des Kanals aus einem Vertikalabschnitt 13 und aus einem Horizontalabschnitt 14 besteht. Auf diese Weise wird das Bohrklein durch die Schulter 12 zurückgehalten, und gelangt in die öffnung 13, 14.

Das Ausbringen bzw. die Förderung des Bohrkleins aus dem Bereich der Bohrkrone wird erfindungsgemäß weiterhin erhöht, indem man eine Bohrkrone der in Fig. 2 gezeigten Bauart verwendet, in welcher der Radius 15 im wesentlichen gleich dem Radius 16 für die Außenwand des Verlängerungsstückes 4 entspricht. Gleichermaßen ist der Radius 17 der Bohrkrone, der sich bis in den Bereich 18 erstreckt^ im wesentlichen gleich dem Radius 19 des Anschlußstückes in seinem Abschnitt 9. Die Angriffszonen 20 des Bohrwerkzeuges können beliebigen Aufbau haben und enthalten eingesetzte Wolframsteine mit Schneidkanten oder sind mit Diamanten besetzt, die gegebenenfalls in eine metallische Masse mit einem hohen Anteil an Wolfram oder in eine beliebige andere geeignete Hartmetallzusammensetzung eingegossen sind. Kanäle

21 führen das Bohrmedium, das aus den Kanälen 7 stammt, bis in die Angriffszonen 20.

Unter diesen Bedingungen strömt das Spül- oder Mohrmedium, beispielsweise komprimierte Luft, das aus dem Bereich des Ringraumes der doppelten Rohre stammt, die über ein Gewinde

22 an das Verbindungsstück 1 angeschlossen werden, durch die Kanäle 7 und 21 bis zu den Angriffsflächen 20 des Bohrmeißels 11. Das Spülmedium erleichtert beim Ausströmen die Ablauf-

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oder Förderbewegung des Bohrkerns im Zentralkanal 5 und nimmt zur gleichen Zeit sämtliches Bohrklein mit,- daß sich in dem gleichen Raum zwischen der Bohrlochwandung und den Zonen 23 mit dem kleinsten Radius befindet, die ihrerseits zwischen den abwechselnden Zonen 24 mit dem größten Radius liegen und strömt dann durch den Kanal 8. Da der Durchmesser der erzielten Erdbohrung von der Wahl der Abmessungen des Bohrmeißels und des Verbindungsstückes abhängt, läßt sich feststellen, daß sämtliches Bohrklein, das nicht durch den Abschnitt 13 der öffnung des seitlichen Kanals erfaßt wird, dennoch durch den Abschnitt 14 aufgenommen wird, und daß durch die Gegenwart der Ringschulter 12 jeglicher Durchlaß von Bohrklein in den Eingraüm zwischen der Bohrlochwand und dem Verbindungsstück verhindert wird.

Um eine gute Strömung durch die Kanäle 7 und 21 zu erreichen und zu erleichtern, die nicht miteinander ausgefluchtet sein können, werden Kehlen oder Rinnen 25 vorgesehen, die auch an der Unterseite des Verbindungsstückes angeordnet sein können, das den Gewindeabschnitt 26 aufweist, als oberhalb der Bohrkrone 11. Die Abmessungen des Verbindungsstückes sind so getroffen, daß nach der Verschraubung eine wirksame Verbindung sämtlicher Kanäle besteht.

Es ist klar, daß die Anzahl und die Anordnung der Angriffszonen am Bohrmeißel unterschiedlich sein können, wobei jedoch die vorbeschriebenen Bedingungen unverändert erhalten bleiben. Wenngleich die seitlichen Kanäle 8 unter gleichen Abständen um die Achse des Verbindungsstückes angeordnet sind, können die in Längsrichtung verlaufenden Kanäle 7 aus mehreren zueinander versetzten Abschnitten bestehen und die untereinander durch Querkanäle 27 in Verbindung stehen.

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Schließlich kann das Verbindungsstück auch mit einem einfachen rohrstrang verwendet werden, der nur den mittleren Rohrabschnitt 28 des Verbindungsstückes verlängert, während der Ringraum zwischen dem Rohrstrang und der Bohrlochwandung mit den Kanälen 7 in Verbindung steht.

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Claims

FORACO Forage Rationnel Construction S.A. - F 38 Paris/ Frankreich Patentansprüche

1. Rohrförmiges Anschlußstück für einen Bohrmeißel, insbesondere für die selbstständige Gewinnung sämtlichen Bohrkleins und sämtlicher Bohrkerne mit Umkehrspülung und ohne die Gefahr einer Vermischung der Reihenfolge, in der das Bohrklein und die Bohrkerne losgelöst worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück an einem seiner Enden einen Ringraum (3) um einen rohrförmigen Zentralkanal aufweist und der Ringraum mit wenigstens einem Längskanal (7) in Verbindung steht, der sich in der Wand eines Abschnittes des Anschlußstückes erstreckt und an dessen Außenseite mündet, und daß mindestens ein seitlicher Kanal (8) eine Verbindung zwischen dem Zentralkanal (5) herstellt und dem Außenraum um das Verbindungsstück.

2. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des seitlichen Kanals (8) zwei Bereiche eines Abschnittes des Verbindungsstückes unterschiedlicher Durchmesser durchsetzt, wobei der Abschnitt mit dem kleinsten Durchmesser sich in der Nähe des Bohrmeißels befindet.

3. Verbindungsstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung des seitlichen Kanals (8) einen Bund- oder

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Schulterabschnittabschnitt (12) des Verbindungsstückes durchsetzt.

4. Verbindungsstück, das an beiden Enden mit einem Anschlußgewinde zur Befestigung eines Bohrmeißels bzw. zur Befestigung eines Rohrstranges versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück entsprechend einem der Ansprüche 1-3 ausgeführt ist und daß das Gewinde für den Anschluß des rohrstranges in einem Ringbereich angeordnet ist, dessen kein Gewinde aufweisendes Zentralrohr als Steckanschluß dient.

5. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Kanäle unter regelmäßigen Abständen bezüglich er Längsachse des Verbindungsstückes angeordnet sind.

6. Verbindungsstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längskanäle (7) aus zwei Abschnitten bestehen, die untereinander durch einen Querkanal (27) in Höhe der Ringschulter verbunden sind.

7. Verbindungsstück nach einem der Ansprüche 1 - 6 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende der Längskanäle (7) an eine Ringnut (10) zum-Anschluß an die Bohrkrone mündet.

8. Verfahren zur Herstellung einer Anschlußverbindung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß man an das Anschlußstück einen beliebigen Bohrmeißel so anschließt, daß dessen Spülöffnungen für das Bohrmedium auf die Enden der Längskanäle ausgerichtet sind, nachdem der Bohrmeißel festgeschraubt worden ist, während der größte Durchmesser des Bohrmeißels etwa gleich dem größten Durchmesser des Verbindungsstückes ist.

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9. Verfahren nach Anspruch 8_f dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des Verbindungsstückes etwa gleich dem kleinsten Durchmesser des Meißelabschnittes gewählt wird, der zwischen zwei Abschnitten mit einem Durchmesser liegt, der dem größten Durchmesser des Verbindungsstückes entspricht.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück an einem Doppelrohr befestigt wird und daß die Bohrung durch Drehung, Schwingung oder Schlagwirkung vorgetrieben wird.

11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Rohrabschnitt des Verbindungsabschnittes an einen einfachen Rohrstrang angeschlossen wird.

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