DE1199210B

DE1199210B - Removable inner core tube, especially for inclined boreholes

Info

Publication number: DE1199210B
Application number: DEL34230A
Authority: DE
Inventors: Albert Frank Pickard; Leonad A Braun
Original assignee: EJ Longyear Co
Current assignee: EJ Longyear Co
Priority date: 1958-09-18
Filing date: 1959-09-16
Publication date: 1965-08-26

Description

Ausbaubares Innenkernrohr, insbesondere für geneigte Bohrlöcher Kernbohrzeuge mit ausbaubaren Innenkernrohren zur Förderung eines Bohrkernes ohne Ausfahren des Bohrrohrstranges sind in verschiedenen Ausführungen bekannt.Removable inner core tube, especially for inclined drill holes core drilling tools with removable inner core tubes for conveying a drill core without extending the Drill pipe string are known in various designs.

Bei solchen Geräten ist am Ende des Bohrstranges vor der Bohrkrone ein entsprechender Sitz bzw. das sogenannte Außenkernrohr vorgesehen. Das Innenkernrohr wird zu seiner Anwendun- in den Bohrstrang unter Eigengewicht eingefahren, wobei für den Vorbeilauf der Spültrübe ein Durchtritt über einen geringeren Querschnitt des Innenkernrohres oder besondere Kanäle vorgesehen sind, sofern nicht die Spültrübe abgelassen werden soll . In such devices, a corresponding seat or the so-called outer core tube is provided at the end of the drill string in front of the drill bit. The inner core tube is inserted into the drill string under its own weight for its use, with a passage through a smaller cross-section of the inner core tube or special channels being provided for the passage of the flushing slurry, provided that the flushing slurry is not to be drained .

Es sind auch Innenkernrohre bekannt, die zum Einbau in ihren Sitz oder in das Außenkernrohr mit Abdichtung des Vorbeiflußes der Spültrübe vor der Arbeitslage ausgebildet sind. Einmal soll hierdurch die Fallbewegung abgebremst werden und andererseits der Einbauvorgang in die Arbeitsstellung unter Druck der Flüssigkeitssäule bewerkstelligt werden. Bei Erreichung der Arbeitslage erfolgt dann wieder die Freigabe des Vorbeiflußes durch Freigabe einer Umwegleitung.There are also inner core tubes known for installation in their seat or in the outer core tube with sealing of the by-flow of the rinsing slurry in front of the Working position are trained. On the one hand, this is intended to slow down the falling movement and on the other hand the installation process in the working position under pressure of Liquid column can be accomplished. When the work situation is reached, takes place then again the release of the by-flow by releasing a detour.

Die dadurch bewirkte Änderung des Durchflußdruckes dient dabei an der Bohrstelle zur Anzeige des erfolgten Einbaues. Beim Ausbau wird das Innenkernrohr mittels eines Drahtseiles gezogen, wobei besondere Fanggeräte an einem Drahtseil eingefahren werden, die mit Greifzangen auf einen Fangkopf des Innenkernrohres aufgreifen.The resulting change in the flow pressure is used the drilling point to indicate that the installation has been carried out. When removing the inner core tube pulled by means of a wire rope, with special fishing gear on a wire rope be retracted, which grasp with gripping pliers on a catch head of the inner core tube.

Es ist auch bekannt, das Innenkernrohr in seiner Arbeitslage durch einen einrastenden Scherstift zu halten, weicher beim Ausbau abaeschert wird. Zum gleichen Zwecke dienen auch Sperrklinken, die durch eine Rückzugbewegung de5 Fangkopfes beim Ausbau entsperrt werden.It is also known to pass the inner core tube in its working position to hold a locking shear pin, which will be ashed during removal. To the The same purpose also serves the locking pawls, which by a retraction movement of the safety catch head unlocked when removing.

Weiterhin ist auch ein Innenkernrohr bekannt, welches mit einer Manteldicl:tung in dem Bohrrohr abgedichtet sitzt und eine Umgehungsleitung dieser Abdichtung aufweist. Durch einen Schieber kann diese Umgehungsleitung in der Arbeitsstellung des Kernrohres entsprechend dem Eindringen des Bohrkernes in die Kernhülse zugesteuert werden, so daß der Druckanstieg ebenfalls als Signal für den Füllungsgrad außen an der Bohrstelle beobachtet werden kann.Furthermore, an inner core tube is also known, which is provided with a jacket structure seated sealed in the drill pipe and has a bypass line of this seal. This bypass line can be opened by a slide in the working position of the core tube be controlled according to the penetration of the drill core into the core sleeve, so that the increase in pressure also serves as a signal for the degree of filling on the outside of the drilling site can be observed.

Die Erfindung bezweckt nun die Weiterbildung solcher Geräte in der Weise, daß ihr Einbau ohne Rücksicht auf das Eigengewicht lediglich durch den Spüldruck erfolgt. Es ist so möglich, mit einem solchen Innenkernrohr mit Bohrungen zu arbeiten, die nicht mehr abwärts, sondern waagerecht und auf-C wärts gerichtet sind. Zur Erreichung dieses Zieles wird ein ausbaubares Innenkernrohr, das mittels Spülflüssigkeitsdruck in seine Arbeitslage vor der Bohrkrone gedrückt und dort mittels Sperrklinken festgelegt wird, in der Weise ausgebildet, daß das Innenkernrohr abgedichtet in dem Bohrrohr verschiebbar ausgebiidet und mit einem die Abdichtungsstelle überbrückenden Schiebeventil versehen ist, welches bei Einrasten der Sperrklinken in der Arbeitsstellung vor der Bohrkrone öffnet und einen Durchfluß der Spültrübe zuläßt.The invention now aims to develop such devices in Way that its installation regardless of its own weight only by the flushing pressure he follows. It is thus possible to work with such an inner core tube with bores, which are no longer directed downwards, but horizontally and up-C downwards. To achieve this goal is a removable inner core tube, which by means of flushing fluid pressure pressed into its working position in front of the drill bit and fixed there by means of pawls is formed in such a way that the inner core pipe is sealed in the drill pipe designed to be displaceable and with a slide valve bridging the sealing point is provided, which is in front of when the pawls engage in the working position the drill bit opens and allows the flushing slurry to flow through.

Nach einer Ausführungsform ist weiterhin das Schiebeventil des Innenkernrohres durch Zug des Fanggerätes in eine öffnungslage verschiebbar, so daß es einen Durchfluß der Spültrübe bei dem Rück-zug zuläßt.According to a further embodiment is the shift valve of the inner core tube through train of the fishing gear in an opening position displaceable, so that it allows a flow of Spültrübe at the rear train.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist das zugehörige Fanggerät gleichfalls mittels Dichtringen im Bohrgestänge abgedichtet und weist gegebenenfalls gleichfalls ein Schiebeventil auf, das bei Zug öffnet und einen Durchfluß der Spültrübe zuläßt. Mit diesen Geräten ist es nun möglich, in Bohrlöchern in beliebiger Richtung zu arbeiten, da das Innenkemrohr jeweils ohne Rücksicht auf sein Eigengewicht bzw. die sich daraus ergebene Fallbewegung lediglich durch den Spüldruck eingefahren wird. Weiterhin kann der Rückzug gegebenenfalls wesentlich leichter bei mit Spültrübe, gefülltem Strang auch bei aufwärts geneigten Bohrungen erfolgen.According to a further embodiment, the associated fishing gear is also sealed by means of sealing rings in the drill pipe and, if necessary, also has a slide valve that opens when a train and allows a flow of the rinsing slurry. With With these devices it is now possible to work in boreholes in any direction, because the inner core tube regardless of its own weight or the resulting from it resulting falling movement is only retracted by the flushing pressure. Farther the retraction can be much easier if the water is filled with rinsing Strand can also be carried out with upwardly inclined bores.

An Hand der Zeichnungen soll der Gegenstand der Erfindung an verschiedenen Ausführungsformen erläutert werden.With reference to the drawings, the subject of the invention is intended to be different Embodiments are explained.

F i g. 1 ist eine Seitenansicht eines Kernbohrzeuges mit abgebrochen und teilweise aufgebrochen dargestelltem Bohrstrang; F i g. 2 und 3 zeigen in zwei Teilen nach der Trennlinie A-A ein Innenkernrohr in eingeklinkter Stellung im Bohrgestänge im Längsschnitt; F i g. 4 ist ein Längsschnitt durch den Klinkenteil nach F i g. 2, jedoch in Stellung für Flüssigkeitsvortrieb, während F i g. 5 die Rückzugstellung wiedergibt; F i g. 6 und 7 sind Längsschnitte einer anderen Ausführungsform eines Innenkernrohres in verschiedenen Arbeitslagen; F i g. 8 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsforin der Ventilausbildung eines Innenkernrohres, während die F i g. 9 bis 11 Querschnitte zur Erläuterung darstellen; Fig. 12 zeigt die schematische Seitenansicht eines Kernrohrbohrzeuges mit Fanggeräteinrichtung; Fig. 13 und 14 sind Längssehnitte eines Fanggerätes in verschiedenen Arbeitsstellungen; F i g. 15 ist der Längsschnitt einer anderen Ausführungsform, zu welcher F i g. 16 ein Querschnitt ist; F i g. 17 zeigt im Längsschnitt eine weitere Ausführungsform, während die F i g. 18 und 19 in Querschnitten die Einzelausbildung des Klinkenventils erläutern; F i g. 20 zeigt in schematischer aufgebrochener Seitenansicht ein Kernrohrbohrzeug mit Fanggerät nach F i g. 17 bis 19. F i g. 1 is a side view of a core drill bit with the drill string broken away and partially broken away; F i g. 2 and 3 show, in two parts along the dividing line AA, an inner core tube in a latched position in the drill rod in longitudinal section; F i g. 4 is a longitudinal section through the pawl part according to FIG . 2, but in position for fluid propulsion, while F i g. 5 shows the retraction position; F i g. 6 and 7 are longitudinal sections of another embodiment of an inner core tube in different working positions; F i g. 8 shows, in longitudinal section, a further embodiment of the valve design of an inner core tube, while FIGS . 9 to 11 are explanatory cross sections; 12 shows the schematic side view of a core pipe drilling tool with a safety gear device; 13 and 14 are longitudinal sections of a fishing gear in different working positions; F i g. 15 is the longitudinal section of another embodiment to which FIG. 16 is a cross section; F i g. 17 shows a further embodiment in longitudinal section, while FIGS. 18 and 19 explain the individual design of the latch valve in cross-sections; F i g. FIG. 20 shows a schematic broken side view of a core pipe drilling tool with a safety gear according to FIG. 17 to 19.

In den Figuren ist 10 das Bohrgestänge, welches aus einzelnen Rohrabschnitten zusammengesetzt ist und am vorderen Ende - in Bohrrichtung gesehen - die Bohrkrone 15 trägt. Das Bohrgestänge erstreckt sich horizontal gegebenenfalls auch aufwärts geneigt, so daß die Kernprobe in abweichender Richtung zu den üblichen abwärts gehenden Bohrungen gezogen wird.In the figures, 10 is the drill rod, which is composed of individual pipe sections and at the front end - seen in the drilling direction - carries the drill bit 15. The drill pipe extends horizontally, optionally also inclined upwards, so that the core sample is drawn in a different direction to the usual downward-going bores.

Das äußere oder rückwärtige Ende steht über dem Anschlußdrehkopf 20 und dem T-Stück 23 durch das Ventil 27 mit der Spülpumpe 25 oder durch das Ventil 26 mit dem Auglaß 28 zum Spül- sumpf in Verbindung. Zur Bildung einer Schleuse zum Einsetzen oder zur Entnahme des Innenkernrohres oder eines Fanggerätes bei Füllung mit Spül- trübe kann in einem entsprechenden Abstand vom Drehkopf ein Abschlußventil wie z. B. ein Sperrschieber vorgesehen sein. Der Antrieb erfolgt über die Muffe 17. The outer or rear end is connected via the rotary connection head 20 and the T-piece 23 through the valve 27 to the flushing pump 25 or through the valve 26 to the outlet 28 to the flushing sump. To form a lock for inserting or removing the inner core tube or a catching device when it is filled with flushing slurry, a shut-off valve such as B. be provided a gate valve. The drive takes place via the sleeve 17.

Das Kernrohrgehäuse 12, welches den Sitz des Innenkernrohres in Arbeitslage bildet, besteht aus der rückwärtigen Hülse 32, welche auf den Außengewindetell 31 A der Kupplung 31 des Bohrstranges aufgeschraubt ist, dem auf das Außengewinde 32A der Hülse 32 aufgesehraubten Gehäuseteil 33 und der am anderen Ende eingesehraubten vorderen Hülse 36. Auf Letztere ist die Räumhülse 37 aufgeschraubt, auf deren Außengewinde 37A die Bohrkrone 15 zum Bohren der Erdformation 16 zur Entnahme der Kemprobe sitzt.The core tube housing 12 which forms the seat of the inner core tube in the working position, is comprised of the rear sleeve 32, which 31 A of the clutch of the drill string is screwed onto the Außengewindetell 31 to which the external thread 32A of the sleeve 32 aufgesehraubten housing part 33 and at the other end The front sleeve 36 is screwed in. The broaching sleeve 37 is screwed onto the latter, and the drill bit 15 for drilling the earth formation 16 for taking the core sample is seated on the external thread 37A.

Die Räumhülse 37 ist auf der äußeren Räumfläche 37B mit Hartmaterial wie Diamant bestückt; ebenfalls weist der Gehäuseteil 33 gehärtete Außenflächen 34 auf. Im Gehäuseteil 33 sitzt vor der vorderen Hülse 36 ein Zentrierring 35 mit gleicher öffnungsweite wie das Bohrgstänge. Die Innenfläche 38 des Gehäuseteils 33 hat dagegen eine größere Weite.The broaching sleeve 37 is equipped on the outer broaching surface 37B with hard material such as diamond; The housing part 33 likewise has hardened outer surfaces 34. In the housing part 33 , in front of the front sleeve 36, there is a centering ring 35 with the same opening width as the drill rod. The inner surface 38 of the housing part 33 , on the other hand, has a greater width.

Das Innenkernrohr 30 besteht aus den Klinkenkörper 45 mit den Sperrklinken 40A, 40B der Klinkenhülse 60 mit dem Fangkopf 41 am rückwärtigen und am anderen Ende der Kappe 65, auf welche die Kernhülse 80 mit dem Kernhebergehäuse 83 und dem Kernheber 82 aufgesehraubt ist. Die Kappe 65 sitzt mit einer Durchbohrung 68 und durch die Muttern 75 gehalten auf dem Gewindebolzen 72, welcher in einer Bohrung des Gehäusekopfes 48 durch den Bolzen 69 gesichert sitzt. Zwischen der Kappe und dem Gehäusekopf ist neben einem Wälzlager 79 zur freien Umdrehung der Kernhülse eine elastische, bei Zusammendrücken abschließende Packung 78 vorgesehen, wodurch das bekannte Signal der Durchflußsperrung bei Füllung der Kernhülse oder auch bei einer Störung der Kernentnahme nach außen gegeben wird.The inner core tube 30 consists of the pawl body 45 with the pawls 40A, 40B of the pawl sleeve 60 with the catch head 41 at the rear and at the other end of the cap 65, onto which the core sleeve 80 with the core lifter housing 83 and the core lifter 82 is screwed. The cap 65 sits with a through-hole 68 and is held by the nuts 75 on the threaded bolt 72, which is secured in a bore in the housing head 48 by the bolt 69. Between the cap and the housing head, in addition to a roller bearing 79 for free rotation of the core sleeve, an elastic packing 78 , which closes when pressed together, is provided, whereby the known signal of the flow blockage is given to the outside when the core sleeve is filled or when the core is disrupted.

Der Klinkenkörper45 hat einen zylinderartigen Teil 46, auf welchem die Klinkenhülse 60 verschiebbar sitzt, und daran anschließend eine Verjüngung 47 mit einem Kopf 48 am Ende, in dessen Bohrung der Gewindebolzen 72 eingesetzt ist.The pawl body 45 has a cylinder-like part 46 on which the pawl sleeve 60 is slidably seated, and then a tapering 47 with a head 48 at the end, in the bore of which the threaded bolt 72 is inserted.

In dem zylinderartigen Teil 46 des Klinkenkörpers ist zwischen der rückwärtigen, durchbohrten Stirnwand 49 und dem Ansatzteil 50 der Verjüngung 47 ein rechteckiger Längsschlitz 51 symmetrisch zur Mittelebene angebracht. In diesen Längsschlitz sitzen die Sperrklinken 40 A, 40B mit Spiel auf dem die Wandungen des zylinderartigen Teiles 46 durchsetzenden und beiderseitig überragenden Bolzen 55. Auf den überragenden Enden dieses Bolzens sitzen Halteringe 55 A, welche in den Schlitzen 59 in der Klinkenhülse verschiebbar sind.In the cylinder-like part 46 of the latch body, a rectangular longitudinal slot 51 is attached symmetrically to the center plane between the rear, drilled end wall 49 and the attachment part 50 of the taper 47. In this longitudinal slot, the pawls 40 A, 40B sit with play on the bolt 55 penetrating the walls of the cylinder-like part 46 and protruding on both sides.Retaining rings 55 A sit on the protruding ends of this bolt, which are slidable in the slots 59 in the pawl sleeve.

Diese Schlitze 59 im Inneren der Klinkenhülse ergeben eine begrenzte Verschiebbarkeit, deren Größe noch erörtert wird. Die Sperrklinken 40A und 40B werden durch Federn 56 aus dem Längsschlitz nach außen gedrückt, so daß sie mit ihren Flanken 40D durch entsprechende Ausnehmungen 67 der Klinkenhülse nach außen treten können.These slots 59 in the interior of the ratchet sleeve result in limited displaceability, the size of which will be discussed later. The pawls 40A and 40B are pressed outwardly from the longitudinal slot by springs 56 so that their flanks 40D can emerge through corresponding recesses 67 in the pawl sleeve.

Diese Ausnehmungen sind auf gegenüberliegenden Seiten vor jeder Sperrklinke in einer bestimmten Länge, wie noch erörtert wird, vorgesehen. Jeder dieser Ausnehmungen. 67 besitzt einen verbreiterten Tei 67A zur Erleichterung der Ausarbeitung dieser Ausnehmung.These recesses are provided on opposite sides in front of each pawl in a certain length, as will be discussed. Any of these recesses. 67 has a widened part 67A to facilitate the preparation of this recess.

-Die Stirnkante 32B der in dem Gehäuseteil 33 eingeschraubten Hülse 32 sitzt in der Verbreiterung 33A der Mantelfläche des Gehäusetells als Anlagefläche der Flanken 40D der Sperrklinken. Flankenartige Vorsprünge 32 D als Teilzylinderverlängerung der Stirnkante 32B bilden dagegen seitliche Anlagen für die Sperrklinken gegen Drehung.The front edge 32B of the sleeve 32 screwed into the housing part 33 sits in the widening 33A of the lateral surface of the housing part as a contact surface of the flanks 40D of the pawls. Flank-like projections 32 D as partial cylinder extensions of the front edge 32B, on the other hand, form lateral abutments for the pawls to prevent rotation.

Die mit Spiel auf den Bolzen 55 sitzenden Sperrklinken 40 A, 40 B können sich mit ihren Abrundungen 40 C auf einen entsprechenden Lagersitz 57A eines Stützbockes 57,. der mit Stiften 53 in dem Längsschlitz befestigt ist, abstützen.The pawls 40 A, 40 B seated with play on the bolts 55 can, with their rounded portions 40 C , rest on a corresponding bearing seat 57A of a support frame 57,. which is fastened with pins 53 in the longitudinal slot, support.

Die Kakenhülse 6,0 hat einen geringeren Querschnitt als die Weite des Bohrstranges. An ihrem vorderen Ende hat sie jedoch einen im Durchmesser verbreiterten Zylinderteil 84 von gleichem Querschnitt wie die Weite des Bohrstranges. Dieses Zylinderteil bildet somit einen dichten Abschluß beim Verlauf im Bohrrohr oder beim Sitz in dem Zentrierring 35 in der Arbeitslage. Vor diesen Zylinderteilen 84 sind öffnungen 85 vorgesehen, welche eine Umwegleitung darstellen. In Verbindung mit dem Ansatzteil 50 und den. Öffnungen 85 bildet das Klin,kenrohr ein Schiebeventil. Die Verschiebung des Klinkenrohres in den Schlitzen 59 ist nun derart begrenzt, daß in der vordersten Verschiebelage entsprechend F i g. 2 oder der Axbeitslage der Durchfluß aufgesteuert ist. In einer- Mittellage ent,-sprechend F i g. 4 ist dieser Durchfluß abgesperrt. Bei einem weiteren Rückzug der Klinkenhülse nach F i g. 5 erfolgt dann, wieder öffnung.The hook sleeve 6.0 has a smaller cross-section than the width of the drill string. At its front end, however, it has a cylinder part 84 which is enlarged in diameter and has the same cross section as the width of the drill string. This cylinder part thus forms a tight seal when running in the drill pipe or when seated in the centering ring 35 in the working position. In front of these cylinder parts 84, openings 85 are provided, which represent a detour line. In connection with the attachment part 50 and the. Openings 85 forms the Klin, kenrohr a slide valve. The displacement of the jack tube in the slots 59 is now limited in such a way that in the foremost displacement position corresponding to F i g. 2 or the Axbeitslage the flow is opened. In a middle position corresponding to FIG . 4 this flow is shut off. With a further retraction of the pawl sleeve according to FIG . 5 then takes place, again opening.

In die Klinkenhülse ist an ihren rückwärtigem. Ende der Fangkopf 41 mit Stopfenteil 42 eingesetzt und durch einen Bolzen 86 gehalten. 43 ist der Speerkopf zum Ergreifen durch ein Fanggerät. Ein abgeschrägter Bolzen 44 erstreckt sich von dem Stopfenteil 42, nach vorn. Er ist derart bemessen, daß# er in der mittelsten Verschiebungslage der Klinkenhülse auf Ansätzen der Sperrklinken aufliegt. Bei ausgeschwenkten Sperrklinken tritt dieser Bolzen zwischen die Sperrklinken und sichert sie in dieser Lage. Die Ausnehmungen 67 der Klinkenhülse für den Durchtritt der Sperrklinken sind nun derart bemessen, daß der Austritt in der vorderen und: in der mittlerzn Lage der Verschiebung erfolgen kann. Bei weiteren Rückzug der Klinkenhülse entsprechend F i g. 5 werden dann. die Sperrklinken im eingeschwenkten Zustande von der Klinkenhülise gehalten. Beim Rückziehen der Klinkenhülse aus der Mittellage in die rückwärtige Lage erfolgt weiterhin auch das Einziehen der Sperrklinken, wozu Abschrägungen und Führungen der Ausnehmungen vorgesehen sind.The jack sleeve is at its rear. The end of the catch head 41 with the plug part 42 is inserted and held by a bolt 86 . 43 is the spear head for gripping by fishing gear. A tapered bolt 44 extends forwardly from the plug portion 42. It is dimensioned in such a way that it rests on the shoulders of the pawls in the middle shift position of the pawl sleeve. When the pawls are swung out, this bolt enters between the pawls and secures them in this position. The recesses 67 of the pawl sleeve for the passage of the pawls are now dimensioned such that the exit can take place in the front and in the middle position of the displacement. With further retraction of the pawl sleeve according to FIG . 5 will then. the pawls held in the pivoted state by the pawl sleeve. When the pawl sleeve is withdrawn from the central position into the rear position, the pawls are also retracted, for which purpose bevels and guides of the recesses are provided.

Die F i g. 6 und 7 zeigen eine andere Ausführungsform des Kernrohres, wobei lediglich der rückwärtige Teil bis zur Linie D-D dargestellt ist. Auf dem Klinkenkörper 130 A des Innenkernrohres ist wiederum die Klinkenhülse 135 verschiebbar. Mit 120, ist das Bohrgestänge angedeutet.The F i g. 6 and 7 show another embodiment of the core tube, only the rear part being shown up to the line DD. The pawl sleeve 135 is in turn displaceable on the pawl body 130 A of the inner core tube. With 120, the drill pipe is indicated.

Die Klinken 40 A und 40 B sitzen in dem geschlitzten Endteil des Klinkenkörpers auf dem Bolzen 134. Der Bolzen 138 zum Halten des Stützblockes 57 arbeitet mit überstehenden Enden in den Schlitzen 137 der Klinkenhülse zur Begrenzung ihrer Verschiebbarkeit. 136 sind die Ausnehmungen in der Klinkenhülse zum Ausschwenken der Sperrklinken. Der stopfenartige Teil 142 des Fangkopfes 143 ist in der Klinkenhülse ebenfalls verschiebbar, und zwar begrenzt durch seinen Querschlitz 144 und den Bolzen 149 der Klinkenhülse. Der Stopfenteil hat anschließend an eine Abstufung 147 einen Kolbenkopf 148 mit einem vorderen Ansatz 146. Die Klinkenhülse von geringerem Querschnitt als die Bohrgestängeweite hat einen verbreiterten Ringteil 145 entsprechend dieser Weite als Abdichtung. NEt den Öffnungen 153 und den Ausnehmungen 136 bildet damit der verschiebbare Fangkopf ein Schiebeventil für den Vorbeifluß der Trübe um die Abdichtungsstelle. Bei eingezogenen Sperrklinken innerhalb des Bohrstranges sitzt der Bolzenansatz 146 auf den Klinken auf, so daß das Schiebeventil zur Verschiebung in die öffnungslage gesperrt ist. Wie in F i g. 6 dargestellt ist, kann der Spüldruck also das Kernrohr vortreiben bis an seinen Sitz vor der Krone, wobei die Klinken in die vorgesehenen Erweiterungen einrasten und dann das Schiebeventil öffnen lassen. Beim Rückzug mit einem Fanggerät wird# wie in F i g. 7 dargestellt ist, sowohl das Schiebeventil geschlossen als auch die Klinkenhülse zum Einzug der Sperrklinken zurückgezogen.The pawls 40 A and 40 B sit in the slotted end portion of the pawl body on the bolt 134. The bolt 138 for holding the support block 57 works with protruding ends in the slots 137 of the pawl sleeve to limit its displaceability. 136 are the recesses in the pawl sleeve for pivoting out the pawls. The plug-like part 142 of the catch head 143 is also displaceable in the pawl sleeve, limited by its transverse slot 144 and the bolt 149 of the pawl sleeve. Following a step 147, the plug part has a piston head 148 with a front projection 146. The ratchet sleeve, which has a smaller cross-section than the drill rod width, has a widened ring part 145 corresponding to this width as a seal. NEt the openings 153 and the recesses 136 , the displaceable collecting head thus forms a slide valve for the slurry to flow past around the sealing point. When the pawls are retracted within the drill string, the bolt shoulder 146 rests on the pawls so that the slide valve is blocked for displacement into the open position. As in Fig. 6 , the flushing pressure can therefore drive the core tube forward to its seat in front of the crown, the pawls locking into the provided extensions and then allowing the slide valve to open. When retreating with a fishing gear, # as in FIG. 7 is shown, both the slide valve closed and the pawl sleeve withdrawn to retract the pawls.

Bei der weiteren Ausführungsform nach F i g. 8 bis 11, welche eine ähnliche Ausbildung hat, sind die Sperrklinken unmittelbar als Ventil verwendet. Die Abbildung zeigt wiederum lediglich# den rückwärtigen Teil E-E.In the further embodiment according to FIG. 8 to 11, which has a similar design, the pawls are used directly as a valve. The illustration again shows only # the rear part EE.

In der Klinkenhülse 192 sitzt am rückwärtigen Ende fest der Fangkopf 193 durch den Bolzen 199 gehalten. Das rückwärtige Ende 192A der Klinken#-hülse ist verbreitert als Abdichtung- beim Verlauf in dem Bohrgestänge 120 oder den entsprechenden Teilen 32 und 33 des Außenkernrohres ausgebildet. Der Fangkopf weist auf seinen Stop&nteil innerhalb der Klinkenhülse einen Sektorausschnitt 201 a% Durchflußkanal auf, wie im Querschnitt nach: F i g. 9 dargestellt ist. Der Klinkenkörper 192 erstreckt sich in: der Klinkenhülse bis nahe zum Fangkopf und bildet damit einen Zwischenraum 194. In dem Mittelschlitz des Klinkenkörpers 192 mit den sektoru. ähnlichen Seitenwänden,191C und 191-D sitzt ebenfalls auf einem Bolzen das Klinkenpaar195, 196.-Von dem Zwischenraum 194 ausgehend führen Nuten des Klinkenkörpers als Kanäle 202 vor die Seitenfläche der Klinken, welche Löcher204, Z05 aufweisen. Diese Löcher der beiden Klinkerr überschneiden sich in Sperrlage nach F i g. 10 und werden in der zurückgezogenen entsperrten Lage zueinander abgedeckt. S-o wird einmal der Durch-Ruß nach dem Pfeil 206 durch die Kanäle 202 und die Löcher 204 und 205 zu den Rückkanten der Klinken und weiterhin durch den Ringraum 200 zur Bohr' krone gesperrt oder geöffnet.The catch head 193 is firmly seated in the ratchet sleeve 192 at the rear end by the bolt 199 . The rear end 192A of the pawl # sleeve is widened as a seal when it runs in the drill rod 120 or the corresponding parts 32 and 33 of the outer core tube. On its stop part within the ratchet sleeve, the catch head has a sector cutout 201 a% flow channel, as shown in cross section according to: FIG . 9 is shown. The pawl body 192 extends in: the pawl sleeve close to the catch head and thus forms a gap 194. In the central slot of the pawl body 192 with the sectorsu. Similar side walls, 191C and 191-D , the pair of pawls 195, 196 is also seated on a bolt. Starting from the space 194, grooves in the pawl body lead as channels 202 in front of the side surface of the pawls, which have holes 204, Z05. These holes in the two clinker blocks overlap in the blocking position according to FIG . 10 and are covered to each other in the withdrawn unlocked position. So once the through-soot is blocked or opened according to the arrow 206 through the channels 202 and the holes 204 and 205 to the rear edges of the pawls and further through the annular space 200 to the drill bit.

Die Fanggeräteeinrichtung besteht nach den F i g. 12 bis 14 aus einer auf das Bohrgestänge aufgeschraubten Stopfbuchse 210 mit seitlichen Stutzen für den Pumpenanschluß 212. In der Stirnöffnung der Stopfbuchse sitzt durch Sperrhaken 214 gehalten abgedichtet der Flansch 215, in welchen die durchbohrte eigentliche Stopfbuchse 221 für das Drahtseil 222 auf Stehbolzen 219 geführt angeschraubt ist.The fishing gear device consists according to the F i g. 12 to 14 from a stuffing box 210 screwed onto the drill rod with lateral stubs for the pump connection 212. The flange 215 is held in the front opening of the stuffing box and is sealed by locking hooks 214, in which the actual pierced stuffing box 221 for the wire cable 222 is screwed guided on stud bolts 219 is.

Das an dem Drahtseil 222 gehaltene Fanggerät 225 besteht aus dem Zangenteil 223 mit dem Zangenkörper 229, in dessen Schlitz auf dem Bolzen 230 gelagert die Fangzangen 226 und 227 durch die Feder 232 geschlossen gehalten angeordnet sind, und dem Ventilteil 224. The safety gear 225 held on the wire rope 222 consists of the pliers part 223 with the pliers body 229, in the slot of which the safety pliers 226 and 227 are mounted on the bolt 230 and are held closed by the spring 232 , and the valve part 224.

Der Zangenkörper ist in den Zylinderkörper 237 eingesetzt und durch den Bolzen 240 gesichert. Der Zylinderkörper 237 verläuft zu seinem Ende mit einer Abstufung 237A. In diesem Zylinderraum mit der abgestuften Führung arbeitet ein Stoßkörper 241 mit seinem Kolbenteil 24lA, während seine Kolbenstange 241 C in den Ventilkörper 243 des Ventil' teiles 224 eingeschraubt ist. Weiterhin sitzt auf der Kolbenstange 241C zwischen einer Druckscheibe 254 und einer Stellschraube252 der Dichtungskörper 253, welcher den Ventilteil zum Bohrgestänge abdichtet. Die Kolbenstange 241C ist durchbohrt und steht durch öffnungen 246 und 248 an den beiden Seiten mit den abgedichteten Räumen in Verbindung. Weiterhin wird der Kolben als Schiebeventil benutzt, indem beim Einfahren in den Zylinderkörper die Austrittsöffnung 248 überdeckt wird, so daß die Abdichtungsumgehung geschlossen ist. In dem Ventilteil ist das Seil 222 durch eine Durchbohrung eingeführt und durch einen Sperrkörper gehalten.The pliers body is inserted into the cylinder body 237 and secured by the bolt 240. The cylinder body 237 extends at its end with a step 237A. In this cylinder chamber with the stepped guide an impact body 241 operates with its piston part of 24LA, while its piston rod 'part is screwed 224241 C in the valve body 243 of the valve. Furthermore, seated on the piston rod 241C between a pressure disk 254 and an adjusting screw 252 is the sealing body 253, which seals the valve part from the drill rod. The piston rod 241C is drilled through and communicates with the sealed spaces through openings 246 and 248 on both sides. Furthermore, the piston is used as a slide valve in that the outlet opening 248 is covered when it enters the cylinder body, so that the sealing bypass is closed. In the valve part, the cable 222 is inserted through a through hole and held by a locking body.

Die Arbeitsweise dieses Gerätes ist ohne weiteres ersichtlich. Nach dem Einsetzen in das Bohrgestänge wird durch den Flüssigkeitsdruck das Schiebeventil betätigt, so daß das Fanggerät abgedichtet von der Flüssigkeit vorgetrieben wird. Beim Auftreffen auf das Innenkernrohr greift die Zange auf einen Speerkopf auf und erfaßt das Innenkernrohr.The operation of this device is readily apparent. To after insertion into the drill pipe, the slide valve is activated by the fluid pressure actuated so that the fishing gear is propelled in a sealed manner by the liquid. When hitting the inner core tube, the pliers grabs a spear head and captures the inner core tube.

Gegebenenfalls kann bei Nichteingreifen das Gerät um eine kleine Strecke zurückgezogen werden und wieder zum Auffahren gebracht werden. Der Greifvorgang wird dabei durch den Stoßkörper erhöht.If necessary, the device can move a short distance if there is no intervention be withdrawn and brought up again. The grasping process is increased by the impact body.

Eine andere Ausführungsform nach den F i g. 15 und 16 unterscheidet sich dadurch, daß die Anbringung des Seils an einem Kolben erfolgt ist, welcher als Schiebeventil ausgebildet ist, und einer anderen Stoßkörperanordnung.Another embodiment according to FIGS. 15 and 16 differ in that the cable is attached to a piston, which is designed as a slide valve, and to a different impact body arrangement.

Auf dem Zangenkörper 275 mit den Zangen sitzt fest eine Stange 290, auf welcher sich der Stoßkörper 295 begrenzt bewegen kann. Im zylinderartigen Ende des Stoßkörpers arbeitet ein Stufenkolben 298, 299 mit der kleineren Abstufung 299 in der Verschiebung begrenzt durch seinen Schlitz 301 und den Stift 300 des Stoßkörpers. Die größere Abstufung 298 entspricht der Bohrgestängeweite. Durch Bohrung 305 ist diese Abdichtung der größeren Ab- stufung überbrückt, während andererseits bei Anlage der inneren Stufenflanke 298A auf der Stirnflanke 295A des Zylinderendes des Stoßkörpers diese Umgehung geschlossen wird. Das Drahtseil 222 ist in einer Bohrung 303 des Kolbens durch den Knoten 302 befestigt. Die Wirkungsweise ist im wesentlichen die gleiche, wie bei der Ausführungsform der F i g. 12 bis 14.A rod 290 on which the impact body 295 can move to a limited extent is firmly seated on the pliers body 275 with the pliers. In the cylinder-like end of the impactor a stepped piston 298, 299 works with the smaller gradation 299 in the displacement limited by its slot 301 and the pin 300 of the impactor. The larger gradation 298 corresponds to the drill rod width. Through bore 305, this sealing of the greater distance is bridged gradation, while the other part of the impactor, this bypass is closed upon contact of the inner step edge 298A on the end edge 295A of the cylinder tail. The wire rope 222 is secured in a bore 303 of the piston by the knot 302. The mode of operation is essentially the same as in the embodiment of FIG. 12 to 14.

Eine weitere Ausführungsform eines Fanggerätes 325 nach den F i g. 17 bis 19 weist im wesentlichen die gleichen Teile auf. In dem Zangenkörper 329 ist der Stoßkörper 339 mit der fest daran sitzenden und durch den Bolzen 341 gesicherten Stange 340 eingeschraubt. Auf der Stange ist ein zweiter Stoßkörper 342 verschlebbar durch die Muttern 346 gehalten angebracht. Auf diesem zweiten Stoßkörper ist dann die Hülse 343 mit der daran eingeschraubten Lochkappe 344 zur Befestigung des Drahtseiles 222 aufgeschraubt. Diese Teile bis zu den rückwärtigen Enden der Zangen haben einen geringeren Querschnitt und lassen einen Ringraum 349 zum Bohrgestänge frei. In diesem Ringraum kann eine Lösehülse 350 eingeschoben werden.Another embodiment of a fishing device 325 according to FIGS. 17 to 19 have essentially the same parts. The impact body 339 with the rod 340 which is firmly seated on it and secured by the bolt 341 is screwed into the pliers body 329. A second impact body 342 is attached to the rod and can be moved in such a way that it is held by the nuts 346. The sleeve 343 with the perforated cap 344 screwed into it for fastening the wire rope 222 is then screwed onto this second impact body. These parts up to the rear ends of the tongs have a smaller cross-section and leave an annular space 349 free for the drill rod. A release sleeve 350 can be inserted into this annular space.

Die Zangen 326 und 327 haben ineinandergreifende Naben 327B und 326B und Nabenauflager 326A, 327A, so daß sie dem in zwischen den Segmentteilen 329C,D gebildeten Schlitz 328 des Zangenkörpers329 auf den Bolzen330 schwenkbar gelagert diesen abgedichtet erfüllen, wie in F i g. 19 im Querschnitt dargestellt ist. Das Fanggerät ist also an dieser Stelle zum Bohrrohr im wesentlichen abgedichtet.The pliers 326 and 327 have intermeshing hubs 327B and 326B and hub supports 326A, 327A, so that they meet the bolt 330 pivotably mounted on the bolt 330 in the slot 328 of the pliers body 329 formed between the segment parts 329C, D , as in FIG. 19 is shown in cross section. The fishing gear is therefore essentially sealed off from the drill pipe at this point.

Die rückwärtigen unter Federdruck gespreizten Schenkel der Zangen ragen mit abgeschrägten Außenkanten 326 C in den erwähnten Ringraum 349, während die einschiebbare Lösehülse 350 eine damit zusammenarbeitende, abgeschrägte Innenkante 351 A aufweist. Beim- Auffahren der Lösehülse auf die Zangen werden dieselben geöffnet. Die Lösehülse hat eine feste Stirnwand 352 mit einem Durchtrittsloch 353 für das Drahtseil 222 und paßt ebenfalls abgedichtet in das Bohrgestänge. Sofern das Fanggerät 325 in das Bohrgestänge eingefahren und mit einem Innenkernrohr verbunden ist, kann der Fall auftreten, daß sich das Innenkernrohr nicht löst und und man das Fanggerät wieder zurückziehen muß. Es wird dann die Lösehülse 350 in gleicher Weise eingefahren. Zum überstreifen über das Drahtseil weist die Hülse einen Schlitz 354 auf, der zur Verhinderung eines Wiederherausgleiten des Seiles gewunden verläuft. Beim Auftreffen erfolgt dann Lösung der Zangen, so daß das Fanggerät dann wieder zurückgezogen werden kann.The rear legs of the pliers, which are spread apart under spring pressure, protrude with beveled outer edges 326 C into the aforementioned annular space 349, while the insertable release sleeve 350 has a beveled inner edge 351 A cooperating with it. When the release sleeve is pushed onto the pliers, they are opened. The release sleeve has a solid end wall 352 with a through hole 353 for the wire rope 222 and also fits in a sealed manner into the drill pipe. If the fishing gear 325 is retracted into the drill pipe and connected to an inner core tube, the case may arise that the inner core tube does not come loose and the fishing gear has to be withdrawn again. The release sleeve 350 is then retracted in the same way. For slipping over the wire rope, the sleeve has a slot 354 which is wound to prevent the rope from slipping out again. When they hit, the pliers are released so that the fishing gear can then be withdrawn again.

Aus der vorstehenden Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen des Innenkernrohres sowie auch der Fanggeräte ergibt sich im wesentlichen schon die Wirkungsweise. Zusammenfassend soll noch einmal kurz die Arbeitsweise erläutert werden.From the above description of the various embodiments the inner core tube as well as the fishing gear essentially already results the mode of action. In summary, the method of operation should be briefly explained again will.

Wenn vorzugsweise aus einem aufwärts geneigten Bohrloch eine Kernprobe gezogen werden soll, wird in üblicher Weise das Kernrohr eingesetzt, wobei zweckmäßig bei mit Bohrspülung gefülltem Bohrgestänge ein Absperrschieber vorgesehen ist, damit das Einsetzen ohne Herausfließen der Spültrübe durchgeführt werden kann. Der Bohrstrang wird wieder fertiggestellt und über den Anschlußkopf die Trübe eingedrückt. Die Beaufschlagung des Innenkernrohres am rückwärtigen Ende bewirkt bei den Innenkernrohren, welche einen auf Zug öffnenden Schieber haben, den Abschluß durch Eindrücken des Schieberventils, worauf dann das Innenkernrohr unter Spüldruck einfährt. Wenn es vor der Bohrkrone auf seinen Sitz kommt, wird dann durch die Einrastung der Sperrklinken der Durchfluß wieder freigegeben. Die Bohrung wird nunmehr in Gang gesetzt. Nachdem die Kernhülse gefüllt ist, wird der Bohrvorgang unterbrochen und gegebenenfalls der Bohrstrang um ein kurzes Stück zum Abbrechen des Kernes angehoben. Nach Entfernung des Drehanschlusses und Absperrung des Bohrstranges wird nunmehr das Fanggerät eingeführt und das Bohrgestänge m it der Stopfbuchse abgeschlossen. Das Bohrgestänge wird wieder unter Druck gesetzt, wobei in gleicher Weise das Fanggerät, das Drahtseil mit sieh führend, einfährt und auf dem Innenkernrohr einrastet. Durch Zug an dem Drahtseil wird nunmehr das Innenkernrohr ausgerastet und dann durch das Drahtseil zurückgezogen. Bei Verwendung von Innenkernrohren, beispielsweise nach den F i g. 2 bis 5 und eines Fanggerätes nach F i g. 13, werden bei dem Rückzug die Umgehungsleitungen beider Geräte freigegeben, so daß der Rück-zu sehr leicht C 9 von statten geht. Es kann natürlich auch ein Fanggerät ohne Schiebeventil verwendet werden, wobei jedoch ein Teil der Trübe mit ausgezogen wird. Ebenso können natürlich diese Geräte auch in abwärts führenden Bohrungen verwendet werden. Das Einfahren des Innenkernrohres sowie auch gegebenenfalls des Fanggerätes mit Spüldruck erweitert jedoch die Anwendung ,smöglichkeit dieser Einrichtungen bzw. ermöglicht überhaupt erst, auf-C, c wärtsgehende Kernbohrungen dieser Art durchzuführen.If a core sample is preferably to be taken from an upwardly inclined borehole, the core tube is used in the usual way, a gate valve being provided when the drill pipe is filled with drilling fluid, so that the insertion can be carried out without the mud flowing out. The drill string is completed again and the pulp is pressed in via the connection head. The loading of the inner core tube at the rear end causes the inner core tubes, which have a slide that opens on tension, to close by pressing in the slide valve, whereupon the inner core tube moves in under flushing pressure. When it comes to its seat in front of the drill bit, the flow is released again by the latching of the pawls. The drilling is now started. After the core sleeve is filled, the drilling process is interrupted and, if necessary, the drill string is raised a short distance to break off the core. After removing the rotary connector and locking the drill string, the fishing gear is now inserted and the drill string is terminated with the stuffing box. The drill pipe is put under pressure again, and in the same way the safety gear, guiding the wire rope with it, retracts and engages on the inner core tube. By pulling on the wire rope, the inner core tube is now disengaged and then pulled back through the wire rope. When using inner core tubes, for example according to FIGS . 2 to 5 and a fishing gear according to FIG. 13, the bypass lines of both devices are released during the retreat, so that the return to C 9 is very easy. It is of course also possible to use a fishing gear without a slide valve, although part of the sludge is pulled out with it. These devices can of course also be used in downwardly leading bores. The retraction of the inner core tube and, if necessary, the fishing gear with flushing pressure, however, expands the application and possibilities of these devices or, in the first place, makes it possible in the first place to carry out upward-C, C downward core drilling of this type.

Claims

Claims: 1. Removable inner core tube, in particular for inclined boreholes, which after moving into its working position in front of the drill bit is pressed by means of flushing fluid pressure and fixed there by means of locking pawls, as well as a safety gear that can be installed on the rope for pulling the core tube, which with the safety head on the core tube in such a way cooperates that the catches are released when pulling, d a d u rch g e -k c nnzei seframe that the inner core tube is designed to be displaceable in the drill pipe and provided with a sealing location bridging slide valve sealed, which at locking of the pawls in the operative position against the drill bit opens and then allows the fluid to flow through.

2. Removable inner core tube according to claim 1, characterized in that the slide valve of the inner core tube also opens by retreating over the collecting head and allows a flow of the rinsing slurry during the retreat. 3. Removable inner core tube according to claims 1 and 2, characterized in that the fishing device is also sealed by means of a ring seal in the drill rod and optionally has a slide valve which opens when pulling and allows a flow of the mud. 4. Inner core tube according to claims 1 to 3, characterized in that a known per se, the catch head 41 carrying and on the pawl body 45 of the core tube 30 be, -limited displaceable pawl sleeve 60 for the exit of the pawls 40A, B in the advanced position (F i g. 2) and for its retraction in the rearward position ( FIG. 4) is liquid-sealed with a cylinder part 84 in the drill pipe in the longitudinal direction and is designed as a sliding valve 50, 85 bypassing the sealing bypass line 87 . 5. Inner core tube according to claims 1 and 2, characterized in that the catch head 143 (F i g. 6 and 7) is designed as a limited displaceable piston slide 144, 149 of the pawl sleeve 135 for the bypass line 153, 136 of the liquid-tight ring part 145 and with a bolt shoulder 146 in the unlocked position of the pawls (FIG . 6) rests against their front edges and engages in the locked position between the spread pawls. 6. Inner core tube according to claims 1 and 2, characterized in that the pawls 195, 196 (Fig. 8 to 11) are designed with overlapping openings 205 as a shut-off valve for the bypass line 201 of the annular seal 192A . 7. Embodiment according to claims 1 to 3, characterized in that the fishing device has a sealed retractable release sleeve under flushing pressure and that the release sleeve and the fishing device are designed for slipping on the release sleeve while unlocking the gripping pliers for the inner core tube. References considered: British Patent No. 816,271; USA. Patent Nos. 1999 428, 2652232.