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Sperrbolzen für Tiefbohrlöcher Die Erfindung bezieht sich auf Sperrbolzen
für Bohrungen, insbesondere für Ölquellen. Die Erfindung bezweckt die Ausbildung
eines -billig und einfach herzustellenden, Sperrbolzens, der einfach und sicher
in eine gewünschte Tiefe des, Bohrloches gebracht und dort eingeklemmt werden kann.
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Der erfindungsgemäße Sperrbolzen kann für verrohrte und uriverrohrte
Bohrlöcher verwendet werden. Der erfindungsgemäße Sperrbolzen ist aus einem leicht
zerstörbaren. Material hergestellt, so daß er durch Bohren einfach entfernt werden
kann, ohne daß besondere Maßnahmen vorgesehen zu werden brauchen, um ihn heraufzuholen.
Der Sperrbolzen besteht aus einer Anzahl in longitudirialer Richtung sich erstreckender
Abschnitte, die einen äußeren, zylindrischen Bolzen bilden, der eine axiale Bohrung
aufweist, welche erfindungsgemäß am oberen Ende zylindrisch ausgebildet ist, während
ein Abschnitt oder der ganze untere Teil einen nach unten sich erweiternden Durchmesser
aufweist. In die Bohrung des äußeren Bolzens wird ein, innerer dübelförmiger Einsatzkolben
eingesetzt, dessen. Formgebung der Bohrung des äußeren Bolzens entspricht. Der äußere
Bolzen ist an das Ende des Bohrrohres befestigt, so daß er in das Bohrloch bis zu
einer gewünschten, Tiefer herabgelassen werden kann. Der innere Einsatzbolzen ist
an seinem oberen Ende mit Mitteln versehen, Welche die Befestigung
an
einer Aufzugvorrichtung ermöglichen, welche in die Bohrung hinuntergelassen wird
und mit der der innere= Einsatzbalzen innerhalb des äußeren Bolzens nach oben, gezogen
wird, wobei die Verbindung zwischen dem Bohrrohr und dem äußeren Bolzen bricht und
die Sektoren des äußeren Bolzens fest gegen die Wandung des Bohrloches gepreßt werden.
Die genannten, zur Befestigung des inneren Balzens an die Aufzugvorrichtung dienenden
Mittel werden danach unter der Wirkung der Aufzugskraft ebenfalls abgebrochen, so
daß der Sperrbolzen in der Bohrung zurückbleibt.
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Vorzugsweise wird sowohl der innere als auch der äußere Balzen aus
Holz oder einem anderen leicht zerstörbaren Material angefertigt, damit der Sperrbolzen
einfach fortgebohrt werden kann, sobald dies erforderlich ist.
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Die Mittel zur Befestigung des inneren Einsatzbolzens an die Aufzugsvorrichtung
können, beispielsweise aus einer zylindrischen Hülse bestehen, die aufgeschlitzt
ist und über das obere Ende des inneren Einsatzbolzens geschoben werd.. kann. Am
oberenTeil der Hülse ist ein geriefelter Zapfen vorgesehen, während die Befestigung
der Hülse an den oberen Teil des inneren Einsatzbolzens durch einen Querstift bewirkt
wird.
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Weiterhin sind Mittel vorgesehen, um die einzelnen Abschnitte des
äußeren Bolzens zusammenzuhalten, bis die unter der Wirkung des Kleinmdruckes stattfindende
Ausdehnung des äußeren Bolzens erfolgt. Diese Mittel können z. B. aus einer federnden
Drahtspule, aus. Gummiband oder Kupferdraht bestehen, der um dieAbsehlmitte herumgewickelt
wird und durch Drahtklemmen zusammengehalten wird. Außerdem sind Mittel vorgesehen,
welche ein Festsitzen des inneren Bolzeneinsatzes in dem äußeren Bolzen ermöglichen,
bevor die zur Festklemmung des Bolzens im Bohrloch stattfindende Ausdehnung des
äußeren Bolzens erfolgt. Zu diesem Zweck kann z. B. ein hölzerner Dübel vorgesehen
werden, welcher abgeschert wird, Nenn der innere Bolzeneinsatz innerhalb des äußeren
Bolzens nach oben gezogen. wird,.
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Der äußere Bolzen. kann, an die Bohrröhre mittels Holzschrauben angeschraubt
werden, die durch einen Flansch hindurchtreten, der an das Ende der Bohrröhre angeschweißt
ist Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. i zeigt den Sperrbolzen. und die einzelnen zugehörigen Teile
desselben; Fig. 2 ist eine Ansicht des Sperrbolzens in der Blickrichtung des Pfeiles
A der Fig. i; Fig. 3 ist ein Querschnitt durch den Sperrbolzen und die sonstigen
Vorrichtungsteile.
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Der äußere Bolzen io, welcher aus Holz (z. B. Buche) besteht, ist
aus sechs Abschnitten, ioa, lob, ioc, iod, 10e und iof zusammengesetzt, welche eineu
Zylinder bilden, der eine Bohrung i i aufweist, welche sich teilweise nach oben
verjüngt, iia, und teilweise zylindrisch, 11b, ausgebildet ist. Der Sperrbolzen
ist mit drei ringförmigen Aussparungen 12 versehen, in die die zum Zusammenhalt
der Abschnitte dienenden Mittel, z. B. Kupferdraht, der zweimal um den Bolzen gewunden
ist und durch Klammern in. den Aussparungen. gehalten wird, eingreifen,. Gemäß einer
anderen Ausführung können Gummibänder ->der federnde Drahtspulen vorgesehen werden,
um die Sektoren.zusammenzuärücken. Der äußerte Bolzen io ist mittels Holzschrauben
13 an den Metallflansch i.¢ der Bohrröhre 15 befestigt. Insgesamt werden sechs Holzschrauben
13, und zwar für jeden Abschnitt des äußeren Bolzens .je eine, verwendet. Das Bohrgestänge
15 ist mit einem Loch 16 versehen, um einen Ausgleich des Flüssigkeitsdruckes herbeizuführen.
Die Dübelführung 17 wird in den, äußeren Bolzen io eingebohrt, damit der Holzdübel
18 zur Befestigung des inneren Einsatzbolzens eingesetzt werden kann.. Der innere
Einsatzbolzen, i9, der ebenfalls aus Holz (z. B. Eichenholz) hergestellt ist, besteht
aus einem zylindrischen Tei12i und einem daran anschließenden, sich konisch verdickendenTei12o,
so daß der innere Bolzen genau in die Bohrung des äußeren. Bolzens io eingepaßt
ist. In dem innerem. Einsatzbolzen i9 ist eine Einbohrung vorgesehen, so daß der
hölzerne Dübel 18 durch die Dübelführung 17 in die Einbohrung 22 durchgestoßen.
werden kann, sobald der innere Einsatzbolzen in der richtigen Stellung ist Der innere
Einsatzbolzen erstreckt sich also über beide Enden des äußeren Bolzens hinaus. Die
metallene Hülse 23 weist einen Längsschnitt 24 auf und ist über das obere Ende 25
des inneren. Einsatzbolzens i9 fest aufgeschoben. Weiterhin ist ein 1/4 Zoll dicker
Scherstift 26 aus Messing vorgesehen, der durch die Bohrungen 27 und 28 der Hülse
und des inneren Bolzens hindurchgeht. Der obere Teil der Hülse 23 ist mit einem
geriefelten stiftförmigen Zapfen 29 versehen.
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Bei der Verwendung werden die Teile io, i9, 18, 13 und 26 so weit,
z. B. mittels eines Drahtseilzuges., bis zu der Stelle: heruntergelassen, wo der
Sperrbolzen angebracht werden soll. Um denn. Sperrbolzen festzuklemmen, wird ein
stabförmiges Teil 3o zusammen mit den obengenannten Teilen innerhalb des Bohrgestänges
angebracht Die Aufzugsvorrichtung wird mit unter Federdruck stehenden Fangklauen,
31 befestigt, deren zahnförmige Vorsprünge in die Riefelung des stiftförmigen Körpers
29 eingreifen. Das Teil 30 ist seinerseits an eine Stange 32 aufgeschraubt,
die ihrerseits auf den Sockel 34 für das Zugseil aufgeschraubt ist. Der Sockel 34
ist mit einer Seilklemme 33 versehen, die eine geriefelte Profilgebung aufweist,
um das Drahtseil (nicht eingezeichnet) zu halten., mit welchem die Vorrichtung herabgelassen.
wird. Die Teile 30, 32 und 34. sind aus Metall hergestellt Die Aufzugvorrichtung
wird so weit herabgelassen, bis sie mit dem Zapfen 29 auf der Hülse 23 im Eingriff
steht. Infolge der Führung im Bohrgestänge 15 kann die Aufzugvorrichtung nicht an
der Hülse vorbeigleiten, da diese innerhalb des- Bohrgestänges befestigt ist.
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Wenn das Drahtseil hochgezogen wird, wird zunächst der innere Einsatzbolzen,
i9 angezogen,, wobei der Dübel 18 abbricht Hierauf dehnt sich beim
weiteren
Anziehen des inneren Einsatzbolzens der äußere Bolzen io aus, wobei die sechs Abschnitte
des äußeren Bolzens von dem Flansch, 14 der Bohrröhre 15 losgerissen werden, an
welche sie mittels der Holzschrauben 13 befestigt wurden. Die Holzschrauben werden
entweder aus dem Bolzen io herausgerissen oder bei der Ausdehnung des äußeren Bolzens
abgebrochen. Bei -diesem Vorgang werden die Abschnitte des äußeren Bolzens io dicht
gegen die Wandung des Bohrloches oder der Verrohrung gepreßt; danach wird die Spannung
des Drahtseiles so lange erhöht, bis der Messingstift 26 abgeschert ist. Daraufhin
kann die Hülse 23 auf dem oberen Ende des inneren Einsatzbolzens abgezogen und aus
der Bohrung herausgenommen werden. Nach Hochziehen -des Bohrgestänges 15 bleibt.
dann nur der aus dem äußeren Bolzen und dem inneren Einsatzbolzen bestehende Sperrbolzen.
in festgeklemmter Stellung an der gewünschten Stelle im Bohrloch zurück.
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Der erfindungsgemäße Sperrbolzen kann, wie bereits erwähnt, in verrohrten
und umverrohrten Bohrlöchern, Verwendung finden. Wenn in einer umverrohrten Bohrung
der Durchmesser der Bohrung an dem oberen Ende des, äußeren Bolzens kleiner ist
als am unteren Enden desselben, so sichert die Formgebung des. inneren Einsatzbolzens
(und der entsprechend ausgebildeten Bohrung des äußeren Bolzens) infolge des sich,
nach ' oben verjüngenden Querschnitts und des anschließenden zylindrischen Querschnitts,
daß, wenn das obere Ende des äußeren Balzens mit der Wandung der- Bohrung bei der
Aufzugbewegung Kontakt gibt, die Aufwärtsbewegung des inneren Einsatzbolzens weiterhin
stattfinden, kann, bis auch die unteren, Teile des äußeren Bolzens gegen die Wandung
der Bohrung andrücken. Wenn der innere Einsatzbolzen und die Bohrung des äußeren
Bolzens beide in ihrer ganzen Länge sich verjüngen würden, so würde sich der innere
Einsatzbolzen festklemmen, sobald der, obere Teil des äußeren Bolzens gegen die
Wandung der Bohrung gepreßt wird, während eine Kontaktgebung am unteren Teil unterbleiben
würde. Es ist wesentlich, da.B die lichte Weite des Bohrgestänges 15 genügend groß
ist, um ein Festkeilen des inneren Einsatzbolzens in der Bohrröhre zu verhindern,
bevor der äußere Bolzen, seine Expansionsbewegung voll ausgeführt hat.
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Ein 1/4-Zoll-Messingstift 26 weist eine Zugfestigkeit von 4oo kg auf,
was. ausreicht, um ein hinreichend festes Einklemmen des Bolzens zu bewirken.