Vorrichtung zum Verbinden eines Bohrstranges mit einem Rohr od.dgl.

Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung als in einen Bohrstrang einbaubares Aggregat zum lösbaren Verbinden des Bohrstranges mit einem Rohr oder ähnlichen Hohlkörper, mit zum Angriff an dem Rohr bringbaren Kuppelstücken und diesen zugeordneten Kolben-Zylinder-Einheiten _/ deren Kolben auf einer Seite zum überführen der Kuppelstücke in eine äußere Wirkposition mit Druckmittel beaufschlagbar sind, und auf der anderen Seite zum Zurückführen der Kuppelstücke feder¬ belastet sind.

Stand der Technik In der Bohrtechnik kommt es vor, daß mit einem Bohrstrang, der üblicherweise aus mehreren Gestängeteilen zusammenge¬ setzt ist und am unteren Ende einen Bohrkopf od.dgl. aufweis ein Rohr bzw. ein sog. Casing nach unten mitgenommen werden soll, ohne daß dazu eine besondere Rohrhalte- oder -nachlaß-

Vorrichtung eingesetzt werden soll oder kann. Dies ist na¬ mentlich dann der Fall, wenn der Bohrstrang verhältnis¬ mäßig lang ist und ein Casing bzw. Mantel-, Bohrrohr od.dgl. nur im untersten Teil des Bohrstranges in Betracht kommt, also vorwiegend bei Bohrungen unter Wasser im Offshore-Be- reich, etwa bei Bohrpfählen u.dgl.

In den Bohrstrang kann an derjenigen Stelle, die im Bereich des oberen Endes des mitzunehmenden Rohres oder Casings zu liegen kommen soll, ein Aggregat eingebaut werden, das ra- dial verschiebbare Bolzen als Kuppelstücke aufweist. Diese greifen in Löcher des Rohres ein und können durch hydrau¬ lischen Druck in dieser Position gehalten werden. Sie über¬ tragen dann beim Bohren die Drehung und die Axialbewegung des Bohrstranges auf das Rohr. Hat im Verlauf des Bohrens das Rohr die gewünschte Tiefe erreicht, etwa wenn nach

Durchteufen einer nicht standfesten Zone harter Grund er¬ reicht ist, muß das Rohr vom Gestänge getrennt werden. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß von über Tage aus mittels eines am Bohrstrang entlang verlaufenden Seiles eine Ent- lastung der Bolzen vom Haltedruck ausgelöst wird, so daß sich die Bolzen dann unter Federkraft radial nach innen be¬ wegen und dabei aus den Öffnungen des Rohres heraustreten. Mit dem Bohrstrang kann dann weitergebohrt werden, während das Rohr an seiner Stelle verbleibt. Eine solche Verbindung zwischen einem Bohrstrang und einem Rohr kann nur über Tage hergestellt werden, weil sonst ein Eintritt der Bolzen in die Öffnungen des Rohres nicht erreichbar ist. Weiterhin ist es auch nicht möglich, den Bohrstrang später nochmals mit dem Rohr zu kuppeln, wie es in bestimmten Fällen erwünscht sein kann.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Kuppeln eines Bohrstranges mit einem Rohr od.dgl. zu schaffen, die es ermöglicht, den Bohrstrang wiederholt mit einem Rohr,

Casing od.dgl. verbinden zu können und die Verbindung auch ohne unmittelbaren Zugang zur Verbindungsstelle bewirken zu können, insbesondere auch unter Wasser. Weiterhin strebt die Erfindung eine für die praktischen Belange besonders günstige Ausbildung einer Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrstranges mit einem Rohr od.dgl. an. Mit alledem in Verbindung stehende weitere Probleme, mit denen sich die Erfindung befaßt, ergeben sich aus der jeweiligen Erläute¬ rung der aufgezeigten Lösung.

Die Erfindung kennzeichnet sich durch ein über eine einzige Druckmittelleitung von einer Druckmittelquelle über Tage zu versorgendes Betätigungssystem für die den Kuppelstücken zu¬ geordneten Kolben-Zylinder-Einheiten, das ein mittels Druck¬ mittel-Stellantriebs umschaltbares Wegeventil mit wenigstens drei Anschlüssen enthält, von denen einer mit einer Druckmit¬ tel-Zuleitung, ein zweiter mit wenigstens einem Teil der Kolben-Zylinder-Einheiten und ein dritter mit einer Ablei¬ tung verbunden ist, wobei der Druckmittel-Stellantrieb an die Zuleitung angeschlossen ist und zwischen dem verstellba- ren Teil des Wegeventils und dem Stellantrieb eine in einer Richtung wirksame Kupplung, Ratsche od.dgl. vorgesehen ist.

Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich, den betreffen¬ den Bohrstrang zu kuppeln, die Kupplung wieder zu lösen und zu einem gewünschten Zeitpunkt wiederum eine neue Verbin- düng herzustellen. Dies geschieht auf einfache Weise durch Druckaufbau und Druckentlastung in einer einzigen Druckmit¬ telleitung.

Der Stellantrieb ist vorteilhaft eine Kolben-Zylinder-Einheit mit Rückholfeder, wobei die letztere in der Einheit einge- baut sein kann oder einem damit in Verbindung stehenden Teil zugeordnet sein kann.

In der zum ersten Anschluß des Wegeventils führenden Lei¬ tung ist zweckmäßig ein Vorspannventil vorgesehen. Damit läßt sich eine besonders günstige zeitliche Folge der Vor¬ gänge im System erreichen.

In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung ist in der vom zweiten Anschluß des Wegeventils zu den Kolben-Zylinder- Einheiten führenden Leitung ein entsperrbares Rückschlag¬ ventil vorgesehen, dessen Steuerleitung mit einem vierten Anschluß des Wegeventils verbunden ist. Dies ergibt eine besonders sichere Arbeitsweise der Vorrichtung.

Die zum Betätigungssystem führende Druckmittelleitung kann jede geeignete Form haben, so auch eine am Gestänge entlang führende Leitung sein. Mit besonderem Vorteil wird diese Druckmittelleitung durch einen zentralen Hohlraum des Bohr- Stranges gebildet, namentlich durch das Innere von Ge¬ stängerohren. Je nach den Aufgaben, die der Bohrstrang in Verbindung mit.einem-Werkzeug oder anderen Aggregat zu er¬ füllen hat, kann es vorteilhaft sein, in einem zentralen Hohlraum der Vorrichtung einen Sitz für einen mittels eines Seiles in den Bohrstrang ablaßbaren Dichtkolben vorzusehen. Nachdem ein Kupplungs- oder Entkupplungsvorgang mit der Vor¬ richtung durchgeführt worden ist, kann ein solcher Dicht¬ kolben wieder herausgezogen werden, so daß dann wieder ein durchgehend freier Durchlaß im Bohrstrang für andere Zwecke zur Verfügung steht, insbesondere für eine Spülung.

Für die Ausbildung der Kuppelstücke bestehen verschiedene Möglichkeiten. Bei einer vorteilhaften Ausführung sind rela¬ tiv zu den Kolben der Kolben-Zylinder-Einheiten jeweils ge¬ gen die Kraft einer Feder bewegbare Kuppelstücke vorgesehen, die jeweils im Bereich des vorderen Endes eine Abschrägung aufweisen. Die in einen Bohrstrang eingebaute Vorrichtung kann dann über das Ende eines Rohres abgesenkt werden, wobei die

Kuppelstücke unabhängig von der jeweiligen Lage der Kolben im Kontakt mit dem Rand des Rohres zurückgedrückt werden und hernach in Anlage mit der Rohrinnenwand verbleiben, bis sie die gewünschte Position einnehmen können, sei es, daß sie in Öffnungen in dem zu kuppelnden Rohr od.dgl. ein¬ treten, sei es, daß sie eine Fläche an dem Rohr unter- oder übergreifen.

Ungeachtet der sonstigen Ausbildung können die Kuppelstücke als Bolzen, Riegel od.dgl. ausgebildet sein oder auch die Form von Winkelhebeln haben. Zur Betätigung der letzteren dienende Kolben-Zylinder-Einheiten lassen sich dann insbe¬ sondere parallel zur Längsachse der Vorrichtung anordnen.

Die Anordnung und Gestaltung der Kuppelstücke läßt sich so treffen, daß durch dieselben eine abwärts und/oder aufwärts gerichtete Kraft om Bohrstrang auf das Rohr übertragbar ist. Je nach den Erfordernissen können also nur solche Kup¬ pelstücke vorhanden sein, die eine Kraft in der einen Rich¬ tung zu übertragen vermögen. Weiterhin lassen sich zwei Gruppen von Kuppelstücken vorsehen, von denen die eine eine Kraft nach unten und die andere eine Kraft nach oben über¬ tragen kann.

Insbesondere lassen sich als Stützkörper ausgebildete Kup¬ pelstücke vorsehen, die eine zur Anlage an einer Gegenfläche am Rohr od.dgl. bringbare Stützfläche aufweisen. Solche Stütz- körper können die alleinigen Kuppelstücke bilden, z.B. dann, wenn vom Bohrstrang auf das Rohr kein Drehmoment übertragen werden soll, sondern nur eine Axialkraft.

Weiterhin läßt sich je nach den Erfordernissen die Ausbildung auch so treffen, daß als Kuppelstücke jeweils mehrere Stütz- körper und Riegel mit Abstand in Achsrichtung der Vorrich¬ tung vorhanden sind. Die Stützkörper können dann lediglich

dazu dienen, daß die Riegel beim Absenken des Bohrstranges relativ zum Rohr auf die richtige Höhe mit im Rohr vorhan¬ denen Öffnungen kommen. Sie erfüllen dann eine Anschlag¬ funktion. Weiterhin sind sie aber auch in der Lage, einen Andruck auf das Rohr nach unten auszuüben. Insbesondere kann es so sein, daß die Riegel vorwiegend ein Drehmoment und die Stützkörper vorwiegend eine Axialkraft vom Bohr¬ strang auf das Rohr übertragen.

Eine weitere Ausführung besteht darin, daß das zu kuppeln- de Rohr an seinem oberen Rand Ausnehmungen aufweist, mit denen Kuppelstücke zum Eingriff bringbar sind. Dies ergibt nicht nur eine günstige Verbindung durch den leicht erreich¬ baren Eintritt der Kuppelstücke in die Ausnehmungen, son¬ dern ermöglicht im Bedarfsfall auch eine Drehmomentüber- tragung.

Wenn das zu kuppelnde Rohr keine Drehung durch einen sich beim Arbeiten drehenden Bohrstrang erhalten soll, sondern nur eine axiale Mitnahme gewünscht ist, wird die Ausfüh¬ rung vorteilhaft so getroffen, daß in einem die Kuppelstücke enthaltenden Gehäuse ein mit den Teilen des Bohrstranges zu¬ verbindender Innenkörper der Vorrichtung drehbar gelagert ist.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der.Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung von Aus- führungsbeispielen, aus der zugehörigen Zeichnung und aus den Ansprüchen.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil einer Plattform mit Bohrgerät und

Bohrstrang zur Veranschaulichung einer Einsatz- möglichkeit der Vorrichtung,

Fig. 2 eine andere Ausführung eines Bohrstanges mit zu kuppelndem Rohr,

Fig. 3 eine Ausführung der Vorrichtung im einzelnen, teils im Schnitt, teils schematisch,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ventils,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführung der Vorrichtung in einer der Fig. 3 vergleichbaren Darstellung,

Fig. 6 eine weitere Ausführung eines Kuppelstückes,

Fig. 7 eine andere Ausführung der Vorrichtung im Längs- schnitt,

Fig. 8 eine Einzelheit einer weiteren Ausführung der

Vorrichtung mit Blick auf ein Rohr von oben und

Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie IX - IX in Fig. 8.

In Fig. 1 ist ein Teil einer z.B. im Offshore-Einsatz be- findlichen Plattform 1 dargestellt, auf der sich ein für das Lufthebe-Bohrverfahren geeignetes Bohrgerät 2 mit ei¬ nem Kraftdrehkopf 3 befindet. Mit der Ziffer 4 ist ein aus mehreren rohrförmigen Gestängeteilen 4a zusammengesetzter Bohrstrang und mit der Ziffer 5 ein von diesem zeitweilig mitzunehmendes Rohr oder Casing bezeichnet. In den Bohr¬ strang ist eine Vorrichtung 6 eingebaut, mittels derer der

Bohrstrang 4 mit dem Rohr 5 gekuppelt werden kann. Die Ge¬ stängeteile 4a sind untereinander und mit der Vorrichtung 6 durch Flansche 3 lösbar verbunden.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 weist der unterhalb der Vor- richtung 6 befindliche Teil 4* des Bohrstranges eine an sich bekannte Teleskopeinrichtung 7, eine Schwerstange 8 und ein Bohrwerkzeug 9 in Form eines Bohrkopfes mit radial über den Durchmesser des letzteren ausfahrbaren Hinter¬ schneidern, Erweiterungswerkzeugen 9a od.dgl. auf.

In Fig. 2 ist eine andere Ausführung eines sich an die Vor¬ richtung 6 nach unten hin anschließenden Bohrstrangteiles 4" dargestellt, der mehrere Stabilisatoren 10 od.dgl. und ei¬ nen Bohrkopf 11 ohne Erweiterungsmeißel aufweist. Ein mit¬ zunehmendes Rohr oder Casing ist auch hier wie in den übrigen«Teilen der Beschreibung mit der Ziffer 5 bezeichnet.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausführung einer Vorrichtung weist ein Gehäuse 14 auf, das ein inneres Rohr 15 mit freiem inneren Durchlaß 16 enthält. Dieses bildet die Fortsetzung der einzelnen rohrförmigen Gestängeteile 4a (Fig. 1) des Bohrstranges 4. In dem Gehäuse 14 sind in zwei verschiede¬ nen Ebenen E1 und E2 Kolben-Zylinder-Einheiten 17 und 18 vorgesehen. Diese sind in gleichmäßigen Winkelabständen über den Umfang verteilt angeordnet. Ihre Zahl kann z.B. vier oder mehr betragen. Jede Einheit 17 enthält einen Zylinder 19 und einen Kolben 20. Dem Zylinderraum 21 kann über eine lediglich schematisch angedeutete Leitung 22 ein Druckmedium zugeführt werden. Der Kolben 20 ist durch eine Druckfeder 23 belastet, die ihn radial nach innen zu bewe¬ gen sucht. Mit der Ziffer 24 ist ein Kuppelstück in Form eines Riegels bezeichnet, der sich mit einem Schaft 25 und

einem verdickten Endteil 26 in einen entlüfteten Hohlraum 27 des Kolbens 20 hinein erstreckt. Eine Druckfeder 28 ist zwischen dem Kolben 20 und einer Schulter am Riegel 24 an¬ geordnet und sucht den letzteren vom Kolben 20 weg zu drücken. Gegen die Kraft dieser Feder 28 kann der Riegel 24 relativ zum Kolben 20 radial, d.h. in diesen hinein ver¬ schoben werden. An seinem vorderen Ende ist der Riegel 24 mit einer abgeschrägten Stirnfläche 24a versehen.

Die Einheit 18 weist ebenfalls einen Zylinder 29 mit einem darin verschiebbaren Kolben 30 auf, mit dem ein Stützkörper 34 fest verbunden ist. Dem Zylinderraum 31 kann über eine parallel zur Leitung 22 verlaufende Leitung 32 Druckmittel zugeführt werden. Der Kolben 30 ist durch eine Druckfeder 33 belastet, die ihn radial nach innen zu drücken sucht. Mit den Ziffern 35 und 36 sind jeweils in Nuten der Riegel 24 bzw. der Stützkörper 34 eingreifende Führungsbolzen bezeich-, net, die zugleich eine Verdrehung der Teile 24 und 34 um ihre Längsachsen verhindern. Die Stützkörper 34 weisen je¬ weils am vorderen Ende eine untere Stützfläche 37 auf, die sich gegen die obere Stirnfläche 38 des Rohres 5 legen kann.

In dem Rohr 5 sind radiale Öffnungen 39 in einer solchen Zahl und Anordnung vorgesehen, daß die Riegel 24 darin ein¬ treten können.

Mit der Ziffer 40 ist insgesamt ein Betätigungssystem für die Kolben-Zylinder-Einheiten 17 und 18 bezeichnet. An einer Stelle der Wandung des Rohres 15 ist eine Öffnung mit einem Rückschlagventil 41 vorgesehen, über das durch den Innenraum 16 des Rohres 15 zugeführtes Druckmedium, insbesondere Wasser, in einen geschlossenen Raum 42 und von diesem über einen An- Schluß 43 in eine einen Filter 44 enthaltende Zuleitung 45 gelangen kann. Diese verzweigt sich und führt, wie ledig¬ lich schematisch dargestellt ist, mit einem Zweig 45a zu ei-

nem Druckmittel-Stellantrieb 46, der als Kolben-Zylinder- Einheit ausgebildet ist, wobei der Kolben auf seiner dem Druckmittelraum abgewandten Seite durch eine Rückholfeder 46a belastet ist. Mittels des Antriebs 46 kann über eine nur in einer Richtung wirksame Kupplung oder Weiterschalt- vorrichtung 47, die z.B. nach dem Prinzip einer Ratsche ausgebildet ist, der verstellbare Teil 48a eines Wegeven¬ tils 48 geschaltet werden. Vorteilhaft ist dieses Ventil, das in Fig. 3 und 4 nur schematisch dargestellt ist, ein 4/2-Wegeventil mit vier Anschlüssen 51, 52, 53 und 54, wo¬ bei der Anschluß 51 mit einem Zweig 45b der Zuleitung 45 und der Anschluß 53 mit einer Auslaßleitung 49 verbunden ist, die beispielsweise in den Ringraum zwischen der Vor¬ richtung 6 bzw. dem Bohrstrang 4 und dem Rohr 5 münden kann. Der zweite Anschluß 52 ist mit einer Leitung 50 ver¬ bunden, in der sich ein entsperrbares Rückschlagventil 55 befindet, dessen Steuerleitung 56 mit dem vierten Anschluß 54 des Wegeventils 48 verbunden ist. Die Leitung 50 ver¬ zweigt sich hinter dem Ventil 55 in die beiden zu den Ein- heiten 17 und 18 führenden Leitungswege 22 und 32.

In dem inneren Rohr 15 der Vorrichtung 6 ist ein Dichtsitz 57 für einen Dichtkolben 58 vorgesehen, der an seinem unte¬ ren Ende eine auf den Sitz 57 passende Dichtfläche 59 auf¬ weist. Am oberen Ende des Dichtkolbens befindet sich ein Kupplungskegel 60 für eine Fangvorrichtung bekannter Art, so daß der Dichtkolben 58 von über Tage mittels eines Sei¬ les durch den Bohrstrang hindurch abgelassen werden kann und auch wieder aus dem Bohrstrang herausgezogen werden kann. In der Zeichnung ist mit der Ziffer 61 schematisch eine Druckmittelquelle, insbesondere eine Pumpe, bezeichnet, während mit der Ziffer 62 der vom freien Innenraum der Bohr¬ gestängeteile 4a gebildete Leitungsweg angedeutet ist. Mit¬ tels eines solchen Dichtkolbens 58 kann dieser Leitungsweg im Bohrstrang, der sonst für andere Zwecke zur Verfügung

steht oder nutzbar gemacht wird, etwa zum Durchleiten ei¬ ner Spülung bzw. für das Lufthebe-Bohrverfahren, nun zum Betrieb der Vorrichtung 6 benutzt werden.

Ist der Dichtkolben 58 in den Bohrstrang herabgelassen und befindet sich die Vorrichtung 6 oberhalb des Endes eines Rohres 5, das mit dem Bohrstrang gekuppelt werden soll, kann die über Tage befindliche Pumpe 61 eingeschaltet wer¬ den, so daß Druckmedium, insbesondere Wasser, durch den dabei im übrigen abgeschlossenen Bohrstrang nach unten ge- leitet wird und aus dem Innenraum 16 der Vorrichtung über das Rückschlagventil 41, den Raum 42, den Anschluß 43 und den Filter 44 in die Leitung 45 mit Fortsetzung 45a gelangt.

Ist der Druck in diesem Leitungsweg auf einen bestimmten Wert angestiegen, z.B. auf 10 bar, wird dadurch der Stell- antrieb 46 betätigt, wobei dessen Kolben z.B. bei etwa 15 bar seine Endlage erreicht. Dadurch wird über die Ratsche 47 das Ventil 48 umgesteuert, so daß die Anschlüsse 51 und 52 einerseits sowie 53 und 54 andererseits miteinander ver¬ bunden sind, wie es in Fig. 3 und 4 mit ausgezogenen Linien dargestellt ist. Der Druck steigt nun im Bohrstrang und in den sich anschließenden Leitungswegen weiter an und öffnet bei einem gewissen Wert von beispielsweise 20 bar ein Vor¬ spannventil 63, das in dem anderen Leitungszweig 45b der Zuleitung 45 vorgesehen ist. Das zugeführte Druckmedium kann nun über das Wegeventil 48, die Leitung 50, das Rück¬ schlagventil 55 und die Zweigleitungen 22 und 32 zu den Kolben-Zylinder-Einheiten 17 und 18 strömen. Dadurch werden deren Kolben 20 und 30 und somit die Riegel 24 und die Stützkörper 34 ausgeschoben. Die Pumpe 61 wird hierauf ab- geschaltet. ¹ Durch den dabei eintretenden Druckabfall schließt das Rückschlagventil 55, und der Kolben des Stell¬ antriebs 46 wird unter der Kraft der Feder 46a in seine Ausgangsläge zurückgeführt.

Nun kann am Seil die schon erwähnte Fangvorrichtung in den Bohrstrang abgelassen werden. Sobald diese auf den Kupp¬ lungskegel 60 des Dichtkolbens 58 auftrifft, rastet die Kupplung ein, worauf der Dichtkolben 58 aus dem Bohrstrang herausgezogen werden kann.

Der Bohrstrang 4 mit der Vorrichtung 6 wird nun abgesenkt. Dabei berühren die Riegel 24 mit ihren Schrägflächen 24a die Innenkante der oberen Stirnfläche 38 des Rohres 5 und werden gegen die Kraft der Feder 28 um den erforderlichen Betrag nach innengedrückt. Sie gleiten dann bei weiterem Absenken ein der Innenwand des Rohres 5 entlang. Der Vor¬ gang ist beendet, wenn die Stützkörper 34 sich mit ihren Flächen 37 auf die obere Stirnfläche 38 des Rohres 5 auf¬ legen. Sofern die Öffnungen 39 im Kopf eil des Rohres 5 hiernach nicht schon mit den Riegeln 24 fluchten, gelangen die Riegel 24 jedenfalls dann zum Eingriff mit diesen Öff¬ nungen, wenn der Bohrstrang anschließend gedreht wird. Die Federn 28 bewirTen dann das Einrasten der Riegel 24 in die Öffnungen, so daß dann sowohl Zug- als auch Verdrehkräfte vom Bohrstrang 4 auf das Rohr 5 übertragen werden können. Die Stützkörper 34 stellen sicher, daß die Riegel 24 beim Absenken auf die richtige Höhe mit den Öffnungen 39 im Rohr kommen. Sie können außerdem dazu dienen, einen Andruck nach unten auf das Rohr 5 auszuüben.

Soll die Vorrichtung vom Rohr 5 abgekuppelt werden, wird zunächst wieder der Dichtkolben 58 mittels Seils in den Bohrstrang 4 abgelassen. Sobald er sich auf die Dichtstel¬ le 57 aufsetzt, öffnet sich die Fangvorrichtung und kann anschließend wieder hochgezogen werden. Sodann wird ent- sprechend der weiter oben schon beschriebenen Arbeitsweise mittels der Pumpe 61 Druckmedium eingeleitet, wodurch der Stellantrieb 46 betätigt und dadurch das Wegeventil 48 wei¬ tergeschaltet wird. Somit kann das Druckmedium jetzt über

das Vorspannventil 63 zum Anschluß 54 des Wegeventils und in die Steuerleitung 56 strömen, wodurch das Rückschlag¬ ventil 55 geöffnet wird. Infolge des Druckabfalls nach dem Abschalten der Pumpe 61 kehrt der Kolben des Stell- antriebs 46 unter der Wirkung der Feder 46a wieder in sei¬ ne Ausgangslage zurück. Weil nun die Leitung 50 mit der Auslaßleitung 49 verbunden ist, kann das Druckmedium aus den Zylinderräumen 21 und 31 der Einheiten 17 und 18 ab¬ strömen, wobei die Federn 23 und 33 die Kolben 20 und 30 radial nach innen in die Ruheposition bewegen, so daß so¬ wohl die Riegel 24 als auch die Stützkörper 34 vom Rohr 5 zurückgezogen sind. Dadurch ist die Vorrichtung 6 vom Rohr 5 getrennt. Mittels Seiles und Fangvorrichtung kann der Dichtkolben 58 aus dem Bohrstrang 4 herausgezogen werden, so daß der letztere frei ist und mit ihm unab¬ hängig vom Rohr 5 eine weitere Bohroperation durchgeführt werden kann.

Es ist jederzeit möglich, den Bohrstrang mittels der Vor¬ richtung 6 erneut mit dem Rohr 5 zu kuppeln, wobei dann wiederum die einzelnen Vorgänge in der schon beschriebenen Weise durchgeführt werden.

In Fig. 3 ist eine Ausführung der Vorrichtung 6 gezeigt, die zum Einbau in ein sog. Flanschgestänge geeignet ist, d.h. einen Bohrstrang mit Gestängeteilen, die außenliegende Leitungen 64 (Fig. 3) aufweisen, z.B. zum Durchleiten von Luft. Die in Fig. 5 gezeigte Vorrichtung ist dagegen zum Einbau in ein sog. Doppelwandgestänge ausgebildet und weist demzufolge ähnlich wie die Gestängeteile selbst ein inneres Rohr 65 und ein dieses umgebendes äußeres Rohr 66 auf, wobei das Gehäuse der Vorrichtung an dem letzteren befestigt ist. Im übrigen entspricht der Aufbau der Vor¬ richtung der Ausführung nach Fig. 3. Gleiche bzw. einander entsprechende Teile sind in Fig. 5 mit den gleichen Bezugs-

Ziffern wie in Fig. 3 bezeichnet. Das Betätigungssystem ist in Fig. 5 vereinfacht dargestellt.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführung eines Kuppelgliedes, das hierdie Form eines Winkelhebels 71 hat, der um eine im Gehäuse 74 der Vorrichtung feste Achse 72 schwenkbar ist. Am innenliegenden Ende dieses Winkelhebels 71 ist über ei¬ nen Gelenkzapfen 73 die Kolbenstange 75 einer Kolben-Zylin¬ der-Einheit 77 angeschlossen, wobei deren Zylinder mittels eines Zapfens 76 am Gehäuse 74 der Vorrichtung angelenkt ist. Die Kolbenstange 75 mit ihrer Fortsetzung ist etwa dem Riegel 24 mit Schaft 25 der Einheit 17 nach Fig. 3 ver¬ gleichbar, so daß das dazu Gesagte hier entsprechend gilt.

Das Kuppelstück 71 kann sowohl ein zum Eingriff in eine Öffnung in einem Rohr bestimmter Riegel als auch ein Stütz- körper sein. Letz-teres ist in Fig. 6 gezeigt. Der Winkel¬ hebel 71 weist eine Stützfläche 67 auf, die zur Anlage an eine ^' r Gegenfläche 69 an der Unterseite eines nach innen vorspringenden Bundes 78 am Rohr kommen kann. Außerdem ist dieser Teil des Winkelhebels 71 mit einer Abschrägung 70 versehen, so daß er beim Absenken der Vorrichtung ^' über die Kante des Bundes 78 hinweggleiten und dabei nach innen aus¬ weichen kann. Mit der Ziffer 79 ist ein Anschlag für eine Fläche am anderen Arm des Winkelhebels 71 bezeichnet, wodurch eine Abstützung gegeben ist.

Das Gehäuse 74 der. Vorrichtung weist eine der Stirnfläche 68 am oberen Ende des Rohres 5 zugewandte Gegenfläche 80 auf, mit der sich das Gehäuse auflegen kann, wenn das Rohr 5 in Abwärtsrichtung belastet werden soll. Andererseits kann eine axial aufwärts gerichtete Kraft in der in Fig. 6 w e- dergegebenen Position durch die Stützkörper 71 auf das Rohr 5 ausgeübt werden.

In Fig. 7 ist eine Ausführung der Vorrichtung 86 dargestellt, wie sie dann in Betracht kommt, wenn mittels des Bohrstranges nur eine axiale Kraft in der einen oder anderen Richtung auf ein Rohr 5 ausgeübt werden soll, jedoch kein Drehmoment zu übertragen ist. Ein Gehäuse 84 enthält bei dieser Aus¬ führung in einem oberen Teil Kuppelstücke 81 mit Abschrägung am vorderen Ende und ein Betätigungssystem 40 dafür, wie es weiter oben in Verbindungm.it den Fig. 3 und 4 erläutert wurde. Außerdem weist das Gehäuse eine der Stirnfläche 68 des Rohres 5 zugewandte Gegenfläche 80 auf, so wie dies auch in Fig. 6 gezeigt und im Zusammenhang damit beschrie¬ ben ist.

Das Gehäuse setzt sich nach unten hin in einem mit ihm ver¬ schraubten Ansatz 85 fort, auf -dem mittels Wälzlagern 82 und 83 ein Ringteil 87 drehbar gelagert ist, der mit einem rohrförmigen Innenteil 88 der Vorrichtung fest verbunden ist. Dieser Innenteil 88 bildet die Fortsetzung der Ge¬ stängeteile 4a- ^* des Bohrstranges und ist mit diesen über Flansche 13 verbunden. Somit kann sich der Innenteil zu- sammen mit dem ganzen Bohrstrang relativ zum Gehäuse 84 drehen, also auch relativ zum Rohr 5.

Die Zuleitung des Druckmediums zu dem Betätigungssystem 40 über das Rückschlagventil 41 geschieht über mehrere Öff¬ nungen 89 in dem Innenteil 88 und einen Ringkanal in der den Innenteil umgebenden zylindrischen Wand 90 des Gehäu¬ ses 84.

Wie in Fig. 5 gezeigt, enthält der Dichtkolben 58 zweck¬ mäßig einen inneren Durchlaßweg 94 mit einer oder mehreren oberen Einlaßöffnungen 95 und einer unterhalb der Dicht- fläche 59 nach unten mündenden Auslaßöffnung 96 und mit ei¬ nem Ventil 97 auf. Der Schaft 99 des Ventilkörpers 98 ist mit dem Kupplungskegel 60 verbunden, der um einen gewissen.

durch einen Anschlag begrenzten Weg axial verschiebbar ist. Beide Teile werden im Ruhezustand durch eine nicht darge¬ stellte Feder nach unten gedrückt, wobei also das Ventil 97 geschlossen ist. Wenn der Dichtkolben 58 nach Beendigung eines Kupplungs- oder Entkupplungsvorganges des Bohrstranges mit dem Rohr 5 hochgeholt werden soll und die Fangvorrich¬ tung an dem herabgelassenen Seil den Kupplungskegel 60 er¬ faßt hat, dann bewirkt die Zugkraft im Seil zu Beginn der Aufwärtsbewegung zunächst eine Verschiebung des Kupplungs- kegeis 60 nach oben, und zwar zusammen mit dem Ventilkör¬ per 98, so daß das Ventil 97 geöffnet wird. Dadurch kann die oberhalb des Dichtkolbens 58 im Bohrstrang stehende Flüssigkeitsmenge, namentlich Wasser, über den Durchlaßweg 94 und die Öffnung 96 nach unten abfließen. Ein solcher Durchlaßweg mit Ventil kann auch bei allen anderen Ausfüh¬ rungen der Vorrichtung vorhanden sein.

Die Fig. 8 und 9 veranschaulichen eine Ausführung, bei der das zu kuppelnde Rohr 5' im oberen Randbereich mehrere Aus¬ nehmungen 92 aufweist, z.B. vier, die sich an regelmäßig über den Umfang verteilten Stellen befinden. In diese Aus¬ nehmungen 92 können Kuppelstücke 91 eingreifen, so daß über diese eine abwärts gerichtete Kraft und/oder ein Dreh¬ moment vom Bohrstrang auf das Rohr 5' übertragen werden kann. Im übrigen läßt sich die Ausführung so treffen, wie es den Erfordernissen entspricht. Sie kann weitere Merk¬ male der erläuterten Art aufweisen, so daß das dazu Gesag¬ te hier sinngemäß und entsprechend gilt.

Die Erfindung ermöglicht verschiedene Arbeitsweisen, so daß zahlreichen Bedarfsfällen besonders gut Rechnung getra- gen werden kann. Sie gestattet es, ein Rohr in axialer

Richtung und zugleich drehend mitzunehmen, wobei dann ins¬ besondere das untere Ende des Rohres, welches einen Schneid¬ kranz od.dgl. tragen kann, sich etwa auf gleicher Höhe mit

dem Bohrkopf am unteren Ende des Gestänges befindet. In an¬ deren Fällen kann das Rohr ohne Drehung axial mitgenommen werden. Dies kommt z.B. dann in Betracht, wenn das Rohr je¬ weils abgesetzt werden soll. Dann kann so gearbeitet wer¬ den, wie es Fig. 1 veranschaulicht. Das Rohr 5 wird dabei so geführt, daß der Bohrkopf 9 am Gestänge dem unteren Rohrende voreilt. Bei ausgefahrenem Erweiterungsmeißel 9a wird der Durchmesser des Rohres freigebührt. Am Ende einer Bohroperation wird der Erweiterungsmeißel 9a eingezogen, der Bohrkopf 9 wird auf die Sohle des Bohrloches abgesetzt, wodurch eine Entlastung stattfindet. Das Rohr 5 kann dann kontrolliert durch Absenken des oberen Teiles des Bohr¬ stranges mit der Vorrichtung 6 nach unten gelassen werden, wobei sich die Teleskopeinrichtung 7 einschiebt. Wenn das Rohr 5 seine Endposition erreicht hat, kann die Vorrichtung 6 zum Abkuppeln des Rohres 5 vom Bohrstrang 4 betätigt wer¬ den.

Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in der Zeichnung dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekann¬ te Stand der Technik es zuläßt, für sich allein oder auch in Kombinationen als unter die Erfindung fallend angesehen werden.