Titel: Gad, Neuerungen in der Tiefbohrtechnik.
Autor: Grad, E.
Fundstelle: 1889, Band 271 (S. 289–301)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj271/ar271053

Neuerungen in der Tiefbohrtechnik; von E. Grad in Darmstadt.

Mit Abbildungen auf Tafel 14.

Auf der im September 1888 in Wien abgehaltenen Bohrtechnikerversammlung war wohl eine der wichtigsten zur Besprechung gelangten Fragen, die nach der für das galizische Oelgelände geeignetsten Bohrmethode. Zunächst erhielt die Ablehnung der Diamantbohrung allgemeine Zustimmung, weil das im Ganzen milde Gebirge diese besondere Kraftleistung nicht verlangt, und die wirthschaftliche Lage der Bohrunternehmer die Vermeidung der mit derselben verbundenen Mehrkosten erheischt. Zur engeren Wahl blieb das kanadische Bohrverfahren einerseits, das Fauck'sche Freifall-Bohrsystem andererseits. Als Ergebniſs der Besprechungen läſst sich feststellen, daſs die kanadische Methode bis zu 300m Tiefe ihre Schuldigkeit im milden Gebirge durchaus thut, daſs aber für gröſsere Tiefen, und bei härterem Gesteine, das Fauck'sche System eine entschiedene Ueberlegenheit gewinnt, ohne indeſs im Wirkungsbereiche des kanadischen Verfahrens irgendwie gegen dasselbe zurückzustehen. Wohlbemerkt ist dabei die Verwendung des neuesten Bohrgeräthes von Fauch zu verstehen, wie es von der Firma Ed. Hasenörl in Wien vollständig mit allen Verbesserungen angefertigt wird. Das Geschäftsprogramm von 1889 dieser Fabrik gibt über alle Einzelnheiten der Vorrichtungen, sowie über deren Beschaffungskosten genauen Aufschluſs. Die Hauptsachen sind folgende:

Bohrmeiſsel (Fig. 1 und 2) werden in genau abgepaſsten Nummern von 61 bis 680mm Schneidebreite aus bestem, zähen und gut härtbaren Guſsstahle genau nach der Form geschmiedet. Die Seitenschneiden sind nach der Kreislinie des Bohrloches gekrümmt. Der starke Bund a dient einem bequemen Unterfassen bei etwaigen Meiſselbrüchen. Die Verbindung des Meiſsels mit dem oberen Theile des Abfallstückes findet mittels des patentirten Doppelkeilverschlusses b statt. Die an Bund und Hülsen angebrachten Marken müssen über einander gestellt werden, und lassen sich dann allein die beiden kleinen zugehörigen Keile eintreiben, was am besten wechselseitig durch kupferne Hämmer erfolgt, bis das volle Aufliegen Bund gegen Bund erreicht ist. Das Lösen der Verbindung geschieht sehr rasch mittels eigener Nasenkeile, welche in die sogen. Auskeillöcher a (Fig. 3) eingetrieben werden.

Die Bohrstange (Fig. 3) hat den Zweck, das Gewicht des Abfallstückes zu erhöhen und so die Wirkung des Aufschlages zu verstärken. Die Herstellung geschieht in genau zu dem sonstigen Bohrgeräthe abgepaſsten Nummern aus weichem, zähem Bessemerstahle oder Schmiedeeisen. Zur Verbindung dient der Doppelkeilverschluſs.

Der Nachnahmebohrer (Fig. 4, 5 und 6) wird unter Umständen zwischen Meiſsel und Bohrstange eingefügt, falls eine Erweiterung des |290| Bohrloches, z.B. zur Erleichterung der Verrohrung, geschehen soll. Der Körper ist aus bestem Feinkorneisen geschmiedet, trägt oben einen Zapfen a, unten eine Hülse b, beides für Doppelkeilschloſs-Verbindung, während in der Mitte zwei Schneidebacken c aus Prima-Tiegelguſsstahl angebracht sind, welche leicht mit anderen Gröſsen auszuwechseln gehen. Die Druckvorrichtung zum Festhalten der Schneidebacken liegt geschützt im Inneren des Apparates und ist aus Fig. 6 ersichtlich. Zum Einlassen in das Bohrloch werden die Schneidebacken mit einem Drahte d (Fig. 5), der über die Meiſselschneide führt, zusammen gebunden. Beim Aufschlagen auf die Bohrsohle zerreifst der Meiſsel den Draht, und die Schneiden treten unter der Verrohrung aus einander.

Das Freifall-Instrument (Fig. 7) ist ein verbessertes Fabian'sches Freifallstück. Das schmiedeeiserne Abfallstück a wird mit der Hülse b, in derem ausgebohrten Inneren es seine Führung findet, durch den sogen. Fangkeil c verbunden, welcher in den beiden diametral gegenüberstehenden Längsschlitzen d der Hülse auf und nieder gleitet. Festgehalten ist dieser Fangkeil c (Fig. 8) durch einen zweiten darunter liegenden Keil c1, welcher seinerseits durch einen eingetriebenen conischen Stift r2 befestigt wird. Durch ein eigens hierfür in die Hülse gebohrtes Loch wird dieser Stift eingebracht und durch die Hülse selbst am Herausfallen verhindert. Am unteren Ende besitzt das Abfallstück Bund e und Zapfen f zum Anschluſs an die Bohrstange mittels des Doppelkeilverschlusses, sowie einen Fangbund g zum Erfassen im Falle eingetretenen Bruches.

Die Hülse, aus allerbestem Feinkorneisen und auſserordentlich stark im Fleische ausgeschmiedet, besitzt oben Schraubenzapfen h und Bund i zur Verschraubung mit dem Gestänge mittels eines Verbindungs-Mutterstückes. Die Schlitze d sind oben zu Keilsitzen k erweitert, deren Sitzflächen als wesentliche Neuerung durch eingelegte und auswechselbare Stahlsegmente l (auch Fig. 9) gebildet sind. Unten erweitern sich die Schlitze, ebenfalls in verbesserter Weise, zum sogen. Sicherheitsschloſs m. Beim Einlassen des Bohrzeuges in das Bohrloch ruht der Fangkeil in diesem Sicherheitsschlosse und stöſst beim etwaigen Aufsitzen des Meiſsels unterwegs an die obere Auskehlung an, wodurch verhindert wird, daſs sich das Abfallstück auf den Keilsitzen oben fängt und dann bei plötzlichem Abfalle Schaden anrichtet.

Der selbsthätige Freifallbohrer (Fig. 10) ist besonders für Durchmesser von 300 bis 1000mm und Bohrtiefen über 300m bestimmt. Dieses Instrument besteht aus Meiſsel a, Nachnahmebohrer und Schwerstange in einem Stücke b, Freifall-Instrument c und Rahmen d. Das Freifall-Instrument hat statt eines festen Fangkeiles deren zwei, von denen der untere f zur Führung und zum Einhängen in das Sicherheitsschloſs bestimmt und unbeweglich ist, während der obere g, der eigentliche Fangkeil, ein in Stahllagern drehbarer Flügelkeil ist. Das Fangen des Abfallstückes |291| findet in der bekannten Weise statt, das selbsthätige Abwerfen dagegen durch den Druck der schiefen unteren Fläche der Schiene h gegen den Fangkeil. Die obere Fortsetzung der Hülse des Freifall-Instrumentes bildet eine längere Stange i von quadratischem Querschnitte, die in dem Oberstücke d1 des Rahmens ihre Führung findet, denselben auch beim Umsetzen mitnimmt und oben die Schraube k zur Verbindung mit dem Gestänge trägt. Während der Abfall stattfindet, hebt das Instrument den Rahmen, welcher aus 4 Rundeisenstangen e und den Verbindungsstücken d und d1 besteht, etwas in die Höhe, während welcher Zeit das Umsetzen erfolgt.

Das Bohrgestänge (Fig. 11) setzt sich aus Quadrateisenstäben von 5m Länge zusammen, die aus bestem Schmiedeeisen gefertigt sind. Die Verbindung der Stücke findet durch stark conische Gewindezapfen a und gleiche Mutterschrauben b statt, wobei bekanntlich im Vergleiche zu cylindrischen Verschraubungen erheblich an Zeit gespart wird. Unterhalb des Gewindezapfens dient der obere Bund c für den Aufzugskloben (Gestängestuhl), der untere Bund d für das Untergreifen der Gabel (Schlüssel). Die Seitenlänge von 20mm reicht völlig aus, um selbst auf bedeutenden Tiefen Festigkeit zu gewähren und Prellung, sowie Umsetzung auf das Freifall-Instrument zu übertragen. Ueberall dort, wo das Gestänge mit Kloben oder Gabel angefaſst werden muſs, ist sein Querschnitt verstärkt. Für ausnahmsweise Tiefen ist ein Gestänge von 23mm Seitenlänge des Querschnittes zu wählen.

Die Bohrtransmission (Fig. 12 und 13) ist nach folgenden Gesichtspunkten angeordnet:

1) Gute Schwengelprellung als Hauptbedingung für rationelle Freifallbohrung.

2) Möglichst hoher Hub, von 1 bis 1m,5, ohne Verwendung von Bohrcylindern.

3) Hohe Lage des Schwengelkopfes, um den Bohrschacht entbehrlich zu machen.

4) Rücklegbarer Schwengelkopf, ohne Rückbewegung des ganzen Schwengels.

5) Anordnung der Theile so, daſs alle Bohrarbeiten (Bohren, Einlassen, Ausziehen, Löffeln) nach einander durch den Bohrmeister von einem bequemen Standpunkte aus bewirkt werden können.

6) Verwendung einer einfachen Dampfmaschine, ohne Umsteuerung, für alle Verrichtungen.

Diesen Ansprüchen ist durch folgende Anordnungen genügt: Die Riemenscheibe a empfängt die Bewegung von der Dampfmaschine und erhält die Hauptwelle b, auf der sie aufgekeilt ist, in fortwährender Umdrehung in der angedeuteten Richtung. Von dieser Welle wird durch Anziehen der verschiedenen Handhebel die Kraft entweder zum Bohren, oder zum Aufholen, Einlassen und Löffeln entnommen.

|292|

Soll gebohrt werden, so wird mittels Handhebels das auf der Welle mittels Nuth und Feder verschiebbare Zahnrad c zum Eingriffe mit dem Holzkämme tragenden Rade d gebracht. Das letztere dient zugleich als Kurbelscheibe und hat vier in verschiedenen Abständen von der Achse befindliche Löcher, so daſs der Hub des Bohrschwengels je nach Belieben von 1 bis 0m,5 verändert werden kann. Die Uebertragung auf den Schwengel e (Fig. 12) geschieht durch die eiserne Pleuelstange f (Fig. 12), deren Angriffspunkt an demselben jedoch nicht starr ist, sondern durch ein in einem Rahmen g (Fig. 12) verschiebbares Lager gebildet wird. Der Schwengel besteht aus zwei starken zusammengefügten I-Eisen, welche, da keine Zurückschiebung nöthig ist, bei h (Fig. 12) fest gelagert sind. Durch ein am rückwärtigen Theile des Schwengels aufgebrachtes und beliebig verschiebbares Gegengewicht i nun wird das Bohrzeug nicht allein abbalancirt, sondern durch das überwuchtende Gegengewicht selbst in die Höhe gedrückt und bewirkt, daſs das Schwanzende des Schwengels mit Gewalt auf den Prellstock k schlägt, wodurch die wirksame Prellung erfolgt. In diesem Augenblicke jedoch hat die Pleuelstange noch nicht den tiefsten Punkt erreicht, sondern macht, Dank dem beweglichen Lager, noch einen kleinen todten Gang, wodurch eben vermieden wird, daſs sich die Erschütterung der Prellung auf die Pleuelstange und weiterhin fortpflanzt. Die über den Schwengelkopf l gelegte Bohrkette m (Fig. 12) ist auf der Trommel n (Fig. 13) befestigt und kann mittels der aus Wurmrad o und Schnecke p (Fig. 13) bestehenden selbstsperrenden Nachlaſsvorrichtung durch Umdrehung des Handrades q während des Bohrens allmählich nachgelassen werden. Die Kreissegmentform des Schwengelkopfes bewirkt, daſs die Bohrkette stets genau in der Mitte des Bohrloches verbleibt. Soll dasselbe für die Nebenarbeiten frei gemacht werden, so ist der Bolzen r herauszuziehen, das Kreissegment einfach zurückzulegen, und dann der Bolzen wieder vorzustecken.

Um aufzuholen wird mittels des Förderhebels die lose auf der Hauptwelle b sitzende Hülse s (Fig. 13), auf der das Zahnrad t und die mit dem Frictionsconus versehene Bremse u aufgekeilt sind, gegen die fest auf der Achse sitzende Frictionshülse v angedrückt, und dadurch die Förderseiltrommel w in dem Sinne des Pfeiles bewegt. Erfahrungsmäſsig werden damit 2 Stück Gestänge, d.h. der gewöhnliche Stangenzug von 10m Länge, in 10 bis 20 Secunden gezogen.

Um das Bohrzeug einzulassen wird der Rückgangshebel angezogen. Derselbe hebt das bewegliche Lager x (Fig. 12) der kurzen Welle g (Fig. 12), die das mit dem groſsen Zahnrade z in Eingriff befindliche Zahnrad t (Fig. 13) und das Keilrad u (Fig. 13) trägt, wodurch letzteres an die Keilrillen der Frictionshülse v (Fig. 13) angedrückt und die Fördertrommel w entgegengesetzt dem Sinne des Pfeiles bewegt wird. Das Einlassen geschieht mit noch gröſserer Geschwindigkeit |293| als das Aufholen, und kann das Bohrzeug durch die Bremse a1 (Fig. 13) jeden Augenblick abgebremst werden.

Die Bewegung der Löffelseiltrommel b1 endlich erfolgt durch Niederdrücken des Löffelhebels, wodurch das mit dem Hebel c1 (Fig. 12) verbundene bewegliche Lager d1 (Fig. 13) der Löffeltrommelwelle gesenkt und Keilrad e1 gegen das auf der Hauptwelle sitzende Keilrad f1 (Fig. 13) gedrückt wird. Beim Einlassen des Schlammlöffels, sowie beim Spiel desselben, dient diese Friction zugleich als Bremse.

Die Bohrtransmission wird in drei Gröſsen, und zwar für Tiefen bis 300m, für solche von 300 bis 500m, und von 500 bis 1000m vorräthig gehalten. Eine vollständige Bohrvorrichtung mit Bohrzeug und Dampfmaschine, jedoch ohne Bohrthurm, mittlerer Gröſse, stellt sich auf rund 12000 M.

Für Bohrtiefen bis 300m kann die Bohrung mit Handbetrieb vor sich gehen. Zum Abbohren von etwa 200m hat Fauck eine vereinfachte transportable Handbohrungseinrichtung mit 1m,25 Schwengelhub und mit einem beweglichen Bohrgerüste anstatt eines Bohrthurmes construirt, welches alles in allem etwa 4500 M. kostet.

In Verbindung mit dem Fauck'schen Bohrsysteme wird die Verrohrung mit patentgeschweiſsten Bohrröhren in ganz zu Tage reichenden Röhrentouren vorausgesetzt. Die überflüssige Verrohrung soll nach Beendigung der Bohrarbeit entfernt werden, sei es, um nur die doppelte Verrohrung zu beseitigen, sei es, um durch Abschneiden der Röhren an standfesten Schichten gewissermaſsen eine verlorene Verrohrung herzustellen.

Dazu dient das Fauck'sche Kohrabschneid-Instrument (Fig. 14). Der schneidende Theil ist das Stahlrad a, welches mittels eines Stahlbolzens, um den es leicht drehbar ist, in dem Schiebergleitstücke b befestigt ist. Dieses findet im Körper des Unterstückes c seine Führung. Drei starke Bolzen d verbinden dieses Unterstück unverrückbar mit dem Oberstücke e. An das Gewinde f des Oberstückes wird ein Röhrengestänge (gewöhnliche Gas- oder Brunnenröhren) geschraubt, mittels dessen das Instrument eine fortdauernde Umdrehung erhält. Ein Zuggestänge (gewöhnliche Rundeisenstangen) reicht im Anschlusse an die Stange g durch das Röhrengestänge zu Tage und dient dazu, den Keil h von Zeit zu Zeit hochzuziehen und dadurch das Gleitstück mit dem Stahlrade vorzuschieben. Das Hochziehen geschieht durch Drehung eines Schlüssels an dem am oberen Ende des Zuggestänges angeschweiſsten Stücke mit Flachgewinde. Wenn der Vorschub des Gleitstückes nicht mehr ausreicht, werden zur weiteren Verstärkung des Umfanges des Unterkörpers dem Gleitstücke gegenüber die Stahlsegmente i mit zwei Druckwalzen k aufgeschraubt. Zum Auseinandernehmen des Instrumentes muſs die Schraube l etwas gelüftet werden.

Daſs das Fauck'sche Bohrsystem ein für die Verhältnisse der galizischen |294| Oelfelder durchaus geeignetes ist, geht aus den 100 und mehr Bohrungen hervor, die in den letzten 3 Jahren daselbst bereits nach demselben ausgeführt sind. Vor allen Dingen muſs die verhältniſsmäſsige Billigkeit der Arbeit, trotz, oder vielleicht gerade wegen der Verwendung nur des trefflichsten Materials für alles Geräth hervorgehoben werden. Es ist die weitere Verbreitung dieses Apparates in allen den galizischen Formationen ähnlichen Geländen zu empfehlen.

Nächst den groſsen Fauck'schen Tiefbohreinrichtungen sind von neueren Erzeugnissen der Hasenörl'schen Fabrik noch besonders zwei kleinere Apparate zu erwähnen.

Der eine ist eine neue Wasserspül-Bohrvorrichtung nach Fauvelle, für Tiefen bis 200m und Durchmesser von 10 bis 18cm. Der zweite besteht aus einem transportablen Bohrtriangel von Eisenröhren für kleine Spül- und Trockenbohrungen. Zwei von den Füſsen werden unten durch eine feste Spreizstange, oben an der Spitze, mit dazwischen gelegtem Haspel, zu einem starren Dreieck vereint, während der dritte Fuſs in einem Charnier gegen die beiden anderen drehbar bleibt.

Ueber eine interessante Verwendung der Bohrung zum Einbau von Pfählen berichtete Ingenieur Herr Béla Zsigmondy, wie er sie selbst beim Donau-Brückenbau bei Krems ausgeführt hatte. An der Stelle des dritten Pfeilers war man auf ein Felsbett von Gneiſs gestoſsen, woselbst der Strom mit 3m Geschwindigkeit die Rammarbeit vom schwimmenden Gerüste sehr erschwert haben würde. Mit einem Blechrohre von 40cm lichten Durchmesser als Bohrtäucher durchfuhr man das Gerölle und den Donauschotter. Dann wurde mit einem Flügelmeiſsel die Bohrsohle geebnet und womöglich noch 20 bis 30m tiefer abgebohrt, unter Einführung eines engeren Rohres von 35cm lichter Weite zur Absperrung von Sand und Schotter. Darauf fand ganz regelrechte Tiefbohrung von 1 bis 1m,5 mit Handschwengel und Freifall statt, wobei ein besonders construirter Handbagger den gewöhnlichen Schlammlöffel vertrat. Nach Erreichung der wünschenswerthen Tiefe führte man die Pfeiler durch die Bohrröhren ein und legte sie mit grobkörnigem Donaukies fest, worauf das Herausziehen der Röhren behufs weiterer Verwendung erfolgte. Auf diese Weise waren damals schon 52 von den erforderlichen 72 Pfeilern eingebracht worden.

Von den Fragen, welche die Bohrtechniker-Versammlung weiterhin beschäftigten, waren besonders noch zwei von hervorragender Bedeutung.

Die erste betraf die etwaige Anwendung von Torpedos zum Ergiebigmachen stiller Oelbrunnen. Anbetracht der Thatsache, daſs in der Pennsylvanischen Oelregion das Torpediren der Oelbrunnen die Regel ist, muſs es auffallen, daſs in den mitteleuropäischen Oelfeldern, wo oft die Verhältnisse den amerikanischen gleichen, dieses alt erprobte Hilfsmittel noch keinen rechten Eingang gefunden hat. Ein maſsgebender |295| Versuch ist neuerdings gemacht. Herr Fauck hat am 26. September 1888 auf dem Fauck- und Diener'schen Werke in Polana durch den Sprengtechniker Herrn Tirmann von der Aktiengesellschaft Dynamit Nobel eine Versuchssprengung ausführen lassen. Das betreffende Bohrloch, Nr. 18, war 320m tief, bis 207m mit 18cm-Röhren verrohrt, welche bei 17m vom Tagkranze begannen. Bei 270m Teufe war ursprünglich der gröſste Oelzufluſs von 10 Faſs im Tage gewesen, nachträglich aber auf 2 bis 3 Faſs im Tage herabgesunken. An dieser Stelle, über welcher noch 120m Wasser stand, wurde die Sprengung angesetzt. Der Versuchstorpedo enthielt 50k Dynamit Nr. 1. Die Zündung geschah elektrisch. Die Wirkung war, daſs die tägliche Ausbeute von 2 auf 30 Faſs stieg. Wir wollen hoffen, daſs dieser schöne Erfolg für Europa gleich Epoche machend wirkt, wie das wirksame Ansprengen der „Woodin Well“ 1866/67 durch den amerikanischen Colonel Roberts dazumal für die Pennsylvanier.

Bei der zweiten Frage springt der materielle Vortheil nicht gleich so in die Augen. Es handelt sich dabei um den Wunsch, über die auszuführenden Bohrungen recht genaue Bohrregister, Profilaufnahmen und dergleichen Nachrichten zu erhalten, welche es der Wissenschaft besser als bisher ermöglichen, der Praxis in die Hand zu arbeiten. Mit der Zeit würde sich eine bessere Gepflogenheit hierin, gerade für die Herren Praktiker, gut bezahlt machen.

Wir verlassen nunmehr die III. Bohrtechniker-Versammlung, welche zu Pfingsten, den 9. Juni 1889, in Budapest in der IV. eine Nachfolgerin erhalten soll.

Wenn es sich bei den besprochenen Einrichtungen von Fauck um Geräthschaften handelt, welche ihre Existenzberechtigung bereits erstritten haben, kommen wir jetzt zu einer Erfindung, welche ihre Sporen erst verdienen soll. Es ist dies ein selbsthätiger Tiefbohrapparat für Kurbelbetrieb und Wasserspülung, erfunden von Herrn Em. Przibilla in Köln a. Rh. und in allen industriellen Staaten patentirt.

Der Schwerpunkt der ganzen Einrichtung liegt durchaus in dem Bohrautomaten, wie der Erfinder die in Fig. 15 bis 24 dargestellten Theile nennt, und welche in 10 Nummern für Rohre von 83 bis 305mm lichter Weite hergestellt werden sollen.

Der an das hohle Bohrgestänge angeschraubte Kopf a bildet mit der Stange a1 zusammen ein solides massives Stück, und gleitet letzteres in der Hülse b auf und nieder. Zwischen den Kopf a und die Hülse b ist eine Feder d eingelegt. In der Stange a1 ist ein Keil c befestigt, welcher sich mit derselben in zwei Schlitzen e der Hülse b bewegt.

Der Keil c ist an seinen unteren Flächen abgeschrägt und tritt durch die Wirkung der entsprechend abgeschrägten unteren Endflächen der Schlitze e bei seiner tiefsten Stellung in die seitlichen Aussparungen e1 der Schlitze ein. Auſserdem bewegt sich der Keil c mit seinen |296| beiden über den Umfang der Hülse b hinausreichenden Enden noch in zwei ferneren Ausschnitten l eines über die Hülse b gestülpten Rohres i (Fig. 23 und 24). Die in die Ausschnitte l eingreifenden Enden des Keiles c sind oben gleichfalls abgeschrägt, da auch das obere Ende der Schlitze e in gleicher Weise abgeschrägt angeordnet ist.

Ein zweiter, in dem unteren massiven Theile der Hülse b befestigter Keil g, der rechtwinklig zu dem Keile c steht und gleichfalls durch die Röhre i hindurchgeht, gleitet senkrecht in zwei anderen Schlitzen n der letzteren auf und nieder. Das Rohr i ist in Fig. 23 und 24 noch besonders gezeichnet, um die Lage und Form der Schlitze zu zeigen. Unten ist dieses Rohr ausgeschnitten, um für die Bewegung des breiteren Meiſselblattes Raum zu lassen, sobald letzteres von der Sohle aufgehoben wird, während das Rohr i auf der Bohrlochssohle stehen bleibt.

In die Hülse b ist unten die Stange f, und in die Muffe f1 dieser Stange der Meiſsel m eingeschraubt.

Die Stange f ist durch einen Bolzen mit der Hülse b und der Meifsel durch eine über seine Verschraubung gestülpte Büchse h so mit f1 verbunden, daſs eine Lösung dieser Theile im Bohrloche fast unmöglich, über Tage aber durch leichten Hammerschlag erreichbar wird. Zu diesem Behufe wird f1, sowie der Meiſselbund m1 mit einem sechskantigen, unten weiteren Prisma versehen und die Büchse h genau darauf passend so angeordnet, daſs sie f1 und m1 zugleich umfaſst und in ihrer gegenseitigen Lage festhält.

Mit dem Kopfe a ist endlich das Führungsrohr k verschraubt, welches den ganzen Apparat umschliefst und mit seiner oberen Verlängerung k1 noch einige Meter über diesen Kopf hinaufreicht.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Aus dem Zustande der Ruhe (Fig. 16), also der Keil c mit dem oberen Ende des Schlitzes e nahezu in Berührung und die Feder d ausgelöst, beginnt die Abwärtsbewegung. Zunächst drückt das Gestänge mittels des Kopfes a die Feder d zusammen, und der Keil c an der Stange a1 klinkt dieselbe am Ende des durch den Balancirhub begrenzten Weges in die Aussparung e1 (Fig. 15) ein. Vorerst bleibt der Meiſsel auf dem Boden stehen, während das Gestänge durch das Einklinken des Keiles c eine Rechtsdrehung von der Breite des Ausschnittes e1 macht. Bei dem nun beginnenden Anhübe, wobei der eingeklinkte Keil c die Hülse b, Stange f und Meiſsel m mitnimmt, bleibt das Rohr i so lange auf der Rohrsohle stehen, bis die in dessen Ausschnitten l sich bewegenden Enden des Keiles c mit ihren abgeschrägten oberen Flächen gegen die ebenso abgeschrägten Endflächen der Ausschnitte l stoſsen. Das Rohr i wird dadurch etwas angehoben, gleitet aber in Folge der oben schiefen Endflächen seiner Schlitze l auf dem Keile c ab und fällt wieder mit einer kleinen Rechtsdrehung zu Boden, wobei es die Hülse b, wegen Verbindung durch den Keil g, und mit der Hülse auch den nun |297| schwebenden Meiſseltheil in der Breite des Schlitzes e bezieh. der gleichbreiten Einklinkung e1 mit herum nimmt. Bei der Rechtsdrehung der Hülse b gleitet aber auch die Aussparung e1 so weit nach rechts, daſs der stehen bleibende Keil in den langen Schlitz e tritt, wodurch die Hülse ihren Halt verliert und abfällt. Zugleich entspannt sich auch die Feder und treibt mit aller Spannkraft den mit der Hülse b verbundenen Meiſsel auf die Bohrsohle.

Es ergibt sich mithin bei jedem Kurbelhube ein kräftiger Schlag unter regelmäſsigem Meiſselumsatze.

Das Wasser zum Spülen tritt aus dem hohlen Gestänge in den mit einer Bohrung versehenen Kopf a und durch dessen Seitenschlitze a0 in das Innere des Apparates, von wo es erst am Meiſselblatte bezieh. auf der Bohrlochsohle wieder austreten kann, alsdann aber zwischen Bohrlochwand und Rohr k bezieh. k1 wieder aufsteigt. Die Verlängerung des Rohres k durch das Stück k1 über dem Kopfe a ist erforderlich, um eine Erweiterung des Raumes für die Wasserspülung nicht zu dicht über dem Apparate eintreten zu lassen. Die durch den gröſseren Querschnitt veranlaſste Verringerung der Spülkraft bewirkt Niederschlag von Bohrschmant, welcher in dem Rohrtheile k1 als Probe gesammelt werden kann. Auch zur Aufnahme von Nachfall und anderen schädlichen Gegenständen wird sich dieser Raum nützlich erweisen. Der Röhrenzug k und k1 soll zugleich für eine glatte Ausführung des Bohrloches sorgen und „Füchse“ verhüten.

Das Gestänge besteht aus dünnen Eisenröhren, deren Gewicht durch Holzumhüllung in dem nassen Bohrloche zum gröſsten Theile aufzuheben ist. Die geringe Hubhöhe des Meiſsels von nur 20cm ermöglicht schnellfolgende und gerade Stöſse – bis zu 120 in der Minute –, die durch Federkraft gleiche Energie wie sonst durch Belastung erhalten.

Daſs dieser neue Apparat in der Theorie ungemein viel verspricht, ist keine Frage; es handelt sich nur darum, ob die Praxis unsere Hoffnung bestätigen wird. Daſs sich diese Wasserspülmethode für galizische Erdölbohrungen besonders gut eignen soll, wie der Erfinder behauptet, will ich nicht von vornherein bestreiten, möchte nur zu bedenken geben, daſs der unermeſsliche Oelzustrom im Kaukasus ein nasses Bohrloch wohl leicht bewältigen kann, während man bei dem mäſsigen Oeldrucke in den pennsylvanischen Brunnen längst die „trockene“ Bohrung zur Regel erhoben hat. Der galizische Bohrunternehmer würde wohl vor Annahme einer Wasserspülmethode die Frage zu erwägen haben, ob sich die Verhältnisse seines Terrains mehr jenen von Baku, oder doch nicht etwa mehr denen von Oilcity nähern.

Auf dem Felde der Diamantbohrmaschinen haben zwei groſse amerikanische Firmen Apparate von verbesserten Formen gebracht, welche indeſs grundsätzliche Abänderungen gegen frühere Constructionen nicht aufweisen.

|298|

Die eine dieser Maschinen, und zwar die von der M. C. Bullock Manufacturing Comp. hergestellte, zeigt nur Veränderungen in der Stellung des Dampfcylinders, sowie in der Anordnung des Rädergetriebes.

Die zweite, von der American Diamond Rock Boring Comp. gelieferte Maschinerie ist einmal auf einem Fahrzeuge, ein anderes Mal auf einer festen Unterlage angeordnet und charakterisirt sich in beiden sonst gleichen Einrichtungen dadurch, daſs das Rädergetriebe als Vorschubmechanismus aufgegeben und durch hydraulische Cylinder ersetzt ist.

Eine durchgreifende Aenderung hat aber eine dritte amerikanische Bohrmaschinen-Gesellschaft getroffen, und zwar die der American Well Works, Aurora, Illinois, welche zum ersten Male wieder seit längerer Zeit auf amerikanischem Boden einen Mechanismus hergestellt hat, mit welchem ein leichter Wechsel der Stoſsbohrmethoden einerseits und der Drehbohrmethoden andererseits stattfinden kann. Bekanntlich sind derartige Vorrichtungen auf Grund der Erfindungen von Köbrich, Olaf Terp u.a. diesseits des Ozeans längst im Gebrauche, während sich drüben diese einzelnen Systeme grundsätzlich wider einander abgegrenzt gehalten haben.

Der sinnreichste Theil dieser sehr erfindungsreichen neuen Maschinerie ist der Vorschubcylinder (Fig. 25), welcher für den Fall der Drehbohrung mit Spülung zur Regelung des Vorschubes für das Hohlgestänge bestimmt ist.

Der Cylinder wird im Gebrauchsfalle mittels des Bügels a an einen Flaschenzug gehängt, welcher seinerseits die Befestigung in der Spitze des Bohrthurmes erhält. Das untere Ausfluſsrohr b des Cylinders wird mittels eines Wirbelstückes mit dem Hohlgestänge verbunden, und enthält dieses Wirbelstück ein Ventil, durch welches man genau den Zufluſs des Wassers aus dem Cylinder in das Hohlgestänge regeln kann. In den unteren Theil des Cylinders führt das Einflufsrohr c das mittels einer Dampfpumpe eingepreſste Wasser ein, welches den Cylinder von unten bis oben füllt und im Steigen den Kolben d mit der hohlen Kolbenstange e hebt, sofern nämlich dies Wasser durch das Ventil abgeschlossen bleibt. Je nach Maſsgabe der Oeffnung des Ventiles findet ein entsprechendes Maſs Wasser Ausfluſs durch die Oeffnungen f des Kolbenrohres und von dort in das wirbelnd angeschlossene Hohlgestänge, welch letzteres mithin mit dem Gewichte auf die Bohrsohle drückt, welches ihm seitens des hebenden Wasserdruckes übrig gelassen wird. Beim Beginne der Bohrung wird es meist erforderlich sein, die Last des noch kurzen Gestänges durch angebrachte Gewichte zu verstärken, zumal es rathsam ist, gewissermaſsen einen Ueberschuſs von todter Last auf der Bohrsohle vorräthig zu halten, diesen aber im richtigen Verhältnisse durch die Wirkung des Vorschubcylinders aufzuheben. Es ist ersichtlich, daſs in dem Falle, wenn angehäuftes Bohrmaterial auf der Bohrsohle den Wasserausfluſs aus dem Bohrgestänge hemmen sollte, |299| das im Gestänge gestaute Wasser einen erhöhten Druck auf den Kolben im Vorschubcylinder üben muſs, was ein Anheben des Gestänges zur Folge hat, bis der Ausfluſsweg für das um so kräftiger herausdrängende Spülwasser frei wird. Zu vermeiden bleibt, durch vollen Schluſs des Ventiles die Spülung ganz zu unterbrechen, weil sich dann der Bohrschlamm leicht verdichten und das Bohrzeug festklemmen kann.

Diese Vorschubvorrichtung gestattet, eine Strecke von fast der lichten Höhe des Bohrthurmes ohne wesentliche Unterbrechung abzubohren, nur beschränkt durch die niedrige Drehvorrichtung auf dem Erdboden einerseits und die Länge des bis an die Spitze des Bohrthurmes gezogenen Cylinders andererseits. Sobald der Kolben im Vorschubcylinder dem Boden desselben nahe kommt, ist nur der Cylinder selbst am Kolben des Flaschenzuges herunterzulassen, was während des Fortganges der Arbeit geschehen kann. Nähert sich schlieſslich der Cylinder zu sehr der Drehvorrichtung, so wird er im Ganzen hochgezogen. Zur Förderung des Bohrkernes, sowie zur Einfügung eines neuen Gestängetheiles ist allerdings Unterbrechung der Spülung geboten, welche durch Schluſs des Ventiles erfolgt. Vor Unterbrechung der Spülung behufs Einschraubung eines neuen Gestängetheiles wird meist der Bohrschmant noch einmal künstlich aufgerührt, um das schnelle Setzen zu verhindern, und das Einschrauben selbst mit groſser Geschwindigkeit ausgeführt.

Derselben Gesellschaft ist es gelungen, ein sehr sinnreiches Verfahren bei Brunnenbohrungen nach Wasser in Ausführung zu bringen. Es sind nämlich Verrohrungen mit einem stählernen Treibschuhe mittels der Drehvorrichtung unter Spülung direkt durch lose Alluvialschichten und Triebsand eingedreht worden. Dabei wurde die Stärke der Spülung so abgepaſst, daſs der Bohrschmant auſsen zwischen Rohrwand und Bohrlochswand haften blieb und, insofern er aus Lehm, Thon und anderen zähen Ablagerungen bestand, sich zu einer festen Wand verdichtete, welche die Klüftungen des Bohrloches verstopfte und jeden Nachfall verhinderte. In sandigen Schichten wurde der mangelnde Bindestoff durch Einfüllen von Lehm u.s.w., mit dem Spülwasser zugleich, in das Innere der Verrohrung eingebracht und dadurch die Standfestigkeit des Triebsandes auſserhalb erreicht. Je nach der Natur der Schichten eignen sich zu deren Verdichtung verschiedene Mittel, so z.B. für weichen Lehm, Moorboden u. dgl.: Sand, Sägemehl, Kalk, Cement; für Muttererde: Getreide und andere Samen, Stroh, Häcksel u.s.w. Ein Auf- und Abbewegen der Verrohrung, das sich mit der Drehung derselben vereinigen läſst, erleichtert das Austreten der Kernreste, sowie der etwa eingefüllten Stoffe. Unter Umständen soll sich solche künstliche Wand derart erhärten, daſs die nachträgliche Entfernung der Verrohrung möglich wird.

Zuerst ist eine derartige Bohrung in „Sulphur Mine“ in Louisiana in den lehmigen und sandigen Alluvialschichten der Mississippi-Niederung |300| 100 bis 200m tief mit 12cm starken Röhren geglückt. Es sind dann in New Orleans mehrere andere nachgefolgt, und zwar durch zähe und lose Schichten hindurch, wie sie für Tiefbohrungen kaum schlimmer gedacht werden können. An einer Stelle ist es dort gelungen, eine 17cm,5 starke Verrohrung von 7500k Gewicht mittels einer Maschine von 6 152m,7 tief in 48 Stunden durchzutreiben, wobei die Schwierigkeiten mit der Tiefe nicht wesentlich wuchsen, und ein weiterer Fortgang nur wegen Mangels an passenden Röhren unterblieb. Es ist keine Frage, daſs man alles daran setzen muſs, um möglichst schnell durch solche klebrigen und haltlosen Schichten durchzukommen.

Eine Frage, welche innig mit der Diamantbohrung zusammenhängt, ist neuerdings in den Vordergrund des Interesses getreten. Es ist dies das Bestreben, die durch die Diamantbohrkrone geschnittenen Kerne über Tage in ihrer richtigen Stellung zu Orientiren, um das Streichen und Fallen der durchsunkenen Schichten danach ermessen zu können. Ich habe in D. p. J. 1888 270 163 über das Instrument des Engländers Herrn Percy Fry Kendall berichtet, welches mir diese Aufgabe am einfachsten und vollkommensten zu lösen scheint; doch möchte ich nicht versäumen, auf zwei sehr beachtenswerthe Erfindungen deutscher Landsleute in dieser Richtung aufmerksam zu machen.

Das erste dieser Instrumente ist von Köbrich nach einer Idee von Wolf construirt und bereits mehrfach mit vollem Erfolge benutzt. Die Beschreibung durch Herrn Köbrich findet sich in der Zeitschrift für Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preuſsischen Staate, 1888 S. 255.

Das Wesen des Apparates besteht darin, daſs sich unterhalb einer Rutschschere ein scharfer Meiſsel befindet, über derselben in einem geschützten Lager ein Kompaſs. Meiſselschneide und Mittagslinie des Kompaſs liegen in einer Senkrechtebene. Mittels der Rutschschere wird nun mit dem Meiſsel ein scharfer Schlag auf den oben geglätteten Kern im Bohrloche gegeben und abgewartet, bis ein mit dem Kompaſs in Verbindung gebrachtes Uhrwerk denselben arretirt haben muſs. Alsdann holt man den Apparat, dann den noch abzulösenden Bohrkern auf, und es erhellt, daſs die Abweichung der arretirten Magnetnadel von der Mittagslinie ebenfalls die Abweichung des Einstriches im Kerne von derselben Linie angeben muſs.

Der zweite Apparat wird vom Herrn Ingenieur Lubisch angegeben. Er besteht sehr einfach aus einer glatten, unten etwas zugeschärften Muffe, von etwas gröſserem Durchmesser als der erbohrte Kern, in deren Inneres ein Stahlstift von etwas gröſserer Länge, als der Unterschied zwischen den Durchmessern von Muffe und Bohrkern beträgt, hineinragt. Beim Ueberstülpen dieser Muffe über den auf der Bohrsohle aufstehenden Kern ritzt alsdann der Stahlstift einen senkrechten Strich in den Rand desselben. Durch sorgfältiges Zusammenschrauben des Gestänges, wobei die Verbindungsstellen mit feinen übergerissenen Strichen bezeichnet |301| werden, und möglichst gerades Einlassen desselben strebt man dahin, den Stahlstift möglichst in derselben Senkrechtebene zu erhalten. Nach dem Heben des Bohrkernes kann dann dem eingeritzten Striche am Rande dieselbe Orientirung gegeben werden, wie sie der Stahlstift beim Einlassen gehabt hat. Bei geringeren Tiefen arbeitet dieses Instrument ganz zufriedenstellend. Grundbedingung ist, daſs Reinheit der Bohrsohle und Glätte des Bohrkernes das Ueberstülpen der Muffe über den letzteren gestatten.

Von ausgeführten Tiefbohrungen ist die auf Place Hébert in Paris vollendete artesische Brunnenbohrung die bedeutendste. Diesseitige Angaben finden sich darüber in D. p. J. 1888 270 252.

In Bezug auf Verwendbarkeit von Diamantbohrmaschinen sind zwei lehrreiche Beispiele anzuführen, welche beweisen, daſs auch in unseren Gebirgen diese wirksamste aller Bohrvorrichtungen als ultima ratio die wesentlichsten Dienste leisten kann.

Von zwei Bohrlöchern, welche 1887 bei Kiedrich im Rheingau nach Mineralquellen abgeteuft waren, hatte bei dem einen der Stoſsbohrer in Tiefe von 68m,5 eine steil einfallende Quarzschicht nicht zu durchbrechen vermocht, war vielmehr stets seitlich abgelenkt und abgeschliffen worden. Es wurde dann im August 1888 die Hilfe der Diamantbohrung in Anspruch genommen, welche der Ingenieur Hugo Lubisch mit einer englischen Diamantbohrmaschine leistete. Herr Lubisch bohrte das ganze Bohrloch mit einem langen, genau passenden Kernrohre nach und brachte Kerne von mondsichelförmigem Durchschnitte zu Tage, wodurch sich die Abweichung des früheren Bohrloches von 19mm auf 1m ergab.

Auch die Bohrung des Herrn Fabrikanten A. Neubecker in Offenbach a. M., welche im Februar 1888 auf 275m Tiefe eine reiche Lithionquelle angeschlagen hat, ist mit Meiſsel und Wasserspülung ohne Freifall begonnen und langsam fortgeführt worden, bis das erreichte feste Gestein des Rothliegenden die Benutzung der Diamantbohrmaschine nahe legte, welche wohl allein das schwierige Gebirge bewältigen konnte.

Viele Fragen betreffs der Diamantbohrmethode wird übrigens der demnächst erscheinende III. Band der Tecklenburg'schen Tiefbohrkunde, welcher dieses Feld behandelt, lösen und dadurch den Stand der Tiefbohrtechnik wiederum um einen wesentlichen Schritt fördern.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Tafeln


Orte
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: