AT12766U1 - METHOD AND DEVICE FOR DRILLING, IN PARTICULAR FITTING OR TORQUE DRILLING, OF HOLES IN GROUND OR ROCK MATERIAL AND CONNECTING ELEMENT FOR A DRILLING ROD - Google Patents
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Abstract
Bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei durch eine an einem mehrteiligen Bohrgestänge (2) gelagerte Bohrkrone (3) durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch gebildet wird, ist vorgesehen, dass einzelne Elemente (7) des verlängerbaren Bohrgestänges (2) an ihren zueinander gewandten Stirnseiten über zueinander komplementäre Profilierungen (10, 11) durch eine Kombination einer Bewegung derselben in axialer Richtung und einer Bewegung in radialer Richtung relativ zueinander miteinander gekoppelt werden, wobei die Bewegung der Bohrgestängeelemente (7) relativ zueinander in radialer Richtung in Richtung der drehenden Bewegung des Bohrgestänges (2) während des Bohrvorgangs und über weniger als 360°, insbesondere weniger als 180° des Umfangs des Bohrgestänges (2) gewählt wird.Darüber hinaus wird ein Verbindungselement (8, 9) zur Verwendung in einem derartigen Verfahren und in einer derartigen Vorrichtung zur Verfügung gestellt.In a method and apparatus for drilling, in particular impact or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material, wherein a borehole is formed by a drill bit (3) mounted on a multi-part drill string (2) by a striking and / or rotating movement , It is envisaged that individual elements (7) of the extendable drill pipe (2) at their mutually facing end sides via mutually complementary profilings (10, 11) by a combination of movement thereof in the axial direction and a movement in the radial direction relative to each other are coupled together wherein the movement of the drill string members (7) relative to each other is selected in the radial direction in the direction of rotary movement of the drill string (2) during the drilling operation and over less than 360 °, especially less than 180 ° of the circumference of the drill string (2) In addition, a connecting element (8, 9) for use in a dera method and provided in such a device.
Description
österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15Austrian Patent Office AT12 766U1 2012-11-15
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei durch eine an einem mehrteiligen Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch gebildet wird. Die vorliegende Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei eine an einem mehrteiligen Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch bildet, sowie auf ein Verbindungselement zum Koppeln von einzelnen Elementen eines verlängerbaren Bohrgestänges zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial, wobei eine an einem mehrteiligen Bohrgestänge gelagerte Bohrkrone durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung ein Bohrloch bildet, und auf eine Verwendung eines derartigen Verbindungselements.Description: The present invention relates to a method of drilling, in particular percussion or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material, wherein a borehole is formed by a drill bit mounted on a multi-part drill string by a striking and / or rotating movement , The present invention further relates to an apparatus for drilling, in particular percussion or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material, wherein a drill bit mounted on a multi-part drill string forms a borehole by a striking and / or rotating movement, as well as on a A connector for coupling individual elements of an extendable drill pipe for drilling, in particular percussion or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material, wherein a drill bit supported on a multi-part drill pipe forms a borehole by a striking and / or rotating motion, and for use such a connecting element.
[0002] Bohrungen in Boden- oder Gesteinsmaterial werden üblicherweise mit einer an einem Bohrgestänge gelagerten Bohrkrone durchgeführt, wobei der Bohrvorgang durch eine schlagende und/oder drehende Beaufschlagung der Bohrkrone über das Bohrgestänge vorgenommen wird. Da derartige Bohrungen in Boden- oder Gesteinsmaterial üblicherweise große Längen aufweisen, findet ein mehrteiliges Bohrgestänge Verwendung, wobei beispielsweise unterschiedliche Schraubverbindungen zwischen einzelnen Elementen derartiger, im Wesentlichen rohrförmiger Bohrgestängeelemente bekannt sind. Bei einer einfachen Schraubverbindung wird ein mit einem Außengewinde versehenes Spitzende eines Bohrgestängeelements in einem mit einem Innengewinde versehenen Muffenende eines weiteren Bohrgestängeelements aufgenommen, wobei unmittelbar ersichtlich ist, dass zur Ausbildung der Gewinde eine entsprechende Schwächung der Wandstärke in den Endbereichen der Bohrgestängeelemente vorzunehmen ist. Darüber hinaus weist das Muffenende eines derartigen Bohrgestängeelements gegenüber dem Durchmesser des Bohrgestänges einen vergrößerten Außendurchmesser auf, so dass eine entsprechend größere Abmessungen aufweisende Bohrkrone Verwendung finden muss, um ein Einbringen von Muffenenden des Bohrgestänges in das Bohrloch zu ermöglichen. Weiters sind die Herstellung bzw. Ausführung einer ordnungsgemäßen Gewindeverbindung im rauen Betrieb bzw. Einsatz oftmals aufwendig und schwer durchzuführen, da für eine ordnungsgemäße Verbindung die Gewinde mit entsprechend geringen Toleranzen hergestellt werden müssen und somit der Vorgang einer Verschraubung entsprechend aufwendig ist.Drilling in soil or rock material are usually carried out with a drill bit mounted on a drill string, wherein the drilling operation is carried out by a beating and / or rotating action on the drill bit on the drill string. Since such holes in soil or rock material usually have long lengths, a multi-part drill pipe is used, for example, different screw connections between individual elements of such, substantially tubular drill string elements are known. In a simple screw connection, an externally threaded spigot end of a drill string member is received in an internally threaded socket end of another drill string member, it being immediately apparent that a corresponding weakening of the wall thickness in the end portions of the drill string members is required to form the threads. In addition, the socket end of such a drill string member relative to the diameter of the drill string on an enlarged outer diameter, so that a correspondingly larger-sized drill bit must be used to allow insertion of socket ends of the drill string in the wellbore. Furthermore, the production or execution of a proper threaded connection in rough operation or use are often complicated and difficult to perform, since the thread must be made with correspondingly small tolerances for a proper connection and thus the process of a screw is correspondingly expensive.
[0003] Anstelle der Ausbildung von Bohrgestängeelementen mit voneinander verschiedenen Endbereichen in Form eines Spitzendes und eines Muffenendes ist es darüber hinaus bekannt, Verbindungsmuffen zum Verbinden von aneinander anschließenden bzw. miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelementen zu verwenden, wobei derartige Verbindungsmuffen üblicherweise an ihren zwei Endbereichen jeweils mit einem Innengewinde versehen sind, in welche jeweilige Spitzenden von Bohrgestängeelementen, welche mit einem Außengewinde versehen sind, einzuschrauben sind. Bei Verwendung eines derartigen Muffenelements ergeben sich wiederum die oben erwähnten Nachteile vergrößerter Außenabmessungen gegenüber den Außenabmessungen der rohrförmigen Bohrgestängeelemente als auch der Schwächung von Endbereichen der Bohrgestängeelemente durch die Ausbildung der Gewinde. Weiters sind auch bei derartigen Muffenelementen die Nachteile einer aufwendigen Herstellung einer Gewindeverbindung unter rauen Einsatzbedingungen nicht behoben. In diesem Zusammenhang kann beispielsweise auf den Gegenstand der DE A1 102 01 225 oder DE T2 699 08 068 verwiesen werden.Instead of the formation of drill string elements with mutually different end portions in the form of a spigot end and a socket end, it is also known to use connecting sleeves for connecting adjoining or interconnecting drill string elements, wherein such connecting sleeves usually at their two end portions each with an internal thread are provided, in which respective spigot ends of drill pipe elements, which are provided with an external thread, are screwed. The use of such a sleeve element in turn results in the above-mentioned disadvantages of increased outer dimensions compared to the outer dimensions of the tubular drill string elements as well as the weakening of end portions of the drill string elements by the formation of the thread. Furthermore, the disadvantages of a complex production of a threaded connection under harsh operating conditions are not resolved even with such sleeve elements. In this context, reference may be made, for example, to the subject matter of DE A1 102 01 225 or DE T2 699 08 068.
[0004] Die vorliegende Erfindung zielt daher darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren sowie ein Verbindungselement hiefür der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, wobei die oben erwähnten Nachteile gemäß dem Stand der Technik vermieden werden sollen und insbesondere auf eine einfache und rasche Verbindung bzw. Kopplung von miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelementen insbesondere ohne Verwendung einer aufwendigen und einen Materialquerschnitt schwä- 1 /13 österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15 chenden Gewindeverbindung abgezielt wird.The present invention therefore aims to provide a method and an apparatus for drilling, in particular impact or rotational impact drilling and a connecting element thereof for the type mentioned above, wherein the above-mentioned disadvantages of the prior art should be avoided and in particular a simple and rapid connection or coupling of drill pipe elements to be joined together, in particular without the use of a complicated and a material cross section schweng threaded connection is targeted.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgaben ist ein Verfahren der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Elemente des verlängerbaren Bohrgestänges an ihren zueinander gewandten Stirnseiten über zueinander komplementäre Profilierungen durch eine Kombination einer Bewegung derselben in axialer Richtung und einer Bewegung in radialer Richtung relativ zueinander miteinander gekoppelt werden, wobei die Bewegung der Bohrgestängeelemente relativ zueinander in radialer Richtung in Richtung der drehenden Bewegung des Bohrgestänges während des Bohrvorgangs und über weniger als 360°, insbesondere weniger als 180° des Umfangs des Bohrgestänges gewählt wird. Dadurch, dass die einzelnen Elemente des verlängerbaren Bohrgestänges an ihren zueinander gewandten Stirnseiten jeweils über komplementäre Profilierungen gekoppelt werden, wird sichergestellt, dass auf eine Schwächung des Materialquerschnitts zur Herstellung einer Gewindeverbindung oder auf Teilbereiche der Bohrgestängeelemente mit entsprechend vergrößerten Außenabmessungen verzichtet werden kann. Erfindungsgemäß erfolgt eine einfache und zuverlässige Kopplung durch eine Bewegung der mit den zueinander komplementären Profilierungen versehenen Bohrgestängeelemente sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung, wobei erfindungsgemäß die Bewegung der Bohrgestängeelemente relativ zueinander in radialer Richtung in Richtung der drehenden Bewegung des Bohrgestänges während des Bohrvorgangs erfolgt und für eine rasche und einfache Kopplung bzw. Verbindung darüber hinaus eine Bewegung in radialer Richtung über weniger als 360°, insbesondere weniger als 180° des Umfangs des Bohrgestänges ausreichend ist. Derart kann durch ein einfaches Zusammenpassen der zueinander komplementären Profilierungen und eine Bewegung der Bohrgestängeelemente sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung über weniger als eine Umdrehung bzw. weniger als 360° des Umfangs des Bohrgestänges eine zuverlässige Kopplung bzw. Verbindung zueinander benachbarter Bohrgestängeelemente erzielt werden. Durch Vorsehen der radialen Kopplung in Richtung der drehenden Bewegung während des Bohrvorgangs wird darüber hinaus sichergestellt, dass ein unabsichtliches Lockern bzw. Lösen der Verbindung der einzelnen Elemente des Bohrgestänges während des nachfolgenden Bohrvorgangs vermieden wird.To solve these problems, a method of the type mentioned is essentially characterized in that individual elements of the extendable drill string at their mutually facing end faces on mutually complementary profiles by a combination of a movement thereof in the axial direction and a movement in the radial direction relative coupled to each other, wherein the movement of the drill string elements is selected relative to each other in the radial direction in the direction of the rotary movement of the drill string during the drilling operation and less than 360 °, in particular less than 180 ° of the circumference of the drill string. The fact that the individual elements of the extendable drill string are coupled at their mutually facing end sides in each case via complementary profiles, it is ensured that can be dispensed with a weakening of the material cross section for producing a threaded connection or portions of the drill string elements with correspondingly enlarged outer dimensions. According to the invention, a simple and reliable coupling takes place by a movement of the drill string elements provided with the profilings complementary to one another both in the axial direction and in the radial direction, wherein according to the invention the movement of the drill string elements takes place relative to one another in the radial direction in the direction of the rotary movement of the drill string during the drilling operation and for a quick and simple coupling or connection beyond a movement in the radial direction over less than 360 °, in particular less than 180 ° of the circumference of the drill string is sufficient. Thus, by simply mating the complementary profiles and moving the drill string members in both the axial and radial directions over less than one revolution or less than 360 degrees of the drill string circumference, a reliable coupling or connection of adjacent drill string members can be achieved , By providing the radial coupling in the direction of the rotational movement during the drilling operation is also ensured that accidental loosening of the connection of the individual elements of the drill string is avoided during the subsequent drilling operation.
[0006] Zur Begrenzung der Bewegung insbesondere in radialer Richtung der zueinander komplementären Profilierungen bei der Kopplung aneinander anschließender Bohrgestängeelemente ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Kopplungsbewegung der zueinander komplementären Profilierungen in radialer Richtung durch zueinander komplementäre Anschlagelemente der Profilierungen begrenzt wird.To limit the movement in particular in the radial direction of mutually complementary profiles in the coupling of adjoining drill string elements is provided according to a preferred embodiment, that the coupling movement of the mutually complementary profiles in the radial direction is limited by mutually complementary stop elements of the profilings.
[0007] Für ein besonders einfaches Einpassen bzw. Zusammenpassen der miteinander zu koppelnden komplementären Profilierungen wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die zueinander komplementären Profilierungen durch an der Stirnseite der Bohrgestängeelemente ausgebildete, zueinander komplementäre und einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Bohrgestänges einschließende schräg verlaufende Stirnflächen gebildet werden, welche durch die Kombination der Bewegung in axialer und in radialer Richtung miteinander in Eingriff gebracht werden, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht. Durch derartige schräg verlaufende Stirnflächen der zueinander komplementären Profilierungen wird ein einfaches und zuverlässiges Einpassen bzw. Zusammenführen der zueinander komplementären Profilierungen ermöglicht, wodurch der Kopplungsvorgang der Bohrgestängeelemente rasch und zuverlässig durchgeführt werden kann.For a particularly simple fitting or mating the complementary profiles to be coupled to each other is further proposed that the mutually complementary profiles formed by at the end face of the drill string elements, mutually complementary and an acute angle with the longitudinal axis of the drill string enclosing inclined end faces are formed, which are brought together by the combination of the movement in the axial and in the radial direction, as corresponds to a further preferred embodiment of the method according to the invention. By such inclined end faces of mutually complementary profiles a simple and reliable fitting or merging of mutually complementary profilings is made possible, whereby the coupling process of the drill string elements can be performed quickly and reliably.
[0008] Für eine ordnungsgemäße und zuverlässige Kraftübertragung zwischen aneinander anschließenden Bohrgestängeelementen ist darüber hinaus gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass eine im Wesentlichen vollflächige Abstützung zwischen den zueinander gerichteten, an den Stirnseiten ausgebildeten komplementären Profilierungen vorgesehen wird.For a proper and reliable power transmission between adjoining drill string elements is also provided according to a further preferred embodiment that a substantially full-surface support between the mutually directed, formed on the end faces complementary profiles is provided.
[0009] Zur weiteren Vereinfachung sowie Unterstützung des Verbindungs- bzw. Kopplungsvorgangs wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass eine Zentrierung der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente während des Verbindungs- 2/13 österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15 bzw. Kopplungsvorgangs vorgenommen wird.For further simplification and support of the connection or coupling process is proposed according to a further preferred embodiment, that a centering of the drill string elements to be joined together during the connection made 2/13 Austrian Patent Office AT12 766U1 2012-11-15 or coupling process becomes.
[0010] Zur Sicherung der miteinander gekoppelten bzw. verbundenen Lage von aneinander anschließenden bzw. zueinander benachbarten Bohrgestängeelementen wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass nach einer erfolgten Verbindung die gekoppelte Lage zwischen aneinander anschließenden Bohrgestängeelementen durch eine Verriegelung gesichert wird, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht.To secure the coupled or connected position of adjoining or mutually adjacent drill string elements is also proposed that after a successful connection, the coupled position between adjoining drill string elements is secured by a lock, as a further preferred embodiment of according to the invention.
[0011] Insgesamt lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren die Handhabbarkeit insbesondere beim Verlängern eines mehrteiligen Bohrgestänges verbessern bzw. vereinfachen als auch die Sicherheit beim Bohrvorgang bzw. beim Vorgang eines Verlängerns eines Bohrgestänges erzielen. Weiters lässt sich durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine Zwangsverriegelung der einzelnen Bohrgestängeelemente insbesondere während des Bohrvorgangs erzielen bzw. bereitstellen.Overall, can be improved by the inventive method, the handling especially when extending a multi-piece drill string or simplify and achieve safety during the drilling process or during the process of extending a drill string. Furthermore, a positive locking of the individual drill pipe elements, in particular during the drilling process, can be achieved or provided by the measures according to the invention.
[0012] Insbesondere für einen Einsatz von beispielsweise aus einem kostengünstigen Material hergestellten Bohrgestängeelementen wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass jedes Bohrgestängeelement von einem Rohrelement gebildet wird, welches an seinen jeweiligen Enden jeweils mit einem Verbindungselement verbunden wird, an welchem die zueinander komplementären Profilierungen für eine Verbindung mit einem benachbarten Bohrgestängeelement und gegebenenfalls jeweils ein Zentrierelement vorgesehen werden. Derart wird es möglich, entsprechend der gewünschten Länge der einzelnen Bohrgestängeelemente dieselben aus einem entsprechend kostengünstigen Material oder hergestellt in einem kostengünstigen Verfahren als einfache rohrförmige Bohrgestängeelemente zur Verfügung zu stellen, an welchen in einfacher und zuverlässiger Weise die die jeweils zueinander komplementären Profilierungen und gegebenenfalls für eine Zentrierung vorzusehenden Zentrierelemente aufweisenden Verbindungselemente festgelegt werden, um nachfolgend eine einfache Verbindung und Kopplung der Bohrgestängeelemente zu ermöglichen.In particular, for use of drill pipe elements produced for example from a cost-effective material is proposed according to a further preferred embodiment that each drill string element is formed by a tubular element which is connected at its respective ends in each case with a connecting element, to which the mutually complementary profilings be provided for connection to an adjacent drill string element and, where appropriate, in each case a centering element. Thus, it becomes possible to provide the same from a correspondingly inexpensive material or produced in a cost effective method as a simple tubular drill string elements according to the desired length of the individual drill string elements to which in a simple and reliable manner the respective mutually complementary profilings and optionally for a Centering to be provided centering elements having connecting elements are set to subsequently allow easy connection and coupling of the drill string elements.
[0013] Gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass das Bohrgestänge von einem Mantelrohr gebildet wird, welches mit der Bohrkrone an dem von einer Bohrfläche der Bohrkrone abgewandten Ende verbunden wird. Bei Ausbildung des Bohrgestänges als Mantelrohr können insbesondere durch Vorsehen eines entsprechend großen Durchmessers des Bohrgestänges auch entsprechend große Kräfte insbesondere unmittelbar auf den äußeren Umfangsbereich der damit zu koppelnden Bohrkrone übertragen werden. Aufgrund der Tatsache, dass im Gegensatz zum Stand der Technik keine Bereiche mit entsprechend vergrößertem Außendurchmesser im Bereich der Kopplung bzw. Verbindung einzelner Bohrgestängeelemente vorgesehen werden müssen, können somit die Außenabmessungen des von einem Mantelrohr gebildeten Bohrgestänges unmittelbar auf die Abmessungen der Bohrkrone sowie des herzustellenden Bohrlochs abgestimmt werden, wobei ein entsprechend großer innerer freier Durchtritt im Bohrgestänge bzw. Mantelrohr beispielsweise für ein Einbringen einer Spülflüssigkeit oder für einen Abtransport von abgebautem Material zur Verfügung gestellt werden kann. Da für die Verbindung von miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelementen keine Bereiche mit entsprechend erhöhtem Durchmesser zur Verfügung gestellt werden müssen, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch gewünsch-tenfalls Bohrungen bzw. Bohrlöcher mit vergleichsweise geringem Durchmesser entsprechend den Anforderungen zur Verfügung stellen, so dass ebenfalls im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik darauf verzichtet werden kann, Bohrlöcher mit zu großem Durchmesser und somit entsprechend erhöhtem Kosten- und Zeitaufwand herzustellen, welche beispielsweise durch Mindestabmessungen des Bohrgestänges bzw. zumindest von Verbindungsbereichen zwischen aneinander anschließenden Bohrgestängeelementen bedingt waren.According to a further preferred embodiment is also proposed that the drill pipe is formed by a jacket tube, which is connected to the drill bit at the end remote from a drilling surface of the drill bit. When forming the drill string as a casing pipe, in particular by providing a correspondingly large diameter of the drill string, correspondingly large forces can be transmitted in particular directly to the outer peripheral region of the drill bit to be coupled therewith. Due to the fact that in contrast to the prior art no areas with correspondingly increased outer diameter in the coupling or connection of individual drill string elements must be provided, thus the outer dimensions of the drill pipe formed by a casing pipe directly on the dimensions of the drill bit and the well to be produced be matched, with a correspondingly large inner free passage in the drill pipe or casing tube can be provided, for example, for introducing a rinsing liquid or for removal of mined material. Since no areas with correspondingly increased diameter have to be made available for the connection of drill pipe elements to be joined together, it is also possible with the method according to the invention to provide bores or boreholes with a comparatively small diameter according to the requirements Contrary to the known state of the art can be dispensed with to produce wells with too large a diameter and thus correspondingly increased cost and time, which were caused for example by minimum dimensions of the drill string or at least of connecting portions between adjoining drill string elements.
[0014] Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist darüber hinaus eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Elemente des verlängerbaren Bohrgestänges an ihren zueinander gewandten Stirnseiten jeweils zueinander komplementäre Profilierungen aufweisen, welche durch eine Kombination einer Bewegung derselben in axialer Richtung und einer Bewegung in radialer Richtung relativ zueinander mitei- 3/13 österreichisches Patentamt AT 12 766 Ul 2012-11-15 nander koppelbar sind, wobei die Bewegung der Bohrgestängeelemente relativ zueinander in radialer Richtung in Richtung der drehenden Bewegung des Bohrgestänges während des Bohrvorgangs und über weniger als 360°, insbesondere weniger als 180° des Umfangs des Bohrgestänges erfolgt. Wie bereits oben erwähnt, gelingt es somit durch Vorsehen der zueinander komplementären Profilierungen an den Stirnseiten der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente, eine einfache und zuverlässige Kopplung bzw. Verbindung derartiger, miteinander zu verbindender Bohrgestängeelemente zur Verfügung zu stellen, wobei insbesondere auf eine aufwendige Verschraubung unter Einsatz von Gewinden verzichtet werden kann.To achieve the above objects, a device of the type mentioned above is further characterized in that individual elements of the extendable drill string at their mutually facing end faces each having mutually complementary profilings, which by a combination of a movement thereof in the axial direction and movement in the radial direction relative to each other with each other, wherein the movement of the drill string elements relative to each other in the radial direction in the direction of the rotary movement of the drill string during the drilling operation and less than 360 °, in particular less than 180 ° of the circumference of the drill string takes place. As already mentioned above, it is thus possible to provide a simple and reliable coupling or connection of such drill pipe elements to be joined together by providing the mutually complementary profilings on the end faces of the drill string elements to be joined together, with particular use being made of a complicated screwing can be dispensed with threads.
[0015] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird für eine Bereitstellung einer Begrenzung der Kopplungs- bzw. Verbindungsbewegung erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die zueinander komplementären Profilierungen in radialer Richtung zueinander komplementäre Anschlagelemente zur Begrenzung der Kopplungsbewegung aufweisen.According to a preferred embodiment, it is proposed for a provision of a limitation of the coupling or connecting movement according to the invention that the mutually complementary profilings in the radial direction have complementary stop elements for limiting the coupling movement.
[0016] Zur Bereitstellung einer nicht nur einfach und zuverlässig herstellbaren Profilierung für die Kopplung bzw. Verbindung, sondern auch zur Ermöglichung eines einfach durchzuführenden Verbindungsvorgangs wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die zueinander komplementären Profilierungen durch an der Stirnseite der Bohrgestängeelemente ausgebildete, zueinander komplementäre und einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Bohrgestänges einschließende schräg verlaufende Stirnflächen gebildet sind, welche durch die Kombination der Bewegung in axialer und in radialer Richtung miteinander in Eingriff bringbar sind.To provide a not only easy and reliable producible profiling for the coupling or connection, but also to enable a simple connection process to be performed is proposed according to a further preferred embodiment, that the mutually complementary profiles formed by at the end face of the drill string elements to each other complementary and an acute angle with the longitudinal axis of the drill string enclosing inclined end faces are formed, which are engageable with each other by the combination of the movement in the axial and in the radial direction.
[0017] Für eine gleichmäßige Aufnahme der insbesondere während des Bohrvorgangs über das Bohrgestänge einzuleitenden Kräfte bei zuverlässiger Kopplung bzw. Verbindung aneinander angrenzender bzw. anschließender Bohrgestängeelemente wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von jeweils komplementären Profilierungen an der Stirnseite der Bohrgestängeelemente ausgebildet ist, welche jeweils einen gleichen Abstand voneinander aufweisen, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht.For a uniform recording of particular during the drilling process via the drill string forces to be initiated with reliable coupling or connection of adjoining or subsequent drill string elements is also proposed that a plurality of respective complementary profiles on the front side of the drill string elements is formed, which each have an equal distance from each other, as corresponds to a further preferred embodiment of the device according to the invention.
[0018] Zur Einbringung bzw. Aufnahme entsprechend großer Kräfte während des Bohrvorgangs wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass die an den zueinander gerichteten Stirnseiten ausgebildeten komplementären Profilierungen eine im Wesentlichen vollflächige Abstützung ausbilden.For introducing or receiving correspondingly large forces during the drilling operation, it is furthermore preferably proposed that the complementary profilings formed on the facing end faces form a substantially full-surface support.
[0019] Zur Unterstützung des Verbindungs- bzw. Kopplungsvorgangs und für eine Zentrierung der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass ein Ende eines Bohrgestängeelements mit einem im Wesentlichen mittigen Fortsatz ausgebildet ist, welcher für eine Zentrierung in einer komplementären Ausnehmung des damit zu verbindenden Bohrgestängeelements aufnehmbar ist.To support the connection or coupling process and for centering the drill string elements to be joined together, it is proposed according to a further preferred embodiment that one end of a drill pipe element is formed with a substantially central extension, which is for centering in a complementary recess of the drill string element to be connected is receivable.
[0020] Zur Sicherung des verbundenen bzw. gekoppelten Zustands aneinander angrenzender Bohrgestängeelemente wird gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der gekoppelten Lage von aneinander anschließenden Bohrgestängeelementen vorgesehen ist.To secure the connected or coupled state of adjoining drill string elements is proposed according to a further preferred embodiment, that a locking device is provided for locking the coupled position of adjoining drill string elements.
[0021] Wie bereits oben erwähnt, kann insbesondere für eine Bereitstellung von gegebenenfalls eine große Länge aufweisenden rohrförmigen Bohrstangenelementen aus kostengünstigem Material für eine Kopplung derartiger Bohrgestängeelemente vorgesehen sein, dass jedes Bohrgestängeelement von einem Rohrelement gebildet ist, welches an seinen jeweiligen Enden jeweils mit einem Verbindungselement verbindbar ist, an welchem die zueinander komplementären Profilierungen für eine Verbindung mit einem benachbarten Bohrgestängeelement und gegebenenfalls jeweils ein Zentrierelement ausgebildet sind, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht.As mentioned above, can be provided in particular for a provision of optionally a large length tubular Bohrstangenelementen of inexpensive material for coupling such drill string elements that each drill string element is formed by a tubular element, which at its respective ends in each case with a connecting element is connectable, on which the mutually complementary profilings are formed for connection to an adjacent drill string element and optionally each a centering element, as corresponds to a further preferred embodiment of the device according to the invention.
[0022] Darüber hinaus ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Bohrgestänge von einem Mantelrohr gebildet ist, welches mit der Bohrkrone an dem von einer Bohrfläche der Bohrkrone abgewandten Ende verbindbar ist. Durch Einsatz eines Bohr- 4/13 österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15 gestänges in Form eines Mantelrohrs lassen sich insbesondere die oben bereits ausführlich erwähnten Vorteile erzielen.In addition, according to a further preferred embodiment, it is provided that the drill string is formed by a jacket tube, which is connectable to the drill bit at the end remote from a drilling surface of the drill bit. By using a drilling rod in the form of a jacket tube, the advantages already mentioned in detail above can be achieved in particular.
[0023] Zur Lösung der oben genannten Aufgaben ist darüber hinaus ein Verbindungselement zum Koppeln einzelner Bohrgestängeelemente der eingangs genannten Art im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement an einem Ende mit einem verringerten Außendurchmesser ausgebildet ist, welcher auf einen Innendurchmesser eines damit zu verbindenden Bohrgestängeelements abgestimmt ist, und dass das Verbindungselement an dem in verbundenem Zustand mit dem Bohrgestängeelement vorragenden Ende mit einer Profilierung ausgebildet ist, welche im Zusammenwirken mit einer komplementären Profilierung eines damit zu verbindenden Verbindungselements, welches mit einem weiteren Bohrgestängeelement verbunden ist, eine Verbindung der Bohrgestängeelemente durch eine Kombination einer Bewegung derselben in axialer Richtung und einer Bewegung in radialer Richtung relativ zueinander ausbildet, wobei die Bewegung der mit den Bohrgestängeelementen verbundenen Verbindungselemente relativ zueinander in radialer Richtung in Richtung der drehenden Bewegung des Bohrgestänges während des Bohrvorgangs und über weniger als 360°, insbesondere weniger als 180° des Umfangs des Bohrgestänges erfolgt. Es wird somit erfindungsgemäß möglich, jeweils ein Verbindungselement an einem Ende eines rohrförmigen Bohrgestängeelements anzuordnen bzw. festzulegen und unter Verwendung eines derartigen Satzes von Verbindungselementen, welche jeweils an einem Ende von miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelementen vorgesehen sind, eine einfache und zuverlässige Kopplung zwischen den benachbarten Bohrgestängeelementen zur Verfügung zu stellen. Hierbei kann insbesondere im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik auf eine Ausbildung und einen Einsatz von aufwendigen Gewinde- bzw. Schraubverbindungen verzichtet werden. Darüber hinaus kann durch Vorsehen eines Endbereichs eines Verbindungselements mit entsprechend verringertem Durchmesser, welcher auf den Innendurchmesser des damit zu verbindenden Endes eines Bohrgestängeelements abgestimmt ist, auf eine Schwächung der Bohrgestängeelemente im Bereich der miteinander zu verbindenden Enden verzichtet werden und es können entsprechend einfach und zuverlässig herstellbare Verbindungselemente, welche eine präzise und sichere Kopplung der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente erlauben, zur Verfügung gestellt werden.To achieve the above objects, moreover, a connecting element for coupling individual drill string elements of the type mentioned above essentially characterized in that the connecting element is formed at one end with a reduced outer diameter, which tuned to an inner diameter of a drill string member to be connected thereto and in that the connecting element is formed on the end projecting in the connected state with the drill pipe element with a profiling which, in combination with a complementary profiling of a connecting element to be connected thereto which is connected to a further drill pipe element, connects the drill pipe elements by a combination a movement thereof in the axial direction and a movement in the radial direction relative to each other forms, wherein the movement of the connecting elements connected to the drill string elements relative to each other in the radial direction in the direction of the rotary movement of the drill string during the drilling operation and less than 360 °, in particular less than 180 ° of the circumference of the drill string. It is thus possible according to the invention, each to arrange a fastener at one end of a tubular drill string element and using such a set of fasteners, which are each provided at one end of drill pipe elements to be joined, a simple and reliable coupling between the adjacent drill string elements to provide. In this case, in particular, in contrast to the known prior art can be dispensed with a training and use of expensive threaded or screw. In addition, by providing an end portion of a connecting element with a correspondingly reduced diameter, which is tuned to the inner diameter of the end of a drill string element to be joined thereto, a weakening of the drill string elements in the region of the ends to be joined together can be dispensed with and correspondingly easy and reliable to produce Connecting elements, which allow a precise and secure coupling of the drill string elements to be joined, are provided.
[0024] Zur Begrenzung der Kopplungs- bzw. Verbindebewegung einzelner Verbindungselemente wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen, dass die Profilierung in radialer Richtung ein Anschlagelement zur Begrenzung der Kopplungsbewegung mit einer komplementären Profilierung eines damit zu verbindenden Verbindungselements aufweist.To limit the coupling or connecting movement of individual fasteners is proposed according to a preferred embodiment that the profiling in the radial direction has a stop member for limiting the coupling movement with a complementary profiling of a connecting element to be connected thereto.
[0025] Zur Bereitstellung einer einfach zu bearbeitenden und eine zuverlässige Verbindung bzw. Kopplung ermöglichenden Profilierung wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass die Profilierung durch eine an der Stirnseite des Verbindungselements ausgebildete, einen spitzen Winkel mit der Längsachse des Verbindungselements einschließende schräg verlaufende Stirnfläche gebildet ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements entspricht.To provide an easy-to-edit and a reliable connection or coupling enabling profiling is also proposed that the profiling is formed by a formed on the end face of the connecting element, an acute angle with the longitudinal axis of the connecting element enclosing inclined end face as corresponds to a further preferred embodiment of the connecting element according to the invention.
[0026] Für eine gleichmäßige Verteilung der im Bereich der Kopplung bzw. Verbindung aneinander anschließender Bohrgestängeelemente aufzunehmenden Kräfte wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass eine Mehrzahl von Profilierungen an der Stirnseite des Verbindungselements ausgebildet ist, welche jeweils einen gleichen Abstand voneinander aufweisen.For a uniform distribution of the forces to be absorbed in the region of the coupling or connection of adjoining drill string elements, it is furthermore preferably proposed that a plurality of profilings are formed on the end face of the connecting element, which each have an equal distance from one another.
[0027] Für eine Zentrierung von miteinander zu verbindenden Verbindungselementen bzw. damit verbundenen Bohrgestängeelementen wird darüber hinaus bevorzugt vorgeschlagen, dass das Verbindungselement mit einem Zentrierelement, insbesondere einem im Wesentlichen mittigen Fortsatz oder einer hierzu komplementären Ausnehmung ausgebildet ist.For a centering of interconnected fasteners or associated drill string elements is also preferably proposed that the connecting element is formed with a centering element, in particular a substantially central extension or a recess complementary thereto.
[0028] Für eine Sicherung der verbundenen bzw. koppelnden Lage von miteinander zu verbindenden Verbindungselementen bzw. damit gekoppelten Bohrgestängeelementen wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass eine Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung der gekoppelten Lage von aneinander anschließenden bzw. miteinander gekoppelten Verbindungselementen 5/13 österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15 vorgesehen ist, wie dies einer weiters bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbindungselements entspricht.For a backup of the connected or coupling position of connecting elements to be interconnected or coupled drill pipe elements is also proposed that a locking device for locking the coupled position of adjoining or coupled to each other connecting elements 5/13 Austrian Patent Office AT12 766U1 2012-11-15 is provided, as corresponds to a further preferred embodiment of the connecting element according to the invention.
[0029] Zur Ermöglichung einer Zufuhr von Spülflüssigkeit zu der Bohrkrone durch das Innere des Bohrgestänges und/oder zum Abtransport von abgebautem Material ist gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass das Verbindungselement mit einer in Längsrichtung verlaufenden Durchtrittsöffnung ausgebildet ist, welche in einer mit einem Bohrgestängeelement verbundenen Lage mit einem inneren Hohlraum des rohrförmigen Bohrgestängeelements fluchtet.To enable a supply of rinsing liquid to the drill bit through the interior of the drill pipe and / or for transporting degraded material is provided according to a further preferred embodiment, that the connecting element is formed with a longitudinally extending passage opening, which in one with a Drill member connected position aligned with an inner cavity of the tubular drill string element.
[0030] Wie bereits oben erwähnt, können die rohrförmigen und gegebenenfalls eine große Länge aufweisenden Bohrstangenelemente aus einem entsprechend kostengünstigen Material hergestellt werden, da insbesondere auf spezielle Bearbeitungsvorgänge beispielsweise der Endbereiche für eine Kopplung derselben verzichtet werden kann. Demgegenüber können die Verbindungselemente insbesondere zur Aufnahme der im Bereich der Verbindung bzw. Kopplung wirkenden Kräfte aus einem entsprechend hochwertigeren bzw. widerstandsfähigeren Material hergestellt werden, wobei in diesem Zusammenhang gemäß einer weiters bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen wird, dass das Verbindungselement aus einem Material mit erhöhter Güte, insbesondere Festigkeit, gegenüber dem Material des damit zu verbindenden Bohrgestängeelements ausgebildet ist.As already mentioned above, the tubular and possibly a large length having drill rod elements can be made of a correspondingly inexpensive material, since in particular special processing operations such as the end portions for a coupling can be dispensed with the same. In contrast, the connecting elements can be produced, in particular for receiving the forces acting in the region of the connection or coupling, from a correspondingly higher-quality or more resistant material, in which connection according to a further preferred embodiment it is proposed that the connecting element be made of a material of increased quality, in particular strength, is formed with respect to the material of the drill string element to be connected therewith.
[0031] Die Erfindung schlägt darüber hinaus die Verwendung eines derartigen erfindungsgemäßen Verbindungselements oder einer bevorzugten Ausführungsform hievon bzw. eines Satzes derartiger Verbindungselemente in einem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer bevorzugten Ausführungsform hievon oder zur Ausbildung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer bevorzugten Ausführungsform hievon vor.The invention moreover proposes the use of such a connecting element according to the invention or a preferred embodiment thereof or a set of such connecting elements in a method according to the invention or a preferred embodiment thereof or for forming a device according to the invention or a preferred embodiment thereof.
[0032] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: [0033] Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zumThe invention will be explained in more detail with reference to embodiments schematically illustrated in the accompanying drawings. FIG. 1 shows a schematic side view of a device according to the invention for
Bohren, insbesondere Schlag- oder Drehschlagbohren, von Löchern in Bodenoder Gesteinsmaterial unter Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie unter Verwendung von erfindungsgemäßen Verbindungselementen; [0034] Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch die Ausführungsform gemäß Fig. 1 entlang der Linie ll-ll der Fig. 1; [0035] Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine perspektivische Darstellung eines erfindungsge mäßen Verbindungselements zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren und in der erfindungsgemäßen Vorrichtung; [0036] Fig. 4 in einer zu Fig. 3 ähnlichen Darstellung ein weiteres Verbindungselement mit einer zu dem Verbindungselement gemäß Fig. 3 komplementären Profilierung sowie komplementären Zentrierung; [0037] Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Verbindungselemente gemäß Fig. 3 und 4 in gekoppeltem Zustand; und [0038] Fig. 6 einen Schnitt durch die gekoppelten Verbindungselemente gemäß Fig. 5.Drilling, in particular impact or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material while carrying out the method according to the invention and using connecting elements according to the invention; FIG. 2 shows a schematic section through the embodiment according to FIG. 1 along the line II-II of FIG. 1; FIG. Fig. 3 in an enlarged scale a perspective view of a erfindungsge MAESSEN connecting element for use in the inventive method and in the device according to the invention; FIG. 4 shows, in a representation similar to FIG. 3, another connecting element with a profiling complementary to the connecting element according to FIG. 3 and complementary centering; FIG. 5 shows a perspective view of the connecting elements according to FIGS. 3 and 4 in the coupled state; and FIG. 6 shows a section through the coupled connection elements according to FIG. 5.
[0039] In Fig. 1 und 2 ist allgemein mit 1 eine Vorrichtung zum Bohren, insbesondere Schlagoder Drehschlagbohren, von Löchern in Boden- oder Gesteinsmaterial gezeigt, wobei an einem allgemein mit 2 bezeichneten Bohrgestänge eine Bohrkrone 3 gelagert ist, welche an einer allgemein mit 4 bezeichneten Bohrfläche eine Mehrzahl von Abbau- bzw. Bohrelementen 5 aufweist, wie dies für sich gesehen bekannt ist und nicht näher beschrieben wird.In Fig. 1 and 2, a device for drilling, in particular impact or rotary impact drilling, of holes in soil or rock material is generally shown with 1, wherein on a generally designated 2 drill string a drill bit 3 is mounted, which is connected to a generally with 4 designated drilling surface has a plurality of mining or drilling elements 5, as is known in itself and will not be described in detail.
[0040] Ein durch die Bohrkrone 3 herzustellendes Loch wird durch eine schlagende und/oder drehende Bewegung der Bohrkrone 3 hergestellt, wobei ein nicht näher dargestellter Schlagoder Drehschlagantrieb über eine schematisch in Fig. 1 und 2 mit 6 bezeichnete Kopplungsvorrichtung bzw. einen Adapter mit dem Bohrgestänge 2 gekoppelt wird. Dieser Antrieb befindet 6/13 österreichisches Patentamt AT12 766U1 2012-11-15 sich außerhalb des Boden- oder Gesteinsmaterials, in welchem durch die in Fig. 1 und 2 dargestellte Bohrvorrichtung 1 ein ebenfalls nicht näher dargestelltes Loch auszubilden ist.A produced by the drill bit 3 hole is produced by a beating and / or rotating movement of the drill bit 3, wherein a not shown shock or rotary impact drive via a schematically designated in Fig. 1 and 2 with 6 coupling device or an adapter with the Drill pipe 2 is coupled. This drive is located outside of the soil or rock material, in which through the drilling device 1 shown in Fig. 1 and 2, a likewise not shown hole is to be formed.
[0041] Das Bohrgestänge 2 weist eine Mehrzahl von Bohrgestängeelementen 7 gegebenenfalls großer Länge auf, welche in Fig. 1 und 2 jeweils von einem rohrförmigen Element gebildet sind. An miteinander zu verbindenden Enden der Bohrgestängeelemente 7 ist jeweils ein Verbindungselement 8 bzw. 9 vorgesehen, welches insbesondere in den nachfolgenden Figuren im Detail dargestellt ist, wobei ersichtlich ist, dass die Verbindungselemente 8 und 9 jeweils eine zueinander komplementäre Profilierung 10 und 11 aufweisen, über welche eine einfache und zuverlässige Kopplung der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente 7 erfolgt.The drill string 2 has a plurality of drill string elements 7, possibly of great length, which are each formed in FIGS. 1 and 2 by a tubular element. At connecting ends of the drill string elements 7, a connecting element 8 or 9 is provided in each case, which is shown in detail in particular in the following figures, it being understood that the connecting elements 8 and 9 each have a mutually complementary profiling 10 and 11, over which is a simple and reliable coupling of the drill string elements 7 to be joined together.
[0042] Zur Begrenzung bzw. Beschränkung der Kopplungsbewegung, welche durch eine Kombination einer Bewegung in axialer Richtung entsprechend der Längsachse 12 der Vorrichtung 1 bzw. des Bohrgestänges 2 als auch eine Bewegung in radialer Richtung erfolgt, sind die Verbindungselemente bzw. deren zueinander komplementäre Profilierungen 10 und 11 jeweils mit einem Anschlagelement 13 bzw. 14 ausgebildet, wie dies ebenfalls aus den nachfolgenden Figuren deutlicher ersichtlich werden wird.To limit or limit the coupling movement, which takes place by a combination of a movement in the axial direction corresponding to the longitudinal axis 12 of the device 1 and the drill string 2 and a movement in the radial direction, the connecting elements or their mutually complementary profilings 10 and 11 are each formed with a stop element 13 and 14, as will also be more apparent from the following figures.
[0043] In Fig. 2 ist darüber hinaus gezeigt, dass für eine Zentrierung während des Verbindungs-bzw. Kopplungsvorgangs das Verbindungselement 8 einen im Wesentlichen mittigen Fortsatz 15 aufweist, welcher in einer komplementären Ausnehmung 16 des damit zusammenwirkenden bzw. damit zu verbindenden Verbindungselements 9 aufnehmbar ist. Darüber hinaus ist aus Fig. 2 ersichtlich, dass die Verbindungselemente 8 und 9 jeweils mit einer Durchtrittsöffnung 17 bzw. 18 versehen sind, welche in gekoppeltem Zustand mit dem Hohlraum 23 der rohrförmigen Bohrstangenelemente 7 fluchtet, um beispielsweise eine Spülflüssigkeit in an sich bekannter Weise zu der Bohrkrone 3 zuzuführen oder einen Abtransport von abgebautem Material zu ermöglichen.In Fig. 2 is also shown that for a centering during the connection or. Coupling operation, the connecting element 8 has a substantially central extension 15 which is receivable in a complementary recess 16 of the cooperating or thus to be connected connecting element 9. In addition, it can be seen from Fig. 2 that the connecting elements 8 and 9 are each provided with a passage opening 17 and 18, which is aligned in the coupled state with the cavity 23 of the tubular Bohrstangenelemente 7, for example, a rinsing liquid in a conventional manner supply the drill bit 3 or to allow removal of mined material.
[0044] Darüber hinaus ist in Fig. 1 eine Verriegelungsvorrichtung bzw. ein Sicherungsstift 19 oder eine Durchtrittsöffnung hierfür zur Sicherung der koppelnden bzw. verbundenen Lage aneinander angrenzender Bohrstangenelemente 7 bzw. Verbindungselemente 8 und 9 angedeutet.In addition, in Fig. 1, a locking device or a locking pin 19 or an opening for this purpose for securing the coupling or connected position of adjacent Bohrstangenelemente 7 and connecting elements 8 and 9 indicated.
[0045] Aus der Schnittführung in Fig. 1 entlang der Linie ll-ll ist ersichtlich, dass die Verbindungselemente 8, 9 in Fig. 1 und 2 in einer unterschiedlichen relativen Drehlage zueinander gezeigt bzw. dargestellt sind.From the sectional view in Fig. 1 along the line ll-ll it can be seen that the connecting elements 8, 9 are shown in Fig. 1 and 2 in a different relative rotational position to each other or shown.
[0046] Ebenfalls aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass durch die Ausbildung der zueinander komplementären Profilierungen als einen spitzen Winkel mit der Längsachse 12 des Bohrgestänges 2 einschließende schräg verlaufende Stirnflächen 10 und 11 für eine Kopplung einer Kombination einer axialen Bewegung als auch einer radialen Bewegung über einen Teilbereich des Umfangs der Bohrgestängeelemente 7 bzw. Verbindungselemente 8 und 9 vorgesehen sind. Darüber hinaus ist durch die im Wesentlichen vollflächige Abstützung bzw. Anlage der jeweils schräg zur zentralen Achse 12 verlaufenden Profilierungen bzw. Abstützflachen 10 und 11 die Einbringung bzw. Aufnahme großer Kräfte möglich.Also seen in Fig. 1 it can be seen that by the formation of mutually complementary profiles as an acute angle with the longitudinal axis 12 of the drill pipe 2 enclosing inclined end faces 10 and 11 for coupling a combination of an axial movement and a radial movement over a portion of the circumference of the drill string elements 7 and connecting elements 8 and 9 are provided. In addition, by the substantially full-surface support or installation of each obliquely to the central axis 12 extending profiling or Abstützflachen 10 and 11, the introduction or recording of large forces possible.
[0047] Weiters ist aus der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 ersichtlich, dass durch Vorsehen der für eine Verbindung einzusetzenden zueinander komplementären Profilierungen 10 und 11 jeweils an den Stirnflächen der miteinander zu verbindenden Bohrgestängeelemente 7 bzw. Verbindungselemente 8, 9 eine Vergrößerung des Außendurchmessers des Bohrgestänges 2 im Bereich der Verbindungs- bzw. Kopplungsstelle vermieden werden kann. Weiters kann durch das Vorsehen der Verbindungselemente 8 bzw. 9 auf eine Schwächung der Endbereiche der rohrförmigen Bohrgestängeelemente 7 verzichtet werden, so dass die Bohrgestängeelemente 7 aus einem rohrförmigen Material mit einheitlicher Wandstärke bzw. Dicke hergestellt werden können.Furthermore, it can be seen from the illustration according to FIGS. 1 and 2 that, by providing the complementary profilings 10 and 11 to be used for a connection, an enlargement of the outer diameter of the respective drill string elements 7 or connecting elements 8, 9 to be joined together the drill string 2 can be avoided in the region of the connection or coupling point. Furthermore, by providing the connecting elements 8 and 9, a weakening of the end regions of the tubular drill string elements 7 can be dispensed with, so that the drill string elements 7 can be produced from a tubular material having a uniform wall thickness or thickness.
[0048] Bei der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 ist darüber hinaus ersichtlich, dass das Bohrgestänge 2 als Mantelrohr ausgebildet ist, so dass über das Mantelrohr mit entsprechend dem Außendurchmesser der Bohrkrone 3 angepasstem Außendurchmesser auch selbst bei gerin- 7/13In addition, in the illustration according to FIGS. 1 and 2, it can be seen that the drill string 2 is designed as a jacket tube, so that even outside the jacket tube with an outer diameter adapted to the outer diameter of the drill bit 3, even with small diameter
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN107386959B (en) * | 2017-08-28 | 2019-04-19 | 长江大学 | Single-spiral spin-on micro-seismic emitter |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9302468U1 (en) * | 1993-02-19 | 1993-05-27 | Berner GmbH, 7118 Künzelsau | coupling |
| DE102005015494A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-12 | Friedr. Ischebeck Gmbh | Robust bayonet coupling used in rotary-impact drilling for underground injected bore anchors, holds bayonet studs with clearance from bayonet groove |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR961165A (en) * | 1950-05-06 | |||
| DE1955410U (en) * | 1966-11-11 | 1967-02-16 | Bohrmeyer Hannoversche Erdbohr | DRILL ROD. |
| GB1246531A (en) * | 1969-01-01 | 1971-09-15 | Victor Products Ltd | Drill rods |
| DE2455799C3 (en) * | 1974-11-26 | 1981-02-19 | Stahl- Und Apparatebau Hans Leffer Gmbh, 6602 Dudweiler | Method for fastening and loosening steel seat rings arranged in locating bores |
| US5839524A (en) * | 1997-05-21 | 1998-11-24 | Sanford; Paul C. | Quick release locking drill rod and assembly |
| FI3931U1 (en) | 1998-12-18 | 1999-04-22 | Rautaruukki Oyj | Drill pile joint |
| DE10201225A1 (en) | 2002-01-15 | 2003-08-07 | Tracto Technik | Screw coupling for drill rods, in particular to be used for horizontal drilling, comprising slotted sleeve and tensioning element |
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2011
- 2011-09-08 AT ATGM502/2011U patent/AT12766U1/en not_active IP Right Cessation
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- 2012-08-29 EP EP12761875.9A patent/EP2753779A2/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE9302468U1 (en) * | 1993-02-19 | 1993-05-27 | Berner GmbH, 7118 Künzelsau | coupling |
| DE102005015494A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-12 | Friedr. Ischebeck Gmbh | Robust bayonet coupling used in rotary-impact drilling for underground injected bore anchors, holds bayonet studs with clearance from bayonet groove |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| EP2753779A2 (en) | 2014-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK07 | Expiry |
Effective date: 20210930 |