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Muffenverbindung für Stangen oder Rohre
Zur axialen Verbindung zweier Stangen miteinander werden üblicherweise deren Enden mit einem Ge- winde versehen und in eine Muffe mit einem Innengewinde geschraubt. Diese Verbindung hat den Nach- teil, dass durch die Anbringung des Gewindes an der Stange die Stangenoberfläche verletzt wird. Diese
Verletzung der Stangenoberfläche bildet oft die Ursache von Stangenbrüchen. Es hat sich nämlich ge- zeigt, dass die vielfach auftretenden Brüche von Gewinderillen ausgehen. Bei Stangen an Schlagbohrge- räten liegen mitunter die Stirnflächen der Stangen nicht völlig satt aneinander. In diesen Fällen wird die
Schlagenergie nicht unmittelbar von einer Stange auf die andere übertragen, sondern es erfolgt die Ener- gieübertragung von der Stange über das Gewinde zur Muffe und von der Muffe über das zweite Gewinde zur nächsten Stange.
Durch diese nicht unmittelbare Energieübertragung treten Schäden am Gewinde und Energieverluste auf.
Um diese Nachteile zu vermeiden, wird bei einer Muffenverbindung für Stangen oder Rohre, bei der jedes der beiden miteinander zu verbindenden Enden je eine aussenseitig mit Gewinde, Querrillen od. dgl. versehene Hülse trägt, die die Stangen mit der Muffe lösbar verbinden, gemäss der Erfindung vorgeschla- gen, dass sowohl das zylindrisch ausgebildete verstärkte Stangenende als auch die zylindrisch ausgebildete
Innenfläche der Hülse in regelmässigen Winkelabständen parallel zur Stangenachse ebene Abflachungen aufweisen, deren Breite gleich der Sehne der zwischen den Flächen verbleibenden Bogenteile ist.
Der Gegenstand der Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel, das in der Zeichnung dargestellt ist, erläutert. Die Fig. 1 zeigt die Verbindung einer Bohrkrone mit einer Bohrstange im Schnitt und die Fig. 2 die ineinanderzusteckenden Teile der Vorrichtung in Ansicht.
Die Stange 1 besitzt an ihrem Ende eine beispielsweise durch Stauchen erzielte Verstärkung 2, die im Querschnitt die Form eines Sechseckes hat, dessen Seiten im Wechsel aneinandergereiht aus Geraden und Kreisbogen bestehen, die zugleich Seitenkanten von Rechtecken 3 und 4 darstellen und bei denen die Kreisbogen Teile der Erzeugenden der Kreissegmente sind und damit zylinderförmig gekrümmte Flächen bilden. Die Bogenteile haben die Form und die Abmessung des dem Sechseck umschriebenen Kreises. Die Sehnen der Bogenteile sind gleich lang mit den geraden Seiten des Sechsecks. Der Durchmesser des dem Sechseck eingeschriebenen Kreises ist gleich oder grösser als der Durchmesser der Stange 1, so dass das Stangenquermass verstärkt werden muss, um die gewünschte Form zu erhalten.
Die Innenwand der rohrförmigen Gewindehülse 5 gleicht der Form des verstärkten Stangenendes in allen Teilen bis auf dessen radiale Abmessungen, die um ein ganz geringes Mass grösser sind als die radialen Masse des verstärkten Stangenendes, so dass die Hülse gerade noch über das verstärkte Stangenende geschoben werden kann. Die Innenwand der Hülse weist daher ebenfalls abwechselnd ebene Fläche 6 und zylinderförmige gekrümmte Flächen 7 auf. Am Aussenmantel besitzt die Hülse ein Gewinde 8, das in der dargestellten Form ein Schnurgewinde ist. Zweckmässig ist am Hülsenmantel im Anschluss an das Gewinde ein Sechskant für das Ansetzen eines Schraubenschlüssels vorgesehen.
Die Muffe 9 hat die übliche Form eines Rohres, das an seinen Enden ein Innengewinde 10 trägt, das dem Gewinde des Hülsenmantels entspricht.
Zur Herstellung der Verbindung wird über das verstärkte Sechskantstangenende 2 die Gewindehülse 5 geschoben. Dies ist wegen des grösseren Innenmasses der Gewindehülse möglich. Anschliessend wird über das verstärkte Stangenende ein Schlauch 11 aus einem elastischen Material gezogen, dessen Innenmass dem Durchmesser der Stange und dessen Aussenmass dem umschriebenen Kreis des Stangensechskantes ent-
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spricht. Nach dem elastischen Ausweiten und Überziehen über das verstärkte Ende liegt der Schlauch eng an dem Stangenzylindermantel an. Es kommt daher neben dem verstärkten Stangenende 2 der elastische
Schlauch 11 und anschliessend daran die Gewindehülse 5 zu liegen.
Der gleiche Vorgang wird mit dem
Stangenende der zu verbindenden Stangen vorgenommen, d. h. es werden auch dort über das verstärkte Ende die Gewindehülse und der elastische Schlauch gezogen. Die Gewindehülsen werden dann axial um 60 gegen das Stangenende verdreht, so dass unter Zwischenschaltung des elastischen Schlauchteiles die ebenen Mantelflächen der Stange in der axialen Verlängerung zur bogenförmigen Innenwand der Hülse und umgekehrt zu liegen kommen. Bei dieser Stellung des Stangenmantels zur Hülse liegen die zueinandergekehrten Stirnflächen der Hülse und der Stangenverstärkung derart zueinander, dass über den Kreisringteil des Stangenringes 13 die geraden Kanten des Innenquerschnitt-Ringteiles 14 der Hülse zu liegen kommen, so dass sich die Hülse mit den drei Kreisabschnitten ihrer Stirnfläche gegen die Stange abstützen kann.
Um ein Verdrehen der von Hülse und Stange gegeneinander zu erschweren, ist es zweckmässig, an den einander zugekehrten Stirnflächen einen etwas breiteren Zahn anzuordnen. Dieser Zahn muss zwangsläufig auch in den Stirnflächen des elastischen Schlauches eine Lücke besitzen, um die Übertragung des Eingriffes zu gewährleisten.
Anschliessend werden die beiden zu verbindenden und derart vorbereiteten Stangenteile in die Muffe eingeschoben und die Muffe solange gedreht, bis die Stirnflächen der Stangenteile fest aneinanderliegen.
Durch diese Verbindung ist ein sattes Anliegen der Stangenstirnflächen gegeben, so dass die auf das eine Ende der Stange ausgeführten Schläge mit der vollen Stärke auf die folgenden Stangen übertragen werden. Die Muffe hat keine Schlagkräfte zu übertragen sondern allein die Aufgabe, die Verbindung der Teile zu gewährleisten.
Bei der erfindungsgemässen Muffenverbindung für Stangen oder Rohre wird die Stangen- bzw. Rohroberfläche nicht verletzt, da das Gewinde zur Verbindung mit der Muffe auf einem gesonderten, nicht schlagbeanspruchten Körper angeordnet ist. An Stelle des Schlauchteiles 11 kann auch ein langsgeteilter elastischer Körper gesetzt werden, dessen Elastizität geringer sein kann, da er wegen der Zweiteilung nicht über das verstärkte Stangenende gezogen werden muss.
Zur besseren Abstützung der Hülse gegen den elastischen Körper können die Stirnflächen des elastischen Körpers 11 etwa mit einem umgebördelten Blechstreifen armiert sein.
Um das radiale Mass der Gewindehülse 5 stärker wählen zu können, ohne den Hülsenaussendurchmesser vergrössern zu müssen, kann die Stange im Anschluss an das verstärkte Ende über eine geringe Länge der Stange abgesetzt sein. Dementsprechend muss in diesem Fall der Innenquerschnitt der Hülse dem Durchmesser der abgesetzten Stange entsprechend gebildet sein. Dies ergibt den zusätzlichen Vorteil, dass die Hülse während der Montage nicht zu weit entlang der Stange gleiten kann.
Der für Stangen erläuterte Erfindungsgegenstand lässt sich zweckmässig auch für Rohre anwenden.
AnStelle der im Ausführungsbeispiel der Zeichnung dargestellten Stangenverstärkung mit sechs-drei ebenen und drei gekrümmten - Zylinderflächen kann die Zahl der Zylinderflächen geringer oder grösser sein.
In jenen Fällen, in denen befürchtet wird, dass sich das Stangenende etwa durch die Umsetzbewegung des Bohrers während des Ausziehens der Bohrstange aus dem Bohrloch gegenüber der Hülse verdreht, wodurch sich das Bohrstangenende durch die Hülse ausziehen lassen könnte, kann ein Längskeil zwischen Hülse und verstärktem Stangenende vorgesehen werden, der die Veränderung der Hülsenlage verhindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Muffenverbindung für Stangen oder Rohre, bei der jedes der beiden miteinander zu verbindenden Enden je eine aussenseitig mit Gewinde, Querrillen od. dgl. versehene Hülse trägt, die die Stangen mit der Muffe lösbar verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das zylindrisch ausgebildete verstärkte Stangenende (2) als auch die zylindrisch ausgebildete Innenfläche der Hülse (5) in regelmässigen Winkel- abständen parallel zur Stangenachse verlaufende ebene Abflachungen (3) aufweisen, deren Breite gleich der Sehne der zwischen den Flächen verbleibenden Bogenteile (4) ist.