CN101680275A - 具有轴颈的导杆接头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于水平地钻的各导杆节的导杆接头，其中各导杆节的各端部可相互插接在一起并借助一个横向轴颈固定。

Description

具有轴颈的导杆接头
技术领域
本发明涉及一种导杆接头，如它用于在地下水平钻孔时连接导杆和不挖开地敷设或更换管道线路(在后面的水平钻孔中)。
背景技术
在水平钻孔时，将各个导杆节彼此串联地相互连接并且借助一个推动驱动装置、牵拉驱动装置或转动驱动装置使其通过土地运动。在钻孔较长时，导杆包括多个导杆段，将它们按照钻孔进展逐渐地相互连接或彼此分开。单个导杆段具有一个有限的长度，并且如果从一短的地槽例如一个竖井、检查竖井或人孔开始实现钻孔，则必须特别是很短的。这些竖井可以具有部分小于一米的直径。
为了连接各导杆段，提供不同结构类型的接头，其中螺纹接头是广为流行的。除螺纹连接的拧紧持续相当长时间和要求极好的螺纹的困难外，这种类型的连接具有特别的缺点是，它在向前钻进中只允许沿一个方向进行导杆转动。如果例如涉及一种具有右螺纹的螺纹连接，则只可以以右转向实现导杆转动，因为否则通过钻孔过程使螺纹连接松开。
因此在现有技术中开发了一些插接接头。在使用插接接头时，不同于螺纹接头，为解决问题，在插进以后，将接头固定在接头开口中，因为并不提供在螺纹嵌接中静摩擦引起的固定可能性。
由DE 297 13 354 U1已知一种导杆接头，其中将一个第一接头件插入一个第二接头件中。为了连接各导杆，按照该实用型的教导，将第一接头件相对于第二接头件的纵轴线按一个约60°的角度以其前自由端从上面插进第二接头件的一个环形槽中。在此第一接头件的各半球形凸起嵌入第二接头件的各空隙中。从这个在其中两个管端是相互相对成角度的位置，摆动第一接头件和各空隙，以致第一接头件进入第二接头件的环形槽中并且以紧配合容纳在那里。
紧接着通过一个安全套形式的安全元件保证该连接。
由DE 196 08 980 C2和DE 199 18 530 A1同样已知一些导杆接头，它们放弃了已知的螺纹连接并且在待连接的导杆节的前端部上具有一个轴向凸出的凸舌状的伸出部，它滑动地嵌入前面的导杆节的后端部中。为此前面的导杆节在端面具有一个带有一个凹槽的轴向切口，在其中可插入凸舌状的伸出部。在此一个轴颈状的凸起经由凹槽进入切口的轴承孔中。通过随后的导杆节的摆动，它从有角度的插入位置进入到伸直位置并且接着同轴于前面的导杆节。只有在该位置才确保轴向固定，同时通过各导杆节的侧壁实现侧向固定。作为备选方案，将轴颈状的凸起侧向插入切口中并接着从有角度的插入位置偏转到伸直位置。为了轴颈不从切口中掉落，通过各导杆节的凸出的侧壁提供一种侧向的固定，其在伸直位置阻止接头的分解。
在DE 100 65 533 A1中描述了一种连接，其中通过平行移动各导杆节轴线连接各导杆节的对应端部的方式，将各导杆节插接在一起，其中各导杆节轴线在平行移动时彼此具有一个角度α＜180°。一个第一导杆节在此具有一个轴颈，它嵌入一个第二导杆节的一个对应的空隙中，同样通过一个侧凹阻止轴颈的掉落，侧凹在转入以后与一个在随后的导杆节上的一个凸肩嵌接或通过弹簧加载的销阻止掉落。这些销嵌入一个在随后的导杆端部的端面中的槽内。
在现有技术中建议的解决方案通过安全套、安全凸起、弹簧加载的销或通过轴向以一个角度位置插入和取出的原理防止导杆接头径向或轴向分解，而以伸直位置实现运行。
发明内容
由此出发本发明的目的在于，提供一种简化的或可更广泛使用的用于水平钻孔的导杆接头。
通过按照各独立权利要求所述的一种导杆接头和一种方法达到该目的。有利的进一步构成是各相应从属权利要求的主题。
本发明的构思在于，提供一种具有一个插接接头的钻孔导杆，其中一个横向接桥的几何形状允许以一个规定的角度位置(插接角度)亦即以一个在工作角度之外的确定的角度位置插进并且同时确保经由另一角度范围(工作角度)固定在一个相应的槽中。
在此按照接头的结构插进不仅可以沿径向方向插进而且还可以沿轴向方向插进。为此横向接桥和/或空隙在其几何形状上可以偏离圆形的横截面。
横向接桥可以例如构成为在侧向待插入空隙中的轴颈，如在DE100 65 533中描述的那样，但还具有一个或多个凸肩。通过空隙和轴颈具有一个削平部或在空隙的一个圆弧段中设置一个或多个对应的用于各凸肩的凹槽的方式，对应的空隙允许以规定的各导杆节彼此的角度位置侧向插进轴颈(插接角度)。在该角度位置之外，亦即在工作角度内，轴颈的各凸肩通过其在较小半径的圆弧段或凹槽(各凹槽)之外背面嵌接空隙的方式确保各导杆节相互相对的径向固定。
横向接桥也可以设置为一个轴向待插进空隙的接头件。按照本发明，轴颈在此为了轴向固定在一个区域内可以具有一个削平部。在这种情况下，空隙、接头开口或空隙的插进通道具有一种相对应的几何形状，它允许以规定的角度位置(插接角度)插进轴颈。当横向接桥处于空隙中时，只要它离开插进的角度位置，它就防止轴向移动，因为在这种情况下不再对准允许插进或取出的几何形状。
本发明不排除经由一个附加的槽/榫接头提供一种径向或轴向的固定，其中例如槽和榫构成为部分圆弧形的并且在连接各导杆节时将槽转进榫中。
按照本发明的接头可以与不同的导杆类型一起使用并且还可以与一个用于使推力或拉力从驱动装置轴线转向通道轴线的支承装置一起使用。
导杆与此无关可以在两侧构成为圆弧段，亦即凹形/凹形的或凹形/凸形的，以便描绘出不同支承装置的形状或沿不同的曲线方向运行。
附图说明
以下借助一个在附图中示出的实施例更详细地说明本发明。其中：
图1a和b具有一个接头半体的按照本发明的导杆节的前端部，和具有另一接头半体的导杆节的后端部，包括经由一个附加的槽/榫接头(a)的径向固定和经由一个附加的槽/榫接头(b)的轴向固定；
图2按照本发明的接头轴颈的详图；
图3在以角度位置插进以后的两个导杆节；
图4在偏转到伸直位置以后的两个导杆节；
图5在偏转到伸直位置以后的图4的两个导杆节的另一视图；
图6准备运行的接头在一个有角度的工作位置；
图7具有可轴向插进的接头的按照本发明接头的备选的实施形式；
图8具有L形的接头开口的本发明的另一备选方案；
图9图8的实施形式的一个角度位置(插接角度)；
图10图8的实施形式的一个伸直位置。
具体实施方式
按图1的导杆接头包括一个第一接头元件1和一个第二接头元件2。各接头元件分别具有一个接头面3或4，其中接头面3具有一个非完全圆柱形的轴颈6，它与接头面4的一个空隙8相对应。轴颈6在端面具有两个垂直于导杆轴线平面定向的凸肩12、14。空隙8具有一个非圆柱形状(见区段13b)和一个对应于凸肩12、14的凹槽16，该凹槽相对于导杆轴线水平定位。
凸肩12、14和削平部13a和13b以及凹槽16的定向导致各导杆节在连接时必须以直角(插接角度)相互设置，以便使凸肩12与凹槽16对准(见图3中的位置)。如果削平部13a和13b对准(插接角度)，则可以将轴颈6插进空隙8。现在只要各导杆节离开其直角的相对位置，凸肩12、14经由一个侧19或通过它们在空隙8的相对置的侧面出来(未示出)的方式就会在所有角度直到伸直位置将轴颈6固定在空隙8中(见图4)。
经由一个附加的凹槽15a、b和榫17a、b确保接头的径向固定(图1a)或轴向固定(图1b)。在连接各导杆节时将凹槽转进榫中。
图7示出了一种按照本发明的实施形式，其中将一个处在第一接头件20上具有端面的削平部22的横向接桥26轴向在一个纵向接桥24上插进一个处在第二接头件21上的横向空隙28中。横向空隙28具有一个非圆柱形的区段23。由于横向接桥26上的端面的削平部22，在横向接桥26插进横向空隙28时，各导杆节相互必须处于一个90°的角度(插接角度)。横截面为圆形的横向空隙28对于所有其他的角度直到伸直位置都确保横向接桥26可靠地保持在横向空隙28中。
在图8的实施形式中，第二接头元件31具有一个L形的接头开口30。接头开口30相对于横向空隙38这样设置，以致横向接桥36在其移进横向空隙38之前，首先必须转动90°。一旦横向接桥36已达到其在横向空隙38中的最深的插入位置并因此以削平部32支承在纵向接桥34上，就将导杆节4轴向转动90°并然后沿导杆节的轴线移到按图7的终端位置，这由于削平部32是可能的。在该位置，两个导杆节4、7一旦它们离开90°的角度位置就重新相互连接，因为只当削平部32处于纵向接桥34的平面内时，横向接桥36的几何形状才允许离开横向空隙38。各导杆节可以相互相对偏转，例如从图9的角度位置一直转到一个按图10的伸直的运行位置，并且在其中间的角度位置也基本上无间隙地连接。

Claims (7)

1.用于地下水平钻孔的各导杆节的插接接头，具有一个在一个第一接头元件(1)上的基本圆柱形的横向接桥(6，26，36)和一个在一个第二接头元件(2)上的基本上圆柱形的横向空隙(8，28，38)，其特征在于，横向接桥(6，26，36)具有至少一个偏离圆柱形状的区段(13a，22，32)并且横向空隙(8，28，38)具有至少一个偏离圆柱形状的与横向接桥的相应的区段(13a，22，32)相对应的区段(13b，23)，从而只在各导杆节彼此的角度位置(插接角度)，横向接桥(6，26，36)才可以插进横向空隙(8，28，38)中并且横向接桥(6，26，36)才可以从横向空隙(8，28，38)中拉出，在该位置，偏离圆柱形状的各区段对准并且在一个另外的角度范围内(工作角度)，该角度范围处在插接角度之外，各区段由于没有对准而不可能滑出。
2.按照权利要求1所述的插接接头，其特征在于，横向接桥(6，26，36)具有至少一个凸肩(12)并且横向空隙(8，28，38)具有一个相对应的凹槽(16)。
3.按照权利要求1所述的插接接头，其特征在于，横向接桥(6，26，36)作为非圆柱形状具有至少一个削平部(22，32)。
4.按照权利要求3所述的插接接头，其特征在于，在第二接头元件上设置一个接头开口(30)。
5.按照权利要求4所述的插接接头，其特征在于，接头开口(30)构成为L形的。
6.导杆节，包括一个应用在一个按照权利要求1所述的插接接头中的横向接桥。
7.导杆节，包括一个应用在一个按照权利要求1所述的插接接头中的横向空隙。
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