DE102014204131A1 - drilling - Google Patents
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Abstract
Bohrwerkzeug (1) bestehend aus mindestens zwei Bohrstangen (2), wobei jede Bohrstange (2) einen koaxialen Zapfen (4) und eine koaxiale Aufnahmeöffnung (6) zur Aufnahme des Zapfens (4) einer benachbarten Bohrstange (2) aufweist, wobei die Zapfen (4) jeweils formschlüssig in die Aufnahmeöffnungen (6) eingreifen und ein Drehmoment übertragen, und wobei jeweils zwei benachbarte Bohrstangen (2) miteinander verriegelbar sind, wobei an dem einen Ende (5) jeder Bohrstange (2) im Umfangsbereich derselben mindestens ein Riegel (13) um eine radial zur Längsmittelachse (14) der Bohrstangen (2) und mit Abstand (a) zu derselben verlaufende Achse (15) schwenkbar gelagert ist, der nach dem Zusammenfügen zweier Bohrstangen (2) und nach dem Verriegeln derselben miteinander gemeinsam mit am freien Ende (39) des Riegels (13) einstückig angeformten seitlichen Ansätzen (40) in eine längsverlaufende Nut (16) des einen Endes (5) der Bohrstange (2) sowie in einen deckungsgleichen Schlitz (17) des anderen Endes (7) der Bohrstange (2) formschlüssig eingreift und die Bohrstangen (2) in axialer Richtung sichert.Boring tool (1) comprising at least two boring bars (2), each boring bar (2) having a coaxial pin (4) and a coaxial receiving opening (6) for receiving the pin (4) of an adjacent boring bar (2), the pins (4) each positively engage in the receiving openings (6) and transmit a torque, and wherein each two adjacent drill rods (2) are locked together, wherein at one end (5) of each drill rod (2) in the peripheral region thereof at least one bolt ( 13) about a radially to the longitudinal central axis (14) of the boring bars (2) and at a distance (a) extending to the same axis (15) is pivotally mounted together after joining two boring bars (2) and after locking them together with free end (39) of the bolt (13) integrally formed lateral projections (40) in a longitudinal groove (16) of the one end (5) of the drill rod (2) and in a congruent slot (17) of the other Ren end (7) of the drill rod (2) engages positively and the drill rods (2) secures in the axial direction.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bohrwerkzeug bestehend aus mindestens zwei in Längsrichtung hintereinander angeordneten, zusammenfügbaren Bohrstangen, wobei jede Bohrstange an ihrem einen Ende einen koaxialen Zapfen und an ihrem anderen Ende eine koaxiale Aufnahmeöffnung zur Aufnahme des Zapfens einer benachbarten Bohrstange aufweist, wobei die Querschnitte der Zapfen und der Aufnahmeöffnungen derart ausgebildet sind, dass die Zapfen jeweils formschlüssig in die Aufnahmeöffnungen eingreifen und ein Drehmoment übertragen, und wobei jeweils zwei benachbarte Bohrstangen nach dem Zusammenfügen miteinander verriegelbar sind.The invention relates to a drilling tool consisting of at least two longitudinally successively arranged, joinable drill rods, each drill rod having at one end a coaxial pin and at its other end a coaxial receiving opening for receiving the pin of an adjacent drill rod, wherein the cross sections of the pin and the receiving openings are formed such that the pins each engage positively in the receiving openings and transmit a torque, and wherein each two adjacent boring bars are locked together after assembly.
Derartige Bohrwerkzeuge werden beispielsweise im Tiefbau, Bergbau, Tunnelbau usw. z. B. zur Herstellung von Erdbohrungen mit relativ großen Tiefen eingesetzt. Dazu wird nach und nach eine Mehrzahl von Bohrstangen hintereinander angeordnet und so miteinander verbunden, dass axiale Zugbelastungen und Drehmomente übertragen werden können.Such drilling tools are used for example in civil engineering, mining, tunneling, etc. z. B. used for the production of wells with relatively large depths. For this purpose, a plurality of drill rods is successively arranged one behind the other and connected to each other so that axial tensile loads and torques can be transmitted.
Bei vielen derartigen Bohrwerkzeugen besteht die Gefahr, dass beim rotierenden Rückzug derselben einzelne Bohrstangen sich voneinander lösen und unwiederbringbar in der Erdbohrung verloren gehen.In many such drilling tools, there is a risk that during the rotating retraction of the same individual drill rods are separated from each other and lost irrecoverable in the earth hole.
Aus der
Durch den die Bohrstangen durchdringenden Schnappstift ist bei dem vorgenannten Drehbohrgestänge das Vorsehen einer zentralen Spülbohrung kaum möglich, da das Spülmittel über die den Mehrkantzapfen durchdringende Querbohrung und die in den Bohrstangen vorgesehenen Durchbrechungen nach außen gelangen und somit am vorgesehenen Spülmittelauslauf des Bohrwerkzeugs ein notwendiger Spüldruck nicht aufgebaut werden würde.By piercing the drill rods piercing pin provision of a central flushing hole is hardly possible in the aforementioned rotary drill pipe, as the rinse over the polygonal pin penetrating transverse bore and provided in the boring holes openings to the outside and thus not provided on the intended rinsing agent outlet of the drilling tool a necessary flushing pressure would become.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bohrwerkzeug der angegebenen Gattung zu schaffen, bei dem die Gefahr des Lösens und des Verlorengehens einzelner Bohrstangen beim rotierenden Rückzug aus der jeweiligen Erdbohrung ausgeschlossen ist und bei dem die Möglichkeit des Vorsehens einer zentralen Spülbohrung gegeben ist.The invention has for its object to provide a drilling tool of the specified type, in which the risk of loosening and lost individual drill rods is excluded in the rotating withdrawal from the respective well bore and in which the possibility of providing a central flushing hole is given.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Bohrwerkzeug mit den Kennzeichnungsmerkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a drilling tool with the characterizing features of
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.
Bei dem erfindungsgemäßen Bohrwerkzeug ist an dem einen Ende jeder Bohrstange im Umfangsbereich derselben mindestens ein Riegel um eine radial zur Längsmittelachse der Bohrstangen und mit Abstand zu derselben verlaufende Achse schwenkbar gelagert. Der Riegel greift nach dem Zusammenfügen zweier Bohrstangen und nach dem Verriegeln derselben miteinander gemeinsam mit am freien Ende des Riegels einstückig angeformten seitlichen Ansätzen in eine längsverlaufende Nut des einen Endes der Bohrstange sowie in einen deckungsgleichen Schlitz des anderen Endes der Bohrstange formschlüssig ein und sichert die Bohrstangen in axialer Richtung. Die Anordnung des Riegels im Umfangsbereich der Bohrstangen ermöglicht das Vorsehen einer zentralen Spülbohrung in den einzelnen Bohrstangen, wobei zudem eine Abdichtung im Übergangsbereich von einer Bohrstange zur anderen Bohrstangen gewährleistet ist. Durch das komplette Eintauchen des Riegels nach dem Schwenken desselben in die Nut und die dann achsparallele Position des Riegels ist ein Lösen der Verbindung ausgeschlossen.In the drilling tool according to the invention, at least one latch is pivotably mounted at one end of each drill rod in the peripheral region thereof about a radially extending to the longitudinal center axis of the drill rods and at a distance from the same. The bolt engages after joining two boring bars and after locking the same together with integrally formed at the free end of the bolt lateral lugs in a longitudinal groove of one end of the drill rod and in a congruent slot of the other end of the drill rod form fit and secures the drill rods in the axial direction. The arrangement of the bolt in the peripheral region of the drill rods allows the provision of a central flushing hole in the individual drill rods, which also ensures a seal in the transition region from one drill rod to the other drill rods. By completely immersing the bolt after pivoting the same in the groove and the then axially parallel position of the bolt, a release of the connection is excluded.
Zur schwenkbaren Lagerung des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels ragt derselbe mit dem freien Ende seines langen Steges in einen Teilabschnitt der sich bis in einen an den Zapfen anschließenden, den Außenumfang des Zapfens überragenden zylindrischen Grundkörper der Bohrstangen erstreckenden Nut und ist von einem die Seiten der Nut durchdringenden Lagerbolzen in radialer Richtung zu dem Lagerbolzen gehalten. Das freie Ende des langen Steges des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels weist eine zur Schwenkachse desselben bzw. zur Lagerbohrung in demselben für den Lagerbolzen koaxiale Abrundung auf, die das Schwenken des Riegels in der Nut gewährleistet.For pivotal mounting of the substantially T-shaped bolt of the same protrudes with the free end of its long web in a portion of the adjoining the pin, the outer circumference of the pin superior cylindrical base body of the drill rods extending groove and is one of the sides the groove penetrating bearing pin held in the radial direction to the bearing pin. The free end of the long web of the substantially T-shaped bolt has a same to the pivot axis or to the bearing bore in the same for the bearing pin rounding, which ensures the pivoting of the bolt in the groove.
Auf der freien Oberseite des in der Nut eingreifenden im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels kann eine Öffnung einer radialen Bohrung zum Einsetzen eines Entriegelungswerkzeuges vorgesehen sein, das ein zylindrischer Stab sein kann. Durch das Entriegelungswerkzeug ist ein Öffnen bzw. das Schwenken des Riegels aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition jederzeit gewährleistet.On the free top of the engaging in the groove substantially T-shaped latch may be provided an opening of a radial bore for insertion of a Entriegelungswerkzeuges, which may be a cylindrical rod. By unlocking an opening or pivoting of the bolt from the locking position is guaranteed in the unlocked position at any time.
Zwischen den Seiten des langen Steges des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels und den sich an die Seiten des langen Steges anschließenden Seiten des querverlaufenden, die beiden Seiten des langen Steges überragenden Steges des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels kann jeweils ein spitzer Winkel gebildet sein. Diese Ausbildung sorgt dafür, dass insbesondere der im wesentlichen T-förmige Schlitz in dem anderen Ende der Bohrstange bzw. die Seiten des längsverlaufenden Schlitzteils in ihrer Position verbleiben bzw. gehalten werden und dieser sich durch die auftretenden Kräfte nicht öffnet. Between the sides of the long web of the substantially T-shaped bolt and the adjoining the sides of the long web sides of the transverse, the two sides of the long web superior web of the substantially T-shaped bolt each formed an acute angle be. This design ensures that in particular the substantially T-shaped slot in the other end of the drill rod or the sides of the longitudinal slot part remain or be held in position and this does not open by the forces occurring.
In der von der an die Seite des langen Steges anschließenden Seiten des querverlaufenden Steges des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels abgewandten Seite des querverlaufenden Steges kann in einer Längsmittelbohrung des im Wesentlichen T-förmig ausgebildeten Riegels ein federndes Druckstück eingesetzt sein, dessen Kugel nach dem Verriegeln in eine Einsenkung in der im Wesentlichen T-förmigen Nut einrastet. Das federnde Druckstück mit seiner Kugel und die Einsenkung in dem querverlaufen Nutteil der im Wesentlichen T-förmigen Nut erhöhen die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes Öffnen bzw. Schwenken des Riegels aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition.In the subsequent from the side of the long web sides of the transverse web of the substantially T-shaped bar facing away from the transverse web can be used in a longitudinal central bore of the substantially T-shaped bolt a resilient thrust piece, the ball after the Lock into a recess in the substantially T-shaped groove snaps. The resilient thrust piece with its ball and the depression in the transverse groove portion of the substantially T-shaped groove increase the security against unintentional opening or pivoting of the bolt from the locking position to the unlocked position.
Nachfolgend wird anhand der Zeichnung eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Bohrwerkzeugs, wobei in der Zeichnung zur Vereinfachung die Bohrstangen des Bohrwerkzeugs ohne Außenwendel oder derartige Bohrmittel dargestellt sind, näher erläutert.Hereinafter, a preferred embodiment of the drilling tool according to the invention, wherein the drill rods of the drilling tool are shown without outer spiral or such drilling means in the drawing for simplicity, explained in more detail.
Es zeigenShow it
Die
Jede Bohrstange
Der Zapfen
Die Bohrstangen
Zur Sicherung zweier benachbarter Bohrstangen
In den Figuren ist lediglich ein Riegel
Zur schwenkbaren Lagerung des T-förmig ausgebildeten Riegels
Zwischen den Seiten
Zur zusätzlichen Sicherung des T-förmig ausgebildeten Riegels
Zum vereinfachten und schnellen Öffnen bzw. Schwenken des Riegels
Der in
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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