DE102018130065A1 - Adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe - Google Patents
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Abstract
Eine Adapteranordnung (100) zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs (20, 24) mit einem Bohrgestänge (14) umfasst ein erstes Element (110), das ein mit dem Bohrgestänge (14) verbindbares oder verbundenes erstes Ende, einen ersten Gewindeabschnitt (132) mit einem Außengewinde und einen Abschnitt (116) mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Das erste Element (110) hat einen an dem ersten Gewindeabschnitt (132) angrenzenden oder in einem Abstand zum ersten Gewindeabschnitt angeordneten zylinderförmigen ersten Kontaktbereich (136). Die Adapteranordnung (100) hat ein zweites Element (112), das ein mit dem Bohrwerkzeug (20, 24) verbindbares oder verbundenes zweites Ende und einen zum ersten Gewindeabschnitt (132) komplementären zweiten Gewindeabschnitt (134) mit einem Innengewinde und einem Abschnitt (120) mit nicht kreisförmigem Querschnitt hat und das zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Element (110) geeignet ist. Das zweite Element (112) hat einen an den zweiten Gewindeabschnitt (134) angrenzenden oder in einem Abstand zum zweiten Gewindeabschnitt (134) angeordneten als zylinderförmige Aussparung ausgebildeten zweiten Kontaktbereich (138). Das erste Element (110) und das zweite Element (112) sind derart miteinander verbindbar, dass das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts (132) und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts (134) in Eingriff stehen. Die Adapteranordnung (100) hat ein drittes Element (114), das derart ausgebildet und anordenbar ist, dass es im verbundenen Zustand des ersten und zweiten Elements (110, 112) jeweils einen Bereich (116, 118) des ersten und zweiten Elements (110, 112) mit nicht kreisförmigem Querschnitt umschließt und mit diesen Bereichen (116, 118) in Eingriff steht.An adapter arrangement (100) for connecting a drilling tool (20, 24) to a drill pipe (14) comprises a first element (110) which has a first end which can be connected or connected to the drill pipe (14), a first threaded section (132) to a Has external thread and a portion (116) with a non-circular cross-section. The first element (110) has a cylindrical first contact region (136) which is adjacent to the first threaded section (132) or is arranged at a distance from the first threaded section. The adapter arrangement (100) has a second element (112) which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool (20, 24) and a second threaded section (134) which is complementary to the first threaded section (132) and has an internal thread and a section (120 ) with a non-circular cross-section and which is suitable for establishing a connection with the first element (110). The second element (112) has a second contact area (138) which is adjacent to the second threaded section (134) or is arranged at a distance from the second threaded section (134) and is designed as a cylindrical recess. The first element (110) and the second element (112) can be connected to one another in such a way that the thread of the first thread section (132) and the thread of the second thread section (134) are in engagement. The adapter arrangement (100) has a third element (114), which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements (110, 112) are connected, they each have a region (116, 118) of the first and second elements (110 , 112) encloses with a non-circular cross section and is in engagement with these regions (116, 118).
Description
Die Erfindung betrifft eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohrgestänge, das ein erstes Element hat, das ein im Bohrgestänge oder dem Bohrwerkzeug verbindbares erstes Ende, einen ersten Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde und einem nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Das erste Element hat ferner einen an den ersten Gewindeabschnitt angrenzenden oder in einem Abstand zum ersten Gewindeabschnitt angeordneten zylinderförmigen ersten Kontaktbereich. Die Adapteranordnung hat ferner ein zweites Element, das ein mit dem Bohrwerkzeug bzw. mit dem Bohrgestänge verbindbares oder verbundenes zweites Ende und einen zum ersten Gewindeabschnitt komplementären zweiten Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde und einem Abschnitt mit nicht kreisförmigem Querschnitt hat. Das zweite Element ist zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Element geeignet, wobei das zweite Element einen an den zweiten Gewindeabschnitt angrenzenden oder in einem Abstand zum zweiten Gewindeabschnitt angeordneten als zylinderförmige Aussparungen ausgebildeten zweiten Kontaktbereich hat. Das erste Element und das zweite Element sind derart miteinander verbindbar, dass das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts in Eingriff stehen. Die Adapteranordnung umfasst ein drittes Element, das derart ausgebildet und anordenbar ist, dass es im verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Elements jeweils einen Bereich des ersten und zweiten Elements mit nicht kreisförmigem Querschnitt umschließt und mit diesen Bereichen in Eingriff steht.The invention relates to an adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe, which has a first element which has a first end which can be connected in the drill pipe or the drilling tool, a first threaded section with an external thread and a non-circular cross section. The first element also has a cylindrical first contact region which adjoins the first threaded section or is arranged at a distance from the first threaded section. The adapter arrangement also has a second element which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool or the drill rod and a second threaded section which is complementary to the first threaded section and has an internal thread and a section with a non-circular cross section. The second element is suitable for establishing a connection with the first element, the second element having a second contact area which is adjacent to the second threaded section or is arranged at a distance from the second threaded section and is designed as a cylindrical recess. The first element and the second element can be connected to one another in such a way that the thread of the first threaded section and the thread of the second threaded section engage. The adapter arrangement comprises a third element, which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements are connected, it surrounds a region of the first and second element with a non-circular cross section and is in engagement with these regions.
Bohrwerkzeuge können hierbei sowohl Bohrköpfe zum Herstellen einer Pilotbohrung als auch Aufweitwerkzeuge zum Aufweiten einer im Erdreich vorhandenen Durchgangsbohrung sein. Die Adapteranordnung wird insbesondere bei gerichteten Horizontalbohrungen (HDD - Horizontal Directional Driling), beispielsweise bei einem Horizontalspülbohrverfahren, eingesetzt. Mit solchen Horizontalbohrverfahren können Rohrleitungen unterirdisch verlegt werden, ohne dazu einen Graben ausheben zu müssen. Eine Horizontalbohrvorrichtung erzeugt eine unterirdische Öffnung im Vortrieb und weitet im Rückzug die Öffnung auf und zieht gleichzeitig ein oder mehrere Rohre ein. Beim Bohren und vorzugsweise beim Aufweiten wird das Bohrwerkzeug üblicherweise gedreht.Drilling tools can be both drilling heads for producing a pilot hole and expanding tools for expanding a through hole in the ground. The adapter arrangement is used in particular for directional horizontal bores (HDD - Horizontal Directional Driling), for example in a horizontal rinsing drilling method. With such horizontal drilling methods, pipelines can be laid underground without having to dig a trench. A horizontal drilling device creates an underground opening in the tunnel and widens the opening in the retreat while simultaneously pulling in one or more pipes. When drilling and preferably expanding, the drilling tool is usually rotated.
Beim Drehen der Bohrwerkzeuge treten hohe Drehmomente auf, die bei einer Schraubverbindung zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrwerkzeug bzw. bei einem Adapter zum Verbinden des Bohrwerkzeugs mit dem Bohrgestänge eine hohe Anzugskraft bewirken, so dass zum Lösen dieser Verbindung dann erhebliche Kräfte erforderlich sind. Im Stand der Technik sind Adapteranordnungen zum Verbinden von Bohrwerkzeugen und Bohrgestängen bekannt, die eine Schiebehülse haben, die über die Verbindungsstelle zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrwerkzeug geschoben wird und durch die Kontur ihrer Durchgangsöffnung und die Kontur der Mantelfläche der Verbindungselemente der Adapteranordnung dann das Drehmoment zwischen den Verbindungselementen überträgt. Beim Einsatz von Spülflüssigkeit zum Erzeugen der Horizontalbohrung wird diese durch ein aus mehreren Gestängeabschnitten zusammengesetztes Gestänge über die Verbindungsanordnung bis zum Bohrwerkzeug geleitet. An der Verbindungsstelle zwischen den Verbindungselementen tritt dann das Problem auf, dass Bohrflüssigkeit insbesondere bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf das Gestänge bzw. auf die Adapteranordnung austreten und insbesondere in einen Gewindeabschnitt zum Verbinden der Verbindungselemente eintreten und diesen schädigen kann.When the drilling tools are rotated, high torques occur which cause a high tightening force in the case of a screw connection between the drill pipe and the drilling tool or in the case of an adapter for connecting the drilling tool to the drill pipe, so that considerable forces are then required to release this connection. In the prior art, adapter arrangements for connecting drilling tools and drill rods are known, which have a sliding sleeve which is pushed over the connection point between the drill rod and the drilling tool and then the torque between the contour of its through opening and the contour of the outer surface of the connecting elements of the adapter arrangement transmits the connecting elements. When flushing liquid is used to produce the horizontal bore, it is passed through a linkage composed of several linkage sections via the connection arrangement to the drilling tool. At the connection point between the connecting elements, the problem then arises that drilling fluid can escape, particularly when the linkage or the adapter arrangement is subjected to a lateral force, and in particular can enter and damage a threaded section for connecting the connecting elements.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohrgestänge anzugeben. Die eine sichere Verbindung ermöglicht.It is an object of the invention to provide an adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe. Which enables a secure connection.
Diese Aufgabe wird durch eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an adapter arrangement for connecting a drilling tool with the features of claim 1. Beneficial Developments are specified in the dependent claims.
Insbesondere durch das Vorsehen des mit dem zweiten Kontaktbereich in Eingriff stehenden ersten Kontaktbereichs können Kräfte quer zur Längsachse des Gestänges und zur Längsachse des Adapters zwischen dem ersten und dem zweiten Element sicher übertragen werden, so dass im Bereich der Adapteranordnung keine oder nur eine geringe Durchbiegung bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf die Adapteranordnung erfolgt, so dass eine stabile und in Verbindung mit dem Dichtelement dichte Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element auch bei großen auf die Adapteranordnung wirkenden Kräften sichergestellt ist.In particular, by the provision of the first contact area, which is in engagement with the second contact area, forces can be safely transmitted transversely to the longitudinal axis of the linkage and to the longitudinal axis of the adapter between the first and the second element, so that there is little or no deflection in the area of the adapter arrangement a lateral force is exerted on the adapter arrangement, so that a stable connection which is sealed in connection with the sealing element is ensured between the first element and the second element even with large forces acting on the adapter arrangement.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements derart in Eingriff stehen, dass bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges eine Kraft quer zur Längsachse zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kotaktbereich übertragen wird. Hierdurch wird eine stabile und sichere Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element erreicht.It is particularly advantageous if the first contact area and the second contact area are designed such that when the first element and the second element are connected they engage in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force transversely to the longitudinal axis between the first contact area and the second contact area is transmitted. In this way, a stable and secure connection between the first element and the second element is achieved.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der erste Gewindeabschnitt zwischen dem ersten Kontaktbereich und einem zylinderförmigen dritten Kontaktbereich angeordnet ist und wenn der zweite Gewindeabschnitt zwischen dem zweiten Kontaktbereich und einem in einer weiteren zylinderförmigen Aussparung gebildeten vierten Kontaktbereich angeordnet ist. Der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich sind dann derart ausgebildet, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements in Eingriff stehen.It is also advantageous if the first thread section is arranged between the first contact area and a cylindrical third contact area and if the second thread section is arranged between the second contact area and a fourth contact area formed in a further cylindrical recess. The third contact area and the fourth contact area are then designed such that they engage when the first element and the second element are connected.
Hierdurch wird erreicht, dass die Krafteinwirkungen auf die in Eingriff stehenden Gewindeabschnitte des ersten Elements und des zweiten Elements bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges gering gehalten werden.It is hereby achieved that the forces acting on the engaging threaded sections of the first element and the second element are kept small when the force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements derart in Eingriff stehen, dass bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges eine Kraft quer zur Längsachse zwischen dem dritten Kontaktbereich und dem vierten Kontaktbereich übertragen wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei Krafteinwirkungen quer zur Längsachse des Gestänges sowohl Kräfte über den ersten und den zweiten Kontaktbereich als auch über den dritten und vierten Kontaktbereich übertragen werden, so dass die Adapteranordnung selbst relativ große Querkräfte aufnehmen kann, ohne dass die Adapteranordnung selbst durchgebogen und die Stabilität und Dichtheit der Verbindung beeinträchtigt wird.Furthermore, it is advantageous if the third contact area and the fourth contact area are designed such that when the first element and the second element are connected they engage in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force transversely to the longitudinal axis between the third contact area and the fourth contact area is transmitted. This ensures that when forces are applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, forces are transmitted via the first and second contact areas as well as via the third and fourth contact areas, so that the adapter arrangement itself can absorb relatively large transverse forces without the adapter arrangement itself being bent and the stability and tightness of the connection is impaired.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich eine Passung, insbesondere eine Presspassung, Spielpassung oder Übergangspassung, bilden. Alternativ oder zusätzlich können der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich eine Passung, insbesondere eine Presspassung, Spielpassung oder Übergangspassung, bilden. Hierdurch ist sichergestellt, dass jeweils komplementäre Kontaktbereiche derart ausgebildet sind, dass sie bereits bei geringen auf die Adapteranordnung einwirkenden Querkräften sicher aneinander anliegen und entsprechende Querkräfte übertragen.Furthermore, it is advantageous if the first contact area and the second contact area form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit. Alternatively or additionally, the third contact area and the fourth contact area can form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit. This ensures that complementary contact areas are designed in such a way that they abut one another securely even at low transverse forces acting on the adapter arrangement and transmit corresponding transverse forces.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser des ersten Kontaktbereichs um einen Wert im Bereich von 6/100 mm bis 8/100 mm kleiner als der Durchmesser des zweiten Kontaktbereichs ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchmesser des dritten Kontaktbereichs um einen Wert im Bereich von 6/100 mm bis 8/100 mm kleiner sein als der Durchmesser des vierten Kontaktbereichs. Hierdurch ist eine sichere Kraftübertragung zwischen den Kontaktbereichen möglich.It is particularly advantageous if the diameter of the first contact area is smaller than the diameter of the second contact area by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm. Alternatively or additionally, the diameter of the third contact area can be smaller by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm than the diameter of the fourth contact area. This enables safe power transmission between the contact areas.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtelement derart in die Umlaufnut eingesetzt ist, dass ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Dadurch kann das Dichtelement beim Verbinden des ersten Elements mit dem zweiten Element zusammengedrückt werden und eine besonders gute Dichtwirkung erzielen. Durch das Komprimieren des Dichtelements im verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Elements kann das Dichtelement zumindest in Bereichen entspannt bzw. dekomprimiert werden, wenn aufgrund der Kraftübertragung zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich ein Spalt in Teilbereichen zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich entsteht oder vergrößert wird, so dass das Dichtelement auch in diesem Zustand sicher dichtet.It is particularly advantageous if the sealing element is inserted into the circumferential groove in such a way that a part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove. As a result, the sealing element can be pressed together when connecting the first element to the second element and achieve a particularly good sealing effect. By compressing the sealing element in the connected state of the first and second elements, the sealing element can be relaxed or decompressed at least in areas if, due to the force transmission between the first contact area and the second contact area, a gap in partial areas between the first contact area and the second contact area is created or enlarged, so that the sealing element seals reliably even in this state.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kontaktbereich mindestens eine zweite umlaufende Nut hat, in die ein zweites Dichtelement eingesetzt ist. Vorzugsweise ist das zweite Dichtelement derart in die umlaufende Nut eingesetzt, dass ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Das erste und/oder das zweite Dichtelement sind vorzugsweise als O-Ring ausgeführt. Hierdurch kann ein sicheres und vielfach bewährtes Dichtelement auch zum Abdichten der Adapteranordnung eingesetzt werden.It is particularly advantageous if the first contact area has at least one second circumferential groove into which a second sealing element is inserted. The second sealing element is preferably inserted into the circumferential groove in such a way that a part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove. The first and / or the second sealing element are preferably designed as an O-ring. As a result, a safe and proven sealing element can also be used to seal the adapter arrangement.
Ferner können im dritten Kontaktbereich eine oder zwei Nuten vorgesehen sein, in denen jeweils ein Dichtelement eingesetzt ist, das vorzugsweise elastisch verformbar ist und von denen vorzugsweise jeweils ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Hierdurch ist eine zweiseitige Abdichtung des ersten und zweiten Gewindeabschnitts einfach und sicher möglich. Furthermore, one or two grooves can be provided in the third contact area, in each of which a sealing element is inserted, which is preferably elastically deformable and of which a part of the sealing element preferably protrudes all the way out of the groove. In this way, a two-sided sealing of the first and second threaded section is possible easily and safely.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Element und das zweite Element jeweils im Bereich mit nicht kreisförmigem Querschnitt einen Außenvielkant oder Außenvielzahn, vorzugsweise einen Außensechskant, haben. Das dritte Element hat vorzugsweise zu den Bereichen mit nicht rundem Querschnitt des ersten Elements und des zweiten Elements eine komplementäre Öffnung. Diese Öffnung ist insbesondere als Innenvielkant, Innenvielzahn, insbesondere als Innensechskant, ausgebildet.It is particularly advantageous if the first element and the second element each have an external polygon or external multi-tooth, preferably an external hexagon, in the region with a non-circular cross section. The third element preferably has a complementary opening to the regions with a non-round cross section of the first element and the second element. This opening is designed in particular as an internal polygon, an internal multi-tooth, in particular as an internal hexagon.
Dadurch ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, einen Eingriff der Bereiche mit nicht rundem Querschnitt des ersten Elements und des zweiten Elements mit dem dritten Element sicherzustellen, so dass eine Drehung des ersten Elements relativ zum zweiten Element um die Längsachse des Gestänges nicht möglich ist und die Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element im Wesentlichen über das dritte Element erfolgt.This creates a simple possibility of ensuring that the regions with a non-round cross section of the first element and the second element engage with the third element, so that rotation of the first element relative to the second element about the longitudinal axis of the linkage and torque transmission are not possible between the first element and the second element takes place essentially via the third element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das dritte Element als Schiebehülse ausgebildet ist und im verbundenen Zustand vorzugsweise mit mindestens einer Sicherungsschraube und/oder mindestens einem Sicherungsstift, insbesondere mindestens einem Spannstift oder Schwerspannstift mit dem ersten und/oder zweiten Element verbindbar ist, wobei der Sicherungsstift in eine Öffnung, vorzugsweise eine umlaufende Nut, im ersten Element oder im zweiten Element eingreift. Hierdurch ist eine einfache Ausbildung und Sicherung des dritten Elements möglich, so dass das dritte Element gegen Verrutschen gesichert ist, so dass sicher verhindert wird, dass sich die Schiebehülse nur noch mit dem ersten Element oder mit dem zweiten Element oder mit keinem dieser Elemente in Eingriff steht. Durch den Eingriff in eine umlaufende Nut kann eine Drehung des ersten Elements gegenüber dem dritten Element bzw. des zweiten Elements gegenüber dem dritten Element ermöglicht werden, insbesondere eine Drehbewegung zwischen dem ersten und dem dritten Element bzw. zwischen dem zweiten und dem dritten Element in Folge einer Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Element und dem dritten Element bzw. dem zweiten Element und dem dritten Element und bei einem Spiel zwischen dem nicht kreisförmigen Querschnittbereich des ersten Elements und des dritten Elements und/oder dem nicht kreisförmigen Querschnittbereich des zweiten Elements und des dritten Elements.Furthermore, it is advantageous if the third element is designed as a sliding sleeve and, in the connected state, can preferably be connected to the first and / or second element with at least one locking screw and / or at least one locking pin, in particular at least one locking pin or locking pin, the locking pin in an opening, preferably a circumferential groove, engages in the first element or in the second element. This enables simple design and securing of the third element, so that the third element is secured against slipping, so that it is reliably prevented that the sliding sleeve only engages with the first element or with the second element or with none of these elements stands. By engaging in a circumferential groove, rotation of the first element with respect to the third element or the second element with respect to the third element can be made possible, in particular a rotational movement between the first and the third element or between the second and the third element in succession a torque transmission between the first element and the third element or the second element and the third element and with a play between the non-circular cross-sectional area of the first element and the third element and / or the non-circular cross-sectional area of the second element and the third element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn sowohl das Innengewinde als auch das Außengewinde keglige Gewinde sind. Dies können insbesondere NPT-Gewinde (NPT = National Pipe Thread), Whitworth-Gewinde oder metrische kegelige Gewinde sein. Hierdurch können die Gewindeabschnitte beim Verbinden des ersten Elements und des zweiten Elements abdichten, so dass zusätzlich zum vorgesehenen Dichtelement eine weitere Dichtfunktion vorhanden ist, um insbesondere ein Durchströmen der miteinander verbundenen Gewindebereiche mit Spülflüssigkeit zu verhindern.It is also advantageous if both the internal thread and the external thread are tapered threads. These can in particular be NPT threads (NPT = National Pipe Thread), Whitworth threads or metric tapered threads. As a result, the threaded sections can seal when the first element and the second element are connected, so that in addition to the sealing element provided, a further sealing function is provided, in particular to prevent flushing liquid from flowing through the threaded regions connected to one another.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Durchgangsöffnung des ersten Elements oder des zweiten Elements ein Rückschlagventil angeordnet ist, das Fluid, insbesondere Spülflüssigkeit, nur vom Bohrgestänge zum Bohrwerkzeug durchlässt. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer Trennung des ersten Elements vom zweiten Element kein Schmutz oder Spülflüssigkeit in das mit dem jeweiligen Element verbundene Bohrgestänge bzw. mit dem Element verbundene Bohrwerkzeug eindringen kann. Auch wird mit Hilfe des Rückschlagventils verhindert, dass die durch das hohle Bohrgestänge gebildete Rohrleitung durch austretende Spülflüssigkeit leer wird, wenn keine Spülflüssigkeit in das Gestänge eingeleitet wird.It is particularly advantageous if a check valve is arranged in the through opening of the first element or the second element, which only allows fluid, in particular flushing liquid, to pass from the drill pipe to the drilling tool. This ensures that when the first element is separated from the second element, no dirt or flushing liquid can penetrate into the drill string connected to the respective element or drilling tool connected to the element. The check valve also prevents the pipeline formed by the hollow drill pipe from being emptied by flushing liquid if no flushing liquid is introduced into the pipe.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Rückschlagventil ein Schließelement, ein elastisch verformbares Element und einen Dichtkonus umfasst, wobei das elastisch verformbare Element das Schließelement im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils gegen den Dichtkonus drückt und/oder wenn das elastisch verformbare Element im geöffneten Zustand des Rückschlagventils durch einen durch das Rückschlagventil fließenden Fluidstrom derart verformt wird, dass das Schließelement gegen einen zweiten Konus gedrückt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Schließelement sowohl im geöffneten Zustand des Rückschlagventils als auch im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils sicher in seiner Position, d.h. in der geschlossenen Position und in der geöffneten Position des Rückschlagventils verbleibt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Schließelement eine Kugel und das elastisch verformbare Element eine Feder oder ein Elastomerblock ist. Die Feder ist insbesondere eine Spiralfeder, vorzugsweise eine Druckfeder. Hierdurch ist ein einfacher kostengünstiger und sicherer Aufbau der Adapteranordnung möglich.It is particularly advantageous if the check valve comprises a closing element, an elastically deformable element and a sealing cone, the elastically deformable element pressing the closing element against the sealing cone in the closed state of the non-return valve and / or if the elastically deformable element in the opened state of the non-return valve a fluid flow flowing through the check valve is deformed such that the closing element is pressed against a second cone. This ensures that the closing element is securely in its position, i.e. when the check valve is open and when the check valve is closed. remains in the closed position and in the open position of the check valve. It is advantageous if the closing element is a ball and the elastically deformable element is a spring or an elastomer block. The spring is in particular a spiral spring, preferably a compression spring. This enables a simple, inexpensive and safe construction of the adapter arrangement.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.Further features and advantages emerge from the following description, which explains the invention in more detail on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the attached figures.
Es zeigen:
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1A eine schematische Darstellung einer Bohranlage zum gesteuerten Bohren einer Pilotbohrung, mit der eine Durchgangsöffnung im Erdreich erzeugt wird, die nachfolgend mithilfe eines Aufweitwerkzeugs aufweitbar ist; -
1B einen vergrößerten Ausschnitt der Bohranlage nach1A , wobei der Bohrkopf zum Erzeugen der Pilotbohrung dargestellt ist; -
1C eine schematische Darstellung einer Bohranlage zum Aufweiten der mit der Bohranlage nach1A erzeugten Pilotbohrung mithilfe eines Aufweitwerkzeugs; -
1D einen vergrößerten Ausschnitt der Bohranlage nach1C , wobei das Aufweitwerkzeug zum Aufweiten der Pilotbohrung dargestellt ist; -
2 eine Adapteranordnung, bei der die Verbindungselemente der Adapteranordnung getrennt voneinander angeordnet sind, gemäß einer ersten Ausführungsform; -
3 eine Schnittdarstellung der Adapteranordnung nach2 im verbundenen Zustand der Verbindungselemente; -
4 eine Adapteranordnung100a , bei der die Verbindungselemente getrennt voneinander angeordnet sind, gemäß einer zweiten Ausführungsform; -
5 eine Schnittdarstellung der Adapteranordnung nach4 , bei der die Verbindungselemente der Adapteranordnung miteinander verbunden sind; -
6 ein mit einem Aufweitwerkzeug verbundenes Verbindungselement der Adapteranordnung nach den2 bis5 ; -
7 eine Schnittdarstellung eines Verbindungselements einer weiteren Adapteranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform; -
8 eine Schnittdarstellung einer Adapteranordnung gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei die Verbindungselemente der Adapteranordnung miteinander verbunden sind; -
9 Elemente eines Rückschlagventils gemäß der dritten und vierten Ausführungsform nach den7 und8 in einer Explosionsdarstellung; -
10 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Rückschlagventils gemäß der dritten Ausführungsform nach7 im geschlossenen Zustand; -
11 das Rückschlagventil nach 10 in einem geöffneten Zustand; und -
12 eine perspektivische Explosions-Schnitt-Darstellung der Elemente des Rückschlagventils nach11 .
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1A is a schematic representation of a drilling system for controlled drilling of a pilot hole, with which a through hole is created in the ground, which can subsequently be expanded using an expanding tool; -
1B an enlarged section of the drilling rig after1A , wherein the drill head for producing the pilot bore is shown; -
1C is a schematic representation of a drilling rig to expand the with the drilling rig after1A pilot bore generated using an expanding tool; -
1D an enlarged section of the drilling rig after1C , wherein the expanding tool for expanding the pilot bore is shown; -
2nd an adapter arrangement, in which the connecting elements of the adapter arrangement are arranged separately from one another, according to a first embodiment; -
3rd a sectional view of the adapter assembly2nd in the connected state of the connecting elements; -
4th anadapter arrangement 100a , in which the connecting elements are arranged separately from one another, according to a second embodiment; -
5 a sectional view of the adapter assembly4th , in which the connecting elements of the adapter arrangement are connected to one another; -
6 a connecting element of the adapter arrangement according to FIGS2nd to5 ; -
7 a sectional view of a connecting element of a further adapter arrangement according to a third embodiment; -
8th a sectional view of an adapter arrangement according to a fourth embodiment, wherein the connecting elements of the adapter arrangement are connected to each other; -
9 Elements of a check valve according to the third and fourth embodiment according to the7 and8th in an exploded view; -
10th an enlarged sectional view of the check valve according to the third embodiment7 in the closed state; -
11 the check valve after10th in an open state; and -
12 a perspective exploded sectional view of the elements of the check valve after11 .
In
Der Bohrkopf
Die Bewegungsbahn des Bohrkopfs
Nach Erreichen des Zielpunkts
Das Horizontalbohrgerät
Gleichzeitig mit dem Aufweitvorgang wird das neu zu verlegende Rohr
Eine Steuereinheit
Das Horizontalbohrgerät
Die Verbindung zwischen Gestänge
Ferner umfasst die Adapteranordnung
Das erste Verbindungselement
Das erste Verbindungselement
Die Gewindeabschnitte
Der erste Gewindeabschnitt
Wie in
Fließt die Spülflüssigkeit
Wird beispielsweise bei einem Gestängewechsel, d.h. beim Hinzufügen eines weiteren Gestängeabschnitts zum Gestänge
Bei alternativen Ausführungsformen kann das erste Element
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010th
- BohranlageDrilling rig
- 1212
- HorizontalbohrgerätHorizontal drilling machine
- 1313
- GestängeabschnitteBoom sections
- 1414
- GestängeLinkage
- 1515
- BohrkanalDrilling channel
- 1616
- StartpunktStarting point
- 1818th
- Erdreichsoil
- 20, 2420, 24
- BohrwerkzeugDrilling tool
- 2222
- ZielpunktTarget point
- 2626
- Rohrpipe
- 4040
- SpülflüssigkeitsbehälterRinsing liquid container
- 4242
- Pumpepump
- 4646
- SpülflüssigkeitRinsing liquid
- 4848
- Schlauchtube
- 5050
- SteuereinheitControl unit
- 5656
- Öffnungopening
- 100, 100a100, 100a
- AdapteranordnungAdapter arrangement
- 110, 110a110, 110a
- erstes Verbindungselementfirst connecting element
- 112112
- zweites Verbindungselementsecond connecting element
- 114114
- drittes Verbindungselementthird connecting element
- 116, 118116, 118
- BereichArea
- 120120
- QuerschnittsöffnungCross-sectional opening
- 122122
- Abschnittsection
- 124, 126124, 126
- SicherungsschraubeLocking screw
- 129129
- Lochhole
- 130, 131130, 131
- Öffnungopening
- 132, 134132, 134
- GewindeabschnittThread section
- 136, 138, 148, 150136, 138, 148, 150
- KontaktbereichContact area
- 140, 142140, 142
- NutGroove
- 143143
- DichtkonusSealing cone
- 144, 146144, 146
- DichtelementSealing element
- 152, 154152, 154
- Flächearea
- 155155
- Spaltgap
- 156, 158156, 158
- Öffnungopening
- 160, 162, 164 bis 168160, 162, 164 to 168
- ErhebungSurvey
- 170, 172170, 172
- SicherungsstiftLocking pin
- 174174
- NutGroove
- 178178
- Kanälechannels
- 180180
- BohrwerkzeugDrilling tool
- 182182
- VerbindungselementFastener
- 190190
- Rückschlagventilcheck valve
- 192192
- FührungshülseGuide sleeve
- 193193
- DichtkonusSealing cone
- 194194
- SchließkugelClosing ball
- 196196
- SchließfederClosing spring
- 198198
- GegenstückCounterpart
- 199 199
- zweiter Konussecond cone
- 200, 202, 204 bis 208200, 202, 204 to 208
- FührungsrippeGuide rib
- 210 bis 218210 to 218
- SpülflüssigkeitskanalFlushing fluid channel
- LL
- LängsachseLongitudinal axis
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- DE 102010004287 A1 [0005]DE 102010004287 A1 [0005]
- US 6189628 B1 [0005]US 6189628 B1 [0005]
- DE 19901001 A1 [0006]DE 19901001 A1 [0006]
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3660260B1 (en) | 2021-09-15 |
EP3660260A1 (en) | 2020-06-03 |
PL3660260T3 (en) | 2022-01-17 |
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