DE1076596B - Loesbare Sicherheitsverbindung fuer Tiefbohrstraenge - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine lösbare Rohrgestängeverbindung für Bohrlöcher, in der ein an einem Ende eines Rohrabschnittes befestigtes Gehäuse mit einem am benachbarten Ende des anderen Rohrabschnittes angebrachten Dorn verbunden wird und der Dorn mittels einer schraubenlinigen Bewegung in das Gehäuse einschiebbar ist,

Derartige Rohrstrangverbindungen werden verwendet, wenn gelegentlich Rohrabschnitte von anderen Rohrabschnitten gelöst und/oder an andere Rohrabschnitte wieder angesetzt werden müssen. Beispielsweise kann sich der untere Abschnitt eines Rohrstranges so verklemmen, daß er nicht leicht herausgezogen oder angehoben werden kann. Unter diesen Verhältnissen muß der obere Teil des Rohrstranges gelöst werden, um den wiedergewinnbaren Teil herauszuziehen.

Bei unter Wasser ausgeführten Bohrungen ist es wesentlich, bestimmte Abschnitte des Rohrstranges an verschiedenen Bohrungsstufen abzunehmen und anzusetzen. Unter bestimmten Verhältnissen muß der obere Abschnitt des Rohrstranges sehr schnell gelöst werden, beispielsweise, wenn ein plötzlicher Sturm aufkommt oder andere Notfälle eintreten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine einfache, praktisch ausführbare und verläßliche Sicherheitsverbindung mit einem Dorn zu schaffen, der an einem Rohrabschnitt leicht und sicher befestigt werden kann, ohne daß irgendwelche Teile von Hand betätigt werden müssen. Die Verbindung soll ferner in beiden Drehrichtungen des Bohrstranges wirksam sein, ohne daß die Gefahr eines Lösens der Verbindung besteht. Die Möglichkeit eines Antreibens des Gestänges in beiden Drehrichtungen ist insbesondere dann von Wichtigkeit, wenn das Bohrloch nicht mehr lotrecht verläuft und durch Umkehren der Drehrichtung des Gestänges die Ablenkung kompensiert werden soll. Dies ist bei Gestängen, deren Rohrabschnitte durch Gewindeverbindungen verbunden sind, nicht möglich, da Gewindeverbindungen sich bei Umkehrung der Drehrichtung auseinanderschrauiben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verbindung eine selbsttätige Verriegelung aus einer gleitend im Gehäuse gelagerten Keilbüchse aufweist, die mehrere in Längsrichtung sich erstreckende, in Umfangsrichtung auf Abstand stehende Keile hat, die in am Dorn angeordnete Nuten eingeschoben werden, um am Gehäuse angebrachte, in schraubenförmig verlaufende Aussparungen des Dorns eingreifende Vorsprünge gegen Aufwärtsbewegung zu halten, wobei eine Feder die Keilbüchse an den Dorn preßt.

Vorzugsweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß die Keilbüchse mit einer inneren Ringnut für den Lösbare Sicherheitsverbindung
für Tiefbohrstränge

Anmelder:

Kenneth Edward Waggener, Brea,

Ross Augustus McClintock, Orange,

und Raymond Ellis Thompson,

Placentia, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. K. Boehmert

und Dipl.-Ing. A. Boehmert, Patentanwälte,

Bremen i, Feldstr. 24

Kenneth Edward Waggener, Brea,

Ross Augustus McClintock, Orange,

und Raymond Ellis Thompson, Placentia, Calif.

(V. St. Α.),
sind als Erfinder genannt worden

Eingriff einer die Verriegelung lösenden Zugstange versehen ist, wobei die Ringnut oben eine senkrecht zur Achse der Keilbüchse gerichtete Schulter aufweist, während die gegenüberstehende Wand der Ringnut abgeschrägt ist.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der Zeichnungen, in denen bevorzugte Ausführungen d'er Verbindung dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Teiles eines beim Bohren in Küstengewässern verwendeten Bohrstranges mit einer Sicherheitsverbindung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht des am oberen Ende des unteren Bohrstrangabschnittes vorhandenen, vom Meeresboden nach oben gerichteten Dorns der Verbindung, deren Gehäuse weggelassen ist,

Fig. 3 eine vergrößerte Seitenansicht der Verbindung mit dem Gehäuse und dem damit verbundenen Dorn, wobei Teile der Verbindung weggebrochen sind, um den Innenaufbau der Erfindung zu zeigen,

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht der Verbindung mit dem Dorn in Ansicht und dem benachbarten Abschnitt des Gehäuses im Längsschnitt, wobei Gehäuse und Dorn getrennt sind,

909 758/91

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Dorn,
Fig. 6 eine Unteransicht einer Keilbüchse,
Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Werkzeugverbindung oder Werkzeugkupplung nach der Erfindung, .

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 der Fig. 7,
Fig. 9 eine Teilseitenansicht der Keilbüchse der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Vorrichtung mit einer Dichtungsnut,

Fig. 10 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Ausführung der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Werkzeuges, das beim Lösen der in Fig. 7 dargestellten Verbindung verwendet wird.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Bohrstranges mit einer Sicherheitsverbindung oder Sicherheitskupplung 10, die in den Fig. 1 bis 6 ausführlich dargestellt ist und einen Dorn 11 und einen Gehäuseaufbau 12 hat. Dorn 11 ist am oberen Ende des unteren Abschnitts von Bohrstrang befestigt, der in die Erdformation 15 des Meeresgrundes oder eines anderen Gewässers gebohrt ist. Am oberen Ende des Bohrstrangabschnittes 14 ist ein Armstern 16 befestigt, der auf der Oberfläche 17 der Erdformation 15 aufliegt und die Bohrtiefe des Bohrstranges 14 begrenzt.

Der Gehäuseaufbau 12 weist ein Gehäuse 20 (Fig. 1,

3 und 4) auf, das an seinem oberen Ende ein Innengewinde 21 zum Einschrauben des unteren Gewindeabschnittes 22 eines Kopfstückes 23 hat, dessen oberes Ende mit einer kegelförmigen Gewindefassung 24 versehen ist, in die der Schraubenbolzen (nicht dargestellt) eines Übergangsstückes 25 eingeschraubt wird, das die oberhalb der Sicherheitsverbindung vorhandene Bohrrohrgröße verringert. Das Übergangsstück 25 bekannter Bauart ist an seinem oberen Ende mit einem Stoßfänger 26 versehen. Der Stoßfänger 26 bekannter Bauart hat einen Dorn 27 mit einem Gewindebolzen, der in eine im oberen Ende des Übergangsstückes vorhandene Fassung eingeschraubt wird. Der Stoßfänger 26 hat ferner ein Gehäuse 28, das auf einem im Durchmesser verkleinerten Dornabschnitt 29 des Domes gleitet und das an seinem unteren Ende eine Antriebsbüchse 30 fest trägt, die eine Keilnutenverbindung mit dem Dorn 27 hat. Bei dieser Anordnung können also Gehäuse 28 und Antriebsbüchse 30 auf dem den abgesetzten Durchmesser aufweisendten Dornabschnitt 29 des Domes 27 des Stoßfängers 26 in Längsrichtung gleiten, wobei die Drehung des Gehäuses 28 auf den Dorn 27 des Stoßfängers eine Drehung überträgt. Das obere Ende des Gehäuses 28 ist mit dem oberen Rohrstrangabschnitt 31 des Rohrstranges mittels einer Gestängeverbindung 32 üblicher Art verbunden. Das Gehäuse 20 hat eine Innenschulter 33, deren Zweck später beschrieben wird.

Der Dorn 11 der Sicherheitsverbindung (Fig. 2, 3,

4 und 5) weist ein rohrförmiges Gehäuse 35 auf, aus dessen oberem Ende ein kurzer Rohrschaft 36 ragt, dessen Außendurchmesser kleiner als der Außendurchmesser des Gehäuses 35 ist. An der Verbindungsstelle zwischen Gehäuse 35 und Schaft 36 befindet sich eine nach außen gerichtete Ringschulter 37, in der sich eine zweckdienliche Zahl nach unten gerichteter spiralförmiger oder schraubenlinienförmiger Aussparungen 38 befinden. In der Darstellung sind drei Aussparungen vorhanden, jedoch kann jede beliebige andere Zahl von Aussparungen verwendet werden. Am offenen Ende jeder Aussparung 38 befindet sich im Boden der Aussparung eine in Längsrichtung gerichtete, zur Verriegelung einer Keilbüchse dienende Nut 40.

Nahe dem- unteren Ende des Gehäuseaufbaus, und zwar in einem Abstand von diesem unteren Ende nach innen und nach oben, weist das Gehäuse 20 mehrere Vorsprünge 42 auf, deren obere Enden 42 a und untere Enden 42 b unter dem gleichen Winkel geneigt stehen wie die oberen Wände 38 α bzw. die unteren Wände 38 b der Aussparungen 38. Für jede Aussparung 38 ist ein Vorsprung 42 vorhanden. Die Vorsprünge 42 werden gleitend in den Aussparungen 38 aufgenommen.

Der untere Endabschnitt 22 des Kopfstückes 23 des Gehäuseaufbaus hat einen nach unten gerichteten Ringflansch 43, der in Längsrichtung gerichtet ist und einen Paßsitz mit der unterhalb des Gewindeabschnittes 21 befindlichen Innenfläche des Gehäuses 20 hat. Der Endabschnitt 22 hat einen inneren großen Gewindeabschnitt 44, in den das obere Ende einer Büchse 45 eingeschraubt wird, deren Innendurchmesser wesentlich kleiner ist als der Innendurchmesser des Gehäuses 20, so daß eine in Längsrichtung sich erstreckende Ringkammer 46 gebildet wird. Der Innendurchmesser der Büchse 45 ist im wesentlichen gleich dem Innendurchmesser der Bohrung 47 des Kopfstükkes 23. Nahe dem unteren Ende des Flansches 43 ist eine innere Ringnut vorhanden, in der sich ein Dichtungsring 48 aus einem Material befindet, das eine Dichtung zwischen Flansch 43 und Büchse 45 herstellt.

Innerhalb des Gehäuses 20 gleitet eine Keilbüchse 50, deren Stärke so gewählt ist, daß die Büchse in die Kammer 46 hineingeschoben werden kann. Für gewöhnlich ragt der obere Endabschnitt der Büchse 50 in die Kammer 46. Dieser Endabschnitt hat eine innenliegende Ringnut 51, in der sich ein Dichtungsring 52 bekannter Art befindet, so daß ständig ein Abschluß zwischen Keilbüchse 50 und Büchse 45 vorhanden ist, ohne daß die Gleitbewegung der Keilbüchse behindert wird. Am unteren Ende der Keilbüchse 50 sind mehrere axial gerichtete, in Umfangsrichtung verteilte Keile 65 vorhanden, deren Zahl der Nuten 40 entspricht, in denen die Keile aufgenommen werden. Büchse 50 hat mehrere in Längsrichtung sich erstreckende, in Umfangsrichtung verteilte Außennuten 55, in die die Innen enden von Schrauben 56 eingreifen, die in Gewindebohrungen der Gehäusewand eingeschraubt sind. Die Schrauben 56 verhüten eine Drehung der Büchse 50 relativ zum Gehäuse 20. Die Abwärtsbewegung der Büchse 50 wird durch Aufsetzen des unteren Stirnendes 60 dieser Büchse auf die oberen Stirnenden 42 a der Vorsprünge 42 begrenzt. Die Abwärtsbewegung von Büchse 50 wird von einer verhältnismäßig kräftigen Feder 58 bewirkt, die in der Kammer 46 zwischen dem unteren Ende des Flansches 43 und dem oberen Ende der Keilbüchse 50 angeordnet ist. In der Keilbüchse 50 befindet sich im Abstand vom unteren Stirnende 60 eine innere Ringnut 59 mit einem Dichtungsring 61. Ferner befindet sich in einem Abstand nach oben von der Nut 59 eine innere Ringnut 70, deren obere Wand 71 senkrecht zur Achse der Keilbüchse 50 gerichtet ist, während die untere Wand 72 der Ringnut 70 nach unten und nach innen vom Boden der Nut aus schräg verläuft. Der Zweck dieser Anordnung wird später beschrieben.

Für gewöhnlich befindet sich die Keilbüchse 50 in ihrer unteren oder außenliegenden Stellung in bezug auf das Gehäuse 20, und das Stirnende 60 der Keilbüchse liegt an den Vorsprüngen 42 an. Die unteren oder freien Enden der Keile 65 befinden sich dann einwärts oder aufwärts des unteren Endes 75 von Gehäuse 20.

Zur Verbindung des Gehäuses 20 und des Dornes 11 wird das untere oder freie Ende des Gehäuses 20 auf

das obere freie Ende des Domes 11 aufgeschoben. Der Innendurchmesser des Gehäuses 20 ist etwas größer als der Außendurchmesser des Dorngehäuses 35, so daß sich-diese Teile frei übereinanderschieben. Beim Aufwärtsgleiten des Gehäuses 20 auf dem Dorn 11 gleiten die innerhalb des Gehäuses befindlichen Vorsprünge 42 selbsttätig in die Aussparungen 38. Die nahe den Aussparungen befindlichen Abschnitte 76 sind an ihren oberen freien Enden 77 so abgerundet oder geformt, daß die Vorsprünge 42 in die Aussparungen 38 beim Aufschieben des Gehäuses 20 auf den Dorn 11 geführt werden. Beim Einschieben der Vorsprünge 42 in die Aussparungen 38 dreht sich das Gehäuse 20 entsprechend der Richtung und der Steigung der Unterseiten 38 b der Aussparungen 38. Bei der weiter fortgesetzten Längsverschiebung des Gehäuses auf dem Dorn legen sich die unteren freien Enden 78 der Keile 65 auf die Schulterabschnitte 37 und bewegen sich auf den Schulterabschnitten 37, wenn sich die Vorsprünge 42 in die Aussparungen 38 schieben und eine Drehung des Gehäuses 20 erfolgt. Gleichzeitig wird die Keilbüchse 50 in dem Gehäuse 20 gegen den Druck der Feder 58 nach oben gedruckt, bis die schrägen oder abgeschrägten Hinterecken 79 der Keile 65 die angrenzenden Ecken 80 der Nuten 40 erreichen, worauf die Hinterecken 79 als Nocken arbeiten, die das Gehäuse 20 unter dem Druck der Feder 50 drehen, die die Keile 65 in die Nuten 40 drückt, wenn die Vorsprünge 42 die unteren oder geschlossenen Enden der Aussparungen 38 erreicht haben. Das untere Stirnende 60 der Keilbüchse 50 ruht auf der Schulter 37 auf, wenn am Aufbau ein Auskupplungswerkzeug verwendet wird. Werkzeug 85 weist eine Stange 86 auf, die in den oberen Abschnitt des Bohrstranges eingeworfen wird und deren Kopf 87 sich auf die Schulter 33 des Stoßfängergehäuses 28 auflegt. Am unteren Ende der Stange 86 ist ein Schlitz vorhanden, in dem zwei Arme 88 angeordnet sind, deren untere Enden sich auf einem Zapfen 89 drehen, der in Bohrungen eingesetzt ist, die sich in dem an den Seiten des Schlitzes befindlichen Schenkeln der Stange 86 befinden. Die Arme 88 haben in entgegengesetzte Richtungen weisende Vorsprünge 90, die die Endabschnitte einer Feder 91 aufnehmen, welche die oberen Enden der Arme 88 nach außen dreht. Die Auswärtsdrehung der Arme 88 wird von Zapfen 92 begrenzt, die in Bohrungen eingesetzt sind, welche sich an den entgegengesetzten Seiten des Schlitzes in den Schenkeln der Stange befinden.

Beim Einführen des Werkzeuges 85 in den Bohrstrang legen sich die oberen Enden der Arme 88 an die Innenwand der Bohrstrangbohrung und werden gegen den Druck der Feder 91 nach innen gedreht, da die Bohrung einen kleineren Durchmesser hat als der Abstand zwischen den Außenspitzen 94 der völlig ausgestreckten Arme 88 beträgt. Die Stange 86 ist so lang, daß sich beim Aufliegen des Kopfes 87 auf der Schulter 33 und bei völlig ineinandergeschobenen Stoßdämpfer die oberen Enden der Arme 88 unterhalb der Ringnut 70 der Gehäuse und des damit verbundenen Domes 11 befinden. Bohrstrang 31 wifd dann nach oben gezogen, um das Gehäuse 28 des Stoßdämpfers 27 zu heben. Diese Bewegung hebt das Werkzeug 85, so daß sich die oberen Enden der Arme 88 unter dem Druck der Feder 91 in die Ringnut 70 schieben und die Außenspitzen 94 der Arme 88 sich fest an die Schulter 71 der Keilbüchse 50 legen. Die weiter fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Gehäuses 28 zieht die Keilbüchse 50 gegen den Druck der Feder 58 nach oben in die Kammer 46, bis die Keile 65 völlig aus ihren Nuten 40 herausgezogen worden sind. Bei einem weiter fortgesetzten Zug auf den Gehäuseaufbau 12 wird dann das Gehäuse 20 nach oben bewegt, - um die Vor Sprünge 42 aus den Aussparungen 38 herauszuziehen, was durch die Schrägstellung der oberen Wand 38 α der Aussparungen 38 möglich ist. Gleichzeitig dreht sich das Gehäuse 20 etwas, bis sich die Vorsprünge 42 aus den Aussparungen 38 herausbewegen. Das Gehäuse ist dann vom Dorn frei.
ίο Es ist zwar eine lösbare rechtsgängige Sicherheitsverbindung dargestellt, doch kann die Ausführung auch so erfolgen, daß eine linksgängige Freigabe möglich ist.

Der obere Abschnitt des Rohrstranges wird dann angehoben und das Entkupplungswerkzeug 85 in der üblichen Weise entfernt.

Die in den Fig. 7 bis 11 dargestellte Ausführung weist einen Dorn 110 und einen Gehäuseaufbau 112 auf. Der Dorn 110 ist rohrförmig und hat ein Unterteil 114 sowie einen Schaft 115. Unterteil 114 ist durch eine Schweißverbindung oder auf andere Weise mit dem Ring 116 verbunden, der sich an dem einen Ende eines Bohrrohres (nicht dargestellt) befindet. Das einen kleineren Durchmesser als der Ring 116 aufweisende Unterteil 114 erstreckt sich in Längsrichtung vom Ring 116 weg, während der Schaft 115 in Längsrichtung vom oberen Ende des Unterteils 114 weggerichtet ist. Schaft 115 hat einen kleineren Durchmesser als Unterteil 114. Der Dorn kann ein Einzelteil sein, der an dem angrenzenden Ring 116 angeschweißt wird, kann aber auch aus einem Stück mit dem Ring und dem Rohrabschnitt bestehen.

Unterteil 114 hat nahe dem am Ring 116 befestigten Ende eine äußere Ringnut 117, in der sich ein Dichtungsring 118 befindet. Die Verbindung von Unterteil 114 und Schaft 115 bildet eine Schulter 120, von der mehrere Keilnuten 121 ausgehen, die sich in der dargestellten Weise nach unten erstrecken. Es kann zwar jede gewünschte Zahl von Keilnuten vorhanden 4.0 sein, doch sind bei der dargestellten Ausführung nur drei Keilnuten vorgesehen, die an ihren oberen Enden Erweiterungen 122 und 123 haben, deren Zweck später beschrieben wird. Die Keilnuten 121 stehen in Umfangsrichtung gleichweit im Abstand voneinander. Aus jeder Keilnut erstrecken sich zwei nach unten geneigte spiralförmige oder schraubenlinienförmige Aussparungen 125 und 126, die in Längsrichtung in bezug auf das Unterteil 114 und die zugehörenden Nuten 121 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Aussparungen 125 und 126 erstrecken sich in gleicher Richtung aus den gleichen Seiten der Keilnuten 121, wobei sich die Aussparungen 125 nahe der Schulter 120 und die Aussparungen 126 im Abstand nach unten von den Aussparungen 125 befinden. Die Aussparungen 125 bilden eine Gruppe von auf der gleichen Ebene liegenden oberen Aussparungen, während die Aussparungen 126 eine Gruppe von in der gleichen Ebene liegenden unteren Aussparungen bilden. Alle Aussparungen 125 haben Endwände 125 a, die die gegenüber den Keilnuten 121 befindlichen Enden schließen. Die Aussparungen 126 haben ähnliche Endwände 126 a. Die oberen Wände 125 b und die unteren Wände 125 c der Aussparungen 125 sind spiralförmig oder schraubenlinienförmig geneigt. Die oberen Wände 126 & und die unteren Wände 126 c der Aussparungen 126 sind ähnlich ausgeführt.

Der Gehäuseaufbau 112 besteht aus einem rohrförmigen oder zylindrischen Gehäuse 130, dessen Außendurchmesser im wesentlichen dem Außen durchmesser des Ringes 116 entspricht und dessen Innendurchmes-

ser etwas größer als der Außendurchmesser des Unterteils 114 ist, so daß dieses Unterteil 114 leicht in das Gehäuse und aus dem Gehäuse bewegt werden kann. Das untere freie Ende des Gehäuses 130 hat einen abgeschrägten Endabschnitt 131, der einen nach außen geneigten oder erweiterten Teil hat, so daß das Gehäuse leichter auf den Dorn, insbesondere auf dessen Unterteil 114 gleitet.

Gehäuse 112 hat an seinem oberen Ende einen verdickten Wandteil 132 mit einer im Durchmesser verkleinerten Bohrung 133, die das Gehäuse axial durchsetzt. Oberhalb des Wandteiles 132 befindet sich ein noch stärkerer Wandteil 134, 'der eine im Durchmesser verringerte Bohrung 135 aufweist, die den gleichen Durchmesser hat wie der Innendurchmesser des Rohres 136, in dessen angrenzendes Ende der Gehäusewandteil 134 übergeht. Das Gehäuse kann ein einzelner Teil sein, der an das angrenze Ende des Rohres 136 angeschweißt wird, 'der aber auch aus einem Stück mit diesem Rohr 136 bestehen kann. Wandteil 134 des Gehäuses verläuft in einem Kegel 137 bis zu der Stelle, an der er in das Rohr 136 übergeht. Jedes Rohr hat an dem einen Ende einen Dorn und hat an dem entgegengesetzten Ende ein Gehäuse, so daß die Rohre in Hintereinanderstelltmg miteinander verbunden werden können.

Die Bohrung 133 des Gehäuses hat einen etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Schaftes 115, so daß das obere freie Ende des Schaftes in die Bohrung 133 teleskopartig eingeschoben werden kann. Zwischen Wandteil 132 und freiem Ende des Schaftes 115 ist eine Dichtung vorhanden, die aus zwei Dichtungsringen 140 besteht, welche in in Längsrichtung auf Abstand stehende innere Ringnuten 141 des Wandteils 132 eingesetzt sind.

Innerhalb des Gehäuses 130 gleitet eine Keilbüchse 145, von deren unterem Ende mehrere Keile 146 nach unten ragen. Die Zahl der Keile 146 entspricht der Zahl der Nuten 121. Die Keile gleiten in die zugehörenden Nuten 121 und gleiten aus den zügehörenden Nuten 121. Die Keile 146 haben abgerundete untere Ecken 147, die auf den abgerundeten Abschnitten 122 der Nuten 121 gleiten, um das Einschieben der Keile in die Nuten 121 zu erleichtern.

Die Keilbüchse 145 (Fig. 7) wird nach unten von einer Feder 149 gedrückt, die sich in dem zwischen der Außenseite des Schaftes 115 und der Innenwandfläche des Gehäuses 130 vorhandenen Ringraum befindet. Feder 149 liegt zwischen dem oberen Ende der Büchse 145 und einer am unteren Ende der Wand 132 befindlichen Schulter. Feder 149 ist eine Schraubenfeder, deren Innendurchmesser so groß ist, daß der Schaft 115 leicht aufgenommen wird.

Innerhalb des Gehäuses 130 sind mehrere schraubenlinienförmig oder spiralförmig ausgeführte Vorsprünge 155, 156 vorhanden, die von den Aussparungen 125 und 126 aufgenommen werden. Beim Zusammenschieben des Gehäuses 130 und des Domes schieben sich die Vorsprünge 155 und 156 in die Nuten 121. Infolge der spiralförmigen oder schraubenlinienförmigen Form der Wände 126 c der Aussparungen 126 erfolgt eine Relativdrehung des Gehäuses und des Domes, so daß die Vorsprünge 155 und 156 mit einer spiralförmig verlaufenden Bewegung in die Aussparungen 125 und 126 gleiten. Bei dieser Bewegung gleiten die Keile unter dem Druck der Feder 149 in die zugehörenden Nuten 121, um die offenen Seiten der Aussparungen 125 und 126 zu schließen und ein Herausdringen der Vorsprünge aus den Aussparungen zu verhüten. Die Keilbüchse 145 wird gegen Drehung in dem Gehäuse 112 von einer beliebigen Vorrichtung gehalten. Eine derartige Vorrichtung besteht beispielsweise aus einer Schraube 160, die in eine im Gehäuse vorhandene Gewindebohrung eingeschraubt ist und deren Innenende

161 in eine in Längsrichtung sich erstreckende Nut

162 dieser Büchse eingreift.

Eine Vorrichtung bewegt die Büchse 145 mit ihren Keilen 146 in eine innerhalb des Gehäuses befindliche Stellung, bei der die Keile aus ihren zugehörenden Nuten 121 herausgezogen sind. Diese Vorrichtung weist eine in dieser Büchse 145 befindliche Rast 165 und einen in dem Gehäuse befindlichen Schlitz 166 auf, der sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckt und die Rast 165 freigibt.

Ein in die Vertiefung 165 einrastendes Werkzeug besteht aus zwei bogenförmig verlaufenden Armen 170 und 171, die am Drehpunkt 172 drehbar miteinander verbunden sind. Die unteren Abschnitte Ι7θα und 171 α der Arme 170 und 171 sind wesentlich länger als die Abschnitte 170 b und 171 b an der gegenüberstehenden Seite des Drehzapfens 172. Am freien Ende des Abschnittes 170 α vom Arm 170 befindet sich ein nach innen gedrehter und etwas nach oben geneigter zugespitzter Vorsprung oder Haken 173, der sich in die Rast 165 von Büchse 145 einlegt. Abschnitt 171 α von Arm 171 hat nahe seinem unteren freien Ende eine bogenförmig geformte Platte 174, die sich gleitend an die dem Schlitz 166 gegenüberliegende Seite der Platte 174 anlegt. Die Abschnitte 170 b und 171 b der Arme 170 bzw. 171 haben nahe ihren oberen freien Enden Bügel 175, an denen das die Büchse erfassende Werkzeug nach oben gezogen werden kann (Fig. 7), um die Büchse 145 nach oben in eine Stellung zu ziehen, in der die Keile aus den zugehörenden Nuten 121 herausgezogen sind. Ein Aufwärtszug an den Bügeln 175 drängt die unteren freien Enden der Arme 170 und 171 gegeneinander, so daß der Haken 173 beim Anheben der Büchse 145 fest in der Rast 165 gehalten wird.

Die Vorrichtung hat eine Dichtung, die das Eindringen von Fremdstoffen, die die Vorrichtung beschädigen könnten, im Schlitz 166 verhindert. Diese Dichtung besteht aus einer langen ovalförmigen Nut 177 (Fig. 9), deren im Abstand voneinander befindliche Seitenabschnitte 177a an entgegengesetzten Seiten des Schlitzes 166 (Fig. 8) angeordnet sind. Die benachbarten Enden der Seitenabschnitte 177a der Nut 177 sind durch bogenförmige Endabschnitte 177 b verbunden, die sich in Längsrichtung auswärts des Schlitzes 166 befinden, wenn der Gehäuseaufbau und der Dorn miteinander verbunden sind und die Keile 146 in die Keilnuten 121 (Fig. 7) eingreifen. In der Nut 177 befindet sich eine Dichtung 180. Nach Verbindung des Gehäuses und des Doms verhütet die Dichtung 180 ein Eindringen von Fremdstoffen ausdem Schlitz 166 in die Sicherheitsverbindung.

Die Keilbüchse 145 hat mehrere in Längsrichtung sich erstreckende Nuten 181, deren Breite zur Aufnahme der Vorsprünge 155 und 156 groß genug ist. Die Nuten 181 haben in Umfangsrichtung der Büchse 145 einen solchen Abstand voneinander, daß die Keilbüchse 145 in das Gehäuse vom unteren freien Ende des Gehäuses aus eingesetzt und auf eine Stellung oberhalb der Vorsprünge 155 bewegt werden kann. Die Keilbüchse wird dann gedreht, so daß die Nuten 181 nicht mehr mit den Vorsprüngen fluchten und die zwischen den Nuten 181 !befindlichen Abschnitte der Keilbüchse an den oberen Seiten der Vorsprünge 155 liegen, so daß die Keilbüchse 145 von der Feder 149' nicht aus dem Gehäuse herausgeschoben werden kann. Die Keilbüchse wird in der letzterwähnten Dreh-

stellung von der Schraube 160 und der Nut 162 gehalten.

Die in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellte Vorrichtung kann von der Außenseite her gelöst werden, was wichtig ist, wenn die Sicherheitsverbindung zum Verbinden von Rohr abschnitten verwendet wird.

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführung kann das Gehäuse ebenfalls von außen her gelöst werden. Bei dieser Ausführung hat das Gehäuse 130 keinen Schlitz 166, sondern hat eine in Längsrichtung des Gehäuses im Wandteil 132 sich erstreckende Bohrung 190 und hat einen im Wandteil 134 des Gehäuses vorhandenen Schlitz 191. Im oberen Ende der Büchse 145 ist eine in Längsrichtung verlaufende Gewindebohrung vorhanden, in die der untere Gewindeabschnitt 194 einer Stange 195 eingeschraubt wird, die einen größeren Durchmesser hat als der Gewindeabschnitt 194, so daß sich das untere Ende der Stange 195 an seiner Verbindungsstelle mit dem Gewindeabschnitt 194 auf das obere Stirnende der Büchse 145 aufsetzt. Stange 195 durchsetzt die Bohrung 190 nach oben und hat an ihrem oberen Ende einen nach außen gerichteten Haken 197. Eine Dichtung 198, die in einer in der Bohrung 190 vorhandenen Ringnut liegt, verhindert das Eindringen von Fremdstoffen am Umfang dieser Stange 195. Haken 197 liegt für gewöhnlich im Schlitz 191. Jedes Werkzeug, das sich in den Schlitz 191 einschieben läßt und den Haken 197 erfaßt, kann die Keilbüchse 145 in eine Stellung heben, an der sich die Keile 146 außerhalb der zugehörenden Keilnuten 121 befinden.

Die hier dargestellten und beschriebenen Ausführungen sind nur als bevorzugte Ausführungen zu werten. Es lassen sich verschiedene Änderungen in der Form, Größe und Anordnung der Teile vornehmen, ohne den Bereich der Erfindung oder den Rahmen der Ansprüche zu verlassen.

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Lösbare Rohrgestängeverbindung für Bohrlöcher, in der ein an einem Ende eines Rohrabschnittes befestigtes Gehäuse mit einem am benachbarten Ende des anderen Rohrabschnittes angebrachten Dorn verbunden wird und der Dorn mittels einer schraubenlinigen Bewegung in das Gehäuse einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung eine selbsttätige Verriegelung aus einer gleitend im Gehäuse (20; 130) gelagerten Keilbüchse (50, 145) aufweist, die mehrere in Längsrichtung sich erstreckende, in Umfangsrichtang auf Abstand stehende Keile (65, 146) hat, die in am Dorn (11, 110) angeordnete Nuten (40, 121) eingeschoben werden, um am Gehäuse angebrachte, in schraubenförmig verlaufende Aussparungen (38; 125, 126) des Dorns eingreifende Vorsprünge (42, 55, 156) gegen Aufwärtsbewegung zu halten, wobei eine Feder (58, 149) die Keilbüchse (50, 145) an den Dorn (11, 110) preßt.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbüchse (50) mit einer inneren Ringnut (70) für den Eingriff einer die Verriegelung lösenden Zugstange (85) versehen ist, wobei die Ringnut oben eine senkrecht zur Achse der Keilbüchse (50) gerichtete Schulter aufweist, während die gegenüberstehende Wand (72) der Ringnut (70) abgeschrägt ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der im Gehäuse (130) nicht drehbaren Keilbüchse (145) eine Vertiefung (165) vorgesehen ist, an der das Gehäuse (130) einen die Vertiefung (165) freilegenden Längsschlitz (166) hat, durch welchen hindurch der Haken (173) einer zangenförmigen Fangvorrichtung (170 bis 174) zum Lösen der Verriegelung einrastet.

4. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbüchse (145) eine äußere Längsnut (162) hat, in die das Innenende (161) einer Führungsschraube (160) eingreift, die die Wand des Gehäuses durchsetzt.

5. Verbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilbüchse (145) eine ovale Dichtungsnut (177) mit eingesetztem Dichtungsring (180) aufweist, die bei zusammengesetzter Keilbüchse (145) und Dorn (110) den Längsschlitz (166) des Gehäuses umgibt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Lösen der Verriegelung eine Zugstange (194, 195) seitlich an der Keilbüchse befestigt ist, für welche Zugstange im Gehäuse (130) eine Längsbohrung (190) vorgesehen ist, und daß das von einem Fangwerkzeug erfaßbare Außenende der Zugstange (194, 195) durch einen Außenschlitz (191) des Gehäuses zugänglich ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Gehäuse (130) und der Zugstange (194, 195) vorhandene Dichtung (198).

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die schraubenförmig verlaufenden Aussparungen (125, 126) des Domes an ihren offenen Enden erweitert sind.

9. Verbindung nach den Ansprüchen 2 bis 8, gekennzeichnet durch eine ortsfeste Führungsbüchse (45, 115), auf welche die Keilbüchse gleitet.

10. Verbindung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch zwischen der ortsfesten Führungsbüchse (45,115) und der Keilbüchse (50,145) und zwischen der Keilbüchse (50,145) und dem Dorn (11, 110) angeordnete Dichtungen (52, 59).

11. Verbindung nach den Ansprüchen 1, 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Keilbüchse (45, 115) an den Dorn pressende Feder (58, 149) in einem zwischen der ortsfesten Büchse (45, 115) und dem Gehäuse (20, 130) vorhandenen Ringraum (46, 150) untergebracht ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 280786.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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