DE1234163B - Verbinder fuer Bohrgestaenge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E 21b

Deutsche Kl.: 5a-l7/02

Nummer: 1234163

Aktenzeichen: R 36379 VI a/5 a

Anmeldetag: 21. Oktober 1963

Auslegetag: 16. Februar 1967

Die Erfindung betrifft einen Verbinder für Bohrgestänge mit zwei oder mehreren Hilfs- oder Steuerleitungen, bestehend aus die einzelnen Bohrgestängestangen miteinander verbindenden Flanschen, Muffen od. dgl.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen solchen Verbinder derart auszubilden, daß die einzelnen Stangen des Bohrgestänges mit den zugehörigen Abschnitten der Hilfs- oder Steuerleitungen auf einfache Weise und schnell miteinander verbunden werden können, wobei eine Gewähr dafür gegeben ist, daß jeweils auch die richtigen Abschnitte der Hilfsbzw. Steuerleitungen miteinander gekuppelt sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die Verbinder mit einer der Zahl der Hilfsleitungen entsprechenden Anzahl von in Umfangsrichtung verlaufenden, gegeneinander abgeschlossenen Ausnehmungen versehen sind und jede der Ausnehmungen mit einer der Hilfsleitungen verbunden !St. :

Wenn der Flansch der einen Bohrstange mit in Umfangsrichtung verlaufenden Leistenabschnitten Verbinder für Bohrgestänge

Anmelder:

Rheinische Braunkohlenwerke Aktiengesellschaft, Köln, Kaiser-Friedrich-Ufer 55

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Franz-Josef Knickelmann,

Waltrop (Westf.);

Heinz Hoerter, Sindorf

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Verbindung zweier Bohrgestängestangen,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der LinieII-II der Fig.l,

F i g. 3 die Draufsicht auf den Flansch der einen

versehen ist, die in montiertem Zustand in entsprechende Ausnehmungen des Flansches der anderen

Bohrstange eingreifen, können gemäß einem weiteren 25 Bohrstange in Richtung III-III der F i g. 1,
Vorschlag der Erfindung die Leisten in Umfangs- F i g. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV

richtung etwas kürzer als die jeweils zugehörigen Ausnehmungen im Flansch der anderen Bohrstange sein der Fig. 3,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine zweite Aus- und die Hilfs- und Steuerleitungen an den Enden der führungsform,

Stangen jeweils in Bohrungen übergehen, die ihrerseits 30 Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI der jeweils in die von den Leisten nicht ausgefüllten Teile
der Ausnehmungen münden. Weiterhin ist es möglich, daß bei Verwendung von Muffen od. dgl. die
Ausnehmungen nahe den Enden der Muffen als umlaufende Ringkanäle ausgebildet sind, in die jeweils 35 F i g. 7 dargestellten Bohrgestängestangen,
die Hilfs- bzw. Steuerleitungen über Bohrungen in Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine vierte Aus-

den Wandungen der Bohrstange und der Muffe münden. Die Längskanäle durch außenseitig auf die Muffe aufgeschweißte halbkreis-, U-förmige oder sonstwie profilierten Leisten gebildet sein. Es ist auch möglich, daß die Längskanäle durch außenseitige Ausnehmungen der Muffe gebildet sind, die durch aufgeschweißte Leisten abgedeckt sind.

Schließlich ist auch eine Ausbildung möglich, bei

welcher das Ende der einzusteckenden Stange mit 45 die beiden Bohrgestängestangen 31 und 41 mit zwei einem umlaufenden Kragen versehen ist, dessen Rand Flanschen 30 und 34 versehen, die mittels Schrauben in Richtung auf die andere Bohrstange abgewinkelt 49 miteinander verbunden sind. Der Flansch 30 der ist, wobei in montiertem Zustand das freie Ende des einen Stange 31 ist stirnseitig mit in Umfangsrichtung erweiterten Teiles dieser anderen Stange unter Be- verlaufenden Leisten 32 versehen, die in entsprechend lassung eines freien Ringraumes in den Kragen ein- 50 verlaufende Ausnehmungen 33 des Flansches 34 eingreift und der Ringraum in eines der Leitungssysteme greifen. Die in Drehrichtung 35 des Bohrgestänges eingeschaltet ist. vorn liegenden Begrenzungen 33 α der Ausnehmungen

709 509/81

Fig. 5,

F i g. 7 einen Längsschnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,

F i g. 8 die Draufsicht auf die untere der beiden in

führungsform, bei welcher das erweiterte Ende eine der beiden Bohrgestängestangen die Verbindungsmuffe bildet,

F i g. 10 einen Längsschnitt durch eine fünfte Ausführungsform,

Fig. 11 einen Schnitt nach der LinieXI-XI der Fig. 10.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 bis 4 sind

3 4

33 sind im Grundriß etwa halbkreisförmig ausgebil- bunden, der durch ein außenseitig auf die Muffe aufdet. Dementsprechend sind auch die vorn liegenden geschweißtes halbkreisförmiges Profil 64 gebildet ist. Stirnflächen der Leisten 32 auszubilden. Um dieser Dabei ist der mittlere, das Profil 64 tragende Teil 52 α Forderung auf möglichst einfache und vollkommene der Muffe 52 gegenüber dem Endabschnitt 52 b ein-Weise zu genügen, werden die in Drehrichtung vorn 5 gezogen, so daß das ausgeschweißte Profil 64 in raliegenden Stirnflächen 36 der Leisten 32 durch zylin- dialer Richtung nicht nach außen über die Muffe 52 drische Körper 37 gebildet, die bezüglich Durch- übersteht. In Verlängerung des Kanals 63 weist die messer und Höhe den Leisten 32 angepaßt sind. Diese Muffe 52 Durchbrechungen 65 bzw. 66 auf, durch die zylindrischen Körper 37 sind, wie Fig. 1 zu entneh- die Verbindung zwischen den vorgenannten Ringmen ist, mittels Schrauben 38 od. dgl. unmittelbar mit io räumen 56 und 58 und dem Längskanal 63 herdem Flansch 30 verbunden. Es ist leichter und ein- gestellt wird.

fächer, diese Körper 37 herzustellen und anzubringen, Die anderen beiden Ringkanäle 57 bzw. 59 sind als die Leisten 32 einstückig an ihren vom liegenden durch an der inneren Mantelfläche der Endabschnitte Stirnflächen der Ausnehmungen 33 angepaßt halb- 52 b der Muffe 52 umlaufenden Nuten gebildet, dekreisförmig zu begrenzen. Die Übertragung des Dreh- 15 ren vierte Seite durch die Mantelfläche der vormomentes erfolgt über diese Leisten 32 bzw. den erwähnten Kragen 60 bzw. der beiden Stangen 50 zylindrischen Körper 37 und die Ausnehmungen 33. bzw. 51 gebildet wird. Die Verbindung von den In-Das Bohrgestänge trägt innenseitig etwa um 110° nenleitungen 54 der einzelnen Stangen zu den Ringgegeneinander versetzte Leitungen 39 und 40, die an räumen 57 und 59 erfolgt über radiale Bohrungen 67, den Enden der einzelnen Stangen 31 bzw. 41 in 20 die die Wandung der Stangen bzw. die vorerwähnten schräge Bohrungen 42 bzw. 43 der Flansche 30 und Kragen 60,61 radial durchsetzen. Die beiden Ring-

34 übergehen. Die schrägen Bohrungen der oberen räume 57 und 59 sind ihrerseits wieder durch einen Stange 31 münden unmittelbar in der Stirnfläche 43 α Längskanal 68 miteinander verbunden, der analog des zugehörigen Flansches 30. Dagegen münden die dem Längskanal 63 durch eine halbkreisförmige aufschrägen Bohrungen im Flansch 34 der unteren 25 geschweißte Profilleiste 69 gebildet ist. Auch hier ist Stange 41 in jeweils einer der Ausnehmungen 33, und die Anordnung so getroffen, daß diese Leiste nach zwar in deren in Drehrichtung 35 hinten liegendem außen nicht über die Abschnitte 52 b größeren Bereich. Die Länge der in diese Ausnehmungen 33 Durchmessers der Muffe 52 hinausragt. Diese Abeingreifenden Leisten 32 ist so bemessen, daß jener schnitte 52 b sind ihrerseits mit Längsbohrungen 60 Abschnitt der Ausnehmungen 33, in die hinein die 30 versehen, durch die die Verbindungen zwischen den schräge Bohrung 43 endet, auch in montiertem Zu- Ringräumen 57 bzw. 59 und dem Längskanal 68 herstand der Stangen frei bleiben. Auf diese Weise wird gestellt wird. Die Mantelflächen der beiden Kragen 60 eine durchgehende Verbindung für die Innenleitungen und 61 sind jeweils ober- und unterhalb der Ringgeschaffen, da die Mündungen der Hilfsleitungen 39 räume 57 und 59 mit umlaufenden Nuten 71 bzw. 72 bzw. 40 genau über diesem freien Abschnitt 33 b der 35 versehen, in die Dichtringe 73 bzw. 74 eingelegt sind. Ausnehmungen 33 liegen. In F i g. 2 der Zeichnung Die die Verbindung zwischen den beiden Stangen 50 ist bei 44 etwa die in Drehrichtung 35 hintere Be- und 51 und der Muffe 52 herstellenden Gewinde 75 grenzung der zugehörigen Leisten 32 angedeutet. Die und 76 können in der üblichen Weise Links- oder Stirnfläche 43 α des oberen Flansches 30 ist innen- Rechtsgewinde sein. Sie können auch als Differential- und außenseitig mit umlaufenden Nuten 45 versehen, 40 gewinde ausgebildet sein.

in die Rundschnurringe od. dgl. 47 einlegbar sind. Ein Vorteil des Ausführungsbeispiels gemäß F i g. 5

Dadurch ist eine absolute Gewähr dafür gegeben, daß und 6 besteht darin, daß auf Grund der Anordnung

die Leitungssysteme 39 und 40 nach außen abgedich- der umlaufenden Ringräume auf jeden Fall immer

tet sind. eine Verbindung zwischen den jeweiligen Hilfs-

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 zeigt 45 leitungen über die Stoßstellen der einzelnen Stangen zwei Stangen 50 und 51 eines Bohrgestänges, die über gewährleistet ist, und zwar unabhängig davon, welche eine Gewindebuchse 52 miteinander verbunden sind. Endstellung in Umfangsrichtung die beiden jeweils Letztere dient zur Übertragung der Längskräfte. Das miteinander zu verbindenden Stangen zueinander einDrehmoment wird durch eine Verzahnung 53 über- nehmen.

tragen, die an den Enden der beiden Stangen 50 und 5° Das gilt auch für das Ausführungsbeispiel gemäß

51 angebracht ist. Fig. 7 und 8. Hier sind ebenfalls zwei innen an-

Das Bohrgestänge ist mit zwei Innenleitungen 54 geordnete Hilfsleitungen 77, 78 vorgesehen. Die Ver-

und 55 versehen. Die Verbindung dieser Leitungen bindung der beiden Bohrgestängestangen 79 und 80

an den Stoßstellen der einzelnen Stangen 50 und 51 erfolgt über eine Muffe bzw. Hülse 81. Die Teile sind

erfolgt über eine Muffe 52. Zu diesem Zweck sind 55 über Bajonettverschluß 82, 83 aneinander befestigt,

an beiden Enden der Muffe 52 Ringräume 56 und 57 Die Sicherung dieser Bajonettverschlüsse erfolgt über

bzw. 58 und 59 vorgesehen, die jeweils mit einer der einsteckbare Keile 84. Diese machen ein Verdrehen

beiden Innenleitungen 54 und 55 verbunden sind. Die der Hülse 81 bzw. der Stange 79 und 80 aus ihrer

Ringräume 56 und 58 werden jeweils von einem Kra- arretierten Lage unmöglich.

gen 60 bzw. 61 der Stangen 50 bzw. 51 und den die- 60 Die Hülse bzw. Muffe 81 ist mit umlaufenden Aus-

sen Kragen umgreifenden Enden der Muffe 52 be- nehmungen 85 und 86 versehen, in die in der Wan-

grenzt. dung der Stange 79 und 80 angebrachte Bohrungen

Die Innenleitung 55 setzt sich nahe den Enden der 87 und 88 münden, die ihrerseits Verlängerungen der Stangen 50 und 51 in die Wandungen dieser Stangen Innenleitungen 77 darstellen. Die Verbindung der beidurchsetzenden Bohrungen 62 bzw. 62 a fort, die — 65 den Ringräume 85 und 86 miteinander erfolgt durch in montiertem Zustand des Gestänges — in die Ring- einen Längskanal 89, der durch eine mittels einer räume 56 und 58 münden. Diese beiden Ringräume sind Platte oder Leiste 90 abgedeckte Ausnehmung 91 geihrerseits durch einen Längskanal 63 miteinander ver- bildet wird. Zwischen den an den Enden der Muffe

Claims (3)

81 angeordneten Bajonettverschlüssen 82 bzw. 84 und den Ringräumen 85 und 88 ist jeweils ein weiterer Ringraum 92 bzw. 93 angeordnet. Diese letztgenannten Ringräume werden durch an den inneren Mantelflächen der Hülse 81 umlaufende Nuten gebildet, die durch die gegenüberliegende Mantelfläche der Wandung der Stangen 79 und 80 verschlossen sind. In diese Ringräume 92 und 93 münden Bohrungen 94 bzw. 95, die von den Abschnitten der Innenleitung 78 ausgehen und die Wandung der Stange 79 und 80 durchsetzen. Die Verbindung zwischen den beiden Ringräumen 92 und 93 erfolgt über einen Längskanal 96, der durch eine außenseitige Ausfräsung der Hülse 81 gebildet und durch eine Abdeckplatte bzw. Leiste 96 b verschlossen ist. An seinen Enden geht dieser Längskanal 96 in rechtwinklig abzweigende Bohrungen 96 α über, die ihrerseits in die Ringräume 92 und 93 münden. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die äußeren Wandungen der Stangen 79 und 80 mit umlaufenden Nuten 97 versehen, in die Dichtungsringe 98 eingelegt sind. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt über eine Verzahnung 99, so daß die Muffe 81 lediglich die in Längsrichtung wirkenden Kräfte aufzunehmen hat. Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 wird das Ende der einen Stange 100 des Bohrgestänges in das erweiterte Ende 101 der anderen Stange 102 eingesteckt. Die Verbindung erfolgt über ein Gewinde 103. Auch hier sind zwei innen angebrachte Hilfs- oder Steuerleitungen 104 und 105 vorgesehen. Die beiden Abschnitte der Hilfsleitung der einzuschraubenden Stange 100 gehen in Bohrungen 106 bzw. 107 über, die die Wandung der Stange durchsetzen und in jeweils einen Ringraum 108 bzw. 109 münden. Diese Ringräume sind, ähnlich wie bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen, durch umlaufende Ausnehmungen des erweiterten muffenartigen Teiles 101 gebildet und werden durch die Mantelfläche der eingesteckten Stange 100 begrenzt. Zum Zweck der Abdichtung sind weiterhin umlaufende Nuten 110 vorgesehen, in denen sich Dichtungsringe 111 befinden. Die Innenleitungen 104 und 105 der mit der muffenartigen Erweiterung versehenen Stange 102 gehen ebenfalls in die Rohrwandung durchsetzende Bohrungen 112 bzw. 113 über und münden jeweils in einen Längskanal 114 bzw. 115, der jeweils durch eine außenseitig auf der muffenartigen Erweiterung 101 aufgeschweißte Abdeckung 116 bzw. 117 gebildet ist. Die Teile 116 und 117 können U-förmige "3^ oder sonstwie profilierte Leisten sein. Sie stehen nach außen nicht über den Abschnitt größten Durchmessers 101a der muffenartigen Erweiterung 101 über. Die Ringräume 108 bzw. 109 sind durch entsprechend verlaufende Bohrungen od. dgl. 118,119 mit den Längskanälen 115,116 verbunden. Auch bei dieser Anordnung ist eine einwandfreie Verbindung der Innenleitungen der einzelnen Bohrgestängestangen bei jeder beliebigen Winkellage der Stangen zueinander gewährleistet. Das Ausfiihrungsbeispiel gemäß Fig. 6 und 7 entspricht in allen wesentlichen Einzelheiten dem gemäß Fi g. 9. Auch hier sind zwei Innenleitungen 120 und 121 vorgesehen. Die Verbindung der beiden Stangen und 123 des Bohrgestänges erfolgt durch Einschrauben der einen Stange 122 in das erweiterte Ende 124 der anderen Stange 123. Die Stange 122 ist nahe ihrem Ende mit einem umlaufenden Kragen 125 versehen, dessen freies Ende 126 in Richtung auf die andere Stange 123 abgewinkelt ist. Dieser Kragen 125 bzw. 126 bildet mit dem Ende der anderen Stange einen Ringraum 127. Ein zweiter Ringraum 128 wird durch eine umlaufende Ausnehmung an der inneren Mantelfläche des abgewinkelten Teiles 126 des Kragens 125 gebildet. Zur Abdichtung sind auch hier umlaufende Nuten 129 vorgesehen, in die Dichtungen einlegbar sind. Die Hilfsleitungen 120 und 121 der oberen Stange sind über die Rohrwandung durchsetzende Bohrungen 131 bzw. 132 mit den vorerwähnten Ringräumen 127 bzw. 128 verbunden. Die in der unteren Stange 123 befindlichen Abschnitte der Hilfsleitungen und 121 münden ebenfalls in die Rohrwandungen durchsetzende Bohrungen 133 und 134. Die Verbindung zwischen den Ringräumen 127 und 128 und den letztgenannten Bohrungen 133, 134 werden durch Längskanäle 135, 136 gebildet, die durch auf das muffenartige Teil 124 aufgeschweißte halbkreisförmige Profile 137,138 gebildet sind. Auch hier wird, unabhängig von der Winkelstellung der beiden miteinander zu verbindenden Stangen 122,123 auf jeden Fall eine absolut einwandfreie Verbindung der Innenleitung 120,121 der einzelnen Stangen 122,123 gewährleistet. Wenngleich in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen sämtliche Hilfs- bzw. Steuerleitungen im Inneren des jeweiligen Bohrgestänges angeordnet sind, ist die Erfindung auch dann uneingeschränkt anwendbar, wenn die Hilfs- bzw. Steuerleitungen außen am Bohrgestänge verlaufen. Patentansprüche:

1. Verbinder für Bohrgestänge mit zwei oder mehreren Hilfs- oder Steuerleitungen, bestehend aus die einzelnen Bohrgestängestangen miteinander verbindenden Flanschen, Muffen od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die Verbinder mit einer der Zahl der Hilfsleitungen (39, 40,54, 55, 77,78,104,105,120,121) entsprechenden Anzahl von in Umfangsrichrung verlaufenden, gegeneinander abgeschlossenen Ausnehmungen (33, 56, 58, 57, 59, 85, 86, 92, 93) versehen sind und jede der Ausnehmungen mit einer der Hilfsleitungen verbunden ist.

2. Verbinder nach Anspruch 1, bei dem der Flansch der einen Bohrstange mit in Umfangsrichtung verlaufenden Leistenabschnitten versehen ist, die in montiertem Zustand in entsprechende Ausnehmungen des Flansches der anderen Bohrstange eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leisten (32) in Umfangsrichtung etwas kürzer als die jeweils zugehörige Ausnehmung (33) im Flansch (34) der anderen Bohrstange sind und die Hilfs- bzw. Steuerleitungen (39, 40) an den Enden der Stangen jeweils in Bohrungen (42, 43) übergehen, die ihrerseits jeweils in die von den Leisten (32) nicht ausgefüllten Teile (33 b) der Ausnehmungen (33) münden.

3. Verbinder nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Muffen od. dgl. die Ausnehmungen nahe den Enden der Muffen (52, 81) als umlaufende Ringkanäle (56, 58,57,59,85,86,92,93) ausgebildet sind, in die jeweils die Hilfs- bzw. Steuerleitungen (54, 55, 77, 78) über Bohrungen 62,67,87,88,92,93) in den