DE1236443B

DE1236443B - Drehbohr- bzw. Spuelgestaenge fuer Gesteinsbohrarbeiten

Info

Publication number: DE1236443B
Application number: DESCH33418A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Hoffmann
Original assignee: Kranz & Co Zweignieder GmbH
Current assignee: Kranz & Co Zweignieder GmbH
Priority date: 1963-06-18
Filing date: 1963-06-18
Publication date: 1967-03-16
Also published as: GB1065283A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E 21c

Deutsche KL: Sb-15/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Sch 33418 VI a/5 b
18. Juni 1963
16. März 1967

Die Erfindung betrifft ein aus lösbar gekuppelten Gestängeabschnitten zusammengesetztes Drehbohrbzw. Spülgestänge für Gesteinsbohrarbeiten. Bei einem solchen bekannten Spülgestänge hat man bereits den Flüssigkeitskanal durch die Kupplungsbereiche hindurchgeführt. Bei der bekannten Bauart handelt es sich jedoch um ein Gestänge mit kompliziertem Aufbau und einer daher teuren Fertigung. Es wurde ein konisches Einsteckende verwendet. Bei konischen Einsteckenden ist es schwierig, eine zuverlässige dichte und kraftschlüssige Kupplung herbeizuführen. Bekannt sind auch Gewindeverbindungen. Bezüglich dieser Verbindungen ist es hinreichend bekannt, daß sie schwer zu lösen sind. Konische Verbindungen und solche mit Gewinde übertragen mit dem Drehmoment sehr hohe Belastungen in den Kupplungsabschnitt. Bei Drehbohrgestängen ist es an sich jedoch auch bekannt, Steckverbindungen mit mehrkantigen Kupplungsstücken vorzusehen. Bei mehrkantigen Einsteckenden ist die Erzielung einer dichten Verbindung aber keineswegs selbstverständlich. Aus diesem Grund hat man bei den früher vorgeschlagenen Steckverbindungen dieselben nicht für Spülzwecke verwendet. Die Kupplungsstücke waren nicht durchbohrt. Es wurde von einer solchen Durchbohrung auch deswegen abgesehen, weil die Schnappstiftsicherung der früheren Bauart störend war.

Bei der Erfindung handelt es sich nun darum, durch die Kombination verschiedener Merkmale ein Drehbohrgestänge zu schaffen, das eine einfache wirtschaftliche Fertigung erlaubt und trotzdem besonders leistungsfähig und haltbar ist. Das Drehbohrgestänge nach der Erfindung kennzeichnet sich durch die Kombination folgender Merkmale: a) Jeder Gestängeabschnitt besteht aus einem—gegebenenfalls von einer Gleitleiste schraubenförmig umwickelten — Rohrabschnitt, bei welchem mindestens die beiden Enden in einem für die Kupplung erforderlichen Längenbereich in einen mehrkantigen Querschnitt umgeformt sind, wobei in das eine mehrkantige Rohrende ein im Querschnitt ebenfalls mehrkantiges stangenförmiges Kupplungsstück etwa zur Hälfte seiner Länge eingesteckt und befestigt ist; b) das Kupplungsstück ist auf ganzer Länge axial durchbohrt und an dem freien, d. h. äußeren, Einsteckende stirnseitig des mehrkantigen Teiles mit Dichtungselementen bzw. Dichtungsflächen versehen, die im eingesteckten Zustand mit entsprechenden Gegendichtflächen hinter dem offenen mehrkantigen Rohrende des nächstfolgenden Gestängeabschnittes zusammenwirken;

Drehbohr- bzw. Spülgestänge für
Gesteinsbohrarbeiten

Anmelder:

Schmidt, Kranz & Co. G. m. b. H.

Zweigniederlassung Maschinenbau, Zorge

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Ernst Hoffmann, Hattingen/Ruhr

c) in einer zur Längsbohrung offenen Querbohrung des Kupplungsstückes ist ein quergerichteter federbelasteter Kupplungsschnappstift mit dichtem Abschluß zwischen der Längsbohrung und der Außenfläche des Kupplungsstückes eingesetzt, der in eine im offenen quadratischen Rohrende vorgesehene Ausnehmung einrasten kann.

Die Kombination der vorgenannten Merkmale führt zur Erzielung eines das Drehmoment sicher übertragenden, leicht zu lösenden, das Spülwasser abdichtenden Drehbohrgestänges. Die Kupplungsbereiche sind mit einem Kupplungsstück versehen_} welches einen einfachen Bauteil darstellt. Dieses Kupplungsstück ist nun mit allen wesentlichen Merkmalen ausgestattet, und zwar derart, daß es trotz Längsbohrung die Ausnutzung einer einfachen Steck-Verbindung mit mehrkantigem Querschnitt erlaubt, darüber hinaus auch eine dichte Verbindung zuläßt. Die Dichtung im Bereich des jeweils äußeren Einsteckendes liegt stirnseitig des mehrkantigen Profils und arbeitet demgemäß bei einfachstem Aufbau vollkommen zuverlässig. Die Schnappstiftsicherung bleibt im Bereich des mehrkantigen Querschnittes. Es ist eine Anordnung gewählt, bei welcher der Schnappstift ausschließlich zwischen der Mittelbohrung und einer der Flächen des mehrkantigen Querschnittes dichtend gelagert ist. Sofern jedoch in einem solchen Kupplungsbereich der Austritt einer begrenzten Flüssigkeitsmenge erwünscht ist, erfolgt dies mit Hilfe eines zusätzlichen Querkanals.

Bohrgestänge der gekennzeichneten Art mit mehrkantigem Querschnitt und endseitigen besonderen Dichtungen sowie mit neben der Längsbohrung angeordneter Schnappstiftsicherung haben sich in-

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Claims

zwischen in der Praxis wegen der leichten Handhabung und zuverlässigen Betriebsweise bewährt; Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß von dem axialdurchbohrten Kupplungsstück der äußere Abschnitt des Einsteckendes auf einem mindestens dem Außendurchmesser des Einsteckendes entsprechenden Längenabschnitt zylindrisch geformt und als in einen zylindrischen Rohrabschnitt unmittelbar hinter dem mehrkantigen Rohrende eingreifender Dichtungsansatz ausgebildet ist. Wesentlich ist bei dieser besonderen Bauart, daß der Dichtungsansatz einen zur Stabilisierung der Verbindung beitragenden Teil des Kupplungsstückes bildet. Im Bereich des Dichtungsansatzes werden zweckmäßig Dichtungselemente, insbesondere Dichtungsringe, vorgesehen, die entweder auf dem zylindrischen Dichtungsansatz des Kupplungsstückes oder in dem den Dichtungsansatz aufnehmenden Teil des Rohrabschnittes des Gestänges gelagert sind. Weitere Merkmale der Erfindung sind in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist das Drehbohr- bzw. Spülgestänge nach der Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Fig. 1 bis 4 zeigen jeweils einen Rohrabschnitt eines Bohrgestänges, teils in Seitenansicht, teils im Längsschnitt; Fig. 5 bis 11 zeigen zum Teil Querschnitts-, zum Teil Endansichten entsprechend den angegebenen Schnittlinien. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Rohrabschnitt des Spülgestänges besitzt das im Querschnitt kreisförmige Rohrl an dem einen Ende eine mehrkantige, insbesondere quadratisch profilierte Einsteckhülse 2. Das andere Ende des Rohres 1 ist gleichfalls quadratisch profiliert, jedoch ist in diesem Teil das stabförmige Einsteckende 3 eingesetzt und bei 4 verschweißt. Dieses Einsteckende besitzt zunächst über den größten Teil seiner Länge einen der mehrkantigen Querschnittsform der Einsteckhülse 2 entsprechenden mehrkantigen, beispielsweise quadratischen, Querschnitt. Der Endabschnitt 5 ist jedoch zylindrisch ausgebildet, und zwar auf einer Länge, die größer als der Durchmesser dieses Zylinderabschnittes ist. Das Einsteckende ist auf ganzer Länge durchbohrt. Der zylindrische Endabschnitt 5 bildet einen Dichtungsansatz, der genau in den an die mehrkantige Einsteckhülse 2 anschließenden Rohrabschnitt 6 eingepaßt ist. Der Durchmesser dieses Rohrabschnittes 6 und der des Dichtungsansatzes 5 stimmen somit etwa überein. Der Durchmesser ist etwa so groß wie eine Seitenlänge des mehrkantigen Abschnittes des Einsteckendes sowie der Einsteckhülse. Auf der Außenseite des Rohres 1 ist eine Glättleiste 7 aufgewickelt. Die Glättleiste ist an den beiden Rohrenden mit dem Rohr verschweißt. Die Enden der Glättleiste liegen so, daß die zusammengesteckten Gestänge Windungsanschluß besitzen und daß die Schnappstifte 8 und die Schnappstiftlöcher 9 sämtlicher zusammengesteckter Gestänge stets in einer Ebene liegen. Mittels des besonders ausgebildeten Einsteckendes wird eine dicht schließende Vierkantkupplung mit Schnappstiftsicherung erzielt. Die Dichtung wird dadurch verbessert, daß entweder gemäß Fig. 1 der Ansatz 5 mit einer Ringnut und einem Dichtungsring 10 versehen wird oder aber ein entsprechender Dichtungsring gemäß F i g. 2 in den zylindrischen Rohrabschnitt hinter der Einsteckhülse 2 vorgesehen wird. Der Schnappstift 8 ist federbelastet. Der Schnappstift ist in eine Querbohrung eingesetzt und wird beispielsweise durch den Ring 11 gehalten. Zwischen dem Ring 11 und einem Bund des Schnappstiftes ist eine dünne Dichtscheibe 12 vorgesehen. Die F i g. 3 zeigt, daß in dem mehrkantigen Abschnitt des Einsteckendes noch eine kleine Bohrung 13 vorgesehen sein kann, die dazu dient, in diesen Bereichen einen gewissermaßen kontrollierten geringen Flüssigkeitsaustritt zu ermöglichen. Es können auf diese Weise dem während des Transportes zu trocken werdenden Bohrmehl wieder geringe Flüssigkeitsmengen zugesetzt werden. Die Bauarten des Gestänges gemäß F i g. 1 bis 3 ermöglichen ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung von Tränklöchern, in welchen Tränkköpfe befestigt werden müssen. Es wird nunmehr während des Bohrens das an der Bohrlochsohle entstehende Bohrmehl nur derart gering angefeuchtet, daß ein Brei entsteht, der von der Glättleiste 7 zur Bohrlochmündung geführt wird. Da beispielsweise bei der Gewinnung von Kohle letztere schon aus dem Bereich anderer Bohrlöcher angefeuchtet sein kann, ist die jetzt noch aufzuwendende Flüssigkeitsmenge bereits sehr gering. Durch die Vermeidung eines zu großen Wasserzusatzes wird ein Ausspülen der Bohrlochwandungen auf jeden Fall vermieden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fi g. 4 ist das Rohr 1 glatt ausgebildet. Dieses Gestänge wird dort verwendet, wo es auf die Erzielung einer glatten Bohrlochwandung nicht in dem Maß ankommt wie beim Stoßtränken wegen der in die Bohrlochmündung einzusetzenden Tränkköpfe. Diese in der besonderen Weise gekuppelten außen glatten Gestängeabschnitte sind aber auch ausschließlich als Leitungsrohre für Flüssigkeiten verwendbar, und zwar als Träger von Tränkköpfen die tief in ein bereits gebohrtes Loch eingeführt werden. Patentansprüche:

1. Aus lösbar gekuppelten Gestängeabschnitten zusammengesetztes Drehbohr- bzw. Spülgestänge für Gesteinsbohrarbeiten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Jeder Gestängeabschnitt besteht aus einem — gegebenenfalls von einer Gleitleiste (7) schraubenförmig umwickelten — Rohrabschnitt (1), bei welchem mindestens die beiden Enden in einem für die Kupplung erforderlichen Längenbereich in einen mehrkantigen Querschnitt umgeformt sind, wobei in das eine mehrkantige Rohrende (2) ein im Querschnitt ebenfalls mehrkantiges stangenförmiges Kupplungsstück (3) etwa zur Hälfte seiner Länge eingesteckt und befestigt ist;

b) das Kupplungsstück (3) ist auf ganzer Lange axial durchbohrt und an dem freien, d. h. äußeren, Einsteckende stirnseitig des mehrkantigen Teiles mit Dichtungselementen (5, 10) bzw. Dichtungsflächen versehen, die im eingesteckten Zustand mit entsprechenden Gegendichtflächen hinter dem offenen mehrkantigen Rohrende (2) des nächstfolgenden Gestängeabschnittes zusammenwirken;