DE1240012B

DE1240012B - Zirkulationsventil zur Zementation von Bohrungen

Info

Publication number: DE1240012B
Application number: DEST24791A
Authority: DE
Inventors: Bengt Knut Birger Jansson
Original assignee: Stabilator AB
Current assignee: Stabilator AB
Priority date: 1964-12-22
Filing date: 1965-12-21
Publication date: 1967-05-11
Also published as: NO116711B; AT281694B; GB1125130A; US3422903A; CH462752A; SE538845C2; FR1473058A; FI44566B; ES320919A1

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND [iJJPJjJBSCHES #l# PATENTAMT

E21b

Int. Cl-:

Deutsche Kl.:

Nummer; 1 240 012

Aktenzeichen: St 24791 VT a/5 a
Anmeldetag: 21. Dezember 1965
11. Mai 1967

Bei einem bekannten Zirkulationsventil zur Zementation von Tiefbohrungen liegt ein aus einem elastischen Werkstoff bestehendes Diaphragma an einem starren Stützkörper an. Das Diaphragma ist durch einen zwischen seiner Außen- und Innenseite herrschenden Differentialdruck bewegbar. Bei einer speziellen Ausführungsform ist das Diaphragma mit mindestens einer Öffnung versehen, und der ebenfalls mit mindestens einer öffnung versehene Rohrstrang dient als starrer Stützkörper. Die Öffnung bzw. Öffnungen im Diaphragma und die im Rohrstrang überdecken sich nicht, so daß eine Verbindung zwischen diesen beiden Öffnungen nur durch das unter der Wirkung des Differentialdruckes erfolgende Abheben des Diaphragmas vom Rohrstrang zustande kommt.

Nachteilig bei dieser bekannten Ausführungsform ist, daß einmal die Konstruktion aufwendig ist, weil im Innenrohr Diaphragmasitze anzubringen sind. Außerdem wird das ganze Diaphragma durch den Druck beeinflußt und erfährt leicht Beschädigung.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einfachster Weise den Erfordernissen Rechnung zu tragen und damit höchste Funktionssicherheit zu gewährleisten.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe dadurch, daß von einem bekannten Zirkulationsventil mit in den Rohrwandungen vorgesehenen AustrittsöfTnungen, die durch elastische Verschlußmittel abschließbar sind, ausgehend, diese Verschlußmittel nunmehr außen liegen und aus dünnen, elastischen Klappen oder Zungen bestehen, die beim erzeugten Innendruck die im Rohr vorgesehenen AustrittsÖffnungen freigeben und beim Nachlassen des Innendruckes in Verschlußstellung gehen, so daß keine besondere Belastung dieser erfindungsgemäßen Verschlußmittel gegeben ist. Vielmehr ergeben sich durch diese Anordnung wesentliche Einsparungen an Dichtungskosten.

Es kann sich dabei vorzugsweise um metallische Klappen handeln, die an dem Rohr auf einer Seite der Öffnung befestigt und mittels Vorspannung in enger Anlage und elastisch dichtender Berührung an dem Rohr gehalten sind. Die Befestigung der Klappen am Rohr kann mittels Punktschweißung. Lötung oder Klebung erfolgen. Die Klappen sind zweckmäßig Teile von metallischen, elastischen, dünnen Streifen, die das Rohr ganz oder teilweise umgeben und an diesem vorzugsweise elastisch anliegen. Dabei können die Streifen mit Schlitzen versehen sein, durch welche die klappenartigen., die öffnungen bedeckenden Teile gebildet sind.

Zirkulationsventil zur Zementation von
Bohrungen

Anmelder:

Stabilator Aktiebolag, Bromma (Schweden)
Vertreter:

Dipl.-Ing. Dr. W. Hasse, Patentanwalt,
München 9, Asamstr. 8

Als Erfinder benannt:

Bengt Knut Birger Jansson, Skelleftea (Schweden)

Beanspruchte Priorität:
_ao Schweden vom 22. Dezember 1964 (15 509)

Nach einer besonderen Ausfüh rungs form bestehen die Klappen und/oder die Streifen aus Federstahl.

Tn der Zeichnung ist eine Ausführungsform beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Zirkulationsventil, bestehend aus Rohr mit Muffen, die aus dünnen, elastischen Metallstreifen der Klappen ausgebildet sind,

Fig. 2 eine Teilansicht des Rohres nach Fig. 1, F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie ITI-III der Fig. 2,

F ig. 4 eine Ansicht einer Muffe des Rohres in abgewickeltem Zustand und

F i g. 5 eine Teilansicht eines Rohres mit getrennt auf diesem befestigten Klappen.

Das Rohr 1 weist Öffnungen 3 auf. die durch Klappen 2 abgedeckt und verschlossen werden.

In das Rohr 1 (s. Fig. 1) ist ein Pumpenrohr 4 eingeführt, durch welches Dichtungsmaterial durch Öffnungen 5 in den Zwischenraum eingebracht werden kann, der durch das Rohr 1 und das Pumpenrohr 4 gebildet ist. Auf das Pumpenrohr 4 sind zu beiden Seiten der Öffnungen 5 hutförmige Dichtungen 6 (Abschlüsse) aufgeschoben (nur die untere Dichtung 6 ist dargestellt). Die Dichtungen 6 ermögiienen das Einspritzen von Dichtungsmaterial in bestimmte oder ausgewählte Abschnitte entlang des Rohres 1.

Erfindungsgemäß bestehen die Klappen 2 aus dünnem, vorzugsweise metallischem, aber auch nichtmetallischem, elastischem Material. Die Klappen 2 passen sich gut der Mantelfläche des Rohres 1 an, weil sie sehr dünnwandig, z. B. wenige Zehntel Millimeter stark sind. Sie behindern dadurch nicht die Arbeitsweise des Rohres 1 und ergeben den beachtlichen Vorteil, daß das Rohr 1 selbst als Bohrrohr einer Bohrvorrichtung verwendbar ist.

Die Klappenränder können angeschrägt sein. Man kann, falls erforderlich, die Klappen auch ganz oder teilweise in die vorgesehenen Ausnehmungen an der Rohrmantelfläche einlassen.

Aus den Fig. 2 und 4 ergibt sich, daß die Klappen 2 aus Teilen eines z. B. metallischen, elastischen Streifens 10 (Manschette) gefertigt sein können; von einem Rand her sind Einschnitte 7 vorgesehen. Die Einschnitte 7 liegen zwischen den Öffnungen 3. Je nach gewünschter Elastizität ist die Länge der Einschnitte zu wählen.

Bei der dargestellten, nicht zwingenden Ausführungsform erstrecken sich die Klappen 2 im wesentlichen quer zu der Längsrichtung des Streifens 10, z. B. in Längsrichtung des Rohres 1. Dabei ist je eine Klappe 2 (über einem Loch 3) in Übereinstimmung mit jedem Loch 3 des Rohres 1 angeordnet.

Der Streifen JO kann aus offenen oder geschlossenen Ringen bestehen, die das Rohr 1 ganz oder teilweise umfassen. In Fig. 2 ist eine solche Durchbrechung (Durchschnitt) bei 8 angedeutet.

Beispielsweise können die Enden des Streifens 10 miteinander, z. B. durch Schweißen, Löten od. dgl., bei 9' verbunden werden, um einen geschlossenen Ring zu bilden.

Der Streifen 10 kann durch Vorspannung elastisch an dem Rohr 1 anliegen, und die Klappen 2 können gegenüber dem verbleibenden Teil des Streifens vorgespannt sein, damit sie eng an den Offnungen 3 anliegen.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 5 sind einzelne Klappen 2 getrennt an dem Rohr 1 befestigt, so daß jede Klappe 2 ihre zugeordnete Öffnung 3 elastisch abdeckt.

Damit die Klappen 2 die durch die Erfindung angestrebten Eigenschaften und Wirkungen hervorbringen, können sie ebenso wie die Streifen 10 mit großem Vorteil aus Federslahl oder anderen federnden Materialien bestehen.

Nach der Erfindung können die Klappen 2 und/oder der Streifen 10 in ihrer vorgesehenen genauen Lage, z. B. durch Punktschweißung an geeigneten Stellen (z. B. bei 9') befestigt werden, so daß das Material der Klappen und des Streifens mit dem Material des Rohres 1 entsprechend verbunden ist.

Es ist auch ohne weiteres möglich, Klappen, die den Klappen 2 gleichwertig sind, durch Anordnung von Schlitzen in einem Streifen herzustellen, die den dargestellten und beschriebenen Schlitzen 7 unähnlich sind. Demgemäß können die Schlitze eine von der geraden Form abweichende Form aufweisen, also mehr oder weniger gekrümmt oder bogenförmig sein oder mehr oder weniger von der parallelen Lage zu der Längsrichtung des Rohres 1 abweichen.

Somit kann man ein Rohrstück oder auch Schelle verwenden, die schräge Einschnitte bilden, so daß die Laschen 2 je nach Verwendungszweck mehr oder weniger stark abgefedert sind, d. h., das freie Ende, das sich also vom Rohr abhebt, kann länger sein (breiter) als der obere Teil, der am verbleibenden Rohrstück sitzt, d. h. dort, wo die Einschnitte aufthören.

Bezogen auf Fig. 5 können die Haltepunkte 9 (Schweißpunkte) auch im Verlauf der längeren Kante angebracht sein. An dieser langen Kante der Klappe 2 kann natürlich auch ein Klebemittel zum Verbinden Verwendung finden. (Die in F i g. 5 gezeigte längere Kante kann natürlich auch sehr viel kürzer ausfallen.)

In Abwandlung dieses erfindungsgemäßen Gedankens können die Einschnitte nach F i g. 4 (beispielsweise) auch anders liegen, und zwar wie die Lasche la verkörpert. Das Abheben der Klappe 2a erfolgt dann über die Kante 2 b.

Andere Formen einer Einschnittsmöglichkeit um Klappen 2 zu schaffen, sind noch durch die Einschnittslinie 7a und Tb angedeutet. Der Einschnitt nach der Linie la kann schräg verlaufen, so daß annähernd dreieckförmige Klappen entstehen bzw. kann der Einschnitt Ib auch einen Knick im Verlauf seiner Länge aufweisen, wie die Linie 7 b zeigt.

Die obenerwähnte Punktschweißung zur Befestigung der Streifen an dem Material des Rohres 1 kann z. B. an den Punkten 9 gemäß F i g. 2 durchgeführt werden. Mit der Bezugsziffer 9' sind Schweißpunkte bezeichnet, welche nicht nur das Material des Streifens 10 mit dem Material des Rohres 1, sondern auch die beiden Enden des Streifens 10 miteinander verbinden. Naturgemäß sollen die Klappen 2 nicht punktgeschweißt sein, weil sie in der Lage sein sollen, unter dem Innendruck in dem Rolirl frei elastisch nachzugeben.

Wenn besondere Befestigungsarten als notwendig angesehen werden, besteht eine weitere Möglichkeit, das Streifenmaterial 10 an dem Rohr 1 durch Verwendung von Kunststoffe im oder sonstigen bekannten Klebemitteln entlang der Oberfläche des Streifens zu befestigen.

Eine Befestigung durch Punktschweißung ergibt eine außerordentliche Vereinfachung im Vergleich mit den bisher für Gummimuffen notwendigen Halteringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Zirkulationsventil zur Zementation von Tiefbohrungen mit in den Rohrwandungen durch elastische Verschlußmittel abschließbaren, zum Auspressen von Dichtungsmaterial bestimmten Austrittsöffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußmittel außen liegen und aus dünnen, elastischen Klappen (2) oder Zungen bestehen.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise metallische Klappen (2) an dem Rohr (1) auf einer Seite der Öffnung befestigt und mittels Vorspannung in enger Anlage und elastisch dichtender Berührung an dem Rohr (1) gehalten sind.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (2) an dem Rohr mittels Punktschweißung, Lötung oder Klebung befestigt sind.

4. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (2) Teile von metallischen, elastischen, dünnen Streifen (10) sind, die das Rohr ganz oder teilweise

umgeben und an diesem vorzugsweise elastisch anliegen.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen (10) mit Schlitzen (7, Ta, Tb) versehen sind, durch welche die klappenartigen, die öffnungen (3) bedeckenden Teile (2) gebildet sind.

6. Ventil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (2) und/oder der Streifen (10) aus Federstahl bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschrift Nr. 221053.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen