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Die Erfindung betrifft eine Rohrführung zum Einjustieren eines Rohres,
das als Verlängerungsstück an ein Bohrrohr anzumontieren ist, insbesondere zur Vornahme
einer Schraubverbindung der Rohrenden und erfüllt den Zweck, eine möglichst rasche
und zuverlässige Montage ohne Beschädigungen der Rohrenden zu ermöglichen.
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Die bisher bekannten Rohrführungen dieser Art dienen zum Einspannen
des betreffenden Rohrendes zwischen mehreren konzentrisch nach innen verstellbaren
Greifbacken, die gegen das Rohr gepreßt werden und an einem zylindrischen Gehäuse
befestigt sind, welches entweder auf das Rohr aufschiebbar oder im Drehtisch des
Bohrgestells angeordnet ist.
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Aus der USA.- Patentschrift 2 159 288 ist eine solche Einspann- und
Zentriervorrichtung bekannt, die man zur Nachbearbeitung der Sitzschultern an den
Gewindeabschnitten schwerer Bohrrohre verwendet. Dazu wird jeweils ein Paßstück
mit Innen-bzw. Außengewinde auf das betreffende Rohrende aufgeschraubt und danach
ein Spannfutter ausgerichtet, welches mit drei Spannbacken festsitzend den benachbarten
zylindrischen Umfang des Rohres erfaßt. Anschließend wird das Paßstück entfernt
und das betreffende Rohrende kann in horizontaler Lage in einer Drehbank an Ort
und Stelle ausreichend genau überarbeitet werden. Diese Justiervorrichtung ist ein
Hilfsmittel für die Nachbearbeitung beschädigter Rohrenden, jedoch nicht geeignet
zum Einjustieren der Rohre, die als Verlängerungsstücke auf ein in den Erdboden
eingelassenes Bohrrohr aufgesetzt werden sollen. Hierzu fehlt die Möglichkeit, den
Endabschnitt des bereits versenkten Rohres zu erfassen, in welches die Verlängerung
hineingeschraubt werden soll. Außerdem müßte man die gesamte Vorrichtung anschließend
von der Rohrverbindung lösen und über eine große Höhe über das angeschlossene Rohr
hinweg nach oben abziehen.
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Eine andere, aus der USA.-Patentschrift 2657014 bekannte Zentriervorrichtung
dient ausschließlich als drehschlüssige Kupplung innerhalb eines quadratischen Einsatzes
im umlaufenden Drehtisch des Bohrgestells und ist zu diesem Zweck mit drei Exzentem
ausgerüstet, die jeweils parallel zur Rohrachse auf einem Zapfen drehbar gelagert
sind. Jeder von diesen kreisscheibenförmigen Exzentern steht mit einem Ritzel in
Verbindung, welches am Innenumfang einer drehbar gelagerten Zahnscheibe kämmt. Diese
Zahnscheibe umfaßt alle drei Ritzel und wird von Hand gedreht, so daß sich die drei
Exzenter gemeinsam an das von dieser Vorrichtung umschlossene Rohr anlegen und dieses
mitnehmen, solange der Drehtisch im entsprechenden Drehsinn umläuft. Diese Zwangszentrierung
kann in gleicher Weise auch mit entgegengesetztem Drehsinn der drei Exzenterscheiben
zur Rohreinspannung verwendet werden und erlaubt auch dann eine drehschlüssige Mitnahme
des Rohres mit dem Drehtisch des Bohrrohrantriebes. Eine Nachbearbeitung beschädigter
Rohrenden, die nicht mehr ausreichend konzentrisch zur Rohrachse sind, ist mit dieser
Vorrichtung nicht möglich und auch nicht die Handhabung schwerer Bohrrohre bei der
Montage ohne Beschädigung der Abschlußgewinde.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, insbesondere schwere Rohre
zuverlässig zu führen, ohne Beschädigung der Anschlußgewinde zu montieren und zu
diesem Zweck eine Vorrichtung zu schaffen, die man auch ohne Schwierigkeiten von
der betref-
fenden Rohrverbindung wieder lösen kann. Bei der gegenwärtigen Bohrtechnik
bestehen erfahrungsgemäß erhebliche technische Schwierigkeiten, wenn eine solche
Rohrverbindung ohne die Beschädigung der betreffenden Schraubteile an den Rohrenden
durchgeführt werden soll, wenn das betreffende Bohrrohr stückweise verlängert wird.
Dieser Arbeitsvorgang kostet einen erheblichen Aufwand an Zeit und Arbeitsliräften,
die dafür sorgen müssen, die miteinander zu verbindenden Rohrenden bzw. -endabschnitte
möglichst genau aufeinander einzurichten.
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Das anzusetzende Rohr soll mit dem zuvor in das Bohrloch versenkten
Rohr möglichst genau fluchten, wozu man von Hand erhebliche Kräfte, insbesondere
in seitlicher Richtung aufwenden muß, bis die betreffenden Rohrachsen so übereinstimmen,
daß die Schraubverbindung hergestellt werden kann. Im Hinblick auf das Gewicht einer
solchen schraubbaren Rohrverbindung ist dieser Arbeitsvorgang sehr aufwendig und
ein beträchtliches Problem, nicht zuletzt wegen des erheblichen Zeitaufwandes. Die
Erfindung schafft demgegenüber eine geeignete Rohrführung, die in möglichst einfacher
Weise mit dem betreffenden Endabschnitt des einen Rohres verbunden werden kann,
der die Schraubverbindung am oberen Ende des abgesenkten Bohrrohres darstellt und
der dann durch die Rohrführung möglichst genau das untere Ende des anzusetzenden
Rohres aufnehmen soll, wobei auch dessen Gewinde vor Beschädigungen möglichst geschützt
werden muß.
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Die erfindungsgemäße Aufgabe läßt sich mit überraschend einfachen
technischen Mitteln lösen, die eine rasche und beschädigungsfreie Montage mit Hilfe
einer Rohrführung ermöglichen, wenn dazu gemäß der Erfindung die in Längsrichtung
geteilte Rohrführung aus zwei gleichförmigen Halbschalen zusammengesetzt ist, die
auseinanderklappbar und deren Unterteile jeweils halbzylindrisch geformt sowie dem
Umfang der Endbuchse des im Bohrloch versenkten Rohres anpaßbar sind, während die
Oberteile trichterartig erweitert und vorzugsweise mit Bedienungsgriffen ausgerüstet
sind. Man erhält auf diese Weise zunächst eine feste Verbindung der auf das abgesenkte
Bohrrohr aufgeklappten Rohrführung, die sich sehr sorgfältig justieren läßt und
hat dann die Möglichkeit, das anzusetzende Rohr in die trichterartige Erweiterung
des Oberteiles einfach hinabzusenden, bis beide Gewindeabschnitte ineinander passen.
Dann kann die Verschraubung durchgeführt und die erfindungsgemäße Rohrführung wieder
entfernt werden, bis der nächste Rohrabschnitt angesetzt werden soll.
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Insbesondere wird die erfindungsgemäße Rohrführung so konstruiert,
daß die beiden Halbschalen über ein Schwenklager miteinander in Verbindung stehen
und dessen Verschlußstellung im zusammengeklappten Zustand durch eine Verriegelungsvorrichtung
an der einen Halbschale gesichert ist, die einen Rastvorsprung an der anderen Halbschale
festhaltend umschnappt. Außerdem wird in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen,
daß an den Oberteilen jeder Halbschale endseitig je ein passender Handgriff angebracht
und nahe dem Handgriff der einen Halbschale mit der Verriegelungsvorrichtung auch
deren Stellgriff angeordnet ist. Die Innenabmessungen werden vorzugsweise so getroffen,
daß jeweils in der Übergangszone zwischen dem halbzylindrischen Unterteil und dem
sich trichterartig erweiternden
Oberteil der Innendurchmesser der
beiden Halbschalen in Form einer ebenen Ringschulter verjüngt ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Rohrführung mit vorteilhaften technischen Einzelmerkmalen dargestellt. Im einzelnen
zeigt F i g. 1 die schematische Teilansicht eines Bohrturmes mit der erfindungsgemäßen
Rohrführung im Einsatz, Fig. 2 die perspektivische Darstellung der aufgeklappten
Rohrführung nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, F i g. 3 die Seitenansicht dazu
in zusammengeklapptem Zustand während der Einführung eines Rohres und F i g. 4 den
Querschnitt nach Linie 4-4 in F i g. 3 sowie F i g. 5 einen vergrößerten Längsschnitt
durch die Schnittebene 5-5 nach F i g. 4 zur Erläuterung der erfindungsgemäßen Einjustierung
vor der Verschraubung der Rohre.
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F i g. 1 zeigt das Gesamtbild der Arbeitsbedingungen, unter denen
die erfindungsgemäße Rohrführung 10 zum praktischen Einsatz kommt. Beim gezeichneten
Ausführungsbeispiel handelt es sich allgemein um ein Bohrwerkzeug und speziell um
ein Bohrrohr 12, das in beliebiger Länge bereits in das nicht dargestellte Bohrloch
abgesenkt ist und einen im Querschnitt erweiterten Endabschnitt 14 hat, in welchen
beispielsweise ein konisches Gewinde 44 nach F i g. 5 eingeschnitten und ein entsprechendes
Gegengewinde 42 am Endabschnitt 18 des anzusetzenden Rohres 16 hineinzuschrauben
ist. Dazu wird dieses Rohr 16 abgesenkt, bis die genannten Gewinde möglichst genau
zusammenpassen, und es soll möglichst jede Beschädigung der genannten Gewinde sorgfältig
vermieden werden. Wie Fig.1 zeigt, ist das Bohrgerüst 20 in üblicher Weise mit einer
horizontalen Verankerung 22 versehen und die gebräuchliche Antriebsmaschine oder
Winde 24, die als Hebezeug für das zugeführte Rohr 16 dient, ist gleichfalls eine
bekannte Konstruktion. Die technischen Einzelheiten der einzelnen Maschinen, mit
denen das Bohrrohr in Drehung versetzt wird, sind gleichfalls nicht näher dargestellt
und liegen als bekannte Konstruktionen außerhalb der vorliegenden Erfindung.
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Die erfindungsgemäße Rohrführung 10 hat allgemein die Wirkung eines
Einführtrichters, wozu die in Längsrichtung geteilte Rohrführung 10 aus zwei gleichförmigen
Halbschalen 28, 30 zusammengesetzt ist, die auseinanderklappbar und deren Unterteile
32 jeweils halbzylindrisch geformt sowie dem Umfang der Endbuchse 14 des im Bohrloch
versenkten Rohres 12 anpaßbar sind, während die Oberteile 40 trichterartig erweitert
und vorzugsweise mit Bedienungsgriffen 68, 70 ausgerüstet sind.
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Diese wesentlichen Ikonstruktionsmerkmale zeigt die perspektivische
Darstellung nach Fig. 2. Insbesondere ist es wichtig, daß die beiden halbzylindrischen
Unterteile 32 an einer ebenen Innenringschulter 34 enden, die ein flaches Aufsitzen
der Rohrführung 10 auf der Stirnfläche des Endabschnittes 14 am Bohrrohr 12 sicherstellt
und mit ihrer unteren Schulterfläche 36 auch schützend den genannten Endabschnitt
abdeckt. Die Einbaulage und die besonders vorteilhafte Möglichkeit einer Zentrierung
der halbzylindrischen Unterteile 32 gegenüber dem Einschraubgewinde 44 sind im Querschnitt
nach
Fig.4 zu erkennen. Die Ringschulter 34 ist in der entgegengesetzten Richtung,
also nach oben, vorteilhafterweise abgeschrägt, wobei die aus Fig.S ersichtliche
Ringkante 38 ein beschädigungsfreies Vorbeigleiten des Endabschnittes 18 mit dem
Anschlußgewinde 42 des anzusetzenden Rohres 16 dadurch erlaubt, daß die Innenwandungen76
der trichterähnlich erweiterten Oberteile 40 mit einer schützenden Oberflächenschicht
aus elastischem Material ausgekleidet sind. Damit besteht weitgehend Sicherheit
gegen jede Beschädigung, die bei den bisher üblichen Rohrverbindungen sehr leicht
zur Undichtheit bzw.
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zum Versagen führte. Außerdem dient die genannte Ringschulter 34 nicht
nur zur Justierung des anzusetzenden Rohres 16, sondern auch zur sicheren Auflage
der Rohrführung 10 auf dem Endabschnitt 14 des vorhergehenden Rohres. Die Rohrverbindung
wird dann so ausgeführt, daß die auf den Endabschnitt 14 des im Bohrloch abgesenkten
Rohres 16 fest aufgesetzte Rohrführung 10 das einzuführende Ende 18 des anzusetzenden
Rohres 16 in der Einschubrichtung führt, bis dessen Gewindezapfen 42 insbesondere
durch die ebene Innenringschulter 34 hindurch und in das vorgesehene Gegengewinde
44 hineinpaßt.
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Am Außenumfang in seitlicher Erstreckung zu jedem halbzylindrischen
Unterteil 32 sind je zwei Scharnierlaschen 46 angeordnet bzw. angeschweißt, die
gemeinsam ein Schwenklager für die beiden Halbschalen 28 und 30 bilden. Hierzu sind
die Außenenden der genannten Laschen 46 in Längsrichtung durchbohrt und durch einen
hindurchgestreckten Drehzapfen 50 miteinander vereinigt, dessen Achse parallel zur
Achse der Rohrführung verläuft und damit auch eine senkrecht zur Rohrachse durchführbare
Schwenkbewegung sicherstellt. Die geöffnete Stellung zeigt F i g. 2, und den zusammengeklappten
Zustand ersieht man aus F i g. 3 bis 5.
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Zur Verriegelung der beiden Halbschalen 28 und 30 in der zusammengeklappten
Stellung hat die Halbschale 28 einen zur Seite hervortretenden Rastvorsprung 52
dicht unterhalb des oberen Endes ihres halbzylindrischen Unterteiles 32. An der
anderen Halbschale 30 sind die technischen Mittel zum Verriegeln der Rohrführung
angeordnet, und zwar so, daß die zum Einschieben des anzusetzenden Rohres 16 vorgesehene
Verriegelungsvorrichtung an der einen Halbschale 30 aus einem Schwenkhebel 54 besteht,
dessen Form dem Umfang des halbzylindrischen Unterteiles 32 mit ausreichendem Abstand
nachgebildet und der drehbar an einem Schwenkzapfen 50 angelenkt, sowie durch eine
Rückstellfeder 60 in seiner Verriegelungsstellung gehalten ist. Dabei ist die Formgebung
so getroffen, daß der Schwenkhebel 54 einerseits zur Verriegelung hakenförmig ausgebildet
und andererseits nach außen sowie nach oben derart abgewinkelt ist, daß dieser endseitig
unmittelbar an dem Stellgriff 70 zwecks Bedienung mit der gleichen Hand angeordnet
ist, wie Fig.2 veranschaulicht. Der den Rastvorsprung 52 umfassende Schwenkhebel
54 ist hierzu zwischen zwei seitlich hervortretenden Ansätzen 56 gelagert und um
einen hindurchgesteckten Schwenkzapfen 58 drehbar, wobei er sich der Form des halbzylindrischen
Unterteiles 32 der Halbschale 30 im Abstand anpaßt.
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Die genannte Rückstellfeder 60 wird zweckmäßig in entsprechenden
Ausnehmungen 62 oder in anderer Weise festgelegt, und das auf der gegenüberliegenden
Seite
der Rastfeder 60 liegende Ende des Schwenkhebels 54 bildet mit einer Kurvenkontur
64 einen Haken 74, dessen Innenfläche 66 so ausgebildet bzw.
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abgerundet ist, daß er leicht über den Rastvorsprung 52 an der anderen
Halbschale 28 einschnappen kann.
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Die genannte Rastvorrichtung dient zur Sicherung der erfindungsgemäßen
Rohrführung 10 bei der Montage der Rohrenden nach Fig.1 und wird, da sie sich außerhalb
der trichterartig erweiterten Oberteile 40 befindet, auch vom abgesenkten Rohr 16
in keiner Weise beeinflußt.
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Der als Griffstück 68 ausgebildete Endabschnitt des Schwenkhebels
54 bietet durch die genannte Formgebung den Vorteil, daß ein Mann die erfindungsgemäße
Rohrführung handhaben kann und dazu mit beiden Händen die vorgesehenen Handgriffe
70 erfaßt, wobei er zugleich mit einer Hand auch die eingelegte Raststellung zusätzlich
sichert.
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Der endseitig als Stellgriff 68 ausgebildete Schwenkhebel 54 wird
also zusätzlich und über die Wirkung der Rückstellfeder 60 hinaus auf jeden Fall
in der vorgesehenen Raststellung festgehalten. Ebenso einfach ist dann naturgemäß
auch das Aufklappen der Rohrführung 10, wenn die miteinander zu vereinigenden Rohre
verschraubt sind bzw. mit ineinanderpassenden Gewinden 42 und 44 verschraubt werden.
Im übrigen sind die beiden Handgriffe70 gleichförmig, in der gleichen Ebene und
auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet, was die Bedienung erleichtert, ebenso
wie die schon erwähnte Abschrägung an der endseitigen Innenfläche 66 des Hakens
74, die ein weitgehend reibungsfreies Einschnappen auf dem Rastvorsprung 52 gewährleistet.
Wenn die miteinander zu verschraubenden Rohre zusammenpassen, dann läßt sich auch
die Rohrführung 10 mit einem Griff lösen, wozu nur der Stellgriff 68 zur Seite gedrückt
werden muß. Die Einzelheiten der Rohrverschraubung sind davon unabhängig und in
bekannter Weise auch mit sehr verschiedenartigen Konstruktionselementen durchführbar,
die gegebenenfalls auch zusätzlich in ihrer Einschraublage gesichert werden können.
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Die Innenwandung der erfindungsgemäßen Rohrführung 10 erhält den
im Schnittbild nach Fig.S ersichtlichen Belag. Dadurch wird erreicht, daß die Innenwandungen
76 der trichterähnlich erweiterten Oberteile 40 mit einer schützenden Oberflächenschicht
aus elastischem Material ausgekleidet sind.
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Das Material kann aus Gummi oder aus Kunststoff bestehen und aufvulaknisiert
oder in anderer Weise festhaftend angebracht werden und soll die Oberkante 38 des
Innenringflansches 34 abgeschrägt überdecken. Damit sind Gewindebeschädigungen ebenso
ausgeschlossen, wie eine Oberflächenbeschädigung des völlig abgedeckten Endabschnittes
14 am eingefahrenen Bohrrohr 12.
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Wenn die Abmessungen dieses Endabschnittes 14 durch den Gebrauch
abgenutzt sind oder beispielsweise auch durch den Verschleiß innerhalb des Bohrloches,
dann ergibt sich auch für diesen Fall eine sehr genaue Einstellbarkeit der erfindungsgemäßen
Rohrführung auf den vorgesehenen Innenquerschnitt, und zwar dadurch, daß unterhalb
der Innenringschulter 34 durch die halbzylindrischen Unterteile 32 der beiden Halbschalen
28, 30 in gleichmäßigen Winkelabständen radial gerichtete Justierschrauben 78 hindurchgeführt
und zur Anpassung der Rohrführung 10 auf den Innendurchmesser des Endab-
schnittes
14 des abgesenkten Bohrrohres 12 verstellbar sind. Besonders zweckmäßig ist es,
wenn die Justierschrauben 78 als Gewindebolzen ausgebildet und zum Einjustieren
mit einem Innenvielkant versehen, sowie jeweils durch eine von außen aufgeschraubte
Kontermutter 82 in ihrer Einstell-Lage festspannbar sind. Auf diese Weise läßt sich
die erfindungsgemäße Rohrführung auch für schon benutzte bzw. abgenutzte Verbindungsteile
einsetzen.
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Dazu halten die genannten Justierschrauben in der Einsatzlage nach
dem Schnittbild in Fig. 4 die gesamte Rohrführung zuverlässig auf dem Außenumfang
14 des betreffenden Endabschnittes fest.
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Nicht immer wird diese Lage in jeder Weise konzentrisch möglich sein,
wie Fig.4 zeigt, sondern man kann auch Abweichungen der äußeren Form durch entsprechende
Verstellung der Justierschrauben 78 so ausgleichen, daß bei einem Blick von oben
im Sinne von F i g. 4 die Ringschulter 34 der Rohrführung genau koaxial zum Anschlußgewinde
44 fluchtet.
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Die Justierschrauben 78 werden in gleichmäßigen Abständen von beispielsweise
10 bis 15 cm entlang einer Umfangslinie angeordnet und zweckmäßig etwa 4 cm unterhalb
des oberen Endes der halbzylindrischen Unterteile 32. Dann erhält man einen festen
und zuverlässigen Sitz der Rohrführung auf dem Endabschnitt 14 nach F i g. 5.
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Auf diese Weise kann bei Anwendung der erfindungsgemäßen Rohrführung
eine sehr rasche, zuverlässige und genaue Einjustierung der miteinander zu verbindenden
Rohrabschnitte erreicht werden, wobei nicht nur die Gefahr von Beschädigungen beim
Einführen der Anschlußrohre, sondern auch der Arbeitsaufwand und der Zeitaufwand
des Personals auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird. Sowohl die Konstruktion der
Rohrführung gemäß der Erfindung, als auch ihre Handhabung und Arbeitsweise sind
denkbar einfach, und sie kann nach erfolgtem Justiervorgang auch leicht aufgeklappt
und zur Seite geschwenkt werden, bis wieder das nächstfolgende Rohr anzusetzen ist.