DE19918530B4 - Kupplung zum Verbinden zweier Abschnitte eines Bohrgestänges - Google Patents

Kupplung zum Verbinden zweier Abschnitte eines Bohrgestänges Download PDF

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Abstract

Kupplung mit der die Enden von im Betrieb koaxial hintereinander angeordneten Abschnitten eines mehrteiligen Bohrgestänges lösbar gekuppelt werden, indem die Gestängeabschnittsenden (10, 12) unter einem Neigungswinkel (α) ihrer beiden Längsmittelachsen (14) zusammengesteckt und danach ohne Relativdrehung durch radiales Schwenken in ihre gemeinsame koaxiale Betriebsposition druck-, zug- und drehfest miteinander gekuppelt werden, bei der eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10) einen als axialen Dorn (22) ausgebildeten Ansatz (11) besitzt, der in eine stirnseitige längsschlitzartige Ausnehmung (13) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) und in die Bohrung eines Querbolzens (24) eingreift, sowie in koaxialer Betriebsposition der beiden Gestängeabschnitte mindestens ein Vorsprung (15, 25) wenigstens eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10, 12) verriegelnd in eine Bohrung (17) oder eine Ausnehmung (26) des anderen Gestängeabschnittsendes (12, 10) greift und dieser Eingriff bei geneigter Position der beiden Längsmittelachsen (14) der Elemente bei einem Neigungswinkel oder Neigungswinkelbereich (α) aufgehoben ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung mit der die Enden eines mehrteiligen Bohrgestänges lösbar gekuppelt werden.
  • Bei Bohrungen größerer Länge kommt man nicht mehr mit nur einer Bohrstange aus, sondern muß die bereits in das Bohrloch eingeführte erste Bohrstange mit einer zweiten und nach und nach mit weiteren Bohrstangen verlängern. Oft ist der Raum, beispielsweise ein Kanalschacht, von dem die Bohrung ausgeht und in dem sich das Antriebsaggregat befindet, relativ klein, so daß nur Gestängeabschnitte von kurzer Länge benutzt werden können und entsprechend viele Gestängeabschnitte verwendet und miteinander verbunden werden müssen. Um dabei den Aufwand an Arbeit und Zeit so gering wie möglich zu halten, ist es wichtig, daß die Enden der einzelnen Gestängeabschnitte so schnell und so einfach wie möglich, jedoch zuverlässig miteinander verbunden werden. Wenn sodann das Bohrgestänge wieder aus dem Bohrloch entfernt wird, muß die Verbindung aber auch ebenso schnell und einfach wieder gelöst werden können. Hinzu kommt, daß nach jeder Gestängeverlängerung oder Verkürzung um einen Gestängeabschnitt das Gestänge wiederum mit dem Antriebsaggregat gekuppelt werden und die Ausbildung des Gestängeabschnittsendes auch für ein schnelles Kuppeln an das Antriebsaggregat geeignet sein muß.
  • Es ist bekannt und allgemein üblich, die Gestängeabschnitte mittels jeweils eines Innen- und eines Außengewinde miteinander zu kuppeln, wie dies beispielsweise die PCT-Offenlegungsschrift WO 92/19837 A2 zeigt. Bei einer solchen Verbindung ist es sowohl beim Kuppeln als auch beim Entkuppeln erforderlich, ein Ende gegen ein Verdrehen festzuhalten und das andere Ende um die Längsmittelachse zu drehen. Um zum Beispiel beim Bohren das Bohrgestänge um einen weiteren Gestängeabschnitte zu verlängern, muß der letzte der bereits eingebohrten Gestängeabschnitt zunächst vom Antriebsaggregat abgeschraubt werden. Damit dabei auch wirklich die Verbindung am Antriebsaggregat und nicht irgendeine andere im Bohrloch befindliche Schraubverbindung des Bohrgestänges durch die Drehbewegung des Antriebsaggregates gelöst wird, muß der letzte Gestängeabschnitt drehfest gehalten werden.
  • Solche Schraubverbindungen haben jedoch eine Reihe von Nachteilen. Zunächst benötigt man zum Kuppeln und Entkuppeln der Enden eine maschinelle Vorrichtung, da solche Verschraubungen von Hand häufig entweder nicht fest genug angezogen oder zum Beispiel bei Bohrgestängen nach dem Bohren nicht mehr von Hand gelöst werden können. Eine solche Vorrichtung ist relativ aufwendig, denn sie muß neben dem Drehantrieb für den einen Gestängeabschnitt auch eine Einrichtung zum drehfesten Halten des anderen Gestängeabschnitts besitzen. Diese Halteeinrichtung und der Drehantrieb müssen dabei zulassen, daß sich die Gestängeabschnittsenden wegen des Gewindes axial aufeinander zu- oder voneinander weg bewegen, was zu einer Gestängeabschnittverlängerung führt und den Vorrichtungsaufwand weiter erhöht. Außerdem sind solche Schraubverbindungen, insbesondere solche von Bohrgestängen, häufig Verschmutzungen durch Sand, Erdreich und Feuchtigkeit ausgesetzt. Die Gewinde verschleißen dadurch vorzeitig oder blockieren sogar und lassen sich nur noch mit einem großen Drehmoment lösen. Ein Schmieren der Gewinde ist auch nicht hilfreich, weil dann Schmutzpartikel noch besser an bzw. im Gewinde haften. Somit ist ein Reinigen der Gewinde vor dem Kuppeln erforderlich, was aber Zeit und Arbeit erfordert. Auch dauert der Schraubvorgang selbst beim Kuppeln wie beim Entkuppeln relativ lange. Ferner sind Schraubverbindungen nur in einer Drehrichtung mit einem Drehmoment belastbar, weil sie sich bei entgegengesetzter Drehrichtung zwangsläufig lösen. Da sich Schraubverbindungen unter dem Einfluß eines Drehmoments nachträglich immer festerziehen, verändert sich die Gesamtlänge der miteinander verbundenen Gestängeabschnitte und ihr Drehwinkel. Folglich läßt sich bei einem solchen Bohrgestänge weder die genaue Bohrtiefe noch die Winkelstellung des Bohrwerkzeuges am Gestängekopf selbst ablesen. Das ist besonders dann problematisch, wenn die Winkelstellung des Bohrwerkzeugs bzw. des Gerätekopfes, beispielsweise eines Schräg- bzw. Lenkflächenkopfes die Bohrrichtung bestimmt.
  • Aus der deutschen Patentschrift DE 196 08 980 C2 ist auch bereits ein Verfahren bekannt, bei dem zwei Gestängeabschnittsenden unter einem Neigunswinkel ihrer beiden Längsmittelachsen zunächst zusammengesteckt und danach ohne Relativdrehung, d.h. ohne ein Verschrauben durch radiales Verschwenken in eine gemeinsame koaxiale Betriebsposition gebracht und dabei gekuppelt werden. Die Gestängeabschnitte können leiterförmig oder stangenförmig ausgebildet sein, eignen sich jedoch nicht für ein Bohrgestänge zum Zuführen eines fluiden Mediums zum Bohrwerkzeug.
  • Bekannt ist aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift DE 21 096 111 ein Massivgestänge mit einer Welle und einer Schneckenwendel. Die Welle ist ebenso massiv wie die beiden Kupplungshälften. Ein weiteres Massivgestänge beschreibt die deutsche Patentschrift DE 717 535 ; besteht aus einer Stange, an deren freiem Ende ein Schaft mit Abflachungen angeordnet ist. Der Schaft greift im Betriebszustand (vgl. 6) in die Öffnung einer Bohrkrone ein. Schaft, Zapfen und Bohrkrone sind massiv ausgebildet. Ebenso beschreibt die US-Patentschrift 2, 396,747 eine massive Bohrstange, deren freies Ende in eine Ausnehmung in der Bohrkrone gesteckt werden kann und dort durch einen in eine Nut der Bohrstange eingreifenden Wulst gehalten wird.
  • Keines der vorerwähnten Gestänge eignet sich dazu, eine Antriebs-, Spül- und/oder Schmiermittelflüssigkeit zum Werkzeug an der Gestängespitze zu leiten.
  • Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Kupplung zu schaffen, mit der sich rohrförmige Gestängeabschnitte schnell, einfach und leicht lösbar zuverlässig miteinander verbinden lassen.
  • Dieses Problem wird durch eine Kupplung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Man kann die Enden der beiden Gestängeabschnitte unter einem Einschluß bzw. Neigungswinkel (Schwenkwinkel) ihrer Längsmittelachsen zusammenstecken und danach ohne Relativdrehung allein durch radiales Verschwenken in eine gemeinsame koaxiale Betriebsposition bringen und in dieser Position beispielsweise durch axiales Verschieben ein laschenartiger Ansatz am Ende des einen Gestängeabschnitts in einer Ausnehmung am Ende des anderen Gestängeabschnitts druck-, zug- und drehfest miteinander kuppeln und dabei die Stirnflächen benachbarter Abschnitte dichtend aufeinander pressen. Um ein Kuppeln auch ohne ein axiales Verschieben zu ermöglichen, kann die Ausnehmung mit einem Schlitz versehen sein, durch den sich das freie Ende des laschenartigen Ansatzes bis zu einem Anschlag bzw. bis in die koaxiale Betriebsposition (Strecklage) verschwenken läßt. Bei einem solchen Verfahren zum Verbinden zweier Gestängeabschnittsenden entfällt in vorteilhafter Weise jegliches Gewinde und das damit verbundene Verschrauben. Es erübrigt sich jegliche Einrichtung zum drehfesten Halten des einen Gestängeabschnitts und zum Drehen des anderen. Allein durch eine radiale Schwenkbewegung, erfolgt ein Kuppeln oder Entkuppeln, was weitaus weniger Zeit und Arbeit erfordert als das bekannte Verschrauben. Bei einem Bohrgestänge läßt sich somit das Antriebsaggregat deutlich einfacher ausbilden. Da ein neuer Gestängeabschnitt unter einem Neigungswinkel mit dem Ende des vorhergehenden Gestängeabschnitts zusammengesteckt wird, benötigt man weniger Platz in Längsrichtung des Gestänges und die Lafette des Antriebsaggregates kann bei gleicher Länge des Gestängeabschnitts kürzer ausgebildet sein. Das führt zu kleineren Baugruben und erlaubt ein Arbeiten in engen Kanalschächten, was vor allem bei Bohrungen im Straßenbereich vorteilhaft ist.
  • Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Kupplung für die vorgeschriebene Vorgehensweise. Diese Kupplung kennzeichnet sich dadurch, daß eines der beiden miteinander kuppelbaren Gestängeabschnittenden einen axialen beispielsweise laschenartigen Ansatz besitzt, der vorzugsweise gleitend in eine stirnseitige Ausnehmung des anderen Endes eingreift und in koaxialer Betriebsposition der beiden Elemente mindestens ein Vorsprung wenigstens eines der beiden Gestängeabschnittsenden verriegelnd in eine Bohrung oder hinter eine Ausnehmungsfläche des anderen Gestängeabschnittsendes greift. Dieser Eingriff wird bei einer bestimmten Position der Längsmittelachsen der Gestängeabschnitte mit einem vorgegebenem Neigungswinkel oder Neigungswinkelbereich aufgehoben. Eine Kupplung dieser Art ist wesentlich unempfindlicher gegen Verschmutzungen als solche mit Gewinde, und der Verschleiß ist deutlich geringer. Blockaden sind nicht zu erwarten, so daß ein blitzschnelles Kuppeln und Entkuppeln von Hand jederzeit möglich ist, zumal auch bei kurzen Gestängeabschnitten noch ein großer Hebelarm zum Anwinkeln in eine Winkelstellung oder zum Ausrichten in eine koaxiale Position zur Verfügung steht. Beide Enden der Gestängeabschnitte eignen sich wegen ihrer erfindungsgemäßen Ausbildung auch zum drehfreien, d.h. nur radialen Einlegen in das Futter eines Antriebsaggregates. Zudem lassen sich die Gestängeabschnitte in beiden Drehrichtungen antreiben, ohne daß sich die Verbindungen lösen. Ein Verdrehen der Gestängeabschnitte relativ zueinander ist in zusammengestecktem Zustand nicht möglich. Bei einem Bohrgestänge läßt sich folglich noch am Ende des letzten Gestängeabschnitts die jeweilige Winkelstellung des Bohrwerkzeuges exakt ablesen. Auch die erreichte Länge der Bohrung zeigt das erfindungsgemäße Bohrgestänge ziemlich genau an, weil der verriegelnde Vorsprung eine verfälschende axiale Relativbewegung bzw. Verkürzung des Gestänges verhindert. Die Verbindung ist nicht nur dreh- und druckfest, sondern kann auch auf Zug beansprucht werden. Außerdem benötigt die Kupplung vorteilhafterweise keine größeren Außenabmessungen als die Gestängeabschnitte selbst.
  • Bei der Lösung gemäß Anspruch 7 besitzt der Ansatz des einen Gestängeabschnittsendes auf mindestens einer, vorzugsweise auf beiden Seitenflächen einen quer zur Längsmittelachse vorragenden Vorsprung mit seitlichen Führungsflächen, die dem gewählten Neigungswinkel entsprechend zur Längsmittelachse verlaufen. Jeder Vorsprung läßt sich in eine ausreichend tiefe, sich quer zur Längsmittelachse erstreckende Nut des anderen Endes radial bis in eine Lagerbohrung einschieben, in der er schwenkbar gelagert ist. Die Richtung der Führungsflächen bestimmen den Neigungswinkel der beiden Längsmittelachsen unter dem sich die beiden Enden kuppeln und entkuppeln lassen. In allen übrigen Positionen, insbesondere in koaxialer Position sind die beiden Enden druck-, zug- und drehfest miteinander verbunden. Das Kuppeln geschieht durch bloßes Verschwenken, bis das vordere Ende bzw. der Ansatz des einen Gestängeabschnitts in der gestreckten Lage bzw. der koaxialen Betriebsposition an einer Anschlagfläche am hinteren Ende des anderen Gestängeabschnitts anliegt.
  • Wenn das mit der Ausnehmung versehene Ende des Gestängeabschnitts im Bereich seiner Längsmittelachse beispielsweise eine axiale Bohrung für fluide Medien besitzt, in der eine begrenzt längsverschiebbare, gegebenenfalls von einer Druckfeder belastete Dichtbüchse angeordnet ist, kann die mit ihrer der Druckfeder abgekehrten Stirnfläche dichtend an der abgerundeten Laschenstirnfläche des eingekuppelten laschenartigen, ebenfalls mit einer axialen Bohrung versehenen Ansatzes des anderen Gestängeendes anliegen. Mit einer solchen Ausbildung ist es möglich, fluide Medien auch durch die Kupplung zu leiten, was vor allem bei Bohrgestängen vorteilhaft ist, bei denen oft eine Bohrflüssigkeit und/oder ein Antriebsmedium für das Bohrwerkzeug zum Bohrkopf geleitet werden muß.
  • Bei der Lösung des Anspruchs 1 kann der Ansatz des einen Gestängeabschnittsendes als axialer Dorn ausgebildet sein, der in die Bohrung eines Querbolzens einschiebbar ist, der in Gelenkbohrungen quer zur Längsmittelachse im hinteren Teil der längsschlitzartigen Ausnehmung des anderen Gestängeabschnittsendes drehbar gelagert ist. Bei dieser Ausführung ergibt sich infolge der drehbaren Lagerung des Quer- bzw. Gelenkbolzens nicht nur ein einzelner Neigungswinkel, sondern ein größerer Neigungswinkelbereich, innerhalb dessen sich die beiden Gestängeabschnitte zusammenstecken oder voneinander lösen lassen. Der Vorsprung, der auch bei dieser Ausführung vorhanden ist, greift nur in einer koaxialen oder einer nur sehr wenig geneigten Position der beiden Gestängeabschnitte in eine Bohrung oder hinter eine Ausnehmungsfläche des anderen Gestängeabschnittsendes und kuppelt dann beide auch zugfest miteinander.
  • Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Ansatz des einen Gestängeabschnittsendes als Vorsprung einen in radialer Richtung vorkragenden Nocken besitzt, der bei koaxialer Betriebsposition oder einer wenig geneigten Position der beiden Elemente von der Längsmittelachse her in eine Ausnehmung in der Mantelfläche des anderen Endes eingreift.
  • Eines der beiden miteinander kuppelbaren Gestängeabschnittsenden kann auch mit einem axial kragenden Sicherungsnocken versehen sein, der in eine sich axial erstreckende Vertiefung des anderen Gestängeabschnittsendes eingreift. Es empfiehlt sich, den Sicherungsnocken und die Vertiefung so auszubilden, daß sie nur bei einer koaxialen Position der Elemente ineinandergreifen. Dann findet bei einer Schub-Beanspruchung der Kupplung ein Verriegeln statt, so daß ein ungewolltes Ausknicken des Gestänges ausgeschlossen ist. Bei einem Bohrgestänge ist dies zur Übertragung großer Schubkräfte auf das Bohrwerkzeug wichtig. Das Gestänge ist jedoch insgesamt so flexibel, daß es sich – mit einem Lenkkopf, beispielsweise einem Schrägflächen-Lenkkopf versehen – auch zum Kurvenbohren eignet.
  • Des weiteren kann der axial vorkragende Dorn wie der laschenartige Ansatz des einen Gestängeabschnittsendes eine axial Bohrung für Medien besitzen, die in gekuppelter Position durch die Bohrung des Querbolzens an eine axiale Bohrung im anderen Gestängeabschnittsende angeschlossen ist.
  • In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen veranschaulicht. Es zeigen:
  • 1: eine Baugrube mit einem Bohrgerät teilweise im Längsschnitt;
  • 2: die Baugrube nach 1 beim Abkuppeln eines Gestängeabschnittes;
  • 3: eine Kupplung in koaxialer Position in einer Draufsicht;
  • 4: die Kupplung nach 3 im Längsschnitt;
  • 5: die Kupplung nach 3 beim Kuppeln;
  • 6: eine andere Kupplung in koaxialer Position im Längsschnitt,
  • 7: die Kupplung nach 6 beim Kuppeln und
  • 8 eine Kupplung mit einer Verriegelung durch bloßes Verschwenken.
  • In einer Baugrube 1 im Erdreich 2 befindet sich das Antriebsaggregat 3 eines Bohrgerätes, das ein Bohrgestänge 4 besitzt, an dem vorne ein Bohrwerkzeug 5 angeordnet ist, welches durch das Erdreich 2 zu einer Zielgrube 6 hin vorgetrieben wird, wobei ein Erdkanal 7 entsteht. Das Bohrgestänge 4 ist dabei außer mit einem Drehmoment auf Druck bzw. Schub belastet.
  • Das Bohrwerkzeug 5 wird nach dem Erreichen der Zielgrube 6 dort gegen ein anderes Bohrwerkzeug, beispielsweise einen Räumkopf 5a ausgetauscht, der den Erdkanal 7 aufweitet, während er zur Baugrube 1 hin zurückgezogen wird. Dabei ist das Bohrgestänge 4 außer ggf. mit einem Drehmoment auf Zug belastet. Wenn das Bohrwerkzeug 5a um die Länge eines Gestängeabschnittes 8 zur Baugrube 1 hin vorangekommen ist, läßt sich das ziehende Antriebsaggregat 3 in der Bau grube 1 nicht mehr weiter zurückbewegen. Das Bohrgestänge 4 muß um einen Gestängeabschnitt gekürzt werden. Dies ist deshalb möglich, weil es aus mehreren koaxial hintereinander angeordneten Gestängeabschnitte 8 besteht, die mittels Kupplungen 9 druck-, zug- und drehfest, leicht aber lösbar miteinander verbunden sind. 2 zeigt, wie sich der in der Baugrube 1 befindliche Gestängeabschnitt 8 in eine Winkel-Position zu dem Bohrgestänge 4 bringen, in dieser Position von dem Gestänge 4 lösen und aus der Baugrube 1 entfernen läßt.
  • Die Kupplung 9 ist in 3 in größerem Maßstab dargestellt. Rechts ist ein Gestängeabschnittsende 10 zu sehen, das einen axial vorkragenden laschenartigen Ansatz 11 besitzt. Links davon befindet sich ein zweites Gestängeabschnittsende 12, das stirnseitig eine längsschlitzartige Ausnehmung 13 besitzt, in die der laschenartige Ansatz 11 gleitend eingreift. Dieser Ansatz 11 weist auf seinen beiden Seitenflächen 11a und 11b einen quer zur Längsmittelachse 14 vorkragenden Vorsprung 15 auf. Die Vorsprünge 15 besitzen seitliche Führungsflächen 15a. Jeder Vorsprung 15 ist in eine ausreichend tiefe, dem Abstand der Führungsflächen 15a entsprechend breite Nut 16 des Gestängeabschnittsendes 12 bis in eine Lagerbohrung 17 eingeschoben, in der die Vorsprünge 15 drehbar gelagert sind.
  • Besonders 4 zeigt, daß beide Gestängeabschnittsenden 10 und 12 im Bereich der Längsmittelachse 14 eine axiale Bohrung 18 für Medien oder auch für Leitungen besitzen. Die axiale Bohrung 18 des Gestänges 12 ist erweitert. In der Erweiterung befindet sich eine darin längsverschiebbare Dichtbüchse 19. Diese ist von einer Druckfeder 20 belastet, so daß die Dichtbüchse 19 mit ihrer der Druckfeder 20 abgekehrten Stirnfläche dichtend an der Laschenstirnfläche des eingekuppelten laschenartigen Ansatzes 11 anliegt. Haltestifte 21 begrenzen die Längsbewegung der Dichtbüchse 19.
  • Aus 5 ist ersichtlich, wie sich das Gestängeabschnittsende 10 relativ zum Gestängeabschnittsende 12 verschwenken läßt, so daß die Längsmittelachsen 14 beider Gestängeabschnitte einen Neigungs- bzw. Einschlußwinkel α bilden. Bei der Ausführung nach 3 bis 5 beträgt der Schwenkwinkel 90°. Es können aber auch beliebige andere Schwenkwinkel α gewählt werden, jedoch empfiehlt es sich, diese nicht zu klein zu wählen, weil sonst die Gefahr besteht, daß sich die Kupplung 9 unbeabsichtigt bei einer nur geringen Abweichung von der koaxialen Position der beiden Gestängeabschnittsenden 10 und 12 löst. Der Einschlußwinkel α wird bestimmt durch die Lage der Führungsflächen 15a. Sie verlaufen bei diesem Ausführungsbeispiel parallel zur Längsmittelachse 14 des Gestängeabschnittsendes 10. Da die zugeordneten Nuten 16 des anderen Gestängeabschnittsendes 12 unter 90° zu der dortigen Längsmittelachse 14 verlaufen, ergibt sich ein Schwenkwinkel α von 90 ° zum Kuppeln und Entkuppeln der Gestängeabschnittsenden 10 und 12.
  • Bei der Ausführung der Kupplung 9 gemäß 6 besitzt das kuppelbare Gestängeabschnittsende 10 ebenfalls einen axial vorkragenden laschenartigen Ansatz 11 und das Gestängeabschnittsende 12 wiederum eine stirnseitige, längsschlitzartige Ausnehmung 13, in die gleitend der laschenartige Ansatz 11 eingreift. Hier aber besitzt der laschenartige Ansatz 11 stirnseitig einen noch weiter axial vorkragenden Dorn 22, der in eine Bohrung 23 eines Querbolzens 24 eingeschoben ist, der in Gelenkbohrungen quer zur Längsmittelachse 14 im hinteren Teil der längsschlitzartigen Ausnehmung 13 des Gestängeabschnittsendes 12 drehbar gelagert ist. Der laschenartige Ansatz 11 weist hier als Vorsprung einen in radialer Richtung vorkragenden Nocken 25 auf. In koaxialer Betriebsposition und in einer wenig geneigten Position der beiden Gestängeabschnittsenden 10 und 12 greift dieser Nocken von der Längsmittelachse 14 her in eine Ausnehmung 26 in der Mantelfläche des anderen Gestängeabschnittsendes 12. Bei einem größeren Neigungswinkel α kann eine Kante 25a des Nockens 25 eine mit 12a bezeichnete Kante des Endes 12 passieren, und die beiden Gestängeabschnittsenden 10 und 12 können getrennt und wieder gekuppelt werden. Der so gegebene Neigungswinkelbereich zum Kuppeln und Entkuppeln läßt sich mit einer entsprechenden Ausbildung des Nockens 25 bzw. einer entsprechenden Anordnung der Kanten 12a und 25a bestimmen. Außerdem ist hier das Ende 12 stirnseitig mit einem Sicherheitsnocken 27 versehen, in eine axial sich erstreckende Vertiefung 28 des anderen Gestängeabschnittsendes 10 eingreift.
  • Bei der Ausführung nach 6, 7 besitzt der axial vorragende Dorn 22 wie der laschenartige Ansatz 11 des einen Gestängeabschnittsendes 10 eine axiale Bohrung 18 beispielsweise für ein fluides Medium. In gekuppelter Position ist diese Bohrung über die Bohrung 23 des Querbolzens 24 an eine axiale Bohrung 18 im anderen Ende 12 angeschlossen.
  • In 6 ist das Gestängeabschnittsende 10 um einen Einschluß bzw. Neigungs- bzw. Schwenkwinkel α von 90° verschwenkt dargestellt. Es ist ersichtlich, daß es auch in anderen Neigungswinkeln α schwenkbar ist und wie unter 90° die beiden Gestängeabschnittsenden 10 und 12 gekuppelt bzw. entkuppelt werden können. In der koaxialen Betriebsposition (Strecklage) rückt der Dorn 22 auf einer komplementären, das heißt schalenförmigen Anschlagfläche 29 des Gestängeabschnittsendes 12. In ähnlicher Weise kann das vordere Ende des laschenförmigen Ansatzes in der Strecklage an einer festen Anschlagfläche des Gestängeabschnittes 12 liegen, die an die Stelle der beweglichen Dichtdüse tritt.
  • Die Steckkupplung gemäß 8 unterscheidet sich nur in wenigen Details von den anderen Ausführungsbeispielen. Der entscheidende Unterschied besteht darin, daß die Ausnehmung 13 auf der unteren Seite einen Schlitz 33 etwas breiter als der Durchmesser bzw. die Breite des laschenartigen Ansatzes 11 besitzt. Auf diese Weise ist es möglich, die Länge des Ansatzes 11 vor den Vorsprüngen 15 so zu wählen, daß das freie Ende des Ansatzes in der Strecklage auch ohne ein axiales Verschieben des Gestängeabschnitts 10 unter einen als Anschlag wirkenden Teil 34 der Wandung der Ausnehmung 13 greift.

Claims (9)

  1. Kupplung mit der die Enden von im Betrieb koaxial hintereinander angeordneten Abschnitten eines mehrteiligen Bohrgestänges lösbar gekuppelt werden, indem die Gestängeabschnittsenden (10, 12) unter einem Neigungswinkel (α) ihrer beiden Längsmittelachsen (14) zusammengesteckt und danach ohne Relativdrehung durch radiales Schwenken in ihre gemeinsame koaxiale Betriebsposition druck-, zug- und drehfest miteinander gekuppelt werden, bei der eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10) einen als axialen Dorn (22) ausgebildeten Ansatz (11) besitzt, der in eine stirnseitige längsschlitzartige Ausnehmung (13) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) und in die Bohrung eines Querbolzens (24) eingreift, sowie in koaxialer Betriebsposition der beiden Gestängeabschnitte mindestens ein Vorsprung (15, 25) wenigstens eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10, 12) verriegelnd in eine Bohrung (17) oder eine Ausnehmung (26) des anderen Gestängeabschnittsendes (12, 10) greift und dieser Eingriff bei geneigter Position der beiden Längsmittelachsen (14) der Elemente bei einem Neigungswinkel oder Neigungswinkelbereich (α) aufgehoben ist.
  2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querbolzen (24) in Gelenkbohrungen quer zur Längsmittelachse (14) der Ausnehmung (13) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) drehbar gelagert ist.
  3. Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (11) des einen Gestängeabschnittsendes (10) einen in radialer Richtung vorkragenden Nocken (25) besitzt, der bei koaxialer Betriebsposition oder einer wenig geneigten Position der beiden Gestängeabschnitte von der Längsmittelachse (14) her in eine Ausnehmung (26) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) eingreift.
  4. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden miteinander kuppelbaren Gestängeabschnittsenden (10, 12) mit einem axial vorkragenden Sicherungsnocken (27) versehen ist, der in eine sich axial erstreckende Vertiefung (28) des anderen Gestängeabschnitt sendes (12,10) eingreift.
  5. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Dorn (22) des einen Gestängeabschnittsendes (10) eine axiale Bohrung (18) besitzt, die in gekuppelter Position über die Bohrung (23) des Querbolzens (24) an eine axiale Bohrung (18) im anderen Gestängeabschnittsende (12) angeschlossen ist.
  6. Kupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Gestängeabschnittsende (10) in der koaxialen Betriebsposition an einer sich in Richtung der Gestängeachse erstreckenden Anschlagfläche (29) des anderen Gestängeabschnittes (12) anliegt.
  7. Kupplung, mit der die Enden von im Betrieb koaxial hintereinander angeordneten Abschnitten eines mehrteiligen Bohrgestänges lösbar gekuppelt werden, indem die Gestängeabschnittsenden (10, 12) unter einem Neigungswinkel (α) ihrer beiden Längsmittelachsen (14) zusammengesteckt und danach ohne Relativdrehung durch radiales Schwenken in ihre gemeinsame koaxiale Betriebsposition miteinander druck-, zug- und drehfest gekuppelt werden, bei der eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10) einen axialen Ansatz (11) besitzt, der in eine stirnseitige längsschlitzartige Ausnehmung (13) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) eingreift, sowie in koaxialer Betriebsposition der beiden Gestängeabschnitte mindestens ein Vorsprung (25) wenigstens eines der beiden Gestängeabschnittsenden (10, 12) verriegelnd in eine Bohrung (17) oder eine Ausnehmung (26) des anderen Gestängeabschnittsendes (12, 10) greift und dieser Eingriff bei geneigter Position der beiden Längsmittelachsen (14) der Elemente bei einem Neigungswinkel oder Neigungswinkelbereich (α) aufgehoben ist und das mit der Ausnehmung (13) versehene Ende (12) im Bereich seiner Längsmittelachse (14) eine axiale Bohrung (18) besitzt, in der eine längsverschiebbare, von einer Druckfeder (20) belastete Dichtbüchse (19) angeordnet ist, die mit ihrer der Druckfeder (20) abgekehrten Stirnfläche an der Laschenstirnfläche des eingekuppelten ebenfalls mit einer axialen Bohrung (18) versehenen Ansatzes (11) des anderen Gestängeabschnittsendes (10) anliegt.
  8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansatz (11) des einen Gestängeabschnittsendes (10) auf mindestens einer Seite einen quer zur Längsmittelachse (14) vorkragenden Vorsprung (15) mit seitlichen Führungsflächen (15a) besitzt und der Vorsprung in eine sich quer zur Längsmittelachse (14) erstreckenden Nut (16) des anderen Gestängeabschnittsendes (12) radial bis in eine Lagerbohrung (17) einschiebbar ist.
  9. Kupplung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (13) mit einem Schlitz (33) und auf der gegenüberliegenden Seite mit einem Anschlag (34) zur Begrenzung der Schwenkbewegung des laschenförmigen Ansatzes (11) versehen ist.
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