DE202009002420U1

DE202009002420U1 - probe base

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Publication number: DE202009002420U1
Application number: DE202009002420U
Authority: DE
Original assignee: MGS EUROP GmbH; MGS EUROPE GmbH
Current assignee: MGS EUROP GmbH; MGS EUROPE GmbH
Priority date: 2009-02-11
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2009-07-02
Anticipated expiration: 2019-02-12

Abstract

Sondenfuß einer Erdwärmesonde,
mit zwei Anschlussöffnungen zur Aufnahme der Hin- und Rücklaufleitung der Sonde,
und mit einem Anschluss zur Verbindung des Sondenfußes mit einem als Einbauhilfe bezeichneten, die Sonde in einer Erdbohrung nach unten führenden Gewicht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anschluss (3) das Gewicht (5) formschlüssig derart führt, dass es gegen aus der Längsachse der Sonde ausweichende unzulässige Winkelbewegungen gesichert ist.Probe foot of a geothermal probe,
with two connection openings for receiving the return line of the probe,
and with a connection for connection of the probe foot with a designated as installation aid, the probe in a well bore down leading weight,
characterized,
in that the connection (3) carries the weight (5) in a form-fitting manner in such a way that it is secured against inadmissible angular movements evading from the longitudinal axis of the probe.

Description

Die Neuerung betrifft einen Sondenfuß nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The Innovation relates to a probe foot according to the preamble of Claim 1.

Erdwärmesonden bestehen aus zwei Rohrleitungen, die als Hin- und Rückflussleitung für ein Wärmeträgermedium dienen. Diese beiden Rohrleitungen können beispielsweise konzentrisch ausgestaltet sein mit einem Innenrohr und einem demgegenüber größeren Außenrohr. Im einfachsten Fall jedoch wird das gleiche Material für die Hin- und Rückleitung der Erdwärmesonde verwendet. Der so genannte Sondenfuß als untersten Bauteil der Erdwärmesonde verbindet die beiden unteren offenen Enden der Hin- und Rückleitung und dient zur Strömungsumlenkung, so dass im Bereich dieses Sondenfußes das Wärmeträgermedium aus der Hinleitung in die Rückleitung umgelenkt wird. Als Material für Erdwärmesonden ist insbesondere Kunststoff bekannt, wobei die Rohrleitungen auf einer Spule aufgespult sind. Das Material ist nicht biegeschlaff, sondern weist aufgrund der Wandstärke und des verwendeten Materialtyps eine gewisse Eigensteifigkeit auf, so dass die Erdwärmesonde, wenn sie von der Vorratsspule abgespult wird, leicht bogenförmig verläuft.geothermal probes consist of two pipelines, which serve as a return flow line for a heat transfer medium serve. For example, these two pipes can be concentric be configured with an inner tube and a comparatively larger outer tube. In the simplest case, however, the same material is used for the and return the geothermal probe used. The so-called probe foot as the lowest component of the geothermal probe connects the two lower open ends of the forward and return line and serves for flow diversion, so that in the area of this probe foot, the heat transfer medium from the forward line in the return line is diverted. As material for geothermal probes In particular, plastic is known, the pipes on a spool are wound up. The material is not limp, but indicates due to the wall thickness and the type of material used a certain inherent rigidity, so that the geothermal probe, if it is unwound from the supply reel, slightly arcuate runs.

Dies führt zu Verkantungen in der Erdbohrung, so dass das Eindringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung erschwert ist.This leads to Canting in the well bore, allowing the penetration of the geothermal probe into the earth drilling is difficult.

Aus diesem Grund ist es bekannt, ein beispielsweise aus Gusseisen bestehendes Gewicht an die Erdwärmesonde anzuhängen, so dass dieses Gewicht als erstes in die Erdbohrung eintaucht und die Erdwärmesonde durch die Gewichtskraft einerseits strafft, so dass die vorerwähnte Krümmung ausgeglichen wird und andererseits aufgrund seiner Gewichtskraft auch die Erdwärmesonde nach unten in die Erdbohrung hineinzieht, so dass dieses Gewicht als Einbauhilfe gezeichnet wird. Die Einbauhilfe wird üblicherweise am unteren Ende des Sondenfußes an den Sondenfuß bzw. an die gesamte Erdwärmesonde angeschlossen.Out For this reason, it is known, for example, consisting of cast iron Weight to the geothermal probe attach, so that this weight first dips into the well bore and the geothermal probe tightened by the weight on the one hand, so that the aforementioned curvature balanced and on the other hand, due to its weight, the geothermal probe pulls down into the hole, so that this weight as Installation aid is drawn. The installation aid is usually at the bottom of the probe foot to the probe foot or to the entire geothermal probe connected.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Sondenfuß dahingehend zu verbessern, dass er das Einbringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung bei möglichst einfacher und preisgünstiger Ausgestaltung des Sondenfußes noch mehr erleichtert.Of the Innovation is the object of a generic probe foot to the effect to improve that he is introducing the geothermal probe into the well bore if possible easier and cheaper Design of the probe foot even more relieved.

Diese Aufgabe wird durch einen Sondenfuß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a probe foot with the features of the claim 1 solved.

Die Neuerung schlägt mit anderen Worten vor, die Einbauhilfe möglichst starr an den Sondenfuß anschließen zu lassen, so dass Verkantungen zwischen dem Sondenfuß und der Einbauhilfe vermieden werden. Ansonsten ist nämlich nicht auszuschließen, dass beim Einführen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung das Gewicht zwar nach unten zieht, es jedoch zu einer Knick- oder Winkelbewegung zwischen dem Gewicht und dem Sondenfuß kommt, so dass letztlich doch eine ungewollte Verkantung auftritt, die das Einbringen der Erdwärmesonde in die Erdbohrung erschwert. Dabei ist es aus der Praxis bekannt, dass „der erste Meter schwierig" ist, also gerade zu Beginn des Einführens der Erdwärmesonde in die Erdbohrung derartige Verkantungen auftreten können, während im weiteren Fortschritt des Sondeneinbaus dieses Problem immer geringer wird. Vorschlagsgemäß ist daher der Anschluss, der am Sondenfuß für die Einbauhilfe vorgesehen ist, so ausgestaltet, dass eine formschlüssige Aufnahme des Gewichtes am Sondenfuß erfolgt und dementsprechend Verkantungen oder Winkelbeweglichkeiten vermieden werden. Dies betrifft die Winkelabweichungen der Längsachse des Gewichtes gegenüber der Längsachse der Erdwärmesonde. Minimale Winkelbeweglichkeiten sind dabei durchaus zulässig, so dass allenfalls eine so genannte „unzuläs sige" Winkelabweichung zu vermeiden ist, die beim Einbau der Erdwärmesonde störend wirken würde.The Innovation beats in other words, to have the installation aid connected as rigidly as possible to the probe foot, so that tilting between the probe foot and the installation aid avoided become. Otherwise, that is not be ruled out, that when inserting the geothermal probe in The earth's hole pulls the weight down, but it does Kink or angular movement between the weight and the probe foot comes so that ultimately an unwanted tilt occurs, the the introduction of the geothermal probe into the earth drilling difficult. It is known from practice, that the first meter is difficult " So just at the beginning of the introduction the geothermal probe in the Erdbohrung such canting can occur while in the further progress of probe fitting this problem is getting smaller becomes. Proposal accordingly the connection at the probe foot for the installation aid is provided, designed so that a positive reception the weight is done at the probe foot and accordingly tilting or angular mobilities avoided become. This concerns the angular deviations of the longitudinal axis of weight the longitudinal axis the geothermal probe. Minimal angular mobilities are quite permissible, so that at best a so-called "impermissible" angular deviation is to be avoided, when installing the geothermal probe disturbing would work.

Handelsübliche Einbauhilfen sind als zylindrische gusseiserne Zapfen bekannt, die unten ein sich verjüngendes Einführende aufweisen und an ihrem oberen Ende eine angeformte Anschlusslasche aufweisen. Vorteilhaft kann daher der Anschluss am Sondenfuß als Vertiefung ausgestaltet sein, die in das übrige Material des Sondenfußes eingebracht ist und welche die Anschlusslasche des Gewichtes aufnimmt. In an sich bekannter Weise erfolgt vorteilhaft die Montage des Gewichtes am Sondenfuß durch eine Verbindungsschraube, welche sich durch eine Bohrung erstreckt, die in der Anschlusslasche des Gewichtes vorgesehen ist sowie durch eine Bohrung, die im Sondenfuß vorgesehen ist. Dementsprechend ist diese Bohrung in der Vertiefung des Sondenfußes derart angeordnet, dass sie mit der Bohrung in der Aufnahmelasche des Gewichtes fluchted und die Montage der erwähnten Verbindungsschraube gestattet.Commercially available installation aids are known as cylindrical cast-iron cones, the bottom one tapered introductory have and at its upper end have a molded connecting tab. Advantageously, therefore, the connection on the probe foot designed as a recess be in the rest Material of the probe foot is introduced and which receives the connecting strap of the weight. In known manner, the mounting of the weight is advantageous at the probe foot by a Connecting bolt, which extends through a bore, the is provided in the connecting strap of the weight as well as by a hole provided in the probe foot is. Accordingly, this hole in the recess of the probe foot is so arranged it with the hole in the receiving lug of the weight fluchted and the assembly of the mentioned Connecting screw allowed.

Vorteilhaft kann außer diesem formschlüssigen Anschluss des Gewichtes noch ein weiterer Formschluss ermöglicht werden: Es ist aus der Praxis bekannt, entweder einfache Erdwärmesonden oder auch doppelte Erdwärmesonden zu verwenden. Da jeweils ein Hin- und ein Rückfluss vorgesehen sein muss, weist eine einfache Erdwärmesonde zwei Rohrleitungen auf, während eine doppelte Erdwärmesonde dementsprechend zwei Hinleitungen und zwei Rückleitungen aufweist. Um nicht unterschiedliche Sondenfüße herstellen und bevorraten zu müssen, kann in wirtschaftlich vorteilhafter Weise vorgesehen sein, den Sondenfuß standardisiert als Sondenfuß für eine Einfach-Erdwärmesonde auszugestalten, also mit lediglich zwei Anschlussöffnungen für die Aufnahme lediglich einer Hinleitung und einer Rücklaufleitung der Sonde zu versehen. Wenn eine Zweifach-Erdwärmesonde gewünscht wird, können zwei derartige Sondenfüße auf einfache Weise gekoppelt werden, indem in der Außenfläche der Sondenfüße jeweils ein Vorsprung und jeweils eine Einbuchtung vorgesehen ist, wobei zwei gleichartige, aneinander gelegte Sondenfüße miteinander verzahnt werden, indem jeweils die Vorsprünge beider Sondenfüße in die jeweils gegenüberliegende Einbuchtung des jeweils anderen Sondenfußes eintauchen.Advantageously, in addition to this positive connection of the weight still another positive connection can be made possible: It is known from practice to use either simple geothermal probes or double geothermal probes. Since in each case a forward and a return flow must be provided, a simple geothermal probe has two pipes, while a double geothermal probe accordingly has two Hinleitungen and two return lines. In order not to produce and stockpile different probe feet, it may be provided in an economically advantageous manner to standardize the probe foot as a probe foot for a single geothermal probe Stalten, so to provide with only two connection openings for receiving only one outgoing line and a return line of the probe. If a dual geothermal probe is desired, two such probe feet can be coupled in a simple manner by providing in the outer surface of the probe feet each have a projection and a recess, wherein two similar, juxtaposed probe feet are interlocked by each of the projections of both Immerse probe feet in the respective opposite indentation of the other probe foot.

Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass diese Einbuchtungen und Vorsprünge nicht als Linien ausgestaltet sind, die sich über die gesamte Länge oder Höhe oder Breite des Sondenfußes erstrecken, sondern die vielmehr zirkumferent an den übrigen Körper des Sondenfußes anschließen, d. h., dass die Einbuchtung allseitig vom übrigen Material des Sondenfußes umgeben ist, so dass ein in diese Einbuchtung eintauchender Vorsprung in jeder Bewegungsrichtung begrenzt ist. Auf diese Weise ist eine besonders zuverlässige Führung der beiden Sondenfüße gegeben, wenn sie miteinander gekoppelt sind und den beschriebenen Formschluss bewirken.there can be advantageously provided that these indentations and projections not are designed as lines that extend over the entire length or Height or Width of the probe foot but rather the circumference of the rest of the body probe foot connect, d. h., That the indentation surrounded on all sides by the remaining material of the probe foot is so that a protrusion dipping into this recess in each direction of movement is limited. That way, one is special reliable guide given the two probe feet, when they are coupled together and the described positive connection cause.

Vorteilhaft können die Einbuchtung und der Vorsprung jeweils quer zur Längsachse der Sonde verlaufen. Aus praktischen Gründen ergibt sich auf diese Weise eine möglichst große freie Fläche zur Anbringung von Beschriftungen, wie Produktbezeichnungen, Prüfsiegeln u. dgl.Advantageous can the indentation and the projection each transverse to the longitudinal axis the probe run. For practical reasons, this results One way possible size free area for affixing labels, such as product names, test seals u. like.

Vorteilhaft können zwei gleichartige Sondenfüße miteinander gekoppelt werden, so dass sie gleichzeitig in eine Erdbohrung eingebracht werden können. Insbesondere, wenn die Sondenfüße für Einfach-Erdsonden ausgestaltet sind, ist regelmäßig eine derartige Koppelung dann wünschenswert, wenn eine Zweifach-Erdwärmesonde verwendet werden soll. Ein zuverlässiger Halt der beiden Sondenfüße aneinander wird vorteilhaft durch eine Querbohrung erzielt, die sich derart durch den Sondenfuß erstreckt, dass die beiden gleichartigen Sondenfüße durch eine entsprechend lange Verbindungsschraube, einen Verbindungsstift o. dgl. miteinander verbindbar sind. Diese Sicherung zweier benachbarter Sondenfüße über die miteinander fluchtenden Querbohrungen kann zusätzlich zu den oben erwähnten Einbuchtungen und Vorsprüngen vorgesehen sein, so dass die beiden formschlüssig miteinander verbundenen Sondenfüße zuverlässig in dieser miteinander verbundenen Anordnung gehalten werden.Advantageous can two similar probe feet together be coupled so that they simultaneously introduced into a well bore can be. In particular, if the probe feet for single-earth probes are regularly designed Such coupling then desirable when a dual geothermal probe should be used. A reliable hold of the two probe feet together is advantageously achieved by a transverse bore, which is so extends through the probe foot, that the two similar probe feet by a corresponding long connecting bolt, a connecting pin o. The like. With each other are connectable. This backup of two adjacent probe feet on the aligned transverse bores can in addition to the above-mentioned indentations and protrusions be provided so that the two positively connected with each other Probe feet reliable in held in this interconnected arrangement.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung wird nachfolgend anhand der rein schematischen Darstellungen näher erläutert. Dabei zeigtOne embodiment The innovation is described below with reference to the purely schematic representations explained in more detail. there shows

1 einen Sondenfuß in perspektivischer Ansicht und 1 a probe foot in perspective view and

2 einen Schnitt durch den Sondenfuß von 1. 2 a section through the probe foot of 1 ,

In den Zeichnungen ist mit 1 insgesamt ein Sondenfuß bezeichnet. Dieser weist zwei Anschlussöffnungen 2 auf, die zur Aufnahme jeweils einer Rohrleitung dienen, wobei eine Rohrleitung die Hinleitung und die andere Rohrleitung die Rückleitung der Erdwärmesonde bildet. Innerhalb des Sondenfußes sind die beiden Anschlussöffnungen 2 miteinander verbunden durch einen im Wesentlichen U-förmig verlaufenden Kanal.In the drawings is with 1 total called a probe foot. This has two connection openings 2 on, each serving for receiving a pipeline, wherein a pipeline forms the forward line and the other pipe, the return line of the geothermal probe. Inside the probe foot are the two connection openings 2 interconnected by a substantially U-shaped channel.

1 zeigt den Sondenfuß 1 in der Einbau-Ausrichtung, so dass das in 1 untere Ende des Sondenfußes 1 das Ende ist, welches als erstes beim Einbau des Sondenfußes in eine Erdbohrung eintaucht. Zu diesem unteren Ende hin verjüngt sich der Sondenfuß, um den Einbau in eine Erdbohrung zu erleichtern. Weiterhin weist der Sondenfuß 1 an seinem unteren Ende einen Anschluss 3 auf, der als Vertiefung ausgestaltet ist, wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist. Der Anschluss 3 dient zur Aufnahme einer Anschlusslasche 4 eines Gewichtes 5, wobei sowohl die Anschlusslasche 4 eine Bohrung aufweist als auch in dem Anschluss 3 eine damit fluchtende Bohrung 6 vorgesehen ist, so dass mittels einer entsprechenden Verbindungsschraube das Gewicht 5 über seine Anschlusslasche 4 mit dem Anschluss 3 des Sondenfußes 1 verbunden werden kann. 1 shows the probe foot 1 in the recessed orientation, so that in 1 lower end of the probe foot 1 the end is, which dips first in the installation of the probe foot in a well bore. Toward this lower end, the probe foot tapers to facilitate installation in a wellbore. Furthermore, the probe foot 1 at its lower end a connection 3 on, which is designed as a depression, in particular from 2 is apparent. The connection 3 serves to accommodate a connecting lug 4 a weight 5 , where both the connecting lug 4 has a bore as well as in the port 3 a bore aligned therewith 6 is provided, so that by means of a corresponding connecting screw the weight 5 over its connecting lug 4 with the connection 3 of the probe foot 1 can be connected.

Der Anschluss 3 ist dabei derart konturiert, dass er die Anschlusslasche 4 des Gewichtes 5 möglichst spielfrei aufnimmt, so dass Kippbewegungen zumindest in einem unzulässig großen Maß vermieden werden, welche eine Abweichung der Längsachse des Gewichtes 5 von der Längsachse der Erdwärmesonde bewirken würden.The connection 3 is contoured so that he the connecting lug 4 of weight 5 absorbs as possible without play, so that tilting movements are avoided at least in an unacceptably large extent, which is a deviation of the longitudinal axis of the weight 5 would effect from the longitudinal axis of the geothermal probe.

Oberhalb des Anschlusses 3 ist eine Querbohrung 7 vorgesehen, die dazu dient, zwei gleichartige Sondenfüße 1 miteinander verbinden zu können. Beispielsweise mittels einer Verbindungsschraube. Der Sondenfuß 1 ist nämlich als Einfach-Sondenfuß vorgesehen, da das Wärmeträgermedium nur in einem einzigen Kreislauf geführt wird, nämlich mit nur einer Hinleitung und nur einer Rücklaufleitung. Um eine Zweifach-Erdwärmesonde schaffen zu können, bei welcher zwei Wärmeträgerkreise in dieselbe Erdbohrung eingebracht werden, werden zwei gleichartige Sondenfüße 1 miteinander gekoppelt, so dass zwei Hinleitungen und zwei Rücklaufleitungen in dieselbe Erdbohrung eingeführt werden können. Um das Einbringen dieser beiden Sondenfüße zu erleichtert, werden diese mechanisch über die Querbohrung 7 miteinander verbunden. Zudem ist eine Relativbeweglichkeit zwischen diesen beiden gekoppelten Sondenfüßen 1 dadurch verhindert, dass die beiden Sondenfüße 1 formschlüssig miteinander verbunden sind. Hierzu weist jeder Sondenfuß jeweils eine Einbuchtung 8 und einen Vorsprung 9 auf, wobei der Vorsprung 9 als horizontale Zunge über die übrige Außenkontur des Sondenfußes 1 vorragt und die Einbuchtung 8 komplementär dazu in das Innere des Sondenfußes 1 ragt. Auf der gegenüber liegenden Außenfläche des Sondenfußes 1 befindet sich auf Höhe der Einbuchtung 8 dort ein Vorsprung 9, während darüber, auf der Höhe des aus 1 ersichtlichen Vorsprungs 9, eine Einbuchtung 8 auf der anderen Außenfläche des Sondenfußes 1 vorgesehen ist. Auf diese Weise können zwei gleichartige Son denfüße auf gleicher Höhe miteinander gekoppelt werden, so dass sie als möglichst einfach zu handhabende, möglichst starre Einheit in die Erdbohrung möglichst problemlos eingebracht werden können.Above the terminal 3 is a cross hole 7 provided, which serves two identical probe feet 1 to connect with each other. For example, by means of a connecting screw. The probe foot 1 is namely provided as a single probe foot, since the heat transfer medium is performed only in a single circuit, namely with only one outgoing line and only one return line. In order to be able to create a dual geothermal probe, in which two heat transfer medium circuits are introduced into the same earth bore, two identical probe feet 1 coupled together so that two forward lines and two return lines can be inserted into the same hole. To facilitate the introduction of these two probe feet, they are mechanically on the transverse bore 7 connected with each other. In addition, a Relativbe mobility between these two coupled probe feet 1 This prevents the two probe feet 1 are positively connected with each other. For this purpose, each probe foot each has a recess 8th and a lead 9 on, with the projection 9 as a horizontal tongue over the remaining outer contour of the probe foot 1 protrudes and the indentation 8th Complementary to the interior of the probe foot 1 protrudes. On the opposite outer surface of the probe foot 1 is located at the level of the indentation 8th there a lead 9 while above, at the height of the 1 apparent projection 9 , a dent 8th on the other outer surface of the probe foot 1 is provided. In this way, two similar Son feet can be coupled to each other at the same height, so that they can be inserted as easily as possible to handle, as rigid as possible unit in the hole as easily as possible.

Claims

Probe foot of a borehole heat exchanger, with two connection openings for receiving the return line of the probe, and with a connection for connecting the probe foot to a fitting called the installation aid, the probe in a ground hole down leading weight, characterized in that the connection ( 3 ) the weight ( 5 ) is positively connected such that it is secured against evasive from the longitudinal axis of the probe inadmissible angular movements.

Probe foot according to claim 1, characterized in that the connection ( 3 ) as a depression in the probe foot ( 1 ), which has a connection tab ( 4 ) of the weight ( 5 ), wherein in the depression a bore ( 6 ) is provided, which for receiving a connecting tab ( 4 ) on the probe foot ( 1 ) holding connecting screw is arranged.

Probe foot according to claim 2, characterized in that in two opposite outer surfaces of the probe foot ( 1 ) each a recess ( 8th ) and a lead ( 9 ) is provided, wherein the indentation ( 8th ) and the lead ( 9 ) are so complementary on the two outer surfaces that two identical probe feet ( 1 ) are positively connected to each other by the two projections ( 9 ) of the two probe feet ( 1 ) in the two recesses ( 8th ) of the other probe foot ( 1 ) immerse.

Probe foot according to claim 3, characterized in that the indentation ( 8th ) and the lead ( 9 ) each circumference of the remaining body of the probe foot ( 1 ) are surrounded.

Probe foot according to claim 3 or 4, characterized in that the indentation ( 8th ) and the lead ( 9 ) each transverse to the longitudinal axis of the probe.

Probe foot according to one of the preceding claims, characterized by a transverse bore ( 7 ), such that two identical probe feet ( 1 ) with each other through the two mutually aligned transverse bores ( 7 ) are connectable.