DE2043941B2 - Federnde Aufhängung für ein in ein Bohrgestänge einsetzbares Meßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine federnde Aufhängung für ein in ein Bohrgestänge einsetzbares Meßgerät, welches von mindestens einem mit Auskragungen versehenen Anschlußkörper getragen ist.

Eine derartige Aufhängung ist aus der US-PS 49 490 bekannt. Hierbei ist der Anschlußkörper über seine Auskragungen starr mit dem Bohrgestänge verbunden. Demgegenüber ist das Meßgerät federnd in diesem Anschlußkörper gehalten. Dabei bereitet es jedoch Schwierigkeiten, ausreichend groß dimensionierte Feder- und Dämpfungskörper zwischen dem Meßgerät und dem Anschlußkörper unterzubringen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine federnde Aufhängung der einleitend angegebenen Gattung zu schaffen, die die Verwendung reichlich bemessener Feder- und Dämpfungskörper zum Schutz des Meßgerätes auch gegenüber besonders starker Stoß- und Schwingungsbeanspruchung gestattet.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zusätzlich zu dem das Meßgerät tragenden Anschlußkörper auch das Bohrgestänge oder ein mit diesem kraftschlüssig verbundener Einsatz mit Auskragungen versehen ist, wobei zwischen den teilweise als Gewinderinge ausgebildeten Auskragungen des Anschlußkörpers und den Auskragungen des Bohrgestänges oder Bohrgestänge-Einsatzes mindestens ein Ring aus einem Elastomer angeordnet ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

In der Zeichnung ist eine Aufhängung nach der Erfindung in zwei beispielsweise gewählten Ausführungsformen schematisch vereinfacht dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Federvorrichtung symmetrischen Aufbaus,

Fig.2 eine Federvorrichtung asymmetrischen Aufbaus,

F i g. 3,4 und 5 Schnittdarstellungen in den verschiedenen Ebenen der in F i g. 2 dargestellten Dämpfungsringe.

F i g. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Bohrgestänges für den Einbau eines Meßgerätes in den unteren Teil des Bohrgestänges und zwar unweit vom Bohrmeißel, ausgerüstet mit einer Federvorrichtung für das Meßgerät. Das Bohrgestänge i besitzt an seinen Enden konisch zulaufende Innengewinde-Teile 2. Diesen Gewindeteilen folgt ein Feingewinde 3 zur Aufnahme tines Ringes 4.

Das Meßgerät 5 besitzt an jedem Ende ein Gewindeteil 6 sowie eine Nut zur Aufnahme eines O-Ringes 7. Ein Anschlußkörper 8 ist auf das Gewindeteil 6 des Meßgerätes aufzuschrauben. Dieser Körper besitzt auf einem Teil seiner Länge eine Aussparung 9, die mit Öffnungen 9a in Verbindung steht und somit einen Durchfluß des Schlammstromes entlang des Meßgerätes ermöglicht. Der Anschlußkörper 8 besitzt eine Auskragung 10, während das Bohrgestänge etwa in gleicher Höhe eine Auskragung 10a aufweist. Auf diese Auskragungen werden die Ringe aufgesetzt, die zwei konzentrisch verlaufende Trägerteile mit einer Elastomerauflage aufweisen.

Die Ringanordnung ist bei 11 dargestellt. Der äußere Träger 12 sowie der innere Träger 13 sind mit dem Elastomer durch Vulkanisierung fest verbunden. Um den Körper 8 wird nunmehr eine Anzahl von Ringen angeordnet, die für die gewünschte Federung ausreicht. Die äußeren Träger 12 grenzen aneinander an und liegen auf einem Sitz 14 auf, der seinerseits über den Ring 3 befestigt ist. Ein Teil 15 aus Elastomer, das in etwa eine Ringform besitzt, ist am Sitz 14 befestigt. Der innere Träger 13 liegt ebenfalls auf einem Sitz 16 auf, der über einen Schraubring 17 fest am Körper 8 gehalten wird.

Hierbei läßt sich folgender Aufbau erkennen:

Im Inneren des Bohrgestänges 1 wird das Meßgerät 5 mit seinen beiden Anschlußkörpern 8 untergebracht. In den freibleibenden, ringförmigen Raum wird eine ausreichende Anzahl von Federringen 11 eingesetzt. Auf das Bohrgestänge wird nunmehr der Sitz 14 mit dem Dämpferring 15 aufgeschoben. Der Sitz 14 wird über den Ring 4 angezogen. Der Sitz 16 wird auf den Körper 8 aufgeschoben und über den Schraubring 17 befestigt. Die erfindungsgemäße Federvorrichtung ist nunmehr einsatzbereit.

Die am Bohrgestänge auftretenden Vibrationen bzw. Schwingungen lassen sich in die drei folgenden Gruppen einteilen: Längs-, Radial- und Torsionsschwingungen. Gedämpft werden hierbei vorwiegend die Längsschwingungen starker Amplitude. Innerhalb eines ersten Zeitintervalls ermöglicht die Verformung der Ringe ein Verschieben des Meßgerätes, wobei diese Verschiebung durch den am Sitz 14 liegenden Dämpferring 15 abgefangen wird. Durch die Verformung des Ringes,

dessen Steifigkeit über der der Ringe liegt, verläuft dieses Abfangen progressiv. Die maximale Verschiebungsamplitude wird durch das Spiel zwischen den Sitzen 14 und 16 bestimmt Für Temperaturen unterhalb von etwa 100 Zentigraden werden ak Dämpferelastomere Akrylnitril-Elastomere und für höhere Temperaturen fluorhaltige Elastomere verwendet.

Die Federringe können in dem vom Elastomer gebildeten Teil mit Aussparungen versehen sein.

Fig.2 zpigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäß aufgebauten Aufhängung.

Ein Spezial-Bohrgestänge 18 ist mit einem zweiten Gestänge 19 verbunden, das einen Einsatz 20 aufweist, der mit öffnungen 20a für den Durchfluß des Bohrschlamms ausgerüstet ist Der Einsatz 20 trägt einen Anschlußkörper 21, der über ein Feingewinde 22 unter Zwischenlage eines O-Rings 24 mit dem Meßgerät 23 verbunden ist Der Raum zwischen dem Einsatz 20 und dem Anschlußkörper 21 ist mit federnJen Ringen 25, 26, 28 ausgefüllt, wobei die beiden letzteren durch eine Metallscheibe 27 voneinander getrennt sind. Die Form des Einsatzes 20, des Anschlußkörpers 21 sowie der federnden Ringe 25,26,28 ist in den F i g. 3,4 und 5 dargestellt Ein eingeschraubter Gewindering 29 sorgt für den Halt der Federringe. Am anderen Ende des Meßgerätes ist ein Anschlußkörper 30 befestigt, der mit einem Federring 31 versehen ist.

Fig.3 zeigt einen Schnitt in Höhe des federnden Ringes 25. Der Einsatz 20, der Anschlußkörper 21 und der Ring 25 besitzen Zylinderform. jo

Fig.4 zeigt einen weiteren Schnitt in Höhe des federnden Ringes 28. Der Einsatz 20 hat hier ein sternförmiges Profil. Der Anschlußkörper 21 besitzt auf der Innenseite parallel zu seiner Achse verlaufende Nuten, wobei der Ring 28 zwischen den beiden Teilen liegt Hierbei ist eine Anzahl von Aussparungen 33 vorgesehen.

F i ς. 5 zeigt einen dritten Schnitt in Höhe des Ringes 31. Erkennbar sind hier der andere Anschlußkörper 30 und das Bohrgestänge 18. Zwischen beiden liegt der Federring 31, dessen Innenfläche zylinderförmig ist und dessen Außenfläche mit Nuten versehen ist so daß zwischen dieser Fläche und der inneren Wandung des Bohrgestänges 18 ein freier Raum für den Durchfluß des Schlammstromes entsteht
Hierbei läßt sich folgender Aufbau erkennen:
Auf das mit dem Einsatz 20 ausgerüstete Bohrgestänge werden nacheinander der Gewindering 29, die federnden Ringe 25 und 26, die Metallscheibe 27 und schließlich der Ring 28 aufgesetzt, der das sternförmige Stück des Einsatzes 20 überdeckt Auf diese Einheit wird nunmehr der vorher auf das Meßgerät 23 aufgeschraubte Anschlußkörper 21 geschoben. Nunmehr kann der Gewindering 29 unter Einhaltung des gewünschten Spieles auf den Anschlußkörper 21 aufgeschraubt werden. Der vorher mit dem Federring 31 ausgerüstete Anschlußkörper 30 kann jetzt am Meßgerät befestigt werden. Nunmehr wird das Spezial-Bohrgestänge auf die Einheit gesetzt und mit dem Bohrgestänge 19 verbunden. Die Längsschwingungen werden von dem Ring 26 abgefangen, die Torsionsschwingungen von dem sternförmigen Ring 28 und die Radialschwingungen können nicht über den Federring 31 übertragen werden. Der steifere Ring 25 dient zur Begrenzung der Bewegungen der Einheit und zwar durch Abstützung an einer Auskragung 34 des Einsatzes 20 und an dem Gewindering 29. Bei den verwendeten Elastomeren handelt es sich um die gleichen wie im Fall der Fig. 1.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Federnde Aufhängung für ein in ein Bohrgestänge einsetzbares Meßgerät, welches von mindestens einem mit Auskragungen versehenen Anschlußkörper getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem das Meßgerät (5; 23) tragenden Anschlußkörper (8; 21) auch das Bohrgestänge (1) oder ein mit diesem kraftschlüssig verbundener Einsatz (20) mit Auskragungen (10a; 34) versehen ist, wobei zwischen den teilweise als Gewinderinge (17; 29) ausgebildeten Auskragungen des Anschlußkörpers (8; 21) und den Auskragungen des Bohrgestänges (1) oder Bohrgestänge-Einsatzes (20) mindestens ein Ring (15; 23) aus einem Elastomer angeordnet ist

Z Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Bohrgestänge (1) oder dem Bohrgestänge-Einsatz (20) und dem das Meßgerät (5) tragenden Anschiußkörper (8) zusatzlieh Federringe (11) angeordnet sind.

3. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federringe (U) jeweils aus zwei konzentrischen Metallreifen (12,13) und einem diese verbindenden, anvulkanisierten Elastomer bestehen.

4. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät (5) von zwei symmetrisch zu ihm angeordneten Anschlußkörpern (8) getragen ist.

5. Aufhängung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, jo dadurch gekennzeichnet, daß die Federringe (II) in ihrem mittleren, aus Elastomer bestehenden Teil eine Reihe von Aussparungen aufweisen.

6. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein η Acrylnitril-Elastomer ist.

7. Aufhängung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elastomer ein fluorhaltiges Elastomer ist.

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