DE2057101C2 - Telescopic drill pipe - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich nut cm Teleskop-Bohrgestänge mit zwei oder mehr konzentrisch zueinander angeordneten Gcstängctcilen. \on denen der jeweils innere Gestängeteil relativ zu dem jeweils äußeren Gcslängeteil axial verschiebbar ist. wobei der Ausschicbeweg durch Anschlage an den Gestängcteilen begrenzt und dei innere Gestängeteil in einer ausg"-schobcnen Lage mit dem äußeren Gestiiiiiieteil durch eine Kupplungsvorrichtung verriegelbar und aus der Vcrriegelungsstellung wieder cnuiegclbar ist.The invention relates only to cm telescopic drill rods with two or more concentric to each other arranged parts. \ on those of the respective inner linkage part relative to the respective outer one Gcslängeteil is axially displaceable. with the Ausicbewegung limited by stops on the rod parts and the inner rod part in an extended position Position with the outer part of the frame a coupling device can be locked and released again from the locked position.
Bei einem bekannten Teleskop-Bohrgestänge (deutsche Auslegeschrift 1287 534) hängt der äußerste Gestängeteil, der den größten Außendurchmesser hat, in einem Bohrtisch, während der innerste Gsstängeteil init dem kleinsten Außendurchmesser an einem Bohrseil aufgehängt ist. Die Ausschiebebewegung wird durch Anschläge begrenzt, so daß ein Durchfallen der Gestängeteile verhindert ist. Dabei ist ein Anschlag am ίο unteren Ende eines Gestängeteiles nach einwärts und der damit zusammenwirkende Anschlag am oberen Ende des benachbarten Gestängeteiles nach auswärts gerichtet. Außerdem ist am unteren Ende des innersten Gestängeteiles ein Ringbund vorgesehen, auf den sich der nächstfolgende Gestängeteil beim Hochziehen des innersten Gestängeteiles mit seinem unteren Ende auflegt und dadurch beim Zusammenschieben des Gestänges mitgenommen wird. Ein Andruck des Bohrwerkzeuges an den Bohrgrund kann mit diesem Gestänge nicht erreicht werden.In a known telescopic drill pipe (German Auslegeschrift 1287 534) depends outermost rod part, which has the largest outside diameter, in a drilling table, while the innermost rod part with the smallest outer diameter is suspended from a drilling rope is. The push-out movement is limited by stops so that the rod parts cannot fall through is prevented. There is a stop at the ίο lower end of a rod part to the inside and the cooperating stop at the upper end of the adjacent rod part outwards directed. In addition, an annular collar is provided at the lower end of the innermost rod part the next following rod part when pulling up the innermost rod part with its lower The end and is thereby taken along when the rods are pushed together. A Pressure of the drilling tool on the bottom of the drilling cannot be achieved with this rod.
Bei einem anderen bekannten Teleskop-Bohrgestänge (deutsche Auslegeschrift 1 179 891) bestehen die ausschiebbaren Teile des Gestänges jeweils aus einer Kolbenstange und einem Kolben, dessen VoIl-In another known telescopic drill pipe (German Auslegeschrift 1 179 891) exist the extendable parts of the linkage each consist of a piston rod and a piston, the full length of which
»5 fläche zum Ausschieben und dessen Ringfläche zum Einziehen der Teleskoprohre mit einem Druckmittel beaufschlagbar sind. Ein solches hydraulisches TeIeskopgesfinge ist wegen der erforderlichen Dichtungen, der in den einzelnen Gestängeteilen vorzu-»5 surface for pushing out and whose ring surface for pulling in the telescopic tubes can be acted upon with a pressure medium. Such hyd r aulisches TeIeskopgesfinge is because of the necessary seals to propose in the individual linkage parts
sehenden Leitungen für das Druckmittel, der Notwendigkeit einer genauen Bearbeitung der einzelnen Teile mit hoher Oberflächengüte usw. naturgemäß sehr aufwendig. Weiterhin ist die Aufbringung eines Bohrandrucks bei einem solchen Gestänge nur möglieh, wenn der Kolben des betreffenden ausgefahrenen Gestängeteiles ständig mit entsprechendem hydraulichem Druck beaufschlagt wird.seeing lines for the pressure medium, the need for precise processing of the individual Parts with a high surface quality etc. are naturally very complex. Furthermore, the application of a Bohrandrucks with such a rod only possible if the piston of the relevant extended Rod part is constantly acted upon with appropriate hydraulic pressure.
Bei in Erdölbohrungen angeordneten Förderrohrsträngen ist es bekannt, am unteren Ende des Rohrstranges
ein hydraulisch ausschiebbares Verlängerungsstück vorzusehen, um im Bedarfsfall besondere
Arbeiten am Bohrlochende durchführen zu können (USA.-Patentschriften 2 783 844 und 2 836 247).
Um ein solches Verlängerungsstück in seiner normalen eingeschobenen Nichtgebrauchslage zu halten,
ohne daß dazu ständig ein hydraulischer Druck anstehen muß. ist eine mit einer federnden Raste
arbeitende Haltevorrichtung zwischen dem Rohrstrang und dem Verlängerungsstück vorgesehen. Beim
Ausschieben des Verlängerungsstückes mittels h\ -draulischen
Druckes wird die Federkraft der Raste überwunden. Solche Vorrichtungen dienen allein
zum Festhalten eines Verlängerungsstückes in seiner nicht benutzten Lage.In the case of production pipe strings arranged in oil wells, it is known to provide a hydraulically extendable extension piece at the lower end of the pipe string in order to be able to carry out special work at the end of the well if necessary (U.S. Patents 2,783,844 and 2,836,247).
In order to keep such an extension piece in its normal pushed-in non-use position without the constant need to apply hydraulic pressure. a holding device working with a resilient detent is provided between the pipe string and the extension piece. When pushing of the extension piece by means of h \ - draulic pressure will overcome the spring force of the detent. Such devices serve only to hold an extension piece in its unused position.
I-.s ist weiterhin ein aus zwei Teilen bestehendes Teleskop-Bohrgestänge bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 800 483). bei dem am unteren I nde des den einen Teil bildenden inneren Bohrrohr^ eine hydraulisch zu betätigende Reibungskupplung voree-•60 sehen ist. mittels derer das innere Bohirohr löshnr mit dem äußeren Bohrrohr kuppelbar 1st. Die Reibungskupplung enthält mindestens einen elastisch verformbaren Ring, der mittels eines Kolbens eines Hydraulikzylinders axiai so zusammengedrückt werden kann, daß er eine Verformung erfahrt und dadurch in einen Reibschluß mit der Innenwand des äußeren Bohrrohrcs gelangt. Durch nach innen vorspringende Längszähne am äußeren Bohrrohr, die inI-.s is also known a telescopic drill pipe consisting of two parts (German Auslegeschrift 1 800 483). in the case of the one at the lower end of the inner drill pipe forming one part, a hydraulic one the friction clutch to be operated can be seen in advance • 60. by means of which the inner drilling pipe resolver can be coupled to the outer drill pipe. The friction clutch contains at least one elastic deformable ring which axiai so compressed by means of a piston of a hydraulic cylinder can that he experiences a deformation and thereby frictional engagement with the inner wall of the outer Bohrrohrcs arrives. Through inwardly protruding longitudinal teeth on the outer drill pipe, which in
entsprechende Längsnuten am inneren Bohrrohr eingreifen, ist eine Verdrehung der beiden Bohrrohre gegeneinander verhindert.corresponding longitudinal grooves engage on the inner drill pipe, is a twisting of the two drill pipes prevented against each other.
Zur Betätigung der Reibungskupplung wird eine durch das ganze Gestänge hindurchgehende Hydraulikleitung benötigt, die unter anderem Raum im Gestängeinneren in Anspruch nimmt, einen erhöhten Aufwand bedingt, Dichtungsprobleme mit sich bringt und Wartung erfordert. Die zusammendrückbaren Körper'der Kupplung müssen bei nachlassender Elastizität bzw. bei Verschleiß ausgewechselt werden, wozu C1PS Gestänge auseinandergenommen werden muß.In order to actuate the friction clutch, a hydraulic line running through the entire rod is required, which, among other things, takes up space inside the rod, requires increased effort, causes sealing problems and requires maintenance. The compressible bodies of the coupling must be replaced when the elasticity decreases or when they are worn, for which purpose the C 1 PS linkage must be dismantled.
Eine Kraftübertragung von dem inneren Bohrrohr auf das äußere Bohrrohr in axialer Richtung ist nur über den Reibschluß der Kupplung möglich. Deshalb kann ein Bohrandruck oder eine Vorschubkraft nur bis zu einer solchen Höhe ausgeübt werden, wie es dieser Reibschluß zuläßt. Grundvoraussetzung ist dabei auch, daß der hydraulische Druck für die Betätigungsvorrichtung der Kupplung aufrechterhalten bleibt. Wegen der Übertragung der Vorschubkraft nur über den Reibschluß kann nicht davon ausgegangen werden, daß immer eine genau definierte Länge bei ausgefahrenem Gestänge erreicht wird. Letzteres kann aber z. B. für den Einsatz bestimmter Erweiterungsmeißel, bei denen die Öffnung vom gefahrenen Hub abhängt, sehr wichtig sein.A power transmission from the inner drill pipe to the outer drill pipe in the axial direction is only possible via the frictional engagement of the clutch. Therefore a drilling pressure or a feed force can only be exercised up to such a height as this frictional engagement allows. The basic requirement is here also that the hydraulic pressure for the actuator of the clutch is maintained remains. Because of the transmission of the feed force only via the frictional connection, it cannot be assumed that a precisely defined length is always achieved when the boom is extended. The latter but can z. B. for the use of certain extension chisels, where the opening of the driven Hub depends to be very important.
Wegen der Anordnung der elastischen Kupplungskörper am unteren Ende des inneren Bohrrohres bildet bei ausgefahrenem Gestänge das äußere Bohrrohr auch den unteren Teil des Gestänges. Dies bedingt beim Einfahren des Gestänges zunächst ein Abfangen des äußeren Bohrrohres, damit das innere Bohrrohr wiederum nachgelassen werden kann, worauf es erneut mit dem äußeren Bohrrohr zu kuppeln ist, um dasselbe hochziehen zu können. Im übrigen kann ein solches Gestänge praktisch nur zweiteilig sein. Abgesehen davon, daß es äußerst kompliziert wäre, eine gesonderte Hydraulik mit entsprechender Zuleitung durch das ganze Gestänge hindurch auch für einen oder mehrere weitcic Teile vorzusehen, könnte auch ein mehr als zweiteiliges Gestänge bei Ausfall der Hydraulik nicht mehr eingefahren werden.Forms because of the arrangement of the elastic coupling body at the lower end of the inner drill pipe with the rod extended, the outer drill pipe also extends the lower part of the rod. This requires When the rod is retracted, the outer drill pipe is initially intercepted, so that the inner drill pipe can be released again, whereupon it is to be coupled again to the outer drill pipe to be able to pull the same up. In addition, such a linkage can practically only be in two parts. Apart from that from the fact that it would be extremely complicated to have a separate hydraulic system with a corresponding supply line could also be provided for one or more wide parts through the entire linkage a more than two-part linkage can no longer be retracted in the event of a hydraulic failure.
Schließlich ist noch ein mit eigenem Antrieb für an ihm vorgesehene Werkzeuge ausgestatteter Bohrkopf bekannt (USA.-Patentschrift \ 391 626), der mittels einer Kette durch eine im Bohiloch befindliche Verrohrung herabgelassen und mit dem unteren Ende dieser Verrohrung sowie einem daran befindlichen Nachräumwerkzeug durch radial von innen nach außen ausschiebbare Bolzen, die in Ausnehmungen der Verrohrung und des Nachräu.'iiwerkzeuges eingreifen, lösbar festgelegt werden kann. Die Bolzen sind dabei über einzelne Zwischenketten an die Hubkette für den Bohrkopf angeschlossen, so daß sie radial nach innen verschoben und damit aus den Ausnehmungen der Verrohrung herausbewegt weiden, wenn an der Hubkette des Bohrkopfes gezogen wird, um diesen durch die Verrohrung nach oben ru holen. Bei dieser Vorrichtung wäre es daher unter anderem nicht möglich, mit der 'iubkelte zugleich !such die Verrohrung selbst anzuheben, weil gleich ru Anfang der Hubbewegung der Kette der Bohrkopf von der Verrohrung getrennt wird. Weiterhin wäre es Hich wenig vorteilhaft, die Verbindungsmittel dieser Vorrichtung für eine aus mehr als zwei Teilen beitchendc Vorrichtung zu verwenden, um jeweils zwei der Teile dieser Vorrichtung lösbar miteinander zu verbinden.Finally, a equipped with its own drive for provided on him tools drill head known (USA. Patent \ 391,626), the lowered by means of a chain by an in-Bohiloch casing and radially to the lower end of the casing and a Nachräumwerkzeug thereon by bolts which can be pushed out from the inside to the outside and which engage in recesses in the piping and the reaming tool can be detachably fixed. The bolts are connected to the lifting chain for the drill head via individual intermediate chains so that they are shifted radially inward and thus move out of the recesses in the casing when the lifting chain of the drill head is pulled to bring it up through the casing . With this device it would therefore not be possible, among other things, to simultaneously lift the casing itself, because the drill head is separated from the casing at the beginning of the lifting movement of the chain. Furthermore, it would not be very advantageous to use the connecting means of this device for a device that is made up of more than two parts, in order to releasably connect two of the parts of this device to one another.
Ziel der Erfindung ist es, ein Teleskop-Bohrgestänge der eingangs genannten Art zu schaffen, das auch in ausgefahrener Stellung eine feste Einheit bildet und für die Übertragung eines Bohrardruckes ohne ein ständiges Vorhandensein eines hydraulischen Druckes und ohne Reibschluß auskommt. Dabei soll eine leicht herstellbare und auch leicht wieder lösbareThe aim of the invention is to create a telescopic drill pipe of the type mentioned, which forms a fixed unit even in the extended position and for the transmission of drilling pressure does without a constant presence of hydraulic pressure and without frictional engagement. It should one that is easy to manufacture and also easily detachable
ίο gegenseitige Verbindung einzelner Gestängeteile in ausgefahrener Lage miteinander ermöglicht werden. Insbesondere soll die diesen Forderungen genügende Kupplung auch so ausgebildet sein, daß sie sowohl bei einem nur aus zwei Teilen bestehenden Gestänge als auch in mehrfacher Ausführung bei einem aus mehr als zwei Teilen bestehenden Gestänge vorgesehen werden kann.ίο mutual connection of individual boom parts in extended position to be made possible with each other. In particular, the should meet these requirements Coupling can also be designed so that it can be used with a linkage consisting of only two parts as well as in multiple versions with a linkage consisting of more than two parts can be.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die Kupplungsvorrichtung ein Widerlager am äußerenFor this purpose, the invention provides that the coupling device has an abutment on the outer
so Gestängeteil, ein Widerlager am inneren Gestängeteil sowie ein in einen Freiraum zwischen den beiden Widerlagern durch eine Feder hineinbewegbares Sperrglied aufweist, welches mittels eines durch axiales Verschieben der beiden Gestängeteile relativ zueinander bewegbaren Entriegelungsgliedes aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstcllung überlührbar ist.so rod part, an abutment on the inner rod part and one that can be moved into a space between the two abutments by a spring Has locking member, which by means of an axial displacement of the two rod parts relative to each other movable unlocking member from the locking position into the unlocking position can be overridden.
Die Erfindung ermöglicht es in einfacher, zweckmäßiger und für den praktischen Betrieb besonders geeigneter Weise, die Teile eines Teleskop-Bohrgestänges in ausgefahrener Lage ohne weitere Hilfsmittel oder hydraulische Einrichtungen und unter Ausschaltung eines Reibschlusses so miteinander zu kuppeln, daß ein Bohrandruck in der jeweils gewünschten Größe ausgeübt werden kann. Die Kraft kann dabei von einem geeigneten Element des jeweils verwendeten Bohrgeräts, beispielsweise einem am Bohrgeräte-Mast verschiebbaren Kraftdrehkopf, auf den äußeren Gestängeteil und von ^diesem auf den inneren Gestängeteil übertragen werden. Ein besonderer Vorteil besteht ferner darin, daß das Gestänge ohne weiteres auch mehr als zwei teleskoparlig ausfahrbare Teile enthalten kann. Es braucht dann lediglich eine entsprechende Anzahl von Kupplungsvorrichtungen vorgesehen zu werden.The invention makes it possible in a simpler, more expedient and particularly for practical operation suitably, the parts of a telescopic drill pipe in the extended position without further aids or hydraulic devices and with the elimination of a frictional connection so to one another couple so that a drilling pressure can be exerted in the desired size. The power can be of a suitable element of the drill used in each case, for example an am Drill mast displaceable power head, on the outer rod part and from ^ this to the inner rod part are transferred. Another particular advantage is that the linkage can easily contain more than two telescopically extendable parts. It then only needs a corresponding number of coupling devices to be provided.
Das Entriegelungsglied ist zweckmäßig auf einem der beiden Gestängeteile zwischen zwei in Richtung der Gestängelängsachse Abstand voneinander aufweisenden Anschlägen verschiebbar angeordnet, wobei der in Ausschieberichtung des Gestängeteiles vordere Anschlag ein Widerlager für das Sperrglied bildet.The unlocking member is expediently on one of the two rod parts between two in the direction the rod longitudinal axis spaced from one another having stops slidably arranged, wherein the front stop in the pushing-out direction of the rod part is an abutment for the locking member forms.
Je nach der Ausbildung des Sperrgliedes kann auch das Entriegelungsglied verschieden ausgeführt sein. Besonders vorteilhaft wird als Entriegelungsglied eine Hülse, Muffe od. dgl. vorgesehen. Deren Querschniitsform kann sich dabei nach der Form des betreffenden Gestängeteiles richten. So kann die Hülse nicht nur zylindrischen, sondern z. B. auch quadratischen Querschnitt aufweisen, wenn der Gestängeteil als Vierkant ausgebildet ist.Depending on the design of the locking member, the unlocking member can also be designed differently being. A sleeve, sleeve or the like is particularly advantageously provided as the unlocking member. Whose The shape of the cross section can depend on the shape of the rod part concerned. So can the Sleeve not only cylindrical, but z. B. also have a square cross-section if the rod part is designed as a square.
Das Sperrglied kann im einfachsten Fall ein Nocken, Schieber od. dgl. sein. Zweckmäßiger ist es jedoch, als Sperrglied mehrere, über den UmfangIn the simplest case, the locking member can be a cam, slide or the like. Is more expedient it, however, as a locking member several, over the circumference
des zugehörigen Gestängeteiles verteilt angeordnete Sperriegel vorzusehen. Hierdurch ergibt sich eine gleichmäßige Kraftübertragung. Bei Gestängeteilen mit Kreisquerschnitt hat das Sperrglied vorteilhaftof the associated rod part to provide distributed locking bolts. This results in a even power transmission. In the case of rod parts with a circular cross-section, the locking member is advantageous
die Form eines geteilten Ringes, wobei die einreinen Teile dieses Ringes dann die Sperriegel bilden. Bei Gestängeteilen mit eckigem Querschnitt wird vorteilhaft jeder Seite des Querschnitts ein Sperriegel zugeordnet.the shape of a split ring, the single parts of this ring then forming the locking bar. at Rod parts with an angular cross-section is advantageously a locking bolt on each side of the cross-section assigned.
Die einzelnen, in axialer Richtung teleskopisch verschiebbaren Gestängeieile werden vorteilhaft so ausgebildet, daß sie sich nicht relativ zueinander drehen können, damit auch ein Drehmoment über das Gestänge übertragen werden kann, um dasselbe für Drehbohrarbeiten einsetzen zu können. Dies läßt sich auf verschiedene Weise einfach erreichen, beispielsweise dadurch, daß aufeinander gleitende Flächen der Gestängeteile als Keilnut-Verbindung der sich aus drei Sperriegeln 9a in Form von Kreisringabschnitten zusammensetzt. Jeder dieser Sperrriegel 9a ist an seinem oberen Ende nach innen hin abgeschrägt und stützt sich am Mitnehmerstück 8 über eine Schraubenfeder 10 ab, die ihn radial einvärts in Richtung auf den inneren Gestängeteil 3 zu di"*cken sucht.The individual, axially displaceable rod parts are advantageously designed so that they cannot rotate relative to each other, so that a torque can also be transmitted via the rod in order to be able to use the same for rotary drilling work. This can be easily achieved in various ways, for example by the fact that surfaces of the rod parts that slide on one another as a keyway connection which is composed of three locking bolts 9a in the form of circular ring sections. Each of these locking bars 9a is beveled inwards at its upper end and is supported on the driver piece 8 via a helical spring 10, which seeks to push it radially inwards in the direction of the inner rod part 3.
In der Nähe seines oberen Endes weist der innere Gestarteteil 3 einen zylindrischen Bereich 11 auf,In the vicinity of its upper end, the inner starting part 3 has a cylindrical region 11,
ίο der durcv ein Widerlager 12 und einen in Gestängelängsrichtur^ im Abstand davon angeordneten Anschlag 13 begrenzt wird. Im zylindrischen Bereich 11 ist auf dem Gestängeteil eine Muffe 14 verschiebbar angeordnet, die ein Entriegelungsglied für die Kupp-ίο the durcv an abutment 12 and one in Gestängelängsrichtur ^ at a distance therefrom arranged stop 13 is limited. In the cylindrical area 11 a sleeve 14 is slidably arranged on the rod part, which is an unlocking member for the coupling
ausgebildet werden oder aber ein von der Kreisform 15 lungsvorrichtung K2 bildet. Die Muffe 14 ist anbe formed or one of the circular shape 15 treatment device K 2 forms. The sleeve 14 is on
abweichendes Querschnittsprofil erhalten. Es kann aber auch die Kupplungsvorrichtung zum Verriegeln der Gestängeteile miteinander so gestaltet werden, daß sie zugleich auch ein Drehmoment übertragen kann.receive a different cross-sectional profile. But it can also use the coupling device for locking the linkage parts are designed with each other so that they also transmit a torque at the same time can.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows
F i g. 1 eine dreiteilige Ausführung des erfindungsgemäßen Bohrgestänges teils in Ansicht, teils im Längsschnitt,F i g. 1 shows a three-part embodiment of the drill rod according to the invention, partly in view, partly in Longitudinal section,
F i g.'2 einen Schnitt nach der Linie U-II in F i g. 1 in größerem Maßstab,FIG. 2 shows a section along the line U-II in FIG. 1 on a larger scale,
Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 1 in größerem Maßstab,Fig. 3 is a section along the line III-III in Fig. 1 on a larger scale,
ihrem unteren Ende abgeschrägt. Ihr Außendurchmesser ist um einen geringen Betrag größer als dei Außendurchmesser des durch einen Bund gebildeten Widerlagers 12.their lower end bevelled. Their outside diameter is slightly larger than the diameter Outside diameter of the abutment 12 formed by a collar.
ao Es sei angenommen, daß der mittlere Gestängeteil 2 aus dem äußeren Gestängeteil 1 ausgeschoben ist und daß nun anschließend ein Ausschieben des inneren Gestängeteiles 3 durch Nachlassen eines über die Rolle 5 geführter Seiles oder durch Anheben derao It is assumed that the middle rod part 2 is pushed out of the outer rod part 1 is and that now then a pushing out of the inner rod part 3 by slacking off one over the role of 5 guided rope or by lifting the
»5 Gestängeteile 1 und 2 erfolgt. Gegen Ende dieser Relativbewegung kommt das vordere Widerlager 12 zum Angriff an den Sperriegeln 9a und drückt diese sodann nach außen. Bei weiterer Bewegung kommt die Muffe 14 zum Angriff an dem geteilten Rin? 9.»5 rod parts 1 and 2 are carried out. Towards the end of this relative movement, the front abutment 12 comes into contact with the locking bolts 9a and then pushes them outward. With further movement, the sleeve 14 comes to attack the divided ring? 9.
F i g. 4 eine der beiden Kupplungsvorrichtungen 30 wird jedoch wegen ihres im Vergleich zum Widerdes Gestänges in Verriegelungsstellung in einem lager 12 größeren Außendurchmessers von dem RingF i g. 4 one of the two coupling devices 30 is, however, because of its in comparison to the Widerdes Linkage in the locked position in a bearing 12 of larger outer diameter of the ring
festgehalten und bleibt auf diesem liegen. Sobaldheld and remains lying on this. As soon as
gegenüber F i g. 1 vergrößerten Teilschnitt,compared to F i g. 1 enlarged partial section,
F i g. 5 die Kupplungsvorrichtung gemäß F i g. 4 in anderer Stellung,F i g. 5 shows the coupling device according to FIG. 4 in another position,
F i g. 6 bis 9 schematisch das Verriegeln des mittleren Gestängeteiles mit dem äußeren Gestängeteil bei einem dreiteiligen Bohrgestänge undF i g. 6 to 9 schematically the locking of the middle rod part with the outer rod part with a three-part drill pipe and
Fig. 10 bis 14 schematisch das Verriegeln aller drei Gestänget^le bei einem dreiteiligen Bohrgestänge. 10 to 14 schematically the locking of all three rods in a three-part drill rod.
Das dargestellte Teleskop-Bohrgestänge weist einen z. B. mit einem Kraftdrehkopf zu verbindenden äußeren Gestängeteil 1, einen darin verschiebbaren j mittleren Gestängeteil 2 und einen wiederum in die-Widerlager 12 die Sperriegel 9 a passiert hat. werden die letzteren unter der Kraft der Federn 10 wieder nach innen gedrückt, so daß sie in den Bereich 11 zwischen dem Widerlager 12 und der oberhalb des geteilten Ringes 9 zurückgehaltenen Muffe 14 eingreifen. Bei auf dem Grund des Bohrloches aufsitzendem Werkzeug kann nun sogleich der Bohr-Vorgang fortgesetzt werden, wobei der äußere Gestär.geteil 1 beispielsweise mittels eines Kraftdrehkopfes abwärts gedrückt wird und gleichzeitig auch den mit ihm gekuppelten mittleren Gestängeteil 2 nach unten drückt. Dabei legt sich eine einwärtsThe illustrated telescopic drill pipe has a z. B. to be connected to a power turret outer rod part 1, a displaceable therein j middle rod part 2 and a turn in the abutment 12, the locking bolt 9 a has passed. the latter are pressed inwards again under the force of the springs 10 so that they engage in the area 11 between the abutment 12 and the sleeve 14 retained above the split ring 9. With the tool sitting on the bottom of the borehole, the drilling process can be continued immediately, the outer Gestär.geteil 1 being pressed down, for example by means of a power rotary head, and at the same time also pressing the central rod part 2 coupled to it downwards. One lays inward
sem verschiebbaren inneren Gestängeteil 3 auf. Am '« gerichtete Schulter in Form eines weiteren Wider-sem sliding inner rod part 3 on. At the '«directed shoulder in the form of a further contradiction
oberen Ende des letzteren befindet sich ein drehbar gelagertes Gabelstück 4 mit einer Seilrolle 5, während am unteren Ende ein Übergangsstück 6 mit Befestigungsschaft 6ö zur Anbringung eines Werkzeuges vorgesehen ist. Das Übergangsstücke ist mit einem stoßdämpfenden Einsatz 7 versehen, auf dem sich ein den mittleren Gestängeteil 2 abschließendes Mitnehmerstück 8 abstützen kann.upper end of the latter is a rotatably mounted fork piece 4 with a pulley 5, while at the lower end a transition piece 6 with fastening shaft 6ö for attaching a tool is provided. The transition piece is provided with a shock-absorbing insert 7 on which a driver piece 8, which closes off the central rod part 2, can be supported.
Der innere Gestängeteil 3 kann in ausgeschobener Lage mit dem mittleren Gestängeteil 2 durch eine Kupplungsvorrichtung K2 und der mittlere Gestängeteil 2 kann in ausgeschobener Lage durch eine Kupplungsvorrichtung X1 mit dem äußeren Gestängeteil 1 verbunden werden. Die beiden Kupplungsvorrichtungen sind in ihrem grundsätzlichen Aufbau und in ihrer Wirkungsweise gleich, so daß nur eine derselben ausführlicher erläutert zu werden braucht.The inner rod part 3 can be connected in the extended position to the middle rod part 2 by a coupling device K 2 and the middle rod part 2 can be connected to the outer rod part 1 in the extended position by a coupling device X 1. The two coupling devices are the same in their basic structure and mode of operation, so that only one of them needs to be explained in more detail.
Das am unteren Ende des mittleren Gestängeteils lösbar befestigte Mitnehmerstück 8 bildet gleichzeitig einen Teil der Kupplungsvorrichtung K„ und enthält das Sperrglied 9 derselben, das bei dieser Ausführung durch einen geteilten Ring gebildet wird, lagers IS des Mitnehmerstückes 8 gegen die Sperrriegel 9 a und bringt diese ihrerseits zur Anlage an dem Widerlager 12 für die Sperriegel 9 a. Auf diese Weise kann die Andruckkraft auf den inneren Gestängeteil 3 übertragen werden. Diese Stellung der Kupplungsvorrichtung X2 zeigt Fig. 4.The detachably attached to the lower end of the middle linkage part 8 forms part of the coupling device K " and contains the locking member 9 of the same, which is formed in this embodiment by a split ring, IS camp of the drive part 8 against the locking bolt 9 a and brings them in turn to rest on the abutment 12 for the locking bolt 9 a. In this way, the pressure force can be transmitted to the inner rod part 3. This position of the coupling device X 2 is shown in FIG. 4.
Kommt beim Ausschieben des inneren Gestängeteiles 3 das daran befestigte Werkzeug noch nicht auf dem Boden oder dem Grund eines Bohrloches zum Aufsitzen, so kann sich eine Stellung der beiden Gestängeteile2 und 3 ergeben, wie sie Fig. 5 zeigt Hierbei legt sich das Widerlager 12 am inneren Gestängeteil 3 gegen einen Begrenzungsanschlag 16 de; Mitnehmerstückes 8. Gleichzeitig ist die Muffe 14 voir Anschlag 13 des inneren Gestängeteiles 3 mitgenommen worden, ist mittels dieses Anschlages in den ge teilten Ring 9 hineingeschoben worden und hat desser I Teile 9 α gegen die Kraft der Federn 10 nach außer gedruckt. Wird jetzt der innere Gestängeteil 3 auge hoben oder werden die Gestängeteile 1 und 2 abge senkt, so verbleibt die Muffe 14 in ihrer Lav in den geteilten Ring (Sperrglied 9), bis sie im Verlauf de weiteren Bewegung des Widerlagers 12 von diesenIf the tool attached to it does not yet sit on the floor or the bottom of a borehole when the inner rod part 3 is pushed out, the two rod parts 2 and 3 can be in a position as shown in FIG Rod part 3 against a limit stop 16 de; Driver piece 8. At the same time, the sleeve 14 voir stop 13 of the inner rod part 3 has been taken, has been pushed into the ge divided ring 9 by means of this stop and has desser I parts 9 α against the force of the springs 10 printed out. If the inner rod part 3 eye is lifted or the rod parts 1 and 2 are lowered, the sleeve 14 remains in its Lav in the split ring (locking member 9) until it is in the course of de further movement of the abutment 12 of these
mitgenommen und aus dem Ring herausgehoben wird. Nun wird einfach der innere Gestängetci! 3 wieder um ein kurzes Stück nach unten bewegt, d. h. ausgehoben, wobei die Muffe 14, deren Außendurchmesser, wie schon erwähnt, etwas größer als der Außendurchmesser des Widerlagers 12 ist, jetzt auf dem geteilten Ring liegenbleibt. Anschließend werden die Sperriegel 9α des Ringes durch die Federkraft nach innen gedruckt, womit dann wieder die Verriegelungsstellung gegeben ist.is taken and lifted out of the ring. Now the inner rod ci is easy! 3 moved down a short distance again, d. H. excavated, the sleeve 14, whose outer diameter, as already mentioned, is slightly larger than the outer diameter of the abutment 12, now on remains on the split ring. Then the locking bar 9α of the ring by the spring force printed inwards, which then returns to the locking position given is.
Das Lösen der Verbindung geschieht ganz einfach dadurch, daß die Gestängeteile 2 und 3 so weit auseinandergefahren werden, etwa durch Anheben des mittleren und des äußeren Gestängeteiles, während der innere Gestängeteil in seiner Lage verbleibt, daß duirch die Muffe 14 die Sperriegel 9a auseinandergedrückt werden. Damit ergibt sich ebenfalls die in Fig. 5 gezeigte Stellung der Teile. Der innere Gestängeteil 3 kann jetzt ohne weiteres mittels des ihn haltenden Seiles eingefahren werden, wobei das Widerlager 12 die Muffe 14 aus dem geteilten Ring heraushebt und nach oben mitnimmt.The loosening of the connection is done quite simply in that the rod parts 2 and 3 moved so far apart be, for example, by lifting the middle and the outer rod part while the inner rod part remains in its position that the sleeve 14 pushes the locking bolt 9a apart will. This also results in the position of the parts shown in FIG. 5. The inner linkage part 3 can now easily be retracted by means of the rope holding it, whereby the Abutment 12 lifts the sleeve 14 out of the split ring and takes it upwards.
Die Kupplungsvorrichtung Kx zwischen dem mittleren Gestängeteil 2 und dem äußeren Gestängeteil 1 arbeitet entsprechend. Sie unterscheidet sich von der Kupplungsvorrichtung A'„ dadurch, daß das Sperrglied 19 hier kein geteilter Ring st, sondern durch viL r einzelne flache Sperriegel gebildet wird, die den Außenflächen eines Gestängebereiches mit Vierkantqucrschniit zugeordnet sind. Außerdem ist an Stelle einer zylindrischen Muffe eine Hülse 17 mit quadratischem Querschnitt vorgesehen. Im übrigen sind die der Kupplungsvorrichtung A., entsprechenden Teile der Kupplungsvorrichtung K\ mit gleichen Bezugszahlen versehen, denen lediglich zur Unterscheidung jeweils ein Indexstnch angefügt ist.The coupling device K x between the middle rod part 2 and the outer rod part 1 works accordingly. It differs from the coupling device A '"in that the locking member 19 is not a split ring here, but is formed by four individual flat locking bars which are assigned to the outer surfaces of a rod area with a square cross-section. In addition, instead of a cylindrical sleeve, a sleeve 17 with a square cross-section is provided. Otherwise, the parts of the coupling device K \ corresponding to the coupling device A.
Die F i g. 6 bis 9 veranschaulichen schematisch einige Phasen beim Ausfahren und Verriegeln des mittleren Gestängeleilei 2 bei einem dreiteiligen Telcskopgesiänge. D:is letztere kann der in den Fig 1 bis 5 gezeigten Ausführung entsprechen und ist .n 'Fig. 6 in eingefahrener Stellung wiedergegeben. Dabei ist mit der Ziffer !8 ein das Bohrgestänge an seinem Außenteil haltender Krafldrchkopf bezeichnet, der in bekannter Weise am Mast eines Bohrgeriits auf- und abbeweebar ist. Hin im Gabelstück 5 des inneren Gestänceieiles 3 ansreifendes Seil 20 ist über eine motorisch drehbare Seiltrommel oder Winde des Bohrgeräts geführt.The F i g. 6 to 9 schematically illustrate some phases in the extension and locking of the central linkage part 2 in a three-part telescopic cable. The latter can correspond to the embodiment shown in FIGS. 1 to 5 and is .n 'Fig. 6 reproduced in the retracted position. The numeral 8 denotes a power head holding the drill pipe on its outer part, which can be moved up and down in a known manner on the mast of a drill. Hin in the fork piece 5 of the inner Gestänceieiles 3 ansreifendes cable 20 is guided over a rotatable motor cable drum or winch of the drilling device.
Fig. 7 zeigt den Augenblick während der Relativbewegung der beiden Gestängeteile 1 und 2, in dem durch das Widerlager 12' die Sperrglicder 19 der oberen Kupplungsvorrichtung A', auseinandergedrückt sind, während die Hülse 17 infolge ihrer größeren Außenabmessungen auf den Spcrrgliedern 19 liegenbleibt. Bei weiterer Bewegung nehmen dann, wie Fig. 8 erkennen läßt, die Sperrglieder 19 ihre Verricgelungsstellung ein. Fig. 9 gibt die Bohrstellung wieder, in der die vom Kraftdrehkopf 18 ausgeübte Andruckkraft vom äußeren Gestängeteil 1 über die Kupplungsvorrichtung Kx auf den mittleren Gestängeteil 2 und damit gleichzeitig auch auf den noch mit letzterem in Anlage befindlichen, eingefahrenen inneren Gestängeteil 3 übertragen wird.Fig. 7 shows the moment during the relative movement of the two rod parts 1 and 2, in which the locking members 19 of the upper coupling device A 'are pushed apart by the abutment 12', while the sleeve 17 remains on the locking members 19 due to its larger outer dimensions. With further movement, as shown in FIG. 8, the locking members 19 then assume their locking position. 9 shows the drilling position in which the pressing force exerted by the power rotary head 18 is transmitted from the outer rod part 1 via the coupling device K x to the middle rod part 2 and thus at the same time also to the retracted inner rod part 3, which is still in contact with the latter.
Fig. 10 zeigt das Gestänge in ausgefahrenem Zustand. Die Kupplungsvorrichtung K2 zwischen dem inneren Gestängeteil 3 und dem mittleren Gestängeteil 2 befindet sich dabei in derselben Lage wie die andere Kupplungsvorrichtung K1 in Fig. 7. Durch geringfügiges Anheben des äußeren und mittleren Gestängeteiles mittels des Kraftdrehkopfes 18 bzw. durch Absenken des inneren Gestängeteiles 3 mit Hilfe des Seiles 20 gelangt die Kupplungsvorrichtung fT„ in ihre Vcrriegelungsstellung (Fig. 11). Durch weiteres Verschieben der Gestängeteile relativ zueinander ergibt sich der Zustand nach Fig. 12. bei dem die obere Kupplungsvorrichtung K1 dieselbe Stellung hat wie in Fig. 7. Fig. 13 zeigt die sich anschließend ergebende Verriegelungssteilung der oberen Kupplungsvorrichtung K1, während Fig. 14 die Übertragung einer Andrucfckraft vom Kraftdrehkopf 18 und dem äußeren Gestängeteil 1 über die Kupplungsvorrichtung K1 auf den mittleren Gestängeteil 2 und von diesem über die Kupplungsvorrichtung K2 auf den inneren Gestängeteil 3 veranschaulicht. Fig. 10 shows the linkage in the extended state. The coupling device K 2 between the inner rod part 3 and the central rod part 2 is in the same position as the other coupling device K 1 in FIG 3 with the aid of the cable 20, the coupling device fT "moves into its locking position (FIG. 11). Moving the rod parts further relative to one another results in the state according to FIG. 12, in which the upper coupling device K 1 has the same position as in FIG. 7. FIG. 13 shows the subsequently resulting locking division of the upper coupling device K 1 , while FIG. 14 illustrates the transmission of a pressure force from the power head 18 and the outer rod part 1 via the coupling device K 1 to the central rod part 2 and from this via the coupling device K 2 to the inner rod part 3.
Die Gcstangclcile 1. 2, 3 sind axial schiebbar, aber undrclibar miteinander verbunden, so daß mit dem Gestänge Drehbohrarbeiten durchgeführt werden können. Zu diesem Zweck weisen die Gestiingetcile miteinander im Eingriff befindliche Bereiche oder Elemente auf, die einen von der Kreisform abv. eichenden, insbesondere quadratischen Querschnitt habenThe Gcstangclcile 1. 2, 3 are axially displaceable, but undrclibar connected so that with the Rod drilling operations can be carried out. To this end, the Gestiingetcile areas or elements which are in engagement with one another and which abv one of the circular shape. calibrating, in particular have a square cross-section
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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|---|---|---|---|
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| EGA | New person/name/address of the applicant | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |