DE2165827B2

DE2165827B2 - Rohrverbindung für Bohrrohre

Info

Publication number: DE2165827B2
Application number: DE2165827A
Authority: DE
Inventors: Werner 3160 Lehrte Wippig
Original assignee: Bade & Co Gmbh, 3160 Lehrte
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1971-12-31
Filing date: 1971-12-31
Publication date: 1974-05-16
Also published as: DE2165827A1; DE2165827C3

Description

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Bereich der äußeren Verbindungsenden Gewinde Die Darstellung in Fig. 2 zeigt einen vertikaler aurweisen, die zur Verspannung der Verbindungsen- Teilschnitt durch eine Rohrverbindung, die im we WnJ™ κ? ^Ko.^nuSDZw. dem Gewinde an den Ver- sentlichen Drehkräfte übertragen soll. Diese Verbinbmdungsbolzen m Eingriff bringbar sind. dung besteht aus einem Verbindungsbolzen 17, de) r ^^us.fⁿ™^enS^{eiaJJt bie}tet die Erfindung die Mög- 5 in der Ausbildung dem bereits beschriebenen Verbiniicnjceit, Dei vertretbaren Herstellungskosten die dungsbolzen7 gleicht und der ebenfalls eine Vier-Rohrverbindung derart auszubilden, daß die axial ge- kantöffnung 18, 19 zum Eindrehen des Bolzens auflichteten Kräfte einerseits und die Drclikräite an- weist. Zur Übertragung des Lochreibungsdrucke: oererseits tür die Berechnung sehr genau erfaßt wer- sind Futterstücke 15, 16 vorgesehen. An den Ender den können. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß io 3' und 4' befinden sich angeschweißte Haltekeile 15 aucn bei Köperbindungen mit großem Durchmes- und 16' bzw. 5' wie insbesondere in Fig.3 und A M^^a ι ^e£ ^pr!^<r^en'* &^οΒζη Antriebskräften der dargestellt ist. Zwischen den Futterstücken befinde! Materialaufwand fur die Rohrstöße und die Rohrver- sich jeweils eine Verlängerung der Futterstücke 15. bindungenim vertretbaren Rahmen bleibt. 16, die über die Haltekeile 15' und 16' an dei λ ^1IL"^er/'^eicly^iung sind zwei Ausführungsbeispiele 15 Schnittstelle hinausreicht. Dort ist bei 11 und 12 eic der Erfindung dargestellt. geringfügiger Abstand zu den Verbindungsenden 3' r ig 1 zeigt den Vertikalschnitt einer Rohrverbin- und 4' vorgesehen, der dafür sor«t daß im wesentlidung, die im wesentlichen nur axial gerichtete Kräfte chen nur Drehkräfte übertragen werden können. DieuDertragen soll. Die Bohrrohrachse steht vertikal: ser Abstand kann beispielsweise V₁₀ mm betragen.

Mg.2 zeigt den Vertikalschnitt einer Rohrverbin- 20 Die Darstellung in Fig. 3 und 4 zeigt von außen dung die im wesentlichen nur Drehkräfte übertragen gesehen die Form der Futterstückes und 15 sowie soll. Die Bohrrohrachse steht vertikal; die angesetzten Haltekeile 5' und 15'. Die Darstelle g. 3 zeigt in schematischer Darstellung die An- lung in F i g. 3 läßt den kleinen Abstand zwischen sicnt eines Einsatzes bzw. die Anordnung eines Ver- den Teilen5 und 5', die Darstellung in Fig.4 den binaungsbolzens. der im wesentlichen nur axiai ge- *5 Abstand zwischen den Teilen 15 und 15' erkennen, richtete Kräfte übertragen soll, Bohrrohrachse verti- Da bei dieser Ausführungsform die öffnungen für p. . . die Futterstücke mittels einer Bohrmaschine herge-M g. 4 zeigt in schematischer Darstellung die An- stellt werden können, sind die Herstellungskosten sicm eines Einsatzes bzw. eines Verbindungsbolzens, verhältnismäßig gering und vertretbar. Diese Ausbilder im wesentlichen nur Drehkräfle übertragen soll, 30 dung ergibt nicht eine mathematisch vollständige Bohrrohrachse vertikal; Trennung zwischen Drehkräften und axial gerichü-λ⁸ u-^Ze'^{8t einen Honzontalscnni}" von eingebau- ten Kräften bei der Übertragung. Die Abweichungen ten verbindungsbolzen, von denen die beiden äuße- sind jedoch so gering, daß sie rechnerisch vernachren nur axial gerichtete Kräfte und von denen der lässigt werden können. Später wird in Fig. 7 eine mittlere nur Drehkräfte übertragen soll; 35 andere Lösung gezeigt, bei der eine vollständige M g. 6 zeigt die Schnittansicht eines Verbindung*- Trennung zwischen Drehkräften und axial gerichtebolzens; _ten Kräften möglich ist. Diese Ausführungsform ist

M g. 7 zeigt eine schematische Ansicht einer jedoch kostspieliger.

Rohrverbindung, bei der die Verbindungsbolzen in Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht von drei Verbin-

scnlitzartigen Öffnungen untergebracht werden sol- 40 dungsbolzen mit Futterstücken. Die beiden äußeren

·. . Verbindungsbolzen 7 dienen zur Übertragung axial

r-1 g. 1 zeigt also in einem vertikaler, Teilsdhnitt gerichteter Kräfte. Zwischen den Futterstücken 5, 6

die wesentlichen Teile einer Rohr\erbindung, die im und den rohrförmigen Verbindungsenden 3' und 4'

wesentlichen axial gerichtete Kräfte übertragen soll. sind Spalte 13, 14 vorgesehen, die im wesentlichen

Das Ende des oberen Rohrstoßes ist mit I und das 45 eine Übertragung von Drehkräften verhindern. Der

Ende des unteren Rohrstoßes mit 2 bezeichnet. Die mittlere Verbindungsbolzen 17 dient zur Übertra-

v erbindung zwischen diesen beiden Verrohrungsstö- gung von Drehkräften. Die Futterstücke 15, 16

ßen erfolgt durch die Rohrverbindungsringe 3 und 4, schließen deshalb unmittelbar an die rohrförmigen

die sich mit den verjüngten Enden 3' und 4' über- Verbindungsenden 3' und 4' an.

greifen. Die Verbindung zwischen den sich übergrei- 50 F i g. 6 als Ergänzung zu F i g. 5 zeigt eine bevor-

fenden Enden 3' und 4' erfolgt durchweinen Verbin- zugte Ausführungsform der Verbindungsbolzen 7, die

dungsbolzen 7, der im äußeren Einsatzende 3' mit im Bereich des ^Futterstückes 5 durch Gewinde 27

seinem Gewindeteil eingeschraubt ist und im Bereich befestigt sind. Die Darstellung zeigt auch den koni-

des inneren sich verjüngenden Einsatzendes 4' ko- sehen Sitz 28 des Verbindungsbolzens 7, der beim

nisch ausgebildet ist. Dieser Verbindungsbolzen 7 ist 55 Festziehen des Verbindungsbolzens 7 die radial ge-

zwecks Verteilung des Lochreibungsdruckes in Fiit- richtete Verspannung der Verbindungsenden 3' und

terstucken 5,6 angeordnet. Entsprechend zum 4'in Fig. 1,2,5 und 6 bzw. des Verbindungsendes 21'

Außengewinde im zylindrischen Bereich des Verbin- des Bohrrohres 21 und des (nicht sichtbaren) Endes

dungsbolzens7 ist das Futter5 mit Innengewinde des Bohrrohres 22 in Fig. 7 erzeugt. An den an sich

versehen. Der Verbindungsbolzen? wird durch eine 60 zunächst kreisrunden Futterstücken5 und 6 bzw. 15

Vierkantöffnung 8,9 eingeschraubt. Da der innere und 16 werden jeweils gegenüberliegend kreisab-

Teil des Verbindungsbolzens 7 einen konischen Sitz schnittförmige Flächen entfernt (beispielsweise durch

hat gelingt es auf Grund dieser Ausbildung die Ver- Fräsen), so daß nur an den stehenbleibenden Run-

bmdungsenden 3' und 4' beim Anziehen der Verbin- düngen Kräfte übertragen werden. Durch entspre-

dungsbolzen 7 so gegeneinander zu verspannen, daß 6₅ chende Einführung in die Rohrenden 3' und 4' in

zugleich der feste Sitz des Konusteils der Verbin- Fig. 1 und 2, vertikal oder horizontal liegend, wer-

dungsbolzen erreicht wird, wodurch die Übertragung den die zu übertragenden Kräfte in vertikaler oder in

der großen äußeren Kräfte möglich wird. Umfanesrichtune von den ieweiHeen Einsätzen und

Bolzen übertragen. Die kreisabschnittförmigen Ausnehmungen werden zweckmäßigerweise ausgefüllt von Haltekeilen 5' in F i g. 3 bzw. 15' in F i g. 4 bzw. 15' und 16' in Fig.2, die als Sicherung gegen Verdrehen oder Herausfallen der Einsätze dienen. Diese Haltekeile sind mit den Rohrenden 3' bzw. 4' mittels kurzer Nähte verschweißt. Das Auswechseln von Einsätzen kann durch Trennen dieser Nähte erfolgen. Zwischen den Haltekeilen 5' und den Einsätzen 5 in Fig. 3 bzw. zwischen den Haltekeilen 15' und den Einsätzen 15 in F i g. 4 verbleibt ein geringer Spalt 13, 14 in Fig. 3 bzw. 11 und 12 in Fig.4, damit keine Antriebskräfte in die Haltekeile übertragen werden.

Die Darstellung in F i g. 7 zeigt schlitzförmige Ausnehmungen 24, 25, von denen die Ausnehmungen 25 zur Übertragung von Drehkräften und die Ausnehmungen 24 zur Übertragung axial gerichteter Kräfte dienen können. Die Darstellung zeigt das äußere rohrförmige Verbindungsende 21', das eine Fortsetzung des Bohrrohres 21 bildet. Unten ist das Bohrrohr 22 erkennbar, dessen rohrförmiges Verbindungsende verdeckt ist, weil es innen angeordnet ist.

ίο Entsprechend den dargestellten Aussparungen müßtsn die Verbindungsbolzen ausgebildet sein. Im Prinzip würden aber diese Verbindungsbolzen wie die in F i g. 1 und 2 dargestellten Verbindungsbolzen wirken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Rohrverbindung für Bohrrohre mit einander übergreifenden Verbindungsenden, die durch radial angeordnete Verbindungsbolzen gegeneinander verspannt sind, welche in ihrem Sitz durch Verschrauben mit dem einen Verbindungsende und Verkeilen mit dem anderen Veibindungsende festziehbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (7, 17 im äußeren Verbindungsende (3') verschraubt und mit dem inneren Verbindungsende & ) durch einen Konus (28) verkeilt sind wobei zwei Cruppen von Verbindungsbolzen (7, 17) vorgesehen sind, die abwechselnd angeordnet und zur abwechselnden übertragung nur axial gerichteter Kräfte bzw. nur von Drehkräften von dem einen Verbindungsende auf das andere ausgebildet t Rohrverbindung nach Anspruch!, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (7) für die Übertragung axial genchteter Kräfte in Futterstücken (5,6) befestigt sind, die zur Vermeldung der Aufnahme der Drehte rnuSpid

in ihrer in den Verbindungsenden (3,4) befindliehen Aufnahmebohrungen eingesetzt sind.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen (17) für die Übertragung der Drehkräfte in Futterstücken (15, 16) befestigt sind, die zur Vermeidung der Aufnahme der Axialkräfte in ihren in den Verbindungsenden (3', 4') befindlichen Aufnahmebohrun_ge^gn oben und unten Spiel aufwei-

^Se

4. Rohrverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbolzen in blitzartigen Ausnehmungen eeführt sind, die entweder zur übertragung der axial gerichteten Kräfte oder zur übertragung der Drehkräfte vor-

^Rohrverbindung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Futterstücke (5, 6; 15, 16) im Bereich der inneren Verbindungs nden (4') eine konische Bohrung (28) und in? Bereich der äußeren Verbindungsenden (3') Gewinde (27) aufweisen, die zur Verspannuig der Verbindungsenden mit dem Konus bzw. dem Gewinde an den Verbindungsbolzen (7, 17) in Eingriff bringbar sind.

schraubungeE versehen, die jeweils die Rohrmäntel am Umfang gegeneinander verbinden.

LV _be^Minten Rohrverbindungen weisen den μ htpii auf daß bei Vergrößerung der Durchmesc-er £^ac£^lc" ^_{n Ein}bohren der Rohre wegen der ver- ⁰¹^If_n wandreibung vergrößert werden müssen, S^ro^^r _R ^te.^a _eh7hohe Lochreibungsdrücke in den Wanso oao _erronrungsstöße entstehen. Es wäre jedüngea oe^r . _ftH ^& _{h die} Wandstärken so zu verdoch nich· ™^rt^™'_entlicne Verminderung der » großem^ _{ke entsteht}. Die Lösung dieses Pro^'^audi dadurch erschwert, oaß wegen der ble*« *:M _{jch gericnte}ter und in ihrer £»Krla_eMung _Kräfte eine exakte Berechnung Große^J^SSnW nicht möglich ist, so daß bei

.5 "«Rf ^™J Wandungen mit einem hohen SicherBemessung der wanmau«

^hegf ^^fgeht von der Aufgabenstellung aus, DieL™*^ _für ßohrrohre mit besonders ^ «™™™*£ sef zu entwickeln und die Vorausetzunger,,zu schaff ^^t

%£?£Ζ£ Insbesondere zyklisch wechden ^Dre^£ⁿ _e ⁸'ⁿ' _en andererseits^ getrennt zu selnden ^hbewegxmg η _Antriebsk ^& _{räften w;ih}. ,5 ^sen um au h b_{e t} höh ^„^

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Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung für Bohrrohre mit einander übergreifenden Verbindunesenden, die durch radial angeordnete Verbindungsbolzen gegeneinander verspannt sind, welche in ihrem Sitz durch Verschrauben mit dem einen Verbindungsende und Verkeilen mit dem anderen Verbindungsende festziehbar sind.

Bekannt sind auch Rohrverbindungen für Bohrrohre bei denen die Verkeilung unter Verwendung von Konussen erfolgt.

Bekannt sind ferner Rohrverbindungen für Rohrgründungen bei denen ein Rohrende aufgeweitet und über das andere Rohrende gestülpt ist. Diese Rohrverbindungen sind mit radial angeordneten Ver- ^ÄS^!rfgSß der Erfindung dadurch Diese Autgaoe wir"J^¹ . . _äuß|_{ren Ver}.

gelöst, daß die V^»¹¹^?¹^ Z₁TZIn Vebindungsende verschraubt undI mit dem 'nnerenv« bindungsende durch einen Konus verkeiu smd *obM

zwei Gruppen von V^^^J^S sind, die abwechselnd ^
^ -Inde^ übertragung^

dungsende auf das andere ausgeb.ldet and Der technische Fortschritt dieser Ausbildung be

steht darin daß die ^*^^C^ S^ Rohrverbindungen ,η ^^^_a^ * wden k^ten^ne V.großen-ug der ^

Hch war und die Wanddick« te V^hjjngw in wirtschaftlichen Grenzen gehalten werden konnten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind die Verbindungsbolzen für die übertragung axial gench-

teter Kräfte in ^^^_η^*&^2Α meidung der Aufnahme der Sehkräfte!mit S pielin ihren in den Verbindungsenden befindlichen Aufnahmebohrungen eingesetzt sind.

5« Bei einer weiteren Ausfuhrungsform sind die Je bindungsbolzen für die Übertragung der Drehkrafte in Futterstücken befestigt, die zur Vermeidung dei Aufnahme der Axialkräfte in ihren in den Verbindungsenden befindlichen Aufnahmebohrungen oben

und unten Spiel aufweisen.

Diese Ausführungsformen der Erfindung losen die Aufgabe, die Übertragung axial genchteter Kräfte ei· nerseits und die Übertragung der Drehkrafte an dererseits möglichst genau zu trennen, um die Sicher-

heit bei der Berechnung zu vergrößern. Bei eine: weiteren Ausführungsform sind die Verbindungsbol zen in schiitzartigen Ausnehmungen gefuhrt, die ent weder zur Übertragung der axial gerichteten Kratfc oder zur Übertragung der Drehkrafte vorgesehei sind.

Schließlich können bei einer verbesserten Austun rungsform die Futterstücke im Bereich der Innerei Verbindungsenden eine konische Bohrung und in