DE2202578A1

DE2202578A1 - Vorrichtung zur verbindung von ineinanderliegenden rohrstraengen, insbesondere bei bohrgestaengen

Info

Publication number: DE2202578A1
Application number: DE19722202578
Authority: DE
Inventors: Guenter Klemm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-20
Filing date: 1972-01-20
Publication date: 1973-07-26
Also published as: FR2168456B1; GB1411145A; IT983405B; FR2168456A1

Description

DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖN WALD DR.-ING. TH. MEYER DR. FUES DIPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLOPSCH DIPL.-ING. SELTING

5 KÖLN 1, DEICHMANNHAUS

Sch/cg

Günter Klemm, 5961 Wenkhausen, Alte Landstraße

Vorrichtung zur Verbindung von ineinanderliegenden Rohrsträngen, insbesondere bei Bohrgestängen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbindung von ineinanderliegenden Rohrsträngen zum Führen verschiedener Medien, vorzugsweise bei Bohrgestängen der Tiefbohrtechnik.

Bei Bohrgestängen mit ineinandergeschobenen Rohrsträngen für die Zuleitung verschiedener Strömungsmittel zu einem Bohrmeißel ist es bekannt, die äußeren Rohrstrangteile mit je einem Endstück zu versehen und diese Endstücke dicht miteinander zu verschrauben. Diese Endstücke als Verbinder weisen im Innern eine zentrale Bohrung auf, die zur Aufnahme des jeweiligen inneren Rohrstranges dient, wobei in dem Verbinderendstück um die zentrale Bohrung herum weitere axial verlaufende Bohrungen vorgesehen sind, die als Durchlässe für das von dem äußeren Rohrstrang aufzunehmende Spülmedium o.dgl. dienen. Weiterhin weisen die

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äußeren Verbinderendstücke bei der zentralen Bohrung fest eingeschraubte Muffenteile auf, deren freie Enden einander übergreifen. Eine solche Anordnung dient dazu, eine Verteilung der Gestängebelastung gleichmäßig auf die äußere und die innere Rohrlänge zu erhalten und eine Zentrierung der Rohrteile des inneren Rohrgestänges an der Verbindungsstelle zu erreichen. Die beschriebene Bauart ist jedoch aufwendig und erfordert eine Vielzahl von Dichtungen.

Bei einer anderen Rohrkupplung für achsparallele ineinanderliegende Rohrstränge ist es bekannt, die an den äußeren Rohrsträngen angebrachten Kupplungsteile durch eine gemeinsame überwurfmutter zu verbinden. Hierbei bilden innere Muffen je ein Stück mit dem äußeren Kupplungsteil. In die inneren Muffen münden die Rohre des inneren Rohrstranges. Außerdem greifen die inneren Muffen mit ihren freien Teilen ineinander, wobei der vorstehende Muffenteil mit einer rings umlaufenden Dichtauflage versehen ist. Eine solche Rohrkupplung ist ebenfalls aufwendig, insbesondere was die Formgebung der Teile betrifft. Ferner besteht die Gefahr, daß das vorstehende Ende der inneren Muffe des einen Kupplungsteils beim Transport des betreffenden Rohrstrangteils beschädigt wird, da dieses über das äußere Rohrstrangende hinausragt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbindung von ineinanderliegenden Rohrsträngen, die zum Führen verschiedener Medien dienen, zu schaffen, bei der die zu verbindenden Teile einen einfachen Aufbau und eine einfache Gestaltung haben, die Teile leicht und schnell montierbar sind und eine einwandfreie Zentrierung gewährleisten. Die Vorrichtung zur Verbindung der ineinanderliegenden Rohrstränge

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von Bohrgestängen u.dgl., bei der die äußeren Rohrstrangteile durch Endstücke miteinander verbunden sind und bei den inneren Rohrstrangteilen Verbindungsteile unter Abdichtung ineinandergreifen, zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß auf dem einen inneren Rohrstrang-Ehdteil eine Hülse verschiebbar gelagert ist und unter der Wirkung einer Federung steht, und daß die gleitende Hülse und das andere innere Rohrstrang-Endteil mittels konischer Sitzflächen zusammengrejfen.

Bei einer solchen Ausbildung der Verbindungsvorrichtung ergibt sich, daß die zur Verbindung der Rohrstränge dienenden Verbindungsteile einfache Rohrteile sein können, die als selbständige Teile verwendbar sind. Dadurch entfällt die Verwendung von Spezialformteilen für diesen Zweck.

Bei dem Zusammengreifen der Innenrohre des Bohrgestänges erfolgt ein Zusammenwirken in der Weise, daß die Abdichtungsstelle unmittelbar zwischen dem einen inneren Rohrstrang und der axial verschiebbaren Hülse des anderen inneren Rohrstranges vorgesehen fet. Man benötigt hierbei keine zusätzlichen inneren Schraubn.uffen. Außerdem ist das Abdichten der ineinandergreifenden inneren Rohrteile durch die axiale Verschiebbarkeit des einen Abdichtungsteils besser gewährleistet, als wenn fest angeordnete Teile ineinandergreifen. Herstellungstoleranzen und sonstige Abweichungen lassen sich einwandfrei überwinden, wobei die Teile an der Abdichtungsstelle sich zueinander anpassen können. Die Verbindungsteile lassen sich einfach und preiswert herstellen. Ferner erzielt man eine leichte und damit schnelle Montagemöglichkeit, wobei die

^O Ausrichtung der innen liegenden T^iIe selbsttätig zueinander folgt. Paßarbeiten entfallen.

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Die axial verschiebbare Hülse weist zweckmäßig eine abgesetzte Ringfläche als Federungswiderlager auf. Das zugehörige Verbindungsstück des äußeren Rohrstranges erhält eine nach innen vorstehende Ringfläche, die das andere Widerlager für die Federung bildet. Ferner kann ein Begrenzungsanschlag für die verschiebbare Hülse an dem Verbindungsstück des äußeren Rohrstranges vorgesehen sein.

Das Endteil des anderen inneren Rohrstranges kann mittels einer Abstandsbuchse in der Bohrung des äußeren Verbindungsstückes für den äußeren Rohrstrang zentriert werden. Dies ist zweckmäßig eine Grobzentrierung, da die Feinzentrierung des inneren Rohrteils durch das Ineinandergreifen der konischen Sitzflächen erfolgt. Die verschiebbare Hülse und die Abstandsbuchse erhalten Durchlässe für das in dem äußeren Rohrstrang befindliche Spülmedium o.dgl.

In der konischen Sitzfläche der verschiebbaren Hülse kann mindestens ein Dichtring vorgesehen sein.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels nachstehend erläutert.

Die einzige Fig. zeigt die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung für die ineinanderliegenden Rohrstränge eines Bohrgestänges im axialen Längsschnitt und im Schema.

Die Rohrstränge eines Bohrgestänges bestehen aus den äußeren Rohren la und Ib und den inneren Rohren 2a und 2b, wobei diese Rohrstränge axial parallel ineinanderliegen. Mit den Enden der äußeren Rohrstränge la und Ib

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sind Verbindungsendstücke 3 und 4 fest verbunden, z.B. mittels Verbindung oder durch Schweißung. Das VerbindungsendstUck 3 weist eine zylindrische Ausnehmung 5 auf, in der eine axial verschiebbare Hülse 6 gelagert ist. Diese Hülse steht unter der Wirkung einer Druckfeder 7, die einerseits auf der Ringfläche 8 der verschiebbaren Hülse 6 ruht und andererseits an einer Ringfläche 9 des Verbindungsstückes anliegt. Der Verschiebeweg der Hülse 6 kann durch einen Anschlag, z.B. einen Sprengring 10 begrenzt werden. In die Innenbohrung 11 der schiebbaren Hülse 6 greift das Ende des inneren Rohres 2a, wobei mindestens eine ringförmige Abdichtung 12 vorgesehen sein kann.

Durch das andere VerbindungsendstUck 4 ist das Ende des inneren Rohres 2b geführt, wobei eine Zentrierung des inneren Rohrteils 2b durch eine Absfcandsbüchse 13 erfolgen kann. Die Lage der Abstandsbuchse 13 ist durch beiderseitige Anschläge, z.B. durch die Sprengringe 14 gesichert. Das Ende des inneren Rohrteils 2b weist eine Konusfläche 15 auf. Das vorstehende Ende 6a der verschiebbaren Hülse 6 besitzt eine konische Innenbohrung 16, die dem Konus 15 des Rohrteils 2b angepaßt ist. Hierbei kann in der konischen Fläche 16 mindestens ein ringförmiger Dichtring 17 vorgesehen sein. In der verschiebbaren Hülse 6 sind axiale Durchlässe 18 vorteilhaft als radiale freie Schlitze angeordnet. Die Abstandsbuchse 13 enthält ebenfalls radial offene Durchlüflnuten 19.

Die VerbindungsendstUcke 3 und 4 werden mit ihren Gewindeteilen 3a und 4a dicht und fest miteinander verschraubt. Hierbei greift das konisohe Ende 15 des inne ren Rohres 2b selbsttätig in die konisohe Ausnehmung

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der axial verschiebbaren Hülse 6, die längs des anderen inneren Rohrteils 2a gleiten kann. Es ergibt sich dadurch eine selbsttätige Zentrierung der axial verschiebbaren Büchse 6 zu dem inneren Rohrteil 2b. Außerdem kann das innere Rohrteil 2b in einem vorbestimmten Bereich mehr oder weniger in dem Gewindeteil 4a vorstehen. Die axial verschiebbare Hülse 6 verschiebt sich entsprechend entgegen dem Druck der Feder 7· Die Abstandsbuchse 13 vermittelt die Grobzentrierung für das innere Rohrteil 2b. Die ineinandergreifenden konischen Flächen 15 und 16 können sich gegenseitig auch bei erheblichen Toleranzen einstellen und zentrieren. Durch die Druckfeder 7 wird ein vorbestimmter Druck ausgeübt, so daß die Abdichtung an dieser Stelle auch bei geringfügiger axialer Verschiebung des inneren Rohrteils 2b aufrechterhalten bleibt. Das Rohrgestänge kann von einem rohrförmigen Schutzmantel 20a und 20b umgeben sein, wobei die Mantelteile durch Ineinanderschrauben fest verbunden sein können.

Die inneren Rohre 2a und 2b können beispielsweise als SpUlmedium Wasser führen, während Luft, insbesondere Druckluft, in dem Ringraum zwischen dem inneren Rohrstrang und dem äußeren Rohrstrang zu der Bohrstelle geführt werden kann. Der äußere Ringraum zwischen dein äußeren Rohrstrang und dem Mantelrohr kann zum Zurückführen des SpUlmediums Wasser zusammen mit dem Bohrgut dienen.

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Claims

A_n_s_g_r_ü_c_h_e

1. Vorrichtung zur Verbindung von ineinanderliegenden Rohrsträngen zum Führen verschiedener Medien, insbesondere bei Bohrgestängen der Tiefbohrtechnik, bei der die äußeren Rohrstrangteile durch Endstücke, z.B. mittels Aufschrauben,miteinander verbunden sind und bei den inneren Rohrstrangteilen Verbindungsteile unter Abdichtung ineinandergreifen, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem einen inneren Rohrstrangendteil (2a) eine Hülse (6) verschiebbar gelagert ist und unter der Wirkung einer Federung (7) steht, und daß die verschiebbare Hülse (6) und das andere innere Rohrstrangendteil (2b) mittels konischer Sitzflächen * 16) zusammengreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Hülse (6) eine abgesetzte Ringfläche (8) als Federungswiderlager aufweist, und das zugehörige Verbindungsendstück (J>) des äußeren Rohrstranges mit einer nach innen vorstehenden Ringfläche (9) das andere Widerlager für die Federung (7) bildet.

3- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Begrenzungsanschlag (10) für die verschiebbare Hülse (6) an dem Verbindungsendteil (3) des äußeren Rohrstranges vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß das andere innere Rohrstrangendteil (2b) mittels einer Abstandsbuchse (13) in der Bohrung des Verbindungsendstückes (4) des äußeren Rohrstranges gehalten ist.

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5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß in der verschiebbaren Hülse (6) und in der Abstandsbuchse (13) nutenförmige Durchlässe (18, 19) für das Medium vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den konischen Sitzflächen zwischen der verschiebbaren Hülse (6) und dem inneren Rohrstrang (2b) mindestens^ ein Dichtring (17) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ■gekennzeichnet, daß der äußere Rohrstrang (la, Ib) von einem Mantelschutzrohr (20a, 20b) umgeben ist.

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