DE2543826C3

DE2543826C3 - Lösbare Verbindung

Info

Publication number: DE2543826C3
Application number: DE2543826A
Authority: DE
Inventors: Harald Dipl.-Ing. Ddr 1100 Berlin Luederitz; Horst Dipl.- Ing. Ddr 1130 Berlin Schneider
Original assignee: Bauakademie Der Deutschen Demokratischen Republik, Ddr 1026 Berlin
Priority date: 1974-12-30
Filing date: 1975-10-01
Publication date: 1978-04-27
Also published as: DE2543826B2; DE2543826A1; DD117102A1; FR2296754A1

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindung zwischen einem Bohrwerkzeug und einem Bohrrohr, bestehend aus mehreren am Werkzeug angeordneten mit dem Bohrrohr formschlüssig vei jindbaren Klemmteilen. Bohrwerkzeuge werden mit der Innenwandung von Bohrrohren durch Verriegelungseinrichtungen formschlüssig verbunden, um vertikale Bohrkräfte und Bohrreaktionsmomente übertragen zu können. Dazu werden die Klemmteile von Verriegelungseinrichtungen so gegen die Bohrrohrinnenwandung gepreßt, daß sie in Verriegelungssitze einfallen.

Es ist z. B. bekannt, beim Drehbohren die Schneidwerkzeuge durch Nut-Federverbindungen mit dem Außenrohr zu verbinden und damit Drehmomente zu übertragen. Um auch \ertikale Druckkräfte übertragen zu können, weisen die Federn des Bohrwerkzeuges an ihren unteren Enden Verstärkungen auf, die in öffnungen am Ende des Außenrohres eingreifen (DT-OS 21 Ol 969).

In einer weiteren bekannten Lösung wird ein seilgeführtes Bohrwerkzeug durch kubische Klemmtei-Ie, die in entsprechende Aussprengungen der Innenwandung eines Vortreibrohres gepreßt werden, mit diesen zur Übertragung vertikaler Kräfte und Bohrmomente verbunden (DT-OS 20 02 262).

Diese Lösungen erweisen sich insbesondere beim Bohren mit Greiferausrüstungen oder bei einem Wechsel vom Drehbohren zum Greiferbohren durch den beträchtlichen Zeitaufwand für die Verriegelung von Bohrwerkzeugen und Bohrrohr ills nachteilig. So muß bei der zuerst beschriebenen Verriegcluiigseinrichlung /um Lösen oder Herstellen der Verbindung das Bohrrohr angehoben werden, und bei der /weilen Lösung isl das Herstellen der Verbindung durch die im '>■> wesentlichen punktartige Verriegelung erschwert. Beide Vorrichtungen haben auch den Nachteil, (IaL) infolge der feststehenden Höhenlage der Verriegelungsebene beim Grejferbohren der Vortrieb des Rohres mit dem Bohrfortschritt genau abgestimmt werden muß, um eine maximale Erdstoffüllung des Greifers zu gewährleisten.

Weiterhin sind Verbindungen bekannt, bei denen Geradverzahnungen der zu verbirdenden Teile in Eingriff stehen und durch eine die Verbindungsstelle übergreifende Muffe in dieser Lage gesichert werden (US-PS 19 88 668 und US-PS 24 54 994).

Diese Verbindungen können Momente, Quer- und Längskräfte übertragen und werden bei Pumpen- und Kolbengestängen und ähnlichen EIe nenten angewendet. Für Bohrwerkzeuge, die z. B. von einem niedergebrachten Bohrrohr gelöst werden sollen, sind diese Verbindungen nicht einsetzbar.

Bei einer weiteren bekannten Verbindung wird ein polygonales Innenteil von einem dazu passenden Außenteil aufgenommen. Die Außenflächen des Innenteils sind mit Geradverzahnungen versehen, in die bewegbare verzahnte Klauen des Außenteils zur axialen Verriegelung eingreifen (US-PS 15 S3 833). Bei dieser leicht lösbaren Verbindung wird dur-:h die polygonale Ausbildung das Zusammenfügen der Teile erschwert und der verfügbare Innendurchmesser des Bohrrohres verringert.

Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbindung von Bohrwerkzeug und Bohrrohr zu finden, die gleichermaßen ijr drehende und. greifende Bohrwerkzeuge geeignet ist und mit der zeitsparend der Formschluß zwischen Klemmteil und Bohrrohr hergestellt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist, die Rohrinnenwand und die Klemmteile so auszubilden, daß eine Verriegelung von Bohrwerkzeug und Bohrrohr in mehreren horizontalen Ebenen eines bestimmenden Bereichs der Rohrinnenwand erfolgen kann und Bohrreaktionsmomente und vertikale Bohrkräfte übertragen werden.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf der Innenwand des Bohrrohres pyramidenförmige Erhebungen angi J^rdnet sind, die mit auf der Außenseite des Klemmteils senkrecht zu- und übereinander angeordneten Geradverzahnungen formschlüssig verbindbar sind. Die pyramidenförmigen Erhebungen berühren sich zweckmäßig an ihren Grundflächen. Die Flankenneigung und der Zahnabstand der Geradverzahnung entsprechen der Neigung der Seitenflächen bzw. dem Abstand oder einem Vielfachen des Abstarides der pyramidenförmigen Erhebungen.

Die pyramidenförmigen Erhebungen sind längs einer axialen Erstreckung auf dem gesamten inneren Rohrumfang angeordnet, die mindestens der axialen Erstreckung der senkrecht zu- und übereinander angeordneten Geradverzahnungen entspricht.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind insbesondere darin zu sehen, daß eine Verriegelung der Klemmteile auf dem gesamten inneren Rohrumfang erfolgen kann und die Höhenlage der Verriegelungsebene nur vom Abstand der pyramidenförmigen Erhebungen und der Breite ihrer Anordnung abhängt.

Die Verbindung kann praktisch durch die schrägen (leitflächen der Lrlicbungen und Verzahnungen in jeder Position hergestellt werden. Verschmutzungen der Erhebungen durch anhaftendes Erdreich können die Funkiionstüchtigkcit der Verbindung kaum beeinträchtigen, da /wischen den (ieradvcr/ahniingen und den pyramidenförmigen Erhebungen im verbundenen Zustund Hohlräume vorhanden sind, in die das Erdreich ausweichen k.inn.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert; in der Zeichnung zeigt

Fig. I eine isometrische Darstellung der senkrecht geschnittenen lösbaren Verbindung

Fig.2 die Vorderansicht des Klemmteiles der lösbaren Verbindung

Wie in Fig. 1 dargestellt, sind in einem Bereich der Rohrinnenwandung, dessen axiale Länge durch die für das Bohren erforderlichen Verriegelungsebenen Bestimmt wird, pyramidenförmige Erhebungen 1 so angeordnet, daß die Schnittlinien der Seitenflächen der pyramidenförmigen Erhebungen 1 ein quadratisches Raster ergeben. Die mit dem Bohrwerkzeug oder einem Werkzeugträger verbundenen Klemmteile 2 (in F i g. 1 der Zeichnung ist nur eines der symmetrisch zur Bohradise angeordneten Klemmteile 2 dargestellt) weisen eine horizontale und eine vertikale Geradvprzahnung 3 auf (Fig.2). Um die Verriegelung von Bohrwerkzeug und Bohrrohr 4 herzustellen, werden die Klemmteile 2 ;t. B. hydraulisch so gegen die Rohrinnenwand gepreBt, daß — wie in Fig. 1 dargestellt — die Zahnflanken mit den pyramidenförmigen Erhebungen 1 formschlüssig in Verbindung stehen und damit eine Übertragung von Bohrreaktionsmomenten oder von

ίο vertikalen Druckkräften sicher ermöglichen. Differenzen zwischen dem Vortrieb des Bohrrohres und des Bohrwerkzeuges werden dadurch ausgeglichen, daß die axiale Länge der Anordnung der pyramidenförmigen Erhebung 1 ein Mehrfaches der axialen Länge der Geradverzahnungen 3 beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lösbare Verbindung zwischen einem Bohrwerkzeug und einem Bohrrohr, bestehend aus mehreren am Werkzeug angeordneten, mit dem Bohrrohr formschlüssig verbindbaren Kleminteilen, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenwandung des Bohrrohres pyramidenförmige Erhebungen (1) angeordnet sind, die mit auf der Außenseite des Klemmteiles (2) senkrecht <^r.u- und übereinander angeordneten Geradverzahnungen (3) formschlüssig verbindbar sind.

2. Verbindung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Erhebungen (i) sich an ihren Grundflächen berühren und die Flankenneigung und der Zahnabstand der Geradverzahnungen (3) der Neigung der Seitenflächen bzw. dem Abstand oder einem Vielfachen des Abstandes d±r pyramidenförmigen Erhebungen (1) entspricht.

3. Verbindung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die pyramidenförmigen Erhebungen (1) längs einer axialen Erstreckung auf dem gesamten inneren Rohrumfang angeordnet sind, die mindestens der axialen Erstreckung der senkrecht zueinander angeordneten Geradverzahnungen (3) entspricht.