DE2555124A1

DE2555124A1 - Gewindeverbindung

Info

Publication number: DE2555124A1
Application number: DE19752555124
Authority: DE
Inventors: Peter Charles Graham; Joseph Theo Renison
Original assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Current assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-12-08
Publication date: 1976-06-10
Also published as: AU8736675A; ZA747803B; CA1030184A; US4064785A

Description

PATENTANWAL.TE A. GRÜNECKER

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H. KINKELDEY

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W. STOCKMAIR

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P. H. JAKOB

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MÜNCHEN

E. K. WEIL

DFtREROEClNG

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMIUANSTRASSE 43

8. Dezember 1975 P 9926

ANGLO AMERICAN CORPORATION
ΟΙ¹ SOUTH AFRICA LIMITED

Main Street

Johanne sburg

Republic of South. Africa

Gewindeverbindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer leicht lösbaren Gewindeverbindung sowie zum Lösen derselben, und auf eine unter Anwendung eines solchen
Verfahrens hergestellte Gewindeverbindung.

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TELEFON (OSB) 23 5BG2 TELEX O5-29 38Ο TELE8RAMME MONAPAT

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Gewindeverbindung für Bohrgestänge bzw. für die Befestigung eines Bohrwerkzeugs an einem solchen.

Bei gebräuchlichen Bohrgestängen sind die einzelnen Teile und das Bohrwerkzeug mittels ineinandergreifender Innen- und Außengewinde zusammengeschraubt. Im Betrieb wirken sehr hohe Drehmomente auf die Schraubverbindung ein, so daß sie sich anschließend nur sehr schwer lösen läßt. Gewöhnlich verwendet man hierzu hydraulisch betätigbare Zangen, deren Gebrauch jedoch beträchtliche Zeit und sehr große Körperkräfte des Bedienungspersonals erfordert.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine unter den genannten Umständen leicht lösbare Gewindeverbindung zu schaffen.

Diese Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen ein in Umfangsrichtung unter Zugspannung stehender Sprengring angeordnet wird, so daß sich die Verbindung durch Aufbrechen des Sprengrings mühelos lösen läßt.

Insbesondere ist bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer Gewindeverbindung zwischen zwei Gewindeteilen, welche einander zugewandte Ringstufen aufweisen, vorgesehen, daß zwischen die Ringstufen ein Sprengring eingelegt wird, welcher radial einwärts abnehmende Dicke aufweist und aus einem duktilen Material ist, welches weicher ist als komplementär geformte Ausbildungen auf den Ringstufen, -und daß die Verbindung dann soweit festgezogen wird, daß der Sprengring bis nahe an seine Zerreißfestigkeit unter Zugspannung kommt.

Zum Lösen der Verbindung wird die Dicke des Sprengrings an einer beliebig gewählten radialen Stellung durch Mate—

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rialabtrag so weit verringert, daß der Hing an der betreffenden Stelle durch die auf ilm einwirkende Zugspannung aufbricht.

Die Erfindung schafft ferner einen zur Verwendung in dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmten Sprengring mit radial einwärts abnehmender Dicke, aus einem duktilen Material, welches weicher ist als das komple entärer Ausbildungen an den zu verbindenden Teilen. Im Falle derartiger Ausbildungen aus gehärtetem Stahl ist der Sprengring vorzugsweise aus weichem Stahl-.

Eine oder jede RLngstufe kann komplementär zum Profil des Sprengrings abgeschrägt sein. Anderenfalls sieht die Erfindung vor, daß zwischen dem Sprengring und der oder jeder Stufe ein aus hartem Material geformter Zwischenring mit einem dem des Sprengrings komplementären Profil angeordnet ist, so daß sich eine satte Passung der zusammengeschraubten Teile ergibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform schafft die Erfindung einen Sprengringsatz mit zwei Eingen aus hartem Material, welche jeweils eine abgeschrägte Fläche haben, und einem dazwischen angeordneten, weicheren Sprengring, welcher an beiden Seiten abgeschrägt ist.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert, deren einzige Figur eine Teil-Schnittansicht einer erfindungsgemäß en Gewindeverbindung zeigt. ■ ·

In der Zeichnung erkennt man ein Teil 3 rait einem Außengewinde, welches in ein Teil 4 mit Innengewinde eingeschraubt ist. Zwischen die beiden Teile 3 und 4- ist ein Sprengringsatz mit zwei äußeren Zwischenringen 5 und einem dazwischen angeordneten Sprengring 6 eingelegt. Die Zwischenringe 5 sind an den äußeren Seiten, mit denen sie

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an den Teilen 3 und 4 anliegen, eben abgedreht und an den einwärts gekehrten Seiten auswärts abgeschrägt. Der Sprengring 6 ist an beiden Seiten radial einwärts abgeschrägt.

Die Zwischenringe 5 sind aus einem harten Material, etwa aus gehärtetem Stahl. Der Sprengring 6 dagegen ist aus einem weicheren, duktilen Material, etwa aus weichem Stahl.

Vor dem Betrieb oder während desselben ist die Verbindung einem großen Drehmoment unterworfen, so daß der Sprengring 6 bis nahe an seine Reißfestigkeit unter Zugspannung kommt. Durch das Festziehen der Gewindeverbindung wird der Sprengring 6 radial aufgeweitet und kommt daher unter die in Umfangsrichtung verlaufende Zugspannung. Zum Lösen der Schraubverbindung braucht lediglich der Sprengring 6 an einer Stelle seines Umfangs so weit geschwächt zu werden, daß er unter Einwirkung der Zugspannung aufbricht. Dies kann dadurch geschehen, daß man ein Loch von angemessenem Durchmesser radial einwärts in den Sprengring bohrt. Da der Sprengring aus weichem Stahl ist, läßt sich dies mühelos mit einer Handbohrmaschine bewerkstelligen.

Ist der Sprengring dann aufgebrochen, so steht die Gewindeverbindung nicht mehr unter Spannung und läßt sich daher mühelos lösen.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht somit darin, daß der Sprengring unter hohe Zugspannung kommt, so daß er beim Bohren eines Lochs aufbricht. Die Größe der Zugspannung ergibt sich aus der Art des Werkstoffs, der Querschnittsgröße des Sprengrings und dem Winkel, in welchem dessen Seiten abgeschrägt sind. Die Verbindung braucht nicht erhitzt zu werden, so daß die Gewinde unbeschädigt bleiben.Die Zwischenringe 5 sind wiederholt verwendbar, lediglich der Sprengring 6 ist jeweils zu erneuern.

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Claims

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Patentansprüche:

Verfahren zum Herstellen einer leicht lösbaren Gewindeverbindung zwischen einander komplementären Gewindeteilen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gewindeteile ein Sprengring eingelegt und unter Zugspannung in Umfangsrichtung gebracht wird, so daß sich die Verbindung durch Aufbrechen des Sprengrings lösen läßt.

2, Verfahren zum Herstellen einer leicht lösbaren Gewindeverbindung zwischen einander komplementären, einander gegenüberstehende Ringstufen aufweisenden Gewindeteilen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Gewindeteile ein Sprengring eingelegt wird, welcher radial einwärts abnehmende Dicke aufweist und aus einem duktilen Werkstoff ist, welcher weicher ist als der von komplementären Ausbildungen an den Ringstufen, und daß die Verbindung so fest angezogen wird, daß der Sprengring bis nahe an seine Zerreißfestigkeit unter Zugspannung kommt.

3- Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Ausbildungen einstückig mit den Ringstufen sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die komplementären Ausbildungen wenigstens einen dem Sprengring und einer Ringstufe komplementär geformten Zwischenring aus einem Material aufweisen, welches härter ist als das des Sprengrings.

5. Verfahren zum Lösen einer nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4- hergestellten Gewindeverbindung, dadurch gekennzeichnet, daß an einer beliebig gewählten Stelle des Umfangs des Sprengrings Material abgetragen wird, so daß der Sprengring an dieser Stelle

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aufbricht und die Verbindung damit spannungsfrei wird.

6. Gewindeverbindung zwischen einander komplementären Gewindeteilen, gekennzeichnet durch einen radial einwärts abnehmende Dicke aufweisenden Sprengring (6) aus einem duktilen Werkstoff, welcher Xfeicher ist als dem Ring komplementäre Ausbildungen.

7. Gewindeverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sprengring aus weichem Stahl ist und die ihm komplementär geformten Ausbildungen aus gehärtetem Stahl sind.

8. Gewindeverbindung nach Anspruch 6 und/oder 7* gekennz eichnet durch ein Paar beiderseits des Sprengrings (6) angeordneter und diesem komplementär geformter Zwischenringe (5) aus einem Werkstoff, welcher härter ist als der des Sprengrings.

9. Gewindeverbindung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenringe (5) au.s gehärtetem Stahl sind und der Sprengring (6) aus weichem Stahl ist.

10. Gewindeverbindung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9» gekennzeichnet durch ein Paar einander komplementärer, miteinander verschraubter Gewindeteile (3, 4·), welche einander zugewandte Ringstufen aufweisen, und durch einen zwischen den Ringstufen angeordneten Sprengringsatz (5, 6) zum Erleichtern des Lösens der Ge winde verbindung, mit einem Sprengring (6) mit radial einwärts abnehmender Dicke aus einem duktilen Material und einem Paar beiderseits des Sprengrings angeordneter, diesem komplementär geformter Zwischenringe (5) aus einem härteren V/erkstoff.

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