DE2633504C3 - Verbindungen für Steigrohre großer Nennweite - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Verbindungen für Steigrohre großer Nennweite mit zwischen zumindest eines Teiles der Steigrohre angeordneten Zwischenlagern für eine innerhalb der Steigrohre verlaufende Antriebswelle einer Bohrlochpumpe.

Bei den Bohrlochpumpen handelt es sich um eine Pumpenbauart, bei der in ein Bohrloch oder einen Brunnen eine Kreiselpumpe eingebaut ist, deren Antriebswelle in einem Steigrohr bis über Tage geführt und dort an einen trocken aufgestellten Motor gekuppelt wird. Das eigentliche Pumpenaggregat ist an einem Steigrohr befestigt, welches als Förderleitung für das zu pumpende Medium dient und die Antriebswelle mit den zugehörigen Zwischenlagern aufnimmt.

Für derartige Verbindungen sind bisher die unterschiedlichsten Lösungen vorgeschlagen worden. Eine sehr aufwendige Ausführung zeigt der Gegenstand der DE-PS 9 32 051. Innerhalb der ineinandergesteckten Steigrohre sind dünnere und mit den Steigrohren verspannte Wellenschutzrohre angeordnet. Eine derartige Ausführung ist schwer zu montieren und infolge der die Verspannung bewirkenden Gewinde äußerst anfällig gegen Verkanten, Schmutz und Beschädigungen.

Ebenfalls störanfällige Gewinde verwendet die Ausführungsform nach der US-PS 18 12 471. Die aufgrund der geringen Rohrwandstärken überwiegend Anwendung findenden Feingewinde neigen bei geringfügigem Verkanten zum Fressen. Überdies erfordert die mit Flanschen versehene Ausführungsform zusätzlichen und unnötigen Platzbedarf. Ein gänzlich anderes Prinzip zeigt die im Aufsatz »Asbesteementrohre neuer Bauart für den Brunnenbau« der Zeitschrift » Bohrtechnik und Brunnenbau«, vom April 1965, vorgestellte Rohrkupplung. Hier ist zwischen den Steigrohren und der Verbindungsmuffe eine Nut angeordnet, in welche ein den Zusammehalt bewirkendes Stahlseil eingeschoben ist. Problematisch wird diese Ausführungsform, wenn bei der Montage die relativ kleinen Nutenhälften nicht genau übereinstimmen und wenn nicht auf peinliche Sauberkeit geachtet wird. In diesen Fällen würde beim Zusammenbau eine Selbsthemmung des Seiles auftreten und so die Montage erheblich verzögern. Weiter darf das Spiel zwischen Seil und Nut ein bestimmtes engei Maß nicht überschreiten, da sonst durch Seilverlagerung der Scherquerschnitt erheblich verkleinert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Steigrohre großer Nennweiten Verbindungen mit geringem Platzbedarf und der Möglichkeit zum Einsetzen von Zwischenlagern zu entwickeln.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zum einen dadurch gelöst, daß die zu verbindenden Steigrohre im Bereich ihrer Enden mit am Außenmantel rundum verlaufenden Nuten versehen sind, in die einesteils mehrere über den Umfang verteilte Kulissensteine eingreifen, welche mittels durch eine glatte, einstückige Muffe geführter Schrauben gehalten sind, und in die andernteils Dichtungsringe eingelegt sind, durch welche die Stoßstellen zwischen den Rohrenden und der Muffe abgedichtet sind. Eine derartige Verbindung läßt sich einfach und mit hoher Genauigkeit fertigen. Die durch die Kulissensteine und die Muffe hindurch geführten Schrauben haben keine Kräfte zu übertragen, sie dienen lediglich als Drehsicherung für den das Lager tragenden Lagerstern und verhindern ein Herausrallen der Kulissensteir.e. Die Montage der Verbindung erfordert keine qualifizierten Fachkräfte mit besonderer Erfahrung, sondern läßt sich leicht durch angelernte Kräfte herstellen.

Eine andere erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe sieht im Bereich der Steigrohrenden Zentriersätze vor, die mit Ausnehmungen zur Aufnahme von am Zwischenlager angebrachter Lagersterne versehen sind, wobei die Steigrohre durch an der Pumpe und an der am oberen Steigrohr befindlichen Laterne befestigte, spannbare und innerhalb der Steigrohre verlaufende Ketten oder Seile zusammengehalten sind. Diese Steigrohrverbindung kann ebenso wie die der anderen Ausführung leicht montiert werden. Das Spannen der Ketten oder Seile ist mittels Spannschlössern möglich oder durch Verdrehen der Laterne gegenüber der Pumpe. Zur Abdichtung der Zentrieransätze gegeneinander lassen sich bekannte Dichtungsmittel, wie Flachdichtungen, O-Ringe oder auch flüssige Dichtungen (Kleber), verwenden.

Auch die bisher zu dieser Losung bekanntgewordenen Ausführungsformen vermögen die Erfindung nicht nahezulegen bzw. deren Vorteile nur annähernd zu erreichen. So ist in der DE-OS 24 34 293 vorgeschlagen worden, mit Zentrierungen versehene Rohrenden zusammenzustecken und den Zusammenhalt durch radial verlaufende magnetische Bolzen zu bewirken.

Eine derartige Lösung ist zum einen nur bei dickwandigen Rohren einsetzbar und ermöglicht zum anderen keine kostengünstige maschinelle Vorfertigung. Vielmehr kann sie nur an Ort und Stelle angebracht werden. Dies bedeutet die Inkaufnahme erheblicher zeitlicher Verzögerungen sowie, durch die Verwendung von Magnetwerkstoff, eine ungünstige wirtschaftliche Lösung.

Die DE-AS 23 06 462 wie auch die US-PS 11 34 930 zeigen Ausführungsformen, bei denen zwischen die zu verbindenden Rohrenden Lagersterne geklemmt sind. Auch hier finden wieder Verschraubungen Anwendung, die bei diesen Verbindungen leicht zum Fressen neigen. Eine sehr aufwendige Konstruktion zeigt auch noch

die US-PS 16 34 686. Hier werden die Rohre zum einen durch Schraubmuffen zusammengehalten und zum anderen noch zusätzlich mit Seilen verspannt Eine Lösung, die sehr schwer zu montieren ist und auch sehr anfällig ist, da die Rohrenden sowohl mit Innen- als auch mit Außengewinde versehen sind, welche wiederum die bekannten Nachteile aufweisen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Zeichnungen näher erläutert Es zeigt die
F i g. 1 eine muffenähnliche Verbindung, die

F i g. 2 einen Schnitt durch einen Kulissenstein und die F i g. 3 durch Spanndrähte verbundene Steigrohre.
Die F i g. 1 zeigt eine Ausführung, bei der ein Steigrohr 1 mit einem Anschweißende 2 verbunden ist, welches zwei rundum verlaufende Nuten 3 und 4 aufweist, wobei in Nut 3 ein Kulissenstein 5 eingreift und in der Nut 4 ein O-Ring 6 angeordnet ist Auf das Anschweißende 2 ist eine glatte und einstückig mit einem nicht dargestellten Zwischenlager versehene Muffe 7 aufgeschoben, in der mehrere radiale Einschnitte 8 zum Durchstecken der Kuiissensteine 5 angebracht sind. In dem mit der Muffe 7 zu verbindenden Rohrende 9 sind ebenfalls die rundum verlaufenden Nuten 3 und 4 zwecks Aufnahme der Kuiissensteine 5 und des O-Ringes 6 angebracht. In axialer Richtung erstrecken sich durch die Muffe 7 Bohrungen 10 zur Aufnahme von Sicherungsschrauben 11. Bei der Montage werden die Rohrenden in die Muffe 7 eingeschoben und durch die Kuhssensteine S in der Muffe 7 gehalten. Die sich durch die Bohrungen 12 in den Kulissensteinen 5 und die Bohrungen 10 erstreckenden Schrauben 11 dienen lediglich zur Lagesicherung der Kulissensteine 5.

Die F i g. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend der in der F i g. 1 eingetragenen Linie. Der Kulissenstein 5 ist in seiner Kontur der Nut 3 angepaßt. Die Muffe 7 ist bei diesem Ausführungsbeispiel mit einem Lagerstern 13 zur Aufnahme eines Lagers ausgestattet

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 3 sind die Steig-Ohre 14 mit ineinandergreifenden Zentriersätzen versehen. Am Pumpengehäuse 15 sind am Umfang gleichmäßig verteilte Seile 16 befestigt, die mit der den Antriebsmotor tragenden Laterne 17 verbunden sind. Durch Verdrehen der Laterne 17 werden die Seile 16 gespannt. Die Zentrieransätze können mit Aussparungen zur Aufnahme von Lagersternen 13 ausgerüstet sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 Patentansprüche:

1. Verbindung für Steigrohre großer Nennweite mit zwischen zumindest eines Teils der Steigrohre angeordneten Zwischenlagern für eine innerhalb der Steigrohre verlaufende Antriebswelle einer Bohrlochpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Steigrohre im Bereich ihrer Enden (2, 9) mit am Außenmantel rundum verlaufenden Nuten (3, 4) versehen sind, in die einesteils mehrere über den Umfang verteilte Kulissenteile (5) eingreifen, welche mittels durch eine glatte, einstückige Muffe (7) geführter Schrauben (11) gehalten sind, und in die andernteils Dichtungsringe (6) eingelegt sind, durch welche die Stoßstellen zwischen den Rohrenden (2, 9) und der Muffe (7) abgedichtet sind.

2. Verbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, gekennzeichnet durch im Bereich der Steigrohrenden angeordnete Zentriersätze, die mit Ausnehmungen zur Aufnahme von am Zwischenlager angebrachter Lagersterne (13) versehen sind, wobei die Steigrohre (14) durch an der Pumpe (15) und an der am oberen Steigrohr befindlichen Laterne (17) befestigte, spannbare und innerhalb der Steigrohre (14) verlaufende Ketten oder Seile (16) zusammengehalten sind.