DE2654150A1

DE2654150A1 - Gestaengerohr- und bohrwerkzeugverbindung fuer tiefloch-drehbohrmaschinen

Info

Publication number: DE2654150A1
Application number: DE19762654150
Authority: DE
Inventors: Albrecht Graefer; Alfred Pilgrim
Original assignee: GRAEFER ALBRECHT DIPL BERGING
Current assignee: GRAEFER ALBRECHT DIPL BERGING
Priority date: 1976-11-30
Filing date: 1976-11-30
Publication date: 1978-06-01
Also published as: DE2654150B2; DE2654150C3

Description

Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindung
für Tiefloch-Drehbohrmaschinen Tieflochbohrungen, sowohl von Über- als auch von Untertage aus, werden in überwiegender Mehrzahl mit drehend arbeitenden, sogenannten Drehbohrmaschinen vorgenommen.
Hierbei werden die Gestängerohre schußweise verlängert.
Die Verbindung des Bohrwerkzeuges mit dem ersten Gestängerohr und der Gestängerohre untereinander wird vorwiegend vermittels Gewinde, sowohl in zylindrischer als auch in konischer Ausführung, hergestellt. Diese gebräuchlichen Gewindeverbindungen haben den Nachteil, daß sie nur in der Lage sind, in einem Drehsinn die erforderlichen Drehmomente zu übertragen. Nachteilig hierbei ist, daß bei Versagen der Spülung oder bei Nachfall von Gestein aus der Bohrlochwand das Bohrwerkzeug oder auch die Gestängerohre im Bohrloch festklemmen und nicht durch Gegendrehen, -was vorteilhaft sein kann, - frei gedreht werden können, weil sich dabei das Gestänge an irgendeiner, meist unerwünschten Stelle auseinander schraubt.
Bei derartigen Verhältnissen verwendet man für die Bohrung für die Gestängerohre statt einer Gewinde- eine Steckzapfenverbindung. Bei einer Steckzapfenverbindung besitzen die Gestängerohre einerseits Muffe und andererseits Zapfen, welche für die formschlüssige Übertragung des Drehmomentes mit zueinander passenden Profilen, vorzugsweise als Vier-oder Sechskant, ausgebildet sind. Diese Verbindung ist für die übertragung von Drehmomenten sowohl im Links- wie im Rechts sinn geeignet. Für die Übertragung von Zugkräften sind hierbei jedoch zusätzliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich. Diese bestehen bisweilen aus eingesetzten Querbolzen, die gegen Herausfallen mit federnden Einrastungen versehen sind. Auch einfache Durchgangsschrauben mit aufgeschraubter Mutter werden zur Sicherung vorgesehen.
Weiterhin sind Zapfen mit federnd eingearbeitetem Quernocken bekannt, der nach dem Zusammenstecken der Rohre in eine hierfür vorgesehene Querbohrung der Muffe einrastet.
Alle diese bisher bekannten Bauelemente für die Ubertragung der axialen Zugkräfte haben den Nachteil, daß ihre Betriebssicherheit nur bedingt gegeben ist. Die mit Federn arbeitenden Einrastungen versagen infolge Verschmutzung; die.
Durchgangsschrauben, die über den Außendurchmesser der Gestängerohre hervorstehen, unterliegen sehr hohem Abtrieb und fallen-infolge Verschleiß aus, zudem behindern hierbei die hervorstehenden Teile den glatten Abfluß des Bohrkleins und machen ein Bohren durch Bohrlochabschlußdichtungen und Gestängerohrführungen unmöglich. Alle diese Arten von Verbindungen haben weiterhin den Nachteil, daß mit zusätzlichen Dichtungsringen gearbeitet werden muß, um an den lose ineinandergesteckten Verbindungsstellen ein Austreten der durch die Innenbohrung dem Bohrwerkzeug zugeführten Spüle zu vermeiden.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile zu beseitigen. Sie schlägt eine Gestängerohrverbindung vor, bei der in bisher bekannter Art die einzelnen Gestängerohre mit Muffe und Zapfen zu versehen, die für die Übertragung der links-rechts gerichteten Drehkraft formschlüssig ineinandergreifen; für die Übertragung der axial gerichteten Zugkraft auf die einzelnen Bohrgestängerohre untereinander bis hin zum Bohrwerkzeug ist zusätzlich eine Schraubverbindung vorgesehen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindung kennzeichnet sich dadurch, daß das Bohrwerkzeug 6 wie auch die aus je einem Außengestängerohr 1 und 2 und je einem Innengestängerohr 7 und 8 bestehenden einzelnen Rohrschüsse sowohl Zapfsteckverbindungen 3, 5", 3', 5 und 5' zur Übertragung von Drehmomenten in beiden Richtungen wie Schraubverbindungen 9, 10, 9' und 10' zur übertragung von Zugkräften und zur dichten Leitung der Bohrspüle besitzen.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindung sei anhand der beigefügten Zeichnung erläutert, die eine beispielsweise Ausführungsform darstellt.
Figur I zeigt einen Längsschnitt der Gestängerohre 1 und 2 in eingebautem Zustand.
Die Gestängerohre 1 und 2 haben bohrwerkzeugseitig die Muffen 3 und 3' und antriebsseitig die außen zu den Muffen passend profilierten Steckzapfen 5 und 5'. Das Bohrwerkzeug 6 ist mit dem gleichen Steckzapfen 5" wie die Gestängerohre ausgerüstet. Die Innengestängerohre 7 und 8 haben bohrwerkzeugseitig Rechtsgewinde 9 und 9' passend zum Innengewinde des Steckzapfens. Antriebsseitig haben die Innengestängerohre 7 und 8 Linksgewinde 10 und 10'. Zudem sind die Innengestängerohre 7 und 8 mit Innenvierkant 11 und 11' ausgerüstet.
Figur II zeigt einen Querschnitt durch Muffe 3', Zapfen 5 und Innengestängerohr 7.
Beim Einsatz wird zunächst das Innengestängerohr 7 in das Außengestängerohr 1 eingeführt, daran anschließend der Zapfen 5" des Bohrwerkzeuges 6. über Innenschlüsselfläche 11 wird Innengestänge 7 im Uhrzeigersinn gedreht, so daß die Gewinde 9 und 10 Schaft 5" des Bohrwerkzeuges 6 formschlüssig in Muffe 3 des Außengestängerohres 1 einziehen. Nach dem gleichen Prinzip lassen sich Gestängerohr 2 und nachfolgende einbauen.
Selbstverständlich handelt es sich hierbei nur um ein Ausführungsbeispiel. Der Erfindungsgedanke selbst läßt mehrere konstruktive Lösungen zu, wie zum Beispiel eine konische, formschlüssige Ausbildung der ineinandergreifenden Muffe und Zapfen als auch Außengestängerohre mit beiderseitigen Muffen und eingebauten losen Zapfen u.a.m. Selbstverständlich ist auch eine Lösung denkbar, wobei die Außengestängerohre nur die Zugkraft übertragen und die Innengestängerohre die Drehbewegung.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindung für Tiefloch-Drehbohrmaschinen zur Verbindung einzelner Rohrschüsse untereinander und mit dem Bohrwerkzeug zur Übertragung sowohl von Drehmomenten in beiden Drehrichtungen wie auch von Zugkräften und zur Durchleitung der Bohrspüle, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug (6) wie auch die aus je einem Außengestängerohr (1,2) und je einem Innengestängerohr (7,8) bestehenden einzelnen Rohrschüsse sowohl Zapfsteckverbindungen (3,5",3',5,5') zur übertragung von Drehmomenten in beiden Richtungen wie Schraubverbindungen (9,10,9',10') zur Übertragung von Zugkräften und zur dichten Leitung der Bohrspüle besitzen.
2. Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengestängerohr (1,2) werkzeugseitig als Mehrkantmuffe (3,3'), maschinenseitig mit einem entsprechenden Mehrkantzapfen (5,5') ausgebildet ist, der innen zum Werkzeug hin mit einem Rechtsgewinde (9,9'), zur Maschine hin mit einem Linksgewinde (10,10') versehen ist und das Innengestängerohr (7,8) werkzeugseitig ein Außen-Rechtsgewinde (9,9'), maschinenseitig ein Außen-Linksgewinde (10,10') sowie maschinenseitig innen Schlüsselflächen (11,11') zum Einsetzen eines Verschraubwerkzeuges besitzt.
3. Gestängerohr- und Bohrwerkzeugverbindun nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrwerkzeug (6) einen der Mehrkantmuffe (3) des Außengestängerohres (1) entsprechenden Zapfen (5") mit einem Innen-Rechtsgewinde (9) besitzt.