DE2856738A1

DE2856738A1 - Bohrstrang-stabilisator

Info

Publication number: DE2856738A1
Application number: DE19782856738
Authority: DE
Inventors: Daniel Breedlove Justman
Original assignee: Smith International Inc
Current assignee: Smith International Inc
Priority date: 1978-09-21
Filing date: 1978-12-29
Publication date: 1980-04-03
Also published as: FR2436873A1; FR2436873B1; GB2030616A; IT7967113A0; DE2856738C2; IT1118309B; GB2030616B; CA1098111A

Description

Snith International, Inc., Newport Beach, CaI. 9266ο,V.St.Ά.

Zu beanspruchende Priorität:

21.September 1978 V.St.A» No. 944 639

Bohrstrang-Stabilisator

Die Erfindung betrifft ein Wandkontaktwerkzeug zur Verwendung bei Erdbohrungen, insbesondere bei Rotary-Bohrungen, speziell einen rotierenden Stabilisator mit festen Flügeln, dessen Wandkontaktelemente· in Form austauschbarer Verschleißpolster bzw. Verschleißeinsätze ausgebildet sind.

Die US-Patentschrift 3 680 647 offenbart ein Wandkontaktwerkzeug, speziell einen Stabilisator mit festen Flügeln, der austauschbare Verschleißeinsätze mit etwa sektorförmigem Querschnitt aufweist» Die Ecke eines jeden Verschleißeinsatzes wird von einer ergänzenden V-förmigen Nut bzw. Ausnehmung im Außenumfang eines Armes des rohrförmigen Sta-

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bilisatorkörpers aufgenommen. Die Ecke des Verschleißeinsatzes und der Scheitel der Ausnehmung sind mit einem Winkel von 90° ausgebildet. Der Verschleißeinsats ist in dem Stabilisatorkörper durch mehrere Kopfschrauben befestigt, die seitlich durch den Verschleißeinsatz in die beiden Seiten der Ausnehmung hineinstehen. In dieser Patentschrift ist auch auf die US-Patentschriften 3 454 308, 2 084 421, 2 973 996,3 292 708,

2 088 770 und 2 589 534 Bezug .genommen. Die US-Patentsehriften 3 454 308, 2 084 421 und 2 973 996 zeigen verschiedene Ausfuhrungsformen von Wandkontaktwerkzeugen, bei denen die Wandkontaktelemente an dem Werkzeugkörper durch radial verlaufende Schrauben befestigt sind. Verschiedene andere Formen der Festhaltung sind in den US-Patentschriften 2 088 770,

3 292 708 und 2 589 534 offenbart. Es sei ferner auf die US-Patentschriften 3 326 205 und 3 545 825 verwiesen, auf die in der US-Patentschrift 3 818 999 Bezug genommen ist.

Die US-Patentschrift 3 818 999 offenbart einen Stabilisator mit Verschleißeinsätzen, die einen generell Sektorförmigen Querschnitt haben und jeweils in einer ergänzenden, im 90°- Winkel ausgebildeten V-förmigen Nut oder Ausnehmung in dem Stabilisatorkörper angeordnet sind. Jeder Verschleißeinsatz wird durch Paßstifte in der vorgesehenen Lage gehalten, die im Scheitel der Verschleißeinsatz-Ecke und der Stabilisatorkörper-Ausnehmung sitzen und eine seitliche Bewegung des Verschleißeinsatzes verhindern. Jeder Paßstift ist mit einem Kopf an dem Stabilisatorkörper verankert. Jeder Paßstift weist auch eine Sehraubenaufnahmefassung auf und bildet so eine Mutter, in die eine Kopfschraube einschraubbar ist, welche durch eine abgestufte Bohrung in die Verschleißeinsätze greift und diese an dem Stabilisatorkörper festhält. Da jedem Verschleißeinsatz eine Vielzahl von Paßstiftmuttern zugeordnet ist, ist die Paßstiftwirkung der einzelnen Paßstiftmuttern wenig wirkungsvoll. Dies ist deshalb der Fall, weil zwischen den Paßstiftmuttern und den sie aufneh-

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menden Bohrungen in den Verschleißeinsätzen und im Stabilisatorkörper ein beträchtliches Spiel vorhanden sein muß, um sicherzustellen, daß die Teile bei' Einhaltung angemessener Toleranzen zusammenpassen. Aufgrund der sehr groben Passung werden Scherbeanspruchungen der Paßstiftmuttern nicht begrenzt; diese werden in hohem Maße auf die Kopfschrauben übertragen.

Aus dem vorgenannten Grund und auch aus anderen Gründen kann sich die Anordnung beim Gebrauch durch übermäßige Kräfte lösen, die beispielsweise in Richtungen parallel zur Stabilisatorachse (nachfolgend als Axialkraft bezeichnet) verursacht werden können, wenn der Stabilisator zum Beispiel während eines Einsatzes durch eine Engstelle der Erdbohrung hindurchgeht, so daß die Kopfschrauben über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gestreckt werden. Das Lösen kann auch durch ein übermäßiges, auf die Verschleißeinsätze einwirkendes Drehmoment herbeigeführt werden, das beispielsweise bei der Drehung in einem engen Bohrloch oder während eines starken seitlichen Andrucks an die Bohrlochseitenwand entsteht, wodurch die Kopfschrauben ebenfalls über ihre Elastizitätsgrenze hinaus gedehnt werden. Die Anordnung kann sich auch dadurch lösen, daß sie während der Drehung in der Bohrung übermäßig vibriert, so daß sich wiederum die Kopfschrauben gegenüber ihren Muttern drehen und losarbeiten. Die Kopfschrauben können sich auch bei normaler Vibration lösen, wenn sie ungenügend festgezogen sind. Schließlich können sich die Kopfschrauben auch dadurch lösen, daß hinderliches Material wie Schmutz oder Metallgrate an den Berührungsflächen der Anordnung bei den während des Gebrauchs des Stabilisators auftretenden wiederholten Belastungen verschwinden oder kleiner werden.

Wenn die Anordnung lose ist, können die Kopfschrauben herausfallen, woraufhin der lose Verschleißeinsatz brechen und abfallen kann, weiterhin die Paßstiftmuttern herausfallen kön-

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nen und der Stabilisatorkörper durch die Bewegung des losen Verschleißeinsatzes ihm gegenüber beschädigt v/erden kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der vorangehend erläuterten Schwierigkeiten. Es wurde bereits vorgeschlagen, über dem Kopf einer jeden Kopfsehraube einen Sprengring in einer Nut des Verschleißeinsatzes anzuordnen. Dadurch wird jedoch die Drehung der Kopfschrauben nicht verhindert, so daß der Verschleißeinsatz sich mit ihnen zusammen vom Stabilisatorkörper weg bewegen kann, wenn sie sich in den Paßstiftmuttern drehen.

Erfindungsgemäß ist die den Stabilisatorkörper, die Kopfschrauben und die radialen Paßstiftmuttern umfassende Anordnung, wie sie in der US-Patentschrift 3 818 999 beschrieben ist, sowohl mit Sprengringen versehen, die über den Köpfen der Kopfschrauben in die Verschleißeinsätze eingefügt sind, wie auch mit einem seitlichen Paßstift, der zwischen einer Seite eines jeden Verschleißeinsatzes und der benachbarten Seite der V-förmigen Ausnehmung des Stabilisatorkörpers verläuft, in der der Verschleißeinsatz montiert ist. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die V-förmige Ausnehmung einen Scheitel winkel von im wesentlichen 90° hat. Wenn die paßstiftfreie Seite des Verschleißeinsatzes an der Ergänzungsseite der V-förmigen Ausnehmung bzw. Nut anliegt, ist eine Verbindung des Verschleißeinsatzes mit dem Stabilisatorkörper durch seitliche Verschiebung in die vorgesehene Lage möglich. Der seitliche Paßstift fluchtet mit der Fassung auf der anderen Seite des Verschleißeinsatze oder der anderen Seite der V-förmigen Nut, wobei er zuerst in eine Fassung entweder des Verschleißeinsatzes oder des Stabilisatorkörpers eingefügt wird. Nachdem jeder Verschleißeinsatz in die vorgegebene Lage geschoben worden ist, in der der Paßstift in seine Seite eingreift, werden die Kopfschrauben in die Paßstiftmuttern eingeschraubt, die im Scheitelbereich des Verschleißeinsatzes und der V-förmigen Nut sitzen, woraufhin dann die Spreng-

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-jr-

ringe über den Köpfen der Kopfschrauben angebracht werden.

Es ist erkennbar, daß sich die Kopfschrauben bei der beschriebenen Anordnung nicht aus dem Aufbau entfernen können, selbst wenn sie _sich gelöst haben, da der seitliche Paßstift in jedem Verschleißeinsatz dessen Relativbewegung gegenüber dem Stabilisatorkörper in Richtung der Schraubenachsen verhindert und die Sprengringe weiterhin eine relative axiale Bewegung der Schrauben gegenüber dem Verschleißeinsatz verhindern. Erfindungsgemäß ist dadurch eine zwangsläufige Arretierung bzw. Verriegelung hergestellt, durch die der Verschleißeinsatz an dem Körper des Stabilisators festgehalten bleibt. Der seitliche Paßstift verleiht dem Aufbau auch eine zusätzliche Festigkeit im Hinblick auf die auf die Verschleißeinsätze einwirkenden axialen Kräfte und Drehmomente. Falls, wie dies bevorzugt wird, nur ein seitlicher Paßstift für jeden Verschleißeinsatz Verwendung findet, ist eine enge Passung mit seinen Fassungen möglich, da es wegen des nur jeweils einmal bei jedem Verschleißeinsatz vorhandenen Seitenstiftes unnötig ist, eine Dimensionierung des Paßstiftes aufrechtzuerhalten, bei der eine Trennung oder Abstandsherstellung möglich ist.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten • Stabilisators,

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend der Linie 2-2 der Fig. 1,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Ansicht von der Ebene 3-3 der Fig. 2 her gesehen,

Fig. 4 eine Teilschnittdarstellung entsprechend der Schnittlinie 4-4 in Fig. 2,

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Fig. 5 und 6

eine Seitenansicht und eine Draufsicht einer in dem Stabilisator verwendeten Paßstiftmutter,

Fig. 7 und 8

eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines bei dem Stabilisator verwendeten Sprengrings und

Fig. 9 und 10

eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines bei dem Stabilisator verwendeten seitlichen Paßstiftes.

Die Fig. 1 zeigt einen Stabilisator mit einem rohrförmigen Körper 11, der an seinem oberen Ende eine mit Gewinde versehene Verbindungsmuffe 13 zur Verbindung mit einem Teil des darüberliegenden Bohrstranges und am unteren Ende eine Werkzeugverbindungsmuffe 15 zur Verbindung mit einem Bohrmeißel aufweist. Das Werkzeug kann auch mit anderen Verbindungsmitteln an den Enden versehen sein. So kann beispielsweise der Stabilisator zur Verwendung in einem höherliegenden Bereich des Bohrstranges am unteren Werkzeugende mit einem Verbindungszapfen versehen sein, mit dem dieses Ende mit einem höherliegenden Bohrstrangteil verbindbar ist. Der Stabilisatorkörper besitzt einen axialen Strömungskanal 17, der von einem Ende zum anderen verläuft.

Der Stabilisatorkörper ist mit mehreren, beispielsweise wie in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit vier längsverlaufenden Rippen, Armen bzw. Flügeln versehen, welche in gleichen seitlichen Winkelabständen nebeneinander um die Achse des Körpers herum angeordnet sind. Die zwischen den Armen ausgebildeten Kanäle 21 bilden über die Außenseite des Körpers verlaufende axiale Strömungswege.

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An jedem Arm sind mehrere Verschleißeinsätze 23 lösbar befestigt. Falls erwünscht, können die oberen und unteren Enden der Rippen durch aufgeschweißte Verschleißeinsätze geschützt werden. Dies ist in der -veröffentlichten Beschreibung der auf dem Markt befindlichen Ausfuhrungsform des bekannten Stabilisators dargestellt, der erfindungsgemäß verbessert werden soll. Eine solche Beschreibung findet sich auf den Seiten 2142 bis 2144 der Ausgabe 1976/77 des Gesamtkatalogs für ölbohrfeld-Ausrüstungen und -Dienstleistungen, der 1976 von der GuIf Publishing Company herausgegeben ist und auf den hinsichtlich diesbezüglicher Einzelheiten Bezug genommen wird. Solche ergänzenden Einsätze sind jedoch nicht wesentlich, wie in dem von der Anmelderin veröffentlichten Prospekt "Drilco's Replaceable Wear Pad Stabilizer" erläutert ist.

Jeder Verschleißeinsatz 23 wird durch eine Einrichtung gehalten/ die wenigstens eine Kopfschraube 25 umfaßt, wobei in Fig. 1 pro Einsatz drei Kopfschrauben dargestellt sind.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen, daß jeder Verschleißeinsatz 23 als länglicher Bauteil bzw» Stange ausgebildet ist, der bzw. die einen im wesentlichen sektorförmigen Querschnitt mit einer Ecke 26 sowie im wesentlichen senkrecht zueinander stehenden Seiten 27, 29 aufweist, wobei die Seiten in ihrem theoretischen Schnittpunkt einen Scheitelwinkel von im wesentlichen 90° einschließen. Der tatsächliche Eckpunkt ist jedoch abgerundet. Die zylindrische Fläche 31 eines jeden Einsatzes ist eher zur Achse 33 des Strömungskanals 17 konzentrisch als zu dem Scheitel der Ecke 26. Aus diesem Grund wird die Querschnittsform hier als "generell" sektorförmig beschrieben.

Die Fig. 1, 2 und 3 lassen ferner erkennen, daß die Außenseite eines jeden·Verschleißeinsatzes mit einer Vielzahl

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von Wolframkarbid-Preßlingen 35 besetzt ist, die in Fassungen des Einsatzes eingedrückt sind. Es kann auch jede andere Form von verschleißfesten Elementen zum Besatz der Außenseite des Verschleißeinsatzes Verwendung finden, beispielsweise wie sie in der US-PS 3 818 999 dargestellt sind; es ist auch möglich, den Verschleißeinsatz insgesamt aus Hartmetall herzustellen oder ungeschützt zu lassen, damit er beim Gebrauch wärmeabsorbierend ist. Dabei versteht es sich, daß mit Ausnahme der Einsätze alle Teile des offenbarten Stabilisators vorzugsweise aus Stahl hergestellt werden.

Jeder Arm 21 ist mit einer längsverlaufenden V-förmigen Nut bzw. einer rinnenförmigen Ausnehmung 37 versehen, die im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufende Seitenflächen 39, 41 aufweist, wobei die Seitenflächen im projizierten Schnittpunkt einen Scheitelwinkel von etwa 90 einschließen. Tatsächlich ist der Nutengrund abgerundet, jedoch nicht in dem Maße wie die Ecke eines jeden Einsatzes, so daß bei der Positionierung der Verschleißeinsatzes an einem Arm dessen Eckpunkt den Ausnehmungsgrund nicht berührt.

Um eine Längsbewegung der Verschleißeinsätze gegenüber dem Körper zu verhindern, ist jeder Arm mit mehreren, im wesentlichen zylindrischen radialen Fassungen 43 versehen, die mit mehreren im wesentlichen zylindrischen radialen Fassungen 45 in den Ecken der Einsätze fluchten. In jedem fluchtenden Fassungspaar 43, 45 ist ein radialer Paßstift 47 eingesetzt. Jeder radiale Paßstift 47 besitzt ein Paar Ansätze 49, 51, die zuerst in vertikalen Schlitzen 53, 55 der benachbarten Fassung 43 und dann nach der Drehung des Paßstiftes um 90° in Schlitzen 57, 59 liegen. Die Ansätze halten den radialen Paßstift gegen eine radiale Auswärtsbewegung fest. Die Abschnitte 61, 63 der Ecke des Verschleißeinsatzes über und unter jeder Fassung 45 innerhalb des Einsatzes treten in die Schlitze 53, 55 des Armes ein und verhindern eine Drehung des radialen Paßstiftes.

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- 4Sr.

i Jeder radiale Paßstift hat eine Gewindebohrung 65, die den Gewindeschaft 67 einer der Kopfschrauben 25 aufnimmt. Die radialen Paßstifte 47 können daher auch als Paßstiftmuttern bezeichnet werden. Jeder Kopfschraubenschaft 67 erstreckt sich durch den mit geringerem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt 69 einer abgestuften Bohrung 71 in der Außenfläche des Verschleißeinsatzes. Der Schraubenkopf 73 liegt dabei der Stufe an, die an der Übergangsstelle der Bohrung von dem Bereich mit größerem Durchmesser zu dem Bereich mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist, so daß der Verschleißeinsatz beim Festziehen der Schraube radial zum Körper hingezogen wird. Die Toleranzen sind vorzugsweise so eingestellt, daß der Scheitelwinkel einer jeden Einsatzecke immer etwas größer ist als der Scheitelwinkel der Nut oder Ausnehmung und·damit sichergestellt wird, daß die Kopfschrauben die Seiten der Einsatzecken in Anlage an die jeweilige Nut bzw. Ausnehmung bringen.

Jede Kopfschraube ist gegen eine radiale Auswärtsbewegung durch einen Sprengring 75 gesichert, der in einer Ringnut ■ 77 in dem durchmessergroßeren Abschnitt der Stufenbohrung 71 sitzt. Wie am besten die Fig. 7 erkennen läßt, ist jeder Ring 75 auf einer Seite aufgeschlitzt und mit einem Paar öffnungen oder Augen 78, 79 versehen, in die ein Werkzeug einsetzbar ist, mit dem der Ring so weit zusammengezogen werden kann, daß der Ringdurchmesser den Einsatz durch die Bohrung 71 in eine Lage nahe der Nut 77 erlaubt. Die Elastizität des Ringes ist dabei derart, daß der Ring bei einem Lösen des Werkzeugs in die Nut 77 hineinspringt. Der Ring ist weiter ausgebildet als die Tiefe der Nut, so daß sein Innenumfang über den Kopf der Kopfschraube vorsteht und einen Austritt aus dem Verschleißeinsatz verhindert.

Insbesondere die Fig. 4 läßt erkennen, daß im unteren Teil der Seite 41 einer jeden Nut bzw. Ausnehmung zwischen der ·

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Höhe des mittleren und des unteren radialen Paßstiftes eine zylindrische Fassung 81 ausgebildet ist, in die ein seitlicher, zylindrischer Paßstift 83 eingesetzt ist. Im unteren
Teil der Seite 29 eines jeden Verschleißeinsatzes ist eine
zylindrische Fassung 85 vorgesehen, die der Aufnahme des
Teils eines seitlichen Paßstiftes 83 dient, der aus der Fassung 81 der Seite der Ausnehmung vorsteht. Da die Seiten
der Ausnehmung wie auch die Seiten der Ecke des Verschleißeinsatzes im wesentlichen senkrecht zueinander verlaufen,
kann eine Seite des Einsatzes an einer Seite der Ausnehmung entlanggleiten, bis die andere Seite des Einsatzes in Anlage an die andere Seite der Ausnehmung kommt und der seitliche Paßstift in der anderen Seite der Ausnehmung mit der
Fassung in der anderen Seite des Verschleißeinsatzes fluchtet sowie darin eintritt.

Gegebenenfalls kann der seitliche Paßstift zunächst auch in den Verschleißeinsatz eingesetzt werden und dann in die Fassung' in der Seite der Ausnehmung eintreten, wenn er in seine, vorgesehene Lage gleitet. Der seitliche Paßstift sitzt
mit enger Passung in den zugehörigen Fassungen des Verschleißeinsatzes und des Stahilisatorkörpers, so daß er
Scherbelastungen aufnehmen kann und so die radialen Paßstifte ergänzt. Da die radialen Paßstifte aufgrund der erforderlichen Herstellungstoleranzen nicht mit einem Festsitz in
ihren Fassungen gehalten werden, kann der eine seitliche
Scherstift genausoviel Belastung aufnehmen wie die drei radialen Paßstifte zusammengenommen. Es versteht sich, daß
der am festesten sitzende Paßstift, daß heißt hier der seitliche Paßstift, normalerweise schon beansprucht wird, bevor einer der radialen Paßstifte selbst Scherbelastungen aufzunehmen beginnt.

Trotzdem ist der Sitz des seitlichen Paßstiftes in den zugehörigen Fassungen lose genug, daß er von Hand entfernt
oder mit einer Zange gezogen werden kann. Das heißt mit an-

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deren Worten, daß die Passung des Paßstiftes zwar eng toleriert ist, jedoch vorzugsweise kein Festsitz ist»

Jeder Verschleißeinsatz wird mit dem Stabilisatorkörper dadurch verbunden, daß zunächst die radialen Paßstiftmuttern in den Stabilisatorkörper eingesetzt und gedreht werden, damit ihre Ansätze senkrecht zur Körperachse liegen. Danach werden die Verschleißeinsätze in die vorgesehene Lage geschoben, wobei die seitlichen Paßstifte in Anlage an ihren Fassungen sind. Danach werden die Kopfschrauben in die radialen Paßstiftmuttern eingeschraubt und festgezogen. Schließlich werden die Sprengringe über den Kopfschrauben angebracht. Beim Lösen eines Verschleißeinsatzes zu dessen Austausch erfolgt das Verfahren in umgekehrter Reihenfolge. Zugleich können auch andere Teile wie die seitlichen Paßstifte, die radialen Paßstiftmuttern, die Kopfschrauben und die Sprengringe ersetzt werden, wenn diese verschlissen sind. So lange die Sprengringe in ihrer Lage verbleiben, können die Kopfschrauben aus den Verschleißexnsatzen nicht herausfallen, während die seitlichen Paßstifte verhindern, daß die Verschleißeinsätze aus den Nuten bzw. aus den rinnenförmigen Ausnehmungen heraustreten, so daß der Aufbau zwangsläufig zusammengehalten ist.

Einer der Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung zusätzlich zu den zuvor bereits genannten Vorteilen besteht darin, daß die Verschleißeinsätze zwangsläufig in ihrer Lage auf den Stabilisatorarmen selbst dann festgehalten werden, wenn die Köpfe der Kopfschrauben abbrechen. Die Sprengringe halten die Köpfe in dem Verschleißeinsatz fest, die wiederum verhindern, daß die Schraubenschäfte sich axial in die Verschleißeinsätze hineinbewegen können. Da die Verschleißeinsätze durch die seitlichen Paßstifte an den Armen festgehalten werden, können die Schraubenschäfte sich nicht von den Paßstiftmuttern lösen, so daß die Anordnung zusammengehalten bleibt. Wenn es Zeit wird, einen Verschleißeinsatz

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auszuwechseln, kann der Schraubenschaft entfernt v/erden, indem ein Loch in ihn gebohrt und er dann mit einem Ausziehwerkzeug entfernt werden kann. Zum Entfernen solcher Schraubenschäfte, bei denen die Köpfe abgebrochen sind, wird vorzugsweise ein Fangwerkzeug benutzt, das eine spiralförmige Drahtfeder umfaßt, die in geeigneter Weise auf einer T-förmit gestalteten Handhabe angebracht ist. Die Spirale kann auf den einen verringerten Durchmesser aufweisenden gewindefreien Teil des Schraubenschaftes aufgeschraubt und dann entgegengesetzt gedreht werden, um sie auf dem Schraubenschaft festzuziehen und schließlich den Schaft von der Paßstiftmutter abzuschrauben. Wenn die Kopfschrauben ein Rechtsgewinde haben, ist die Feder des Entfernungswerkzeugs mit einer linksgerichteten Spirale versehen.

Zusammenfassend ist zu sagen, daß die Erfindung einen Stabilisator mit drei oder mehreren Armen schafft, die jeweils mit einem Verschleißeinsatz versehen sind, welcher sich in Längsrichtung am Außenende des Armes erstreckt. Jeder Verschleißeinsatz ist durch eine rinnenförmige Ausnehmung bzw. eine Nut und eine Ecke an einem Arm festgelegt, wobei eine 90°-Ecke der Verschleißeinsatzes in eine 90°-Ausnehmung des Armes eingreift. Zur Festhaltung des Verschleißeinsatzes dienen ferner radiale Paßstifte, die den 90°-Winkel der rinnenförmigen Ausnehmung und der Ecke halbieren und gegenüber der Strömungsachse des rohrförmigen Stabilisatorkörpers radial verlaufen, wobei eine Bajonettverbindung jeden Paßstift an dem Körper lösbar festhält, die zwei an dem Paßstift vorgesehene Ansätze umfaßt, welche in Schlitze des Körpers eintreten und dann in Aussparungen auf jeder Seite der Schlitze gedreht werden, während Kopfschrauben durch abgestufte Bohrungen in die Verschleißeinsätze eingefügt und in Gewindefassungen der radialen Paßstifte eingeschraubt sowie von lösbaren, elastischen, geschlitzten Sprengringen übergriffen werden, die in. Ringnuten der abgestuften Bohrungen sitzen, während zugleich ein seitlicher Paßstift über die Über-

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gangsflache zv/ischen einer· Seite einer jeden Einsatzecke und der Armausnehmung angeordnet ist, der senkrecht von einer Seite der Rinne in eine fluchtende Fassung in der Ecke des Verschleißeinsatzes senkrecht eingreift, wobei beide Passungen senkrecht zu der Übergangsfläche verlaufende Achsen haben.

Die dargestellte und beschriebene Ausführungsform ist nur eine beispielsweise Verwirklichung der Erfindung, in deren Rahmen noch vielerlei Änderungen möglich sind.

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Claims

Α η s ρ r ü c h e" ;

1. Wandkontaktwerkzeug für Erdbohrungen mit einem rohrförmigen Körper, der an seinem Außenumfang mit mehreren parallel zu seiner Achse verlaufenden, in gleichen Winkelabständen verteilten rinnenförmigen Ausnehmungen versehen ist, die einen Scheitelwinkel von 90° haben und in denen jeweils ein Verschleißeinsatz eingesetzt ist, der die Ausnehmungsseitenflachen im wesentlichen ergänzende Seitenflächen sowie eine generell zylindrische und im wesentlichen zu dem rohrförmigen Körper koaxial verlaufende Außenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Verschleißeinsätze lösbar an dem Körper (11) festgelegt ist, wozu eine Kopfschraube (25) mit einem Schaft eine abgestufte Bohrung (71) des Verschleißeinsatzes (23) durchgreift und in eine mit dem Werkzeugkörper (11) verbundene Gewindebohrung (65) eingeschraubt ist, daß ferner ein

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Sprengring (75) vorgesehen ist, der in einer Ringnut (77) des Einsatzes sitzt, welche am Innenumfang des durchmessergrößeren Bereichs der abgestuften Bohrung (71) auswärts des Schraubenkopfes (73) ausgebildet ist, wobei der Innenumfang des Sprengringes den Schraubenkopf übergreift und einen Austritt der Schraube (25) aus dem Einsatz (23)' heraus verhindert, während zusätzlich ein Verankerungselement (83) vorgesehen ist, das sich zwischen dem Einsatz und dem Werkzeugkörper erstreckt und eine Relativbewegung des Einsatzes gegenüber dem Körper in Richtung der Schraubenachse verhindert.

2. Wandkontaktwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auswechselbare Verschleißeinsatz (23) an dem Werkzeugkörper (11) durch Schraubelemente (25) befestigt ist, wobei lösbare Sicherungselemente eine Axialbewegung der Schraubelemente gegenüber dem Verschleißeinsatz verhindern und ein weiteres Element (83) die Bewegung des Verschleißeinsatzes gegenüber dem Werkzeugkörper in Richtung der Schraubelementenachse unterbindet.

3. Wandkontaktwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Unterbindung einer Bewegung des Verschleißeinsatzes in Richtung der Schraubelementenachse ein sich quer dazu zwischen dem Werkzeugkörper (11) und dem Verschleißeinsatz (23) erstreckender Stift (83) vorgesehen ist.

4. Wandkontaktwerkzeug mit einem Werkzeugkörper und einem Verschleißeinsatz, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeugkörper (11) eine rinnenförmige Ausnehmung (37) aufweist und der Verschleißeinsatz (23) eine die Ausnehmung ergänzende Ecke (26) hat, wo-

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bei sich die Ausnehmung und die Ecke am Werkzeugkörper entlang erstrecken und eine Bewegung des Verschleißeinsatzes gegenüber dem Werkzeugkörper bis auf eine Auswärtsbewegung verhindern, daß ferner Schraubelemente

(25) durch den Verschleißeinsatz (23) 'hindurchgreifen und in Schraubfassungen (47) eingreifen, die am Werkzeugkörper festgehalten sind und eine Auswärtsbewegung des Verschleißeinsatzes aus dem Scheitelbereich der Ecke heraus verhindern, wobei die Schraubenachse den 90°-Schei'telwinkel der Ecke (26) und der rinnenförmigen Ausnehmung (37) halbiert und eine Bewegung der Schrauben gegenüber dem Verschleißeinsatz in Richtung der Mittellinie des Scheitelwinkels durch lösbare Sicherung selemente verhindert wird, und daß ein Paßstift

(83) zwischen einer Seite der rinnenförmigen Ausnehmung und der benachbarten Seite der Ecke sitzt, wodurch eine Relativbewegung des Verschleißeinsatzes parallel zur Längsrichtung der Ausnehmung verhindert und darüberhinaus eine Relativbewegung des Verschleißeinsatzes vom Ausnehmungsscheitel weg nach außen unterbunden wird.

5. Wandkontaktwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Übergangsfläche zwischen der anderen Seite (39) der rinnenförmigen Ausnehmung (37) und der anderen Seite (27) der Ecke

(26) des Verschleißeinsatzes eben und frei von Paßstiftelementen ist, so daß der Verschleißeinsatz (23) nach dem Lösen der Sicherungselemente (75) und dem Entfernen der Schraubelemente (25) parallel zu der anderen Seite der Übergangsflache zwischen der Ausnehmung und der Ecke bewegbar ist.

6. Wandkontaktwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Werkzeugkörper (11) gehaltene Schraubfassung eine Mutter (47)

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die lösbar in einem Schütz des sdtzt_r und daß mehrere Schratibelemente (251 umd Schraabfassungen (43, 45} in Eäiigsrlciitung der ι föormdgen Äusnetercmg (37) nnä. der Ecke ('26J int Abstand voneinander angeordnet sind_r während die Paßstiftelemente für jeden Verschleißeinsatz einen einzigen Stift (83} umfassen, der zwischen den beiden untersten Schraubelementen (25) angebracht ist.

7. Austauschbarer Verschleißeinsatz für ein Wandkontaktwerkzeug, das eine rinnenförmige Ausnehmung aufweist, in die der Verschleißeinsatz mit einer Ecke einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß in dem Verschleißeinsatz (23) eine abgestufte Bohrung (71) ausgebildet ist, die den Scheitelwinkel der Ecke (26) halbiert und eine Kopfschraube (25) zur Festhaltung des Einsatzes an dem Werkzeugkörper (11) aufnimmt, wobei der Kopf (73) der Kopfschraube der Stufe der Bohrung

(71) anliegt und der durchmessergrößere Bereich der Bohrung eine über den Innenumfang laufende ringförmige Nut (77) zur Aufnahme eines elastischen Ringes (75) aufweist, der die Schraube in der Bohrung festhält, und daß wenigstens eine Fassung (85) in einer Seite der Ecke (26) des Einsatzes (23) zur Aufnahme eines Paßstiftes (83) vorgesehen ist, der die Übergangsfläche der einen Seite (29) des Einsatzes und der benachbarten Seite (41) der rinnenförmigen Ausnehmung (37) des Werkzeugkörpers (11) quert und die Bewegung des Einsatzes gegenüber dem Werkzeugkörper in Richtung der Bohrungsachse verhindert.

8. Bohrstrangstabilisator mit einem rohrförmigen Körper, der mehrere längsverlaufende Arme hat, in denen jeweils eine am Außenumfang längsverlaufende rinnenförmige Ausnehmung ausgebildet ist, deren Seiten eben sind

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und senkrecht zueinander verlaufen, wobei die den Winkel zwischen den Seiten der Ausnehmung teilende Ebene radial zur Achse des rohrförmigen Stabilisatorkörpers verläuft, dadurch gekennzeichnet , daß in jedem Arm in Längsrichtung einer jeden rinnenförmigen Ausnehmung (37) verteilt mehrere Paßstiftfassungen

(45) ausgebildet sind, deren Achsen den Winkel zwischen den Seiten der Ausnehmung halbieren und radial zur Achse des rohrförmigen Stabilisatorkörpers (11) verlaufen, daß ferner von jeder Paßstiftfassung (45) ein Paar Bajonettschlitze abstehen, die ein Ansatzpaar (49, 51) eines radialen Paßstiftes (47) aufnehmen, welches bei ihrer Drehung in die vorgesehene Lage das Abziehen des mit einer Gewindebohrung (65) versehenen Paßstiftes aus der Fassung (45) verhindern, daß ferner mehrere Verschleißeinsätze (23) mit jeweils zwei senkrecht zueinander verlaufenden ebenen Seiten (27, 29) und einer in Längsrichtung zwischen diesen verlaufenden zylindrischen Außenfläche vorgesehen sind, wobei die Einsätze (23) Ende an Ende in jeder Aussparung (37) angeordnet sind und in jedem Einsatz mehrere mit den Paßstiften (47) fluchtende Stufenbohrungen (71) ausgebildet sind, in denen jeweils eine Kopfschraube (25) sitzt, die mit ihrem Gewindeschaft in die Gewindebohrung (65) des zugeordneten radialen Paßstiftes (47) eingeschraubt ist und mit ihrem Kopf (73) der Stufe der Bohrung (71) anliegt, daß weiterhin unmittelbar auswärts des Schraubenkopfes in jeder der Stufenbohrungen (71) eine Ringnut (77) ausgebildet ist, in der ein Sprengring (75) sitzt, und daß in jeder Seite eines jeden Einsatzes (23) und der benachbarten Seite (41) der jeweiligen Ausnehmung (37) fluchtende Fassungen (81, 85) ausgebildet sind, in die jeweils ein seitlicher Paßstift (83) eingreift, der eine Längsbewegung sowie eine radiale Auswärtsbewegung des Einsatzes gegenüber

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dem Arm verhindert und ein Lösen der Kopfschrauben von den radialen Paßstiften unterbindet.

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