DE3020665A1 - Kraftuebertragungskonstruktion fuer einen motor oder eine pumpe - Google Patents

Kraftuebertragungskonstruktion fuer einen motor oder eine pumpe

Info

Publication number
DE3020665A1
DE3020665A1 DE19803020665 DE3020665A DE3020665A1 DE 3020665 A1 DE3020665 A1 DE 3020665A1 DE 19803020665 DE19803020665 DE 19803020665 DE 3020665 A DE3020665 A DE 3020665A DE 3020665 A1 DE3020665 A1 DE 3020665A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
recess
construction according
ball
extension
inner part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19803020665
Other languages
English (en)
Inventor
Wallace Clark
Jun Albert S Goldstein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ONCOR CORP
Original Assignee
ONCOR CORP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ONCOR CORP filed Critical ONCOR CORP
Publication of DE3020665A1 publication Critical patent/DE3020665A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/006Mechanical motion converting means, e.g. reduction gearings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/02Fluid rotary type drives
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0076Fixing rotors on shafts, e.g. by clamping together hub and shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D17/00Clutches in which the drive is transmitted solely by virtue of the eccentricity of the contacting surfaces of clutch members which fit one around the other
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/04Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted to allow radial displacement, e.g. Oldham couplings
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18544Rotary to gyratory

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

30. Mai 1980
ONCOR CORPORATION
P.O. Box 60945
Houston, Texas /V.St.A.
Unser Zeichen: 0 374-
Kraftübertragungskonstruktion für einen Motor oder eine Pumpe
Es sind seit vielen Jahren nach dem von R.J.L. Moineau erfundenen Prinzipien arbeitende Motore bekannt. In allen !'allen umfassen diese Motore einen äußeren Teil mit inneren, schraubenförmigen Gewinden und einen inneren Teil mit äußeren, schraubenförmigen Gewinden, wobei der äußere Teil einen inneren, schraubenförmigen Gewindegang mehr hat als die äußeren, schraubenförmigen Gewinde auf dem inneren Teil. Wenn somit der äußere Teil festgehalten wird oder sich um seine eigene Achse dreht, läuft der innere Teil in dem äußeren Teil um. Wenn die Drehung des inneren Teiles auf eine Welle übertragen wird, die auf den wahron Mitten umläuft oder wenn der innere Teil durch eine
Welle angetrieben wird, die auf den wahren Mitten umläuft, ist es erforderlich, zwischen dem inneren Teil des Motors oder der Pumpe und der Antriebs- oder Abtriebswelle, die auf wahren Mitten umläuft, eine Verbindungsstange mit einem Kreuzgelenk an jedem Ende vorzusehen. Diese Konstruktion ist in vielen früheren Patenten von R. J.L. Moineau beschrieben.
In den US-PS 3 932 072, 3 951 097, 4 051 910 und 4 059 165 sind verschiedene Wege beschrieben, um die Verbindung mit einem doppelten Kreuzgelenk und die Verbindungsstangen zu vermeiden. Diese Patente beschreiben die Verwendung einer Kugel und eines Rohres, in dem die Kugel an dem Ende des inneren Teiles des Motors oder der Pumpe befestigt ist, das sich rechtwinklig zu der Achse des inneren Teils erstreckt,und das Ende des inneren Teils ist für den Betrieb in einem Rohr oder zwischen einem Paar von Wänden eingeschlossen. Gemäß dieser Patente ist die wirksame Exzentrizität von dem Antriebsstrang weggenommen und die Kraft des Kugelarmes wird dazu verwendet, um eine konzentrisch abgestützte hohle Welle zu halten oder anzutreiben, beispielsweise bei einem Spühlbohrkopf für Wasser.
Bei dieser Anordnung folgt die Kugel einem elliptischen Weg und sie trudelt nicht, wenn sie sich in dem Rohr oder in der Rohrhälfte zwischen Wänden dreht und sie kann nicht die Achse des Motors kreuzen.
Gemäß der Erfindung sind nicht nur die Verbindungastange und das doppelte Kreuzgelenk vermieden, sondern auch der sich im rechten Winkel zu dem inneren Teil erstreckende und in einem Rohr oder zwischen Wänden oder in einem Halbrohr arbeitende Kugelarm.
Alle diese vorbekannten Geräte werden entweder durch eine
030068/OSSS
Kugel oder durch einen Zylinder ersetzt. Jeder dieser Teile kann aus vollem Material ausgebildet sein. Sie können zur Aufnahme einer Druckabnutzung mit einer Kappe und einer Lagerhlilse abgedeckt sein. Sie erstrecken sich koaxial zu der Drehachse des inneren Teiles und arbeiten zwischen Wanden oder in einem Gehäuse, das an der Antriebsplatte befestigt oder mit dieser einstückig ausgebildet ist. Gemäß diesem Grundgedanken dreht sich der innere Teil ohne irgendeine Kraftübertragung. Jedoch wird Kraft nur durch seinen Umlauf erzeugt und theoretisch arbeitet die Kugel oder der Zylinder an der gleichen Stelle in dem Halbrohr, zwischen Wänden oder in dem Gehäuse. Somit wird die Rotationsenergie eines sogenannten Moineau-Motors in einer Richtung erzeugt, die der Drehung des inneren Teiles entgegengesetzt ist. Gemäß der Erfindung ist der abgekröpfte Arm vermieden und der Antriebsteil ist auf der Mittellinie der Drehmitte des inneren Teiles angeordnet. Das Lager kann ein abgedichtetes, geschmiertes Lager sein mit einem besser als Bohrschlamm geeigneten Schmiermittel, wobei das Läger eine Doppelschale um den Antriebszylinder hat, so daß die Oberfläche des Zylinders sich nicht in dem Geviert des Halbrohres dreht.
Das Endstück des inneren Teiles kann in gleicher Weise in radialer Richtung in einer Art gehalten sein, die ähnlich der ist, die in Verbindung mit dem Kopfende des inneren Teiles gezeigt und beschrieben ist. Die Anbringung der Kugel auf dem Endstück des Rotors ist wegen der erforderlichen Abwandlungen für die Montage des Gerätes etwas schwierig.
Im nachfolgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, die in der Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung sind:
03006S/063S
Fig. 1 ein Teil eines Längsschnittes, der ein Ausführungsbeispiel der Kraftübertragungskonstruktion der Erfindung zeigt,
Fig. 1A ein Querschnitt längs der Linie 1A-1A in der ELg. 1,
Fig. 2 eine Darstellung ähnlich der der Fig.1, die ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. 2A ein Querschnitt längs der Linie 2A-2A in der Fig.2,
Fig. 3 eine Darstellung ähnlich der der Fig.1 und 2, die noch ein anderes Ausführungsbeispiel zeigt,
Fig. JA ein Querschnitt längs der Linie 3A-?A in der Fig.3,
Fig. 4- eine Darstellung ähnlich der der Fig.1, die die Verwendung eines Gehäuses an Stelle von Wänden zeigt,
Fig. 4A ein Querschnitt längs der Linie 4A-4-A in der Fig. 4-,
Fig. 5 eine Darstellung ähnlich der der Fig.2, die die Verwendung eines Gehäuses in Verbindung mit einer Kugel statt der Wände in der Fig.2 zeigt,
Fig. 5A ein Querschnitt längs der Linie 5A-5A in der Fig.5,
Fig. 6 eine Darstellung ähnlich der der Fig.?, die die
- -ίο -
Verwendung eines Gehäuses statt des T-Schlitzes der Fig.3 zeigt,
Fig. 6A ein Querschnitt längs der Linie 6A-6A in der Fig.6,
Fig. 7 eine Darstellung in etwas kleinerem Maßstab, die die Stätzanordnung des Endstückes des inneren Teiles zeigt,
Fig. 8 ein Teil einer Schnittdarstellung durch eine Konstruktion ähnlich der der Fig.5» die jedoch die Teile des sogenannten Moineau-Getriebepaares zeigt und auch die Bohrwelle und den Bohrkopf darstellt, wie sie bei einer Bohrtätigkeit im Erdreich verwendet wurden, und
Fig. 9 eine etwas schematische Darstellung eines Teiles eines Bohrgeriistes, die die Verwendung der verschiedenen Teile zeigt, wobei ein Drehtisch schematisch an dem Bohrstrang befestigt ist, wodurch der Bohrstrang in der gleichen oder entgegengesetzten Richtung zu dem Bohrkopf aus den nachfolgend geschilderten Gründen gedreht werden kann.
•tile oben erwähnt, arbeitet ein Getriebepaar mit inneren, schraubenförmigen Gewinden gemäß den Beschreibungen von Moineau entweder als Pumpe oder als Motor, und das innere Element des Getriebepaares läuft bei seiner Rotation um, und dieser Umlauf und der rotierende Teil müssen mit einem Teil verbunden sein, der sich um seine eigenen Zentren dreht. Hierzu war es immer erforderlich, eine Verbindungsstange mit einem Kreuzgelenk an jedem Ende zu verwenden. Dies ist aus Fiß.4- der US-PS J> 112 801 ersichtlich. Diese zwei Kreuz-
030006/0631
gelenkverbindungen waren fehleranfällige Gegenstände, bei denen alle Arten von Schwierigkeiten aufgetreten sind, bis die US-PS 3 932 072 eine Alternative für die Verbindungr.?- stange zeigte. Diese umfaßt einen an dem sich drehenden inneren Teil angebrachten Arm, der sich auch dreht oder umläuft und der an einer Kugel oder an einem Zylinder befestigt ist, die bzw. der in einem Rohr arbeitet. Diese Konstruktion verwendet die Kraft des Kugelarmes, um eine konzentrisch gehaltene Welle, beispielsweise in einem Spühlbohrkopf für Wasser, zu halten oder anzutreiben. Dies ist in den US-PS 3 951 097, 4 051 910 und M- 05y 165 gezeigt. Die übetragung des Drehmoments erfolgt durch den Kugelarm und die Drehung des Teiles, an dem der Kugelarm befestigt ist, und sie sorgt für die Wechselwirkung der Kugel in dem Rohr. Durch diese Anordnung wird die Wirkung der dem inneren Teil des schraubenförmigen Getriebepaares eigenen Exzentrizität verringert.
Gemäß der Erfindung wird an Stelle des Versuches, diese Exzentrizität zu verringern oder auszuschließen, die Exzentrizität alleine zur Drehmomentenübertragung verwendet.
Gemäß Fig. 1 ist mit 10 allgemein der Rotorkopf an dem Ende des inneren Elementes eines Getriebepaares nach der von Moineau beschriebenen Art bezeichnet. Seine Stellung außerhalb der Mittellinie des Bohrrohres 11 zeigt die Exzentrizität des Rotorkopfes 10.
Gemäß der Erfindung ist der Bohrkopf an einer Welle 1Pa angebracht, die an ihrem oberen Ende in einem Antriebsrad 12 endet (Pig.8). Dieses Antriebsrad ist mit Löchern 13 für den Durchgang von Schmiermitteln (z.B.Bohrschlamm) versehen und das Antriebsrad hat ein Paar von Wänden, die in parallelen Ebenen verlaufen, von denen eine mit 14· bezeichnet ist.
030088/0835
ORIGINAL
An dem Rotorkopf 10 ist in seiner Drehachse ein Zylinder 15 befestigt und eine Lagerhülse 16 wird durch eine Kappe 17 auf dem Zylinder 15 in Stellung gehalten, wobei die Kappe 17 in. dem Teil 15, beispielsweise durch Schrauben 18, befestigt ist.
Da der Statorteil des schraubenförmigen Getriebepaares, in dem sich der in dem Kopf 10 endende Rotor dreht und umläuft, im allgemeinen aus Gummi oder einem ähnlichem Material hergestellt ist, kann ein Fluchtungsfehler auftreten. Aus diesem Grunde und für die Möglichkeit einer Bewegungsfreiheit ist der Abstand zwischen den Wänden 14 vorzugsweise etwas größer als der Außendurchmesser der Hülse 16 gewählt. Dies berücksichtigt zusammen mit dem radialen Spiel in der Anordnung in den Wänden einen möglichen Fluchtungsfehler.
Aus der vorgenannten Beschreibung ergibt sich, daß beim Rotieren und Umlaufendes inneren Teils oder Rotors des schraubenförmigen Getriebepaares, wie es bei den Getriebepaaren nach der Art von Moineau üblich ist, der Zylinder theoretisch einen kreisförmigen Weg innerhalb des Bohrrohres 11 beschreibt, und wenn er diesen Weg beschreibt, liegt er gegen die eine oder andere Wand 14 an, abhängig von der Rotationsrichtung,und er überträgt ein Drehmoment von dem Teil 10 auf das Antriebsrad 12. Die Hülse 16 ist frei, um auf dem Zylinder 15 sich zu drehen, und eine Kappe 19 bildet ein Drucklager gegen den Boden 20 des Schlitzes zwischen den Wänden 14.
In I'ig.2 ist ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem an Stelle des Zylinders 15 mit seiner Lagerhülse 16 eine Kugel 21 vorgesehen ist. Die Wände 14 der I'ig.1 sind durch einen Halbzylinder 14a in i'ig.2 ersetzt. Der Boden des Halbzylinders ist wiederum mit 20 bezeichnet. Die Achse der Kugel 21 liegt wieder auf der Drehachs des Rotorteils, der in dem Rotorkopf 10 endet.
030068/0835
BAD ORIGINAL
Palls ein Zurückziehen des Zylinders 15 der Fig.2 zwischen den Wänden 14 verhindert werden soll, kann der Teil 15 in einer T-Gestalt enden, wie dies in Fig.3 gezeigt ist. In diesem Fall sind die Wände 14 "bei 14b hinterschnitten, um zu den Verlängerungen 15a an dem Teil 15 zu passen. Es sei bemerkt, daß die Hinterschnitte 14b sich vollständig über die Antriebsplatte 14 erstrecken, so daß der Rotorkopf und die zugehörigen Teile zusammengebaut oder von der Antriebsplatte demontiert werden können.
Falls bei der Benutzung sich die Notwendigkeit einer größeren Abstützung für den Antriebsteil 15» 15& oder 21 ergibt, können die von den Wänden 14, 14a und 14b ausgebildeten Schlitze durch beispielsweise ein Gehäuse ersetzt werden. Ein derartiges Gehäuse ist in Fig.4 bei 22 gezeigt. Im Fall des zylindrischen Antriebselementes 15 kann das Gehäuse ein zylindrisches Gehäuse mit einem etwas größeren Durchmesser als dem der das Antriebselement 15 umgebenden Hülse 16 sein.
In ähnlicher Weise kann in Fig.5 das Gehäuse 22 zylindrisch oder halbkugelförmig sein, wobei der Durchmesser etwas größer als der Durchmesser der Kugel 21 ist.
In ähnlicher Weise kann in Fig.6 das Gehäuse in der Form eines zylindrischen oder rechteckigen Einschnittes in dem Teil 12c ausgebildet sein, jedoch muß in diesem Fall ein Halteteil I2d an dem Teil 12c mittels Bolzen 23 befestigt sein. Diese Konstruktion ist erforderlich, um den Zusammenbau des Teiles 15a mit dem Teil 12c zu ermöglichen.
Es sei bemerkt, daß in all diesen Fällen der Zylinder 15 oder die Kugel 21 oder Teil I5o eich nicht in radialer Richtung bewegt, sondern in der Art einer Kurbel zusammen
0300δδ/0δ3δ
mit dem Teil 12, 12a oder 14 wirkt, und es ergibt sich, daß die Konstruktion der Fig.4, 5 und. 6 eine bessere radiale Abstützung bildet als die Konstruktion der Fig.1, 2 und 3.
Es kann wünschenswert sein, eine ähnliche Abstützung für das Endstück des inneren Teiles zu bilden und in diesem Zusammenhang wird auf Fig.7 verwiesen, wo der Innenteil mit 30 bezeichnet ist. Das Ende des Innenteiles ist durch einen mit Gewinde eingeschraubten Kopf 31 gehalten, der vorzugsweise durch Gewinde in der Mitte des Querschnittes des inneren Teiles 30 bei 32 eingeschraubt ist. Die Kugel 37> ist mit Gewinde in den Kopf 31 eingeschraubt, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist.
Die einzige Schwierigkeit besteht darin, daß der Kopf in der Drehmitte des Teiles 30 angeordnet sein muß. Hierzu ist es erforderlich, den Teil 31 t>ei 32 um einen geringen Betrag hinein oder heraus zu schrauben. Es ist ein Bohrloch 34 auf der Drehmitte des Teiles 30 vorgesehen, das als Fühlloch dient. Ein Stift 35 kann durch ein Bohrloch in dem Teil 31 gehen und der Teil 31 kann langsam gedreht werden, bis der Stift 35 in das Fühlloch 34 eintreten kann. An dieser Stelle ist die Ausrichtung des Teiles 31 korrekt auf der Drehachse des Teiles 30 ausgeführt. Um den Teil in dieser Stellung zu befestigen, können bei 36 Abstandsscheiben eingesetzt werden, und es kann an den Gewinden eine Sperrverbindung angebracht werden. Durch dieses Verfahren ist sichergestellt, daß die Kugel 33 auf der Drehmitte des inneren Teiles 30 angeordnet ist. Die Kugel 33 arbeitet wieder vorzugsweise in einem auf einem Teil 38 vorgesehenen Gehäuse 7>7· Der Teil 38 kann sich frei drehen, wenn die Kugel 33 umläuft. Zwischen dem Teil 38 und einer Platte 40 Bind für radialen und axialen Druck Kugellager 39 vorgesehen. Der Teil 33 und das Gehäuse 37 können durch den Teil
Ö300SS/ÖS3S
ΟΑΓ» ODl(OlMAJ
15 und die Wände 14 in der Fig.1, die Kugel 21 und Wände 14a der Fig.2 oder durch eine Konstruktion ähnlich der der Fig.6ersetzt werden. Es sei bemerkt, daß das Kugellager 39 ein übliches abgedichtetes Radiallager und Drucklager sein kann. Der Unterteil, an dem der Bohrschaft befestigt ist, ist mit 41 bezeichnet. Eine öffnung zum Durchfluß eines fließfähigen Mediums ist bei 42 vorgesehen.
Während die hier beschriebene Übertragungskonstruktion ohne Bezug auf ihre spezielle Benutzung erläutert worden ist, sei bemerkt, daß sie eine besondere Verwendung bei Erdbohrarbeiten findet, wenn sie beim Bohren nach öl oder Gas in einem im Bohrloch unten angeordneten Motor verwendet wird. In diesem Zusammenhang muß daran erinnert werden, daß es eine Eigenschaft des Getriebepaares nach Moineau ist, daß die Orbitalbewegung der Drehachse des inneren Teiles des Getriebepaares in ihrer Richtung der Drehrich·"· tung des inneren Teiles entgegengesetzt ist. Falls beispielsweise bei der Verwendung in einem üblichen, unten im Bohrloch angeordneten Motor der innere Teil oder Rotor des Getriebepaares in Blickrichtung nach unten in das Loch sich im Uhrzeigersinn dreht, wobei die Führungen der Spiralen des Getriebepaares nach Moineau Linksführungen sind, verläuft ihre Orbitalrichtung gegen den Uhrzeigersinn. Andererseits sollten die Führungen der Spiralen des Getriebepaares nach Moineau bei einem hier beschriebenen Orbitalantrieb rechte Führungen sein, um eine nach links gehende Rotation und.daher eine rechts gerichtete Orbitalrichtung zu erzielen. Sonst müßte der gesamte Bohrstrang unübliche Linksgewindeverbindungen haben. Dies ist zwar möglich, eiber nicht erwünscht.
Diese Faktoren sind bei Erdbohrarbeiten von Bedeutung, wo viele Längen von Bohrleitungen oder Bohrrohre mit Rechts-
030088/0635
gewinden zusammengeschraubt werden, die in der ölbohrindustrie üblich, sind. Der Motor und der Bohrkopf am Ende des Bohrloches können an dem unteren Ende einer mehrere Meilen langen Bohrleitung angeordnet sein, die an der Erdoberfläche an einem Drehtisch endet. Dies ist schematisch in J?ig.9 dargestellt, wo das Bohrgerüst allgemein mit 50 und der Drehtisch mit 51 bezeichnet sind. Die Bohrleitung oder das Bohrrohr 11 ist entweder gegen eine Rotation gehalten oder es wird durch einen polygonalen Mitnehmer 53 gedreht, der mit einer passenden Öffnung in dem Drehtisch zusammenarbeitet. Bei 5^ ist ein Vorrat von sogenanntem Bohrschlamm vorgesehen, der durch eine Pumpe 55 und eine Leitung 56 nach unten durch den Mitnehmer 53 in die Bohrleitung 11 gepumpt wird. Der Mitnehmer und die Bohrleitung werden von einem Flaschenzug durch einen Haken 57 gehalten. Der im Loch unten angeordnete Motor ist schematisch bei 58 angegeben-und die Bohrwelle ist bei 59 an dem Bohrkopf 60 befestigt.
Um die üblichen Gewinde auf allen Längen der Bohrleitung festzuhalten und somit ein Abschrauben zu verhindern, müssen die Elemente des Getriebepaares rechtsgehende Steigungen der Spiralen haben und der Bohrkopf muß ein Rechtsgewinde zur Verbindung mit der Bohrwelle 59 aufweisen. Diese Bedingungen ergeben eine Drehung des Rotors entgegen dem Uhrzeigersinn (nach unten in das Loch gesehen) und daher eine Orbitbewegung des Rotorkopfes 10 im Uhrzeigersinn (ebenfalls nach unten in das Loch gesehen). Auf diese Weise werden die ganzen Längen der Rohrleitung kontinuierlich festgehalten.
Es ist auch von Bedeutung zu wissen, daß in dem Fall, in dem ein Element des Getriebepaares nach Moineau ein Gewinde hat und das andere Element zwei Gewinde aufweist sowie ein Element gehalten wird, die Geschwindigkeit des
Rotors und die Orbitalgeschwindigkeit gleich sind. Falls die Elemente des Getriebepaares zwei bzw. drei Gewinde haben und ein Element festgehalten wird, wird die Orbitalgeschwindigkeit doppelt so hoch sein, wie die Drehgeschwindigkeit des anderen Elementes und so weiter. Hierzu gilt die Formel Orbitalgeschwindigkeit = Hotationsgeschwindigkeit X die geringere Anzahl der Gewinde an dem Getriebepaar.
Während die Anordnung der Fig.8 mit einem Gerät im wesentlichen gleich dem der Fig.1 gezeigt ist, sei bemerkt, daß die Konstruktionen der anderen Figuren an Stelle der der Fig.5 auch verwendet werden können.
Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Grundidee der Erfindung eine Konstruktion zur Kraftübertragung umfasst, die in der Entwicklung des Prinzips nach Moineau ungewöhnlich ist, wodurch die Verbindungsstange und die beiden Kreuzgelenke nach dem Stand der Technik sowie der Radialarm und die Kugelanordnung nach dem Stand der Technik vermieden sind.
Es sei auch bemerkt, daß die Erfindung da verwendet werden kann, wo das Getriebepaar nach Moineau als eine Pumpe verwendet wird. Es ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß ein Getriebepaar nach Moineau als Pumpe arbeitet, wenn einer der Teile des Getriebepaares angetrieben wird, und als Motor arbeitet, wenn fließfähiges Medium unter Druck durch ein Getriebepaar hindurchgegeben wird. Zahlreiche Abwandlungen können unabhängig von dem Grundgedanken der Erfindung ausgeführt werden und die Ansprüche stellen keine spezielle Begrenzung des Grundgedankens der Erfindung dar.
030066/0635
,4t'
Leerseite

Claims (1)

  1. Dipl.-Ing. Dipl.-Chem. Dipl.-Ing.
    E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser
    Ernsbergerstrasse 19
    8 München 60
    30. Mai 1980 ONCOR CORPORATION
    P.O. Box 60945
    Houston, Texas /V.St.A.
    Unser Zeichen: O 374
    Patentansprüche
    [1.VKraftübertragungskonstruktion zur übertragung einer Drehkraft zwischen einem rotierenden und exzentrisch umlaufenden Teil und einem anderen Teil, der sich um seine eigene Achse drehen kann, gekennzeichnet durch eine Verlängerung auf dem sich drehenden und exzentrisch umlaufenden Teil, die in seiner Drehachse angeordnet ist und in einem Antriebs verhältnis mit einer Vertiefung in dem anderen Teil sich befindet, wobei die Verlängerung in die Vertiefung eintritt, wodurch die übertragung zwischen den Teilen lediglich durch die Exzentrizität des erstgenannten Teiles in seinem Umlauf erzielt wird.
    2. Kraftübertragungskonstruktion zur übertragung einer Drehkraft zwischen einem rotierenden und exzentrisch umlaufenden inneren Teil eines Motors nach der Art nach Moineau und einer sich auf wahren Mitten drehenden und dadurch angetriebenen Welle, gekennzeichnet durch eine Verlängerung an dem inneren Teil, die in seiner Drehachse angeordnet ist, und durch eine der angetriebenen Welle zugeordnete Vertiefung, wobei die Ver-
    ORIGINAL INSPECTED
    längerung in die Vertiefung eintritt, wodurch die übertragung der Drehung zwischen dem inneren Teil und der Welle lediglich durch die Exzentrizität des inneren Teiles in seinem Umlauf erzielt wird.
    A. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung in einer Kugel endet.
    4. Konstruktion nach Anspruch *, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung durch ein halbzylindrisches Rohr gebildet ist.
    5. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung in einer Kugel endet.
    6. Konstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung durch ein halbzylindrisches ßohr gebildet ist.
    7- Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung die Form eines Zylinders mit einem radialen Lager in Berührung mit der Vertiefung hat und daß mit dem Boden der Vertiefung ein Drucklager in Berührung steht.
    8. Konstruktion noch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung die Form eines Zylinders mit einem radialen Lager in Berührung mit der Vertiefung hat und daß ein Drucklager mit dem Boden der Vertiefung in Berührung steht.
    f). Konstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung mit im Abstand voneinander liofenden, parallelen,ebenen Flächen versehen ist, wobei d.er Ab-
    BAD ORIGI
    INAL
    _ T1 _
    stand das Lager aufnimmt, und daß der Boden der Vertiefung eine ebene Fläche ist, die im rechten Winkel zu den im Abstand voneinander angeordneten, parallelen, Flächen verläuft.
    10. Konstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung mit im Abstand voneinander liegenden, parallelen, ebenen Flächen versehen ist, wobei der Abstand das Lager aufnimmt, und daß der Boden der Vertiefung eine ebene Fläche ist, die im rechten Winkel zu den im Abstand angeordneten, parallelen Flächen verläuft.
    11. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung mit einem Hinterschnitt versehen ist und daß die Verlängerung einen sich in den Hinterschnitt erstreckenden Flansch hat, um die Teile zusammenzuhalten, wenn eine trennende Axialkraft auf einen der Teile ausgeübt wird.
    12. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung mit einem Hinterschnitt versehen ist und daß die Verlängerung einen sich in den Hinterschnitt erstreckenden Flansch hat, um die Teile zusammenzuhalten, wenn eine trennende Axialkraft auf einen der Teile ausgeübt wird.
    17. Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 oder ?, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung ein Gehäuse mit Abmessungen ist, um dio Verlängerung mit einem geringen Spiel zwischen der Verlängerung und den Wänden des Gehäuses aufzunehmen.
    14. Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung in einer Kugel endet und daß die Vertiefung ein Gehäuse mit Abmessungen ist, um die Kugel mit einem geringen Spiel zwischen der Kugel und den Wänden des Gehäuses aufzunehmen.
    15· Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung die Form eines Zylinders mit einem Radiallager hat und die Vertiefung zylinderförmig ist, wobei ein geringer;; Spiel zwischen der Vertiefung und dem Radiallager vorhanden ist, wobei der Zylinder ein Drucklager in Berührung mit dem Boden der zylindrischen Vertiefung hat.
    16. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung in einer Kugel endet und daß die Vertiefung ein Gehäuse mit Abmessungen ist, um die Kugel mit geringem Spiel zwischen der Kugel und den Wänden des Gehäuses aufzunehmen.
    17· Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung die Form eines Zylinders mit einem Radiallager hat und daß die Vertiefung zylindrisch mit einem geringen Spiel zwischen der Vertiefung und dem Radiallager ist, wobei der Zylinder ein Drucklager in Berührung mit dem Boden der zylinderförmigen Vertiefung hat.
    18. Konstruktion nach Anspruch ?, dadurch gekennzeichnet, daß für dos Endstück des rotierenden und exzentrisch umlaufenden inneren Teiles eine Kugel- und Gehäuseabstützung vorgesehen ist, die einen Kopf hat, der auf dnj·; Endstück der. inneren Teiles aufgeschraubt ist, und zwar auf der Mitte des Querschnittes des Endteiles,
    BAD ORIGINAL
    jedoch exzentrisch zu dem Kopf, wobei der Kopf eine Kugel auf seiner axialen Mitte hat, und daß Mittel zum Ausrichten der Kugel vorhanden sind, so daß seine Mitte auf der Drehmitte des inneren Teiles liegt.
    19· Konstruktion nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel ein axiales Loch auf der Drehmitte des inneren Teiles und ein axiales Loch auf der Mitte des Kopfes umfassen, wodurch der Kopf auf den Gewinden in dem inneren Teil gedreht werden kann, bis die Löcher miteinander fluchten, wodurch die Kugel auf der Drehmitte des inneren Teiles liegt.
    20. Konstruktion nach Anspruch 19» gekennzeichnet durch eine oder mehrere Unterlagenscheiben zwischen dem Kopf und dem inneren Teil, um einen festen Eingriff zwischen diesen sicherzustellen.
    21. Konstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle einen daran befestigten Erdbohrkopf hat und der äußere Teil des Motors nach dem Moineau-Typ an einem Abschnitt der Bohrleitung befestigt ist und daß die Teile des Motors nach dem Moineau-Typ und der Bohrkopf und die Steigungen der Spiralen Rechtsgewinde haben, wodurch der innere Teil sich entgegen dem Uhrzeigersinn dreht und der Kopf des inneren Teiles im Uhrzeigersinn umläuft, wobei nach unten in das Loch geblickt ist, wodurch alle Abschnitte der übliche Rechte, ge winde aufweisenden Bohrloitunr; kontinuierlich fest zusammengehalten sind.
DE19803020665 1979-06-04 1980-05-30 Kraftuebertragungskonstruktion fuer einen motor oder eine pumpe Withdrawn DE3020665A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/045,242 US4311443A (en) 1978-11-08 1979-06-04 Motor/pump transmission construction for a Moineau type apparatus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3020665A1 true DE3020665A1 (de) 1981-02-05

Family

ID=21936783

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803020665 Withdrawn DE3020665A1 (de) 1979-06-04 1980-05-30 Kraftuebertragungskonstruktion fuer einen motor oder eine pumpe

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4311443A (de)
JP (1) JPS5624254A (de)
DE (1) DE3020665A1 (de)
FR (1) FR2458719A1 (de)
GB (1) GB2054788A (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3345233C2 (de) * 1983-12-14 1985-10-31 Joh. Heinrich Bornemann GmbH & Co KG, 3063 Obernkirchen Exzenterschneckenpumpe zum Fördern von Flüssigkeiten aus Bohrlöchern, insbesondere aus Erdöl-Bohrlöchern
FR2609754A1 (fr) * 1987-01-21 1988-07-22 Nicolas Yves Moteur de fond a vis multifilets sans joint de cardan
US5139400A (en) * 1989-10-11 1992-08-18 Ide Russell D Progressive cavity drive train
US5135059A (en) * 1990-11-19 1992-08-04 Teleco Oilfield Services, Inc. Borehole drilling motor with flexible shaft coupling
US5135060A (en) * 1991-03-06 1992-08-04 Ide Russell D Articulated coupling for use with a downhole drilling apparatus
GB201019614D0 (en) * 2010-11-19 2010-12-29 Eatec Ltd Apparatus and method for controlling or limiting rotor orbit in moving cavity motors and pumps
US9482223B2 (en) 2010-11-19 2016-11-01 Smith International, Inc. Apparatus and method for controlling or limiting rotor orbit in moving cavity motors and pumps
US9222309B2 (en) * 2011-11-11 2015-12-29 Baker Hughes Incorporated Drilling apparatus including milling devices configured to rotate at different speeds

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1425026A (en) * 1921-11-09 1922-08-08 Raymond S Lower Egg beater
US2188938A (en) * 1938-09-09 1940-02-06 Francis C Bagby Apparatus for treating masonry and like surfaces
US3244014A (en) * 1963-08-23 1966-04-05 John D Hamaker Mechanical thrust transmitting devices
US3377873A (en) * 1965-12-08 1968-04-16 Char Lynn Co Counterweight or the like for gerotor gear set
DE1944562A1 (de) * 1969-09-02 1971-03-11 Seidl Wilhelm Dipl Ing Sonderantrieb fuer eine Verdraengungsschneckenpumpe
US3603407A (en) * 1969-12-29 1971-09-07 Wallace Clark Well drilling apparatus
US3627453A (en) * 1970-07-10 1971-12-14 Wallace Clark Pumps and motors having eccentric shaft sealing means
US3765687A (en) * 1970-10-26 1973-10-16 F Weiss Sealed link for instruments
GB1379907A (en) * 1971-05-05 1975-01-08 Stothert & Pitt Ltd Internally-meshing helical screw pumps
FR2242553B1 (de) * 1973-09-03 1981-04-10 Tiraspolsky Wladimir
US3932072A (en) * 1973-10-30 1976-01-13 Wallace Clark Moineau pump with rotating outer member
US4011917A (en) * 1974-08-19 1977-03-15 Wladimir Tiraspolsky Process and universal downhole motor for driving a tool
US4051910A (en) * 1975-12-08 1977-10-04 Wallace Clark Two way earth boring fluid motor
US4059165A (en) * 1975-12-08 1977-11-22 Wallace Clark Versatile fluid motor and pump
US4080115A (en) * 1976-09-27 1978-03-21 A-Z International Tool Company Progressive cavity drive train
US4187918A (en) * 1978-06-12 1980-02-12 Wallace Clark Down-hole earth drilling motor capable of free circulation
US4221552A (en) * 1978-11-20 1980-09-09 Wallace Clark Hydraulic motor with variable speed

Also Published As

Publication number Publication date
FR2458719A1 (fr) 1981-01-02
US4311443A (en) 1982-01-19
GB2054788A (en) 1981-02-18
JPS5624254A (en) 1981-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3008856C2 (de) Hydraulischer Bohrlochmotor
DE69936649T2 (de) Innen profiliertes statorrohr
DE1800387B2 (de)
DE2654197A1 (de) Fluid-motor-anordnung
DE4120420A1 (de) Antriebsvorrichtung mit fortschreitendem hohlraum
DE4206974A1 (de) Gelenkkupplung zur verwendung in einem bohrloch-bohrgeraet
DE4120421A1 (de) Antriebsvorrichtung mit fortschreitendem hohlraum
DE2157282A1 (de) Erdbohrverfahren und Erdbohrmaschine
EP0232421B1 (de) Schraubenvorrichtung
DE10304080A1 (de) Differentialbaugruppe
DE3829019A1 (de) Schwingungsmechanismus mit einer exzentrischen gewichtsanordnung und erdverdichtertrommel mit einem solchen schwingungsmechanismus
DE2162314A1 (de) Erdbohrverfahren und Erdbohrmaschine
DE3020665A1 (de) Kraftuebertragungskonstruktion fuer einen motor oder eine pumpe
DE2615950A1 (de) Getriebe
DE4120422A1 (de) Bohrvorrichtung mit einem antriebszug mit fortschreitendem hohlraum
DE3011263A1 (de) Maschine zum bohren in gesteinen
DE2449108A1 (de) Bohrmaschine mit frei um ihre achse drehbaren bohrmeisseln
DE3544017A1 (de) Vorrichtung zur herstellung kreisrunder bohrungen mit grossem durchmesser im erdboden
DE4113986A1 (de) Hydraulisch angetriebener bohrmotor zum tiefbohren
DE3927625A1 (de) Bohrkopf fuer meisseldirektantriebe
DE2459982C3 (de) Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestänge
DE2517559A1 (de) Schneckenpumpe und verfahren zur herstellung derselben
DE3018615A1 (de) Aufwaertsbohrvorrichtung
DE2654150C3 (de) Rohr- und Bohrwerkzeugverbindung für Drehbohrgestänge
DE3049836C2 (de) Bohrlochsohlenantrieb für Bohrwerkzeuge

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee