DE552070C - Rohrkuppelung mit Pufferring - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf Rohr- und Gestängekupplungen für (M-schachtbohrer und betrifft im besonderen eine mit einer Polsterung kombinierte Kupplung zum Schütze des Gestänges und der Bohrlochverkleidung während Pump- und Bohrarbeiten.

Beim Bohren tiefer Bohrlöcher sowie auch beim Bohren in nicht genau geraden Löchern

to kommt es immer wieder vor, daß das Bohrgestänge gegen die Bohrlochverkleidung schlägt oder daran entlang streicht und demzufolge die Gestängekupplungen und die Bohrlochverkleidung übermäßig stark beansprucht und abgenutzt werden. Auch beim Pumpen in nicht vollständig geraden und glatten Bohrlöchern werden Teile des Rohrgestänges durch die Aufundabbewegung immer wieder mit der Bohrlochverkleidung

so in Berührung kommen und die Rohrkupplungen sich vorzeitig abnutzen.

Diesen Nachteil hat man beseitigen wollen oder wenigstens zu mindern versucht durch Aufsetzen von Pufferringen. Sie wurden aus einem nachgiebigen Material, ζ. Β. aus Gummi, angefertigt und in geeigneten vertikalen Abständen einfach auf das Rohrgestänge gesetzt. Die Pufferringe hatten die Aufgabe, wenn das Gestänge seitlich gegen die Bohrlochverkleidung schlug oder wenn es längs auf und ab bewegt mit der Bohrlochverkleidung irgendwie in Berührung kam, die resultierenden Drücke und Stöße zu absorbieren und so der Abnutzung entgegenzuwirken. In einem besonderen Falle hat man einen derartigen Pufferring zwischen den Rohr- bzw. Gestängekupplungen auf jede einzelne Rohrlänge gestreift und dabei dem Ring einen Außendurchmesser gegeben, der größer war als der Außendurchmesser der Rohr- bzw. Gestängekupplungen. Die Anordnung jener Pufferringe geschah so, daß sie sich zwischen den Kupplungen vertikal auf·und ab schieben konnten. In einer anderen Ausführung hat man den nachgiebigen Pufferring auf geteilte Kupplungen gesetzt und die Kupplungsteile so eingerichtet, daß sie zusammengeschraubt werden konnten und den Pufferring im zusammengeschraubten Zustande zwischen sich eingespannt hielten.

Ferner ist es bereits bekannt, in ringsum laufende Nuten von Rohrkupplungen Pufferorgane einzusetzen. Bei dieser bekannten Ausführung bestehen die Pufferorgane entweder aus in den Nuten angeordneten RoI-len- oder Kugellagern oder aus zweiteilig hergestellten und nach dem Einsetzen in die Nut zusammengeschweißten Metallringen, die

auf zwischen ihnen und der Nut vorgesehenen Kugellagern laufen.

Gemäß der Erfindung wird nun eine mit einem Pufferkörper ausgerüstete Rohrkupplung geschaffen, welche die Vorteile der bekannten Ausführungen in sich vereinigt. Die Rohrkupplung gemäß der Erfindung besitzt eine unmittelbar an ihr herausgebildete ringsum laufende Nut, in welche ein elastischer Pufferring aus Gummi o. dgl. unter axialer und radialer Spannung eingesetzt wird. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die ringsum laufende Nut einen etwa schwalbenschwanzförmigen !5 Querschnitt erhält und in sie ein unter Berücksichtigung der axialen und radialen Spannung entsprechend bemessener, eine gleiche Querschnittsform besitzender elastischer Pufferring eingesetzt wird. Der Pufferring gemäß der Erfindung besitzt in unaufgezogenem Zustande eine konkave Außenfläche, so daß bei unter Druck und Spannung eingesetztem Ring dessen Außenfläche unter dem Einfluß dieser Kräfte parallel zur Außenseite des Kupplungskörpers geformt wird.

Mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung stellen dar:

Abb. ι einen Schnitt durch ein Bohrloch mit Verkleidung und einem darin hängenden Rohrgestäiige, dessen Teile mit entsprechend dieser Erfindung konstruierten Kupplungen zusammengeschlossen sind,

Abb. 2. eine Kupplung im Schnitt und im vergrößerten Maßstabe,

Abb. 3 einen Schnitt des Pufferringes, seine Form vor dem Aufziehen auf die Kupplung darstellend.

In Abb. ι besteht das Bohr- oder Pumpengestänge aus den Rohrlängen 10, die in die Bohrlochverkleidung 11 eingehängt und zusammengeschlossen sind durch die hier allgemein mit 12 bezeichneten Kupplungen. Wie in Abb. 2 dargestellt, ist in jedes Ende der Kupplung 13 eine Rohrlänge bei 13" und I3^ft eingeschraubt. Zwischen ihren Enden ist die Kupplung bei 15 mit einem zur Aufnahme eines Pufferringes 14 bestimmten Ausschnitt versehen. Der Pufferring ist aus einem besonders geeigneten elastischen Material hergestellt, beispielsweise aus einem Gummi, der gegenüber Ul eine besonders große Widerstandsfähigkeit aufweist. Wenn das Rohr beim Bohren schlägt, werden die Pufferringe mit der Bohrlochverkleidung in Berührung kommen und die etwa resultierenden Stöße und Schläge aufnehmen, d. h. die Abnutzung der Rohrkupplungen und der Bohrlochverkleidung verhindern. Auch beim Pumpen, also wenn das Rohr vertikal auf und ab bewegt wird und mit der Bohrlochverkleidung stellenweise, d. h. da, wo gewisse Krümmungen vorhanden sein sollten, in unmittelbare Berührung kommt, wie auch beim Einhängen und Hochziehen des Rohrgestänges, werden selbstverständlich die Pufferringe im Kontakt mit der Bohrlochverkleidung die Kupplungen vor einer schädlichen Abnutzung bewahren.

Der rings um die Kupplung laufende Ausschnitt 15 ist ebenso wie der Pufferring im Querschnitt vorzugsweise schwalbenschwanzförmig gearbeitet. Die sich gegenüberstehenden Schultern 16, 17, die Seitenwandungen des Ausschnittes darstellend, konvergieren nach außen. An dieser Stelle sei noch erwähnt, daß diese konvergierenden Seiten des ringsum laufenden Ausschnittes zum Boden 18 des Ausschnittes vorzugsweise unter einen Winkel von ungefähr 45 ° gesetzt werden. Der Pufferring besitzt eine ausreichende Elastizität, um ihn zur Montage über die Kupplung hinwegzutreiben und ihn dann in den Ausschnitt einspringen zu lassen. Der Ring ist normal, d. h. solange er noch nicht im Ausschnitt 15 sitzt, etwas breiter oder höher als der Ausschnitt, so daß er beim Einsetzen, d. h. beim Einspringen zwischen die schrägen Schultern ιό, 17 entsprechend zusammengepreßt werden muß. Ebenso ist der go Innendurchmesser des Ringes — von einer Größe, wie sie in Abb. 2 beispielsweise durch das Maß D veranschaulicht ist — etwas kleiner als der Innendurchmesser D' des Ausschnittes 15. Demzufolge wird der Ring radial unter Spannung gesetzt, um wiederum hierdurch im Ausschnitt einen durchaus festen Sitz zu gewährleisten. ,

Die Form, welche der Ring vor dem Aufbringen auf die Kupplung besitzt, zeigt Abb. 3. Zu beachten ist, daß die Seiten 20 des Ringes unter einen Winkel gesetzt sind, der ungefähr dem der Seiten des Kupplungsausschnittes entspricht, und daß außerdem der Ring in ungespanntem Zustande eine konkave Außenfläche 21 besitzt. Dadurch, daß der Außenfläche des Ringes die dargestellte konkave Form gegeben ist, wird bei axialer Zusammenpressung des Ringes und wenn er später der Einwirkung von öl oder Öldämpfen ausgesetzt ist, der Gummi nach der Mitte des Ringes so zusammengedrückt, daß er (der Gummi) sich nach außen verdrückt und so weit expandiert, bis die Außenfläche des Ringes, wie in Abb. 2 dargestellt, einer praktisch vollkommen geraden Fläche gleichkommt. Indem der Ring so zwischen den schrägen Seitenwandungen des Ausschnittes zusammengedrückt gehalten wird, ist ein absolut fester Sitz imAusschnitt gewährleistet, und zwar einerseits dadurch, daß der Ring dauernd bestrebt ist, sich an

der Stelle A parallel zur Wandung der Kupplung 13 wieder auszudehnen, also mit den Schultern 16, 17 einen festen Eingriff bewahrt, sowie andererseits durch die Zugspannung, die den Ring radial einwärts in Richtung der Pfeile B fest gegen den Boden 18 des Ausschnittes zu halten sucht. Sonach ist der Ring auf der Kupplung nicht nur gegen Verschiebung in der Längsrichtung, sondern auch so festgelegt, daß er in Richtung radial nach außen nicht nachläßt.

Bei Formung des Ringes mit schrägen Seiten 20 wird die Möglichkeit, die Endflächen durch etwaige Vorsprünge der Bohrlochverkleidung zu zerreißen oder durch schmirgelndes Material abzunutzen, wesentlich reduziert, und zwar verglichen mit einem Ring, der vielleicht so geformt sein sollte, daß seine Endflächen rechteckige Schultern bilden. Sollte der Ring in der Bohrlochverkleidung vielleicht so angegriffen werden, daß eine gewisse Gefahr, ihn von der Kupplung herunterzustreifen, vorliegt, so wird hier einem Herausreißen aus demKupplungsausschnitt wirksamster Widerstand entgegengestellt, da die Endflächen des Ringes durch die schrägen Seitenflächen des Ausschnittes gegen ein derartiges Herausreißen wirksam festgehalten werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rohrkupplung, bestehend aus einem einzigen Stück, mit einem in eine ringsum laufende Nut desselben eingesetzten Pufferring, dadurch gekennzeichnet, daß die den Innenteil des in bekannter Weise unter Spannung aufgezogenen elastischen Pufferringes aufnehmende ringsum laufende Nut des Kupplungskörpers etwa schwalbenschwanzförmigen Querschnitt besitzt.

2. Rohrkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unaufgezogene Puff er ring eine konkave Außenfläche besitzt, so daß bei unter Druck und Spannung eingesetztem Ring dessen Außenfläche unter dem Einfluß dieser Kräfte parallel zur Außenseite des Kupplungskörpers geformt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Berlin. gedruckt μ der REtcHSDnücKEREt