DE9319852U1 - Plug-in couplings for joining boring bars into a drill pipe - Google Patents

Plug-in couplings for joining boring bars into a drill pipe

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Description

PATENTANWÄLTE D-33330 Gütcisioh, VennstraßePATENT ATTORNEYS D-33330 Gütcisioh, Vennstraße

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DipL-Ing. GllStavMeldau .!..·..* * .J. .;!. " [[* ·Datum: 21.12.93DipL-Ing. GllStavMeldau .!..·..* * .J. .;!. " [[* ·Date: 21.12.93

Dipl.Phys. Dr. Hans-Jochen Strauß Unser Zeichen: B 2162 JSDipl.Phys. Dr. Hans-Jochen Strauß Our reference: B 2162 JS

HerrMister

Jürgen BegemannJürgen Begemann

Stohlmannstr. 1Stohlmannstr. 1

32457 Porta Westfalica32457 Porta Westfalica

Steckkupplunqen zum Zusammenfügen von Bohrstangen zu einem Bohrgestänge Plug-in couplings for joining drill rods to form a drill string

Die Erfindung betrifft eine Steckkupplung für zu einem Bohrgestänge zusammenfügbare Stangen, mit einem mit dem einen Ende einer Stange verbundenen Kupplungsteil mit Aufnahme für einen Kupplungsfinger und mit einem mit dem anderen Ende der Stange verbundenen Gegenkupplungsteil mit dem Kupplungsfinger, wobei der Kupplungsfinger durch Formschluß verdrehungsgesichert und einem radial angeordneten Sperrbolzen, der in eine Bohrung in der Wandung der Aufnahme einführbar ist, gegen Zugkräfte gesichert in die Aufnahme einsetzbar ist, insbesondere zum Kuppeln von mit einer Förderwendel versehenen Stangen.The invention relates to a plug-in coupling for rods that can be joined together to form a drill rod, with a coupling part connected to one end of a rod with a receptacle for a coupling finger and with a counter-coupling part connected to the other end of the rod with the coupling finger, wherein the coupling finger is secured against rotation by positive locking and can be inserted into the receptacle secured against tensile forces by a radially arranged locking bolt that can be inserted into a hole in the wall of the receptacle, in particular for coupling rods provided with a conveyor spiral.

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Bohrgestänge werden benötigt, um Bohrungen in das Erdreich einzubringen, etwa um Führungsbohrungen herzustellen oder um Kabelkanäle vorzutreiben. Dabei spielt es keine Rollen, ob die Bohrung vertikal oder horizontal liegt. Für derartige Bohrungen werden aus einzelnen Stangen zusammengesetzte Bohrgestänge benutzt, die im Regelfall eine Zentralstange aufweisen, die von einer Wendel umgeben ist, die das abgetragene Material aus dem Bohrloch fördert. Die einzelnen Stangen des Bohrgestänges werden mittels Kupplungen zusammengesetzt. Da das so zusammengesetzte Bohrgestänge zum Bohren von einem Antrieb in Drehung versetzt wird, müssen die einzelnen Stangen in den einzelnen Kupplungen daher gegeneinander verdrehungsgesichert verbunden sein. Dazu dient ein Formschluß, mit dem die radial wirkenden Kräfte von einer Stange zur nächsten übertragen werden. Das DE-GM 1 919 112 hat dazu bereits vor langer Zeit vorgeschlagen, daß der Formschluß der Kupplung durch mehrkantige Steckenden und dementsprechende Steckhülsen gebildet werden soll. Da das Bohrgestänge beim Bohren unter dem Druck des Bohrantriebs steht, bedarf es an sich keiner Sicherung gegenüber den axialen Kräften; da jedoch das Bohrgestänge von Zeit zu Zeit gezogen werden muß, müssen die beim Ziehen auftretenden axialen Kräfte in jeder der Kupplungen von Sperren aufgenommen werden, um ein Ziehen des Gestänges in seiner Gesamtheit zu erreichen. Dazu hat das DE-GM 1 919 112 vorgeschlagen, daß ein Federelement mit einem Sperrbolzen an dem inneren Ende eines Armes vorgesehen ist, wobei der Sperrbolzen mit einer ringartigen Klemmvorrichtung zusammenwirken soll. Diese Konstruktion soll insbesondere bei Bohrgestängen Anwendung finden, bei denen die Zentralstange zum Spülen der Bohrung hohl ausgebildet ist.Drill rods are required to drill holes in the ground, for example to create guide holes or to drive cable ducts. It does not matter whether the hole is vertical or horizontal. For such drilling, drill rods made up of individual rods are used, which usually have a central rod surrounded by a spiral that conveys the removed material out of the borehole. The individual rods of the drill rod are put together using couplings. Since the drill rods put together in this way are rotated by a drive for drilling, the individual rods must be connected to each other in the individual couplings so that they cannot twist. This is done by means of a positive locking mechanism, with which the radial forces are transferred from one rod to the next. DE-GM 1 919 112 suggested a long time ago that the positive locking of the coupling should be formed by polygonal plug ends and corresponding plug sleeves. Since the drill rod is under the pressure of the drill drive during drilling, it does not actually need to be secured against the axial forces; however, since the drill rod must be pulled from time to time, the axial forces occurring during pulling must be absorbed by locks in each of the couplings in order to achieve pulling of the rod as a whole. For this purpose, DE-GM 1 919 112 has proposed that a spring element with a locking pin be provided at the inner end of an arm, whereby the locking pin should interact with a ring-like clamping device. This design should be used in particular for drill rods in which the central rod is hollow for flushing the bore.

Aus der DE-PS 39 05 286 ist ein Bohrgestänge bekannt, bei dem es sich um eine Weiterbildung vorbekannter, mit formschlüssig gegen Verdrehung gesicherter Kupplungen mit einem Sperrbolzen zur Übertragung beim Ziehen auftretender axialer Kräfte versehene Bohrgestänge handelt. Diese Bohrgestänge weisen Kupplungen auf, bei denen ein federbelasteter Sperrbolzen eine Rolle spielt. Bei hohem Füllungsgrad oder bei grobsandigem Boden besteht die Gefahr, daß das inA drill rod is known from DE-PS 39 05 286, which is a further development of previously known drill rods with positively locking couplings secured against rotation with a locking bolt for transmitting axial forces occurring during pulling. These drill rods have couplings in which a spring-loaded locking bolt plays a role. With a high degree of filling or with coarse sandy soil, there is a risk that the

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der gewendelten Förderschnecke abtransportierte Material "drängt" und einen so hohen Druck auf den Sperrbolzen ausübt, daß die Gegenkraft der Feder überwunden wird, und dieser auslöst. Dann kann das Bohrgestänge nicht mehr als Ganzes gezogen werden, unter Umständen sind tiefer eingebohrte Stangen verloren. Darüber hinaus besteht die Gefahr, daß das für den Steinkohlenbergbau entwickelte Bohrgestänge mit Sperrbolzen bei bodennahem Einsatz auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt durch eingedrungenes Wasser einfriert, so daß der Sperrbolzen nicht mehr bewegbar ist. Gleiches kann auch dann passieren, wenn feine Sande oder staubige Bestandteile des Bodens in den Spalt um den Sperrbolzen eindringen.the material transported by the spiral conveyor screw "pushes" and exerts such high pressure on the locking bolt that the counterforce of the spring is overcome and the locking bolt is released. The drill rod can then no longer be pulled out as a whole, and rods drilled deeper may be lost. There is also a risk that the drill rod with locking bolt developed for coal mining will freeze when used close to the ground, even at temperatures below freezing, due to water penetrating it, so that the locking bolt can no longer be moved. The same can also happen if fine sand or dusty components of the soil penetrate the gap around the locking bolt.

Daraus ergibt sich die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, ein gattungsgemäßes Bohrgestänge vorzuschlagen, dessen Kupplung auch unter ungünstigen Bedingungen nicht ausrückbar ist, und dessen Stangen auch unter widrigen Umständen einfach und sicher ge- und entkuppelt werden können, wobei die Herstellung einfach und wirtschaftlich und die Anwendung sicher sein sollen.This gives rise to the object underlying the invention, namely to propose a generic drill rod whose coupling cannot be disengaged even under unfavorable conditions and whose rods can be easily and safely coupled and uncoupled even under adverse circumstances, whereby the production should be simple and economical and the application should be safe.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Sperrbolzen als Drehsicherung ausgebildet ist und eine Kulisse in Form einer schraubenartig gewendelten Nut aufweist, in die ein Gleitstein eingreift, die auf dem Umfang verlaufend von der Sperrstellung zur Entsperrstellung führt, wobei der Nut der Kulisse ein Schwenkwinkel von mindestens 90° zugeordnet ist, und wobei der Sperrbolzen in Zuge der Schwenkbewegung eine axiale Verschiebung erfährt, die die Sperrung oder die EntSperrung bewirkt. Vorteilhaft wird dabei ein Schwenkwinkel von 180° gewählt. Durch diese Ausbildung wird eine Anordnung geschaffen, bei der die Sicherung der Kupplung durch bloßes Verdrehen des Sperrbolzens gesichert oder entsichert werden kann. Dabei ist die mit Mitteln zum Ansetzen eines Verdrehungswerkzeugs versehene Oberfläche des Sperrbolzens frei zugängig; Verschmutzungen können einfach entfernt werden. Ein durch eingedrungenen Schmutz oder durch gefrorenes Wasser oder gefrorenen Schlamm festsitzender Sperrbolzen kann durch hinreichend große Kräfte immer gelöst werden, die dadurch aufge-This task is solved by the locking bolt being designed as a rotation lock and having a slot in the form of a helical groove into which a sliding block engages, which runs around the circumference from the locking position to the unlocking position, whereby the slot in the slot is assigned a swivel angle of at least 90°, and whereby the locking bolt undergoes an axial displacement during the swivel movement, which causes the locking or unlocking. A swivel angle of 180° is advantageously selected. This design creates an arrangement in which the coupling can be secured or unlocked by simply turning the locking bolt. The surface of the locking bolt, which is provided with means for attaching a twisting tool, is freely accessible; dirt can be easily removed. A locking bolt that has become stuck due to dirt that has penetrated it or due to frozen water or frozen mud can always be released by sufficiently large forces, which are applied as a result.

bracht werden können, daß Werkzeuge mit entsprechend großem Hebelarm angesetzt werden können. Durch die Führung in der gewendelten Kulissen-Nut wird beim Verdrehen um mindestens 90° die zum Sperren oder EntSperren notwendige radiale Verschiebung des Sperrbolzens erreicht. can be brought in so that tools with a correspondingly large lever arm can be used. The guide in the spiral slot allows the radial displacement of the locking bolt required for locking or unlocking to be achieved when turning by at least 90°.

Vorteilhaft ist dabei der zentral in den Kupplungsfingern eingesetzte Gleitstein justierbar angeordnet, um möglichen Verschleiß oder Fertigungsungenauigkeiten, die zwischen den immer wieder in anderer Reihenfolge zu kuppelnden Stangen bestehen, ausgleichen zu können. Gleichzeitig ergibt die zum Justieren notwendige Zentralbohrung in dem Kupplungsfinger in einfacher Weise die Montagemöglichkeit für den Gleitstein, der mit einer Schraube festgesetzt wird. Zum Justieren wird lediglich diese Schraube verstellt.The sliding block, which is inserted centrally in the coupling fingers, is advantageously arranged in an adjustable manner in order to compensate for possible wear or manufacturing inaccuracies that exist between the rods, which are always coupled in a different order. At the same time, the central hole in the coupling finger, which is required for adjustment, provides a simple way of mounting the sliding block, which is secured with a screw. To adjust it, only this screw needs to be adjusted.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn zwei den beiden Enden der Kulisse zugeordnete Raststellen vorgesehen sind, die mittels eines federbelasteten Rastelements die beiden Raststellungen sichern. Dabei wird in vorteilhafter Weiterbildung die Zentralbohrung durch die Bohrung für den Sperrbolzen in die gegenüber liegende Wandung des Kupplungsfingers geführt, in die dann die Feder und das Rastelement, etwa ein Raststift oder eine Rastkugel, eingesetzt werden. Der Sperrbolzen ist dabei mit den beiden, den Endstellungen entsprechenden Rastlöchern versehen, in die das Rastelement dann eingreift, wenn die der Rastposition zugeordnete Schwenkstellung des Sperrbolzens erreicht ist. Diese Rastlöcher liegen bei einem Schwenkwinkel von 180° jeweils um eine Ganghöhe versetzt unter bzw. über dem Ende der Kulissen-Nut. Aus der einen Raststelle (entkuppelter Zustand) wird der Sperrbolzen durch Drehen mittels eines formschlüssig ansetzbaren Werkzeugs (Schlitzschraube, Kreuzschraube, Pozidrive, Innensechskant...) auf der Kulisse in seine zweite Raststellung (Sperrstellung) gebracht; dabei läuft der Gleitstein in der nutförmigen Kulisse und verschiebt aufgrund der Wendelung der Kulisse den Sperrbolzen in Richtung seiner rechtwinklig zur Achse des Bohrgestänges liegenden Achse.It is also advantageous if two locking points are provided at the two ends of the link, which secure the two locking positions by means of a spring-loaded locking element. In an advantageous further development, the central hole is guided through the hole for the locking bolt into the opposite wall of the coupling finger, into which the spring and the locking element, such as a locking pin or a locking ball, are then inserted. The locking bolt is provided with the two locking holes corresponding to the end positions, into which the locking element engages when the pivoting position of the locking bolt assigned to the locking position is reached. These locking holes are offset by one pitch below or above the end of the link groove at a pivoting angle of 180°. From one locking position (uncoupled state), the locking bolt is brought into its second locking position (locking position) by turning it using a form-fitting tool (slotted screw, Phillips screw, Pozidrive, hexagon socket...) on the guide; the sliding block runs in the groove-shaped guide and, due to the spiral of the guide, moves the locking bolt in the direction of its axis, which is perpendicular to the axis of the drill rod.

Um die richtige Lage der mit den Kupplungsteilen versehenen Rohrenden gegeneinander leicht und unter erschwerten Bedingungen finden zu können, wird das formschlüssig in die Steckaufnahme einzuführende Steckende als unsymmetrischer Mehrkant ausgebildet, der sich nur dann formschlüssig in die Steckaufnahme einführen läßt, wenn der Sperrbolzen und die Sperrbolzen-Bohrung fluchten. In ähnlicher Weise läßt sich dies auch dadurch erreichen, das der Sperrbolzen nicht voll in den Kupplungsfinger zurückgezogen werden kann, sondern geringfügig übersteht. In der Steckaufnahme ist dann eine axial verlaufene Längsnut vorgesehen, die dem Überstand des Sperrbolzens entspricht und die den Sperrbolzen so führt, daß er die Sperrbolzen-Bohrung fluchtend erreichen muß. Beide Maßnahmen führen zwangsläufig dazu, daß beim Zusammenfügen zweier mit den Kupplungsteilen versehenen Steckenden Sperrbolzen und Sperrbolzen-Bohrung in eine ordnungsgemäße Lage zueinander kommen.In order to be able to find the correct position of the pipe ends equipped with the coupling parts relative to one another easily and under difficult conditions, the plug end that is to be inserted into the plug socket with a positive fit is designed as an asymmetrical polygon that can only be inserted into the plug socket with a positive fit if the locking pin and the locking pin hole are aligned. In a similar way, this can also be achieved by not allowing the locking pin to be fully retracted into the coupling finger, but protruding slightly. An axially running longitudinal groove is then provided in the plug socket, which corresponds to the protrusion of the locking pin and which guides the locking pin so that it must reach the locking pin hole in alignment. Both measures inevitably lead to the locking pin and the locking pin hole being correctly positioned relative to one another when two plug ends equipped with the coupling parts are joined together.

Das Wesen der Erfindung wird an Hand des in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigenThe essence of the invention is explained in more detail using the embodiment shown in Figures 1 to 6;

Fig. 01: Rohrenden mit Kupplungsteilen, Kupplung getrennt (geschnitten); Fig. 01: Pipe ends with coupling parts, coupling separated (cut);

Fig. 02: Rohrenden mit Kupplungsteilen, Kupplung verbunden, nicht gesperrt (geschnitten);Fig. 02: Pipe ends with coupling parts, coupling connected, not locked (cut);

Fig. 03: Rohrenden mit Kupplungsteilen, Kupplung verbunden, gesperrt (geschnitten);Fig. 03: Pipe ends with coupling parts, coupling connected, locked (cut);

Fig. 04: Sperrbolzen (Ansicht);Fig. 04: Locking bolt (view);

Fig. 05: Sperrbolzen (teilgeschnitten, Ansicht gegenüber Fig. 5 um 90° verdreht);Fig. 05: Locking bolt (partially sectioned, view rotated by 90° compared to Fig. 5);

Fig. 06: Sperrbolzen (Schnitt nach Schnittlinie VI-VI, Fig. 4);Fig. 06: Locking bolt (section along line VI-VI, Fig. 4);

Fig. 07: Abwicklung der Kulissenführung.Fig. 07: Unfolding of the guide rail.

Die Figur 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch zwei miteinander zu kuppelnden Rohrenden 1.1 und 1.2. Beide Rohrenden 1.1 und 1.2 sind mit Kupplungsteilen 2 bzw. 6 versehen, wobei diese Kupplungsteile 2 bzw. 3 mit der Rohrenden verschweißt sind, wobei auchFigure 1 shows a schematic section through two pipe ends 1.1 and 1.2 that are to be coupled together. Both pipe ends 1.1 and 1.2 are provided with coupling parts 2 and 6, respectively, whereby these coupling parts 2 and 3 are welded to the pipe ends, whereby

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jede anderen Art der Befestigung möglich ist. Das Kupplungsteil 2 weist eine Passung 3 auf, die als Innen-Mehrkant ausgebildet ist und die einen korrespondierenden Mehrkant 7 des Gegenkupplungsteils 6 formschlüssig aufnimmt, um die für das Bohren notwendigen Drehmomente zu übertragen. An diesen Mehrkant schließt sich eine Fingeraufnahme 4 an, deren Wandung mit einer sich radial erstreckenden Bohrung 5 versehen ist. Das Gegenkupplungsteil 1.2 ist so ausgebildet, daß es in das Kupplungsteil 2 eingeführt werden kann, wobei sein Mehrkant 7 ein Außen-Mehrkant ist, der formschlüssig in den Innen-Mehrkant 3 paßt. An diesen Außen-Mehrkant 7 ist ein Finger 8 angesetzt, der eine rechtwinklig zur Achse ausgerichtete Bohrung 9 aufweist, in der ein Sperrbolzen 10 geführt ist. Die Frontseite 11 des Sperrbolzens ist dabei mit Mitteln versehen, die ein Ansetzen eines Drehwerkzeugs in Art eines Schraubendrehers oder Stiftschlüssels ermöglichen, womit der Sperrbolzen 10 in seiner Bohrung 9 verdreht werden kann. Zentral ist in den Finger 8 ein axial ausgerichteter Gleitstein 14 eingesetzt, der mit einer Schraube 14.1 justierbar gehalten ist. Dieser Gleitstein 14 greift in eine Kulissenführung 15 des Sperrbolzens 10 ein und verlagert diesen bei der Drehung in radialer Richtung so, daß der Sperrbolzen 10 in der einen seiner Endstellungen in den Kupplungsfinger 8 gezogen ist, und in der anderen Endstellung aus den Kupplungsfinger 8 herausragt. Der herausragende Sperrbolzen 10 greift in die Bohrung 5 in der Wandung der Fingeraufnahme 4 des Kupplungsteils 2 ein und sperrt die Kupplung gegen ein axiales Auseinanderziehen. Durch diese einfache Art der Sperre können Bohrgestänge für Bohrungen im Erdreich einfach aus den einzelnen Stangen zusammengesetzt und eingebracht werden; sie können in einer ähnlich einfachen Weise sicher gezogen und wieder in die einzelnen Stangen zerlegt werden. Die Figuren 2 und 3 zeigen mit den gleichen Bezugszeichen die zwei Stangen 1.1 und 1.2 mit dem Kupplungsteil 2 und dem Gegenkupplungsteil 6, wobei hier die Kupplungsteile 2 und 6 zusammengefügt jedoch nicht gesperrt (Fig. 2) bzw. zusammengefügt und gesperrt (Fig. 3) sind.any other type of fastening is possible. The coupling part 2 has a fit 3, which is designed as an internal polygon and which positively receives a corresponding polygon 7 of the counter-coupling part 6 in order to transmit the torques required for drilling. This polygon is followed by a finger receptacle 4, the wall of which is provided with a radially extending bore 5. The counter-coupling part 1.2 is designed in such a way that it can be inserted into the coupling part 2, with its polygon 7 being an external polygon that fits positively into the internal polygon 3. A finger 8 is attached to this external polygon 7, which has a bore 9 aligned at right angles to the axis, in which a locking pin 10 is guided. The front side 11 of the locking pin is provided with means that allow a turning tool in the form of a screwdriver or pin wrench to be attached, with which the locking pin 10 can be turned in its bore 9. An axially aligned sliding block 14 is inserted centrally in the finger 8 and is held in an adjustable manner with a screw 14.1. This sliding block 14 engages in a slotted guide 15 of the locking pin 10 and displaces it in the radial direction when it rotates so that the locking pin 10 is pulled into the coupling finger 8 in one of its end positions and protrudes from the coupling finger 8 in the other end position. The protruding locking pin 10 engages in the bore 5 in the wall of the finger holder 4 of the coupling part 2 and locks the coupling against axial pulling apart. This simple type of locking means that drill rods for drilling in the ground can be easily assembled from the individual rods and inserted; they can be safely pulled out and disassembled into the individual rods again in a similarly simple manner. Figures 2 and 3 show the two rods 1.1 and 1.2 with the coupling part 2 and the counter-coupling part 6 with the same reference numerals, whereby here the coupling parts 2 and 6 are joined together but not locked (Fig. 2) or joined together and locked (Fig. 3).

- &lgr;". **·: B 2162- &lgr;". **·: B 2162

Die Figuren 4 bis 6 zeigen Einzelheiten des Sperrbolzens 10 mit seiner Stirnseite, die hier zur Aufnahme eines Schraubendrehers für Schlitzschraubenköpfe mit einem Schlitz 11.1 oder mit (lediglich angedeuteter) kreuzschlitzähnlicher Ausformung 11.2 versehen ist. Damit kann immer ein hinreichend langer Hebelarm angesetzt werden, um den durch Eis oder eingedrungenen und ggf. gefrorenen Schmutz blokkierten Sperrbolzen zu lösen. Der Schaft 12 des Sperrbolzens 10 weist eine Kulissenführung 15 auf, mit zwei Endstellungen 15.1 und 15.2, zwischen denen sich die gewindeartig ansteigende Bahn der Führungskulisse 15 bewegt. Um diese beiden Endstellungen sicher einstellen zu können, ist in den Kupplungsfinger 8 eine axiale Verlängerung der Bohrung für den Gleitstein 14 vorgesehen, die die Sperrbolzen-Bohrung 12 durchquert. In diese Bohrung ist eine Rastkugel 16 eingesetzt, die mit einer Feder 17 gegen den Sperrbolzen gedrückt ist. Wird der Sperrbolzen 10 verdreht, wird die Rastkugel aus den in dem Sperrbolzen 10 vorgesehenen Rastlöchern 18.1 oder 18.2 gehoben; sie fällt nach Erreichen der anderen Endstellung in das dieser Endstellung zugeordneten Rastloch 18.2 oder 18.1. Dabei liegen bei einem Schwenkwinkel von 180° Rastloch 18.1 und Endstellung 15.1 bzw. Rastloch 18.2 und Endstellung 15.2 auf dem Schaft 12 des Sperrbolzens einander gegenüber.Figures 4 to 6 show details of the locking bolt 10 with its front side, which here is provided with a slot 11.1 or with a (only indicated) cross-slot-like shape 11.2 to accommodate a screwdriver for slotted screw heads. This means that a sufficiently long lever arm can always be used to release the locking bolt blocked by ice or dirt that has penetrated and possibly frozen. The shaft 12 of the locking bolt 10 has a slotted guide 15 with two end positions 15.1 and 15.2, between which the thread-like rising track of the guide slot 15 moves. In order to be able to set these two end positions safely, an axial extension of the bore for the sliding block 14 is provided in the coupling finger 8, which passes through the locking bolt bore 12. A locking ball 16 is inserted into this hole and is pressed against the locking pin by a spring 17. If the locking pin 10 is turned, the locking ball is lifted out of the locking holes 18.1 or 18.2 provided in the locking pin 10; after reaching the other end position, it falls into the locking hole 18.2 or 18.1 assigned to this end position. At a swivel angle of 180°, the locking hole 18.1 and end position 15.1 or the locking hole 18.2 and end position 15.2 are opposite each other on the shaft 12 of the locking pin.

Die Figur 7 zeigt eine Abwicklung der Kulissenführung 15 in die Zeichnungsebene. Aus der einen Endstellung 15.2 verläuft die Kulissenführung 15 in einem Winkel von etwa 15° aufwärts zu der anderen Endstellung 15.1. Diese der eingefahrenen Stellung des Sperrbolzens 10 entsprechende Endstellung 15.1 ist dabei so ausgebildet, daß der Gleitstein in einer Ebene bewegt wird, bis die Rastkugel 18 unter Wirkung der Kraft der Feder 17 in das zugeordnete Rastloch 18.1 einrastet. Mit dieser Ausbildung wird der Rastpunkt "eingefahren" auch dann sicher erreicht, wenn etwa Schmutz unter den Sperrbolzen 10 gelangt ist und so eine radiale Bewegung des Sperrbolzens 10 im Bereich dieser Endstellung verhindern würde.Figure 7 shows a development of the link guide 15 in the drawing plane. From one end position 15.2, the link guide 15 runs upwards at an angle of approximately 15° to the other end position 15.1. This end position 15.1, which corresponds to the retracted position of the locking pin 10, is designed in such a way that the sliding block is moved in one plane until the locking ball 18 engages in the associated locking hole 18.1 under the effect of the force of the spring 17. With this design, the "retracted" locking point is reliably reached even if dirt has got under the locking pin 10 and would thus prevent radial movement of the locking pin 10 in the area of this end position.

Claims (1)

PATENTANWÄLTE D-33330 Giitersloh, VennstraßePATENT ATTORNEYS D-33330 Giitersloh, Vennstraße «**.**" .1 »**. ,**. "'Telefon: (05241)13054«**.**" .1 »**. ,**. "'Telephone: (05241)13054 DipL-ing. GustavMeldau .:*.-„: " J .** * '"&iacgr;. Ditum: 21.12.93DipL-ing. GustavMeldau .:*.-„ : " J .** * '"&iacgr;. Date: 21.12.93 DipLPhys. Dr. Hans-Jochen Strauß Unser Zeichen: B 2162 jSDipLPhys. Dr. Hans-Jochen Strauß Our reference: B 2162 jS SchutzansprücheProtection claims 01. Steckkupplungen für zu einem Bohrgestänge zusammenfügbare Stangen, mit einem mit dem einen Ende einer Stange verbundenen Kupplungsteil mit Aufnahme für einen Kupplungsfinger und mit einem mit dem anderen Ende der Stange verbundenen Gegenkupplungsteil mit dem Kupplungsfinger, wobei der Kupplungsfinger durch Formschluß verdrehungsgesichert und einem radial angeordneten Sperrbolzen, der in eine Bohrung in der Wandung der Aufnahme einführbar ist, gegen Zugkräfte gesichert in die Aufnahme einsetzbar ist, insbesondere zum Kuppeln von mit einer Förderwendel versehenen Stangen, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (10) als Drehsicherung ausgebildet ist und eine Kulisse (15) in Form einer schraubenartig gewendelten Nut aufweist, in die ein Gleitstein (15) eingreift, die auf dem Umfang verlaufend von der Sperrstellung zur Entsperrstellung führt, wobei der Nut der Kulisse (15) ein Schwenkwinkel von mindestens 90° zugeordnet ist, und wobei der Sperrbolzen (10) in Zuge der Schwenkbewegung eine axiale Verschiebung erfährt, die die Sperrung oder die Entsperrung bewirkt.01. Plug-in couplings for rods that can be joined together to form a drill rod, with a coupling part connected to one end of a rod with a receptacle for a coupling finger and with a counter-coupling part connected to the other end of the rod with the coupling finger, the coupling finger being secured against rotation by positive locking and a radially arranged locking pin that can be inserted into a hole in the wall of the receptacle, secured against tensile forces, in particular for coupling rods provided with a conveyor spiral, characterized in that the locking pin (10) is designed as a rotation lock and has a link (15) in the form of a helically spiraled groove into which a sliding block (15) engages, which runs along the circumference from the locking position to the unlocking position, the groove of the link (15) being assigned a pivot angle of at least 90°, and the locking pin (10) undergoing an axial displacement in the course of the pivoting movement, which causes the locking or unlocking. • ·· 02. Sicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nut der Kulisse (15) ein Schwenkwinkel von 180° zugeordnet ist.02. Safety device according to claim 1, characterized in that the groove of the guide (15) is assigned a pivoting angle of 180°. 03. Sicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulisse (15) einen in einer zu der Achse des Sperrbolzens (10) rechtwinklig verlaufenden Ebene liegenden Teilbereich von höchstes 30° aufweist, der vorzugsweise zur Sperrstellung des Sperrbolzens (10) korrespondiert.03. Safety device according to claim 2, characterized in that the guide (15) has a partial area of at most 30° lying in a plane extending at right angles to the axis of the locking bolt (10), which preferably corresponds to the locking position of the locking bolt (10). 04. Sicherung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsfinger (8) eine axiale Zentralbohrung aufweist, in die der mit der Nut der Kulisse (15) zusammenwirkender Gleitstein (14.1) eingesetzt ist.04. Safety device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the coupling finger (8) has an axial central bore into which the sliding block (14.1) cooperating with the groove of the link (15) is inserted. 05. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrbolzen (10) in zu den Enden (15.1, 15.2) der Nut der Kulisse (15) korrespondierende Rastlöcher aufweist, die mit einem Rastelement (18) in dem Kupplungsfinger (8) zusammenwirkt.05. Safety device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the locking bolt (10) has locking holes corresponding to the ends (15.1, 15.2) of the groove of the guide (15), which cooperate with a locking element (18) in the coupling finger (8). 06. Sicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des Rastelelements (18) eine in Verlängerung der axialen Zentral bohrung für den Gleitstein (14, 14.1) liegende, sich axial in den Kupplungsfinger (6) fortsetzende Bohrung vorgesehen ist, die das Rastelement (18) und eine mit dem Rastelelement (18) zusammenwirkende Feder aufnimmt.06. Safety device according to claim 5, characterized in that for receiving the locking element (18) a bore is provided which is located in the extension of the axial central bore for the sliding block (14, 14.1) and continues axially into the coupling finger (6), which receives the locking element (18) and a spring which interacts with the locking element (18). 07. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den verdrehungssicheren Formschluß herstellenden Ausformungen (3, 7) von Fingeraufnahme (3) und Kupplungsfinger (8) bezüglich ihrer Rotationssymmetrie derart unsymmetrisch ausgebildet sind, daß der Kupplungsfinger (6) nur in der Lage in die Fingeraufnahme (2) einführbar ist, in der der Sperrbolzen07. Safety device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the formations (3, 7) of the finger holder (3) and coupling finger (8) which produce the torsion-proof positive locking are designed so asymmetrically with regard to their rotational symmetry that the coupling finger (6) can only be inserted into the finger holder (2) in the position in which the locking bolt ■■ ,5 ■·■■ ,5 ■· - 3..- .... B 2162- 3..- .... B 2162 (10) und die in der Wandung der Fingeraufnähme (2) vorgesehenen Bohrung (5) fluchten.(10) and the hole (5) provided in the wall of the finger holder (2) are aligned. 08. Sicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der Fingeraufnahme (2) mit einer rinnenfömigen Längsnut versehen ist, und daß der Sperrbolzen (10) im entsperrten Zustand der Tiefe der Längsnut entsprechend aus der Radialbohrung des Kupplungsfingers ragt, so daß der Kupplungsfinger (6) nur in der Lage in die Fingeraufnahme (2) einführbar ist, in der der Sperrbolzen (10) und die in der Wandung der Fingeraufnahme (2) vorgesehenen Bohrung (5) fluchten.08. Safety device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner wall of the finger holder (2) is provided with a groove-shaped longitudinal groove, and that the locking pin (10) in the unlocked state protrudes from the radial bore of the coupling finger according to the depth of the longitudinal groove, so that the coupling finger (6) can only be inserted into the finger holder (2) in the position in which the locking pin (10) and the bore (5) provided in the wall of the finger holder (2) are aligned.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE19527989C1 (en) * 1995-07-31 1996-08-22 Schmidt & Co Gmbh Kranz Drill rod with tubular central longitudinal section
EP3587729A1 (en) * 2018-06-22 2020-01-01 TRACTO-TECHNIK GmbH & Co. KG Connection of two drill string elements of a drill string for earth drilling

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