DE947782C - Bohrgestaenge-Kupplung - Google Patents

Description

• Bohrgestänge-Kupplung Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Bohrgestänge, das zum Herstellen untiefer Bohrlöcher nach dem Trockenbohrverfahren benutzt wird.
• Es sind bereits zahlreiche Arten von Gestängeverbindungen bekannt. Viele benutzen als Kupplungselement das Gewinde. Hierdurch entsteht zwar zwischen den einzelnen Bohrstangen eine recht feste und starre Verbindung, die aber beim Leichtbohrgestänge gar nicht notwendig ist. Gewindeverbindungen sind gegen Verschmutzen empfindlich, lassen sich nur schwer öffnen, wenn die Gewinde durch die schlagartige Beanspruchung fest angezogen sind, und geben den Kraftschluß nur in einer Drehrichtung. Gewindeverbindungen sind darum für die meisten Leichtbohrgeräte ungeeignet.
• Andere Gestängeverbindungen benutzen Keile oder Querschrauben oder Querstifte. Diese gestatten zwar ein Drehen in jeder Richtung, doch werden dabei die Zugkräfte und Druckkräfte und auch das Drehmoment durch diese Maschinenelemente übertragen, was sie infolge der unvermeidbaren Schläge beim Bohren oft überbeansprucht. Sie verbiegen sich und klemmen fest oder scheren bei der Arbeit gar ab. Außerdem wird durch sie das Gestänge wegen der durch sie bedingten Aussparungen geschwächt, was wieder ungünstig ist.
• Man hat auch Gestängeverbindungen verwendet, bei denen das Drehmoment über miteinander im Eingriff stehende Mitnehmernocken und Aussparungen am Umfang der Kupplung übertragen wird. Die Zugkräfte werden dann z. B. von einem zentrischen Zapfen mit ringförmiger Nut oder mit einer Keilnut übertragen. Diese Kupplungen sind aber in der Herstellung kompliziert und teuer. Sie benötigen Fräsarbeit an den Gestängestücken selbst. Nach dem durch das Bohren unvermeidlichen Ausschlagen der Nocken und Aussparungen lassen sich Reparaturen nur schwer durchführen. Sind diese bekannten Kupplungen abgenutzt, so lassen sie sich nicht in einfacher Art durch neue ersetzen.
• Die Kupplung für Leichtbohrgestänge _ für das trockene Bohren nach der Erfindung vermeidet diese Mängel. Bei ihr wird auch das Drehmoment durch Mitnehmernocken und entsprechende Aussparungen übertragen und der bei Leichtgestänge ja verhältnismäßig kleine Zug durch einen Zapfen mit ringförmiger Nut aufgenommen. Sie besteht aber aus einzelnen einfachen Elementen, die sich gut als Massenartikel herstellen und bearbeiten lassen. Diese einzelnen Elemente haben verschiedene Härte, sind also der-jeweiligen Beanspruchung leicht anzupassen. Sie werden erst am Bohrgestänge zur Kupplung zusammengefügt und lassen sich von diesem leicht wieder entfernen, wenn sie ausgetauscht werden müssen. Die vorgeschlagene Kupplung ist darum für das Leichzbohrgestänge nicht nur billiger, sondern auch zweckmäßiger als die bekannten.
• Zur Erläuterung der Kupplung nach der Erfindung dient die schematische Zeichnung.
• - Fig. i zeigt diese Kupplung im Längsschnitt, an einem Bohrrohr montiert; ' Fig. a zeigt den oberen Kupplungsteil in Ansicht; Fig. 3 und 4 zeigen .den Kupplungsring in Ansicht und Draufsicht; Fig. 5 zeigt im größeren Maßstab eine der verwendeten Fixierschrauben in Ansicht; Fig. 6 zeigt den unteren Teil der Kupplung in Ansicht; Fig. 7 zeigt den Querschnitt durch die Ebene der Schraubenlöcher nach der Fig.6.
• An das Gestängerohr i ist unten der untere Kupplungsteil a und oben der obere Kupplungsteil 3 angeschweißt. Letzterer ist vorher mit -dem Nockenring 4 fest verbunden worden.
• Der obere Kupplungsteil .3 besteht aus dem Zapfen 8 mit der Ringnut 9 und aus dem Zapfen 6 mit dem Teller 7; jeder Teil ist ein Drehstück. Über den Zapfen B. wird der Ring 4 mit dem Nocken io geschoben und dann am Teller 7 z. B. durch 'Verschweißung befestigt. Mit dem Zapfen 6 wird dieser Teil in das Gestängerohr i eingeschoben und dann der Teller 7 an dieses angeschweißt. Der untere Teil :z wird mit dem Zapfen 14 in das andere Gestängerohrende eingeführt und dann sein Mantel 15 oben mit diesem verschweißt. Die Aussparungen 16 passen auf die Nocken io mit einem gewissen Spiel.
• Soll nun dieses Gestänge mit einem anderen, däs in gleicher Art vorbereitet worden ist, verbunden werden, so wird der Zapfen 8 des unteren Gestänges in die Bohrung des Teiles :2 des oberen Gestängerohres eingeführt,und dann drei Schrauben mit dem Gewinde 1a, Kugelvorsprung ii und Innensechskant 13 in die Bohrung 17 eingeschraubt. Der Kugelvorsprung i i greift in die Ringnut 9 ein, und dadurch wird die untere Fläche des Teiles 2 fest gegen den Teller 7 des Teiles 3 gepreßt, wobei die Nocken io in die beiden Aussparungen 16 eingreifen. Dadurch ist eine feste Verbindung hergestellt. Das Drehmoment wird von der Bohrstange i durch den Mantel 15 auf die Nöcken io, also auf den Ring 4, übertragen und von hier direkt auf die nächste Bohrstange. Der Zapfen 8 bleibt also entlastet und wird, da er mit Spiel im Teil z eingepaßt ist, auch nicht klemmen. Der Bohrdruck wird von oben über den Mantel 15 direkt auf den Teller 7 des nächsten Gestänges übertragen. Der Zapfen 8 wird dadurch ebenfalls nicht beansprucht. Nur beim Herausziehen des Gestänges wird der Zug durch die Rundung i i der Schrauben über die Nut 9 durch den Zapfen 8 übertragen, doch ist diese Beanspruchung bei untiefen Bohrungen nur gering.
• Das ganze Gestänge hat außen durchgehend gleichen Durchmesser und somit glatte Oberfläche. Es hat dadurch nur geringen Reibungswiderstand am abgebohrten Erdreich und an der Bohrlochwand. Es kann dadurch auch an jeder Stelle mit dem gleichen Werkzeug, z. B. mit der Abfanggabel oder dem Förderstuhl, festgeklemmt werden.
• Die Herstellung und das Anbringen dieser Kupplung ist einfach, deren Lösen aber auch, denn die Schweißnaht kann ja mit einer Feile oder einem Meißel leicht wieder entfernt werden, weil sie ja nur aus einem dünnen Ring besteht. Ihre Lebensdauer ist aber auch groß, weil ja ihre Einzelteile in ihrer verschiedenen Härte den verschiedenen Beanspruchungsarten gut angepaßt sein können.
• Die einzelnen Elemente dieser Kupplung weisen besonders folgende Merkmale auf: Der Zapfen 8 mit der ringförmigen Nut 9 ist ein abgestufter zylindrischer Drehkörper. Dessen unterer Ansatz 6 hat einen etwas kleineren Durchmesser als das Gestänge innen, und der Ansatz 7 ist tellerförmig und hat den Gestängeaußendurchmesser. Der Ring 4 mit dem Mitnehmernocken io wird erst bei der Montage an das Gestängerohr i angebracht im gleichen Arbeitsgang mit dem Verschweißen des Telleransatzes 7. Die drei Schrauben in den radialen Bohrungen 17 des Muffenteils haben an ihrem Kugelansatz i i einen etwas kleineren Radius, als der Radius der Nut 9 ist.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kupplung für Leichtbohrgestänge für das trockene Bohren, bei der das Drehmoment über miteinander im Eingriff stehende Mitnehmernocken und Aussparungen am Umfang der Kupplung, der Zug hingegen durch einen zentrischen Zapfen mit ringförmiger Nut übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (8) mit der ringförmigen Nut (9) ein abgestufter zylindrischer Drehkörper ist mit einem unteren Ansatz (6), der den Innendurchmesser des Gestängerohres (i) aufweist, und mit einem darüberliegenden Telleransatz (7), dessen Durchmesser gleich dem Außendurchmesser des Gestängerohres ist, während die Mitnehmernocken (io) auf einem separaten Ring (q.) angebracht sind, der erst bei der Montage der Kupplung an das Gestängerohr (i) durch Verschweißung im gleichen Arbeitsgang an den Telleransatz (7) mit angeschweißt wird.
2. 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß deren Zapfenteil (Fig. i) mit deren Muffenteil (Fig.6) durch drei lösbare Schrauben (Fig.5), wie an sich bei anderen Maschinen für andere Zwecke bekannt, verbunden ist, die in radiale Bohrungen (i7) des Muffenteils (Fi4.6 und 7) eingeschraubt sind und mit ihrem Kugelansatz (i i) in die Nut (6) etwas größeren Durchmessers des Zapfenteils (Fig. i) eingreifen. In Betracht gezogene Druel;schriften: Deutsche Patentschrift Nr. 3i9 h38: britische Patentschrift Nr. 636768.