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Publication number: DEST008486MA
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 21. Juli 1954 Bekanntgemacht am 23. Februar 1956Registration date: July 21, 1954. Advertised on February 23, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für Bohrgestänge, das zum Herstellen untiefer Bohrlöcher nach dem Trockenbohrverfahren benutzt wird.The invention relates to a coupling for drill rods, which is used for producing shallow boreholes is used after the dry drilling process.

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. Numerous types of linkage connections are already known. Many use it as a coupling element the thread. This creates one between the individual boring bars quite firm and rigid connection, which is not necessary at all with the lightweight drill rods. Threaded connections are sensitive to soiling and are difficult to open if the thread is exposed to sudden stress are firmly tightened, and give the frictional connection only in one direction of rotation. Threaded connections are therefore unsuitable for most lightweight drilling rigs.

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 derOther linkage connections use wedges or cross bolts or cross pins. Allow this a turning in every direction, but the tensile forces and compressive forces and also the torque transmitted through these machine elements, which is the result of the inevitable Often overused blows when drilling. They bend and jam or shear when the

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Arbeit gar ab. Außerdem wird durch sie das Gestänge ■ wegen der durch sie bedingten Aussparungen geschwächt, was wieder ungünstig ist.Work at all. In addition, through them the linkage ■ because of the recesses caused by them weakened, which is again unfavorable.

Man hat auch Gestängeverbindungen verwendet, .5 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 mitRod connections have also been used, where the torque over each other in .5 Transfer engaging driving cams and recesses on the circumference of the clutch will. The tensile forces are then z. B. from a central pin with an annular groove or with

ίο 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.ίο a keyway. These clutches are but complicated and expensive to manufacture. You need milling work on the rod sections themselves. After the inevitable knocking out of the cams and recesses due to drilling Difficult to make repairs. If these known couplings are worn, they can be do not simply replace them with new ones.

Die Kupplung für Leichtbohrgestänge für das trockene Bohren nach der Erfindung vermeidetThe coupling for light drill rods for the avoids dry drilling according to the invention

ao 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 Leichtbohrgestänge nicht nur billiger, sondern auch zweckmäßiger als die bekannten.ao these shortcomings. With her, the torque is also Transferred by driving cams and corresponding recesses and that of lightweight rods yes relatively small train added by a pin with an annular groove. she consists but from individual simple elements that can be easily manufactured and processed as mass-produced items . leave. These individual elements have different degrees of hardness and are therefore subject to the respective stress easy to customize. They are only put together on the drill pipe to form a coupling and can be let by this can easily be removed again if they need to be replaced. The proposed coupling is therefore not only cheaper for the lightweight drill pipe, but also more useful than that known.

Zur Erläuterung der Kupplung nach der Erfindung dient die schematische Zeichnung.The schematic drawing serves to explain the coupling according to the invention.

Fig. ι zeigt diese Kupplung im Längsschnitt, an einem Bohrrohr montiert;Fig. Ι shows this coupling in longitudinal section, mounted on a drill pipe;

Fig. 2 zeigt den oberen Kupplungsteil in Ansicht; Fig. 2 shows the upper coupling part in view;

Fig. 3 und 4 zeigen den Kupplungsring in An-. sieht und Draufsicht;3 and 4 show the coupling ring in an. sees and top view;

Fig. S zeigt im größeren Maßstab eine der verwendeten Fixierschrauben in Ansicht;Fig. S shows one of the used on a larger scale Fixing screws in view;

Fig. 6 zeigt den unteren Teil der Kupplung in Ansicht;Fig. 6 shows the lower part of the coupling in elevation;

Fig. 7 zeigt den Querschnitt durch die Ebene der Schraubenlöcher nach der Fig. 6.FIG. 7 shows the cross section through the plane of the screw holes according to FIG. 6.

An das Gestängerohr 1 ist unten der untere Kupplungsteil 2 und oben der obere Kupplungsteil 3 angeschweißt. Letzterer ist vorher mit dem Nockenring 4 fest verbunden worden.The lower coupling part 2 is attached to the drill pipe 1 at the bottom and the upper coupling part at the top 3 welded on. The latter has previously been firmly connected to the cam ring 4.

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 8 wird der Ring 4 mit dem Nocken 10 geschoben und dann am Teller 7 z. B. durch Verschweißung befestigt. Mit dem Zapfen 6 wird dieser Teil in das Gestängerohr 1 eingeschoben und dann der Teller 7 an dieses angeschweißt. Der untere Teil 2 wird mit dem Zapfen 14 in das andere Gestängerohrende eingeführt und, dann sein MantelThe upper coupling part 3 consists of the pin 8 with the annular groove 9 and the pin 6 with the plate 7; every part is a turning piece. The ring 4 is connected to the cam 10 via the pin 8 pushed and then on the plate 7 z. B. attached by welding. With the pin 6 this is Part pushed into the drill pipe 1 and then the plate 7 is welded to this. The lower Part 2 is inserted with the pin 14 into the other end of the drill pipe and then its jacket

15 oben mit diesem verschweißt. Die Aussparungen15 welded to this at the top. The recesses

16 passen auf die Nocken 10 mit einem gewissen Spiel.16 fit on the cams 10 with a certain amount Game.

Soll nun dieses Gestänge mit einem anderen, das in gleicher Art vorbereitet worden ist, verbünden werden, so wird der Zapfen 8 des unteren Gestän^: ges in die Bohrung des Teiles 2 des oberen Gestängeröhres eingeführt und dann drei Schrauben mit dem Gewinde 12, Kugelvorsprung 11 und Innensechskant 13 in' die Bohrung 17 eingeschraubt. Der Kugelvorsprung 11 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 10 in die beiden Aussparungen 16 eingreifen. Dadurch ist eine feste Verbindung hergestellt. Das Drehmoment wird von der Bohrstange 1 durch den Mantel 15 auf die Nocken 10, also auf den Ring 4, übertragen und von hier direkt auf die nächste Bohrstange. Der Zapf en 8 bleibt also entlastet und wird, da er mit Spiel im Teil 2 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 11 der Schrauben über die Nut 9 durch den Zapfen 8 übertragen, doch ist diese Beanspruchung bei untiefen Bohrungen nur gering.If now this linkage will unite with another which has been prepared in the same way, so the pin 8 of the lower ^Gestän: ges introduced 2 of the upper linkage Röhres in the bore of the part and then three screws with the thread 12, ball projection 11 and hexagon socket 13 screwed into the bore 17. The spherical projection 11 engages in the annular groove 9, and thereby the lower surface of the part 2 is pressed firmly against the plate 7 of the part 3, the cams 10 engaging in the two recesses 16. This creates a permanent connection. The torque is transmitted from the boring bar 1 through the jacket 15 to the cams 10, ie to the ring 4, and from here directly to the next boring bar. The pin 8 remains relieved and, since it is fitted with play in part 2, will not jam either. The drilling pressure is transmitted from above via the jacket 15 directly to the plate 7 of the next rod. The pin 8 is also not stressed. Only when pulling out the rod is the train transmitted through the rounding 11 of the screws via the groove 9 through the pin 8, but this stress is only low in the case of shallow bores.

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.The entire rod has the same diameter on the outside and therefore has a smooth surface. As a result, it has only low frictional resistance on the drilled soil and on the borehole wall. It can also be used at every point with the same tool, e.g. B. with the interception fork or the conveyor chair.

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 Bean-Spruchungsarten gut angepaßt sein können.The manufacture and attachment of this coupling is easy, but also because the The weld seam can easily be removed with a file or a chisel because it is consists only of a thin ring. But their lifespan is also long because their individual parts are in their different hardness can be well adapted to the different types of stresses.

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 10 wird erst bei der Montage an das Gestängerohr 1 angebracht im gleichen Arbeitsgang mit dem Verschweißen des Telleransatzes 7. Die drei Schrauben in den radialen Bohrungen 17 des Muffenteils haben an ihrem Kugelansatz 11 einen etwas kleineren Radius, als der Radius der Nut 9 ist.The individual elements of this coupling have the following features in particular: The pin 8 with the annular groove 9 is a stepped cylindrical rotating body. Its lower approach 6 has a slightly smaller diameter than the rod inside, and the approach 7 is plate-shaped and has the outer rod diameter. The ring 4 with the driver cam 10 is only at the Assembly to the drill pipe 1 attached in the same operation as the welding of the Plate approach 7. The three screws in the radial holes 17 of the socket part have on their Ball attachment 11 has a slightly smaller radius than the radius of the groove 9.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Coupling for light drill rods for dry drilling, where the torque exceeds interengaging driving cams and recesses on the circumference of the

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Coupling, on the other hand, the train is transmitted through a central pin with an annular groove is, characterized in that the pin (8) with the annular groove (9) is a stepped cylindrical rotating body has a lower extension (6), which is the inner diameter of the drill pipe (1), and with an overlying plate attachment (7) whose Diameter is equal to the outside diameter of the drill pipe, while the driving cam (10) are attached to a separate ring (4), which is only used when the Coupling to the drill pipe (1) by welding to the Plate shoulder (7) is welded on.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that that their pin part (Fig. 1) with their socket part (Fig. 6) by three detachable Screws (Fig. 5), as known per se in other machines for other purposes, connected is screwed into radial bores (17) of the socket part (Fig. 6 and 7) and with its ball attachment (11) in the groove (6) of a slightly larger diameter of the pin part (Fig. 1) intervene.

Referred publications:
German Patent No. 319838;
British Patent No. 636,768.

1 sheet of drawings