EP0518114B1 - Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres mit einem Drehantrieb - Google Patents

Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres mit einem Drehantrieb Download PDF

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EP0518114B1
EP0518114B1 EP92108805A EP92108805A EP0518114B1 EP 0518114 B1 EP0518114 B1 EP 0518114B1 EP 92108805 A EP92108805 A EP 92108805A EP 92108805 A EP92108805 A EP 92108805A EP 0518114 B1 EP0518114 B1 EP 0518114B1
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EP
European Patent Office
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rotary drive
pin
rotary
drill pipe
ring
Prior art date
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EP92108805A
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English (en)
French (fr)
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EP0518114A1 (de
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Erwin Dipl.-Ing. Stötzer
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.)
Bauer Spezialtiefbau GmbH
Original Assignee
Bauer Spezialtiefbau GmbH
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Publication date
Application filed by Bauer Spezialtiefbau GmbH filed Critical Bauer Spezialtiefbau GmbH
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    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B13/00—Spanners; Wrenches
    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25B13/48—Spanners; Wrenches for special purposes
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    • E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
    • E21B17/0465—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches characterised by radially inserted locking elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints

Definitions

  • the invention relates to a device for releasably connecting a drill pipe to a rotary drive according to the preamble of claim 1.
  • rotary drilling rigs with a rotary drive that moves the drill pipes for example a power turret
  • the connection of individual drill pipes, the length of which can be 6 to 8 m, to form a drill pipe string of the required length and the connection of a new drill pipe to be attached to the rotary drive is usually carried out using threaded bolts.
  • a worker has to climb up to the connection points with a ladder, ie at a height of about 6 to 8 m, and screw the bolts into the aligned openings of the drill pipe and rotary drive. Since several connection points are arranged on the circumference of the rotary drive and the pipes, the diameter of which can be 600 to 1,800 mm, this ascent and screwing in of the threaded bolts must be repeated correspondingly often.
  • a drive device for piping systems in which the connection and disconnection between an upper end of the drill pipe and a form-fitting rotary drive takes place with the aid of radially displaceable coupling pins.
  • These pins are automatically adjusted by a guide device in connection with a servo drive.
  • the adjustment can be carried out via an angle lever or a working cylinder, the piston rod end of which forms the coupling pin.
  • the construction which is complex in terms of construction and maintenance, is relatively susceptible to faults in rough construction operations, where impact, impact and dirt affect the functional safety of the numerous moving parts.
  • the invention has for its object a relatively simple device for releasably connecting a To create a drill pipe with a rotary drive, the manufacture, maintenance and use of which are connected with little effort, so that, in particular, working time can be saved in the borehole piping.
  • the device is intended to avoid the dangerous climbing and handling of ladders by the operating personnel of the drilling device at great heights.
  • the basic idea of the invention is to connect and disconnect an upper end of the drill pipe to the rotary drive or from the rotary drive from the ground by applying a torque to a transmission device bridging the distance from the ground to the rotary drive at the upper end of the drill pipe Connection opening on the rotary drive fastened connecting device with the actual connecting element is transmitted.
  • the connecting element which can be moved radially into the aligned connecting openings of the upper drill pipe and when loosened from these openings, is adjusted if there is a releasable connection between the transmission device and the connecting device on the rotary drive, which advantageously consists of a ring projecting radially from the connecting device and a positive and non-positive connection in this ring insertable hook at the upper end of the transmission device is made, and the transmission device is subjected to a rotary movement, for example by actuating a crank arranged at the lower end.
  • the transmission device for example a crankshaft, with at least one telescopic section. It may be expedient to design the entire transmission device as a telescopic shaft. This length compensation simultaneously simplifies the handling and storage of the transmission device.
  • connection between the crankshaft or telescopic shaft and the hook is designed to be angularly movable in order to ensure the torque transmission to the hook inserted into the ring of the connecting device.
  • connecting element between the hook and the drive shaft i.e. the crank or telescopic shaft
  • ball or ring joints are also suitable for transmitting the rotary movement of the crank drive via hook and ring to the connecting element, which is offset by almost 90 °, and for achieving a movement of the connecting element that is radial to the drill pipe axis.
  • a steel cable for example a steel wire wound like a helical spring, is arranged between the crank rod, possibly with a telescopic section, and the hook instead of an angularly movable joint.
  • the steel cable of predetermined flexibility is expediently embedded in a wire jacket or in a leather hose.
  • crankshaft or telescopic shaft slide around the entire transmission device in a tubular section which is expediently arranged near the lower end hold when operating the crank.
  • the connecting device according to the invention which is fastened to the rotary drive or in the wall of the rotary drive in the region of the connection openings and protrudes radially outward, for example by welding, consists of a cylindrical housing, expediently of an annular cross section, in which a plug pin is rotatably and axially to the housing axis as a connecting element and is thus arranged to be displaceable radially to the drill pipe and rotary drive axis.
  • the non-rotatable guidance is advantageously carried out with a groove that runs parallel to the housing axis in the inner surface of the housing, and a feather key arranged in the plug pin, which is slidably guided in the groove.
  • the longitudinal expansion of the groove depending on the position of the feather key in the plug pin, causes its maximum displacement into or out of the connecting openings of the rotary tube.
  • this displacement of the plug pin in or out of the connection openings of the rotary tube with the aid of a device which can be observed by the operating personnel at the lower end of the transmission device.
  • this can be a screw arranged in the housing of the connecting device or a threaded pin which, depending on the displacement of the plug pin, becomes visible or slides into a recess which becomes free.
  • This display device can advantageously have a particularly striking color coding.
  • a display element could slide in a recess and be moved in the direction of the rotary drive with the displacement of the plug pin, where it comes to rest in the final state.
  • the plug pin In the axial direction and starting from an end facing away from the rotary drive, the plug pin has a blind hole-like cavity which is provided with an internal thread.
  • a pivot pin is screwed into this cavity, which is rotatably supported with an area protruding from the plug pin and is supported in the housing.
  • a region of the pivot pin which extends up to a housing cover has an outer surface which is advantageously aligned with the housing.
  • a ring expediently in the form of a ring, is formed on this outer surface with an inner opening receiving the hook of the transmission device.
  • Devices are advantageously installed in the areas of the connecting devices as protection against mechanical damage, which can be designed, for example, as a wiping bar and are welded above the connecting device and projecting in the lateral and radial directions.
  • the advantages of the device according to the invention with a transmission device for the torque that can be actuated from the ground and a connection device attached to the rotary drive for each connection opening are that the dangerous climbing of conductors and handling at heights of 6 to 8 m above the ground can be avoided.
  • the handling of the constructionally relatively simple device is inexpensive, the time required for the connection or disconnection process is low, so that good drilling progress is made possible.
  • the maintenance of the entire device is unproblematic as well as the storage of the transmission device, which only has to be hooked into the respective connecting device in order to connect the drill pipe and rotary drive or to loosen.
  • FIG. 1 shows a transmission device 1 as part of a device according to the invention for releasably connecting a drill pipe and a rotary drive.
  • a manually operated crank 3 with a handle 5 is arranged, the rotational movement of which is transmitted via a telescopic section 7 to a soldered steel cable 9 and to a hook 11, which is also fastened to the cable 9 by soldering.
  • telescopic section 7 two tubes are shown as telescopic section 7; the number of telescopic tubes depends on their length and the length of each Drill pipes dependent, which must be connected to a rotary drive for the production of drill pipe strings.
  • a tubular sleeve for holding the transmission device 1 is not shown, while the crank 3 is rotated with the other hand.
  • Fig. 2 shows a schematic plan view in the axial direction of a connecting device 20, which is designed as a rotary plate part of the entire connecting device according to the invention in the form of a circular cylinder and on the housing 26 of which there is a device 42 indicating the connection of the drill pipe with a rotary drive 15.
  • This display device 42 is a setscrew which indicates the displacement of a plug pin 28 in the connection opening of the drill pipe (not shown) and rotary drive 15, by being clearly visible, even from a greater distance, from a recess in the housing 26 in the case of a secure positive and non-positive connection of the connecting element 20 slides out.
  • the connecting device is fastened in the outer wall of the rotary drive 15 in the region of a connecting opening (not shown) and extends in the radial direction.
  • a connecting opening not shown
  • a protruding, bow-shaped wiper 17 is fastened to protect the connecting device 20.
  • the pipe wall with a connection hole of a drill pipe is not shown.
  • the arrow A indicates the direction of rotation of the ring 30, which is moved in a circle via the hook 11 by the transmission device 1 (FIG. 1) acting as the drive shaft.
  • the connecting device 20 is shown in a schematic axial section, which is fastened in the wall of the rotary drive 15, so that a rotary drive-side opening 24 in the housing 26 of the connecting device 20 for a radially displaceable, rotationally fixed connecting element, a plug pin 28, the Connection opening of the rotary actuator 15 represents.
  • This displacement of the plug pin 28 is brought about by actuating the crank 3 (FIG. 1) with a positive and non-positive connection of the hook 11 (FIG. 1) and ring 30.
  • This ring 30 is fastened, for example welded, to the end 34 of a pivot pin 36 on the housing cover .
  • the pivot pin 36 is mounted in the housing 26 via a ball bearing 38 and is supported on the housing cover 22 via the end 34.
  • the annular housing cover 22 is detachably connected to the housing 26, for example via screw connections 40.
  • the torque transmission from the pivot pin 36 takes place via a tapered area 37, which is screwed into a blind hole-like bore 29 of the plug pin 28, which is provided with an internal thread.
  • the scraper bracket 17 is welded on as a protective device.
  • This protective device can also have a different design.
  • a plan view in the radial direction of a connecting device 20, the housing cover 22, which is connected to the housing 26 of the connecting device 20 via screw connections 40, and the region 34 of the pivot pin 36 on which the radially projecting ring can be seen 30 is attached.
  • the protective device 17 is fastened above the connecting device as a bow-shaped scraper on the rotary drive 15.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres mit einem Drehantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die Herstellung von Bohrpfählen, Trägerbohrungen, Brunnen, Schächten und ähnlichen Bohrungen erfordert in Abhängigkeit von Bohrlochdurchmesser und -tiefe sowie bei schwierigen Böden die Verrohrung eines Bohrlochs, um ein Nachrutschen von Erdreich zu verhindern.
  • Dazu finden Drehbohrgeräte mit einem die Bohrrohre bewegenden Drehantrieb, beispielsweise einem Kraftdrehkopf, Anwendung. Die Verbindung einzelner Bohrrohre, deren Länge 6 bis 8 m betragen kann, zu einem Bohrrohrstrang von erforderlicher Länge und die Verbindung eines neuen, aufzusetzenden Bohrrohres mit dem Drehantrieb erfolgt üblicherweise unter Verwendung von Gewindebolzen. Um ein neues Bohrrohr mit dem Drehantrieb kraftschlüssig zu verbinden, muß ein Arbeiter mit Hilfe einer Leiter zu den Verbindungsstellen, d.h. in etwa 6 bis 8 m Höhe, aufsteigen und die Bolzen in die miteinander fluchtenden Öffnungen von Bohrrohr und Drehantrieb einschrauben. Da am Umfang des Drehantriebs und der Rohre, deren Durchmesser 600 bis 1.800 mm betragen kann, mehrere Verbindungsstellen angeordnet sind, muß dieses Aufsteigen und Eindrehen der Gewindebolzen entsprechend oft wiederholt werden.
  • Das Verlängern der Bohrlochverrohrung und analog das Lösen der einzelnen Rohre beim Ziehen der Verrohrung erfordert deshalb relativ viel Arbeitszeit, wodurch ein zügiger Bohrfortschritt verhindert wird. Zudem ist das Aufsteigen und Hantieren auf einer Leiter gefährlich und erfordert aufwendige arbeitsschutztechnische Maßnahmen. Bei Schrägbohrungen ist der Zugang zu den Verbindungsstellen noch schwieriger.
  • Aus der DE-OS 36 42 387 ist eine Antriebseinrichtung für Verrohrungsanlagen bekannt, bei der das Verbinden und Lösen zwischen einem oberen Bohrrohrende und einem formschlüssig aufsetzbaren Drehantrieb mit Hilfe radial verschiebbarer Kupplungsstifte erfolgt. Diese Stifte werden durch eine Führungseinrichtung in Verbindung mit einem Servoantrieb automatisch verstellt. Die Verstellung kann über jeweils einen Winkelhebel oder einen Arbeitszylinder erfolgen, dessen Kolbenstangenende den Kupplungsstift bildet. Die konstruktions- und wartungstechnisch aufwendige Einrichtung ist im rauhen Baubetrieb, wo Schlag-, Stoß- und Schmutzeinwirkungen die Funktionssicherheit der zahlreichen bewegten Teile beeinträchtigen, relativ störanfällig. Diese Nachteile kennzeichnen auch eine Variante dieser automatisch mit dem Bohrantrieb betriebenen Kupplungseinrichtung, bei der die Kupplungsstifte und Gewindehülsen, die als Führungseinrichtungen dienen, mit gleichen Gewinden versehen sind, so daß ein Kupplungsstift durch eine Drehantriebsöffnung geführt und in eine Gewindebohrung im Bohrrohrende eingeschraubt werden kann, wenn über einen Stellantrieb, Zahnkranz, Ritzel und Gewindehülse auf den radial verlängerten Kupplungsstift ein Drehmoment ausgeübt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ einfache Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres mit einem Drehantrieb zu schaffen, deren Herstellung, Wartung und Anwendung mit geringem Aufwand verbunden sind, so daß insbesondere Arbeitszeit bei der Bohrlochverrohrung eingespart werden kann. Gleichzeitig soll durch die Vorrichtung das gefahrvolle Leiterbesteigen und Hantieren vom Bedienungspersonal des Bohrgeräts in großer Höhe vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der Figurenbeschreibung enthalten.
  • Grundgedanke der Erfindung ist es, das Verbinden und Lösen eines oberen Bohrrohrendes mit dem Drehantrieb bzw. vom Drehantrieb vom Erdboden aus zu bewerkstelligen, indem ein Drehmoment mit Hilfe einer die Entfernung vom Erdboden bis zum Drehantrieb am oberen Bohrrohrende überbrückenden Übertragungseinrichtung auf eine jeweils im Bereich einer Verbindungsöffnung am Drehantrieb befestigten Verbindungseinrichtung mit dem eigentlichen Verbindungselement übertragen wird.
  • Das radial in die fluchtenden Verbindungsöffnungen des oberen Bohrrohres und beim Lösen aus diesen Öffnungen bewegbare Verbindungselement wird verstellt, wenn eine lösbare Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung und der Verbindungseinrichtung am Drehantrieb, die vorteilhafterweise aus einem an der Verbindungseinrichtung radial abstehenden Ring und einem form- und kraftschlüssig in diesen Ring einführbaren Haken am oberen Ende der Übertragungseinrichtung besteht, hergestellt und die Übertragungseinrichtung mit einer Drehbewegung beaufschlagt wird, beispielsweise durch Betätigung einer am unteren Ende angeordneten Kurbel.
  • Um die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkungsvoll und auch bei unterschiedlichen Bohrrohrlängen anwenden zu können, ist es vorteilhaft, die Übertragungseinrichtung, beispielsweise eine Kurbelwelle, wenigstens mit einem teleskopierbaren Abschnitt zu versehen. Es kann zweckmäßig sein, die gesamte Übertragungseinrichtung als Teleskopwelle auszubilden. Dieser Längenausgleich vereinfacht gleichzeitig die Handhabung und Lagerung der Übertragungseinrichtung.
  • Die Verbindung zwischen der Kurbel- oder Teleskopwelle und dem Haken ist erfindungsgemäß winkelbeweglich ausgebildet, um die Drehmomentübertragung auf den in den Ring der Verbindungseinrichtung eingeführten Haken zu gewährleisten.
  • Es ist besonders zweckmäßig, als Verbindungselement zwischen Haken und Antriebswelle, d.h. der Kurbel- oder Teleskopwelle, Kardangelenke zu verwenden. Aber auch Kugel- oder Kranzgelenke sind geeignet, die Drehbewegung des Kurbelantriebs über Haken und Ring auf das nahezu um 90° versetzt angeordnete Verbindungselement zu übertragen und eine zur Bohrrohrachse radiale Bewegung des Verbindungselements zu erreichen.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausbildung ist statt eines winkelbeweglichen Gelenkes ein Stahlseil, beispielsweise ein schraubenfederartig gewundener Stahldraht zwischen Kurbelstange, ggf. mit einem teleskopierbaren Abschnitt, und dem Haken angeordnet. Das Stahlseil von vorgegebener Flexibilität ist sinnvollerweise in einer Drahtummantelung oder in einem Lederschlauch eingebettet.
  • Kurbel- oder Teleskopwelle gleiten bei Betätigung der Kurbei in einem rohrförmigen Abschnitt, der zweckmäßigerweise nahe dem unteren Ende angeordnet ist, um die gesamte Übertragungseinrichtung bei Betätigung der Kurbel zu halten.
  • Die erfindungsgemäße Verbindungseinrichtung, die am Drehantrieb oder in der Wandung des Drehantriebs im Bereich der Verbindungsöffnungen radial nach außen abstehend befestigt ist, beispielsweise durch Schweißen, besteht aus einem zylindrischen Gehäuse, zweckmäßigerweise von kreisringförmigem Querschnitt, in welchem als Verbindungselement ein Steckbolzen drehfest und axial zur Gehäuseachse und damit radial zur Bohrrohr- und Drehantriebsachse verschiebbar angeordnet ist.
  • Die drehfeste Führung erfolgt vorteilhafterweise mit einer Nut, die parallel zur Gehäuseachse in der Innenfläche des Gehäuses verläuft, und einer im Steckbolzen angeordneten Paßfeder, die in der Nut gleitend geführt wird. Die Längsausdehnung der Nut bewirkt in Abhängigkeit zur Position der Paßfeder im Steckbolzen dessen maximale Verschiebung in oder aus den Verbindungsöffnungen des Drehrohres.
  • Es ist vorteilhaft, diese Verschiebung des Steckbolzens in oder aus den Verbindungsöffnungen des Drehrohres mit Hilfe einer Einrichtung, die vom Bedienungspersonal am unteren Ende der Übertragungseinrichtung aus beobachtet werden kann, anzuzeigen. Beispielsweise kann dies eine im Gehäuse der Verbindungseinrichtung angeordnete Schraube oder ein Stift mit Gewinde sein, der je nach Verschiebung des Steckbolzens sichtbar wird oder in eine frei werdende Ausnehmung hineingleitet.
    Vorteilhafterweise kann diese Anzeigeeinrichtung eine besonders auffällige Farbkennzeichnung aufweisen.
  • In einer alternativen Form könnte ein Anzeigeelement in einer Aussparung gleiten und mit der Verschiebung des Steckbolzens in Richtung des Drehantriebs bewegt werden, wo es im Endzustand zur Anlage kommt.
  • Der Steckbolzen weist in Achsrichtung und ausgehend von einem dem Drehantrieb abgewandten Ende einen sacklochartigen Hohlraum auf, der mit einem Innengewinde versehen ist. In diesen Hohlraum ist ein Drehbolzen eingeschraubt, der mit einem aus dem Steckbolzen ragenden Bereich drehbar gelagert und im Gehäuse abgestützt ist. Ein bis zu einem Gehäusedeckel geführter Bereich des Drehbolzens weist eine Außenfläche auf, die vorteilhafterweise mit dem Gehäuse fluchtet. An dieser Außenfläche ist ein Ring, zweckmäßigerweise kreisringförmig, ausgebildet mit einer den Haken der Übertragungseinrichtung aufnehmenden Innenöffnung. Bei Betätigung der Kurbel an der Übertragungseinrichtung werden deren Drehbewegungen über den Haken und den Ring auf den Drehbolzen und von diesem auf den Steckbolzen übertragen, so daß der Steckbolzen je nach Drehrichtung aus der Verbindungsöffnung des Bohrrohres heraus oder in diese hineinbewegt wird und so das Verbinden oder Lösen bewerkstelligt wird.
  • Vorteilhafterweise sind in den Bereichen der Verbindungseinrichtungen als Schutz gegen mechanische Beschädigungen Vorrichtungen angebracht, die beispielsweise als Abstreifbügel ausgebildet sein können und oberhalb der Verbindungseinrichtung und in seitlicher und radialer Richtung überstehend angeschweißt sind.
  • Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer vom Erdboden aus betätigbaren Übertragungseinrichtung für das Drehmoment und einer pro Verbindungsöffnung am Drehantrieb befestigten Verbindungseinrichtung bestehen darin, daß das gefahrvolle Besteigen von Leitern und das Hantieren in Höhen von 6 bis 8 m über dem Erdboden vermieden werden können. Die Handhabung der konstruktionstechnisch relativ einfachen Vorrichtung ist unaufwendig, der Zeitaufwand für den Verbindungs- oder Lösevorgang ist gering, so daß ein guter Bohrfortschritt ermöglicht wird. Die Wartung der gesamten Vorrichtung ist unproblematisch ebenso wie die Lagerung der Übertragungseinrichtung, die jeweils nur zum Verbinden von Bohrrohr und Drehantrieb bzw. zum Lösen in die jeweilige Verbindungseinrichtung eingehakt werden muß.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter beschrieben; in dieser zeigen in stark schematisierter Weise
    • Fig. 1
    eine schematische Seitenansicht einer Übertragungseinrichtung, teilweise axial geschnitten;
    Fig. 2
    eine Draufsicht in Achsrichtung auf eine Verbindungseinrichtung mit Schutzvorrichtung;
    Fig. 3
    einen schematischen axialen Schnitt durch eine Verbindungseinrichtung längs der Linie III-III gemäß Fig. 2 und
    Fig. 4
    eine Draufsicht in radialer Richtung auf eine Verbindungseinrichtung.
  • In Fig. 1 ist als ein Teil einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres und eines Drehantriebs eine Übertragungseinrichtung 1 dargestellt.
  • Am unteren Ende der Übertragungseinrichtung 1 ist eine manuell betätigbare Kurbel 3 mit Handgriff 5 angeordnet, deren Drehbewegung über einen teleskopierbaren Abschnitt 7 auf ein angelötetes Stahlseil 9 und auf einen Haken 11, welcher ebenfalls durch Löten am Seil 9 befestigt ist, übertragen wird.
  • In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei Rohre als teleskopierbarer Abschnitt 7 dargestellt; die Anzahl der Teleskoprohre ist von deren Länge und der Länge der einzelnen Bohrrohre abhängig, die zur Herstellung von Bohrrohrsträngen jeweils mit einem Drehantrieb verbunden werden müssen.
  • Nicht dargestellt ist eine rohrförmige Hülse zum Halten der Übertragungseinrichtung 1, während mit der anderen Hand die Kurbel 3 gedreht wird.
  • Fig. 2 zeigt in schematischer Weise eine Draufsicht in Achsrichtung auf eine Verbindungseinrichtung 20, die als drehtellerseitiges Teil der gesamten erfindungsgemäßen Verbindungsvorrichtung kreiszylinderförmig ausgebildet ist und an deren Gehäuse 26 eine die Verbindung des Bohrrohres mit einem Drehantrieb 15 anzeigende Einrichtung 42 vorhanden ist. Diese Anzeigeeinrichtung 42 ist ein Gewindestift, der die Verschiebung eines Steckbolzens 28 in der Verbindungsöffnung von Bohrrohr (nicht dargestellt) und Drehantrieb 15 anzeigt, indem er bei sicherer form- und kraftschlüssiger Verbindung deutlich sichtbar, auch aus größerer Entfernung, aus einer Ausnehmung im Gehäuse 26 des Verbindungselements 20 herausgleitet.
  • Die Verbindungseinrichtung ist in der Außenwandung des Drehantriebs 15 im Bereich einer Verbindungsöffnung (nicht dargestellt) befestigt und erstreckt sich in radialer Richtung. Oberhalb der Verbindungseinrichtung 20, deren Gehäusedeckel 22 und Ring 30 strichpunktiert dargestellt sind, ist als Schutz für die Verbindungseinrichtung 20 ein überstehender, bügelförmiger Abstreifer 17 befestigt.
  • Nicht dargestellt ist die Rohrwandung mit einem Verbindungsloch eines Bohrrohres. Der Pfeil A gibt die Drehrichtung des Ringes 30 an, der über den Haken 11 von der als Antriebswelle wirkenden Übertragungseinrichtung 1 (Fig. 1) aus kreisförmig bewegt wird.
  • In Fig. 3 ist in einem schematischen axialen Schnitt die Verbindungseinrichtung 20 dargestellt, die in der Wandung des Drehantriebs 15 befestigt ist, so daß eine drehantriebsseitige Öffnung 24 im Gehäuse 26 der Verbindungseinrichtung 20 für ein radial verschiebbares, drehfestes Verbindungselement, einen Steckbolzen 28, die Verbindungsöffnung des Drehantriebs 15 darstellt. Eine radiale Verschiebung des Steckbolzens 28 aus der Öffnung 24, deren Maß von einer Drehsicherung, einer Längsnut 32 im Gehäuse 26 und einer in dieser Nut 32 geführten Paßfeder 31, die im Steckbolzen 28 befestigt ist, bestimmt werden kann und von der Wandungsdicke des Bohrrohres (nicht dargestellt) bestimmt ist, führt zum Einschieben des Steckbolzens 28 in die Verbindungsöffnung des Bohrrohres und somit zur lösbaren Verbindung von Bohrrohr und Drehantrieb 15.
  • Hervorgerufen wird diese Verschiebung des Steckbolzens 28 durch Betätigen der Kurbel 3 (Fig. 1) bei form- und kraftschlüssiger Verbindung von Haken 11 (Fig. 1) und Ring 30. Dieser Ring 30 ist am gehäusedeckelseitigen Ende 34 eines Drehbolzens 36 befestigt, beispielsweise angeschweißt. Der Drehbolzen 36 ist im Gehäuse 26 über ein Kugellager 38 gelagert und über das Ende 34 am Gehäusedeckel 22 abgestützt. Der kreisringförmig ausgebildete Gehäusedeckel 22 ist lösbar, beispielsweise über Schraubverbindungen 40, mit dem Gehäuse 26 verbunden.
  • Die Drehmomentübertragung vom Drehbolzen 36 erfolgt über einen verjüngten Bereich 37, der in eine sacklochartige Bohrung 29 des Steckbolzens 28, die mit einem Innengewinde versehen ist, eingeschraubt ist.
  • Oberhalb der Verbindungseinrichtung 20 ist der Abstreifbügel 17 als Schutzvorrichtung angeschweißt. Diese Schutzvorrichtung kann auch eine andere Ausbildung aufweisen.
  • In Fig. 4, einer Draufsicht in radialer Richtung auf eine Verbindungseinrichtung 20, ist der Gehäusedeckel 22, der über Schraubverbindungen 40 mit dem Gehäuse 26 der Verbindungseinrichtung 20 verbunden ist, zu erkennen sowie der Bereich 34 des Drehbolzens 36, an dem der radial abstehende Ring 30 befestigt ist. Oberhalb der Verbindungseinrichtung ist die Schutzvorrichtung 17 als bügelförmiger Abstreifer am Drehantrieb 15 befestigt.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum lösbaren Verbinden eines Bohrrohres und eines Drehantriebs (15) mit einem in einem Gehäuse (26) am Drehantrieb (15) geführten und durch Beaufschlagung mit einem Drehmoment radial in eine Verbindungsöffnung des Bohrrohres verschiebbaren Verbindungselement,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Verbindungselement als axial geführter Steckbolzen (28) ausgebildet ist,
    daß ein auf den Steckbolzen (28) wirkender Drehantrieb (15) am Gehäuse (26) angeordnet ist, mit welchem eine Drehbewegung in eine Axialbewegung umgewandelt wird, daß der Drehantrieb (15) drehantriebsseitig mit einem Kupplungselement zur drehfesten und lösbaren Verbindung mit einer Kurbelwelle versehen ist, die an ihrem getriebeseitigen Ende ein winkelbewegliches Element aufweist, sowie mit einem die Distanz vom Drehantrieb (15) zu einer Bedienperson überbrückenden Antriebswelle versehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Kurbelwelle mindestens einen teleskopierbaren Abschnitt (7) aufweist, der winkelbeweglich mit einem Verbindungshaken (11) verbunden ist, und daß das getriebeseitige Kupplungselement als Ring (30) zur Aufnahme der Verbindungshakens (11) ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als winkelbewegliches Element ein winkelbewegliches Gelenk oder ein Stahlseil (9) von vorgegebener Flexibilität angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur lösbaren Verbindung zwischen der Übertragungseinrichtung (1) und der Verbindungseinrichtung (20) der Haken (11) der Übertragungseinrichtung (1) form- und kraftschlüssig in einen radial abstehenden Ring (30) an der Verbindungseinrichtung (20) einführbar ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Ring (30) an einem axial in der Verbindungseinrichtung (20) gelagerten Drehbolzen befestigt ist, welcher mit einem verjüngten Bereich (37) in einem sacklochartigen Hohlraum (29) des drehfesten Steckbolzens (28) eingeschraubt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Drehbolzen (36) mit seinem Lager (38) gegen das Gehäuse (26) der Verbindungseinrichtung (20) abgestützt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Drehsicherung des Steckbolzens (28) durch eine Längsnut (32) im Gehäuse (26) und eine im Steckbolzen (28) befestigte Paßfeder (31) gebildet ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Anzeigeelement (42) an der Verbindungseinrichtung (20) die Verschiebung des Steckbolzens (28) in der Verbindungsöffnung des Bohrrohres und des Drehantriebs (15) anzeigt.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß im Bereich der Verbindungseinrichtungen (20) am Drehantrieb (15) jeweils eine Schutzvorrichtung angeordnet ist, beispielsweise ein Abstreifbügel (17), der oberhalb der Verbindungseinrichtung (20) und in seitlicher und radialer Richtung überstehend befestigt ist.
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