ITBO20010551A1

ITBO20010551A1 - AUTOMATIC GRAFT DRILLING ROD

Info

Publication number: ITBO20010551A1
Application number: IT2001BO000551A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Cartechini
Original assignee: I M T S P A
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-14
Also published as: ITBO20010551A0; WO2003025333A1

Description

ASTA DI TRIVELLAZIONE AD INNESTO AUTOMATICO. AUTOMATIC DRILLING ROD.

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE DESCRIPTION OF THE INVENTION

La presente invenzione s’inquadra nel settore tecnico della The present invention falls within the technical sector of

In particolare l’invenzione si riferisce ad un’asta di trivellazione ad innesto automatico per realizzare palificazioni o per lo scavo di pozzi in genere. In particular, the invention refers to an automatic coupling drilling rod to create piling or for the excavation of wells in general.

Sono note aste le cui estremità presentano porzioni coniche filettate a molte spire rispettivamente maschio e femmina destinate all’interconnessione tra le aste stesse. Per interconnettere o distaccare un’asta dalle aste interconnesse ed in opera, queste ultime devono essere serrate, ad esempio tramite una morsa o una rotary, per impedirne la rotazione ed il moto verticale, e l’asta superiore deve essere ruotata, ad esempio tramite una rotary in un senso o nell’altro per un numero di giri pari o proporzionali al numero di spire da impegnare o disimpegnare; inoltre l’asta da interconnettere o distaccare deve essere sostenuta ad esempio tramite una fune di un verricello. Rods are known whose ends have conical portions threaded with many male and female turns respectively intended for the interconnection between the rods themselves. To interconnect or detach a rod from the interconnected rods and in place, the latter must be tightened, for example by means of a vice or a rotary, to prevent rotation and vertical motion, and the upper rod must be rotated, for example by a rotary in one direction or the other for a number of turns equal to or proportional to the number of turns to be engaged or disengaged; in addition, the rod to be interconnected or detached must be supported, for example, by a rope from a winch.

Lo svantaggio principale di dette aste note consiste nella complessità e durata delle operazioni necessarie alla loro interconnessione e distacco e nella complessità della relativa macchina da trivellazione. The main disadvantage of said known rods consists in the complexity and duration of the operations necessary for their interconnection and detachment and in the complexity of the related drilling machine.

Altro svantaggio consiste nei rischi per gli operatori addetti a tali operazioni. Another disadvantage is the risks for the operators involved in these operations.

Un ulteriore svantaggio consiste nel fatto che, in corrispondenza dell’operatività delle aste note, queste ultime possono girare solo nel senso deH’awitamento salvo ulteriori complicazioni costruttive ed operative, ad esempio l’applicazione di spine di connessione. A further disadvantage consists in the fact that, in correspondence with the operation of the known rods, the latter can only turn in the direction of the screwing except for further constructive and operational complications, for example the application of connection pins.

Sono anche note aste, usualmente del tipo dotato di un’elica continua, le cui estremità sono dotate di giunti esagonali, rispettivamente maschio e femmina, destinati a trasmettere una coppia torcente e di rispettive sedi, generalmente tangenziali, per uno spinotto destinato alla trasmissione tra le aste di forze assiali. Lo svantaggio principale di queste ultime aste note consiste nel fatto che l'inserimento e lo sfilamento dello spinotto tangenziale richiede molto tempo e comporta rischi per gli addetti a tale operazione. Rods are also known, usually of the type provided with a continuous helix, the ends of which are provided with hexagonal joints, male and female respectively, intended to transmit a twisting torque and with respective seats, generally tangential, for a pin intended for transmission between the rods of axial forces. The main disadvantage of the latter known rods consists in the fact that the insertion and extraction of the tangential pin takes a lot of time and entails risks for the operators involved in this operation.

Un ulteriore svantaggio consiste nel fatto che, generalmente, le aste note ad elica continua con innesti esagonali non possono superare i circa 30 metri totali di lunghezza. A further disadvantage consists in the fact that, generally, known rods with a continuous helix with hexagonal couplings cannot exceed a total of about 30 meters in length.

II principale scopo della presente invenzione è quello di proporre un’asta di trivellazione ad innesto automatico di veloce interconnessione e distacco, che sia sicura per gli operatori e che non richieda complessi o numerosi mezzi della macchina di trivellazione per attuare l'interconnessione ed il distacco, e di proporre mezzi di disinnesto delle aste semplice e sicuro. The main purpose of the present invention is to propose a drill rod with automatic coupling of quick interconnection and detachment, which is safe for the operators and which does not require complex or numerous means of the drilling machine to implement the interconnection and detachment. , and to propose simple and safe means for disengaging the rods.

Altro scopo è di proporre un’asta con una sicura interconnessione per trivellazioni profonde anche oltre il migliaio di metri. Another purpose is to propose a rod with a safe interconnection for deep drilling even over a thousand meters.

Gli scopi sopraindicati sono ottenuti in accordo con il contenuto delle rivendicazioni. The above objects are achieved in accordance with the content of the claims.

Le caratteristiche della presente invenzione sono evidenziate nel seguito con particolare riferimento alle allegate tavole di disegno, in cui: The characteristics of the present invention are highlighted below with particular reference to the attached drawing tables, in which:

- la figura 1 illustra una vista laterale di un’asta di trivellazione oggetto della presente invenzione in cui alcune parti sono state asportate per meglio evidenziarne altre; - Figure 1 illustrates a side view of a drill rod object of the present invention in which some parts have been removed to better highlight others;

- la figura 2 illustra una vista dal basso ingrandita dell’asta di figura 1 in cui alcune parti sono state asportate per meglio evidenziarne altre; - figure 2 illustrates an enlarged bottom view of the rod of figure 1 in which some parts have been removed to better highlight others;

- la figura 3 illustra una vista dall’alto ingrandita dell’asta di figura 1 ; - figure 3 illustrates an enlarged top view of the rod of figure 1;

- la figura 4 illustra una vista parziale in sezione longitudinale di due aste in una condizione di innesto; Figure 4 illustrates a partial longitudinal sectional view of two rods in an engaged condition;

- la figura 5 illustra una vista parziale in sezione longitudinale delle aste di figura 4 in una condizione di innesto e blocco; Figure 5 illustrates a partial longitudinal sectional view of the rods of Figure 4 in a coupling and locking condition;

- le figure 6A e 6B illustrano viste ingrandite ed in sezione longitudinale di altrettante porzioni estreme di tubi dell’asta di figura 3; - Figures 6A and 6B illustrate enlarged views and longitudinal section of as many extreme portions of the tubes of the rod of Figure 3;

- la figura 7 illustra una vista parzialmente sezionata di una prima variante delle aste di figura 4 in una condizione d’innesto; - Figure 7 illustrates a partially sectioned view of a first variant of the rods of Figure 4 in a coupling condition;

- la figura 8 illustra le aste di figura 7 in una condizione di innesto e blocco; figure 8 illustrates the rods of figure 7 in a coupling and locking condition;

- le figure 9 e 10 illustrano rispettivamente sezioni IX - IX e X - X delle aste di figure 7 ed 8; - figures 9 and 10 respectively illustrate sections IX - IX and X - X of the rods of figures 7 and 8;

- la figura 1 1 illustra una vista parziale ingrandita di figura 8; Figure 1 1 illustrates an enlarged partial view of Figure 8;

- le figure 12 e 14 illustrano una vista parzialmente sezionata di altrettante varianti delle aste di figura 5 nella condizione di innesto e blocco; Figures 12 and 14 show a partially sectioned view of as many variants of the rods of Figure 5 in the coupling and locking condition;

- le figure 13 e 15 illustrano sezioni rispettivamente secondo i piani XIII - XIII e XV - XV di figure 12 e 14; - figures 13 and 15 illustrate sections respectively according to planes XIII - XIII and XV - XV of figures 12 and 14;

- la figura 16 illustra una vista schematica laterale di mezzi di disinnesto in una condizione di prossimità all’estremità superiore di un’asta, in cui alcune parti sono state asportate per meglio evidenziarne altre; - Figure 16 illustrates a schematic side view of disengagement means in a condition of proximity to the upper end of a rod, in which some parts have been removed to better highlight others;

- la figura 17 illustra una variante dell’asta di figura 16; - figure 17 illustrates a variant of the rod of figure 16;

- le figure 18 e 19 illustrano rispettive condizioni operative di una variante dei mezzi di disinnesto di figura 16. Figures 18 and 19 illustrate respective operating conditions of a variant of the release means of Figure 16.

Con riferimento alle figure da 1 a 5, con 1 viene indicata l’asta di trivellazione ad innesto automatico oggetto della presente invenzione. With reference to figures 1 to 5, 1 indicates the drill rod with automatic coupling object of the present invention.

L’asta 1 presenta una cavità 7 longitudinale interna che sfocia in corrispondenza delle estremità dell’asta 1 stessa. The rod 1 has an internal longitudinal cavity 7 that opens at the ends of the rod 1 itself.

Le estremità dell’asta 1 sono rispettivamente dotate di un innesto maschio 5 e di un innesto femmina 3 di forma pressoché complementare all’innesto maschio 5. Gli innesti maschio 5 e femmina 3 sono cavi ed hanno sezione trasversale approssimativamente a forma di poligono regolare con vertici smussati, preferibilmente ad esagono. The ends of the rod 1 are respectively provided with a male coupling 5 and a female coupling 3 of a shape almost complementary to the male coupling 5. The male couplings 5 and female 3 are hollow and have a cross section approximately in the shape of a regular polygon with beveled vertices, preferably hexagonal.

Gli innesti maschio 5 e femmina 3 sono rispettivamente dotati di una coppia di sedi prime 8 e seconde 21 The male 5 and female 3 couplings are respectively provided with a pair of first 8 and second seats 21

In una condizione di innesto P tra due aste consecutive poste verticalmente, le prime sedi 8 dell’asta superiore sono affacciate alle seconde sedi 21 dell’asta inferiore. In a condition of coupling P between two consecutive rods placed vertically, the first seats 8 of the upper rod face the second seats 21 of the lower rod.

Le sedi prime 8 e seconde 21 sono ricavate, ad esempio, in corrispondenza di due vertici smussati contrapposti degli innesti maschio 5 e femmina 3 o in corrispondenza dei lati di questi ultimi. The first 8 and second 21 seats are obtained, for example, in correspondence with two opposite chamfered vertices of the male 5 and female 3 couplings or in correspondence with the sides of the latter.

Le seconde sedi 21 possono anche essere ricavate in corrispondenza di tutti i vertici smussati o di tutti i lati per consentire di ottenere una condizione di innesto P, tra due aste, con l’affacciamento della coppia di prime sedi 8 con una coppia di seconde sedi 21, indipendentemente dalla reciproca posizione assiale delle due aste innestate. The second seats 21 can also be obtained in correspondence with all the beveled vertices or on all the sides to allow to obtain a coupling condition P, between two rods, with the pair of first seats 8 facing up with a pair of second seats 21, regardless of the mutual axial position of the two coupled rods.

È anche previsto che sia le sedi prime 8, sia le sedi seconde 21 possano essere ricavate in corrispondenza di tutti i vertici o di tutti i lati degli innesti maschio 8 e femmina 21. It is also envisaged that both the first seats 8 and the second seats 21 can be obtained in correspondence with all the vertices or all the sides of the male 8 and female 21 couplings.

Nelle sedi prime 8 sono ospitati, in modo scorrevole tra due posizioni estreme una interna ed una sporgente verso l’esterno dell’innesto maschio 5, rispettivi mezzi d’arresto 9 consistenti sostanzialmente in spine cilindriche presentanti spianature. Nella cavità 7 scorrono, tra due condizioni estreme di sblocco S e di arresto I, mezzi di blocco 50 dotati di mezzi di trasmissione 13 per traslare i mezzi d’arresto 9 nella posizione estrema sporgente in corrispondenza del passaggio dei mezzi di blocco 50 dalla condizione estrema di sblocco S a quella di arresto I e viceversa. I mezzi di blocco 50 comprendono anche una testa 18 fissata ai mezzi di trasmissione 13 da una barra 17. In the first seats 8 there are housed, in a sliding manner between two extreme positions, one internal and one protruding towards the outside of the male coupling 5, respective stop means 9 consisting substantially of cylindrical pins having flattened surfaces. In the cavity 7, between two extreme conditions of release S and stop I, slide blocking means 50 equipped with transmission means 13 to translate the stop means 9 into the extreme position projecting in correspondence with the passage of the blocking means 50 from the condition extreme release S to stop I and vice versa. The locking means 50 also comprise a head 18 fixed to the transmission means 13 by a bar 17.

I mezzi di trasmissione 13 comprendono, per ciascun mezzo d’arresto 9, una coppia di piastre parallele 14 recanti rispettive sedi a camma 12 affacciate e consistenti in scanalature sagomate. The transmission means 13 comprise, for each stop means 9, a pair of parallel plates 14 bearing respective cam seats 12 facing each other and consisting of shaped grooves.

L’estremità più interna rispetto all’asta 1 di ciascun mezzo d’arresto 9, ovvero di ciascuna spina cilindrica, presenta in corrispondenza delle spianature, un foro 10 per la porzione mediana di un perno 11 . The innermost end with respect to the rod 1 of each stop means 9, or of each cylindrical pin, has a hole 10 for the median portion of a pin 11 at the leveling.

Le estremità di quest’ultimo sono vincolate a scorrere nelle sedi a camma 12 della coppia di piastre parallele 14 relative al mezzo d’arresto 9 connesso al perno 11 stesso. The ends of the latter are constrained to slide in the cam seats 12 of the pair of parallel plates 14 relating to the stop means 9 connected to the pin 11 itself.

Le sedi a camma 12 convergono verso l’asse dell’asta 1 in direzione opposta all’innesto femmina 3 ovvero, in una condizione operativa, verso il basso pertanto la condizione estrema di arresto I dei mezzi di blocco 50 è inferiore rispetto alla condizione estrema di sblocco S. The cam seats 12 converge towards the axis of the rod 1 in the opposite direction to the female coupling 3 or, in an operating condition, downwards therefore the extreme stop condition I of the locking means 50 is lower than the extreme condition S.

Ciascuna sede a camma 12 presenta tratti estremi 15, pressoché paralleli all’asse dell’asta 1 e raccordati da una interposta porzione inclinata 16. Each cam seat 12 has extreme sections 15, almost parallel to the axis of the rod 1 and connected by an interposed inclined portion 16.

La porzione laterale di ciascuna piastra 14 riscontra scorrevolmente e con gioco una porzione 32 della cavità 7 ad esempio corrispondente ad una corona circolare dell’asta 1 che si protende all’interno di quest’ultima. Detto riscontro scorrevole evita scampanamenti dell’estremità inferiore del mezzo scorrevole 50. The side portion of each plate 14 meets, slidingly and with play, a portion 32 of the cavity 7 for example corresponding to a circular crown of the rod 1 that extends inside the latter. Said sliding stop avoids ringing of the lower end of the sliding means 50.

In una condizione di innesto e blocco T, l’innesto maschio 5 è inserito nell’innesto femmina 3, ciascuna prima sede 8 dell’asta 1 superiore è affacciata ad una seconda sede 21 dell’asta 1 inferiore e ciascun mezzo d’arresto 9 occupa sia la propria sede prima 8, sia una sede seconda 21. In a condition of coupling and locking T, the male coupling 5 is inserted in the female coupling 3, each first seat 8 of the upper rod 1 faces a second seat 21 of the lower rod 1 and each stop means 9 occupies both its first 8 location and a second 21 location.

Nella condizione di innesto e blocco T, la testa 18 del mezzo scorrevole 50 dell’asta 1 inferiore riscontra l’innesto maschio 5 dell’altra. In the condition of coupling and block T, the head 18 of the sliding means 50 of the lower rod 1 meets the male coupling 5 of the other.

La testa 18 presenta una pluralità di flange 19, preferibilmente in numero di quattro, disposte radialmente, approssimativamente ad “X”, e riscontranti in modo scorrevole la parete della cavità 7 per evitare scampanamenti della estremità superiore del mezzo scorrevole 50. The head 18 has a plurality of flanges 19, preferably four in number, arranged radially, approximately in an "X" shape, and slidably abutting the wall of the cavity 7 to avoid ringing of the upper end of the sliding means 50.

Facendo ora riferimento anche alla figura 16, l’estremità della testa 18 opposta all’asta 17, ovvero l’estremità superiore della testa, reca mezzi di aggancio 20 per mezzi di disinnesto 29. Referring now also to figure 16, the end of the head 18 opposite the rod 17, or the upper end of the head, bears coupling means 20 for disengagement means 29.

I mezzi di aggancio 20 consistono, ad esempio, in un’apertura ovale o in corpo protrudente. The coupling means 20 consist, for example, of an oval opening or a protruding body.

I mezzi di disinnesto 29 comprendono un attacco per una fune di un verricello di sollevamento dell’asta 1 ed una coppia di ganasce 30 azionate da un primo martinetto 31. The disengagement means 29 comprise an attachment for a rope of a lifting winch of the rod 1 and a pair of jaws 30 operated by a first jack 31.

Facendo ora riferimento anche alle figure 6A e 6B, l’asta 1 può comprendere una pluralità di tubature 22, ad esempio 2, fissate all’interno della cavità 7. Referring now also to figures 6A and 6B, the rod 1 can comprise a plurality of pipes 22, for example 2, fixed inside the cavity 7.

Un’estremità di ciascuna tubatura 22, reca un’imboccatura 23 complementare all’altra estremità 24 e dotata di una sede anulare 25 per mezzi di tenuta 28 consistenti, ad esempio in una guarnizione 26 ed in un eventuale anello antiestrusione 27. le tubature 22 sono destinate, ad esempio al flusso di un liquido per l’asportazione del detrito scavato tramite il metodo della circolazione inversa. L’asta 1 può anche comprendere una pluralità di guide 38 fissate longitudinalmente ed esternamente, preferibilmente in corrispondenza delle seconde sedi 21 per proteggere un invito dell’estremità esterna dei mezzi d’arresto 9. One end of each pipe 22, has a mouth 23 complementary to the other end 24 and provided with an annular seat 25 for sealing means 28 consisting, for example in a gasket 26 and in a possible anti-extrusion ring 27. the pipes 22 they are intended, for example, for the flow of a liquid to remove the excavated debris by means of the reverse circulation method. The rod 1 can also comprise a plurality of guides 38 fixed longitudinally and externally, preferably in correspondence with the second seats 21 to protect an invitation of the external end of the stop means 9.

Le guide 38 sono previste per lo scorrimento di canestri destinati alla rimozione del detrito di scavo ed eventualmente allo scavo stesso. The guides 38 are provided for the sliding of baskets intended for the removal of excavation debris and possibly for the excavation itself.

Il funzionamento prevede che la connessione tra due aste 1 avvenga trattenendo, ad esempio con una rotary o una morsa, l’asta 1 inferiore e posizionando l’altra asta 1 sulla verticale di quella inferiore, ad esempio tramite i mezzi di disinnesto 29 impegnati nei mezzi di aggancio 20 e fissati al verricello di sollevamento. The operation foresees that the connection between two rods 1 takes place by holding, for example with a rotary or vice, the lower rod 1 and positioning the other rod 1 on the vertical of the lower one, for example by means of the release means 29 engaged in the hooking means 20 and fixed to the lifting winch.

I mezzi d’arresto 9 dell’asta 1 superiore sono in posizione retratta perché il peso dell’asta 1 grava sui mezzi scorrevoli 50 che quindi assumono la posizione estrema superiore che corrisponde alla condizione di sblocco S. Ciò consente di inserire l’innesto maschio 5 dell’asta superiore nell’innesto femmina 3 dell’altra asta. The stop means 9 of the upper rod 1 are in the retracted position because the weight of the rod 1 rests on the sliding means 50 which then assume the extreme upper position which corresponds to the release condition S. This allows the male coupling to be inserted. 5 of the upper rod into the female coupling 3 of the other rod.

Se le seconde sedi 21 sono presenti solo su alcuni vertici o lati dell’innesto femmina 3, detto inserimento dovrà avvenire avendo cura che alle prime sedi 8 dell’innesto maschio 5 dell’asta 1 superiore corrispondano seconde sedi 21 dell’asta 1 inferiore. Al contrario se le seconde sedi 21 sono presenti su tutti i vertici o lati dell’innesto femmina 3, il reciproco posizionamento delle due aste 1 è indifferente. If the second seats 21 are present only on some vertices or sides of the female coupling 3, said insertion must take place taking care that the first seats 8 of the male coupling 5 of the upper rod 1 correspond to the second seats 21 of the lower rod 1. On the contrary, if the second seats 21 are present on all vertices or sides of the female coupling 3, the reciprocal positioning of the two rods 1 is indifferent.

A seguito dell’allentamento del cavo del verricello, il peso dei mezzi di aggancio 20, o l’azione di altri mezzi, causa la traslazione dei mezzi di scorrimento 50 verso il basso fino alla condizione estrema di arresto I provocando l’inserimento dei mezzi d’arresto 9 dell’asta superiore nelle seconde sedi 21 dell’asta inferiore ottenendo così la condizione di innesto e blocco T tra due aste 1 . Following the loosening of the cable of the winch, the weight of the coupling means 20, or the action of other means, causes the translation of the sliding means 50 downwards to the extreme stop condition I causing the insertion of the means stop 9 of the upper rod in the second seats 21 of the lower rod thus obtaining the condition of engagement and lock T between two rods 1.

In detta condizione, la forma degli innesti maschio 5 e femmina 3 consente, sostanzialmente, di trasmettere coppie di torsione, anche estremamente elevate tra le aste 1 mentre l’inserimento dei mezzi d’arresto 9 dell’asta superiore nelle seconde sedi 21 dell’altra asta 1 permette sostanzialmente di trasmettere forze longitudinali tra dette aste 1 bloccandole reciprocamente. In said condition, the shape of the male 5 and female 3 couplings substantially allows the transmission of torque, even extremely high, between the rods 1 while the insertion of the stop means 9 of the upper rod in the second seats 21 of the another rod 1 substantially allows to transmit longitudinal forces between said rods 1, locking them reciprocally.

Il riscontro della testa 18 con l’estremità dell’innesto maschi 5 dell’asta superiore impedisce movimenti di mezzi di scorrimento 50 assicurando il mantenimento della condizione di innesto e blocco T di tutte le aste innestate. The abutment of the head 18 with the end of the male coupling 5 of the upper rod prevents movement of the sliding means 50 ensuring the maintenance of the coupling and locking condition T of all the coupled rods.

II distacco di un’asta 1 superiore avviene trattenendo, ad esempio con una rotary o una morsa, l’asta 1 immediatamente inferiore e posizionando, sulla verticale dell’asta 1 da distaccare, i mezzi di disinnesto 29 fissati al verricello di sollevamento. The detachment of an upper rod 1 takes place by holding, for example with a rotary or vice, the immediately lower rod 1 and positioning, on the vertical of the rod 1 to be detached, the disengagement means 29 fixed to the lifting winch.

I mezzi di disinnesto 29 vengono azionati per impegnarli ai mezzi di aggancio 20 e l’attivazione del verricello di sollevamento causa il sollevamento dei mezzi scorrevoli 50 che conseguentemente salgono rispetto all’asta 1 da distaccare assumendo la posizione superiore, corrispondente alla condizione estrema di sblocco S, provocando il disimpegno dei mezzi d’arresto 9 dalle seconde sedi 21. Un ulteriore azionamento del verricello causa il sollevamento ed il completo distacco dell’asta 1 superiore. The disengagement means 29 are operated to engage them with the coupling means 20 and the activation of the lifting winch causes the lifting of the sliding means 50 which consequently rise with respect to the rod 1 to be detached, assuming the upper position, corresponding to the extreme release condition S, causing the disengagement of the stop means 9 from the second seats 21. A further actuation of the winch causes the lifting and complete detachment of the upper rod 1.

In corrispondenza dell’innesto e del disinnesto di due aste consecutive, le estremità delle eventuali tubature 22, si innestano a seguito dei movimenti assiali tra le due aste 1 . At the engagement and disengagement of two consecutive rods, the ends of any pipes 22 engage as a result of the axial movements between the two rods 1.

Nella variante di figure da 7 ad 11 , i mezzi di trasmissione 13 presentano una porzione troncoconica 33 con vertice rivolto verso l’esterno della rispettiva asta 1 e destinata a riscontrare mezzi d’arresto 9 consisti in corpi sferici trattenuti nelle rispettive prime sedi 8 da mezzi di ritenuta 34, consistenti in anelli elastici ospitati in sedi anulari praticate in prossimità degli sbocchi esterni prime sedi 8. In the variant of figures 7 to 11, the transmission means 13 have a frusto-conical portion 33 with the vertex facing outwards of the respective rod 1 and intended to have stop means 9 consisting of spherical bodies retained in the respective first seats 8 by retaining means 34, consisting of elastic rings housed in annular seats made in proximity to the external outlets of the first seats 8.

In corrispondenza della condizione di innesto e blocco T, la porzione troncoconica 33 trasla radialmente verso l’esterno i corpi sferici una cui porzione a calotta va ad impegnare una seconda sede 21 a forma anulare con profilo concavo a porzione di circonferenza. In correspondence with the condition of coupling and block T, the truncated cone portion 33 translates the spherical bodies radially outwards, a cap portion of which engages a second annular-shaped seat 21 with a concave profile in a circumference portion.

In corrispondenza della condizione di sblocco S dei mezzi di blocco 50, i mezzi d’arresto 9 sferici sono liberi di traslare tra i mezzi di ritenuta 34 e la porzione troncoconica 33 consentendo il disinnesto tra due aste 1 consecutive. In correspondence with the release condition S of the locking means 50, the spherical stop means 9 are free to translate between the retaining means 34 and the frusto-conical portion 33 allowing disengagement between two consecutive rods 1.

In questa variante sono previsti mezzi a guarnizione 36, ad esempio consistenti in O-Ring o latri mezzi di tenuta con relative sedi e riscontri, associati agli innesti femmina 3 e ad uno sbocco dei mezzi di blocco 50 che sono tubolari. In this variant gasket means 36 are provided, for example consisting of O-Rings or other sealing means with relative seats and abutments, associated with the female couplings 3 and with an outlet of the blocking means 50 which are tubular.

Nella condizione di innesto e blocco T, i mezzi a guarnizione 36 realizzano la tenuta idraulica tra mezzi di blocco 50 di aste 1 consecutive e tra le aste stesse realizzando due canalizzazioni, una interna ai mezzi di blocco 50 ed una consistente nella intercapedine tra questi ultimi e le pareti delle aste 1. Dette canalizzazioni hanno funzioni corrispondenti a quelle delle tubature 22 ovvero per la circolazione inversa o per l’alimentazione idraulica di utensili fissati alle aste 1 . L’estremità dei mezzi di blocco 50, opposta ai mezzi di trasmissione 13, presenta mezzi centratori 37 consistenti ad esempio in tre o quattro alette radiali scorrevoli a riscontro di una protuberanza interna dell’asta 1 e provviste di un relativo spallamento 39 destinato a riscontrare la protuberanza interna per impedire l’uscita, in direzione dell’innesto femmina 3, dei mezzi di blocco 50 dall’asta definendo la condizione di sblocco S. In the coupling and blocking condition T, the gasket means 36 provide the hydraulic seal between the blocking means 50 of consecutive rods 1 and between the rods themselves, creating two channels, one internal to the blocking means 50 and one consisting of the interspace between the latter. and the walls of the rods 1. Said ducts have functions corresponding to those of the pipes 22 or for the reverse circulation or for the hydraulic supply of tools fixed to the rods 1. The end of the locking means 50, opposite to the transmission means 13, has centering means 37 consisting for example of three or four radial sliding fins against an internal protuberance of the rod 1 and provided with a relative shoulder 39 intended to abut the internal protuberance to prevent the locking means 50 from coming out of the rod in the direction of the female coupling 3, defining the release condition S.

La porzione troncoconica 33 presenta un rispettivo spallamento 40 destinato a riscontrare i mezzi d’arresto 9 per impedire l’uscita in direzione dell’innesto maschio 5, dei mezzi di blocco 50 dall’asta definendo la condizione di arresto I. Il funzionamento di questa variante non differisce sostanzialmente da quello precedentemente descritto. The frusto-conical portion 33 has a respective shoulder 40 intended to abut the stop means 9 to prevent the locking means 50 from coming out in the direction of the male coupling 5 from the rod, defining the stop condition I. The operation of this variant does not differ substantially from that previously described.

La variante di figure 12 e 13 differisce da quella delle figure da 7 ad 11 per il fatto che sono previste due seconde sedi 21 anulari disposte distanziate su due piani trasversali all’asta. The variant of figures 12 and 13 differs from that of figures 7 to 11 due to the fact that two second annular seats 21 are provided, arranged spaced apart on two planes transversal to the rod.

A ciascuna seconda sede 21 corrisponde un insieme di sei prime sedi 8 ed a ciascun insieme di queste ultime, corrisponde una rispettiva porzione troncoconica 33 dei mezzi di trasmissione 13. A set of six first seats 8 corresponds to each second seat 21 and to each set of the latter there corresponds a respective frusto-conical portion 33 of the transmission means 13.

Il funzionamento di questa variante non differisce sostanzialmente da quello precedentemente descritto ma consente un incremento delle forze assiali trasmesse tra aste 1 . The operation of this variant does not substantially differ from that previously described but allows an increase in the axial forces transmitted between rods 1.

Nella variante di figure 14 e 15 gli innesti maschio 5 e femmina 3 sono di forma cilindrica e ciascuna seconda sede 21 ha forma di calotta sferica cava ed è ricavata in un inserto 35 saldato all’innesto femmina 3. In the variant of figures 14 and 15 the male 5 and female 3 couplings are cylindrical in shape and each second seat 21 has the shape of a hollow spherical cap and is obtained in an insert 35 welded to the female coupling 3.

Il funzionamento di questa variante non differisce sostanzialmente da quello precedentemente descritto salvo il fatto che la trasmissione di forze assiali ed anche rotatorie tra le aste 1 è affidato ai mezzi di arresto 9. The operation of this variant does not substantially differ from that previously described except for the fact that the transmission of axial and also rotational forces between the rods 1 is entrusted to the stop means 9.

La variante delle figure da 17 a 19 si riferisce a mezzi di disinnesto 29 comprendenti un corpo tubolare 49 destinato a contenere almeno una porzione dell’innesto femmina 3, provvisto di due relativa cavità 52 diametrali, di un’asta 1 da bloccare o sbloccare da un’altra asta 1 . The variant of figures 17 to 19 refers to disengagement means 29 comprising a tubular body 49 intended to contain at least a portion of the female coupling 3, provided with two relative diametrical cavities 52, with a rod 1 to be locked or unlocked by another auction 1.

II corpo tubolare 49 è internamente provvisto di un secondo martinetto 51 per la traslazione assiale di un elemento di sostegno al quale è imperniata la ganascia 30 ed è fissato il primo martinetto 31 che awicina o allontana la ganascia 30 da un riscontro fisso dell’elemento di sostegno. The tubular body 49 is internally provided with a second jack 51 for the axial translation of a support element to which the jaw 30 is pivoted and the first jack 31 is fixed, which approaches or moves the jaw 30 away from a fixed abutment of the support.

Il corpo tubolare 49 sostiene, tramite due perni 54 interni, due bracci 43 simmetricamente movimentati, attraverso rispettive fessure del corpo 49 da una coppia di terzi martinetti 48 paralleli, tra due posizioni estreme, una interna di massimo avvicinamento reciproco ed una, parzialmente esterna di massima divaricazione. The tubular body 49 supports, by means of two internal pins 54, two arms 43 symmetrically moved, through respective slits in the body 49 by a pair of third parallel jacks 48, between two extreme positions, an internal one for maximum mutual approach and one, partially external for maximum spread.

Ciascun braccio è provvisto di una protuberanza 44 destinata ad impegnare la relativa cavità 52 e di una spalla 45 destinata a riscontrare il bordo estremo 53 dell’asta 1 prossimo alle cavità 52. Each arm is provided with a protuberance 44 intended to engage the relative cavity 52 and a shoulder 45 intended to meet the extreme edge 53 of the rod 1 next to the cavities 52.

Il corpo tubolare 49 comprendere inoltre una pluralità di inviti 42 fissati internamente all’imboccatura del corpo 49 e destinati a facilitare l'inserimento dell’innesto femmina 3 nel corpo 49. The tubular body 49 also comprises a plurality of invitations 42 fixed internally to the mouth of the body 49 and intended to facilitate the insertion of the female coupling 3 in the body 49.

II funzionamento di questa variante prevede che l’innesto femmina 3 sia inserito nei mezzi di disinnesto 29 in una condizione di massima divaricazione dei bracci 43 e di massima distanza tra la ganascia 30 ed il relativo riscontro fisso. The operation of this variant provides that the female coupling 3 is inserted in the disengagement means 29 in a condition of maximum spreading of the arms 43 and of maximum distance between the jaw 30 and the relative fixed abutment.

L’azionamento dei di terzi martinetti 48 causa l'inserimento delle protuberanze 44 nelle relative cavità 52 ed il riscontro delle spalle 45 con il bordo estremo 53 ottenendo un rigido fissaggio dei mezzi di disinnesto 29 all’asta 1. The actuation of the third jacks 48 causes the insertion of the protuberances 44 in the relative cavities 52 and the abutment of the shoulders 45 with the extreme edge 53 obtaining a rigid fixing of the release means 29 to the rod 1.

L’azionamento del secondo martinetto 31 provoca l’aggancio del mezzo a ganascia 30 ai mezzi di aggancio 20 dell’asta. L’azionamento del primo martinetto 31 provoca il passaggio dei mezzi di blocco 50 dalla condizione di arresto I a quella di sblocco S o viceversa portando le due aste 1 consecutive in una condizione di innesto e blocco T o di innesto P senza l’ausilio di morse, verricelli od altro. The actuation of the second jack 31 causes the hooking of the jaw means 30 to the hooking means 20 of the rod. The actuation of the first jack 31 causes the locking means 50 to pass from the stop condition I to the release condition S or vice versa, bringing the two consecutive rods 1 into a condition of engagement and lock T or engagement P without the aid of vices, winches or other.

Ovviamente i mezzi di disinnesto 29 possono essere fissati al cavo di un verricello per la movimentazione dell’asta 1 . Obviously, the disengagement means 29 can be fixed to the cable of a winch for moving the rod 1.

Il principale vantaggio della presente invenzione è quello di fornire aste di trivellazione ad innesto automatico e mezzi di disinnesto, di veloce innesto e disinnesto, che siano sicure per gli operatori e che non richiedano complessi o numerosi mezzi della macchina di trivellazione. The main advantage of the present invention is that of providing drill rods with automatic engagement and disengagement means, which can be quickly engaged and disengaged, which are safe for the operators and which do not require complexes or numerous means of the drilling machine.

Altro vantaggio è di fornire aste con una sicura interconnessione per trivellazioni profonde anche oltre il migliaio di metri. Another advantage is to provide rods with a secure interconnection for drilling depths of even more than a thousand meters.

Si intende che quanto sopra è stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, per cui eventuali varianti costruttive si intendono rientranti neN’ambito protettivo della presente soluzione tecnica, come sopra descritta e nel seguito rivendicata. It is understood that the above has been described by way of non-limiting example, so any construction variants are understood to fall within the protective scope of this technical solution, as described above and claimed hereinafter.

Claims

CLAIMS 1) Drill rod with automatic coupling of the type having an internal longitudinal cavity (7) opening at the ends of the rod (1) characterized by the fact that it includes: - at one end, a male coupling (5) bearing at least a first seat (8) for at least one stop means (9) movable therein between two extreme positions one inside and one protruding towards the outside of the coupling male (5); at the other end, a female coupling (3) with a shape almost complementary to the male coupling (5) and equipped with at least a second seat (21) intended to receive at least a stop means (9) in the position protruding; locking means (50) sliding within the cavity (7) between two extreme conditions of release (S) and stop (I) and equipped with transmission means (13) associated with the at least one stop means (9) for bringing the latter into its projecting position in correspondence with the stop condition (I) of the locking means (50); starting from a coupling condition (P) between a first and a second consecutive rod (1) in which the locking means (50) and the at least one stop means (9), the male coupling (5) and the at least one first seat (8) of the first rod (1), are respectively in the unlocked condition (S) and in the extreme internal position, inserted in the female coupling (3) and facing the at least one second seat (21 ) of the second rod (1), the translation of the locking means (50) in the stop condition (I) brings the two consecutive rods (1) into a condition of engagement and locking (T) in which the at least one means d The stop (9) of the first rod (1) is in the projecting position and engages the at least one second seat (21) of the other rod (1).

2) Rod according to claim 1 characterized in that it comprises a pair of stop means (9) and first seats (8) and at least two second seats (21).

3) Rod according to one of the claims 1 or 2 characterized in that the male (5) and female (3) couplings have a cross section approximately in the form of a regular polygon with rounded vertices, preferably hexagonal or square.

4) Rod according to claim 3 characterized by the fact that the first (8) and second (21) seats are obtained in correspondence with said beveled vertices.

5) Rod according to any one of the preceding claims characterized in that the transmission means (13) comprise, for each stop means (9), a pair of parallel plates (14) bearing respective cam seats (12) facing each other and slidingly engaged by the ends of a pin (11) whose median portion occupies a hole (10) obtained at the internal end of the stop means (9).

6) Rod according to claim 5 characterized by the fact that the stop means (9) substantially consist of cylindrical pins having flattenings in correspondence of the parallel plates (14).

7) Rod according to claim 5 characterized by the fact that each cam seat (12) converges towards the axis of the rod 1 in the opposite direction to the female coupling 3.

8) Rod according to claim 5 characterized by the fact that each cam seat (12) has extreme sections (15) almost parallel to the axis of the rod (1) and connected by an interposed inclined portion (16).

9) Rod according to claim 5 characterized by the fact that each plate (14) finds with play and slidingly a portion (32) of the cavity (7) 10) Rod according to any of the preceding claims characterized by the fact that the locking means (50 ) comprise a head (18) fixed to the transmission means (13) by means of a bar (17). 11) Rod according to claim 10 characterized by the fact that, in a condition of engagement and lock (T) between two rods (1), the head (18) of the sliding means (50) of a rod (1) meets the male coupling (5) of the other. 12) Rod according to claim 10 characterized in that the head (18) has a plurality of flanges (19), preferably four in number arranged approximately in an "X" shape, and slidingly abutting the wall of the cavity (7). 13) Rod according to any one of claims 10 to 12, characterized by the fact that the head (18) carries hooking means (20) for release means (29). 14) Rod according to claim 13 characterized by the fact that the coupling means (20) consist of an opening and the release means (29) comprise at least one jaw (30) operated by a relative first jack (31). 15) Rod according to any of the preceding claims characterized by the fact that it also comprises a plurality of pipes (22) fixed inside the cavity (7). 16) Rod according to claim 15 characterized by the fact that one end of each pipe (22) has an opening (23) complementary to the other end (24) and equipped with an annular seat (25) for sealing means (28) ). 17) Rod according to claim 16 characterized in that the sealing means (28) comprise a gasket (26) and an anti-extrusion ring (27). 18) Rod according to any of the preceding claims characterized in that it also comprises a plurality of guides (38) fixed longitudinally and externally to the rod (1), preferably in correspondence with the second seats (21). 19) Rod according to claim 1 characterized by the fact that the transmission means (13) have at least a truncated cone portion (33) with the vertex facing outwards of the male coupling (5) of the respective rod (1). 20) Rod according to claim 19 characterized by the fact that the at least one stop means (9) substantially consists of a spherical body. 21) Rod according to claim 20 characterized by the fact that the external portion of each first seat (8) bears retaining means (34) of the respective stop means (9). 22) Rod according to claim 20 characterized by the fact that the at least one second seat (21) is annular in shape with a concave profile with a portion of circumference. 23) Rod according to claim 20 characterized by the fact that the at least one second seat (21) has the shape of a hollow spherical cap. 24) Rod according to claim 23 characterized by the fact that each second seat (21) is obtained in an insert (35) fixed to the female coupling (3). 25) Rod according to claim 23 characterized in that the male (5) and female (3) couplings are cylindrical in shape. 26) Rod according to claim 22 or claim 23 characterized by the fact that the first (8) and second (21) seats are arranged on two planes transversal to the rod; to the seats (8, 21) of each floor, corresponding to a respective truncated cone portion (33) of the transmission means (13). 27) Rod according to claim 20 characterized in that the blocking means (50) are tubular and have, at the outlets, relative gasket means (36) intended for the hydraulic seal between blocking means (50) of a plurality of rods (1) in the engaged and locked condition (T). 28) Rod according to claim 20 characterized by the fact that at least one of the male (5) and female (3) couplings has relative gasket means (36) intended for the hydraulic seal between said couplings of rods (1) in the coupling and locking condition (T). 29) Rod according to claim 28 characterized by the fact that the end of the locking means (50) opposite the transmission means (13) has centering means (37). 30) according to claim 29 characterized in that the centering means (37) and the truncated cone portion (33) have respective shoulders (39, 40) intended to meet an internal protuberance of the rod (1) and the stop means ( 9) respectively in correspondence with the extreme unlocking (S) and stopping (I) conditions of the locking means (50). 31) Rod according to claim 14 characterized in that the release means (29) comprise a tubular body (49) provided with a second jack (51) for the axial translation of at least the jaw (30) and comprise at least one arm (43 ) provided with a protuberance (44) intended to engage a relative cavity (52) of the end portion of the rod (1) close to the coupling means (20). 32) Rod according to claim 31 characterized by the fact of comprising two arms (43) each equipped with a shoulder (45) intended to meet the extreme edge (53) of the rod (1) close to the at least one cavity (52) and moved by a pair of third jacks (30) around a pin (54) of the body (49). 33) Rod according to claim 31 characterized in that it also comprises a plurality of invitations (42) fixed internally to the mouth of the body (49).