SE505073C2 - Gängförband för slående borrning - Google Patents

Description

2505 ors 10 15 20 25 2 bifogade figurer, där Fig.1 visar en schematisk, delvis snittad w av ett gängförband enligt uppfinningen; Fig. 2 visar en vy liknande den i Fig. 1 av en alternativ utföringsform av uppfinningen; och Fig. 3 visar en vy liknande den i Fig. 1 av en ytterligare alternativ utföringsform av uppfinningen.

Det i Fig. 1 visade gängförbandet innefattar en hangänga 10, vilken är anbringad på en tapp 11, vilken utgör en integrerad del av en handel eller en första borrstång 12 för slående borrning. Vid tappens 11 inre ände är borrstàngen 12 försedd med en skuldra 13, vilken har en plan anliggningsyta 14 vänd mot tappens 11 fria ände.

Anliggningsytan 14 har en utsträckning vinkelrätt mot en längsgående centrumaxel 15 hos borrstàngen 12.

Tappens 11 fria ände har formen av en plan ändyta 16, vilken har en utsträckning vinkelrätt mot centrumaxeln 15.

Gängförbandet innefattar dessutom en hongänga 17, vilken är utförd i en hylsa 18, vilken utgör en integrerad del av en hondel eller en andra borrstàng 19. Vid hylsans 18 fria ände är anordnad en plan anliggningsyta 20, vilken har en utsträckning vinkelrätt mot den andra borrstångens 19 längsgående centrumaxel 15, vilken i figuren sammanfaller med den första borrstångens 12 centrumaxel. Inuti hylsan 18 har den andra borrstàngen 19 en plan bottenyta 21, vilken har en utsträckning vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 15.

Ur Fig. 1 framgår att vid gängförbandet enligt föreliggande uppfinning anligger alltid anliggningsytan 14 hos den första borrstàngen 12 mot hylsans 18 andra kontaktyta 20, dvs s.k. skulderanslag är etablerat. 10 15 20 25 505 073 3 Det framgår likaså ur Fig. 1 att det, mellan ändytan 16 hos tappen 11 och bottenytan 20 inuti hylsan 18, finns ett initialspel 6, vilket nominellt väljes till noll (O), dock med en positiv tillverkningstolerans av storleksordningen en (1) mm.

Efter en tids användning, maximalt inom 20% av gängförbandets livslängd, kommer detta spel att elimineras pga inslitning av gängförbandet, vilket innebär att gängförbandet enligt uppfinningen uppvisar báde skulder- och bottenanslag.

Ur Fig. 1 framgår även att vid gängförbandets högra ände är anordnad en gängsläppning 22 hos den första borrstången 12 och en gängsläppning 23 hos den andra borrstàngen 19, vilka släppningar 22,23 har till uppgift att utjämna böjbelastningar från tiIIverkningsonoggrannheter hos kontaktytorna 14,20 eller gängorna. Dessutom utjämnar släppningarna 22,23 torsionsspänningar och påkänningar från stöt/dragvågor som passerar genom gängförbandet.

I det fall att gängförbandet enligt föreliggande uppfinning är mellan en borrstáng och en bergborrkrona är det fördelaktigt att borrkronan utgör handelen 12 medan borrstàngen utgör hondelen 19. Orsaken därtill är att området för hangängans 10 släppning 22 är den svagaste sektionen i gängförbandet enligt föreliggande uppfinning, d v s om förbandet kollapsar är det troligt att detta sprickan uppstår i området kring släppningen 22.

Eftersom en borrkrona slits upp till tio gånger snabbare än en borrstáng, är det fördelaktigt att sprickan lokaliseras i borrkronan.

Såsom indikeras i Fig. 1 har hangängan 10 en stigningsvinkel a. Naturligtvis har hongängan 17 samma stigningsvinkel a. I enlighet med föreliggande isos 075 10 15 20 25 4 uppfinning är stigningsvinkeln a större än 8.5° och mindre än 11.5° (8.5° < a < 11.5°). Företrädesvis bör stigningsvinkeln a vara större än 9.5° och mindre än 11.5° (9.5°< a < 11.5°). För gängförband utan skulder-botten anslag är sådana stigningsvinklar alldeles för stora och gängförbandet skulle bli otillräckligt åtdraget, varvid konsekvensen blir att gropbildning uppstår och gängornas livslängd blir oacceptabelt kort.

Stötvågen överförs samtidigt genom både tappen 11 och hylsan 18 beroende på skulder-botten anslaget i gängförbandet enligt föreliggande uppfinning. Detta innebär att det är mycket liten relativ rörelse i axiell riktning mellan tappens 11 hangänga 10 och hylsans 18 hongänga 17.

Således kommer gängförbandet enligt föreliggande uppfinning att arbeta korrekt vid lägre àtdragningsnivå än gängförband utan skulder-botten anslag. Den lägre åtdragningsnivàn erhålls genom en ökning av stigningsvinkeln a.

I utföringsformen enligt Fig. 2 kopplas två borrstänger 12' och 12", vilka har två tappar 11' respektive 11", samman medelst en separat skarvhylsa 18'. l det fall tappen 11' anses tillhöra handelen så anses skarvhylsan 18' tillsammans med borrstángen 12" utgöra hondelen. Eftersom det föreligger ett spel 6 mellan tapparnas 11'och 11" ändytor 16' respektive 16" så anses ändytan 16" utgöra hondelens bottenyta. Å andra sidan, om tappen 11" anses tillhöra handelen så måste det omvända tankesättet gälla. I de bilagda patentkraven anses emellertid tappen 11' tillhöra handelen 12'. Såsom i Fig. 1 har änd/bottenytorna 16',16" en utsträckning vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 15. Även i utföringsformen enligt Fig. 2 har hangängorna 10',10" och hongängorna 17',17" samma stigningsvinkel a. 10 15 20 25 505 075 5 Utföringsformen enligt Fig. 3 innefattar en hangänga 10"' anordnad på en separat tapp 11"'. I Fig. 3 upphör hangängan 10"' i ett mellanliggande parti i tappens 11"' längsriktning. Emmellertid är det att, inom ramen för föreliggande uppfinning, hangängan har kontinuerlig utsträckning utmed tappens 11"' hela längd. Eftersom tappen 11"' är ett separat element finns bara två ändytor 16"' respektive 16"".

Tappen 11"' upptas i två hylsor 18"' respektive 18"", varvid nämnda hylsor 18"',18"" anordnats integrerade med borrör 19"' respektive 19"".

Hongängan 17"' och 17"" är anordnade hylsans 18"' respektive 18"" insida. Både hangängorna 10"' och hongängorna 17'",17"" har en stigningsvinkel a.

Vid hylsornas 18"' och 18"" fria ändar är anordnade kontaktytor 20"' respektive 20"". Inuti hylsorna 18"' och 18"" är anordnade plana bottenytor 21 respektive 21"". Ändytorna 16"',16"", kontaktytorna 20'",20"" och bottenytorna 21"',21 har alla utsträckning vinkelrätt mot den längsgående centrumaxeln 15.

Utföringsformen enligt Fig. 3 fungerar enligt föreliggande uppfinnings principer. Först etableras ett skulderanslag mellan kontaktytorna 20"',20"".

Sedan etableras två bottenanslag när spelen 6 vid båda ändar av tappen 11"' elimineras vid inslitning av gängförbandet.

Uppfinningen är på intet sätt begränsad till de ovan beskrivna utföringsexemplen. Sålunda kan principerna för uppfinningen tillämpas både för borrstänger och borrör för slående borrning och även i ett gängförband mellan en nackadapter och första borrstången. Gängorna hos gängförbandet enligt föreliggande uppfinning har företrädesvis en ingång 505 073 6 men det är även möjligt med tvâ ingångar. Utföringsexemplen är givna enbart i exemplifierande syfte och skall ej anses begränsande.

Fastän föreliggande uppfinning primärt avser trapetsgängor är föreliggande 5 uppfinning ej begränsad till sådan typ av gängor. Även i övrigt kan uppfinningen fritt varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (8)

10 15 20 25 Patentkrav 505 G73

1. Gängförband för slående borrning innefattande åtminstone en hangänga (10;10';10'”;10'”) och en hongänga (17;i7';17";17'”;17”"), varvid hangängan (10;10';10"';10"') är anbringad på en tapp (11;11';11";11”';11”") och nämnda hongänga är anordnad pá en hylsa (18;18';18";18"';18'”'), varvid nämnda han- och hongängor är cylindriska, en utvändig stoppskuldra vid en fri ände av hylsan, varvid stoppskuldran innefattar kontaktytor (20;20';20'”;20”") vilka är vinkelräta mot gängförbandets längsgående centrumaxel (15), varvid tappen vid en fri ände har en ändyta (16;16';16"';i6”"), vilken är vinkelrät mot nämnda längsgående axel (15), varvid hylsan är försedd med en invändig anslagsyta (2i;i6";21"';21”"), vilken är vinkelrät mot nämnda längsgående centrumaxel (15), varvid det föreligger ett initialspel (6), i ett oanvänt gängförband, mellan tappens ändyta (i6;16';16'”;16"”) och den invändiga anslagsytan, varvid nämnda initialspel (6) är anordnat att elimineras efter inslitning av gängförbandet, k ä n n e t e c k n at a v att stigningsvinkeln (a) hos han- och hongängorna är större än 8.5° och mindre än 15°.

2. Gängförband enligt krav i, k ä n n e t e c k n at av att hylsan (18) utgör en integrerad del av en andra borrsträngskomponent (19), och att gängförbandets invändiga anslagsyta utgöres av en bottenyta (21) i övergången mellan hylsan (18) och borrsträngskomponenten (19).

3. Gängförband enligt krav i eller 2, k ä n n e t e c k n at av att initialspelet nominellt väljes till noll (0) med 10 15 20 505 073 en positiv tillverkningstolerans av storleksordningen en (1) mm.

4. Gängförband enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att gängsläppningar (22;23;22';23') är anordnade i omrâdet för tappens (1 i;11') inre ände.

5. Gängförband enligt krav 1, k ä nn e t e c k n a t av att hylsan (18') är lösbart förbunden med den andra borrsträngskomponenten (l8';l2") och att hylsans invändiga anslagsyta (16") utgöres av en fri ände på en borrsträngskomponentens (l8';l2") tapp (l 1").

6. Gängförband enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att stigningsvinkeln (a) är större än 9.5° och mindre än 11.5°.

7. Gängförband enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n at av att den initialspelet eliminerande inslitningen är fullbordad efter maximalt 20% av gängförbandets livslängd.

8. Gängförband enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att tappen (11"') är ett separat element med tvà ändytor (16"';16'”') och att hylsorna (l8"';18"") är integrerade med borrsträngskomponenter for slående borrning.