SE507097C2 - Gängförband mellan skarvelement i en borrstång för slående borrning, skarvelement för att åstadkomma ett gängförband samt förfarande för att förbinda skarvelementen - Google Patents

Description

507 09,7 lO 15 20 25 30 35 2 invändiga skarvhylsan är en separat detalj kommer den endast marginellt att pâverkas när stötvàgen passerar gängförbandet. Även dimensionerna, dvs väggtjockleken, hos rören kan bibehállas konstant i gängförbandet. Ett problem med de invändigt anbringade skarvhylsorna är att när tvâ rör separeras som är förbundna med en sádan invändigt anbringad skarvhylsa är det omöjligt att kontrollera i vilket rör hylsan blir kvar. Detta är en stor nackdel i samband med automatisk hantering av rören.

Genom SE-A-9000843-4 är förut känd en anordning för att eftergivligt förankra en gängad tapp i ett gängat häl, varvid anordningen utgöres av en ring av uretangummi som åstadkommer en friktionsverkan mellan tappen och hålet. Det har visat sig att denna anordning uppför sig väl vid ovanjordsborrning eftersom spolmediet som normalt användes är luft som innehåller en viss mängd pulveriserat borrkax. Detta betyder att tapp/hàl- förbandet kommer att anta en relativt hög temperatur och följaktligen kommer invaxningen av gummiringen att försvinna genom uttorkning. Gummiringen är nästan vulkaniserad pà tappen.

När anordningen enligt SE-A-9000843-4 användes vid underjordsborrning påverkas funktionen negativt i första hand beroende pà att vatten normalt användes som spolmedium. Konsekvensen av att använda vatten istället för luft är att temperaturen hos tappen/hålet är lägre och att vaxskiktet blir kvar på gummiringen. Sålunda är den friktionsverkan som gummiringen utövar på tapp/hàl- kopplingen mycket låg. Detta betyder att det inte finns någon effektiv kontroll av att gummiringen kommer att kvarhàlla den invändigt anbringade hylsan i ett visst rörelement. lO 15 20 25 30 35 507 097 3 Ändamålet med föreliggande uppfinning är att anvisa ett koncept som fungerar både vid ovanjordsborrning och underjordsborrning, dvs att säkert förankra den invändigt anbringade skarvhylsan i ett av de närliggande borrören. Ändamålet med uppfinningen förverkligas medelst ett skarvförband, en skarvhylsa resp. ett förfarande som erhållit de i efterföljande patentkrav angivna kännetecknen.

Nedan kommer utföringsformer av uppfinningen att beskrivas, varvid hänvisning göres till de tillhörande ritningarna där Fig.1 visar en delvis snittad sidovy av ett förband enligt uppfinningen mellan tvâ rör för slående borrning; Fig.2 visar en detalj av ena änden av skarvhylsan; Fig.3a-3c visar làsringen separat; och Fig.4 visar ett förband enligt föreliggande uppfinning mellan två element som bildar en nackadapter.

Förbandet enligt Fig.1 innefattar ett första ändparti 10 hos ett första borrskarvrör 12 och ett andra ändparti 14 hos ett andra borrskarvrör 16, varvid de fria ändarna av ändpartierna 10 och 14 anligger mot varandra. Det första ändpartiet 10 är försett med en första invändig gänga 18 och det andra ändpartiet 14 är försett med en andra invändig gänga 20.

Den första invändiga gängan 18 avslutas medelst en första runt om gående släppning 22. Intill den första släppningen 22, men längre bort från ändpartiets 10 fria ände, är anordnat ett invändigt första periferispàr 24, se även Fig.2, varvid det första spåret 24 upptar en låsring 25, företrädesvis utförd av fjäderstål. Såsom framgår av Fig.3a och 3b har làsringen 25 utefter sin omkrets en slits 27 med viss bredd. På grund av slitsen 27 är det möjligt att minska diametern hos làsringen 25 när denna monteras i det 507 097 10 15 20 25 30 35 4 första spåret 24. Ytterligare längre bort från ändpartiets 10 fria ände är en första strypning 23 anordnad, vilken bildar en första skuldra 29, vars funktion beskrives nedan.

Den andra invändiga gängan 20 avslutas likaså med en andra släppning 26 som i sin tur avslutas med en andra strypning 28, vilken bildar en andra skuldra 30, vars funktion beskrives nedan.

Skarvförbandet enligt föreliggande uppfinning innefattar även en invändig skarvhylsa 32 som är försedd med en utvändig gänga 34. Skarvhylsan 32 har ett längsgående, genomgående invändigt hål 36 så att spolmedium kan passera förbi skarvförbandet. Såsom framgår av Fig.1 ökar väggtjockleken hos skarvhylsan 32 kontinuerligt från båda ändar mot ett mellanliggande parti av skarvhylsan 32. I det mellanliggande partiet är väggtjockleken hos skarvhylsan 32 konstant. Vid skarvhylsans 32 ena ände är anordnat ett utvändigt andra, periferispàr 38, se Fig.2. Den fria änden av skarvhylsan 32 intill det andra spåret 38 är i form av ett första avfasat parti 40. Mellan det första avfasade partiet 40 och det andra spåret 38 är ett cylindriskt parti 39 anordnat. Vid den motsatta änden har skarvhylsan 32 likaså en fri ände i form av ett avfasat parti 42.

För att säkert förankra skarvhylsan 32 i det första borröret 12 ingängas den ände av skarvhylsan 32 som uppbär det andra spåret 38 i ändpartiet 10 hos det första borröret 12, dvs den utvändiga gängan 34 hos skarvhylsan 32 samverkar med den första invändiga gängan 18 hos det första borröret 12. När det första avfasade partiet 40, intill det andra spåret 38, kontaktar låsringen 25, kommer det avfasade partiet 40 10 15 20 25 30 35 507 097 5 att tvinga ringen 25 mot den bortre sidoväggen 24a hos det första spåret 24, sett i skarvhylsans 32 förskjutningsriktning. Vid ytterligare förskjutning inåt av skarvhylsan 32, dvs åt vänster i Fig.l, kommer ringen 25 att utvidgas på grund av slitsen i omkretsen.

Ringen 25 kommer att klättra vidare uppför det avfasade partiet 40 när skarvhylsan 32 förskjutes inåt. Så småningom, når låsringen 25 det cylindriska partiet 39 mellan det avfasade partiet 40 och det andra spåret 38.

Låsringen 25 passerar även förbi det cylindriska partiet 39 när skarvhylsan 32 förskjutes ytterligare inåt och slutligen når låsringen 25 det andra spåret 38 och snäppes in i det andra spåret 38. Låsringen 25 är nu säkert förankrad i det andra spåret 38. Spelet mellan bredden hos spåret 38 och bredden W hos ringen 25, se Fig.3c, är företrädesvis ca 10% av bredden hos spåret 38. Företrädesvis är tjockleken T hos låsringen 25, se Fig.3c, omkring halva bredden W.

Tjockleken T hos låsringen 25 överskrider höjden hos det andra spåret 38, dvs när låsringen 25 är korrekt monterad i det andra spåret 38 sträcker sig låsringen 25 förbi den yttre periferin hos den intilliggande änden av skarvhylsan 32. Såsom framgår av Fig.2 kommer låsringen 25 att anligga mot sidoväggarna 24a och 24b hos det första spåret 24 när skarvhylsan förskjutes i sin längdriktning i någondera riktningen. Skarvhylsan 32 är således ordentligt förankrad i det första ändpartiet 10 hos det första borröret 12.

I Fig.2 visas med streckade linjer ett alternativt tvärsnitt hos låsringen 25. I så fall bör sidoväggen 24b luta enligt den raka, streckade linjen. Genom ett sådant arrangemang kommer den lutande sidoväggen 24b att tvinga låsringen 25 ned i det andra spåret 38 när kontakt etableras mellan låsringen 25 och den lutande 507 8-97 10 15 20 25 30 35 sidoväggen 24b.

När skarvhylsan 32 är ordentligt förankrad i det första borröret 12 skjuter ungefär halva längden av skarvhylsan 32 ut fràn det första borröret 12. För att förbinda det första borröret 12 och det andra borröret 16, gängas det andra borröret 16 pà skarvhylsan 32, dvs den invändiga gängan 20 hos det andra borröret 16 samverkar med den utvändiga gängan 34 hos skarvhylsan 32. När de fria ändarna hos de första och andra borrören 12 resp. 16 anligger mot varandra har ett fullgott skarvförband àstadkommits och slagenergin överföres mellan intilliggande borrör 12 och 16 via de anliggande fria ändarna.

De första och andra skuldrorna 29 resp. 30 utgör säkerhetsstopp för ändarna hos den invändiga skarvhylsan 32.

Inom ramen för föreliggande uppfinning är det möjligt att montera en ring av uretangummi enligt SE-A-9000834-4 i släppningen 22. En ytterligare förankring av skarvhylsan 32 erhålles därigenom, åtminstone för ovanjordsborrning.

Ett ytterligare fördelaktigt särdrag hos föreliggande uppfinning är att det är möjligt att använda olika material i borrören 12 och 16 à ena sidan och skarvhylsan 32 à andra sidan. Ett sådant arrangemang optimerar livslängden hos skarvförbandet eftersom borrören 12 och 16 är föremål för en snabbare förslitning, dvs både vad gäller de utvändiga periferierna och de invändiga gängorna 18 resp. 20. Av den anledningen bör materialet i skarvhylsan 32 företrädesvis vara mjukare än materialet i borrören 12 och 16. 10 15 20 25 30 35 507 097 7 Fastän utföringsformen enligt Fig.l och 2 hänför sig till ett gängat skarvförband mellan tvà rör i en borrsträng är det gängade skarvförbandet enligt föreliggande uppfinning även applicerbart i ett gängat förband mellan ett/en rör/stäng och en borrkrona för slående borrning.

I Fig.4 visas en nackadapter 44, vilken innefattar två separata delar, dvs ett nackparti 46 och ett hylsparti 48. Nackpartiet 46 är vid sin ena ände försedd med en urborrning 50 som har en invändig gänga 51 och vid den andra änden med ett huvudparti som uppbär splines 52, varvid huvudpartiet är avsett att införas i en borrmaskin för topphammarborrning. Den invändiga gängan 51 är i princip utformad på ett sätt som motsvarar den invändiga gängan 18 som visas i Fig.l och 2 i föreliggande patentansökning.

Hylspartiet 48 är försett med en utvändig gänga 54 som är avsedd att vara i ingrepp med den invändiga gängan 51 hos urborrningen 50 när nackadaptern 44 är i verksamt läge. Den utvändiga gängan 54 sträcker sig utefter hela längden av hylspartiet 48 och företrädesvis har den utvändiga gängan 54 samma utformning utefter hylspartiets 48 hela längd.

Hylspartiet 48 är dessutom försett med ett genomgående, invändigt häl 56 som är utformat på motsvarande sätt som det invändiga hålet 36 hos skarvhylsan 32 vid utföringsformen enligt Fig.l och 2 enligt föreliggande patentansökning. I området för den ände av hylspartiet 48 som är införd i urborrningen 50 är anordnade organ för att axiellt läsa hylspartiet 48 i urborrningen 50.

Sagda organ motsvarar i princip de axiella làsorganen vid utföringsformen enligt Fig.l och 2 enligt föreliggande uppfinning, dvs den införda änden hos hylspartiet 48 är försedd med en lásring 58 som är 507 10 15 20 m 8 monterad i ett periferispàr 60 hos urborrningen 50. När den införda änden av hylspartiet 48 när làsringen 58 kommer även denna ring att samverka med ett periferispár på hylspartiet 48. I princip àstadkommes den axiella läsningen av hylspartiet 48 pà motsvarande sätt som den axiella läsningen av skarvhylsan 32 i det första ändpartiet 10 hos det första borröret 12 enligt utföringsformen som visas i Fig.l och 2 enligt föreliggande patentansökning. Av den anledningen hänvisas i detta avseende till relevanta delar av beskrivningen i föreliggande patentansökning.

Den utvändiga gängan 54 hos den ände av hylspartiet 48 som skjuter ut fràn nackpartiet 46 är i verksamt läge förbunden med en invändig gänga hos ett/en första rör/stång hos en borrsträng för slående borrning.

Därvid anligger nackpartiets 46 fria ände mot den fria änden hos det/den första röret/stången och slagenergin överföres via de anliggande ändarna, dvs överföringen av slagenergi àstadkommes pà samma sätt som vid utföringsformen enligt Fig.l och 2 enligt föreliggande patentansökning.

Claims (8)

10 15 20 25 30 35 507 097 Patentkrav

1. Gängförband mellan ett skarvelement (l2;46) av hon- typ och ett skarvelement (32;48) av han-typ i en borrsträng för slående borrning, varvid honelementet (12;46) är försett med en invändig gänga (18;51) och hanelementet (32;48) är försett med utvändig gänga (34;54), varvid de resp. invändiga och utvändiga gängorna är utformade för samverkan med varandra, varvid honelementet (l2;46) och hanelementet (32;48) är försedda med organ (24,25,38) för att axiellt läsa hanelementet (32;48) och honelementet (l2;46) relativt varandra när hanelementet (32;48) är monterat i honelementet (12;46), k ä n n e t e c k n a t av att hanelementet har formen av en skarvhylsa (32;48) som i omrâdet för den ände som uppbär làsorgan är försedd med ett avfasat parti (40).

2. Gängförband enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att låsorganen innefattar ett invändigt första periferispár (24;60) som är anordnat i honelementet (12;46), en läsring (25;58) monterad i det första spåret (24;60) och ett utvändigt, andra periferispär (38) som är anordnat i hanelementet (32;48) i området för hanelementets (32;48) ena ände.

3. Gängförband enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att lásringen (25) är försedd med en periferislits (27) med en viss bredd.

4. Gängförband enligt krav 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av fjäderstàl. av att lásringen (25) är gjord

5. Skarvelement (32;48) av han-typ för att åstadkomma ett gängförband mellan elementet självt och ett 507 097 10 15 20 25 30 35 HD skarvelement (l2;46) av hon-typ, varvid hanelementet (32;48) har ett längsgående, genomgående hål (36;56) för spolmedium och en utvändig gänga (34;54) för samverkan med en invändig gänga (18;51) hos honelementet (12;46), varvid hanelementet (32;48) vid sin ena ände är försett med ett utvändigt, andra periferispår (38), k ä n n e t e c k n a t av att hanelementet har formen av en skarvhylsa K32;48) som i omrâdet för den ände som uppbär làsorgan är försedd med ett avfasat parti (40).

6. Skarvelement (32;48) av han-typ enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att i monterat läge av hanelementet (32;48) i honelementet (l2;46) upptar det andra spåret (38) en làsring (25;58) som har en tjocklek (T) som är större än det andra spárets (38) djup.

7. Skarvelement (32;48) av han-typ enligt något av kraven 5 och 6, k ä n n e t e c k n a t av att väggtjockleken hos hanelementet (32;48) ökar från båda ändar till ett mellanliggande parti av hanelementet (32;48).

8. Förfarande för att förbinda ett skarvelement (l2;46) av hon-typ för slående borrning med ett skarvelement (32;48) av han-typ för slående borrning, varvid skarvförbandet åstadkommes genom samverkan mellan en invändig gänga (l8;5l) hos honelementet (l2;46) och en utvändig gänga hos hanelementet (32;48), k ä n n e t e c k n a t av att en làsring (25;58) är monterad i ett invändigt, första periferispår (24;60) hos honelementet (l2;46), att hanelementet (32;48) är ingängat i honelementet (12;46), dvs hanelementet (32;48) är förskjutet i sin längdriktning, att när ett avfasat ändparti (40) hos hanelementet (32;48) när fram 10 507 097 H till lásringen (25;58), utvidgar det avfasade partiet làsringen (25;58) och pà grund av en vägg (24a) hos det första spåret (24;60) klättrar làsringen (25;58) upp på det avfasade partiet (40) och förskjutes ytterligare tills lásringen (25;58) när ett utvändigt, andra periferispár (38) hos hanelementet (32;48), varvid lásringen (25;58) snäppes på plats i det andra spåret (38), att skarvförbandet blir komplett genom att den invändiga gângan hos ytterligare ett honelement (16) samverkar med de utvändiga gängorna (34;54) hos det utskjutande hanelementet (32;48) tills de fria ändarna av honelementen (l2,l6) anligger mot varandra.