DE20017358U1

DE20017358U1 - Drehbohrgestänge

Info

Publication number: DE20017358U1
Application number: DE20017358U
Authority: DE
Original assignee: Schmidt & Co Kranz GmbH
Current assignee: Perforator De GmbH
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2001-02-08
Anticipated expiration: 2010-10-11

Description

Drehbohrqestänqe

Die Erfindung betrifft ein Drehbohrgestänge gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.

Aus der DE-PS 1 236 443 ist ein Drehbohrgestänge aus längskanalisierten lösbar fügbaren Bohrstangen mit umfangsseitigen Wendeln bekannt. Jede Bohrstange dieses Drehbohrgestänges weist an einem Ende einen Mehrkantzapfen mit einem darin gegen die Rückstellkraft einer Feder quer verlagerbaren Schnappstift und am anderen Ende eine dem Mehrkantzapfen angepasste Mehrkantaufnahme mit einer Durchbrechung in der Wand der Bohrstange auf.

Beim Aneinandersetzen zweier Bohrstangen wird der Mehrkantzapfen an der einen Bohrstange in die Mehrkantaufnahme an der anderen Bohrstange eingeführt, bis dass der zunächst gegen die Rückstellkraft der Feder in den Mehrkantzapfen hinein gedrückte Schnappstift im Bereich der Durchbrechung durch die Federkraft wieder radial nach außen verlagert wird. Die beiden Bohrstangen sind dann miteinander verriegelt.

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Die Übertragung der Bohrparameter - Drehkraft, Druckkraft und Zugkraft der Antriebsmaschine erfolgt über die Verbindungen der Bohrstangen bis hin zum Schneidwerkzeug, wo die Umsetzung in Bohrarbeit erfolgt. In diesem Zusammenhang wird die Drehkraft über die Mehrkantzapfen und Mehrkantaufnahmen übertragen. Die Übertragung der Druckkraft erfolgt über die kreisringförmigen Stirnflächen an den Enden der Bohrstangen. Die Zugkraftübertragung beim Rückzug der Bohrstangen aus einem Bohrloch erfolgt über die Anlage der Schnappstifte in den Durchbrechungen, welche im Bereich der Mehrkantaufnahmen in den Wänden der Bohrstangen ausgebildet sind.

Im praktischen Einsatz eines Drehbohrgestänges kommt es beim rotierenden Rückzug der Bohrstangen, insbesondere bei nicht geradlinig verlaufenden Bohrungen, häufig zu minimalen Relativbewegungen zwischen den Schnappstiften und den Anlageflächen in den Durchbrechungen der Mehrkantaufnahmen. Diese Relativbewegungen führen bei andauernder Rotation der Bohrstangen zu einer schrittweisen Verlagerung der Schnappstifte gegen die Rückstellkraft der Federn in die Mehrkantzapfen hinein, und zwar so weit, bis dass die Schnappstifte die Durchbrechungen verlassen. Im Zuge der Rückführung der Bohrstangen kommt es dann zu einem Trennen von Bohrstangen mit der Folge, dass ein Teil der Bohrstangen im Bohrloch verbleibt.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Drehbohrgestänge zu schaffen, bei dem die Verbindung der Bohrstangen auch bei rotierendem Rückzug der Bohrstangen gesichert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruchs 1.

Aufgrund der Nut am radial außen liegenden Ende eines Schnappstifts und der an die Breite dieser Nut angepassten Wanddicke einer Bohrstange im Bereich der Durchbrechung kommt es beim rotierenden Rückzug des Bohr-

• · &diams;

gestänges zu einem formschlüssigen Eingriff der in der Dicke reduzierten Wände in die Nuten, so dass keine Relativbewegungen zwischen den Schnappstiften und den Anlageflächen der Durchbrechungen eintreten können. Die Schnappstifte können nicht gegen die Rückstellkräfte der Federn aus den Durchbrechungen gleiten. Die Verbindungen der Bohrstangen untereinander bleiben erhalten. Bohrstangen gehen nicht verloren.

In bevorzugter Ausbildung wird gemäß Schutzanspruch 2 die Bohrstange im Bereich der Durchbrechung umfangsseitig abgeflacht und durch diese Abflachung die Wanddicke an die Breite der Nut im Schnappstift angepasst. Diese Abflachung kann etwa die Hälfte der ursprünglichen Wanddicke betragen, so dass die in der Regel gerundete freie Stirnfläche des Schnappstifts im gekuppelten Zustand zweier Bohrstangen gar nicht oder nur unwesentlich über den Umfang der Bohrstangen vorsteht.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Bohrstange für

ein Drehbohrgestänge;

Figur 2 in vergrößerter Darstellung im vertikalen Längsschnitt den

Kupplungsbereich zweier gefügter Bohrstangen (ohne Wendel);

Figur 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der Figur 1 und

Figur 4 eine Draufsicht auf die Darstellung der Figur 3 in Richtung des

Pfeils IV.

In der Figur 1 ist mit 1 eine Bohrstange eines ansonsten nicht näher dargestellten Drehbohrgestänges zur Erstellung von Bohrungen im Bergbau, Tunnelbau usw. bezeichnet. Die Bohrstange 1 setzt sich aus einem rohrartigen Längenabschnitt 2, einem Mehrkantzapfen 3 an dem einen Ende, einer

Mehrkantaufnahme 4 an dem anderen Ende sowie einer umfangsseitigen Wendel 5 zusammen. Die gesamte Bohrstange 1 ist längskanalisiert.

Der Mehrkantzapfen 3 ist in dem Längenabschnitt 2 festgelegt. Die Mehrkantaufnahme 4 befindet sich in einem Ansatzstück 6, das stirnseitig an den Längenabschnitt 2 angesetzt ist. Die Wendel 5 erstreckt sich zwischen den kreisringförmigen Stirnflächen 7, 8 der Bohrstange 1.

Wie die Figuren 1 und 2 näher erkennen lassen, ist im Mehrkantzapfen 3 ein Schnappstift 9 gegen die Rückstellkraft einer als Schraubendruckfeder ausgebildeten Feder 10 quer verschieblich gelagert. Der Schnappstift 9 ist mit einem zylindrischen Längenabschnitt 11 in einer Querbohrung 12 in der Wand 19 des Mehrkantzapfens 3 geführt. Ein Anschlagteller 13 im Innern 14 des Mehrkantzapfens 3, dessen Durchmesser größer ist als der zylindrische Längenabschnitt 11, verhindert, dass der Schnappstift 9 radial nach außen treten kann. Am anderen Ende weist der Schnappstift 9 eine umlaufende Nut 15 auf. Der Kopf 16 des Schnappstifts 9 ist gerundet.

Die Feder 10 stützt sich einerseits an dem Anschlagteller 13 des Schnappstifts 9 und andererseits an einer Scheibe 17 ab, die in einer Stufenbohrung 18 festgelegt ist, die auf der dem Schnappstift 9 diametral gegenüberliegenden Seite des Mehrkantzapfens 3 in der Wand 19 ausgebildet ist. Der kleinste Durchmesser der Stufenbohrung 18 ist so groß, dass der Anschlagteller 13 hindurchgeführt werden kann.

Aus den Figuren 1 bis 4 ist ersichtlich, dass in der Wand 20 des Ansatzstücks 6 der Mehrkantaufnahme 4 eine Durchbrechung 21 ausgebildet ist, die einen ovalen Querschnitt hat. In Längsrichtung der Bohrstange 1 gesehen entspricht die Öffnungsweite der Durchbrechung 21 etwa dem Durchmesser des gerundeten Kopfs 16 des Schnappstifts 9.

Außerdem ist aus den Figuren 1 bis 4 zu erkennen, dass die Wanddicke WD des Ansatzstücks 6 im Bereich der Durchbrechung 21 um etwa die Hälfte

reduziert ist. Die Wanddicke WD1 entspricht hier der Breite B der Nut 15 am Schnappstift 9. Die reduzierte Wanddicke WD1 ist durch eine umfangsseitige Abflachung 22 hergestellt.

Die Übertragung der Drehkraft von einer Antriebsmaschine an einem Ende des Drehbohrgestänges zu einem Schneidwerkzeug am anderen Ende wird über die Mehrkantzapfen 3 und die Mehrkantaufnahmen 4 der Bohrstangen 1 bewirkt.

Die Druckkraftübertragung erfolgt über die ringförmigen Stirnflächen 7, 8.

Die Zugkraftübertragung (Pfeile PF und PF1 in Figur 2) wird mit den Schnappstiften 9 und den Durchbrechungen 21 bewirkt, wobei insbesondere aus Figur 2 zu ersehen ist, dass nunmehr der durch die Abflachung 22 in der Wanddicke WD1 reduzierte Bereich 23 der Wand 20 des Ansatzstücks 6 bei Zugeinwirkung in die Nut 15 des Schnappstifts 9 fasst. Dies hat zur Folge, dass auch bei einem rotierenden Rückzug der Bohrstangen 1 kein Schnappstift 9 sich in einen Mehrkantzapfen 3 hinein verlagern kann, so dass auch die Verbindung zwischen zwei aufeinander folgenden Bohrstangen 1 beim Rückziehen aufrecht erhalten bleibt.

Bezugszeichenaufstellunq

1 - Bohrstange

2 - Längenabschnitt &ngr;.

3 - Mehrkantzapfen &ngr;.

4 - Mehrkantaufnahme in

5 - Wendel an 1

6 - Ansatzstück mit

7 - Stirnfläche v.

8 - Stirnfläche v.

9 - Schnappstift

10- Feder

11- zylindrischer Längenabschnitt v.

12- Querbohrung in

13- Anschlagteller v.

14- Inneres v. 3

15- Nut an 9

16- Kopf v. 9

17- Scheibe

18- Stufenbohrung

19- Wand v. 3

20- Wand v. 6

21 - Durchbrechung

22 - Abflachung

23 - Bereich v.

B - Breite v. 15 PF- Pfeil
PF1 - Pfeil

Claims

1. Drehbohrgestänge aus längskanalisierten, lösbar fügbaren Bohrstangen (1) mit umfangsseitigen Wendeln (5), von denen jede Bohrstange (1) an einem Ende einen Mehrkantzapfen (3) mit einem darin gegen die Rückstellkraft einer Feder (10) quer verlagerbaren Schnappstift (9) und am anderen Ende eine dem Mehrkantzapfen (3) angepasste Mehrkantaufnahme (4) mit einer Durchbrechung (21) in der Wand (20) der Bohrstange (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnappstift (9) am radial außen liegenden Ende mit einer umlaufenden Nut (15) versehen und die Wanddicke (WD1) im Bereich (23) der Durchbrechung (21) auf die Breite (B) der Nut (15) am Schnappstift (9) abgestimmt ist.

2. Drehbohrgestänge nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrstange (1) im Bereich (23) der Durchbrechung (21) mit einer umfangsseitigen Abflachung (22) versehen ist.