DE20017358U1 - Rotary drill pipe - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Drehbohrgestänge gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a rotary drilling rod according to the features in the preamble of claim 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.From DE-PS 1 236 443 a rotary drilling rod made of longitudinally channeled, detachably joinable drilling rods with circumferential spirals is known. Each drilling rod of this rotary drilling rod has a polygonal pin at one end with a snap pin that can be moved transversely against the restoring force of a spring and at the other end a polygonal holder adapted to the polygonal pin with an opening in the wall of the drilling rod.
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.When two boring bars are put together, the polygonal pin on one boring bar is inserted into the polygonal holder on the other boring bar until the snap pin, which was initially pressed into the polygonal pin against the restoring force of the spring, is displaced radially outwards again in the area of the opening by the spring force. The two boring bars are then locked together.
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Commerzbank AG Bochuän* "KoIiWNr. 3.884,7.92^BLo 4304&THgr;0 36)·· · Aostbaak Essen, Kpnt<j-Nr,7447-431 (BLZ 36010043) j j I** .* : ;L{STJldNr.?DE#>241464*ii..> *..* I I &Iacgr; Commerzbank AG Bochuän* "KoIiWNr. 3.884,7.92^BLo 4304&THgr;0 36)·· · Aostbaak Essen, Kpnt<j-Nr,7447-431 (BLZ 36010043) jj I** .* : ;L{STJldNr.?DE # >241464*ii.. > *..* II &Iacgr;
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.The transmission of the drilling parameters - torque, pressure and tensile force of the drive machine - takes place via the connections of the drill rods to the cutting tool, where the conversion into drilling work takes place. In this context, the torque is transmitted via the polygonal pins and polygonal holders. The pressure force is transmitted via the circular end faces at the ends of the drill rods. The tensile force is transmitted when the drill rods are withdrawn from a borehole via the snap pins in the openings that are formed in the walls of the drill rods in the area of the polygonal holders.
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. In practical use of a rotary drill rod, when the drill rods are rotated back, particularly in non-linear bores, there are often minimal relative movements between the snap pins and the contact surfaces in the openings of the polygonal holders. As the drill rods continue to rotate, these relative movements lead to a gradual displacement of the snap pins into the polygonal pins against the restoring force of the springs, until the snap pins leave the openings. When the drill rods are returned, the drill rods separate, with the result that some of the drill rods remain in the borehole.
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.Based on the prior art, the invention is based on the object of creating a rotary drill rod in which the connection of the drill rods is secured even during rotating retraction of the drill rods.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen des Schutzanspruchs 1.According to the invention, this problem is solved by the characterizing features of claim 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-Due to the groove at the radially outer end of a snap pin and the wall thickness of a drill rod in the area of the opening, which is adapted to the width of this groove, the rotating retraction of the drill
• · ♦• · ♦
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.rods to a positive engagement of the reduced-thickness walls in the grooves, so that no relative movements can occur between the snap pins and the contact surfaces of the openings. The snap pins cannot slide out of the openings against the restoring forces of the springs. The connections between the drill rods are maintained. Drill rods are not lost.
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.In a preferred embodiment, according to claim 2, the drill rod is flattened on the circumference in the area of the opening and this flattening adjusts the wall thickness to the width of the groove in the snap pin. This flattening can be about half the original wall thickness, so that the generally rounded free face of the snap pin does not protrude at all or only insignificantly beyond the circumference of the drill rods when two drill rods are coupled.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using an embodiment illustrated in the drawings.
Figur 1 in der Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Bohrstange fürFigure 1 in side view, partly in section, a drill rod for
ein Drehbohrgestänge;a rotary drill rod;
Figur 2 in vergrößerter Darstellung im vertikalen Längsschnitt denFigure 2 shows an enlarged vertical section of the
Kupplungsbereich zweier gefügter Bohrstangen (ohne Wendel);Coupling area of two joined boring bars (without helix);
Figur 3 in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt III der Figur 1 undFigure 3 shows an enlarged view of section III of Figure 1 and
Figur 4 eine Draufsicht auf die Darstellung der Figur 3 in Richtung desFigure 4 is a plan view of the representation of Figure 3 in the direction of the
Pfeils IV.Arrow 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, einerIn Figure 1, 1 denotes a drill rod of a rotary drilling rod (not shown in detail) for drilling in mining, tunnel construction, etc. The drill rod 1 consists of a tubular length section 2, a polygonal pin 3 at one end, a
Mehrkantaufnahme 4 an dem anderen Ende sowie einer umfangsseitigen Wendel 5 zusammen. Die gesamte Bohrstange 1 ist längskanalisiert.Multi-edge holder 4 at the other end and a circumferential helix 5. The entire drill rod 1 is longitudinally channeled.
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.The polygonal pin 3 is fixed in the longitudinal section 2. The polygonal holder 4 is located in an attachment piece 6, which is attached to the front of the longitudinal section 2. The helix 5 extends between the circular end faces 7, 8 of the boring bar 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.As can be seen in more detail in Figures 1 and 2, a snap pin 9 is mounted in the polygonal pin 3 so that it can move transversely against the restoring force of a spring 10 designed as a helical compression spring. The snap pin 9 is guided with a cylindrical longitudinal section 11 in a transverse bore 12 in the wall 19 of the polygonal pin 3. A stop plate 13 in the interior 14 of the polygonal pin 3, the diameter of which is larger than the cylindrical longitudinal section 11, prevents the snap pin 9 from protruding radially outwards. At the other end, the snap pin 9 has a circumferential groove 15. The head 16 of the snap pin 9 is rounded.
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.The spring 10 is supported on the one hand on the stop plate 13 of the snap pin 9 and on the other hand on a disk 17 which is fixed in a stepped bore 18 which is formed in the wall 19 on the side of the polygonal pin 3 diametrically opposite the snap pin 9. The smallest diameter of the stepped bore 18 is so large that the stop plate 13 can be guided through.
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.From Figures 1 to 4 it can be seen that an opening 21 with an oval cross-section is formed in the wall 20 of the extension piece 6 of the polygonal holder 4. Viewed in the longitudinal direction of the drill rod 1, the opening width of the opening 21 corresponds approximately to the diameter of the rounded head 16 of the snap pin 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 HälfteFurthermore, it can be seen from Figures 1 to 4 that the wall thickness WD of the extension piece 6 in the area of the opening 21 is reduced by approximately half
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.is reduced. The wall thickness WD1 here corresponds to the width B of the groove 15 on the snap pin 9. The reduced wall thickness WD1 is produced by a circumferential flattening 22.
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.The transmission of the rotational force from a drive machine at one end of the rotary drill rod to a cutting tool at the other end is effected via the polygonal pins 3 and the polygonal receptacles 4 of the drill rods 1.
Die Druckkraftübertragung erfolgt über die ringförmigen Stirnflächen 7, 8.The pressure force is transmitted via the annular end faces 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.The tensile force transmission (arrows PF and PF1 in Figure 2) is effected with the snap pins 9 and the openings 21, whereby it can be seen in particular from Figure 2 that the area 23 of the wall 20 of the extension piece 6, which has been reduced in wall thickness WD1 by the flattening 22, now engages in the groove 15 of the snap pin 9 when subjected to tension. This has the consequence that even when the drill rods 1 are retracted in a rotating manner, no snap pin 9 can move into a polygonal pin 3, so that the connection between two consecutive drill rods 1 is also maintained during retraction.
1 - Bohrstange1 - Drill rod
2 - Längenabschnitt &ngr;.2 - Length section &ngr;.
3 - Mehrkantzapfen &ngr;.3 - polygonal tenon &ngr;.
4 - Mehrkantaufnahme in4 - Multi-edge holder in
5 - Wendel an 15 - Helix on 1
6 - Ansatzstück mit6 - Attachment with
7 - Stirnfläche v.7 - Frontal area v.
8 - Stirnfläche v.8 - Frontal area v.
9 - Schnappstift9 - Snap pin
10- Feder10- Spring
11- zylindrischer Längenabschnitt v.11- cylindrical length section v.
12- Querbohrung in12- Cross hole in
13- Anschlagteller v.13- Stop plate v.
14- Inneres v. 314- Interior v. 3
15- Nut an 915- Groove on 9
16- Kopf v. 916- Head of 9
17- Scheibe17- Disc
18- Stufenbohrung18- step bore
19- Wand v. 319- Wall of 3
20- Wand v. 620- Wall of 6
21 - Durchbrechung21 - Breakthrough
22 - Abflachung22 - Flattening
23 - Bereich v.23 - Area of
B - Breite v. 15 PF- Pfeil
PF1 - PfeilB - Width of 15 PF- Arrow
PF1 - Arrow
Claims (2)
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Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE20017358U DE20017358U1 (en) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | Rotary drill pipe |
Publications (1)
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| DE20017358U1 true DE20017358U1 (en) | 2001-02-08 |
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| DE20017358U Expired - Lifetime DE20017358U1 (en) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | Rotary drill pipe |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20010315 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: PERFORATOR GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SCHMIDT, KRANZ & CO GMBH ZWEIGNIEDERLASSUNG ZORGE, 37449 ZORGE, DE Effective date: 20030701 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20031104 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
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| R071 | Expiry of right |