DE2218944A1 - Innenlaschenverbindung fuer bohrrohre - Google Patents

Description

DIPL-ING. HORST ROSE DIPL-ING. PETER KOSEL

PATENTANWÄLTE

3353 Bad Gandersheim, 18. April 1972

Postfach 129 Hohenhöfen 5 Telefon: (05382) 2842 *y *} 1 QQAi Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

Unsere Akten-Nr. 1774/716

Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft Patentgesuch vom 18. April 1972

Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft

3327 Salzgitter-Bad Windmühlenbergstr. 20 - 22

Innenlaschenverbindung für Bohrrohre

Die Erfindung bezieht sich auf eine Innenlaschenverbindung für Bohrrohre, insbesondere für oszillierend bewegte Bohrrohre, mit wenigstens einer in eine beide zu verbindende Laschenelemente durchsetzende Bohrung eingesetzten Spannhülse, die mithilfe eines Spreizkonus in der Bohrung verspannbar ist.

An eine derartige Innenlaschenverbindung für Bohrrohre und ganz besonders für oszillierend bewegte Bohrrohre sind besondere Forderungen zu stellen. Eine solche Verbindung wird sehr hohen Drehmomenten ausgesetzt. Ferner wird eine solche Verbindung einer oszillierenden Drehbewegung und gleichzeitig einem Drücken und Ziehen unterworfen. Die Folge davon ist aber, daß diese Verbindung ständig kurzzeitig wechselnden hohen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Dabei ist zu berücksichtigen, daß es sich um eine Innenlaschenverbindung für Bohrrohre handelt, bei der die Sicherheit der Verbindung von besonderer Bedeutung ist, da bei einer Lösung der Verbindung Bohrrohre im Bohrloch verlorengehen

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und nicht mehr gezogen werden können.

Es hat sich gezeigt, daß normale Laschenverbindungen, die durch Verschraubungen und Vernietungen gebildet werden, den vorgenannten Belastungen nicht gewachsen sind. Es ist daher eine Innenlaschenverbindung der eingangs angegebenen Art bekanntgeworden, bei der die Hülse im Bereich des Spreiskonus, und zwar lediglich auf dem Längenabschnitt dieses Spreizkonus, mit auf dem Umfang verteilt angeordneten Längsschlitzen versehen ist, so daß im Konusbereich, und nur in diesem Bereich, Spreizzungen gebildet sind, die sich mit der Bohrung unter der Wirkung des Spreiskonus verspannen können. Die Spannbewegung des Spreizkonus in der entsprechend geformten Spannhülse erfolgt in bekannter Weise mithilfe einer Verschraubung, während derer der Spreizkonus gegen Drehung gesichert ist.

Eine derartige Innenlaschenverbindung mit einer derartigen Spannhülse weist unter Beachtung der vorgenannten Forderungen erhebliche Nachteile auf. Im Biegebereich der ringförmig aneinandergereihten Spreizzungen weist die bekannte Spannhülse einen großen Querschnitt auf. Es werden daher vom Spannkonus für die Verspannung verhältnismäßig sehr große Spreizkräfte gefordert, so daß wiederum die zugehörige Spannschraube mit sehr hohen Anzugsmomenten belastet werden muß. Das Verspannen der bekannten Spannhülse in der bekannten Innenlaschenverbindung erfordert daher einen verhältnismäßig hohen Zeitaufwand, der bei der Verrohrung besonders nachteilig ist". Ein weiterer Nachteil der bekannten Innenlaschenverbindung ist darin zu sehen, daß sich die Bohrung oder Bohrungen in den beiden zu verbindenden Laschenelementen zwangsläufig durch die wechselnden Belastungen ausarbeiten, die Spreizbarkeit der bekannten Spannhülse aber verhältnismäßig begrenzt ist, so daß bei der bekannten Verbindung von einer bestimmten Deformierung der Bohrung an sich die Spannhülse nicht mehr sicher in der

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Bohrung verspannt und verklemmt. Die Folge ist die Gefahr einer Lockerung der Verbindung, insbesondere aber die Gefahr des Verlustes der Spannhülsen. Dann aber besteht die höchst nachteilige Folge eines Verlierens der Bohrrohre durch ungewollte Lösung der Verbindung, so daß die auf die Verbindung folgenden Bohrrohre nicht mehr gezogen werden können. Schließlich ist bei der bekannten Innenlaschenverbindung noch von Nachteil, daß keine vollständige Dichtung zwischen der Spannhülse und der Bohrung möglich ist, da auf der Länge der Spannhülse neben dem geschlitzten Bereich stets ein nicht verformbarer zylindrischer Bereich verbleibt und ferner eine große Anzahl von Schlitzen vorhanden ist, was eine vollständige Abdichtung der Laschenverbindung praktisch ausschließt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Innenlaschenverbindung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die eingangs geschilderten Forderungen· vollständig erfüllt werden, dabei aber die geschilderten Nachteile der bekannten Verbindung vermieden werden, insbesondere aber ein geringer Zeitaufwand bei der Herstellung der Verbindung und eine hohe Sicherheit gegen eine Lockerung der Verbindung mit. guter Abdichtung gewährleistet wird. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Spannhülse auf ihrer ganzen Länge einmal durchgehend geschlitzt ist. Im Prinzip wird hierdurch erreicht, daß bei einem Anziehen des Spreizkonus die Spannhülse auf ihrer gesamten Mantelfläche über einen einzigen, nämlich in Längsrichtung der Spannhülse verlaufenden Querschnitt gespreizt und verspannt wird. Bei sonst normal ausgeführtem Spannkonus in der Spannhülse und Spreizkonus sowie gleichem Anzugsmoment bei der Verschraubung des Spreizkonus wird eine wesentlich erhöhte Spreizkraft ausgeübt, so daß sich insgesamt eine verbesserte Verspannung ergibt. Da diese erhöhte Spreiz- und Spannkraft außerdem

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auf der gesamten Mantelfläche der Spannhülse wirkt, und zwar im Gegensatz zu der nur im Zungenbereich wirkenden Spannkraft bei der bekannten Innenlaschenverbindung, ist diese Yerspannung besonders wirksam. Die einmalige durchgehende Schlitzung der Spannhülse bringt ferner eine erweiterte Spreizung, sozusagen einen größeren Spreizweg mit sich, so daß sich die Spannhülse auch stärker ausgearbeiteten Bohrungen in den zu verbindenden Laschenelementen leicht und in größerem Ausmaß anpassen kann. Dadurch wird aber die wegen der eingangs geschilderten Forderungen so wichtige Sicherheit und Lebensdauer der gesamten Innenlaschenverbindung wesentlich erhöht. Versuche haben ergeben, daß der Verlust der Spannhülsen bei den Innenlaschenverbindungen nach der Erfindung auf ein Mindestmaß verringert wird, so daß die Gefahr eines Verlierens der Bohrrohre praktisch ausgeschaltet wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch das für die gleiche Verspannung aufzuwendende verringerte Anzugsmoment eine wesentliche Zeitersparnis bei der Herstellung der Innenlaschenverbindung erreicht werden kann. Damit wird aber eine weitere Mechanisierung der Herstellung der Verbindungen ermöglicht, und zwar ohne jede Beeinträchtigung der Sicherheit. Schließlich ist bei der Innenlaschenverbindung nach der Erfindung infolge der Verspannung auf der gesamten Mantelfläche der Spannhülse eine verbesserte Dichtwirkung zu erreichen.

Eine derartige Dichtwirkung kann nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung noch dadurch verbessert werden, daß der Schlitz der Spannhülse wenigstens außerhalb des Bewegungsbereichs des Spreizkonus mit einer elastischen Dichtung ausgefüllt ist, z.B. mit einer zweckmäßig unter Vorspannung eingesetzten Gummidichtung.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei nur diejenigen Teile der Innenlas chenverbindung wiedergegeben sind, die zur Erläuterung der Erfindung wesentlich sind. Es zeigen

Fig, 1 eine Schnittansicht der Innenlaschenverbindung für Bohrrohre, und zwar eine Hälfte der im .übrigen rotationssymmetrischen Anordnung,

Figo 2 eine Seitenansicht der Innenlaschenverbindung nach Fig. 1, gesehen auf die eingesetzte Spannhülse«,

Die dargestellte Innenlaschenverbindung dient zur Verbindung von Bohrrohren, insbesondere von oszillierend bewegten Bohrrohren. In Fig. 1 sind die beiden zu verbindenden Laschenelemente mit 1 und 2 bezeichnet„ Diese Laschenelemente 1 und 2 sind aus den Bohrrohren 3 und 4 in der dargestellten Form herausgearbeitet. Die in Schnittansicht dargestellten Laschenelemente 1 und 2 und Bohrrohre 3 und 4 sind zur· Vereinfachung und Verdeutlichung der hier wesentlichen Teile in der Zeichnung nicht schraffierte Das äußere Laschenelement ist ferner mit einer geeigneten Ausnehmung 5 versehen, die in der noch zu beschreibenden Weise die Spannhülse aufnimmt_e

Beide zu verbindende Laschenelemente 1 und 2 sind durchsetzt von einer Bohrung 6„ In diese Bohrung 6 ist eine Spannhülse 7 eingesetzt. Dabei stützen sich die FlanscheAdieser Spannhülse drehgesichert in der Ausnehmung 5 des äußeren Laschenelements 2 ab« Die Spannhülse 7 ist mitnilfe eines Spreizkonus 9 in der Bohrung 6 verspannbar, und zwar über den von außen verschraubbaren Schraubbolzen 10 auf der zum Bohrinnern weisenden Konusfläche 11 der Spannhülse 7. Der Schraubbolzen 10 stützt sich dabei in üblicher Weise mit seinem Schraubkopf an einer Ringschulter 12 der Spannhülse ab.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die Spannhülse 7 auf ihrer ganzen Länge einmal durchgehend geschlitzt. Dieser Schlitz ist mit 13 in der Zeichnung bezeichnet,, Der Schlitz

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erstreckt sich somit über die gesamte Länge der Spannhülse und ist zv/eckmäßig nach oben gekehrt, wie in der Zeichnung dargestellt ist«, Zur Drehsicherung greift der Spreizkonus mit einer Rase 14 in den inneren Teil des Schlitzes 13 längsverschieblich ein«,

Es ist aus der vorstehenden Beschreibung und der
Zeichnung ersichtlich, daß bei einem Anziehen des Spreizkonus 9 über den Schraubbolzen 10 die Spannhülse unter Erweiterung des Schlitzes 13 auf ihrer gesamten Mantelfläche mit der Bohrung 6 in den beiden Laschenelementen 1 und 2
fest verspannbar ist, und zwar infolge der Verspannung über die gesamte Mantelfläche sowohl in dem zum äußeren Laschenelement 2 gehörenden Abschnitt der Bohrung 6 als auch in dem zum inneren Laschenelement 1 gehörenden Abschnitt dieser
Bohrung 6. Auf diese Weise wird die eingangs geschilderte
feste Innenlaschenverbindung für die Bohrrohre 3 und 4 geschaffen. Zweckmäßig sind dabei auf den Umfang der Verbindung verteilt mehrere Bohrungen 6 mit Ausnehmungen 5 und Spannhülsen 7 einschließlich des Spreizkonus 9 und des Schraubbolzens 10 angeordnete

Wie ferner aus der Zeichnung ersichtlich ist, kann eine Verbesserung der Abdichtung der Innenlaschenverbindung dadurch erzielt werden, daß der Schlitz 13 wenigstens außerhalb des Bewegungsbereichs des Spreizkonus 9 mit seiner ITase 14 mit einer elastischen Dichtung 15, insbesondere einer elastischen Gummidichtung, ausgefüllt ist.

Patentanwälte

Dipl.-Ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Koset

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Claims (2)

1. DIPL-ING. HORST ROSE ^ Dl PL.-ING. PETER KOSEL

   PATENTANWÄLTE

   3353 Bad Gandersheim, 18. April 1972

   Postfach 129

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   Telefon: (05382) 2842

   Telegramm-Adresse: Siedpatent Badgandersheim

   Unsere Akten-Nr. 1774/71.6

   Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft Patentgesuch vom 18. April 1972

   Patentansprüche

   1„ Innenlaschenverbindung für Bohrrohre, insbesondere für oszillierend "bewegte Bohrrohre, mit wenigstens einer in eine beide zu verbindende Laschenelemente durchsetzende Bohrungeingesetzten Spannhülse, die mithilfe eines Spreizkonus in der Bohrung verspannbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannhülse (7) auf ihrer ganzen Länge einmal durchgehend geschlitzt (13) ist.
2. 2. Innenlaschenverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitz (13) wenigstens außerhalb des Bewegungsbereichs des Spreizkonus (9,14) mit einer elastischen Dichtung (15) ausgefüllt ist_o

   Patentanwälte Dip!.-ing. Horst Rose Dipl.-Ing. Peter Kosel

   Rö/Hn. 3098 4 4/0190

   Bankkonto: Norddeutsche Landesbank, Filiale Bad Gandersheim, Kto.-Nr. 22.118.970 · Postscheckkonto: Hannover 66715 970

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