DE1243605B - Casing connection - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

E21bE21b

Deutsche KL: 5a-17/02German KL: 5a-17/02

Nummer: 1 243 605Number: 1 243 605

Aktenzeichen: M 66220 VI a/5 aFile number: M 66220 VI a / 5 a

Anmeldetag: 5. August 1965Filing date: August 5, 1965

Auslegetag: 6. Juli 1967Opened on: July 6, 1967

Die Erfindung betrifft eine Verbindung der Futterrohre für Tiefbohrlöcher, bei der nichtgestauchte Rohrenden mit kegeligen Außengewinden in hohlkegelige Innengewinde einer Verbindungsmuffe eingreifen und bei der die Enden der Futterrohre je einen gewindefreien, sich schwach konvex verjüngenden Dichtkopf aufweisen. Der Dichtkopf preßt sich mit seinem Umfang gegen eine gewindefreie Dichtfläche der Muffe gasdicht an.The invention relates to a connection of the casing for deep boreholes, in the non-upset Pipe ends with tapered external threads engage in hollow-tapered internal threads of a connecting sleeve and in which the ends of the casing tubes each have a thread-free, slightly convex tapering Have sealing head. The circumference of the sealing head presses against a thread-free sealing surface the sleeve is gas-tight.

Bei einer bekannten Verbindung der genannten Art (deutsches Gebrauchsmuster 1906 009) schließt sich der Dichtkopf unmittelbar an das Gewinde an, und es ist die Dichtfläche der Muffe kegelig. Die Bestandteile der Verbindung sind mit sehr hoher Bearbeitungspräzision hergestellt, denn beim Festziehen der Verbindung sollen sowohl das Gewinde als auch der Dichtkopf unter einer radialen Verspannung stehen. Bei dieser hohen Anforderung an die Fertigungspräzision kann es innerhalb des Toleranzbereiches vorkommen, das Gewinde bei dem vorgeschriebenen »Festschrauben auf Stellung« so stark zu verspannen, daß die hierdurch bedingten Verformungen bestrebt sind, den Dichtkopf von der Dichtfläche der Muffe abzuheben. Umgekehrt kann in dem anderen Grenzfall der Fertigungstoleranzen bei zu kleiner Verspannung des Gewindes die Anpressung des Dichtkopfes in der kegeligen Dichtfläche zu groß sein und damit zu Anfressungen führen. In beiden Fällen ist die Dichtheit gefährdet und in letzterem Fall die Wiederverwendung fraglich.In a known connection of the type mentioned (German utility model 1906 009) closes the sealing head directly adjoins the thread, and the sealing surface of the socket is tapered. The parts the connection are made with very high machining precision, because when tightening of the connection, both the thread and the sealing head should be under radial tension stand. With these high demands on the manufacturing precision, it can be within the tolerance range happen, the thread is so strong with the prescribed »tightening in position« to brace that the deformations caused thereby tend to remove the sealing head from the sealing surface lift off the sleeve. Conversely, in the other borderline case, the manufacturing tolerances can be at less tension in the thread, the pressure of the sealing head in the conical sealing surface is too great and thus lead to pitting. In both cases the tightness is at risk and in the latter Reuse questionable.

Die Erfindung bezweckt, eine Futterrohrverbindung der obengenannten Art zu schaffen, bei der im Bereich der üblichen Fertigungstoleranzen eine zu kleine und eine zu große Preßkraft des Dichtkopfes leicht vermeidbar ist.The invention aims to provide a casing joint of the above type in which im Range of the usual manufacturing tolerances too small and too large a pressing force of the sealing head is easily avoidable.

Gemäß der Erfindung ist zwischen dem Dichtkopf und dem Zapfengewindeteil und zwischen der Dichtfläche der Muffe und dem Muffengewindeteil je ein Übergangsstück von etwa der Länge des Dichtkopfes vorgesehen. Ferner ist die Dichtfläche der Muffe zylindrisch.According to the invention is between the sealing head and the pin thread part and between the sealing surface the sleeve and the sleeve thread part each have a transition piece of approximately the length of the sealing head intended. Furthermore, the sealing surface of the sleeve is cylindrical.

Die erfindungsgemäße Futterrohrverbindung ist über den angestrebten Zweck hinaus insofern noch vorteilhaft, als sie wegen der kontrollierbaren und damit leicht beherrschbaren Verspannung des Dichtkopfes statt eines Festschraubens auf Stellung ein Festschrauben auf Drehmoment ermöglicht.The casing connection according to the invention is beyond the intended purpose in this respect advantageous than it because of the controllable and thus easily manageable tensioning of the sealing head instead of screwing it into position, it enables screwing to torque.

Bei einer Futterrohrverbindung (USA.-Patentschrift 2 992019), bei der statt des konischen Gewindes ein abgestuftes zylindrisches Gewinde vorhanden ist, ist es an sich bekannt, zwischen dem Dichtkopf und dem Gewinde des Zapfens ein ge-Futterrohrverbindung In the case of a casing pipe connection (US Pat. No. 2 992019) in which instead of the conical thread a stepped cylindrical thread is present, it is known per se, between the Seal head and the thread of the spigot make a ge-casing joint

Anmelder:Applicant:

Mannesmann Aktiengesellschaft,Mannesmann Aktiengesellschaft,

Düsseldorf, Mannesmannuf er 1 bDüsseldorf, Mannesmannuf er 1 b

windefreies Übergangsstück zu belassen. Dieses Übergangsstück führt zu einer Verstärkung der Dichtwirkung bei erhöhtem Innendruck insofern, als es eine gewisse Verformung des Dichtkopfes infolge des erhöhten Innendruckes zuläßt. Diese Verstärkung der Dichtwirkung tritt bei der erfindungsgemäßen Futterrohrverbindung als Nebenwirkung auf.Leave the transition piece free of windings. This transition piece leads to an increase in the sealing effect with increased internal pressure insofar as there is a certain deformation of the sealing head as a result of the allows increased internal pressure. This reinforcement of the sealing effect occurs in the case of the invention Casing connection as a side effect.

Für die Vermeidung einer Berührung durch das Bohrgestänge sieht die Erfindung bei einer mit Innenvorsprung versehenen Muffe vor, den Innendurchmesser des Vorsprunges kleiner als den Innendurchmesser des Dichtkopfes zu machen.In order to avoid contact by the drill pipe, the invention provides for one with an internal projection provided sleeve, the inner diameter of the projection is smaller than the inner diameter of the seal head.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigtIn the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment. It shows

F i g. 1 in Ansicht, teilweise geschnitten, eine Futterrohrverbindung,F i g. 1 in view, partially in section, a casing connection,

F i g. 2 den Punkt II der F i g. 1, relativ vergrößert.F i g. 2 point II of FIG. 1, relatively enlarged.

In einer außen zylindrischen Muffel sitzen beiderseitig die Enden zweier Futterrohre 2 und 3. Die Rohre sind in konische Gewinde eingeschraubt und gegen die Schulter eines Innenvorsprunges 4 der Muffe festgezogen. Die äußersten Enden der Rohre sind im Bereich von Dichtköpfen 5, die eine sich konvex verjüngende Oberfläche aufweisen, leicht eingezogen. Both sides sit in an externally cylindrical muffle the ends of two casing pipes 2 and 3. The pipes are screwed into conical threads and tightened against the shoulder of an inner projection 4 of the sleeve. The extreme ends of the tubes are slightly drawn in in the area of sealing heads 5, which have a convexly tapering surface.

Zwischen dem Dichtkopf 5 und dem Zapfengewinde 6 besteht ein im wesentlichen zylindrisches Übergangsstück 7, das etwa die Länge des Dichtkopfes hat. Diese Länge des Übergangsstückes kann stark variieren. Würde man sie etwa doppelt so lang wie den Dichtkopf machen, so würde ohne nennenswerte Verbesserung der Wirkung die Baulänge der Verbindung unnötig groß.There is a substantially cylindrical thread between the sealing head 5 and the pin thread 6 Transition piece 7, which has approximately the length of the sealing head. This length of the transition piece can vary greatly. If you made it about twice as long as the seal head, it would be worth mentioning without Improving the effect the overall length of the connection is unnecessarily large.

Die Außenfläche 7 α des Übergangsstückes 7 hat bis zu dem in der Zeichnung markierten Punkt die Neigung des Gewindekonus, la ist der Auslauf für einen Mehrzahngewindeschneider. Die Länge von la soll nicht größer als unbedingt notwendig sein. An den Konusabschnitt7« schließt sich ein zylindrischer Abschnitt 7 b an. Die Außenfläche des Übergangsstückes 7 kann also angenähert als zylindrisch angesehen werden.The outer surface 7 α of the transition piece 7 has the inclination of the thread cone up to the point marked in the drawing, la is the outlet for a multi-tooth thread cutter. The length of la should not be greater than absolutely necessary. A cylindrical section 7b adjoins the conical section 7 ″. The outer surface of the transition piece 7 can therefore be viewed approximately as cylindrical.

709 609/57709 609/57

Claims (2)

Entsprechend weist auch die Muffe ein Übergangsstück 9 auf. Die Innenfläche des Übergangsstückes 9 hat die Neigung des Gewindekonus. Der Spalt 10 zwischen den Übergangsstücken ist übertrieben groß gezeichnet, in Wirklichkeit ist er so gut wie gar nicht vorhanden, aber es besteht auch keine Verspannung an jener Stelle. Das Übergangsstück soll bei Aufweitung infolge Innendruck durch die Muffe entlastet werden. Die dichtende Innenfläche 11 der Muffe ist zylindrisch. Die kaum merkliche Kante 12 zum Übergangsstück 9 hin ist sorgfältig abgerundet. Der Dichtkopf 5 hat in seinem größten Durchmesser gegenüber der Dichtflächen ein solches Übermaß, daß die Verspannung mit ausreichender Sicherheit nahe bei der zulässigen Beanspruchungsgrenze liegt. Die Verspannung des Dichtkopfes ist hier im Gegensatz zu der Verspannung in der bekannten Muffe mit konischer Dichtfläche gut voraussehbar, da sie von der Einschraubtiefe der Rohrenden unabhängig ist. ao Die bei der Verspannung des Gewindes auftretende Kontraktion des Zapfenteiles nimmt das Übergangsstück im Anschlußbereich mit, verringert sich aber im Zuge der Länge des Übergangsstückes derart, daß der Dichtkopf an der Kontraktion nicht mehr teilnimmt. Der Innendurchmesser des Vorsprunges 4 ist so viel Meiner als der Innendurchmesser des Dichtkopfes, daß dieser nicht durch das Bohrgestänge angeschlagen werden kann. Die Kanten des Vor-Sprunges 4 sind stark gebrochen. Entfällt in Abänderung der Zeichnung die Stirnberührung des Dichtkopfes 5 mit dem Innenvorsprung 4, dann läßt sich die Verbindung »auf Drehmoment« festschrauben. Das heißt, die zunehmende Verspannung des konischen Gewindes erzeugt das maximale Gegendrehmoment, nicht aber die unabhängig von der Einschraubtiefe gleichbleibende Verspannung des Dichtkopfes. Patentansprüche:Correspondingly, the sleeve also has a transition piece 9. The inner surface of the transition piece 9 has the inclination of the thread cone. The gap 10 between the transition pieces is drawn exaggeratedly large, in reality it is as good as nonexistent, but there is also no tension at that point. The transition piece should be relieved of pressure through the socket when it expands due to internal pressure. The inner sealing surface 11 of the socket is cylindrical. The barely noticeable edge 12 towards the transition piece 9 is carefully rounded. The largest diameter of the sealing head 5 is so oversized with respect to the sealing surfaces that the tension is close to the permissible stress limit with sufficient certainty. In contrast to the tension in the known socket with a conical sealing surface, the bracing of the sealing head is easy to predict here, since it is independent of the screw-in depth of the pipe ends. ao The contraction of the pin part that occurs during the tensioning of the thread takes the transition piece with it in the connection area, but decreases in the course of the length of the transition piece in such a way that the sealing head no longer takes part in the contraction. The inside diameter of the projection 4 is so much smaller than the inside diameter of the sealing head that it cannot be struck by the drill pipe. The edges of the pre-jump 4 are severely broken. If, in a modification of the drawing, the face contact of the sealing head 5 with the inner projection 4 is omitted, then the connection can be tightened "to torque". This means that the increasing tension of the conical thread generates the maximum counter torque, but not the tension of the sealing head, which remains constant regardless of the screw-in depth. Patent claims: 1. Futterrohrverbindung für Tiefbohrlöcher, bei der nichtgestauchte Rohrenden mit kegeligen Außengewinden in hohlkegelige Innengewinde einer Verbindungsmuffe eingreifen und bei der die Enden der Futterrohre einen gewindefreien, sich außen schwach konvex verjüngenden Dichtkopf aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Dichtkopf (5) und dem Zapfengewindeteil (6) und zwischen der Dichtfläche (11) der Muffe (1) und dem Muffengewindeteil (19) je ein Übergangsstück (7 bzw. 9) von etwa der Länge des Dichtkopfes (5) vorgesehen ist und daß die Dichtfläche (11) der Muffe zylindrisch ist.1. Lining pipe connection for deep boreholes, with the non-upset pipe ends with conical External threads engage in hollow conical internal threads of a connecting sleeve and in the the ends of the casing tubes have a thread-free sealing head that tapers slightly convex on the outside have, characterized in that between the sealing head (5) and the Spigot thread part (6) and between the sealing surface (11) of the socket (1) and the socket thread part (19) a transition piece (7 or 9) of approximately the length of the sealing head (5) is provided and that the sealing surface (11) of the sleeve is cylindrical. 2. Futterrohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer mit einem Innenvorsprung (4) versehenen Muffe (1) der Innendurchmesser des Vorsprunges kleiner ist als der Innendurchmesser des Dichtkopfes (5).2. casing joint according to claim 1, characterized in that at one with a Inner projection (4) provided sleeve (1) the inner diameter of the projection is smaller than the inside diameter of the sealing head (5). In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 906 009;
USA.-Patentschrift Nr. 2 992 019.Considered publications:
German utility model No. 1 906 009;
U.S. Patent No. 2,992,019. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 609/57 6.67 © Bundesdruckerei Berlin709 609/57 6.67 © Bundesdruckerei Berlin