DE2037478A1 - Well pipe with Schhtzbruckenlochungen - Google Patents
Well pipe with SchhtzbruckenlochungenInfo
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Description
PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICH ■ GERD MÖLLER ■ D. GROSSE 2037478PATENT LAWYERS F.W. HEMMERICH ■ GERD MÖLLER ■ D. GROSSE 2037478
20. Juli 1970 g.bl 71 200July 20, 1970 g.bl 71 200
Schaubstahl-Werke, 591 Kreuztal, Postfach 268Schaubstahl-Werke, 591 Kreuztal, PO Box 268
Die Erfindung betrifft ein mit Schlitzbrückenlochungen ausgeführtes Brunnenrohr. The invention relates to a well pipe designed with slotted bridge perforations.
Die zum Wasserdurchtritt in den Wandungen von Brunnenrohren in einer Vielzahl vorgesehenen Lochungen sind vielfach als einander parallele Langlöcher ausgeführt, die von an den Stirnseiten mit der Wandung des fiohres in Verbindung gebliebenen und nur an den Längsseiten abgetrennten, aus dem Langloch ausgeklinkten bzw. in normaler Sichtung ausgedrückten Materialstegen brückenartig überfangen sind. Derartige Schiitzbrückenlochungen weisen pro Langloch zwei Eintrittsöffnungen auf, so daß die Zahl der Eintrittsöffnungen gegenüber normalen Lochungen verdoppelt ist. Als wesentlich aber zeigt es sich, daß die problematische Festigkeit der Brunnenrohre durch die ausgeklinkten Stege erhöht wird.The one for the passage of water in the walls of well pipes provided in a large number of holes are often designed as parallel slots, which from to the Front sides with the wall of the fiohres remained in connection and only separated on the long sides, from the elongated hole notched or expressed in normal viewing material webs are overlaid like a bridge. Such Schiitz bridge perforations have two inlet openings per elongated hole, so that the number of inlet openings is opposite normal perforations is doubled. As essential, however it turns out that the problematic strength of the well pipes is increased by the notched webs.
Bei der Herstellung von Brunnenrohren ist nicht nur die chemische Widerstandsfähigkeit zu berücksichtigen! Die Brunnenrohre werden bereits während des Transportes verhältnismäßig stark auf Deformierung des kreisförmigen Querschnittes sowie auf Durchbiegung beansprucht: Größere Stapelhöhen können bei ungenügender Stabilität Querschnittsänderungen bewirken, und der Wunsoh nach großen Hohrlängen, die Verbindungsstellen einsparen, führt zu erheblichen Biegebeanspruohungen. Weitere Zug-, Stauch-, Biege- sowie Knickbeanspruchungen treten beim Verbinden sowie beim Einbau der Brunnenrohre auf, und nach dem Einbau, wenn die Rohre durch den Gebirgsdruck und dergl. beansprucht werden.In the manufacture of well pipes is not just that chemical resistance to be considered! The well pipes become proportionate during transport heavily stressed on deformation of the circular cross-section as well as on deflection: greater stack heights can cause changes in cross-section in the case of insufficient stability, and the desire for long ears, Saving the connection points leads to considerable bending stresses. Further tensile, upsetting, bending and Buckling loads occur during connection and installation the well pipes on, and after installation, when the pipes are stressed by the rock pressure and the like.
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Grundsätzlich läßt sich die Festigkeit der Rohre in aufwendiger Weise durch größere Materialstärke steigern; mit zunehmendem Gewicht der Rohre wächst aber auch eine Reihe der diese beanspruchenden Kräfte. Die durch das Perforieren notwendigerweise auftretende Schwächung der Wände läßt sich durch Anwendung der Scnlitzbrückenlochung mindestens teilweise kompensieren; Die aus den Langlöchern in der Rohrwand ausgeklinkten Materialstege vergrößern das Widerstandsmoment und tragen damit zur Erhöhung der Festigkeit bei. Bei üblichen Brunnenrohren sind die Schlitzbriickenlochungen einander parallel derart angeordnet, daß die Längsrichtung der Langlöcher bzw. der aus diesen ausgeklinkten Materialstege parallel den Mantellinien des Rohres verlaufen, da hierdurch die größte Stabilität erreicht wird. In besonderen Fällen werden die Anforderungen an die Stabilität herabgesetzt; So werden bspw. auf Baustellen sogenannte "verlorene Rohre" verwendet, die gegenüber vergleichbaren üblichen Brunnenrohren eine verringerte Wandstärke aufweisen, und bei denen Schlitzrohrlochungen verwendet werden, deren Langlöcher sich in Umfangsrichtung des Rohres erstrecken.Basically, the strength of the pipes can be increased in a costly manner through greater material thickness; with However, the increasing weight of the pipes also increases a number of the forces that stress them. The one through the perforation Any weakening of the walls that necessarily occurs can be at least reduced by using the slit bridge perforation partially compensate; Enlarge the material webs notched out of the elongated holes in the pipe wall the section modulus and thus contribute to increasing the strength. With common well pipes they are Slot bridge perforations arranged parallel to one another in such a way that that the longitudinal direction of the elongated holes or the material webs notched from these parallel to the The surface lines of the pipe run, as this achieves the greatest stability. In special cases the stability requirements are reduced; So, for example, so-called "lost" ones are found on construction sites Pipes "are used which have a reduced wall thickness compared to comparable conventional well pipes, and where slotted tube perforations are used, the elongated holes of which are in the circumferential direction of the tube extend.
Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, ein Brunnenrohr zu schaffen, das gegenüber üblichen, Schlitzlochungen aufweisenden Brunnenrohren gleicher Wandstärke eine erhöhte Stabilität aufweist, oder daß bei gleichen Stabilität sanf orderungen eine geringere Wandstärke zuläßt, als diese bei üblichen Brunnenrohren erforderlich ist. Erreicht wird dieses, indem das Brunnenrohr mit wechselweise aufeinanderfolgenden Längenabschnitten ausgeführt wird, in deren einen die Langlöcher sich in Richtung der Mantellinien des Brunnenrohres erstrecken, während in den anschließenden, zweiten Längenabschnitten die Langlöcher in Umfangsrichtung verlaufen. Als wesentlich hat es sich gezeigt, die Länge der ersten, mantel-The invention is based on the task of creating a well pipe which, compared to the usual, slotted holes having well pipes of the same wall thickness has an increased stability, or that with the same stability requirements allows a smaller wall thickness than is necessary for conventional well pipes. This is achieved by designing the well pipe with alternating lengths of length in one of which the elongated holes extend in the direction of the surface lines of the well pipe, while in the subsequent, second length sections, the elongated holes run in the circumferential direction. As essential it has been shown the length of the first, coat-
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linienorientierte Langlöcüer aufweisenden Längenabschnitte ein Vielfaches der Länge der zweiten, umfangorientierte Langlöcher aufweisenden beträgt. Bewährt hat es sich, die zweiten Längenbereiche mit ein bis sechs parallelen Beinen von Langlöchern auszustatten.line-oriented elongated holes having length sections is a multiple of the length of the second, circumferentially oriented elongated holes. Has proven itself it is appropriate to equip the second length areas with one to six parallel legs of elongated holes.
Zweckmäßig weisen die Brunnenrohre mindestens zwei sich längs der Mantellinien erstreckende Langlöcher enthaltende Längenabschnitte auf,, zwischen denen ein umfangs-•orientierte Langlöcher zeigender zweiter Längenabschnitt angeordnet ist.The well pipes expediently have at least two along the surface lines extending elongated holes containing length sections, between which a circumferentially • oriented The second length section showing elongated holes is arranged.
Im einzelnen sind die Merkmale der .Erfindung anhand der " Beschreibung zweier Äusführungsbeispiele in Verbindung mit diese darstellenden Zeichnungen beschrieben. Bs zeigen hierbei:In detail, the features of the. Invention are based on the " Description of two embodiments in connection with these illustrative drawings. Bs show here:
Fig. 1 ein Brunnenrohr mit Bundgewinde-Verbindung und einem mittig angeordneten Längenabschnitt zweiter Art,1 shows a well pipe with a collar thread connection and a centrally arranged length section second kind,
Fig. 2 ein Brunnenrohr mit Flanschverbindung und zwei Längenabschnitten zweiter Art undFig. 2 shows a well pipe with a flange connection and two length sections of the second type and
Fig. 3 vergrößert einen Ausschnitt der Figuren g Fig. 3 enlarges a section of the figures g
1 und 2 mit einem beidseitig durch Längenabschnitte erster Art begrenzten Längenabschnitt zweiter Art.1 and 2 with a length section delimited on both sides by length sections of the first type second kind.
In Fig. 1 ist ein Brunnenrohr 1 dargestellt, das beidseitig mit ein liundgewinde aufweisenden, der gegenseitigen Verbindung von Brunnenrohren dienenden Muffen 2 und 3 ausgestattet ist. Der Mantel des Rohres 1 ist in an sich bekannter Weise nach Art der Schlitzbrückenlochungen perforiert. Wie anhand des in Fig. 3 dargestellten vergrößerten Ausschnittes der Rohrwandung erkannbar ist, verlaufen in einem ersten Längenabschnitt 4 des Brunnen- In Fig. 1, a well pipe 1 is shown, which on both sides with a liundgewinde, the mutual connection of well pipes serving sockets 2 and 3 Is provided. The jacket of the tube 1 is perforated in a manner known per se in the manner of slot bridge perforations. As can be seen from the enlarged section of the pipe wall shown in FIG. 3, in a first longitudinal section 4 of the well
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rohres 1 die Langlöcher 5 sowie die aus ihnen ausgeklinkten Materialstege 6 parallel den Mantellinien bzw.' parallel der Achse des Rohres. In üblicher Weise sind benachbarte Heihen von Langlöchern um eine halbe Teilung derselben versetzt angeordnet. In dem angrenzenden, kurzen mittleren Längenbereich 7 zweiter Art jedoch sind sowohl die Langlöcher 8 als auch die Materialstege 9 in Umfausrichtung weisend vorgesehen. An diesen kurzen Längenbereich 7 zweiter Art schließt sich wiederum ein Längenbereich 10 erster Art an, in dem sowohl die Langlöcher als auch die Materialstege wiederum mantellinienorientiert angeordnet sind«,tube 1, the elongated holes 5 and the material webs 6 notched from them parallel to the surface lines or ' parallel to the Axis of the pipe. In the usual way, adjacent rows of elongated holes are offset by half a division of the same arranged. In the adjoining, short middle length range 7 of the second type, however, both the elongated holes 8 and the material webs 9 point in circumferential alignment intended. This short length area 7 of the second type is in turn adjoined by a length area 10 of the first type, in which both the elongated holes and the material webs are again arranged in line with the surface line «,
Durch die Anordnung des mittleren längenbereiches 7 zweiter Art, der als eine Art Sicke wirkt* wird eine erhebliche Erhöhung des Widerstandsmomentes der Bohrwandung um ihre Achse und damit eine erhebliche Versteifung des Querschnittes des Rohres erwirkt, la Falle des Brunnenrohres genügt es, einen solchen eine Querversteifung bewirkenden Längenabschnitt 7 allein in der Mitte vorzusehen« Die beiden Bndbereiche des Brunnenrohres sind ohnehin durch die aufgesetzten Muffen 2 bzw. 3 verstärkt ausgeführt«, Die wesentlichen Teile des Rohrmantels^ nämlich die Längenabschnitte 4 und 10, weisen die Langlöcher und Materialstege längsorientiert auf, so daß sie die Stabilität in Längsrichtung des Brunnenrohres in üblicher Weise bewirken. Es hat j^sich herausgestellt, daß zur Erreichung der erwünschten Querstabilitat es genügt, die Längsabschnitte zweiter Art nur jeweils in einer geringen Breite auszuführen, welche es gestattet, etwa zwei bis sechs einander parallele Reihen von Langlöchern vorzusehen. Zweckmäßig sind auch hier einander benachbarte parallele Reihen von Langlöchern gegeneinander versetzt vorgesehen, und im Ausführungsbeispiel beträgt auch hier die Versetzung eine halbe Lochteilung.Due to the arrangement of the middle length range 7 second Kind that acts as a kind of bead * will significantly increase the section modulus of the drilling wall around its Axis and thus a considerable stiffening of the cross-section of the pipe is achieved, la case of the well pipe it is sufficient to provide such a transverse stiffening longitudinal section 7 alone in the middle Bnd areas of the well pipe are anyway reinforced by the attached sleeves 2 and 3 «, Die essential parts of the pipe jacket ^ namely the length sections 4 and 10, have the elongated holes and material webs longitudinally oriented, so that they cause the stability in the longitudinal direction of the well pipe in the usual way. It has been found that in order to achieve the desired transverse stability it is sufficient to the longitudinal sections of the second type only to be carried out in a small width, which allows about two to six each other to provide parallel rows of elongated holes. Adjacent parallel rows of are also useful here Oblong holes provided offset from one another, and in the exemplary embodiment, the offset is also one half hole pitch.
Es hat sich gezeigt, daß grundsätzlich bereits die Anordnung einer einzigen Lochreihe je Eängenabschnitt zweiter Art die Querstabilität erhöht, und daß eine SteigerungIt has been shown that, in principle, the arrangement of a single row of holes per length section of the second Art increases the lateral stability, and that an increase
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der Anzahl der einander parallelen Seihen von Längslöchern über etwa die Anzahl sechs hinaus zwar noch eine weitere Steigerung der Querstabilität ergibt, daß gleichzeitig aber die LängsStabilität beeinträchtigt wird. Im Falle von Brunnenrohren großer Länge und/oder großer erforderlicher Querstabilität wird daher zweckmäßig das Brunnenrohr nicht nur mit einem Längenabschnitt zweiter Art ausgestattet, wie dies anhand der Fig. 1 gezeigt war, sondern es werden mehrere solcher Längenabschnitte vorgesehen. In Fig. 2 wird dies veranschaulicht, indem zwischen den Längenabschnitten 11, 12 und 13 erster Art zwei Längenabschnitte 14 zweiter Art angeordnet sind. Bei entsprechend höheren Anforderungen bzw. größeren Längen von Brunnenrohren wird eine entspre- " chende weitere Unterteilung durch weitere Längenabschnitte zweiter Art bewirkt. Die ausschnittsweise isergrößerte Darstellung der Fig. 3 gilt auch für Fig. 2: Auch hier sind in den Längenabschnitten erster Art 11 bzw. 12 die Langlöcher 5 bzw. die diese überbrückenden Materialstege 6 mantellinienorientiert ausgeführt, während die Langlöcher sowie Materialstege 9 des Längenbereiches 14 zweiter Art sich in Richtung des Umfanges des Brunnenrohres erstrecken.the number of parallel rows of longitudinal holes Beyond about the number six, there is a further increase in the transverse stability that at the same time but the longitudinal stability is impaired. In case of Well pipes of great length and / or great required transverse stability is therefore not expediently the well pipe equipped only with a length section of the second type, as was shown with reference to FIG. 1, but there are several such length sections provided. In Fig. 2 this is illustrated by between the length sections 11, 12 and 13 of the first type two length sections 14 of the second type are arranged. With correspondingly higher requirements or greater lengths of well pipes, a corresponding " corresponding further subdivision caused by further length sections of the second type. The section is enlarged 3 also applies to FIG. 2: Here, too, the elongated holes are in the length sections of the first type 11 and 12, respectively 5 or the material webs 6 bridging these are executed in a surface line-oriented manner, while the elongated holes and material webs 9 of the length region 14 of the second type extend in the direction of the circumference of the well pipe.
Die Längenabschnitte erster und zweiter Art weichen zweckmäßig in ihrer Länge erheblich voneinander ab. Bei· üblichen Ausführungen werden jedoch die Längenabschnitte g erster Art unter sich ebenso mit gleicher Länge ausgeführt sein wie die Längenabschnitte zweiter Art. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist davon ausgegangen, daß die außen liegenden Längenbereiche 11 und 13 erster Art eine erhebliche Versteifung durch die Anschlußflansche 15 bzw. 16 erfahren. Diesem Umstände wird dadurch Rechnung getragen, daß die außen liegenden Längenbereiche 11 und 13 erster Art in größerer Länge ausgeführt sind als der von ihnen eingeschlossene Längenbereich 12.The length sections of the first and second type expediently differ considerably in length from one another. In conventional designs, however, the length sections g of the first type are also designed with the same length as the length sections of the second type. In the embodiment of FIG Find out connecting flanges 15 or 16. This circumstance is taken into account in that the outer length areas 11 and 13 of the first type are designed to be greater in length than the length area 12 enclosed by them.
Gemäß der Erfindung wird die Querstabilität von Brunnenrohren erheblich verbessert, ohne daß die LängsStabilitätAccording to the invention, the transverse stability of well pipes is significantly improved without the longitudinal stability
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derselben merklich beeinträchtigt wird. Durch Anwendung der Erfindung,werden daher unter Beibehaltung des Materiales, der Wandstärke sowie der Art der Perforation gegenüber üblichen Brunnenrohren wesentlich höhere Querstabilitaten und damit eine höhere Sicherheit gegen Querschnittsverformungen erreicht. Da Ausführung und insbesondere Wandstärke der üblichen Brunnenrohre oft im wesentlichen durch diese Querstabilität vorgegeben ist, besteht andererseits die Möglichkeit, vorgegebenen Beanspruchungen mit Brunnenrohren gegenüber üblichen verringerten Wandstärken zu genügen, so daß sich in vielen Fällen erhebliche Materialeinsparungen erzielen lassen und der zu treibende Aufwand entsprechend gesenkt wird. Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf die Verwendung bestimmter Materialien begrenzt. So können Merkmale der Erfindung benutzende Brunnenrohre aus Aluminium, Kupfer, Edelstahl, verzinktem oder kunststoffbeschichtetem Eisen oder gar Kunststoff selbst bestehen; in allen Fällen wird die aufgabengemäß gewünschte Steigerung der Stabilität gegenüber herkömmlichen Ausführungen erzielt.the same is noticeably impaired. By applying the invention, therefore, while retaining the material, the wall thickness and the type of perforation compared to conventional well pipes significantly higher transverse stability and thus a higher security against cross-sectional deformation is achieved. Since the execution and especially the wall thickness of the usual Well pipes is often essentially given by this transverse stability, on the other hand there is the possibility of to meet specified stresses with well pipes compared to the usual reduced wall thicknesses, so that In many cases, considerable material savings can be achieved and the effort required accordingly is lowered. The application of the invention is not to the Use of certain materials is limited. So can characteristics the invention using well pipes made of aluminum, copper, stainless steel, galvanized or plastic-coated Consist of iron or even plastic itself; in all cases the increase in stability desired according to the task at hand is achieved achieved compared to conventional designs.
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1973
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OHW | Rejection |