DE2548195B2 - CONNECTION FOR DRILL ROD - Google Patents

Description

2525th

Die Erfindung betrifft eine Verbindung für Bohrgestänge mit an dem einen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Muffenteil, welches mit einem insbesondere konischen Innengewinde versehen ist, und an dem anderen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Zapfenteil, welcher mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, wobei im Gewindebereich der Gestängeverbindung zusätzlich ein Ringnippel angeordnet ist.The invention relates to a connection for drill rods with at one end, in particular a thickened end attached sleeve part, which is provided with an in particular conical internal thread, and on which other, in particular thickened end attached pin part, which with a corresponding external thread is provided, wherein a ring nipple is also arranged in the threaded area of the linkage connection is.

Eine Bohrgestänge-Verbindung dieser Art ist bereits aus der FR-PS 21 74 698 bekannt. Der Ringnippel sitzt dabei außen und soll ein Verdrehen und damit ein Lösen der beiden jeweils miteinander verbundenen Bohrstangen verhindern. Zu diesem Zweck sind die Bohrstangenenden sechskantig, und der — in axialer Richtung relativ kurze — Ringnippel hat ein entsprechendes sechskantiges bzw. zwölfeckiges Innenprofil. Durch eine Druckfeder ist der Ringnippel jeweils über den beiden Gestängeenden gehalten. Zum Lösen der Gestängeverbindung wird der Ringnippel entgegen der Druckfeder 4$ zurückgeschoben. Die Bohrstangen tragen auf ihrem Außenumfang eine schraubenförmig gewundene Rippe, so daß eine Sicherung gegen selbsttätiges Lösen erforderlich erscheint.A drill pipe connection of this type is already known from FR-PS 21 74 698. The ring nipple sits on the outside and is intended to twist and thus loosen the two drill rods that are connected to one another impede. For this purpose, the ends of the boring bar are hexagonal, and the - relative in the axial direction short - ring nipple has a corresponding hexagonal or twelve-sided inner profile. The ring nipple is above the two by a compression spring Rod ends held. To loosen the linkage, the ring nipple is turned against the compression spring 4 $ pushed back. The boring bars have a helically wound rib on their outer circumference, so that a safeguard against automatic loosening appears necessary.

Der Erfindung dagegen liegt die Aufgabe zugrunde, so eine Verbindung für Bohrgestänge zu schaffen, welche eine höhere Festigkeit in dem Gewindebereich aufweist, so daß insbesondere keine Ermüdungsbrüche zu befürchten sind. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß — ausgehend von einer Verbindung der eingangs genannten Art — der Muffenteil auf seiner Innenfläche in dem an das Gewinde anschließenden Bereich und der Zapfenteil auf seiner Innenfläche zylindrische Ausnehmungen aufweisen, in welchen der Ringnippel unter Überbrückung der Gewindeverbindung eingepreßt gehalten istThe invention, however, is based on the object of creating a connection for drill rods which has a higher strength in the thread area, so that in particular no fatigue fractures are feared. The solution to this problem is according to the invention that - starting from a Connection of the type mentioned - the socket part on its inner surface in the to the Thread adjoining area and the pin part have cylindrical recesses on its inner surface, in which the ring nipple is held pressed while bridging the threaded connection

Bei den bekannten Bohrgestängen werden die von einer Bohrstange zur nächsten Bohrstange innerhalb eines Bohrstranges zu übertragenden Kräfte und Momente im allgemeinen allein über die Gewinde übertragen. Die Drehmomente vom Drehtisch bis zur Bohrkrone werden also über die Gewinde übertragen, ebenso wie die Zugkräfte und auch Dnickkräfte.In the known drill rods from one drill rod to the next drill rod within Forces and moments to be transmitted of a drill string are generally solely via the thread transfer. The torques from the turntable to the drill bit are transmitted via the thread, as well as the tensile forces and also thinning forces.

Insbesondere werden die Gewinde durch Längsschwingungen und Torsionsschwingungen belastet, welche sich über wenigstens zwei Bohrstangen oder gar den ganzen Bohrstrang fortpflanzen. Es sind daher trotz kräftiger Ausführung der Gewinde sowie der Muffen- und Zapfenteile Gestängebrüche, insbesondere Ermüdungsbrüche zu beobachten. Derartige Brüche sind euch bei einer Verbindung gemäß der erwähnten FR-PS 21 74 698 zu befürchten. Zwar erstreckt sich dort der erwähnte Ringnippel über die Bohrstangenenden, da dieser Ringnippel aber außen sitzt und zum Lösen der Gestänge entgegen der Kraft der Druckfeder verschieblich sein muß, ist ein gewisses radiales Spiel zwischen dem Ringnippel und den Bohrstangenenden erforderlich, so daß diese Bauweise insbesondere zur Übertragung von Belastungen durch Schwingungen und damit zu einer entsprechenden Entlastung der Gewinde und Muffen- und Zapfenteile nicht geeignet istIn particular, the threads are loaded by longitudinal vibrations and torsional vibrations, which are Propagate over at least two drill rods or even the entire drill string. It is therefore more powerful in spite of it Execution of the thread as well as the socket and pin parts. Such breaks are with you a connection according to the mentioned FR-PS 21 74 698 to fear. It is true that the mentioned ring nipple over the boring bar ends, since this ring nipple sits on the outside and for loosening the Linkage must be displaceable against the force of the compression spring, is a certain radial play required between the ring nipple and the boring bar ends, so that this design is particularly suitable for Transfer of loads through vibrations and thus to a corresponding relief of the thread and socket and spigot parts are not suitable

Nach den US-Patentschriften 14 49 773 und 18 39 676 sind bei (gattungsmäßig abweichenden) Rohrverbindern mit zwei Rohrenden überdeckender Muffe in der Axialöffnung zur Verstärkung zwar gleichfalls Ringnippel vorgesehen, jedoch ist der Ringnippel nach der US-Patentschrift 14 49 773 dabei nicht in Ausnehmungen angeordnet, vermag also keine Zugkräfte aufzunehmen. Der Ringnippel gemäß der schon seit mehr als 30 Jahren bekannten US-Patentschrift 18 39 676 wiederum entspricht zwar im wesentlichen der beanspruchten Anordnung, dient jedoch offensichtlich mehr der Stabilisierung der bei diesem bekannten Rohrverbinder verwendeten Klauenkupplung zwischen den beiden Rohrenden als dem hier vorgesehenen Zweck, so daß die Fachwelt bisher auf eine solche Anordnung eines Ringnippels in Verbindung mit gattungsgleichen Rohrverbindern noch nicht zurückgegriffen hatAccording to US Patents 14 49 773 and 18 39 676, pipe connectors (of a generic type differing) with two pipe ends covering sleeve in the axial opening for reinforcement, also ring nipple provided, but the ring nipple according to US Patent 14 49 773 is not in recesses arranged, so can not absorb any tensile forces. The ring nipple according to the for more than 30 Years known US patent 18 39 676 in turn corresponds essentially to the claimed Arrangement, but obviously serves more to stabilize the pipe connector in this known used claw coupling between the two pipe ends as the purpose provided here, so that the experts so far on such an arrangement of a ring nipple in connection with generic pipe connectors has not yet resorted to

Gemäß der Erfindung also sitzt der Ringnippel innen, und zwar ist der Ringnippel unter Überbrückung der Gewindeverbindung in entsprechende zylindrische Ausnehmungen eingepreßt Durch diesen Preßsitz des Ringnippels werden besonders Schwingungen von einer Bohrstange wenigstens zum Teil über den Ringnippel auf die nächstfolgende Bohrstange übei tragen, so daß die Gewinde entsprechend entlastet sind. Auch sind die Gewinde durch den Ringnippel gegen den Innenraum der Bohrstangen abgedichtet.According to the invention, the ring nipple sits inside, namely the ring nipple bridging the Threaded connection pressed into corresponding cylindrical recesses By this press fit of the Ring nipples are particularly vibrations from a drill rod, at least in part via the ring nipple Wear on the next boring bar so that the threads are relieved accordingly. They are too Thread sealed against the interior of the boring bars by the ring nipple.

Vorzugsweise ist der Ringnippel auf seiner Innenseite doppelt konisch von der Mitte nach außen divergierend ausgebildetThe ring nipple is preferably double-conically diverging from the center outward on its inside educated

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the drawing.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Gestängeverbindung, F i g. 1 shows a longitudinal section through the linkage connection,

F i g. la zeigt einen Ausschnitt in größerem Maßstab.F i g. la shows a section on a larger scale.

Die Gestängeverbindung weist wie an sich üblich, einen Muffenteil 1 mit Innengewinde und einen Zapfenteil 2 mit entsprechendem Außengewinde auf. Gemäß der Erfindung weist das Muffenteil 1 eine an das Innengewinde anschließende zylindrische Ausnehmung β und der Zapfenteil 2 an seiner Innenfläche eine Ausnehmung b auf. In diese Ausnehmungen a, b ist ein Ringnippel 3 eingepreßt Über die Kontaktflächen an den Nippelenden d sowie über die Umfangsflächen werden Kräfte und Momente, insbesondere Schwingungen von einer Bohrstange auf die nächste übertragen, so daß die Gewinde selbst entsprechend entlastet sind.As is customary per se, the linkage connection has a socket part 1 with an internal thread and a pin part 2 with a corresponding external thread. According to the invention, the socket part 1 has a cylindrical recess β adjoining the internal thread, and the pin part 2 has a recess b on its inner surface. A ring nipple 3 is pressed into these recesses a, b. Over the contact surfaces at the nipple ends d and over the circumferential surfaces, forces and moments, especially vibrations, are transmitted from one boring bar to the next, so that the thread itself is relieved accordingly.

Die Muffen bzw. Zapfenteile sind meist an die Enden der eigentlichen Bohrstange 4 angeschweißt (Fig. la). Diese eigentlichen Enden der Bohrstangen 4 sindThe sleeves or pin parts are usually welded to the ends of the actual drill rod 4 (Fig. La). These actual ends of the drill rods 4 are

verdickt und gehen über einen konischen Bereich in ihre normale Wandstärke über. Dieser konische Übergang stellt bisher eine kritische Zone dar, in der Brüche auftreten. Es hat sich herausgestellt, daß bei der erfindiingsgemäßen Gestängeverbindung Brüche, insbesondere Ermüdungsbrüche auch in der kritischen Zone stark herabgemindert sind; dies dürfte auf einer schwingungsdämpfenden Wirkung beruhen.thickened and merged into their normal wall thickness via a conical area. This conical transition has so far been a critical zone in which fractures occur. It has been found that the In accordance with the invention, the linkage connection breaks, in particular fatigue breaks, even in the critical one Zone are severely degraded; this is likely to be based on a vibration-damping effect.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verbindung für Bohrgestänge mit an dem einen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Muf- s fenteil, welches mit einem, insbesondere konischen Innengewinde versehen ist, und an dem anderen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Zapfenteil, welcher mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, wobei im Gewindebereich der Gestängeverbindung zusätzlich ein Ringnippel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenteil (1) auf seiner Innenfläche in dem an das Gewinde anschließenden Bereich und der Zapfenteil (2) auf seiner Innenfläche zylindrische Ausnehmungen (a\ b) aufweisen, in welchen der Ringnippel (3) unter Überbrückung der Gewindeverbindung eingepreßt gehalten ist.1. Connection for drill rods with a socket part attached to one, in particular thickened end, which is provided with an, in particular, conical internal thread, and to the other, in particular thickened end, pin part, which is provided with a corresponding external thread, in A ring nipple is additionally arranged in the threaded area of the rod connection, characterized in that the socket part (1) has cylindrical recesses (a \ b) on its inner surface in the area adjoining the thread and the pin part (2) on its inner surface, in which the ring nipple (3) is held pressed in by bridging the threaded connection. 2. Bohrgestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringnippel (3) auf seiner Innenseite doppelt konisch von der Mitte nach außen divergierend ausgebildet ist.2. Drill rod according to claim 1, characterized in that the ring nipple (3) on its Inside is designed double conically diverging from the center to the outside.