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Verschleissfester Gestängeverbinderteil
Die Erfindung bezieht sich auf einen Gestängeverbinderteil, der als Kupplung zum Verbinden aufeinanderfolgender Bohrrohre dient, die einen Rohrstrang beim Bohren nach dem Rotary-Verfahren bilden, u. zw. auf einen verschleissfesten Gestängeverbinderteil, welcher mit einer rechteckigen Schulter und mehreren Streifen aus verschleissfestem Material versehen ist, welche an den Gestängeverbinderteil angeschweisst sind.
Einen Gestängev erbinder gegen Verschleiss dadurch zu verstärken, dass mehrere Streifen aus verschleissfestem Material auf dem Gestängeverbinder befestigt werden, ist bereits bekannt (USA-Patentschrift Nr. 2, 334, 350). Schwierigkeiten entstanden hiebei dadurch, dass die Rippen des zwischen benachbarten Streifen liegenden Metalles unterschnitten wurden und dann ein fortschreitendes Wegbrechen des verschleissfesten Materials erfolgte. Dieser Nachteil wurde weitgehend ausgeschaltet, indem in Umfangsrichtung in Abstand angeordnete Lagen aus verschleissfestem Material verwendet wurden, die aufeinanderfolgende Streifen aus verschleissfestem Material überbrückten, und verbanden, wie die USA-Patentschrift Nr. 2, 653, 061 zeigt.
Bei diesen Gestängeverbindem, die in rechteckigen Schultern endeten, welche den zerstörenden Ver- schleiss-und Stosseinflüssen bei normalem Gebrauch ausgesetzt waren, stellte es sich heraus, dass ein abermässig grosser und fortschreitender Verschleiss aus der Unterschneidung des äussersten Abschnittes des ver-
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ser Nachteil sollte durch Auflage von Hartmetall verhütet werden.
Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines mit rechteckigen Schultern versehenen Gestängeverbinders, bei dem ein Unterscheiden des Harmetalles, vor allem das Unterschn. eiden oder Auskolken des am weitesten aussen liegenden Teils dieses Materials, von dem aus die allmähliche Zerstörung erfolgt, verhütet wird.
Der erfindungsgemässe Gestängeverbinder ist im wesentlichen gekennzeichnet durch mehrere in der Endschulter vorhandene Ausnehmungen, die sich in Axialrichtung des Gestängeverbin. deneils zur Umfangs- rille erstrecken, wobei die Ausnehmungen mit verschleissfestem Material gefüllt sind, welches mit der Umfangsrille in homogener Verbindung steht.
Diese und andere Kennzeichen ergeben sich aus der Beschreibung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform. In der Zeichnung ist Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Gestängeverbinders, der mit Nuten versehen ist, um die Hartmetallauflagen aufzunehmen, Fig. 2 eine AnsichtnachLinie2-2derFig. 1,Fig.3einevergrösserteschaubildlicheDarstellung,dieeineAusführungsmöglichkeit zeigt, wie eineAusnehmung in. der Radialschulter des Gestängeverbinders vorgesehen werden kann, um eine Verbindung und Integration der Schulter mit dem aus verschleissfestem Material bestehenden äussersten Streifen zu erzielen, und Fig. 4 ist ein Einzelschnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3, der das verschleissfeste Metall in seiner auf dem Gestängeverbinder befestigten Stellung zeigt.
Ein Gestängeverbinder oder eine Gestängemuffe besteht aus zwei Gestängeverbinderteilen aus Speziallegierungsstahl. Jeder Verbinderteil hat an dem einen Ende eine Zapfen-Sockel-Verbindung, die leicht hergestellt oder gelöst werden kann, so dass nachfolgende Rohrschaftabschnitte leicht angesetzt oder abgenommen werden können, wenn diese Rohrschaftabschnitte beim Bohren oder beim Absenken des Bohrstranges In das Bohrloch oder beim Herausnehmen aus dem Bohrloch angesetzt bzw. entfernt werden sollen.
Das andere Ende jedes Gestängeverbinderteils kann am Ende eines Bohrrohrabschnittes beispielsweise durch
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eine Gewindeverbindung oder durch Schweissen befestigt werden. Zur Vereinfachung und klareren Darstellung ist nur ein einziger Gestängeverbinderteil dargestellt und beschrieben.
Der Gestängeverbinderteil l hat an dem einen Ende eine Gewindefassung 2 zum Befestigen an dem
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Das andere Ende 3 des Gestängeverbinderteils 1 ist so ausgeführt, dass es an einem Abschnitt des Bohrroh- res angeschweisst werden kann. Es kann aber auch eine Gewindeverbindung zwischen dem Gestängever- binderteil und dem Bohrrohr hergestellt werden. Das Ende 3 hat einen kleineren Durchmesser, so dass eine Schulter 4 entsteht, die in Axialrichtung des Verbinderteile 1 weist. Diese Schulter 4 wird von den HubWerkzeugen erfasst, die verwendet werden, um den Bohrstrang bei den Bohrvorgängen zu heben oder zu senken.
Die Oberfläche des Gestängeverbinderteils 1 (Fig. l und 3) hat vorzugsweise mehrere Rillen 5, 6, 7und 8 mit dazwischenliegenden Rippen 9, von denen die äusserste Rippe sich nahe der Schulter 4 befindet. Eine oder mehrere Nuten 10 erstrecken sich in Längsrichtung des Gestängeverbinderteils l, schneiden die Rippen 9 und bilden infolgedessen Verbindungsnuten, die mit einem verschleissfesten Material gefulltwerden, das am Boden und an den Seiten der Nuten angekittet wird, um die gewünschten verschleissfesten Eigenschaften des Gestängeverbinders zu erzielen.
Bei Verwendung eines Gestängeverbinders dieser Art besteht die Neigung, dass die äusserste, mit 9' bezeichnete Rippe durch normale Benutzung schnell verschleisst und durch die Berührung mit den Hubwerk-
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der äussersten Rille vorhandenen verschleissfesten Materials, was ein fortschreitendes Abbrechen dieses Materials zur Folge hat.
Ein wichtiges Kennzeichen der Erfindung ist in dem Aufbau zu sehen, der einem doppelten Zwecke dient, nämlich der Verformung durch Kräfte zu widerstehen, die von den Hubwerkzeugen auf die Schulter 4 zur Einwirkung gebracht werden, und ferner den Verschleiss der Rippe 9'zu verringern und infolgedessen den Beginn der Unterspüllmg des aus verschleissfestem Material bestehenden äussersten Ringes zu verhindern. Es wurde festgestellt, dass diese Ziele dadurch erreicht werden können, dass in der Schulter 4 mehrere Ausnehmungen 11 angeordnet werden, die sich vom Umfang der Rippe 9'vorzugsweise bogenförmig nach innen erstrecken, einen im wesentlichen flachen Ausnehmungsgrund haben und eine Breite aufweisen, die sich im wesentlichen völlig durch die Rippe 9'hindurch erstreckt.
Dies gibt die Sicherheit, dass das in die zugehörenden Ausnehmungen 11 eingesetzte, verschleissfeste Material nicht nur am Boden 12 und den Seitenwänden 13 der Ausnehmung 11 fest haftet, sondern dass das Material auch unmittelbar mit dem aus verschleissfestem Material bestehenden äussersten, in der Rille 8 befindlichen Streifen verbunden ist.
Die Ausnehmung 11 erstreckt sich nur über einen Teil der Radialabmessung der Schulter 4. Ungefähr die Hälfte dieser Radialabmessung der Schulter genügt für die Radialtiefe der Ausnehmung 11.
Fig. 4 zeigt einen vergrösserten Längsschnitt des Gestängeverbinders durch eine Nut 10 und durch eine Ausnehmung 11, wobei verschleissfestes Material 14 den Boden und die Seiten der Nut und Ausnehmung ausfüllt und mit diesen Teilen verkittet ist.
Vorzugsweise fluchten die Ausnehmungen 11 mit den Längsnuten 10. Die Zahl dieser Ausnehmungen kann jedoch grösser oder kleiner sein als die Zahl der Nuten 10 und kann winklig dazu versetzt sein. Wichtig ist, dass die Ausnehmungen 11 in Axialrichtung des Gestängeverbinderteils 1 eine solche Breite haben, dass sie die Axialbreite der Rippe 9'völlig durchqueren, um auf diese Weise die Integration des in der Ausnehmung 11 untergebrachten Metalles mit dem Metall des am Umfang des Gestängeverbinderteils 1 gelegenen äussersten Metallstreifens zu sichern. Dies geht aus Fig. 4 deutlich hervor.
Es ist also ein Gestängeverbinder geschaffen, der eine rechteckige Schulter hat und aus verschleissfestem Metall besteht, das so angeordnet ist, dass der bei normaler Benutzung entstehende Verschleiss verringert wird.
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