EP3660260A1 - Adapter assembly for connecting a drilling tool to a drill string - Google Patents
Adapter assembly for connecting a drilling tool to a drill string Download PDFInfo
- Publication number
- EP3660260A1 EP3660260A1 EP19209324.3A EP19209324A EP3660260A1 EP 3660260 A1 EP3660260 A1 EP 3660260A1 EP 19209324 A EP19209324 A EP 19209324A EP 3660260 A1 EP3660260 A1 EP 3660260A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- contact area
- adapter arrangement
- section
- arrangement according
- threaded section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 83
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 33
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 35
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 229920001903 high density polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004700 high-density polyethylene Substances 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/03—Couplings; joints between drilling rod or pipe and drill motor or surface drive, e.g. between drilling rod and hammer
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/046—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like with ribs, pins, or jaws, and complementary grooves or the like, e.g. bayonet catches
Definitions
- the invention relates to an adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe, which has a first element which has a first end which can be connected in the drill pipe or the drilling tool, a first threaded section with an external thread and a non-circular cross section.
- the first element also has a cylindrical first contact region which adjoins the first threaded section or is arranged at a distance from the first threaded section.
- the adapter arrangement also has a second element which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool or the drill rod and a second threaded section which is complementary to the first threaded section and has an internal thread and a section with a non-circular cross section.
- the second element is suitable for establishing a connection with the first element, the second element having a second contact area which is adjacent to the second threaded section or is arranged at a distance from the second threaded section and is designed as a cylindrical recess.
- the first element and the second element can be connected to one another in such a way that the thread of the first threaded section and the thread of the second threaded section engage.
- the adapter arrangement comprises a third element, which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements are connected, they each enclose a region of the first and second element with a non-circular cross section and are in engagement with these regions.
- Drilling tools can both drill heads for making a pilot hole as well as expanding tools for expanding a through hole in the ground.
- the adapter arrangement is used in particular for directional horizontal bores (HDD - Horizontal Directional Driling), for example in a horizontal rinsing drilling method.
- HDD - Horizontal Directional Driling directional horizontal bores
- pipelines can be laid underground without having to dig a trench.
- a horizontal drilling device creates an underground opening in the tunnel and widens the opening in the retreat while simultaneously pulling in one or more pipes. When drilling and preferably expanding, the drilling tool is usually rotated.
- adapter arrangements for connecting drilling tools and drill rods which have a sliding sleeve which is pushed over the connection point between the drill rod and the drilling tool and then the torque between the contour of its through opening and the contour of the outer surface of the connecting elements of the adapter arrangement transmits the connecting elements.
- flushing liquid is used to produce the horizontal bore, it is passed through a linkage composed of several linkage sections via the connection arrangement to the drilling tool.
- the problem then arises that drilling fluid can escape, particularly when the linkage or the adapter arrangement is subjected to a lateral force, and in particular can enter and damage a threaded section for connecting the connecting elements.
- a horizontal drilling machine in which a high-pressure pump for supplying flushing liquid to the drill pipe and a mixing device for preparing the rinsing liquid with a mixing unit having a mixing pump are arranged on the chassis of the horizontal drilling machine.
- a drilling system for producing or widening an earth borehole in which the advance of the rod is regulated depending on the torque for rotating the rod.
- flushing liquid can be passed through the drill pipe to the drill head.
- Other horizontal drilling rigs with a feed drive for driving a drill rod carrying a drilling tool, which is pushed into the ground while being rotated with the aid of a feed drive are from the documents DE 10 2010 004 287 A1 and US 6,189,628 B1 known.
- document DE 199 01 001 A1 discloses an earth drilling rig in which a drive carriage for driving a drill pipe is provided, which has a corresponding connection for supplying flushing liquid.
- first contact area which is in engagement with the second contact area
- forces can be safely transmitted between the first and the second element transversely to the longitudinal axis of the linkage and to the longitudinal axis of the adapter, so that none in the area of the adapter arrangement or only a slight deflection occurs when the adapter arrangement is subjected to a lateral force, so that a stable and, in connection with the sealing element, tight connection between the first element and the second element is ensured even with large forces acting on the adapter arrangement.
- first contact area and the second contact area are designed such that when the first element and the second element are connected they engage in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force transversely to the longitudinal axis between the first contact area and the second contact area is transmitted. This ensures a stable and secure connection between the first element and the second element.
- first threaded section is arranged between the first contact area and a cylindrical third contact area and if the second threaded section is arranged between the second contact area and a fourth contact area formed in a further cylindrical recess.
- the third contact area and the fourth contact area are then designed such that they engage when the first element and the second element are connected.
- the third contact area and the fourth contact area are designed such that they engage when the first element and the second element are connected in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force is transmitted transversely to the longitudinal axis between the third contact area and the fourth contact area.
- first contact area and the second contact area form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit.
- the third contact area and the fourth contact area can form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit. This ensures that in each case complementary contact areas are designed in such a way that they already abut one another and transmit corresponding transverse forces even with small transverse forces acting on the adapter arrangement.
- the diameter of the first contact area is smaller than the diameter of the second contact area by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm.
- the diameter of the third contact area can be smaller by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm than the diameter of the fourth contact area. This enables safe power transmission between the contact areas.
- the sealing element is inserted into the circumferential groove in such a way that a part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove.
- the sealing element can be pressed together when the first element is connected to the second element and a particularly good sealing effect achieve.
- the sealing element By compressing the sealing element in the connected state of the first and second elements, the sealing element can be relaxed or decompressed at least in areas if, due to the force transmission between the first contact area and the second contact area, a gap in partial areas between the first contact area and the second contact area is created or enlarged, so that the sealing element seals reliably even in this state.
- the first contact area has at least one second circumferential groove into which a second sealing element is inserted.
- the second sealing element is preferably inserted into the circumferential groove in such a way that part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove.
- the first and / or the second sealing element are preferably designed as an O-ring.
- one or two grooves can be provided in the third contact area, in each of which a sealing element is inserted, which is preferably elastically deformable and of which a part of the sealing element preferably protrudes all the way out of the groove. In this way, a two-sided sealing of the first and second threaded section is possible easily and safely.
- first element and the second element each have an external polygon or external multi-tooth, preferably an external hexagon, in the region with a non-circular cross section.
- the third element preferably has a complementary opening to the regions with a non-round cross section of the first element and the second element. This opening is designed in particular as an internal polygon, an internal multi-tooth, in particular as an internal hexagon.
- the third element is designed as a sliding sleeve and, in the connected state, can preferably be connected to the first and / or second element with at least one locking screw and / or at least one locking pin, in particular at least one spring pin or heavy-duty locking pin, the locking pin in an opening, preferably a circumferential groove, engages in the first element or in the second element.
- a rotation of the first element with respect to the third element or the second element with respect to the third element can be made possible, in particular a rotational movement between the first and the third element or between the second and the third element in succession a torque transmission between the first element and the third element or the second element and the third element and with a play between the non-circular cross-sectional area of the first element and the third element and / or the non-circular cross-sectional area of the second element and the third element.
- both the internal thread and the external thread are tapered threads.
- a check valve is arranged in the through opening of the first element or the second element, which only allows fluid, in particular flushing liquid, to pass from the drill pipe to the drilling tool. This ensures that, when the first element is separated from the second element, no dirt or flushing liquid can penetrate into the drill string connected to the respective element or drilling tool connected to the element.
- the check valve also prevents the pipeline formed by the hollow drill pipe from being emptied by flushing liquid if no flushing liquid is introduced into the pipe.
- the check valve comprises a closing element, an elastically deformable element and a sealing cone, the elastically deformable element pressing the closing element against the sealing cone in the closed state of the non-return valve and / or if the elastically deformable element in the opened state of the non-return valve a fluid flow flowing through the check valve is deformed such that the closing element is pressed against a second cone.
- the closing element is a ball and that elastically deformable element is a spring or an elastomer block.
- the spring is in particular a spiral spring, preferably a compression spring. This enables a simple, inexpensive and safe construction of the adapter arrangement.
- FIG. 1A A drilling rig 10 for controlled drilling of a pilot bore is shown.
- the drilling rig 10 operates according to a controlled horizontal drilling method, which we also refer to as the Horizontal Directional Drilling (HDD) method.
- a horizontal drilling machine available under the trade name Terra-Jet is used for this.
- Such a horizontal drilling machine is for example from the document DE 101 15 233 A1 known.
- a linkage 14 composed of a plurality of linkage sections 13 is introduced into the soil 18 using a horizontal drilling device 12 at a starting point 16 with an end of the linkage 14 arranged on the horizontal drilling device 12 in the direction of arrow P0.
- the horizontal drilling device 12 has a pump 42 which draws in flushing liquid 46 from a flushing liquid container 40 via a hose 48 and delivers it into the hollow rod 14 at high pressure.
- the flushing liquid 46 exits the drill head 20 at high pressure. Due to the high pressure and the hard metal teeth of the drill head 20, a borehole is cut into the ground 18.
- the drill head 20 is flattened asymmetrically at its front end and is continuously rotated using the rod 14 to produce a straight borehole. In the event of a desired lateral movement, upward movement or downward movement, the drilling head 20 is stopped in a position suitable for this desired movement and is not rotated further, so that due to the asymmetrically flattened shape of the front end of the drilling head 20, a corresponding deflection movement of the drilling head 20 in the ground 18 takes place.
- FIG. 10 is a detailed view of the end of FIG Linkage 14 shown together with the drill head 20.
- An electronic probe is arranged in the drill head 20, which can be located precisely at any time from the surface of the earth with the aid of an appropriate locating device, so that the position of the drill head 20 in the ground 18 can be determined exactly at any time.
- the path of movement of the drill head 20 and thus the course of the drill channel 15 of the pilot bore is controlled simply by controlled stopping of the rotation of the drill head 20 via the linkage 14, so that the control surface of the drill head 20 is brought into a position required for the desired movement.
- the rinsing liquid 46 continues to be conveyed through the rod 14 with the aid of the pump 42 and the drilling head 20 is further advanced via the rod 14, so that the drilling operation is carried out with the aid of the rinsing liquid 46 and the advance of the drilling head 20 the desired course of the borehole is continued.
- HDPE pipes are made of high-density polyethylene, this high-density polyethylene is a thermoplastic with high density, so that the pipes made of HDPE have high toughness and rigidity, very good chemical resistance, good sliding properties, low Moisture absorption, very good processing properties, can be welded very well and are physiologically harmless.
- tubes 26 made of other materials, in particular metal can also be drawn in.
- the horizontal drilling device 12 generates the tensile force required for the expansion process on the linkage 14 and continues to conduct flushing liquid 46 to the expansion head 24.
- the flushing liquid 46 at least supports the expansion of the pilot bore and also serves to drain and discharge the excess soil 18 released during the expansion process.
- at least a part of the soil 18 contacted by the expansion tool 24 during the expansion process must be removed. This can take place in particular through the annular gap between the already widened region of the pilot bore designated as drilling channel 15 and the drawn-in tube 26.
- the flushing liquid 46 introduced into the annular gap also reduces the skin friction between the pipe 26 and the drilling channel 15.
- the new pipe 26 to be installed in the present case an HDPE pipe, is drawn in.
- two or more expansion tools 24 with a diameter of usually up to 1000 mm can be used in succession.
- Pipes 26 up to a diameter of 800 mm or a tube bundle comprising several tubes can then be drawn in.
- Water with concrete or polymers can be used as the rinsing liquid 46.
- flushing liquids 46 stabilize the drilling channel 15, reduce the friction between the drill pipe 14 and the soil 18 and the friction between the pipe 26 to be drawn in and the soil 18 promoted.
- Figure 1D shows an enlarged section of the in Figure 1C
- the arrangement 10 shown is shown in this detail, the end of the linkage 14 which is distant from the horizontal drilling device 12, the expansion head 24 and the pipe 26 which has already been partially drawn into the ground 18.
- the pump 42 can be controlled by the control unit 50 in particular in such a way that the volume flow of the flushing liquid 46 which is conveyed by the pump 42 and thus of the flushing liquid 46 emerging at the drilling or expanding head 20, 24 can be controlled.
- the horizontal drilling device 12 preferably has a rotary drive for rotating the rod 14 about a longitudinal axis and the feed drive for moving the rod 14 along its longitudinal axis through the soil 18 together with the drill head 20 or expansion head 24 connected to the end of the rod 14 remote from the feed drive .
- FIG. 2 shows a perspective view of the adapter arrangement 100.
- the adapter arrangement 100 comprises a first connecting element 110, which is connected to a first rod section of the rod 14, and a second connecting element 112, which is connected to a drilling tool, such as a drilling head 20 or an expanding head 24 .
- the adapter arrangement 100 has a third connecting element 114 which can be pushed over an area with a non-cylindrical outer surface 116 of the first connecting element 110 and over an area with a non-cylindrical outer surface 118 of the second connecting element.
- the regions 116, 118 each have a hexagonal cross section, the cross-sectional opening 120 of the third connecting element 114 having an internal cross section that is complementary to the outer cross sections of the regions 118, 116, so that a torque from the linkage 14 to the drilling tool 20 is essentially greater than third connecting element 114 is transferable.
- the first connector 110 also has a section 122 with a smaller cross section than the non-cylindrical region 116, so that the third connecting element 114 can be pushed at least partially over the section 122, so that it disengages from the non-cylindrical region 118 of the second connecting element 112, to rotate it relative to the first connector 110. This makes it possible to connect and disconnect the first and second connecting elements 110, 112.
- the third connecting element can be displaced such that it at least partially surrounds both non-cylindrical regions 116, 118 of the first connecting element and the second connecting element.
- the third connecting element is also referred to as a sliding sleeve. In this state, the transmission of large torques between the linkage 14 and drilling tool 20, 24 is possible.
- the adapter arrangement 100 comprises two locking screws 124, 126, which can be screwed through a through opening 130 in the third connecting element 114 into a hole 129 provided in the first connecting element 110, which is provided with an internal thread, in order to connect the third connecting element 114 in a correct position in the connected state to keep.
- a groove is also provided, into which locking pins inserted into openings 130, 131 of the third connecting element 114 engage when the elements 110, 112, 114 of the adapter arrangement 100 are connected.
- These locking pins can be provided as an alternative or in addition to the locking screws 124, 126, as will be explained in more detail below.
- the first connecting element 110 also has a region with a conical external thread 132 which can be connected to a conical internal thread in the second connecting element 112, as will be explained in more detail below.
- Fig. 3 shows a sectional view of the adapter arrangement 100 according to Fig. 2 in the connected state of the connecting elements 110, 112, 114.
- the external thread 132 of the first connecting element 110 is in engagement with an internal thread 134, so that there is a screw connection between the first and the second element 110, 112.
- the first connecting element 110 has a first cylindrical contact area 136 which engages with a second contact area 138 formed by a cylindrical opening in the second connecting element 112.
- first cylindrical contact area 136 there are two circumferential grooves 140, 142, in each of which a sealing element 144, 146 is arranged.
- Forces acting in particular transversely to the longitudinal axis L of the adapter arrangement 100 can be transmitted between the first connecting element 110 and the second connecting element 112 via the contact areas 136, 138.
- the first connecting element 110 comprises a third contact area 148, which is in engagement with a further contact area 150 present in the cylindrical opening of the second connecting element 112. Forces can also be transmitted transversely to the longitudinal axis of the adapter arrangement 100 via the third contact region 148 and the fourth contact region 150.
- the locking screws 124, 126 are designed as Allen screws.
- the threaded sections 132, 134 and the contact areas 136, 138, 148, 150 are arranged and designed such that no surfaces 152, 154 are in one plane Transverse to the longitudinal axis of the adapter arrangement 100 are provided, which contact one another in the connected state of the connecting elements 110, 112, 114 such that they are pressed against one another with a slight further rotational movement of the first connecting element 110 relative to the second connecting element 112. Rather, the first and second connecting elements 110, 112 are designed and arranged in the connected state in such a way that a gap 155 remains between such surfaces 152, 154. This simplifies loosening of the screw connection via the threaded sections 132, 134 if the connecting elements 110, 112, 114 are to be separated again.
- the first threaded section 132 is arranged between the first contact region 136 and the third contact region 148.
- the second threaded section 134 is thus arranged between the second contact area 138 and the contact area 150.
- Both the first connecting element 110 and the second connecting element 112 each have continuous cylindrical openings 156, 158 through the flushing liquid 46, which is passed through an inner through opening of the linkage 14 via the through opening 156, 158 of the adapter arrangement 100 to the drilling tool 20, 24 .
- the third connecting element has two annular elevations 160, 162, which are arranged at a distance from one another in the direction of the longitudinal axis L of the adapter arrangement 100, and a plurality of elevations 164 to 168, preferably at equal angular intervals, around the third connecting element 114 whose lateral surface are arranged.
- the third connecting element 114 can be actuated, in particular rotated and displaced, even by adverse environmental conditions, in particular in a construction site operation in which washing liquid 46 adheres to the outside of the adapter arrangement 100.
- the third connecting element 114 is only secured with Using the locking screws 124, 126 and not using additional locking pins.
- Figure 4 shows an adapter arrangement 100a, in which the connecting elements 110, 112, 114 are arranged separately from one another, according to a second embodiment.
- the same elements have the same reference symbols.
- two securing pins 170, 172 are provided, which are designed in particular as spring pins, for example as heavy duty pins, and which are introduced into the corresponding openings 130, 131 of the third connecting element 114 after the connecting elements 110, 112, 114 have been connected to one another .
- the dowel pins 170 172 or the heavy dowel pins 170, 172 are preferably driven into the openings 130, 131.
- the pins 170, 172 are used in the connected state through the groove 174 made in the region 116.
- the groove 174 instead of the groove 174, only a recess can be provided in the area in which the pins 170, 172 contact the first connecting element 110.
- Figure 5 shows a sectional view of the adapter arrangement 100a according to Figure 4 , with the section plane in Figure 4 lies in a horizontal plane.
- the connecting elements 110, 112, 114 are shown in a connected state.
- the dowel pins 170, 172 are guided through an area of the groove 174.
- Figure 6 shows an expansion tool 180 connected to the second connecting element 112, which instead of the expansion tool 24 according to FIGS Figures 1c and 1d can be used.
- a connecting element 182 is provided with an opening that is opposite the expanding tool 180 is freely rotatable and can be used to connect a further expansion tool and / or a tube 26 to be inserted into the expanded opening.
- Figure 7 shows a sectional view of a first connecting element 110a according to a third embodiment.
- the first connecting element 110a can be used both in connection with the adapter arrangement 100 of the first embodiment and in connection with the adapter arrangement 100a of the second embodiment.
- the connecting element 110a additionally has a check valve 190, which is arranged in a region of the through opening 156 of the first connecting element 110a and only opens the through opening 156 at a preset minimum flushing liquid pressure and allows the flushing liquid 46 to pass through the opening 156.
- Figure 8 shows a sectional view of an adapter arrangement 100b according to a fourth embodiment, the connecting elements 110b, 112, 114 being connected to one another and the connecting element 112 being formed in one piece with the drilling tool 20, 24, 180.
- channels 178 branch off, which lead through parts of the drilling tool 20, 24, 180 through to outlet openings or outlet nozzles of the drilling tool 20, 24, 180.
- the first connection element 100b is different from the first connection element 100a Figure 7 the distance between the front end of the first member 110a and the check valve 190 increases.
- a check valve 190 can also be arranged in the rod section of the rod 14, to which the first connecting element 100, 100a, 100b is connected.
- FIG. 14 shows elements of the check valve 190 according to the third and fourth embodiments according to FIGS Figures 7 and 8th in an exploded view.
- the check valve 190 comprises a guide sleeve 192, a closing ball 194, a closing spring 196 and a counterpart for mounting the closing spring 196.
- the closing spring 196 is in particular a spiral compression spring.
- Figure 10 10 shows an enlarged sectional view of the check valve 190 according to the third embodiment of FIG Figure 7 in the closed state.
- the closing ball 194 is pressed by the spring 196 against a closing cone 193 of the guide sleeve 192, so that no flushing liquid 46 can flow out of the opening 56 of the first connecting element 100b and no dirt can penetrate into the linkage 14 through the opening 156.
- the spring 196 and the ball 194 are dimensioned such that the ball 194 is pressed away from the sealing cone 143 against the spring force of the spring 196 against a second cone 199, which is provided in the counterpart 198, at a provided minimum flushing pressure. By the ball 194 resting on the cone 199, the ball 194 is prevented from swinging when the check valve 190 is open.
- flushing liquid 46 flows through the guide sleeve 192, the ball 194 is moved forward against the spring force of the spring 196 and pressed against the cone 199, as shown in FIG Figure 11 is shown.
- the flushing liquid 46 flows past the closing ball 194 and through openings in the counterpart 198 further to the second connecting element 112 and through this to the drilling tool 20, 24, 180.
- Figure 12 shows a sectional exploded view of the elements of the check valve 190.
- the guide sleeve 192 has a plurality of guide ribs 200, 202, in particular four, five or six longitudinal ribs for guiding the movement of the closing ball 194 from the closed to the open state and from the open to the closed state Condition.
- the guide ribs 200, 202 are arranged at equal intervals around the longitudinal axis L and run parallel to the longitudinal axis L.
- rinsing liquid channels 204 to 208 are provided between the guide ribs 200, 202, through which the rinsing liquid 46 is arranged between the guide ribs 200, 202 Closing ball 194 in the open state of the check valve 190 past and through the flushing fluid channels 204 to 208 further into flushing fluid channels 210 to 218 in the counterpart 198, so that the flushing fluid 46 reaches the second connecting element 112 and from there to the drilling tool 20, 24, 180.
- first element 100, 100a, 100b can also be connected to the drilling tool 20, 24, 180 and the second element 114 to the linkage 14.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Eine Adapteranordnung (100) zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs (20, 24) mit einem Bohrgestänge (14) umfasst ein erstes Element (110), das ein mit dem Bohrgestänge (14) verbindbares oder verbundenes erstes Ende, einen ersten Gewindeabschnitt (132) mit einem Außengewinde und einen Abschnitt (116) mit einem nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Das erste Element (110) hat einen an dem ersten Gewindeabschnitt (132) angrenzenden oder in einem Abstand zum ersten Gewindeabschnitt angeordneten zylinderförmigen ersten Kontaktbereich (136). Die Adapteranordnung (100) hat ein zweites Element (112), das ein mit dem Bohrwerkzeug (20, 24) verbindbares oder verbundenes zweites Ende und einen zum ersten Gewindeabschnitt (132) komplementären zweiten Gewindeabschnitt (134) mit einem Innengewinde und einem Abschnitt (120) mit nicht kreisförmigem Querschnitt hat und das zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Element (110) geeignet ist. Das zweite Element (112) hat einen an den zweiten Gewindeabschnitt (134) angrenzenden oder in einem Abstand zum zweiten Gewindeabschnitt (134) angeordneten als zylinderförmige Aussparung ausgebildeten zweiten Kontaktbereich (138). Das erste Element (110) und das zweite Element (112) sind derart miteinander verbindbar, dass das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts (132) und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts (134) in Eingriff stehen. Die Adapteranordnung (100) hat ein drittes Element (114), das derart ausgebildet und anordenbar ist, dass es im verbundenen Zustand des ersten und zweiten Elements (110, 112) jeweils einen Bereich (116, 118) des ersten und zweiten Elements (110, 112) mit nicht kreisförmigem Querschnitt umschließt und mit diesen Bereichen (116, 118) in Eingriff steht.An adapter arrangement (100) for connecting a drilling tool (20, 24) to a drill pipe (14) comprises a first element (110) which has a first end which can be connected or connected to the drill pipe (14), a first threaded section (132) to a Has external thread and a portion (116) with a non-circular cross-section. The first element (110) has a cylindrical first contact region (136) which is adjacent to the first threaded section (132) or is arranged at a distance from the first threaded section. The adapter arrangement (100) has a second element (112) which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool (20, 24) and a second threaded section (134) which is complementary to the first threaded section (132) and has an internal thread and a section (120 ) with a non-circular cross-section and which is suitable for establishing a connection with the first element (110). The second element (112) has a second contact area (138) which is adjacent to the second threaded section (134) or is arranged at a distance from the second threaded section (134) and is designed as a cylindrical recess. The first element (110) and the second element (112) can be connected to one another in such a way that the thread of the first thread section (132) and the thread of the second thread section (134) are in engagement. The adapter arrangement (100) has a third element (114), which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements (110, 112) are connected, they each have a region (116, 118) of the first and second elements (110 , 112) encloses with a non-circular cross section and is in engagement with these regions (116, 118).
Description
Die Erfindung betrifft eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohrgestänge, das ein erstes Element hat, das ein im Bohrgestänge oder dem Bohrwerkzeug verbindbares erstesEnde, einen ersten Gewindeabschnitt mit einem Außengewinde und einem nicht kreisförmigen Querschnitt hat. Das erste Element hat ferner einen an den ersten Gewindeabschnitt angrenzenden oder in einem Abstand zum ersten Gewindeabschnitt angeordneten zylinderförmigen ersten Kontaktbereich. Die Adapteranordnung hat ferner ein zweites Element, das ein mit dem Bohrwerkzeug bzw. mit dem Bohrgestänge verbindbares oder verbundenes zweites Ende und einen zum ersten Gewindeabschnitt komplementären zweiten Gewindeabschnitt mit einem Innengewinde und einem Abschnitt mit nicht kreisförmigem Querschnitt hat. Das zweite Element ist zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Element geeignet, wobei das zweite Element einen an den zweiten Gewindeabschnitt angrenzenden oder in einem Abstand zum zweiten Gewindeabschnitt angeordneten als zylinderförmige Aussparungen ausgebildeten zweiten Kontaktbereich hat. Das erste Element und das zweite Element sind derart miteinander verbindbar, dass das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts in Eingriff stehen. Die Adapteranordnung umfasst ein drittes Element, das derart ausgebildet und anordenbar ist, dass es im verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Elements jeweils einen Bereich des ersten und zweiten Elements mit nicht kreisförmigem Querschnitt umschließt und mit diesen Bereichen in Eingriff steht.The invention relates to an adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe, which has a first element which has a first end which can be connected in the drill pipe or the drilling tool, a first threaded section with an external thread and a non-circular cross section. The first element also has a cylindrical first contact region which adjoins the first threaded section or is arranged at a distance from the first threaded section. The adapter arrangement also has a second element which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool or the drill rod and a second threaded section which is complementary to the first threaded section and has an internal thread and a section with a non-circular cross section. The second element is suitable for establishing a connection with the first element, the second element having a second contact area which is adjacent to the second threaded section or is arranged at a distance from the second threaded section and is designed as a cylindrical recess. The first element and the second element can be connected to one another in such a way that the thread of the first threaded section and the thread of the second threaded section engage. The adapter arrangement comprises a third element, which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements are connected, they each enclose a region of the first and second element with a non-circular cross section and are in engagement with these regions.
Bohrwerkzeuge können hierbei sowohl Bohrköpfe zum Herstellen einer Pilotbohrung als auch Aufweitwerkzeuge zum Aufweiten einer im Erdreich vorhandenen Durchgangsbohrung sein. Die Adapteranordnung wird insbesondere bei gerichteten Horizontalbohrungen (HDD - Horizontal Directional Driling), beispielsweise bei einem Horizontalspülbohrverfahren, eingesetzt. Mit solchen Horizontalbohrverfahren können Rohrleitungen unterirdisch verlegt werden, ohne dazu einen Graben ausheben zu müssen. Eine Horizontalbohrvorrichtung erzeugt eine unterirdische Öffnung im Vortrieb und weitet im Rückzug die Öffnung auf und zieht gleichzeitig ein oder mehrere Rohre ein. Beim Bohren und vorzugsweise beim Aufweiten wird das Bohrwerkzeug üblicherweise gedreht.Drilling tools can both drill heads for making a pilot hole as well as expanding tools for expanding a through hole in the ground. The adapter arrangement is used in particular for directional horizontal bores (HDD - Horizontal Directional Driling), for example in a horizontal rinsing drilling method. With such horizontal drilling methods, pipelines can be laid underground without having to dig a trench. A horizontal drilling device creates an underground opening in the tunnel and widens the opening in the retreat while simultaneously pulling in one or more pipes. When drilling and preferably expanding, the drilling tool is usually rotated.
Beim Drehen der Bohrwerkzeuge treten hohe Drehmomente auf, die bei einer Schraubverbindung zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrwerkzeug bzw. bei einem Adapter zum Verbinden des Bohrwerkzeugs mit dem Bohrgestänge eine hohe Anzugskraft bewirken, so dass zum Lösen dieser Verbindung dann erhebliche Kräfte erforderlich sind. Im Stand der Technik sind Adapteranordnungen zum Verbinden von Bohrwerkzeugen und Bohrgestängen bekannt, die eine Schiebehülse haben, die über die Verbindungsstelle zwischen dem Bohrgestänge und dem Bohrwerkzeug geschoben wird und durch die Kontur ihrer Durchgangsöffnung und die Kontur der Mantelfläche der Verbindungselemente der Adapteranordnung dann das Drehmoment zwischen den Verbindungselementen überträgt. Beim Einsatz von Spülflüssigkeit zum Erzeugen der Horizontalbohrung wird diese durch ein aus mehreren Gestängeabschnitten zusammengesetztes Gestänge über die Verbindungsanordnung bis zum Bohrwerkzeug geleitet. An der Verbindungsstelle zwischen den Verbindungselementen tritt dann das Problem auf, dass Bohrflüssigkeit insbesondere bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf das Gestänge bzw. auf die Adapteranordnung austreten und insbesondere in einen Gewindeabschnitt zum Verbinden der Verbindungselemente eintreten und diesen schädigen kann.When the drilling tools are rotated, high torques occur which cause a high tightening force in the case of a screw connection between the drill pipe and the drilling tool or in the case of an adapter for connecting the drilling tool to the drill pipe, so that considerable forces are then required to release this connection. In the prior art, adapter arrangements for connecting drilling tools and drill rods are known, which have a sliding sleeve which is pushed over the connection point between the drill rod and the drilling tool and then the torque between the contour of its through opening and the contour of the outer surface of the connecting elements of the adapter arrangement transmits the connecting elements. When flushing liquid is used to produce the horizontal bore, it is passed through a linkage composed of several linkage sections via the connection arrangement to the drilling tool. At the connection point between the connecting elements, the problem then arises that drilling fluid can escape, particularly when the linkage or the adapter arrangement is subjected to a lateral force, and in particular can enter and damage a threaded section for connecting the connecting elements.
Aus dem Dokument
Aus dem Dokument
Dokument
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit einem Bohrgestänge anzugeben. Die eine sichere Verbindung ermöglicht.It is an object of the invention to provide an adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe. Which enables a secure connection.
Diese Aufgabe wird durch eine Adapteranordnung zum Verbinden eines Bohrwerkzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by an adapter arrangement for connecting a drilling tool with the features of claim 1. Advantageous further developments are specified in the dependent claims.
Insbesondere durch das Vorsehen des mit dem zweiten Kontaktbereich in Eingriff stehenden ersten Kontaktbereichs können Kräfte quer zur Längsachse des Gestänges und zur Längsachse des Adapters zwischen dem ersten und dem zweiten Element sicher übertragen werden, so dass im Bereich der Adapteranordnung keine oder nur eine geringe Durchbiegung bei einer seitlichen Krafteinwirkung auf die Adapteranordnung erfolgt, so dass eine stabile und in Verbindung mit dem Dichtelement dichte Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element auch bei großen auf die Adapteranordnung wirkenden Kräften sichergestellt ist.In particular, by the provision of the first contact area which is in engagement with the second contact area, forces can be safely transmitted between the first and the second element transversely to the longitudinal axis of the linkage and to the longitudinal axis of the adapter, so that none in the area of the adapter arrangement or only a slight deflection occurs when the adapter arrangement is subjected to a lateral force, so that a stable and, in connection with the sealing element, tight connection between the first element and the second element is ensured even with large forces acting on the adapter arrangement.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements derart in Eingriff stehen, dass bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges eine Kraft quer zur Längsachse zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kotaktbereich übertragen wird. Hierdurch wird eine stabile und sichere Verbindung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element erreicht.It is particularly advantageous if the first contact area and the second contact area are designed such that when the first element and the second element are connected they engage in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force transversely to the longitudinal axis between the first contact area and the second contact area is transmitted. This ensures a stable and secure connection between the first element and the second element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der erste Gewindeabschnitt zwischen dem ersten Kontaktbereich und einem zylinderförmigen dritten Kontaktbereich angeordnet ist und wenn der zweite Gewindeabschnitt zwischen dem zweiten Kontaktbereich und einem in einer weiteren zylinderförmigen Aussparung gebildeten vierten Kontaktbereich angeordnet ist. Der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich sind dann derart ausgebildet, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements in Eingriff stehen.It is also advantageous if the first threaded section is arranged between the first contact area and a cylindrical third contact area and if the second threaded section is arranged between the second contact area and a fourth contact area formed in a further cylindrical recess. The third contact area and the fourth contact area are then designed such that they engage when the first element and the second element are connected.
Hierdurch wird erreicht, dass die Krafteinwirkungen auf die in Eingriff stehenden Gewindeabschnitte des ersten Elements und des zweiten Elements bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges gering gehalten werden.It is hereby achieved that the forces acting on the engaging threaded sections of the first element and the second element are kept small when the force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements und des zweiten Elements derart in Eingriff stehen, dass bei einer Krafteinwirkung quer zur Längsachse des Gestänges eine Kraft quer zur Längsachse zwischen dem dritten Kontaktbereich und dem vierten Kontaktbereich übertragen wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass bei Krafteinwirkungen quer zur Längsachse des Gestänges sowohl Kräfte über den ersten und den zweiten Kontaktbereich als auch über den dritten und vierten Kontaktbereich übertragen werden, so dass die Adapteranordnung selbst relativ große Querkräfte aufnehmen kann, ohne dass die Adapteranordnung selbst durchgebogen und die Stabilität und Dichtheit der Verbindung beeinträchtigt wird.Furthermore, it is advantageous if the third contact area and the fourth contact area are designed such that they engage when the first element and the second element are connected in such a way that when a force is applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, a force is transmitted transversely to the longitudinal axis between the third contact area and the fourth contact area. This ensures that when forces are applied transversely to the longitudinal axis of the linkage, forces are transmitted via the first and second contact areas as well as via the third and fourth contact areas, so that the adapter arrangement itself can absorb relatively large transverse forces without the adapter arrangement itself being bent and the stability and tightness of the connection is impaired.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der erste Kontaktbereich und der zweite Kontaktbereich eine Passung, insbesondere eine Presspassung, Spielpassung oder Übergangspassung, bilden. Alternativ oder zusätzlich können der dritte Kontaktbereich und der vierte Kontaktbereich eine Passung, insbesondere eine Presspassung, Spielpassung oder Übergangspassung, bilden. Hierdurch ist sichergestellt, dass jeweils komplementäre Kontaktbereiche derart ausgebildet sind, dass sie bereits bei geringen auf die Adapteranordnung einwirkenden Querkräften sicher aneinander anliegen und entsprechende Querkräfte übertragen.Furthermore, it is advantageous if the first contact area and the second contact area form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit. Alternatively or additionally, the third contact area and the fourth contact area can form a fit, in particular a press fit, clearance fit or transition fit. This ensures that in each case complementary contact areas are designed in such a way that they already abut one another and transmit corresponding transverse forces even with small transverse forces acting on the adapter arrangement.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Durchmesser des ersten Kontaktbereichs um einen Wert im Bereich von 6/100 mm bis 8/100 mm kleiner als der Durchmesser des zweiten Kontaktbereichs ist. Alternativ oder zusätzlich kann der Durchmesser des dritten Kontaktbereichs um einen Wert im Bereich von 6/100 mm bis 8/100 mm kleiner sein als der Durchmesser des vierten Kontaktbereichs. Hierdurch ist eine sichere Kraftübertragung zwischen den Kontaktbereichen möglich.It is particularly advantageous if the diameter of the first contact area is smaller than the diameter of the second contact area by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm. Alternatively or additionally, the diameter of the third contact area can be smaller by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm than the diameter of the fourth contact area. This enables safe power transmission between the contact areas.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Dichtelement derart in die Umlaufnut eingesetzt ist, dass ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Dadurch kann das Dichtelement beim Verbinden des ersten Elements mit dem zweiten Element zusammengedrückt werden und eine besonders gute Dichtwirkung erzielen. Durch das Komprimieren des Dichtelements im verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Elements kann das Dichtelement zumindest in Bereichen entspannt bzw. dekomprimiert werden, wenn aufgrund der Kraftübertragung zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich ein Spalt in Teilbereichen zwischen dem ersten Kontaktbereich und dem zweiten Kontaktbereich entsteht oder vergrößert wird, so dass das Dichtelement auch in diesem Zustand sicher dichtet.It is particularly advantageous if the sealing element is inserted into the circumferential groove in such a way that a part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove. As a result, the sealing element can be pressed together when the first element is connected to the second element and a particularly good sealing effect achieve. By compressing the sealing element in the connected state of the first and second elements, the sealing element can be relaxed or decompressed at least in areas if, due to the force transmission between the first contact area and the second contact area, a gap in partial areas between the first contact area and the second contact area is created or enlarged, so that the sealing element seals reliably even in this state.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Kontaktbereich mindestens eine zweite umlaufende Nut hat, in die ein zweites Dichtelement eingesetzt ist. Vorzugsweise ist das zweite Dichtelement derart in die umlaufende Nut eingesetzt, dass ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Das erste und/oder das zweite Dichtelement sind vorzugsweise als O-Ring ausgeführt. Hierdurch kann ein sicheres und vielfach bewährtes Dichtelement auch zum Abdichten der Adapteranordnung eingesetzt werden.It is particularly advantageous if the first contact area has at least one second circumferential groove into which a second sealing element is inserted. The second sealing element is preferably inserted into the circumferential groove in such a way that part of the sealing element protrudes circumferentially from the groove. The first and / or the second sealing element are preferably designed as an O-ring. As a result, a safe and proven sealing element can also be used to seal the adapter arrangement.
Ferner können im dritten Kontaktbereich eine oder zwei Nuten vorgesehen sein, in denen jeweils ein Dichtelement eingesetzt ist, das vorzugsweise elastisch verformbar ist und von denen vorzugsweise jeweils ein Teil des Dichtelements umlaufend aus der Nut hervorsteht. Hierdurch ist eine zweiseitige Abdichtung des ersten und zweiten Gewindeabschnitts einfach und sicher möglich.Furthermore, one or two grooves can be provided in the third contact area, in each of which a sealing element is inserted, which is preferably elastically deformable and of which a part of the sealing element preferably protrudes all the way out of the groove. In this way, a two-sided sealing of the first and second threaded section is possible easily and safely.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das erste Element und das zweite Element jeweils im Bereich mit nicht kreisförmigem Querschnitt einen Außenvielkant oder Außenvielzahn, vorzugsweise einen Außensechskant, haben. Das dritte Element hat vorzugsweise zu den Bereichen mit nicht rundem Querschnitt des ersten Elements und des zweiten Elements eine komplementäre Öffnung. Diese Öffnung ist insbesondere als Innenvielkant, Innenvielzahn, insbesondere als Innensechskant, ausgebildet.It is particularly advantageous if the first element and the second element each have an external polygon or external multi-tooth, preferably an external hexagon, in the region with a non-circular cross section. The third element preferably has a complementary opening to the regions with a non-round cross section of the first element and the second element. This opening is designed in particular as an internal polygon, an internal multi-tooth, in particular as an internal hexagon.
Dadurch ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, einen Eingriff der Bereiche mit nicht rundem Querschnitt des ersten Elements und des zweiten Elements mit dem dritten Element sicherzustellen, so dass eine Drehung des ersten Elements relativ zum zweiten Element um die Längsachse des Gestänges nicht möglich ist und die Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element im Wesentlichen über das dritte Element erfolgt.This creates a simple possibility of ensuring that the regions with a non-round cross-section of the first element and the second element engage with the third element, so that rotation of the first element relative to the second element about the longitudinal axis of the linkage and torque transmission are not possible between the first element and the second element takes place essentially via the third element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn das dritte Element als Schiebehülse ausgebildet ist und im verbundenen Zustand vorzugsweise mit mindestens einer Sicherungsschraube und/oder mindestens einem Sicherungsstift, insbesondere mindestens einem Spannstift oder Schwerspannstift mit dem ersten und/oder zweiten Element verbindbar ist, wobei der Sicherungsstift in eine Öffnung, vorzugsweise eine umlaufende Nut, im ersten Element oder im zweiten Element eingreift. Hierdurch ist eine einfache Ausbildung und Sicherung des dritten Elements möglich, so dass das dritte Element gegen Verrutschen gesichert ist, so dass sicher verhindert wird, dass sich die Schiebehülse nur noch mit dem ersten Element oder mit dem zweiten Element oder mit keinem dieser Elemente in Eingriff steht. Durch den Eingriff in eine umlaufende Nut kann eine Drehung des ersten Elements gegenüber dem dritten Element bzw. des zweiten Elements gegenüber dem dritten Element ermöglicht werden, insbesondere eine Drehbewegung zwischen dem ersten und dem dritten Element bzw. zwischen dem zweiten und dem dritten Element in Folge einer Drehmomentübertragung zwischen dem ersten Element und dem dritten Element bzw. dem zweiten Element und dem dritten Element und bei einem Spiel zwischen dem nicht kreisförmigen Querschnittbereich des ersten Elements und des dritten Elements und/oder dem nicht kreisförmigen Querschnittbereich des zweiten Elements und des dritten Elements.Furthermore, it is advantageous if the third element is designed as a sliding sleeve and, in the connected state, can preferably be connected to the first and / or second element with at least one locking screw and / or at least one locking pin, in particular at least one spring pin or heavy-duty locking pin, the locking pin in an opening, preferably a circumferential groove, engages in the first element or in the second element. This enables simple design and securing of the third element, so that the third element is secured against slipping, so that it is reliably prevented that the sliding sleeve only engages with the first element or with the second element or with none of these elements stands. By engaging in a circumferential groove, a rotation of the first element with respect to the third element or the second element with respect to the third element can be made possible, in particular a rotational movement between the first and the third element or between the second and the third element in succession a torque transmission between the first element and the third element or the second element and the third element and with a play between the non-circular cross-sectional area of the first element and the third element and / or the non-circular cross-sectional area of the second element and the third element.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn sowohl das Innengewinde als auch das Außengewinde keglige Gewinde sind. Dies können insbesondere NPT-Gewinde (NPT = National Pipe Thread), Whitworth-Gewinde oder metrische kegelige Gewinde sein. Hierdurch können die Gewindeabschnitte beim Verbinden des ersten Elements und des zweiten Elements abdichten, so dass zusätzlich zum vorgesehenen Dichtelement eine weitere Dichtfunktion vorhanden ist, um insbesondere ein Durchströmen der miteinander verbundenen Gewindebereiche mit Spülflüssigkeit zu verhindern.It is also advantageous if both the internal thread and the external thread are tapered threads. These can in particular be NPT threads (NPT = National Pipe Thread), Whitworth threads or metric tapered threads. As a result, the threaded sections can seal when the first element and the second element are connected, so that in addition to the sealing element provided, a further sealing function is provided, in particular to prevent flushing liquid from flowing through the threaded regions connected to one another.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Durchgangsöffnung des ersten Elements oder des zweiten Elements ein Rückschlagventil angeordnet ist, das Fluid, insbesondere Spülflüssigkeit, nur vom Bohrgestänge zum Bohrwerkzeug durchlässt. Hierdurch ist sichergestellt, dass bei einer Trennung des ersten Elements vom zweiten Element kein Schmutz oder Spülflüssigkeit in das mit dem jeweiligen Element verbundene Bohrgestänge bzw. mit dem Element verbundene Bohrwerkzeug eindringen kann. Auch wird mit Hilfe des Rückschlagventils verhindert, dass die durch das hohle Bohrgestänge gebildete Rohrleitung durch austretende Spülflüssigkeit leer wird, wenn keine Spülflüssigkeit in das Gestänge eingeleitet wird.It is particularly advantageous if a check valve is arranged in the through opening of the first element or the second element, which only allows fluid, in particular flushing liquid, to pass from the drill pipe to the drilling tool. This ensures that, when the first element is separated from the second element, no dirt or flushing liquid can penetrate into the drill string connected to the respective element or drilling tool connected to the element. The check valve also prevents the pipeline formed by the hollow drill pipe from being emptied by flushing liquid if no flushing liquid is introduced into the pipe.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Rückschlagventil ein Schließelement, ein elastisch verformbares Element und einen Dichtkonus umfasst, wobei das elastisch verformbare Element das Schließelement im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils gegen den Dichtkonus drückt und/oder wenn das elastisch verformbare Element im geöffneten Zustand des Rückschlagventils durch einen durch das Rückschlagventil fließenden Fluidstrom derart verformt wird, dass das Schließelement gegen einen zweiten Konus gedrückt wird. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Schließelement sowohl im geöffneten Zustand des Rückschlagventils als auch im geschlossenen Zustand des Rückschlagventils sicher in seiner Position, d.h. in der geschlossenen Position und in der geöffneten Position des Rückschlagventils verbleibt. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Schließelement eine Kugel und das elastisch verformbare Element eine Feder oder ein Elastomerblock ist. Die Feder ist insbesondere eine Spiralfeder, vorzugsweise eine Druckfeder. Hierdurch ist ein einfacher kostengünstiger und sicherer Aufbau der Adapteranordnung möglich.It is particularly advantageous if the check valve comprises a closing element, an elastically deformable element and a sealing cone, the elastically deformable element pressing the closing element against the sealing cone in the closed state of the non-return valve and / or if the elastically deformable element in the opened state of the non-return valve a fluid flow flowing through the check valve is deformed such that the closing element is pressed against a second cone. This ensures that the closing element remains securely in its position, ie in the closed position and in the open position of the check valve, both in the open state of the check valve and in the closed state of the check valve. It is advantageous if the closing element is a ball and that elastically deformable element is a spring or an elastomer block. The spring is in particular a spiral spring, preferably a compression spring. This enables a simple, inexpensive and safe construction of the adapter arrangement.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den beigefügten Figuren näher erläutert.Further features and advantages emerge from the following description, which explains the invention in more detail on the basis of exemplary embodiments in conjunction with the attached figures.
Es zeigen:
- Figur 1A
- eine schematische Darstellung einer Bohranlage zum gesteuerten Bohren einer Pilotbohrung, mit der eine Durchgangsöffnung im Erdreich erzeugt wird, die nachfolgend mithilfe eines Aufweitwerkzeugs aufweitbar ist;
- Figur 1B
- einen vergrößerten Ausschnitt der Bohranlage nach
Figur 1A , wobei der Bohrkopf zum Erzeugen der Pilotbohrung dargestellt ist; - Figur 1C
- eine schematische Darstellung einer Bohranlage zum Aufweiten der mit der Bohranlage nach
Figur 1A erzeugten Pilotbohrung mithilfe eines Aufweitwerkzeugs; - Figur 1D
- einen vergrößerten Ausschnitt der Bohranlage nach
Figur 1C , wobei das Aufweitwerkzeug zum Aufweiten der Pilotbohrung dargestellt ist; - Figur 2
- eine Adapteranordnung, bei der die Verbindungselemente der Adapteranordnung getrennt voneinander angeordnet sind, gemäß einer ersten Ausführungsform;
- Figur 3
- eine Schnittdarstellung der Adapteranordnung nach
Figur2 im verbundenen Zustand der Verbindungselemente; - Figur 4
eine Adapteranordnung 100a, bei der die Verbindungselemente getrennt voneinander angeordnet sind, gemäß einer zweiten Ausführungsform;- Figur 5
- eine Schnittdarstellung der Adapteranordnung nach
Figur 4 , bei der die Verbindungselemente der Adapteranordnung miteinander verbunden sind; - Figur 6
- ein mit einem Aufweitwerkzeug verbundenes Verbindungselement der Adapteranordnung nach den
Figuren 2 bis 5 ; Figur 7- eine Schnittdarstellung eines Verbindungselements einer weiteren Adapteranordnung gemäß einer dritten Ausführungsform;
- Figur 8
- eine Schnittdarstellung einer Adapteranordnung gemäß einer vierten Ausführungsform, wobei die Verbindungselemente der Adapteranordnung miteinander verbunden sind;
- Figur 9
- Elemente eines Rückschlagventils gemäß der dritten und vierten Ausführungsform nach
den Figuren 7 und8 in einer Explosionsdarstellung; Figur 10- eine vergrößerte Schnittdarstellung des Rückschlagventils gemäß der dritten Ausführungsform nach
Figur 7 im geschlossenen Zustand; - Figur 11
- das
Rückschlagventil nach Figur 10 in einem geöffneten Zustand; und Figur 12- eine perspektivische Explosions-Schnitt-Darstellung der Elemente des Rückschlagventils nach
Figur 11 .
- Figure 1A
- is a schematic representation of a drilling system for controlled drilling of a pilot hole, with which a through hole is created in the ground, which can subsequently be expanded using an expanding tool;
- Figure 1B
- an enlarged section of the drilling rig after
Figure 1A , wherein the drill head for producing the pilot bore is shown; - Figure 1C
- is a schematic representation of a drilling rig to expand the with the drilling rig after
Figure 1A pilot bore generated using an expanding tool; - Figure 1D
- an enlarged section of the drilling rig after
Figure 1C , wherein the expanding tool for expanding the pilot bore is shown; - Figure 2
- an adapter arrangement, in which the connecting elements of the adapter arrangement are arranged separately from one another, according to a first embodiment;
- Figure 3
- a sectional view of the adapter assembly
Figure 2 in the connected state of the connecting elements; - Figure 4
- an
adapter arrangement 100a, in which the connecting elements are arranged separately from one another, according to a second embodiment; - Figure 5
- a sectional view of the adapter assembly
Figure 4 , in which the connecting elements of the adapter arrangement are connected to one another; - Figure 6
- a connecting element of the adapter arrangement according to FIGS
Figures 2 to 5 ; - Figure 7
- a sectional view of a connecting element of a further adapter arrangement according to a third embodiment;
- Figure 8
- a sectional view of an adapter arrangement according to a fourth embodiment, wherein the connecting elements of the adapter arrangement are connected to each other;
- Figure 9
- Elements of a check valve according to the third and fourth embodiment according to the
Figures 7 and8th in an exploded view; - Figure 10
- an enlarged sectional view of the check valve according to the third embodiment
Figure 7 in the closed state; - Figure 11
- the check valve after
Figure 10 in an open state; and - Figure 12
- a perspective exploded sectional view of the elements of the check valve after
Figure 11 .
In
Der Bohrkopf 20 ist an seinem vorderen Ende asymmetrisch abgeflacht und wird mithilfe des Gestänges 14 zum Erzeugen eines geraden Bohrlochs kontinuierlich gedreht. Bei einer gewünschten seitlichen Bewegung, Aufwärtsbewegung oder Abwärtsbewegung wird der Bohrkopf 20 in einer für diese gewünschte Bewegung geeigneten Position angehalten und nicht weitergedreht, so dass aufgrund der asymmetrisch abgeflachten Form des vorderen Endes des Bohrkopfs 20 eine entsprechende Ablenkbewegung des Bohrkopfs 20 im Erdreich 18 erfolgt. In
Die Bewegungsbahn des Bohrkopfs 20 und damit der Verlauf des Bohrkanals 15 der Pilotbohrung wird einfach durch kontrolliertes Stoppen der Drehung des Bohrkopfs 20 über das Gestänge 14 gesteuert, so dass die Steuerfläche des Bohrkopfs 20 in eine für die gewünschte Bewegung erforderliche Stellung gebracht wird. Auch nach dem gezielten Stoppen der Drehung des Bohrkopfs 20 wird mit Hilfe der Pumpe 42 weiterhin Spülflüssigkeit 46 durch das Gestänge 14 gefördert und der Bohrkopf 20 wird weiter über das Gestänge 14 vorangetrieben, so dass mithilfe der Spülflüssigkeit 46 und des Vortriebs des Bohrkopfs 20 der Bohrvorgang des gewünschten Verlaufs des Bohrlochs fortgesetzt wird.The path of movement of the
Nach Erreichen des Zielpunkts 22, der beispielsweise in einer Zielgrube vorgesehen ist, wird der Bohrkopf 20 durch einen Aufweitkopf 24 ersetzt, der beim Zurückziehen des Gestänges 14 die zuvor erzeugte Pilotbohrung aufweitet und gleichzeitig ein HDPE-Rohr 26 einzieht, wie dies in den
Das Horizontalbohrgerät 12 erzeugt die für den Aufweitvorgang erforderliche Zugkraft am Gestänge 14 und leitet weiterhin Spülflüssigkeit 46 zum Aufweitkopf 24. Die Spülflüssigkeit 46 unterstützt zumindest das Aufweiten der Pilotbohrung und dient ferner zum Ableiten und Austragen des beim Aufweitvorgang gelösten überschüssigen Erdreichs 18. Insbesondere bei steinigem Erdreich 18, Geröll und Fels muss zumindest ein Teil des mithilfe des Aufweitwerkzeugs 24 beim Aufweitvorgang kontaktierten Erdreichs 18 abgeführt werden. Dies kann insbesondere durch den Ringspalt zwischen dem als Bohrkanal 15 bezeichneten bereits aufgeweiteten Bereich der Pilotbohrung und dem eingezogenen Rohr 26 erfolgen. Die in den Ringspalt eingebrachte Spülflüssigkeit 46 verringert auch die Mantelreibung zwischen dem Rohr 26 und dem Bohrkanal 15.The
Gleichzeitig mit dem Aufweitvorgang wird das neu zu verlegende Rohr 26, im vorliegenden Fall ein HDPE-Rohr, eingezogen. Je nach Untergrund können auch zwei oder mehr Aufweitwerkzeuge 24 nacheinander mit bis zu einem Durchmesser von üblicherweise von bis zu 1000 mm eingesetzt werden. Es können dann dann Rohre 26 bis zu einem Durchmesser von 800 mm oder ein Rohrbündel aus mehreren Rohren eingezogen. Als Spülflüssigkeit 46 kann Wasser mit Betonit oder Polymeren eingesetzt werden. Solche Spülflüssigkeiten 46 stabilisieren den Bohrkanal 15, vermindern die Reibung zwischen Bohrgestänge 14 und Erdreich 18 sowie die Reibung zwischen dem einzuziehenden Rohr 26 und dem Erdreich 18. Ferner wird mithilfe der Spülflüssigkeit 46 Erdreich 18 durch das bereits zum Teil eingezogene Rohr 26 aus dem Bohrkanal 15 herausgefördert.Simultaneously with the expansion process, the
Eine Steuereinheit 50 des Horizontalbohrgeräts 12, insbesondere eine speicherprogrammierbare Steuereinheit (SPS), steuert die Pumpe 42 zum Fördern der Spülflüssigkeit 46 durch das Gestänge 14 an. Die Pumpe 42 ist durch die Steuereinheit 50 insbesondere derart ansteuerbar, dass der Volumenstrom der durch die Pumpe 42 geförderten und somit der am Bohr- bzw. Aufweitkopf 20, 24 austretenden Spülflüssigkeit 46 steuerbar ist.A
Das Horizontalbohrgerät 12 hat vorzugsweise einen Drehantrieb zum Drehen des Gestänges 14 um eine Längsachse und den Vorschubantrieb zum Bewegen des Gestänges 14 entlang seiner Längsachse durch das Erdreich 18 zusammen mit dem an dem vom Vorschubantrieb entfernten Ende des Gestänges 14 mit diesem verbundenen Bohrkopf 20 oder Aufweitkopf 24.The
Die Verbindung zwischen Gestänge 14 und Bohrkopf 20 sowie zwischen Gestänge 14 und Aufweitkopf 24 erfolgt über eine Adapteranordnung 100, die nachfolgend in Verbindung mit den
Ferner umfasst die Adapteranordnung 100 zwei Sicherungsschrauben 124, 126, die durch jeweils eine Durchgangsöffnung 130 im dritten Verbindungselement 114 in jeweils ein im ersten Verbindungselement 110 vorhandenes mit einem Innengewinde versehenes Loch 129 schraubbar sind, um das dritte Verbindungselement 114 im verbundenen Zustand an einer korrekten Position zu halten. Im nicht zylinderförmigen Verbindungsbereich 116 des ersten Verbindungselements 110 ist weiterhin eine Nut vorgesehen, in die in Öffnungen 130, 131 des dritten Verbindungselements 114 eingeführte Sicherungsstifte im verbundenen Zustand der Elemente 110, 112, 114 der Adapteranordnung 100 eingreifen. Diese Sicherungsstifte können alternativ oder zusätzlich zu den Sicherungsschrauben 124, 126 vorgesehen werden, wie dies nachfolgend noch näher erläutert wird.Furthermore, the
Das erste Verbindungselement 110 hat ferner einen Bereich mit einem konischen Außengewinde 132, das mit einem konischen Innengewinde im zweiten Verbindungselement 112 verbindbar ist, wie dies nachfolgende näher erläutert wird.
Das erste Verbindungselement 110 hat einen ersten zylinderförmigen Kontaktbereich 136, der mit einem durch eine zylinderförmige Öffnung im zweiten Verbindungselement 112 gebildeten zweiten Kontaktbereich 138 in Eingriff steht. Im ersten zylinderförmigen Kontaktbereich 136 sind zwei umlaufende Nuten 140, 142 vorhanden, in denen jeweils ein Dichtelement 144, 146 angeordnet ist. Über die Kontaktbereiche 136, 138 können insbesondere quer zur Längsachse L der Adapteranordnung 100 wirkende Kräfte zwischen dem ersten Verbindungselement 110 und dem zweiten Verbindungselement 112 übertragen werden. Ferner umfasst das erste Verbindungselement 110 einen dritten Kontaktbereich 148, der mit einer weiteren in der zylinderförmigen Öffnung des zweiten Verbindungselements 112 vorhandenen Kontaktbereich 150 in Eingriff steht. Auch über den dritten Kontaktbereich 148 und den vierten Kontaktbereich 150 können Kräfte quer zur Längsachse der Adapteranordnung 100 übertragen werden. Wie in
Die Gewindeabschnitte 132, 134 sowie die Kontaktbereiche 136, 138, 148, 150 sind derart angeordnet und ausgebildet, dass keine Flächen 152, 154 in einer Ebene quer zur Längsachse der Adapteranordnung 100 vorgesehen sind, die sich im verbundenen Zustand der Verbindungselemente 110, 112, 114 so kontaktieren, dass sie bei einer geringfügigen weiteren Drehbewegung des ersten Verbindungselements 110 relativ zum zweiten Verbindungselement 112 gegeneinander gedrückt werden. Vielmehr sind das erste und das zweite Verbindungselement 110, 112 derart ausgebildet und im verbundenen Zustand derart angeordnet, dass zwischen solchen Flächen 152, 154 ein Spalt 155 verbleibt. Dadurch wird ein Lösen der Schraubverbindung über die Gewindeabschnitte 132, 134 vereinfacht, wenn die Verbindungselemente 110, 112, 114 wieder getrennt werden sollen.The threaded
Der erste Gewindeabschnitt 132 ist zwischen dem ersten Kontaktbereich 136 und dem dritten Kontaktbereich 148 angeordnet. Der zweite Gewindeabschnitt 134 ist somit zwischen dem zweiten Kontaktbereich 138 und dem Kontaktbereich 150 angeordnet. Sowohl das erste Verbindungselement 110 als auch das zweite Verbindungselement 112 haben jeweils durchgehende zylinderförmige Öffnungen 156, 158, durch die Spülflüssigkeit 46, die durch eine innere Durchgangsöffnung des Gestänges 14 über die Durchgangsöffnung 156, 158 der Adapteranordnung 100 bis zum Bohrwerkzeug 20, 24 geleitet wird.The first threaded
Wie in
Fließt die Spülflüssigkeit 46 durch die Führungshülse 192, wird die Kugel 194 nach vorne gegen die Federkraft der Feder 196 bewegt und gegen den Konus 199 gedrückt, wie dies in
Wird beispielsweise bei einem Gestängewechsel, d.h. beim Hinzufügen eines weiteren Gestängeabschnitts zum Gestänge 14 oder beim Entfernen eines Gestängeabschnitts vom Gestänge 14, die Spülflüssigkeitspumpe 42 abgestellt, sinkt der Spüldruck auf Umgebungsdruck und die Federkraft der Feder 196 drückt die Schließkugel 194 gegen den Dichtkonus 193, so dass die Schließkugel 194 in der in
Bei alternativen Ausführungsformen kann das erste Element 100, 100a, 100b auch mit dem Bohrwerkzeug 20, 24, 180 und das zweite Element 114 mit dem Gestänge 14 verbunden sein.In alternative embodiments, the
- 1010th
- BohranlageDrilling rig
- 1212th
- HorizontalbohrgerätHorizontal drilling machine
- 1313
- GestängeabschnitteBoom sections
- 1414
- GestängeLinkage
- 1515
- BohrkanalDrilling channel
- 1616
- StartpunktStarting point
- 1818th
- Erdreichsoil
- 20, 2420, 24
- BohrwerkzeugDrilling tool
- 2222
- ZielpunktTarget point
- 2626
- Rohrpipe
- 4040
- SpülflüssigkeitsbehälterRinsing liquid container
- 4242
- Pumpepump
- 4646
- SpülflüssigkeitRinsing liquid
- 4848
- Schlauchtube
- 5050
- SteuereinheitControl unit
- 5656
- Öffnungopening
- 100, 100a100, 100a
- AdapteranordnungAdapter arrangement
- 110, 110a110, 110a
- erstes Verbindungselementfirst connecting element
- 112112
- zweites Verbindungselementsecond connecting element
- 114114
- drittes Verbindungselementthird connecting element
- 116, 118116, 118
- BereichArea
- 120120
- QuerschnittsöffnungCross-sectional opening
- 122122
- Abschnittsection
- 124, 126124, 126
- SicherungsschraubeLocking screw
- 129129
- Lochhole
- 130, 131130, 131
- Öffnungopening
- 132,134132.134
- GewindeabschnittThread section
- 136, 138, 148, 150136, 138, 148, 150
- KontaktbereichContact area
- 140, 142140, 142
- NutGroove
- 143143
- DichtkonusSealing cone
- 144, 146144, 146
- DichtelementSealing element
- 152, 154152, 154
- Flächearea
- 155155
- Spaltgap
- 156, 158156, 158
- Öffnungopening
- 160, 162, 164 bis 168160, 162, 164 to 168
- ErhebungSurvey
- 170, 172170, 172
- SicherungsstiftLocking pin
- 174174
- NutGroove
- 178178
- Kanälechannels
- 180180
- BohrwerkzeugDrilling tool
- 182182
- VerbindungselementFastener
- 190190
- Rückschlagventilcheck valve
- 192192
- FührungshülseGuide sleeve
- 193193
- DichtkonusSealing cone
- 194194
- SchließkugelClosing ball
- 196196
- SchließfederClosing spring
- 198198
- GegenstückCounterpart
- 199199
- zweiter Konussecond cone
- 200, 202, 204 bis 208200, 202, 204 to 208
- FührungsrippeGuide rib
- 210 bis 218210 to 218
- SpülflüssigkeitskanalFlushing fluid channel
- LL
- LängsachseLongitudinal axis
Claims (15)
mit einem ersten Element (110), das ein mit dem Bohrgestänge (14) oder mit dem Bohrwerkzeug (20, 24, 180) verbindbares oder verbundenes erstes Ende, einen ersten Gewindeabschnitt (132) mit einem Außengewinde und einen Abschnitt (116) mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt hat, wobei das erste Element (110) einen an den ersten Gewindeabschnitt (132) angrenzenden oder in einem Abstand zum ersten Gewindeabschnitt (132) angeordneten zylinderförmigen ersten Kontaktbereich (136) hat,
mit einem zweiten Element (112), das ein mit dem Bohrwerkzeug (20, 24, 180) verbindbares oder verbundenes zweites Ende und einen zum ersten Gewindeabschnitt (132) komplementären zweiten Gewindeabschnitt (134) mit einem Innengewinde (134) und einem Abschnitt (118) mit nichtkreisförmigen Querschnitt hat und das zum Herstellen einer Verbindung mit dem ersten Element (110) geeignet ist, wobei das zweite Element (112) einen an den zweiten Gewindeabschnitt (134) angrenzenden oder in einem Abstand zum zweiten Gewindeabschnitt (134) angeordneten als zylinderförmige Aussparung ausgebildeten zweiten Kontaktbereich (138) hat,
wobei das erste Element (110) und das zweite Element (112) derart miteinander verbindbar sind, dass das Gewinde des ersten Gewindeabschnitts (132) und das Gewinde des zweiten Gewindeabschnitts (134) in Eingriff stehen,
mit einem dritten Element (114), das derart ausgebildet und anordenbar ist, dass es im verbundenen Zustand des ersten und zweiten Elements (110, 112) jeweils einen Bereich (116, 118) des ersten und zweiten Elements (110, 112) mit nichtkreisförmigen Querschnitt umschließt und mit diesen Bereichen (116, 118) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Kontaktbereich (136) und der zweite Kontaktbereich (138) derart ausgebildet sind, dass sie bei einer Verbindung des ersten Elements (110) und zweiten Elements (112) in Eingriff stehen,
dass das erste Element (110) und das zweite Element (112) jeweils eine Öffnung (156, 158) aufweisen, die im verbundenen Zustand des ersten und des zweiten Elements (110, 112) eine Durchgangsöffnung vom ersten Ende zum zweiten Ende bilden, durch die ein Fluid (46) vom Bohrgestänge (14) zum Bohrwerkzeug (20, 24, 18) leitbar ist, und
dass der erste Kontaktbereich (136) mindestens eine umlaufende Nut (140, 142) hat, in die ein Dichtelement (144, 146) eingesetzt ist.Adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe,
with a first element (110) which has a first end which can be connected or connected to the drill pipe (14) or to the drilling tool (20, 24, 180), a first threaded section (132) with an external thread and a section (116) with a has a non-circular cross section, the first element (110) having a cylindrical first contact region (136) adjacent to the first threaded section (132) or at a distance from the first threaded section (132),
with a second element (112) which has a second end which can be connected or connected to the drilling tool (20, 24, 180) and a second threaded section (134) complementary to the first threaded section (132) with an internal thread (134) and a section (118 ) with a non-circular cross section and which is suitable for establishing a connection with the first element (110), the second element (112) being adjacent to the second threaded section (134) or at a distance from the second threaded section (134) as being cylindrical Recess formed second contact area (138),
the first element (110) and the second element (112) being connectable to one another in such a way that the thread of the first threaded section (132) and the thread of the second threaded section (134) are in engagement,
with a third element (114), which is designed and can be arranged in such a way that, when the first and second elements (110, 112) are connected, each have a region (116, 118) of the first and second elements (110, 112) with non-circular Encloses cross section and is in engagement with these areas (116, 118), characterized in that
that the first contact area (136) and the second contact area (138) are designed such that they engage when the first element (110) and second element (112) are connected,
that the first element (110) and the second element (112) each have an opening (156, 158) which, when the first and second elements (110, 112) are connected, form a through opening from the first end to the second end a fluid (46) from the drill pipe (14) to the drilling tool (20, 24, 18) is conductive, and
that the first contact area (136) has at least one circumferential groove (140, 142) into which a sealing element (144, 146) is inserted.
dass der Durchmesser des dritten Kontaktbereichs (148) um einen Wert im Bereich von 6/100 mm bis 8/100 mm kleiner ist als der Durchmesser des vierten Kontaktbereichs (150).Adapter arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the first contact area (136) is smaller by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm than the diameter of the second contact area (138) and / or
that the diameter of the third contact area (148) is smaller by a value in the range from 6/100 mm to 8/100 mm than the diameter of the fourth contact area (150).
dass das dritte Element (114) eine zu den Bereichen (116, 118) mit nichtrundem Querschnitt des ersten Elements (110) und des zweiten Elements (112) komplementäre Öffnung (120) hat, die insbesondere als Innenvielkant oder Innenvielzahn, vorzugsweise als Innensechskant, ausgebildet ist.Adapter arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the first element (110) and the second element (112) each have an external polygon or external multi-tooth, preferably an external hexagon, in the region (116, 118) with a non-circular cross section, and
that the third element (114) has an opening (120) which is complementary to the regions (116, 118) with a non-circular cross-section of the first element (110) and the second element (112), which in particular as an internal polygon or internal poly tooth, preferably as an internal hexagon, is trained.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL19209324T PL3660260T3 (en) | 2018-11-28 | 2019-11-15 | Adapter assembly for connecting a drilling tool to a drill string |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018130065.4A DE102018130065A1 (en) | 2018-11-28 | 2018-11-28 | Adapter arrangement for connecting a drilling tool to a drill pipe |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP3660260A1 true EP3660260A1 (en) | 2020-06-03 |
EP3660260B1 EP3660260B1 (en) | 2021-09-15 |
Family
ID=68583114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP19209324.3A Active EP3660260B1 (en) | 2018-11-28 | 2019-11-15 | Adapter assembly for connecting a drilling tool to a drill string |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3660260B1 (en) |
DE (1) | DE102018130065A1 (en) |
PL (1) | PL3660260T3 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19901001A1 (en) | 1999-01-13 | 2000-10-19 | Terra Ag Fuer Tiefbautechnik S | Borehole drilling device has frame supporting rotary drive provided with drill rod magazine for interchangable drill rods handled via transport arm with drill rod release device |
DE10115233A1 (en) | 2000-05-11 | 2001-11-15 | Terra Ag Fuer Tiefbautechnik S | Horizontal drilling system has mixing unit mounted on running gear with inlet for connection to liquid source, output connector(s) for reversible connection to flushing liquid sink |
DE60132645T2 (en) * | 2000-10-19 | 2009-01-29 | Weatherford/Lamb, Inc., Houston | Cement casing shoe for single diameter well |
DE102010004287A1 (en) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | TERRA AG für Tiefbautechnik | Method and arrangement for producing and / or expanding a bore hole |
US20120267170A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-10-25 | Vermeer Manufacturing Company | Tapered thread configuration with improved durability |
DE102015107194A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-10 | TERRA AG für Tiefbautechnik | Drilling rig for generating or expanding a ground hole in the ground and method for controlling a feed drive of such a rig |
US20170074051A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Hunting Energy Services, Inc. | Multi-Lead Quick Connect Threaded Connection |
-
2018
- 2018-11-28 DE DE102018130065.4A patent/DE102018130065A1/en not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-11-15 PL PL19209324T patent/PL3660260T3/en unknown
- 2019-11-15 EP EP19209324.3A patent/EP3660260B1/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19901001A1 (en) | 1999-01-13 | 2000-10-19 | Terra Ag Fuer Tiefbautechnik S | Borehole drilling device has frame supporting rotary drive provided with drill rod magazine for interchangable drill rods handled via transport arm with drill rod release device |
US6189628B1 (en) | 1999-01-13 | 2001-02-20 | Terra Ag Fuer Tiefbautechnik | Earth borer system with drill-rod changer |
DE10115233A1 (en) | 2000-05-11 | 2001-11-15 | Terra Ag Fuer Tiefbautechnik S | Horizontal drilling system has mixing unit mounted on running gear with inlet for connection to liquid source, output connector(s) for reversible connection to flushing liquid sink |
DE60132645T2 (en) * | 2000-10-19 | 2009-01-29 | Weatherford/Lamb, Inc., Houston | Cement casing shoe for single diameter well |
DE102010004287A1 (en) | 2010-01-11 | 2011-07-14 | TERRA AG für Tiefbautechnik | Method and arrangement for producing and / or expanding a bore hole |
US20120267170A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-10-25 | Vermeer Manufacturing Company | Tapered thread configuration with improved durability |
DE102015107194A1 (en) | 2015-05-08 | 2016-11-10 | TERRA AG für Tiefbautechnik | Drilling rig for generating or expanding a ground hole in the ground and method for controlling a feed drive of such a rig |
US20170074051A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Hunting Energy Services, Inc. | Multi-Lead Quick Connect Threaded Connection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102018130065A1 (en) | 2020-05-28 |
PL3660260T3 (en) | 2022-01-17 |
EP3660260B1 (en) | 2021-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60023504T2 (en) | SCREW CONNECTION FOR TUBES | |
AT391009B (en) | PIPE CONNECTION | |
EP0397874B1 (en) | Device for closing off a complication zone in a well | |
EP1934404B1 (en) | Friction bolt and expansion adaptor for said anchor | |
DE3415627A1 (en) | PIPE TEST DEVICE | |
EP1117897B1 (en) | String of drill pipes for rotary percussion drilling, especially for simultaneous drilling | |
DE3923579A1 (en) | Connector for plastics pipes - is in one piece with widening bore socket for holding ring and sealing ring | |
EP2354448A2 (en) | Self-drilling anchor with drill anchor seal | |
DE19749007C2 (en) | Device for connecting a draw tube with a drawing device | |
DE19803304C2 (en) | Drill rods for rotary impact drilling, especially for overlay drilling | |
EP3660260B1 (en) | Adapter assembly for connecting a drilling tool to a drill string | |
DE19503122B4 (en) | injection anchor | |
DE19853198C1 (en) | Replacement of underground pipes of different diameter without digging, with optional expansion to greater conducting cross-sections | |
EP3587729B1 (en) | Connection of two drill string elements of a drill string for earth drilling | |
WO2009092659A2 (en) | Injection head | |
DE102014204598A1 (en) | Two-bolt with extruded connection | |
DE102014004087B3 (en) | Self-drilling injection lance and soil stabilization method using same | |
EP3480419B1 (en) | Auger drill assembly and method for forming an auger drill assembly | |
EP2420646A1 (en) | Pipe connection | |
DE10065533B4 (en) | Linkage coupling for rod sections with a media channel | |
DE19747250C1 (en) | Connector for drawing plastics pipes through earth | |
DE4233304A1 (en) | Coupling sleeve for drill or anchor rods - comprises abutment for limiting rod end screwing distance | |
DE19629459C2 (en) | Tapping fitting for plastic pipes | |
DE10123058A1 (en) | Ground drilling via pilot holes, comprises rotating cylindrical head with endface angled one side for steering, and with fluid jet fed via annulus between inner and outer drill-rod once plugged together as pilot tube | |
DE3207183C1 (en) | Pipe connection for metal pipes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: BA ME |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE |
|
17P | Request for examination filed |
Effective date: 20201124 |
|
RBV | Designated contracting states (corrected) |
Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
GRAP | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED |
|
INTG | Intention to grant announced |
Effective date: 20210412 |
|
GRAS | Grant fee paid |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3 |
|
GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R096 Ref document number: 502019002293 Country of ref document: DE |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: IE Ref legal event code: FG4D Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN Ref country code: NL Ref legal event code: FP |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: AT Ref legal event code: REF Ref document number: 1430661 Country of ref document: AT Kind code of ref document: T Effective date: 20211015 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: LT Ref legal event code: MG9D |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: RS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: BG Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211215 Ref country code: LT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: FI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: HR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: NO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211215 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LV Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: GR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20211216 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IS Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220115 Ref country code: SM Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: SK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: RO Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: PT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20220117 Ref country code: ES Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: EE Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: CZ Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: AL Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: R097 Ref document number: 502019002293 Country of ref document: DE |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MC Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LU Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211115 Ref country code: DK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 Ref country code: BE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211130 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: BE Ref legal event code: MM Effective date: 20211130 |
|
26N | No opposition filed |
Effective date: 20220616 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: SI Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20211115 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CY Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: HU Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT; INVALID AB INITIO Effective date: 20191115 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: NL Payment date: 20231122 Year of fee payment: 5 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: GB Payment date: 20231123 Year of fee payment: 5 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: FR Payment date: 20231124 Year of fee payment: 5 Ref country code: DE Payment date: 20231124 Year of fee payment: 5 Ref country code: CH Payment date: 20231201 Year of fee payment: 5 |
|
PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: PL Payment date: 20231023 Year of fee payment: 5 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MK Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: TR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |
|
PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: MT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 20210915 |