DE3143365A1

DE3143365A1 - "rohrverbindung fuer einzurammende pfaehle"

Info

Publication number: DE3143365A1
Application number: DE19813143365
Authority: DE
Inventors: Arthur G. 93003 Ventura Calif. Ahlstone
Original assignee: Varco International Inc
Current assignee: Varco International Inc
Priority date: 1980-11-12
Filing date: 1981-11-02
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2493888A1; US4444421A; GB8301174D0; NO813793L; GB2112891A; GB2112892A; GB2087022B; GB8301175D0; DE3152958A1; FR2493888B1; GB2087022A

Description

VARCO INTERNATIONAL INC.

800 North Eckhoff Street, Orange, CALIFORNIA 92668, V.St.A.

Rohrverbindung für einzurammende Pfähle

Die Erfindung betrifft eine Schraubverbindung zur Anwendung anstelle einer Schweissverbindüng um aufeinanderfolgende Teile eines Stützbeines oder dergleichen, das hohen Axialkräften beim Einrammen ausgesetzt ist miteinander zu ver-. binden, zum Beispiel beim Eintreiben eines Stützbeines ins Erdreich während der Konstruktion einer Bohrinsel.

Die meisten bekannten, mechanischen Rohrverbindungen haben sehr wesentliche Nachteile was ihre Anwendung anbelangt. Infolgedessen hat man bis jetzt auf die Anwendung von Schweissverbindungen zurückgegriffen und zwar trotz dem langsamen Schweissverfahren, das sehr zeitraubend ist und später kein leichtes Trennen der Teile voneinander erlaubt zur Demontage und Wiederverwendung.

Eine bekannte mechanische Rohrverbindung umfasst eine Verschlusseinrichtung wobei zwei; Teile mit in Umfangsrichtung unterbrochenen, gewindeähnlichen Zähnen versehen sind, die durch relative Drehbewegung der Teile in Eingriffsstellung und Freigabestellung zu bringen sind. Solche Verbindungen erfordern eine äusserst genaue Ausrichtung der miteinander zu verbindenden Teile und gewährleisten keine starre Ver-

bindung sondern gestatten notgedrungen eine geringe Relativbewegung zwischen den Teilen wodurch diese durch die Eintriebs- und Rückstosskräfte schnell beschädigt werden können. Eine andere bekannte Verbindung hat Verriegelungselemente, welche an einem Rohrteil vorgesehen und mit am anderen Rohrteil vorgesehenen Zähnen in Eingriff zu bringen sind, um die beiden Teile fest miteinander zu verriegeln. Diese Verbindung ist jedoch sehr teuer in der Herstellung und kann durch die während dem Betrieb auftretenden Kräfte zerstört werden. Andere bekannte Verbindungen an einzuranunenden Stützbeinen sind als Schraubverbindungen ausgeführt oder weisen Presspassungen auf, jedoch können auch diese bekannten Ausführungen die Kräfte nicht aufnehmen, welche beim Einrammen eines Pfahles oder Stützbeines auftreten.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Verbindung für die Teile eines einzurammenden Pfahles, die eine sehr starre und dauerhafte Befestigung der Pfahlteile oder dergleichen aneinander gewährleistet. Die erfindungsgemässe Verbindung kann schneller als durch Schweissen zusammengesetzt werden und kann auch schneller und wirksamer als die bekannten mechanischen Verbindungen verbunden werden. Ausserdem ist die erfindungsgemässe Verbindung in ihrem Aufbau einfacher und ist wirtschaftlicher in der Herstellung als die meisten bekannten mechanischen Verbindungen zwischen den Teilen eines einzuranunenden Pfahles, ausserdem ist sie einfacher zu handhaben zum Schliessen oder öffnen einer Verbindung. Die Rohrverbindung entsprechend der Erfindung umfasst Teile mit Ineinander greifenden Gewindegängen, die vorzugsweise sämtliche Eintreib-und Rückstosskräfte unmittelbar durch die Gewindegänge selbst übertragen. Die Gewindegänge haben eine wesentliche Dicke in Axialrichtung zum Aufnehmen dieser Kräfte und haben gegenüberliegende Seitenflächen, welche nahezu quer zu der Längsachse der Verbindung verlaufen, um die Axialkräfte ohne wesentliche Keilwirkung aufzunehmen, wodurch die ineinandergreifenden Gewindegänge in Radialrichtung auseinandergedrückt werden könnten. Die gesamte Berührungsfläche der Gewindegänge ist wesentlich grosser

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als bei einer üblichen Anordnung mit einer ringförmigen Anschlagschulter erreicht werden kann und somit kann die Verbindung Axialkräfte in beiden Richtungen sehr wirksam übertragen. Die Formgebung der Gewindegänge ist des weiteren ausgeführt, um eine selbsttätige Verriegelung zu erreichen.

Ein neuartiges Verriegelungselement ist an einem der beiden miteinander verschraubten Teile eines einzurammenden Pfahles vorgesehen. Dieses Verriegelungselement ist an diesem Verbindungsteil festgehalten, dadurch dass es sich um mehr als die Hälfte des Umfanges dieses Teiles erstreckt. Vorzugsweise hat das Verriegelungselement Zähne, die in an den beiden Gewindeteilen vorgesehene Zahnlücken einführbar sind, um diese Teile gegen relative Drehbewegung zu verriegeln.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden ausführlicher beschrieben, es zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Stützbeines oder Pfahles entsprechend der Erfindung.

Figur 2 eine vergrösserte Ansicht im Axialschnitt der Schraubverbindung nach Fig. 1.

Die Figuren 3 und 4 weiter vergrösserte Ansichten im Axlalschnitt durch die Innen- und Aussengewindegänge.

Figur 5 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem Verriegelungsring. - .

Figur 6 eine vergrösserte Ansicht im Axialschnitt der Schraubverbindung nach Figur 5.

Figur 7 eine Ansicht des Verriegelungsrihges in Richtung der Pfeile 7-7 nach Figur 6. .

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Figur 12 eine Ansicht im Äxia^n^f iner^itereiv abgeänderten Ausführungsform.

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körper 16 angeformt sein oder bei 17; und^^ mit fiesem ver schweisst sein. Das Aussengewinde 19 eines jeden Endteiles Ibihm Mäfcgeine Kefeifspi^äaSg^gigft^rigljqe^ttelli.nie 21

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Der Gewindegang 19 (Figur 3) hat vörzugsvfeise einen gleichH formigen Axialquerschnitt längs seiner gesamten ScHrauberilinie und hat zwei gegenüberliegende Seitenflächen 28 und 29, eine äussere Kopffläche 30 und eine Kernfläche 31. Die Ecken 32 des .Gewindegiinges zwischen der Kopffläche 30 und den Seitenflächen 28 und 29 sind verhältnismästsig scharf abgerundet> das heisst, sie haben einen verhältnismässig kleinen Krümmungsradius von etwa 1,25 mm. Die Eciken 3j3 ; ,/ zwischen der Kernfläche 31 und den Seitenflächen 28 und 29 sind vorzugsweise weniger scharf ausgerundet als die Ecken : 32, das heisst sie haben eine grösseren Krümmungsradius vqri etwa 2,5 mm. Die Flächen 30 und 31 sind beide kegelförmig':\ und konvergieren nach oben zur Achse 12, Diese Flächen er-* scheinen in der AxialSchnittansicht im wesentlichen als Oerade Linien und sind parallel zur Mittellinie 21 des Gewindeganges. - " . ." .-^ .;,_:..A»_■"-.;,.. - /^^

Die pbere Fläche 28 des Gewindeganges verlauft radiaL nach : ausseh und nach unten und bildet einen kleinen Winkel £ ^; mit einer Linie 34, die senkrecht auf die Achse 12 steht■■;- und diese schneidet. Die untere Fläche 29 verläuft radial" nach aussen und nach oben und bildet einen kleinen winkel; d mit einer Linie 35, die senkrecht auf die Achse 12 stehtA und diese schneidet. Die beiden Winkel c und d sollen nicht grosser als 5,5° sein, sie sollen vorzugsweise zwischen C:

4,5 und 5,5 liegen, wobei im wesentlichen etwa 5° optimal ist. Der eingeschlossene Winkel e zwischen den Flächen 28 und 29 des Gewindeganges 19 soll vorzugsweise nicht grosser als etwa 11 sein, er soll zwischen etwa 9 und liegen, wobei im wesentlichen etwa 10 optimal ist. Der Steigungswinkel des·Gewindeganges, das heisst der Winkel, welcher die axiale Verlagerung des Gewindeganges bei einer Umdrehung (in bezug auf die Gewindemittellinie) bestimmt, soll auch sehr klein sein und vorzugsweise etwa 1 nicht übersteigen, ein Steigungswinkel von etwa zwischen 0 35' und 0 46' ist am besten geeignet.

Der Gewindegang 20 des Innengewindeendteiles 15 hat im Axialschnitt gegenüberliegende Seitenflächen 28a und 29a, eine Kopffläche 30a und eine Kernfläche 31a, Ecken 32a, welche verhältnismässig scharf abgerundet sind mit dem gleichen Krümmungsradius als die Ecken 32 des Aussengewindeganges und Ecken 3 3a, welche weniger scharf ausgerundet sind mit dem gleichen Krümmungsradius als die Ecken 3 3 des Aussengewindeganges. Die Flächen 30a und 31a haben den gleichen Kegelwinkel a. als die Gewindemittellinie 21 und die Kopffläche sowie die Kernflächen des Aussengewindeendteiles. Die Fläche 28a verläuft radial nach innen und nach unten und bildet einen Winkel cj_ mit einer Linie 34a, die senkrecht auf die Achse 12 steht und diese schneidet während die Fläche 29a radial nach innen und nach oben ragt und einen Winkel dj_ mit einer Linie 35a bildet, die senkrecht zur Achse 12steht und diese schneidet. Die Flächen 28a und 29a sind konvergent und bilden einen eingeschlossenen Winkel e|_. Wie bei dem Aus seng ewindegang sollen auch die Winkel cj_ und dj_ nicht grosser sein als etwa 5,5° und sollen vorzugsweise zwischen 4,5 und 5,5 liegen wobei im wesentlichen etwa 5 optimal ist, während der eingeschlossene Winkel ej_ zwischen etwa 9 und 11° liegen soll und vorzugsweise 10 beträgt.

Bei jedem Gewindegang 19 und 20 bilden die beiden Seitenflächen 28 und 29 oder 28a und 29a verschiedene Winkel mit der Kopfflache 30 oder 30a des jeweiligen Gewindeganges.

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Zum Beispiel ist der Winkel f_ zwischen der Fläche 2 8 des Gewindeganges 19 und einer Linie, die senkrecht zur Kopffläche 30 des Gewindeganges 19 steht verschieden zu dem Winkel £ zwischen der Fläche 29 und der Fläche 30, und das gleiche gilt auch für die entsprechenden Winkel f_J_ und gj_ des Gewindeganges 20. Vorzugsweise sind die Winkel f_ und f' wenigstens etwa 3 mal grosser als die Winkel £ beziehungsweise q'. Um e-ine zuverlässige, selbsttätig wirkende Verriegelung zu erreichen ist vorzugsweise der Tanens eines jeden Winkels c, d., c¹ und d^_, sowie des Steigungswinkels, geringer als der Reibungskoeffizient zwischen den sich berührenden Flächen 28 und 29a und 29 und 28a der Gewindegänge. Die Gewindeendteile 14 und 15 sind vorzugsweise aus Stahl hergestellt und können einen Oberzug aus einem Werkstoff mit grösserem Reibungskoeffizienten als derjenige des Stahles aufweisen. Vorzugsweise sind alle Flächen 28, 29, 30, 31, 28a, 29a, 30a, und 31a mit einer Kupferschicht überzogen, die durch Elektrolyse oder auf andere Art und Weise aufgebracht werden kann. Der Reibungskoeffizient zwischen zwei solchen Flächen beträgt 1,21 wenn die Flächen sauber und trocken sind und 0,76 falls sie oxidiert sind und der Tangens von 5,5° beträgt O,O9629.

Vorzugsweise soll die Dicke t jedes Gewindeganges 19 und zwischen seinen gegenüberliegenden Seitenflächen 28 und 29 oder 28a und 29a, längs der Gewindemittellinie 21 gemessen, grosser sein als die Höhe χ des Gewindeganges zwischen seiner Kopffläche 30 und 30a und seiner Kernfläche 31 oder 31a, senkrecht zur Gewindemittellinie gemessen, dabei soll die Abmessung _t vorzugsweise wenigstens etwa 1,5 mal grosser sein als die Abmessung χ wobei ein Faktor von 1,66 am besten geeignet ist. Die Länge 1_ einer jeden Kopf fläche 30 oder 30a soll wesentlich grosser sein als die Abmessung χ und vorzugsweise soll die Länge ]. wenigstens etwa 1,5 mal grosser sein als die Abmessung x·

Die Kopf flächen 3() und 3Oa der Aussen- und Innengewinde- «länge kommen ii\ Anlage zum Ausrichten der Endteile fallu diese aneinander heranbewegt werden. Beim Zusammenschrauben

der Clewindeendteile werden dann die Ecken 32 und 32a in die Ausrundunqen 33 und 33a eingepresst und schaffen auf diese Weise eine selbsttätige Verriegelung. Durch die kegelförmige Ausführung der Gewinde kommen die Gewindegänge leicht in Berührung miteinander und die Flächen 28, 29 usw. legen sich beim Verschrauben der Endteile fester gegeneinander an ohne jedoch eine übermässige radiale Keilwirkung zwischen den Gewindegängen hervorzurufen. Die feste Reibungsberührung der Flächen 28 und 29 mit den Flächen 29a und 28a verriegelt die Verbindung gegen Losschrauben. Die durch den Fallbär 13 erzeugten Eintriebskräfte sowie die Rückprallkräfte zwischen den Stössen des Fallbärs werden über die Gewindeflachen ohne Beschädigung der Gewindeendteile längs der gesamten Schraubenflache übertragen.

Der Pfaiii nach den Figuren 5 und 7 hat mehrere Pohrstücke 36 mit Aussengewinde- und Innengewindeendteilen 37 und 38, die Gewindegänge 40 und 41 aufweisen, welche denjenigen nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen. Ausserdem sind Verriegelungsringe 39 um die Aussengewindeendteile angeordnet, welche Ringe verschiebbar sind zwischen der in Figur 6 mittels ausgezogenen Linien angedeuteten Verriegelungsstellung und der in dieser Figur mittels strichpunktierten Linien angedeuteten zurückgezogenen Stellung. Jeder Ring 39 erstreckt sich in seiner Verriegelungsstellung vollständig um den zugeordneten Aussengewindeteil, er ist jedoch bei 4O unterbrochen, (siehe Figur 7) damit er zum Aufschieben auf die !'"lache 42 des Aussengewindeendteiles radial aufqoweitot werden kann. Der Ring kann aus Stahl hergestellt werden, vorzugsweise aus Federstahl, und infolge seiner Elastizität ist er bestrebt in seine Verriegelungsstellung nach Figur 6 zurückzugelangen. In der strichpunktierten Lage greift der Ring fest um die Fläche 42 und wird durch Reibung gegen Axialbewegung an dieser Fläche zurückgehalten.

Die Nut 4 3 des Aussengewindeteiles 37 ist die gleiche als die Nut 2 3 nach Figur 2 mit der Ausnahme, dass die untere Wand 44 der Nut unterbrochen ist, um vertikale Zahnlücken

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45 zu bilden, die sich in Umfangsrichtung in Abstand voneinander befinden. Jede Zahnlücke 45 hat eine innere Wand 46, die nach unten und nach aussen gekrümmt ist sowie zwei parallele vertikale Wände 47, die sich in Abstand vonein^- ander befinden und parallel zur Achse 48 sind. Der Innengewindeteil 38 hat Zahnlücken 49, welche eine obere Wand 50 und zwei parallele vertikale Wände 51 aufweisen, die sich in Abstand voneinander befinden und parallel zur Achse 48 sind. In Umfangsrichtung zwischen den Zahnlücken 49 hat der Innengewindeteil Flächen 52, welche miteinander ausgerichtet sind und senkrecht zur Achse 48 stehen. Diese Flächen 52 sind mit der quergerichteten Ringschulter 53 des Äussengewindeteiles in dem vollständig zusammengeschraubten Zustand der Verbindung ausgerichtet. Der Ring 39 hat einen Hauptteil 54, der in die Nut 43 passt und eine Reihenach oben weisende Zähne 55 hat, die in Abstand voneinander angeordnet sind und genau in die Zahnlücken 49 passen. Diese Zähne 55 haben gegenüberliegende Seitenflächen 56, die parallel zueinander und zu den Flächen 51 sind und an diesen anliegen, um den Innengewindeteil gegen relative Rotation in bezug auf den Ring 39 festzuhalten. Der Ring 39 hat auch eine Reihe nach unten weisende Zähne 57, die genau zwischen die gegenüberliegenden Seitenflächen 47 der Zahnlücken 45 passen. Die Zähne 57 haben gegenüberliegende Seitenwände 58, die mit den Flächen 47 in Berührung sind, um den Aussengewindeteil 37 gegen relative Drehbewegung in bezug auf den Ring 39 festzuhalten. Die Zähne 57 sind vorzugsweise vertikal mit den Zähnen 55 ausgerichtet. Schrauben 39 ragen durch öffnungen 60 in dem Ring 39 und sind in Bohrungen 61 des Äussengewindeteiles 37 eingeschraubt, um den Ring in seiner Verriegelungsstellung festzuhalten.

Der Innengewindeteil und der Aussengewindeteil nach den Figuren 5 und 7 werden miteinander yerschraubt währenddem der Ring 39 sich in der strichpunktierten Lage der Figur 6 befindet bis die Flächen 52 und 53 miteinander ausgerichtet sind und eine Lehre genau in die Nut 4 3 hineinpasst wodurch der vollständig zusammengeschraubte Zustand erkennbar ist.

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Der Aussenqewindeteil und der Innengewindeteil werden dann relativ zueinander gedreht, um die Zahnlücken 49 und 45 vertikal miteinander auszurichten, anschliessend wird der Ring 39 nach oben geschoben bis er in die Nut 4 3 und in die Zahnlücken 49 und 45 einschnappt, um den Aussengewindeteil und den Innengewindeteil gegen relative Drehbewegung zu verriegeln. Die Schrauben 59 werden dann eingeschraubt, um den Ring in seiner Verriegelungsstellung festzuhalten.

Die Verbindung nach den Figuren 8 bis 10 hat Aussengewinde- und Innengewindeteile 62 und 63 mit Gewindegängen 64 und 65, welche entsprechend denjenigen nach den Figuren 1 bis 4 ausgebildet sind. Des weiteren ist ein Verriegelungsring 66 vorgesehen. Die Nut 67 des Aussengewindeteiles kann die gleiche sein als die Nut 23 nach Figur 2, mit der Ausnahme, dass ihre untere Wand 68 unterbrochen ist, um eine nach unten weisende Verlängerung des Verriegelungsringes aufzunehmen. Der Ring 66 ist vollständig kreisförmig und besteht vorzugsweise aus Stahl. Er ist verschiebbar aus seiner Verriegelungsstellung nach Figur 8 in eine untere, unwirksame FreigabesteJ lung, in welcher die untere, ebene und quorqerichLete Stirnfläche 69 des Ringes mit einer unteren Fläche 70 einer unteren Ringnut 71 des Aussengewindeendteiles in Berührung ist. Der Ring 66 ist gegen Bewegung nach unten festgehalten durch einen geteilten Ring 72, der sich in der unteren Nut 71 vertikal zwischen der Schulter 70 und der unteren Stirnfläche 69 des Ringes 66 befindet. Der Ring 72 ist nur durch einen Schlitz 73 geteilt und er ist als Federring ausgebildet, damit er durch Federwirkung in seiner fest ausgezogenen Verriegelungsstellung nach Figur 8 bleibt. Der Ring kann aufgeweitet und dann axial nach unten in seine in Figur 8 strichpunktiert dargestellte I.cige bewegt werden, in welcher er um den Aussengewindeendtoi 1 greift und durch Reibung gegen Axialbewegung festcrehalton ist. Vertikale Keile 75 sind an einer kreisförmigen ununterbrochenen Innenwand 166 des Ringes 66 vorgesehen und passen in vertikale Nuten 76 des Aussengewindeendteiles. Die Keile und die Nuten haben axiale parallele Schultern 77, die vertikal und radial in bezug auf die Schraubverbin-

dung angeordnet sind und den Ring während seiner Bewegung nach oben und nach unten führen, ihn aber dabei gegen Rotation festzuhalten. Der Ring 66 hat auch mehrere obere Zähne 78, die in Umfangsrichtung in Abstand voneinander sind und in Abstand voneinander angeordnete Zahnlücken 79 des Innengewindeendteiles 6 3 eingreifen können. Die Zähne 78 haben radial und senkrecht verlaufende Seitenflächen 80, die mit axial und radial verlaufenden Schultern 81 des Innengewindeendteiles in Berührung sind, um den Innengewindeendteil gegen Ro. tat ion in bezug auf den Ring festzuhalten.

Falls die beiden Endteile miteinander verschraubt werden, befindet sich der Ring 66 in seiner unteren, unwirksamen Stellung und der Ring 72 befindet sich in der strichpunktierten Lage nach Figur 8. Falls die Flächen 182 und'82 miteinander ausgerichtet sind, ist die Verbindung vollständig verschraubt. Der Ring 66 wird dann nach oben geschoben bis die Zähne 78 in die Zahnlücken 79 eingreifen und anschllassend wird der Ring 7 2 in seine Verriegelungsstellung gebracht. Die Schrauben 83 werden dann in Gewindelöcher des Aussengewindeteiles eingeschraubt, um die Endteile über den Ring 72 gegen relative Drehbewegung festzuhalten.

Die Verbindung 84 nach Figur 11 hat einen Aussengewindeteil 85 und einen Innengewindeteil 86 mit Gewindegängen 87 und 88, welche denjenigen nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen, mit der Ausnahme, dass die Innenflächen der Endteile bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 8 miteinander fluchten im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 wo die Aussenflachender Endteile miteinander ausgerichtet sind. Der vollständig zusammengeschraubte Zustand liegt vor falls die guergerichteten Flächen 89 und 90 miteinander ausgerichtet sind.

Die Figuren 12 und 13 zeigen eine Verbindung wobei wie nach Figur 11 die Innenflächen des Innengewindeendteiles 91 und des Aussengewindeendteiles 92 miteinander ausgerichtet sind. Das Ausführungsbeispiel nach den Figurer 12 und

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13 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Figur 11 darin, dass ein Verriegelungsring 9 3 vorgesehen ist. Der Ring 9 3 hat einen kreisförmigen, ununterbrochenen, starren und ringförmigen Hauptteil 94 (in Figur 12 schraffiert dargestellt) mit in Umfangsrichtung voneinander in Abstand angeordneten Zähnen 95, die zum Teil in UmfangsrLchtung voneinander angeordnete Zahnlücken 96 des Innencjewindeendteiles 91 und zum Teil in Zahnlücken 97 des Aussengewindeendteiles ragen. Der Ring 93 ist beweglich zwischen seiner in Figur 12 mittels strichpunktierten Linien dargestellten Stellung in welcher er den Aussengewindeendteil umgibt und eine relative Drehbewegung des Aussengewindeendteiles in bezug auf den Innengewindeendteil· zulässt. Falls die Endteile vollständig miteinander verschraubt sind, wie in Figur 12 durch die miteinander ausgerichteten Querflächen 98 un 99 dargestellt ist, wird der Ring 93 nach oben geschoben, bis seine Zähne 95 sowohl in die Zahn-I üc'kiMi 96 hIh auch Ln dio. Zahnlücken 97 eingreifen, um den Ausseriqewindeendteil und den Ennengewindeendteil gegen relative Drehbewegung festzuhalten. Der Ring 93 wird in dieser Stellung festgehalten durch Schrauben 100, welche durch den Ring 93 ragen und in den Aussengewindeendteil eingeschraubt sind.

Die Figuren 14 und 15 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel einer auf der Innenseite glatten Verbindung 101 mit einem Aussengewindeendteil 102 und einem Innengewindeendteil 103, deren Gewindegänge dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 bis 4 entsprechen und wobei ein radial aufweitbarer, geteilter Verriegelungsring vorgesehen ist, der normalerweise versucht seine in Figur 14 strichpunktiert dargestellte Lage einzunehmen. Der Hauptkörper 105 des Ringes (in Figur 14 schraffiert dargestellt) hat mehrere in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Zähne 106, die in VerriegelungsStellung mit ihren oberen Teilen 107 in in Umfangsrichtung voneinander in Abstand angeordnete Zahnlücken 108 des Innengewindeendteiles 103 eingreifen, und mit ihren inneren Teilen 109 in in Umfangsrichtung voneinander in Abstand angeordnete Lücken 110 des

Aussengewindeendteiles greifen. Schrauben 111 ragen durch den Ring und sind in den Aussengewindeendteil eingeschraubt, um den Ring in seiner wirksamen Stellung zurückzuhalten.

Beim Zusammenschrauben der Verbindung nach den Figuren 14 und 15 befindet sich der Ring 104 in seiner strichpunktierten Lage an der äusseren Fläche 112 des A-ussengewindotei.-" ." les und bleibt in dieser Lage bis die Schultern 113 und L14 miteinander ausgerichtet sind. Falls dieser Zustand erreicht ist wird der Ring nach oben gedrückt wobei er durch die Fläche 115 aufgeweitet wird und anschliessend wird er in seine in Figur 14 mit fest ausgezogenen Linien dargestellte Stellung bewegt, in der die Zähne 106 den Aussengewindeteil und den Innengewindeteil gegen relative Drehbewegung festhalten. Die Schrauben 111 werden dann festgeschraubt, um den Ring in der Verriegelungsstelluhg zurückzuhalten.

Leerseite

Claims

β ο ο B* ο 2, Nov. 13ST S.0% PATENTAMWÄLTE Menges ί Prahl Erharcltstr. 12 D GOOO München 5 VARCO INTERNATIONAL INC. 800 North Eckhoff Street, Orange, CALIFORNIA 9 2668, V. St. A-. Patentansprüche:

1. Rohrverbindung für einzurammende Pfähle oder dergleichen mit wenigstens zwei Rohrstücken, die an ihren miteinander zu verbindenden Endteilen mit kegelförmigen Gewindegängen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindegänge jeweils gegenüberliegende Seitenflächen haben, die leicht zueinander konvergent sind in Richtung von dem -_z Gewindekern zu der Gewindespitze und wobei beide Flächen _r einen Winkel mit einer zu der Achse der Gewinde senkrechten ^- . ^ und dieselbe schneidenden Linie bilden, wobei dieser Winkel nicht grosser ist. als etwa 5,5°.

2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen etwa 4,5 und 5,5 liegt.

3. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gewindegang an seiner Gewindemittellinie zwischen seinen gegenüberliegenden Seitenflächen eine Dicke hat, die etwa 1,5 mal grosser ist als die Höhe des Gewindeganges senkrecht zu der Gewindemittellinie gemessen.

4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Gewindegang kegelförmige Kopfflächen und Kernflächen aufweist, wobei im Axialschnitt die Länge der Kernflächen grosser ist als die Höhe des Ge- '?* v/lndeganqes senkrecht zu der Gewindemittellinie. j

ⁿ β · · _a O

5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Gewindegänge zwischen der Kopffläche und einer Seitenfläche eine Ecke aufweist, die schärfer abgerundet ist als eine Ecke des anderen Gewindeganges in welche sie eingepresst ist.

6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche axialgerichteten Eintreib- und Rückstosskräfte zwischen den Rohrstücken vollständig durch die ineinandergreifenden Gewindegänge übertragen werden.

7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangens des erwähnten Winkels geringer ist als der Reibungskoeffizient zwischen den sich berührenden Flächen der Gewindegänge.

8. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrstücke aus Stahl hergestellt sind und dass die Gewindegänge einen Überzug aus einem Werkstoff aufweisen, der einen grösseren Reibungskoeffizient als derjenige des Stahls aufweist.

9. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Tangens des Steigungswinkels der Gewindegänge geringer ist als der Reibungskoeffizient der Gewindegängeseitenflächen.

10. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel der Gewindegänge zwischen etwa 6 und 9 liegt.

11. Rohrverbindung für einzurammende Pfähle mit wenigstens zwei Rohrstücken, die miteinander zu verschraubende kegelförmige Endteile mit Gewindegängen aufweisen, und wobei mit Ausnahme der Gewindegänge keinerlei Schultern vorgesehen sind, um eine relative Bewegung der Gewindegänge über einen vollständig zusammengeschraubten Zustand hinaus zu

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verhindern, gekennzeichnet durch an den Endteilen vorgesehene Anzeigeteile, die im vollständig zusammengeschraubten Zustand eine feststellbare, vorbestimmte relative Lage in bezug aufeinander einnehmen.

12. Rohrverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeteile an den Endteilen vorgesehene Schultern sind, die in dem vollständig zusammengeschraubten Zustand in Querrichtung miteinander ausgerichtet sind.

13. Rohrverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeteile zwei an den Endteilen vorgesehene axial gegeneinander gerichtete Schultern sind, die in dem vollständig zusammengeschraubten Zustand einen vorbestimmten Abstand voneinander aufweisen.

14. Rohrverbindung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine zwischen die beiden Schultern einführbare Lehre.

15. Rohrverbindung für einzurammende Pfähle oder dergleichen mit kegelförmigen Endteilen, die versehraubbare Gewindegänge aufweisen, gekennzeichnet durch ein an einem der beiden Endteile vorgesehenes Verriegelungselement, das sich um mehr als die Hälfte des Umfanges des Endteiles erstreckt und dadurch an diesem festgehalten ist, und dass das Verriegelungselement Schultern aufweist zur Anlage an zugeordneten Schultern der beiden Endteile, um die Rohrstücke gegen relative Drehbewegung in bezug aufeinander Fo.stzuhal tem.

J.G. Rohrverbindung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch befestigungsmittel zum befestigen des Verriegelungselementes an einem der beiden Endteile in einer Verriegelungsstellung..

17. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement in Umfangsrichtung in Abstand voneinander angeordnete Zähne

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aufweist, die in Lücken der beiden Endteile einführbar sind, um dieselben gegen relative Drehbewegung festzuhalten.

18. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement ein in Radialrichtung aufweitbarer, geteilter Federring ist.

19. Rohrverbindung nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement ein Ring mit festem Durchmesser ist,der sich um eines der beiden Endteile erstreckt und axial in bezug auf dieses beweglich ist, und dass ein weiterer Ring vorgesehen ist, um eine Bewegung des Verriegelungselementes in Richtung zu einer unwirksamen Stellung zu verhindern.