專利名稱：具有軸頸的導(dǎo)桿接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)桿接頭，如它用于在地下水平鉆孔時(shí)連接導(dǎo)桿和不挖開地敷設(shè)或更換管道線路(在后面的水平鉆孔中)。
背景技術(shù)：
在水平鉆孔時(shí)，將各個(gè)導(dǎo)桿節(jié)彼此串聯(lián)地相互連接并且借助一個(gè)推動驅(qū)動裝置、牽拉驅(qū)動裝置或轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置使其通過土地運(yùn)動。在鉆孔較長時(shí)，導(dǎo)桿包括多個(gè)導(dǎo)桿段，將它們按照鉆孔進(jìn)展逐漸地相互連接或彼此分開。單個(gè)導(dǎo)桿段具有一個(gè)有限的長度，并且如果從一短的地槽例如一個(gè)豎井、檢查豎井或人孔開始實(shí)現(xiàn)鉆孔，則必須特別是很短的。這些豎井可以具有部分小于一米的直徑。
為了連接各導(dǎo)桿段，提供不同結(jié)構(gòu)類型的接頭，其中螺紋接頭是廣為流行的。除螺紋連接的擰緊持續(xù)相當(dāng)長時(shí)間和要求極好的螺紋的困難外，這種類型的連接具有特別的缺點(diǎn)是，它在向前鉆進(jìn)中只允許沿一個(gè)方向進(jìn)行導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動。如果例如涉及一種具有右螺紋的螺紋連接，則只可以以右轉(zhuǎn)向?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動，因?yàn)榉駝t通過鉆孔過程使螺紋連接松開。
因此在現(xiàn)有技術(shù)中開發(fā)了一些插接接頭。在使用插接接頭時(shí)，不同于螺紋接頭，為解決問題，在插進(jìn)以后，將接頭固定在接頭開口中，因?yàn)椴⒉惶峁┰诼菁y嵌接中靜摩擦引起的固定可能性。
由DE 297 13 354U1已知一種導(dǎo)桿接頭，其中將一個(gè)第一接頭件插入一個(gè)第二接頭件中。為了連接各導(dǎo)桿，按照該實(shí)用型的教導(dǎo)，將第一接頭件相對于第二接頭件的縱軸線按一個(gè)約60。的角度以其前自由端從上面插進(jìn)第二接頭件的一個(gè)環(huán)形槽中。在此第一接頭件的各半球形凸起嵌入第二接頭件的各空隙中。從這個(gè)在其中兩個(gè)管端是相互相對成角度的位置，擺動第一接頭件和各空隙，以致第一接頭件進(jìn)入第二接頭件的環(huán)形槽中并且以緊配合容納在那里。
緊接著通過一個(gè)安全套形式的安全元件保證該連接。
由DE 196 08 980 C2和DE 199 18 530 Al同樣已知一些導(dǎo)桿接頭，它們放棄了已知的螺紋連接并且在待連接的導(dǎo)桿節(jié)的前端部上具有一個(gè)軸向凸出的凸舌狀的伸出部，它滑動地嵌入前面的導(dǎo)桿節(jié)的后端部中。為此前面的導(dǎo)桿節(jié)在端面具有一個(gè)帶有一個(gè)凹槽的軸向切口 ，在其中可插入凸舌狀的伸出部。在此一個(gè)軸頸狀的凸起經(jīng)由凹槽進(jìn)入
切口的軸承孔中。通過隨后的導(dǎo)桿節(jié)的擺動，它從有角度的插入位置進(jìn)入到伸直位置并且接著同軸于前面的導(dǎo)桿節(jié)。只有在該位置才確保軸向固定，同時(shí)通過各導(dǎo)桿節(jié)的側(cè)壁實(shí)現(xiàn)側(cè)向固定。作為備選方案，將軸頸狀的凸起側(cè)向插入切口中并接著從有角度的插入位置偏轉(zhuǎn)到伸直位置。為了軸頸不從切口中掉落，通過各導(dǎo)桿節(jié)的凸出的側(cè)壁提供一種側(cè)向的固定，其在伸直位置阻止接頭的分解。
在DE 100 65 533 Al中描述了一種連接，其中通過平行移動各導(dǎo)桿節(jié)軸線連接各導(dǎo)桿節(jié)的對應(yīng)端部的方式，將各導(dǎo)桿節(jié)插接在一起，其中各導(dǎo)桿節(jié)軸線在平行移動時(shí)彼此具有一個(gè)角度01<180°。 一個(gè)第一
導(dǎo)桿節(jié)在此具有一個(gè)軸頸，它嵌入一個(gè)第二導(dǎo)桿節(jié)的一個(gè)對應(yīng)的空隙中，同樣通過一個(gè)側(cè)凹阻止軸頸的掉落，側(cè)凹在轉(zhuǎn)入以后與一個(gè)在隨
后的導(dǎo)桿節(jié)上的一個(gè)凸肩嵌接或通過彈簧加載的銷阻止掉落。這些銷嵌入一個(gè)在隨后的導(dǎo)桿端部的端面中的槽內(nèi)。
在現(xiàn)有技術(shù)中建議的解決方案通過安全套、安全凸起、彈簧加載的銷或通過軸向以一個(gè)角度位置插入和取出的原理防止導(dǎo)桿接頭徑向或軸向分解，而以伸直位置實(shí)現(xiàn)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
由此出發(fā)本發(fā)明的目的在于，提供一種簡化的或可更廣泛使用的用于水平鉆孔的導(dǎo)桿接頭。
通過按照各獨(dú)立權(quán)利要求所述的一種導(dǎo)桿接頭和一種方法達(dá)到該目的。有利的進(jìn)一步構(gòu)成是各相應(yīng)從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的構(gòu)思在于，提供一種具有一個(gè)插接接頭的鉆孔導(dǎo)桿，其中 一個(gè)橫向接橋的幾何形狀允許以 一個(gè)規(guī)定的角度位置(插接角度)亦即以一個(gè)在工作角度之外的確定的角度位置插進(jìn)并且同時(shí)確保經(jīng)由另一角度范圍(工作角度)固定在一個(gè)相應(yīng)的槽中。
在此按照接頭的結(jié)構(gòu)插進(jìn)不僅可以沿徑向方向插進(jìn)而且還可以沿軸向方向插進(jìn)。為此橫向接橋和/或空隙在其幾何形狀上可以偏離圓形的橫截面。
橫向接橋可以例如構(gòu)成為在側(cè)向待插入空隙中的軸頸，如在DE100 65 533中描述的那樣，但還具有一個(gè)或多個(gè)凸肩。通過空隙和軸頸具有一個(gè)削平部或在空隙的一個(gè)圓弧段中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)對應(yīng)的用于各凸肩的凹槽的方式，對應(yīng)的空隙允許以規(guī)定的各導(dǎo)桿節(jié)彼此的角度位置側(cè)向插進(jìn)軸頸(插接角度)。在該角度位置之外，亦即在工作角度內(nèi)，軸頸的各凸肩通過其在較小半徑的圓弧段或凹槽(各凹槽)之外背面嵌接空隙的方式確保各導(dǎo)桿節(jié)相互相對的徑向固定。
橫向接橋也可以設(shè)置為一個(gè)軸向待插進(jìn)空隙的接頭件。按照本發(fā)明，軸頸在此為了軸向固定在一個(gè)區(qū)域內(nèi)可以具有一個(gè)削平部。在這種情況下，空隙、接頭開口或空隙的插進(jìn)通道具有一種相對應(yīng)的幾何形狀，它允許以規(guī)定的角度位置(插接角度)插進(jìn)軸頸。當(dāng)橫向接橋處于空隙中時(shí)，只要它離開插進(jìn)的角度位置，它就防止軸向移動，因?yàn)樵谶@種情況下不再對準(zhǔn)允許插進(jìn)或取出的幾何形狀。
本發(fā)明不排除經(jīng)由一個(gè)附加的槽/榫接頭提供一種徑向或軸向的固定，其中例如槽和榫構(gòu)成為部分圓弧形的并且在連接各導(dǎo)桿節(jié)時(shí)將槽轉(zhuǎn)進(jìn)榫中。
按照本發(fā)明的接頭可以與不同的導(dǎo)桿類型 一起使用并且還可以與一個(gè)用于使推力或拉力從驅(qū)動裝置軸線轉(zhuǎn)向通道軸線的支承裝置一起使用。
導(dǎo)桿與此無關(guān)可以在兩側(cè)構(gòu)成為圓弧段，亦即凹形/凹形的或凹形/凸形的，以便描繪出不同支承裝置的形狀或沿不同的曲線方向運(yùn)行。


以下借助一個(gè)在附圖中示出的實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。其中圖la和b具有一個(gè)接頭半體的按照本發(fā)明的導(dǎo)桿節(jié)的前端部，和具有另一接頭半體的導(dǎo)桿節(jié)的后端部，包括經(jīng)由一個(gè)附加的槽/榫接頭(a)的徑向固定和經(jīng)由一個(gè)附加的槽/榫接頭(b)的軸向固定；
圖2 按照本發(fā)明的接頭軸頸的詳圖3 在以角度位置插進(jìn)以后的兩個(gè)導(dǎo)桿節(jié)；
圖4 在偏轉(zhuǎn)到伸直位置以后的兩個(gè)導(dǎo)桿節(jié)；
圖5 在偏轉(zhuǎn)到伸直位置以后的圖4的兩個(gè)導(dǎo)桿節(jié)的另一視圖6 準(zhǔn)備運(yùn)行的接頭在一個(gè)有角度的工作位置；圖7 具有可軸向插進(jìn)的接頭的按照本發(fā)明接頭的備選的實(shí)施形式；
圖8 具有L形的接頭開口的本發(fā)明的另一備選方案；圖9圖8的實(shí)施形式的一個(gè)角度位置(插接角度)；圖10 圖8的實(shí)施形式的一個(gè)伸直位置。
具體實(shí)施例方式
按圖1的導(dǎo)桿接頭包括一個(gè)第一接頭元件1和一個(gè)第二接頭元件2。各接頭元件分別具有一個(gè)接頭面3或4，其中接頭面3具有一個(gè)非完全圓柱形的軸頸6，它與接頭面4的一個(gè)空隙8相對應(yīng)。軸頸6在端面具有兩個(gè)垂直于導(dǎo)桿軸線平面定向的凸肩12、 14?？障?具有一個(gè)非圓柱形狀(見區(qū)段13b)和一個(gè)對應(yīng)于凸肩12、 14的凹槽16，該凹槽相對于導(dǎo)桿軸線水平定位。
凸肩12、 14和削平部13a和13b以及凹槽16的定向?qū)е赂鲗?dǎo)桿節(jié)在連接時(shí)必須以直角(插接角度)相互設(shè)置，以便使凸肩12與凹槽16對準(zhǔn)(見圖3中的位置)。如果削平部13a和13b對準(zhǔn)(插接角度)，則可以將軸頸6插進(jìn)空隙8?，F(xiàn)在只要各導(dǎo)桿節(jié)離開其直角的相對位置，凸肩12、 14經(jīng)由一個(gè)側(cè)凹19或通過它們在空隙8的相對置的側(cè)面出來(未示出)的方式就會在所有角度直到伸直位置將軸頸6固定在空隙8中(見圖4)。經(jīng)由一個(gè)附加的凹槽15a、b和榫17a、b確保接頭的徑向固定(圖 la)或軸向固定(圖lb)。在連接各導(dǎo)桿節(jié)時(shí)將凹槽轉(zhuǎn)進(jìn)榫中。
圖7示出了一種按照本發(fā)明的實(shí)施形式，其中將一個(gè)處在第一接 頭件20上具有端面的削平部22的橫向接橋26軸向在一個(gè)縱向接橋 24上插進(jìn)一個(gè)處在第二接頭件21上的橫向空隙28中。橫向空隙28 具有一個(gè)非圓柱形的區(qū)段23。由于橫向接橋26上的端面的削平部22, 在橫向接橋26插進(jìn)橫向空隙28時(shí)，各導(dǎo)桿節(jié)相互必須處于一個(gè)90。 的角度(插接角度)。橫截面為圓形的橫向空隙28對于所有其他的角 度直到伸直位置都確保橫向接橋26可靠地保持在橫向空隙28中。
在圖8的實(shí)施形式中，第二接頭元件31具有一個(gè)L形的接頭開 口 30。接頭開口 30相對于橫向空隙38這樣設(shè)置，以致橫向接橋36 在其移進(jìn)橫向空隙38之前，首先必須轉(zhuǎn)動90°。 一旦橫向接橋36已 達(dá)到其在橫向空隙38中的最深的插入位置并因此以削平部32支承在 縱向接橋34上，就將導(dǎo)桿節(jié)4軸向轉(zhuǎn)動90。并然后沿導(dǎo)桿節(jié)的軸線移 到按圖7的終端位置，這由于削平部32是可能的。在該位置，兩個(gè)導(dǎo) 桿節(jié)4、 7—旦它們離開卯。的角度位置就重新相互連接，因?yàn)橹划?dāng)削 平部32處于縱向接橋34的平面內(nèi)時(shí)，橫向接橋36的幾何形狀才允許 離開橫向空隙38。各導(dǎo)桿節(jié)可以相互相對偏轉(zhuǎn)，例如從圖9的角度位 置一直轉(zhuǎn)到一個(gè)按圖10的伸直的運(yùn)行位置，并且在其中間的角度位置 也基本上無間隙地連接。
權(quán)利要求
1.用于地下水平鉆孔的各導(dǎo)桿節(jié)的插接接頭，具有一個(gè)在一個(gè)第一接頭元件(1)上的基本圓柱形的橫向接橋(6，26，36)和一個(gè)在一個(gè)第二接頭元件(2)上的基本上圓柱形的橫向空隙(8，28，38)，其特征在于，橫向接橋(6，26，36)具有至少一個(gè)偏離圓柱形狀的區(qū)段(13a，22，32)并且橫向空隙(8，28，38)具有至少一個(gè)偏離圓柱形狀的與橫向接橋的相應(yīng)的區(qū)段(13a，22，32)相對應(yīng)的區(qū)段(13b，23)，從而只在各導(dǎo)桿節(jié)彼此的角度位置(插接角度)，橫向接橋(6，26，36)才可以插進(jìn)橫向空隙(8，28，38)中并且橫向接橋(6，26，36)才可以從橫向空隙(8，28，38)中拉出，在該位置，偏離圓柱形狀的各區(qū)段對準(zhǔn)并且在一個(gè)另外的角度范圍內(nèi)(工作角度)，該角度范圍處在插接角度之外，各區(qū)段由于沒有對準(zhǔn)而不可能滑出。
2. 按照權(quán)利要求l所述的插接接頭，其特征在于，橫向接橋(6， 26， 36)具有至少一個(gè)凸肩(12)并且橫向空隙(8, 28, 38)具有一 個(gè)相對應(yīng)的凹槽(16)。
3. 按照權(quán)利要求1所述的插接接頭，其特征在于，橫向接橋(6， 26， 36)作為非圓柱形狀具有至少一個(gè)削平部(22， 32)。
4. 按照權(quán)利要求3所述的插接接頭，其特征在于，在第二接頭元 件上設(shè)置一個(gè)接頭開口 (30)。
5. 按照權(quán)利要求4所述的插接接頭，其特征在于，接頭開口 (30) 構(gòu)成為L形的。
6. 導(dǎo)桿節(jié)，包括一個(gè)應(yīng)用在一個(gè)按照權(quán)利要求1所述的插接接頭 中的橫向接橋。
7. 導(dǎo)桿節(jié)，包括一個(gè)應(yīng)用在一個(gè)按照權(quán)利要求1所述的插接接頭 中的橫向空隙。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于水平地鉆的各導(dǎo)桿節(jié)的導(dǎo)桿接頭，其中各導(dǎo)桿節(jié)的各端部可相互插接在一起并借助一個(gè)橫向軸頸固定。
文檔編號E21B17/046GK101680275SQ200880014912
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者F-J·皮特曼 申請人:Tracto技術(shù)有限責(zé)任兩合公司