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Flaschenzug für drehend arbeitende Tiefbohranlagen.
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hakens wirkt und dazu dient, die nach erfolgtem Fördern abgeschraubten Gest ngestücke aus der Gewindeverbindung herauszuheben ohne die Fördertrommel nochmals betätigen zu müssen. Durch die Verlegung der Feder zwischen die Seilrollen des Flaschenzuges wird dessen Bauhöhe vermindert und die nutzbare Förderhöhe des Bohrturmes vergrössert.
Es ist selbstverständlich, dass bei einer entsprechenden Ausbildung des Flaschenzuges ausser der erwähnten Feder auch noch andere Teile der Bohrvor- richtung, beispielsweise auch der Spülkopf, in den Flaschenzugkörper hineinverlegt werden kann, an welchem das Bohrgerät bei der Bohrarbeit hängt und welcher bei den derzeit gebräuchlichen Ausführungen am Förderhaken des Flaschenzuges hängend angeordnet ist ; desgleichen ist es möglich, eine das Gewicht der Bohrgeräte messende Waage in den Flaschenzug einzubauen usw.
Die Anordnung der Seilrollen bei einem so verbreiterten Flaschenzug kann auf verschiedene Arten erfolgen. Insbesondere ist es möglich, diese in gleicher oder in verschiedenen Höhen anzuordnen, desgleichen auch sie auf einer gemeinsamen oder auf mehreren unter Winkel stehenden Achsen zu lagern.
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rollen und für das Flasehenzugseil ausgebildet werden.
Die verbreiterte Bauart des Flaschenzuges ermöglicht es auch, an diesen Puffer mit genügend kräftigen Federn anzuordnen, um im Falle eines Zusammenstossens der beiden Flaschenzugteile die volle Energie der Antriebskraftmaschine aufzuzehren, ohne die zulässige Beanspruchung der Seile zu übersehreiten. Es ist auch möglich, die Pufferfedern oder andere für den Zweck besonders vorgesehene Federn bzw. elastische Vorrichtungen mit dem Förderhaken des Flaschenzuges zu verbinden und derart zu bemessen, dass sie die beim Beginn der Bohrung infolge des grossen Gestängedurchmessers und dessen geringer Zugbeanspruchung noch mangelhafte elastische Wirkung des Gestänges, welche insbesondere beim Nachlassen des Bohrwerkzeuges durch Handsteuerung nachteilig in Erscheinung tritt, zu verbessern.
Es ist selbstverständlich, dass eine Vergrösserung des Abstandes der Seilrollen am beweglichen Teil des Flaschenzuges auch eine Änderung der Rollenanordnung am feststehenden Teile des Flaschenzuges zur Folge haben muss. Erfindungsgemäss ist es jedoch nicht nur möglich, den bisher als zulässig betrachteten Winkel zwischen den auf die Rollen auflaufenden und von diesen ablaufenden Seilstücken beizubehalten, sondern diesen Winkel auf Null zu verringern, wodurch erreicht wird, dass die Höhe des
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brückenden bzw. verbindenden Rollen des feststehenden Flaschenzugteiles schief angeordnet werden und einen solchen Durchmesser erhalten, dass die tangentialen Lote dieser Rollen Tagenten an die entsprechenden unteren Rollen bilden.
Bei einer derartigen Anordnung der Seilrollen verlaufen sämtliche Seile des Flaschenzuges vollständig senkrecht und parallel zueinander, und es treten an den Rollen Seiten- drüeke und Kippmomente überhaupt nicht auf.
Die Seilrollen des feststehenden Flasehenzugteiles werden bei Drehbohranlagen derzeit entweder auf einigen in der Krone des Bohrturmes gelagerten Balken angeordnet oder zu einem Block zusammengefasst, der im wesentlichen nach den gleichen Gesichtspunkten konstruiert ist, wie diese für den unteren beweglichen Flasehenzugblock derzeit wahrgenommen werden. Die erstgenannte Anordnung hat den Nachteil, dass die Seile nach keiner Richtung parallel verlaufen und dass beim hochgezogenen Flaschenzug nur eine Komponente der Kraft in der Bewegungsrichtung wirkt, wodurch die Hubkraft des Flaschenzuges bei unveränderter Leistung der Antriebskraftmaschine mit zunehmender Förderhöhe abnimmt.
Überdies treten Seitenkräfte auf, und es sind die Lager der Rollen einzeln zu schmieren. Bei den block-
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Seilrollen zueinander parallel verläuft, diese in einem geschlossenen Hohlkörper anzuordnen, welcher in ähnlicher Weise ausgebildet ist wie der bereits vorstehend erwähnte Hohlkörper des beweglichen Flaschenzuges.
Beim feststehenden Flaschenzug, bei welchem die Mehrzahl der Rollen oder alle schief angeordnet
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Es ist zwar schon bekannt, die Rollen von beweglichen Flaschenzüge derart anzuordnen, dass sie sich in einem grösseren Abstande voneinander befinden, als dies vom Standpunkte einer ausreichenden Lagerung notwendig wäre, d. h. die Flaschenzüge zu verbreitern, doch geschah dies bisher nicht deshalb, um die Flaschenzüge gegen eine Verdrehung um die eigene Achse zu sichern, sondern aus andern Gründen.
So insbesondere bei Zwillingsrollenzügen, bei welchen die an einem Flaschenzug hängende Last gleichzeitig durch zwei Seiltrommeln angehoben wird, um zu verhindern, dass durch das Aufwickeln des Flaschenzugseiles auf nur einer Trommel neben der senkrechten auch noch eine waagerechte Bewegung eintritt.
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In den Fig. 2-6 ist der untere bewegliche Rollenbloek eines Flaschenzuges dargestellt, bei welchem die Seilrollen 3 in vier aufeinander senkrecht stehenden Ebenen liegen und von der Mittelachse möglichst weit entfernt sind. Die Achsen 4 der Rollen sind einerseits in der Gehäusewand des Tragkörpers 5, anderseits mit konischem Sitz in dessen mittleren Teil festgelagert. Die Rollen laufen auf Walzenlager 6, die durch Büchsen 7 in entsprechender Entfernung voneinandergehalten werden.
Der Lagerraum in der Nabe der Rolle ist durch Deckel 8 öldicht abgeschlossen. Das Gehäuse 5 hat an den Stellen, an denen sich die Rollen befinden, je zwei Stege 9 angegossen, die sich mit geringem Spiel dem Umfang der Rollen anpassen und ein Herausspringen der Seile verhindern. Im mittleren Teil des Tragkörpers ist ein Bolzen 10 verschiebbar, an dessen ösenartigem Kopf mittelbar oder unmittelbar der Lasthaken 11 (Fig. 6) hängt.
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über eine Führungsbüchse 14 auf eine kräftige Feder 15, welche dazu dient, beim Abschrauben des Bohrgestänges das abgeschraubt Stück aus dem Gewinde zu heben, ohne die Fördertrommel nochmals betätigen zu müssen.
Im Deckel 16 des Gehäuses ist ein Puffer 17 angeordnet, dessen Feder 18 den Stoss milder, der durch ein allfälliges Anschlagen des Flaschenzugbloeks an einen feststehenden Teil, insbesondere dem oberen Rollenbock, bei zu grosser Förderung entstehen kann. Das Gehäuse ist im unteren Teil als Schmiermittelbehälter 19 mit sichtbarem Inhalt (20 in Fig. 6) ausgebildet. Es ist eine sogenannte
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Die Fig. 5 zeigt, dass der Abstand c der der Längsachse des Flaschenzuges näher angeordneten Seilrollen von dieser Längsachse grösser ist als die Differenz d der Abstände zwischen der von der Längsachse weiter entfernt angeordneten Rollen und den zur Längsachse näher liegenden Rollen von dieser Längsachse.
In den Fig. 7 und 8 ist ein nach den gleichen Gesichtspunkten gebauter beweglicher Rollenbock eines Flaschenzuges dargestellt, welcher jedoch vollständig aus Schmiedestahl hergestellt ist. Der Tragkörper 30 bildet mit vier Zapfen, deren Achsen sich unter rechtem Winkel schneiden (Fig. 8) und auf welchen die Seilrollen 31 fliegend gelagert sind, ein einziges Stück. In einer zentralen Bohrung des Tragkörpers gleitet ein Bolzen 32, an dessen ösenartigem Kopf der Lasthaken hängt. Die Zugkraft im Bolzen wirkt auf eine Mutter. 33 und ein Führungsstück. 34 auf zwei durch einen Ring. 35 getrennte Federn 36 und 37. Ein Puffer 38 mit einer aus Flachstahl hergestellten Feder 39 dient dem oben angeführten Zweck.
Die Schmierung der Seilrollen erfolgt von einer einzigen Schmiervase 40 aus durch im Tragkörper gebohrte Kanäle 41.
Der Flaschenzugblock ist durch eine an einer Nabe 42 angenietet Blechverschalung 43 und einen Deckel'44 allseitig geschlossen. Die Nabe, die durch einen Keil 45 gegen Verdrehung gesichert ist, wird samt der Verschalung von unten auf den Tragkörper aufgeschoben und mittels einer Mutter 46 befestigt.
Der Deckel 44 wird mit Hilfe von versenkbaren Ösen 47 von oben aufgesetzt, mittels Dübels 48 in angeschweissen Butzen 49 zum Gehäuse in die richtige Lage gebracht und durch Schrauben 50 niedergehalten.
Gegen das Herausspringen der Seile aus den Rollen schützen Winkeleisensegmente 51.
Nach den Fig. 9-12 besteht der mittlere Tragkörper 55 aus einem hohlgebohrten, mehrmals abgesetzten, geschmiedeten Stück, auf welchem zwei Achsen 56 und 57 (Fig. 11 und 12), die an ihren Enden die Seilrollen 58 tragen, von unten aufgezogen sind. Die Rollenachsen können, wie dargestellt, in einer vertikalen Ebene liegen, aber auch sich unter einem rechten Winkel kreuzen. Der Puffer 59, ebenso die Blechverschalung 60 sind wie in Fig. 7 ausgebildet. Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, ist der Abstand g der der Längsachse des Flaschenzuges näher angeordneten Seilrollen von dieser Längsachse grösser als die Differenz f der Abstände zwischen den von der Längsachse weiter entfernt angeordneten Rollen und den zur Längsachse näher liegenden Rollen von dieser Längsachse.
Die Fig. 13 stellt ebenfalls einen zweckmässig aus Schmiedestahl hergestellten Tragkörper eines beweglichen Flaschenzugblocks dar, bei welchem die Rollenachsen jedoch in einer waagerechten Ebene liegen. Die eine Achse 63 ist auf das zylindrische abgesetzte Mittelstück 64 aufgezogen, die andere 65 durchdringt als zylindrisches glattes Stück sowohl den Mittelkörper als auch die erste Achse. Die Feder 66 der Zugstange 67wird von unten in den hohlen Tragkorper eingeführt und wirkt aufeinenFührungskolben 6
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in Reibung und Wärme umzuwandeln. Der Hohlraum des Mittelstüekes kann als Schmiermittelbehälter benutzt werden, wenn die Zugstange im Bodenstück 71 mittels einer nicht dargestellten Stopfbüchse abgedichtet wird.
Durch gebohrte Kanäle in den Achsen gelangt das Schmiermittel zu den Lagerstellen der Seilrollen.
Die Fig. 14-17 stellen einen Flaschenzugblock dar, bei welchem sich vier Seilrollen 75 im Innern eines zylindrischen Hohlkörpers 76 von grosser Festigkeit befinden, dessen Wände mit geringem Spiel
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ist. Längs des Hohlzylinders verläuft auf dessen Rücken eine kräftige Rippe 77, um die durch die Seilschlitze entstehende Verminderung des Widerstandsmomentes auszugleichen. Die Seilrollen sind in grossen
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Die Achse ist zu beiden Seiten jeder Rolle unterstützt, u. zw. in einer Nabe in der Mitte des zylindrischen Hohlkörpers, in den Naben von in diesen eingeschobenen und bei 79 befestigten Scheiben 80 und schliesslich in den gewölbten, in den Zylinderkörper eingeschraubten Abschlussdeckel 81.
Im mittleren Teil des Flaschenzugblocks bilden Zwiscl1enwände zwei Kammern 82 und ? (Fig. 16), welche zur Aufnahme von
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Schmiermittel mittels eines Dochtes 84 durch eine Längsbohrung in der Achse und entsprechenden Querbohrungen zugeführt. Zur Schmierung der Seilrollen wird das in der zweiten grösseren Kammer 83 lagernde Schmiermittel unter Verwendung einer nicht dargestellten Pumpe benutzt. Flüssigkeitsstandgläser 85 und 86 zeigen den Füllungsgrad de Kammern an. Ein Puffer 87, dessen Blattfeder 88 in zwei gabelförmigen
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dass sie die ganze Energie der Antriebskraftmaschine aufnehmen kann, ohne hiebei die Seile unzulässig hoch zu beanspruchen.
Der Lasthaken 90 (Fig. 17) ist elastisch und universalbeweglieh aufgehängt und
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die Muttern 94 pressen, hochgezogen werden. Die Federräume sind durch Kappen 95 nach oben abge- schlossen. Um den mittleren Zapfen des Querbolzens ist ein Kreuzgelenk 96 verdrehbar, um dessen Achse 97 ein topfartig ausgebildetes Gehäuse 98 (Fig. 15) schwingen kann. Letzteres nimmt das Walzenlager 99 des Lasthakens auf. Auf beiden Seiten des Flaschenzugkörpers sind Schilder 100 befestigt, welche verhindern, dass letzterer beim Anheben an vorstehenden Hindernissen hängenbleibt. Dem gleichen Zweck dient ein Bügel 101, der um die Achse 91 schwingen kann.
Die Fig. 18-20 stellen ebenfalls den unteren Rollenbock eines Flaschenzuges mit breiter Rollen-
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hängt. Wie im früheren Beispiel ist dieser z. B. in einem Kreuzgelenk 107 universalbeweglich befestigt. Die Zugstange wirkt über eine Mutter 108 auf eine Schraubenfeder 109, welche sich auf eine Führunghülse 110 stützt. Diese geht in zwei flache Bänder 111 über, deren Verbindung als Pufferkopf H ausgebildet ist. Die Pufferfeder 11. 3 ist eine Blattfeder, deren Enden sich auf zwei Rollen 114 stützen und die in der Mitte mittels eines um den Zapfen 115 schwingbaren Federbügels 116 gefasst wird. Der Zweck dieser Feder ist ein mehrfacher. Sie dient beim Anstossen als Puffer und vermindert beim Fördern die im Moment des Anhebens oder Abbremsens auftretenden Beschleunigungs-bzw.
Verzögerungswider- stände. Ferner hat die Feder noch folgenden Zweck : Beim Bohrvorgang hängt das Bohrwerkzeug am Flaschenzug. Das Bohrgestänge ist elastisch und erhält eine von der jeweiligen Belastung und von seiner
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im Gestänge vermindert, da die Zugkraft um den vergrösserten Sohlendruck kleiner geworden ist. Mit zunehmendem Bohrfortschritt wird die Dehnung wieder erhöht. Trotz der Verminderung des Sohlendruckes wird dieser jedoch innerhalb des Dehnungsbereiches des Bohrgestänges nicht auf Null sinken. Bei Beginn einer Bohrung wird mit einem Bohrgestänge von grossem Durchmesser und Querschnitt, aber geringer Länge gearbeitet. Die Dehnung des Bohrgestänges infolge des Eigengewichtes ist daher gering.
Das Werkzeug wird mit einem gewissen Sohlendruck belastet, und wenn dieser durch das Tieferbohren sinkt, so nimmt er infolge der geringen Dehnungsmöglichkeit nicht langsam, sondern schnell ab. Wird also das Werkzeug am Flaschenzug nicht elastisch befestigt, so ist eine häufige Betätigung der Naehlassvorriehtung not- wendig und die Regelung des Sohlendruckes wird ungenau.
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als Waage benutzt und zur Bestimmung des am Flaschenzug hängenden Gewichtes dienen. In diesem Falle muss sie nur mit einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem Zeiger und Zifferblatt, für das Ablesen
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verbunden mit 119, 120 und 121 (Fig. 20), zur Aufnahme des Schmiermittels für die Seile und 122 für die Lagerstellen dient.
Der Flasehenzugsbloek ist an seiner Aussenfläche nach jeder Richtung abgerundet, so dass er allenfalls Hindernisse zur Seite schieben kann, ohne hängenzubleiben.
Die Fig. 21 und 22 zeigen in schematischer Darstellung bzw. schiefer Projektion die Anordnung der Seilrollen am beweglichen und am unbeweglichen Teil eines Flaschenzuges, wenn die Seile, wie dies
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bei Flaschenzügen bisher üblich war, mit einem gewissen spitzen Winkel zur Rollenebene auf die Rollen auflaufen : Der bewegliche Teil des Flaschenzuges hat bei dem Ausführungsbeispiele der Zeichnung vier kreuzweise angeordnete Seilrollen 125 von gleichem Durchmesser, der feststehende Teil fünf Seilrollen, von welchen vier Seilrollen 126 zueinander parallel liegen und den gleichen Durchmesser als die unteren Rollen besitzen.
Um trotz dem grösseren Abstand der Rollen125 voneinander die Seile so zu führen, dass deren Winkel zur Ebene der Seilrollen keine unzulässig grosse werden, ist die mittlere Rolle 127 schief angeordnet und hat einen grösseren Durchmesser, so dass das auf diese auflaufende bzw. von dieser ab- laufende Seilstück mit den unteren entsprechenden Rollen denselben Winkel bildet. Es ist selbstver- ständlich, dass anstatt der Rolle 127 auch zwei in einer gemeinsamen Ebene liegende Rollen treten können, wenn deren Durchmesser nicht grösser sind als der Halbmesser der Rolle 127.
In den Fig. 23 und 24 ist die Seilverbindung der beiden Rollensysteme eines Flaschenzuges dar- gestellt, bei welchem die unteren Rollen dz auf einer gemeinsamen Achse und in entsprechend grosser ver- schiedener Entfernung n bzw. o voneinander gelagert sind. Würden die Seile bei dieser Anordnung in der bisher gebräuchlichen Art geführt werden, so würden die an-und ablaufenden Seilstücke miteinander zu grosse Winkel bilden, es entständen Kräfte, die Kippmomente auf die Rollen ausüben und die Seile stark verschleissen würden.
Diese Nachteile sind erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass die Rollen dz il, 135 des oberen feststehenden Flaschenzuges zu den Rollen 130 des unteren beweglichen Flaschen- zugteiles nicht parallel, sondern schief stehen, u. zw. derart, dass die Mittelpunkte der Rollen neben-bzw. untereinander (Fig. 24) in einer Ebene liegen, zu welcher die einzelnen Rollenachsen unter verschiedenen Winkeln geneigt sind. Die verschieden grossen Durchmesser der oberen Rollen ergeben sich aus der Bedingung, dass die Seile senkrecht hängen, parallel zueinander verlaufen und alle an-und ablaufenden Seilstücke in je einer gemeinsamen Ebene liegen müssen. Auf diese
Weise wird die Seil-und Lagerreibung auf das geringstmögliche Mass herabgesetzt, und Kipp- momente werden ganz vermieden.
Die beiden Endrollen 131 und 1J4 müssen nicht unbedingt schief gestellt werden, sondern können auch parallel zu den unteren Rollen angeordnet werden, wenn die Breite des Bohrturmes dies zulässt. Von den Endrollen laufen die Seile einerseits zur Fördertrommel, deren
Breite verhältnismässig gering ist, und anderseits zu einer Hilfstrommel, welche im Falle eines Versagens der Fördertrommel verwendet werden kann oder die auch als Speicher für ein längeres Seilstück dient.
Werden die unteren Seilrollen kreuzweise angeordnet, so lässt sich die letztbeschriebene Seilführung auch in diesem Falle anwenden, wie das Beispiel Fig. 25 und 26 zeigt.
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achse des Flaschenzuges näher liegenden Seilrollen von dieser Längsachse grösser ist als die Differenz h bzw. j, m, o, q der Abstände zwischen den von der Längsachse weiter entfernt angeordneten Rollen und den zur Längsachse näher liegenden Rollen von dieser Längsachse.
Die Fig. 27-29 zeigen die dem Schema der Fig. 21 entsprechende Ausbildung des oberen feststehenden Teiles eines Flaschenzuges. In einem zylindrischen Hohlkörper 140, der durch Zwischenwände in drei Räume geteilt ist und der in der Mitte in einen prismatischen Hohlkörper übergeht, sind in den äusseren Räumen je zwei Seilrollen 141, 142 angeordnet. Die Rollen, die mit geringem Spiel in den Hohlraum hineinpassen, um ein Herausspringen der Seile aus den Rillen zu verhindern, sitzen auf einer gemeinsamen Achse. M-3, deren Wälzlager 144 einerseits in einer Zwischenwand, anderseits in einem angeschraubten, mit Tragösen 145 ausgestatteten Abschlussdeckel 146 untergebracht sind.
Die eine Rolle 142 ist mit der Achse verkeilt, die andere Rolle 141 lauft frei auf dieser Achse und ebenfalls
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Im mittleren prismatischen Teil des Tragkörpers ist die schiefstehende Seilrolle 150 (Fig. 27) unterebracht, deren Achse ebenfalls auf Kugellagern ruht. Dieser Teil ist mit einem Deckel 151, in welchen eine Öse 152 zum Anheben desselben eingeschraubt ist, abgeschlossen. Der untere Teil des mittleren Hohlkörpers ist als Schmiermittelbehälter ? J3 ausgebildet, dessen Inhalt an einem Flüssigkeitsstandzeiger 154 festgestellt werden kann. Eine durch eine Abflachung des Bordes einer Seilrolle betätigte Pumpe 155 fördert das Schmiermittel aus dem Behälter 1:M durch Röhrchen 156 auf die Seile. Ein zweiter obenliegender Behälter 157 mit sichtbarem Inhalt 158 steht durch Röhrchen 159 mit den Lagerstellen
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stellen zu.
Die Lagerung des gesamten Körpers erfolgt auf vier Profilträgern 160, welche so angeordnet werden, dass zwischen je zwei von ihnen ein Seil durchläuft. Hiedurch ergibt sich für den Tragkörper die geringste Biegungsbeanspruchung, wodurch er in seiner Ausführung leicht gehalten werden kann.
Die Fig. 30-32 stellen dieselbe Rollenanordnung in Aufriss, Grundriss und Kreuzriss, jedoch in offener Ausführung dar. Die Mittelrolle ist in den Fig. 30 und 31 gegenüber ihrer Stellung in Fig. 32 verdreht gezeichnet. Auf einem schmiedeeisernen Rahmen 165 ruhen ein als Ölbehälter ausgebildeter mittlerer Tragkörper 166 und beiderseits von diesem zwei Lagerböcke 167. Zwischen diesen und dem Tragkörper befinden sich je zwei Seilrollen 168, hievon ist die eine auf der Achse aufgekeilt, die andere auf ihr leerlaufend angeordnet, wie im vorhergehenden Beispiel beschrieben. Auf den Tragkörper ist ein um seine Mittelachse verdrehbarer, zweibeiniger Lagerbock 169 aufgesetzt, in welchem die obere schiefstehende Rolle 170gelagert ist, deren Schräglage durch Verdrehen des Lagerbockes eingestellt werden kann.
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Die Fig. 33-36 stellen ebenfalls eine unverschalte Ausführung des oberen Rollensystems eines Flaschenzuges dar, bei welcher sämtliche Seile parallel zueinander gemäss dem Schema Fig. 23,24 geführt werden. Die Rollen 174 haben, wie erwähnt, verschiedene Durchmesser, und ihre Achsen sind unter verschiedenen Winkeln zur Vertikalebene geneigt. Sie sind in zwei Höhenlagen angeordnet und auf zweibeinigen Böcken 175-179 gelagert. Die höher liegenden drei Böcke sind samt den Rollen auf einer gemeinsamen Grundplatte 180, die darunterliegenden auf je einer Grundplatte 181 und 18 ; 2 verdrehbar, wodurch eine genaue Einstellung der Schräglage der Rollen erfolgen kann. Die Grundplatten sind auf bzw. in einem transportablen Eisenkonstruktionsrahmen 183 befestigt.
In den Fig. 37 und 38 ist eine andere AusfÜhrungsmöglichkeit des feststehenden Rollensystem sehematisch dargestellt. Die Seilrollen 185 sind in einem dreieckigen Bock 186 aus Profileisen teils hängend, teils stehend in verdrehbaren Gabelböcken 187 gelagert, wodurch sie in die erforderliche Schräglage genau eingestellt werden können.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beziehen sich durchwegs auf Flaschenzüge, bei welchen der bewegliche Block vier und der unbewegliche Block fünf Seilrollen haben. Es wurde dieses
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darstellt. Es ist jedoch selbstverständlich, dass der Erfindungsgegenstand auch für Flaschenzugsblocke 'mit einer andern Rollenzahl anwendbar ist, insofern diese grösser als drei ist. Insbesondere ist es auch möglich, beide Flaschenzugsteile mit der gleichen Zahl von Rollen zu versehen, namentlich wenn auf die Möglichkeit der Betätigung beider Seilenden des Flaschenzuges kein Wert gelegt wird. Die Zahl der Rollen des unteren Flaschenzuges kann auch 5, 6,7, 8 oder mehr betragen, namentlich, wenn die Flaschenzüge eine Konstruktion erhalten, wie sie in den Fig. 14-20 dargestellt ist.
Ist die Zahl der
Seilrollen des unteren Flaschenzuges eine ungerade, d. h. durch zwei nicht teilbar, so ist es nur notwendig, eine Seilrolle in die Längsachse des Flaschenzuges zu verlegen. In einem solchen Falle kann allerdings der Lasthaken bzw. dessen Verlängerung nicht in der Längsachse des Flaschenzuges angeordnet werden, wie dies beispielsweise in Fig. 18 dargestellt ist, sondern muss ähnlich, wie dies aus den Fig. 14 und 15 zu ersehen ist, durch zwei Zugstangen 92 und einen Querbolzen 91 getragen werden, welche Zugstangen
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wird sich hiebei wie früher in der Längsachse des Flaschenzuges befinden.
PATENT-ANSPRtCHE :
1. Flaschenzug für drehend arbeitende Tiefbohranlagen, dadurch gekennzeichnet, dass zum Zwecke der Erhöhung des Widerstandes gegen Verdrehung die Rollen bzw. Rollenpaare des Flaschenzuges in
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wobei die der Längsachse näher liegenden Rollen möglichst weit auseinandergerückt und möglichst nahe zu den von der Längsachse weiter entfernt angeordneten Rollen gelagert sind.
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Pulley for rotating deep drilling rigs.
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hook acts and serves to lift the unscrewed rods from the threaded connection after conveying has taken place without having to operate the conveyor drum again. By laying the spring between the pulleys of the pulley block, its overall height is reduced and the usable delivery height of the derrick is increased.
It goes without saying that with a corresponding design of the pulley block, other parts of the drilling device, for example also the flushing head, can be moved into the pulley block on which the drilling device is suspended during the drilling work and which is currently used in addition to the spring mentioned Versions is arranged hanging on the conveyor hook of the pulley block; Likewise, it is possible to build scales into the pulley block to measure the weight of the drilling equipment, etc.
The arrangement of the pulleys in such a widened pulley block can be done in different ways. In particular, it is possible to arrange these at the same or at different heights, and also to mount them on a common axis or on several axes at an angle.
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roll and be trained for the safety rope.
The widened design of the pulley also makes it possible to arrange these buffers with sufficiently strong springs to consume the full energy of the drive engine in the event of a collision between the two pulley parts without exceeding the permissible stress on the cables. It is also possible to connect the buffer springs or other springs or elastic devices specially provided for the purpose to the conveyor hook of the pulley block and to dimension them in such a way that they still have insufficient elastic effect at the beginning of the drilling due to the large rod diameter and its low tensile stress of the linkage, which is disadvantageous in particular when the drilling tool slackens due to manual control.
It goes without saying that an increase in the distance between the rope pulleys on the moving part of the pulley block must also result in a change in the pulley arrangement on the stationary part of the pulley block. According to the invention, however, it is not only possible to maintain the angle previously considered permissible between the pieces of rope running up on the rollers and running off them, but also to reduce this angle to zero, which means that the height of the
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bridging or connecting rollers of the fixed pulley part are arranged obliquely and are given a diameter such that the tangential perpendiculars of these rollers form tangents to the corresponding lower rollers.
With such an arrangement of the rope pulleys, all the ropes of the pulley system run completely perpendicular and parallel to one another, and there are no side pressures and tilting moments on the pulleys.
In rotary drilling rigs, the rope pulleys of the stationary flashening cable part are currently either arranged on a few beams mounted in the crown of the derrick or are combined to form a block that is essentially constructed according to the same aspects as are currently perceived for the lower movable flashening block. The first-mentioned arrangement has the disadvantage that the ropes do not run parallel in any direction and that when the pulley is pulled up, only one component of the force acts in the direction of movement, whereby the lifting force of the pulley decreases with increasing delivery height while the power of the prime mover remains unchanged.
In addition, lateral forces occur and the roller bearings must be lubricated individually. At the block
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Rope pulleys run parallel to each other, to arrange them in a closed hollow body which is designed in a similar manner to the hollow body of the movable pulley block already mentioned above.
In the case of the stationary pulley system, where the majority of the rollers or all of them are arranged at an angle
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It is already known to arrange the rollers of movable pulley blocks in such a way that they are at a greater distance from one another than would be necessary from the standpoint of adequate storage, i.e. H. to widen the pulley blocks, but so far this has not been done to secure the pulley blocks against twisting around their own axis, but for other reasons.
This is particularly the case with twin pulley hoists, in which the load hanging from a pulley block is lifted simultaneously by two rope drums in order to prevent the winding of the pulley rope on only one drum from causing a horizontal movement in addition to the vertical one.
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2-6, the lower movable roller block of a pulley block is shown, in which the pulleys 3 lie in four mutually perpendicular planes and are as far away as possible from the central axis. The axes 4 of the rollers are on the one hand in the housing wall of the support body 5, on the other hand with a conical seat in its central part. The rollers run on roller bearings 6 which are held by bushings 7 at an appropriate distance from one another.
The storage space in the hub of the roller is sealed oil-tight by cover 8. The housing 5 has two webs 9 each cast on at the points where the rollers are located, which adapt to the scope of the rollers with little play and prevent the ropes from jumping out. In the middle part of the support body, a bolt 10 is displaceable, on whose eyelet-like head the load hook 11 (FIG. 6) hangs directly or indirectly.
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Via a guide bush 14 on a strong spring 15, which serves to lift the unscrewed piece from the thread when unscrewing the drill rod without having to operate the conveyor drum again.
In the cover 16 of the housing there is a buffer 17, the spring 18 of which will soften the shock that may occur if the pulley block hits a stationary part, in particular the upper roller block, if the conveyance is too high. The lower part of the housing is designed as a lubricant container 19 with visible contents (20 in FIG. 6). It's a so-called
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5 shows that the distance c of the pulleys arranged closer to the longitudinal axis of the pulley block from this longitudinal axis is greater than the difference d of the distances between the pulleys further away from the longitudinal axis and the pulleys closer to the longitudinal axis from this longitudinal axis.
7 and 8 show a movable pulley block of a pulley block built according to the same criteria, but which is made entirely of forged steel. The support body 30 forms a single piece with four pins, the axes of which intersect at right angles (FIG. 8) and on which the rope pulleys 31 are cantilevered. A bolt 32 slides in a central bore in the support body, and the load hook is suspended from its eyelet-like head. The tensile force in the bolt acts on a nut. 33 and a guide piece. 34 on two by a ring. 35 separate springs 36 and 37. A buffer 38 with a spring 39 made of flat steel serves the purpose mentioned above.
The rope pulleys are lubricated from a single lubricating vase 40 through channels 41 drilled in the support body.
The pulley block is closed on all sides by sheet metal casing 43 riveted to a hub 42 and a cover 44. The hub, which is secured against rotation by a wedge 45, is pushed together with the casing onto the support body from below and fastened by means of a nut 46.
The cover 44 is put on from above with the aid of retractable eyelets 47, brought into the correct position by means of dowels 48 in welded-on slugs 49 to the housing and held down by screws 50.
Angle iron segments 51 protect against the ropes jumping out of the pulleys.
According to FIGS. 9-12, the middle support body 55 consists of a hollow-drilled, repeatedly stepped, forged piece on which two axles 56 and 57 (FIGS. 11 and 12), which carry the pulleys 58 at their ends, are drawn from below . The roller axes can, as shown, lie in a vertical plane, but they can also intersect at a right angle. The buffer 59 and the sheet metal cladding 60 are designed as in FIG. 7. As can be seen from Fig. 10, the distance g of the pulleys arranged closer to the longitudinal axis of the pulley block from this longitudinal axis is greater than the difference f of the distances between the pulleys further away from the longitudinal axis and the pulleys closer to the longitudinal axis from this longitudinal axis.
FIG. 13 also shows a support body, suitably made of forged steel, of a movable pulley block, in which the roller axes, however, lie in a horizontal plane. One axis 63 is drawn onto the cylindrical stepped center piece 64, the other 65 penetrates both the center body and the first axis as a cylindrical smooth piece. The spring 66 of the pull rod 67 is inserted into the hollow support body from below and acts on a guide piston 6
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to convert into friction and heat. The cavity of the middle piece can be used as a lubricant container if the pull rod is sealed in the bottom piece 71 by means of a stuffing box (not shown).
The lubricant reaches the bearing points of the rope pulleys through drilled channels in the axles.
14-17 show a pulley block in which four pulleys 75 are located inside a cylindrical hollow body 76 of great strength, the walls of which have little play
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is. A strong rib 77 runs along the hollow cylinder on its back in order to compensate for the reduction in the moment of resistance caused by the rope slots. The pulleys are in large
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The axle is supported on both sides of each roller, u. between a hub in the middle of the cylindrical hollow body, in the hubs of disks 80 pushed into this and fastened at 79 and finally in the curved end cover 81 screwed into the cylinder body.
In the middle part of the pulley block, intermediate walls form two chambers 82 and? (Fig. 16), which is used to accommodate
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Lubricant is supplied by means of a wick 84 through a longitudinal bore in the axle and corresponding transverse bores. The lubricant stored in the second larger chamber 83 is used to lubricate the pulleys using a pump (not shown). Liquid level glasses 85 and 86 indicate the degree of filling de chambers. A buffer 87, the leaf spring 88 in two fork-shaped
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that it can absorb all the energy of the prime mover without putting too much stress on the ropes.
The load hook 90 (Fig. 17) is suspended and flexible and universally movable
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the nuts 94 press, are pulled up. The spring chambers are closed at the top by caps 95. A universal joint 96 can be rotated around the central pin of the transverse bolt, around the axis 97 of which a pot-like housing 98 (FIG. 15) can swing. The latter takes on the roller bearing 99 of the load hook. Signs 100 are attached to both sides of the pulley body, which prevent the latter from getting caught on protruding obstacles when it is lifted. A bracket 101 which can swing about the axis 91 serves the same purpose.
Figs. 18-20 also represent the lower pulley block of a pulley block with a wide pulley
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hangs. As in the previous example, this is z. B. fastened in a universal joint 107 for universal movement. The tie rod acts via a nut 108 on a helical spring 109 which is supported on a guide sleeve 110. This merges into two flat strips 111, the connection of which is designed as a buffer head H. The buffer spring 11.3 is a leaf spring, the ends of which are supported on two rollers 114 and which is held in the middle by means of a spring clip 116 that can swing around the pin 115. The purpose of this pen is multiple. It serves as a buffer when bumped and reduces the acceleration or braking that occurs at the moment of lifting or braking when conveying.
Delay resistors. The spring also has the following purpose: During the drilling process, the drilling tool hangs on the pulley. The drill pipe is elastic and receives one from the respective load and from his
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reduced in the linkage, as the tensile force has decreased due to the increased sole pressure. As the drilling progresses, the stretch is increased again. Despite the reduction in the bottom pressure, however, it will not drop to zero within the expansion range of the drill rod. At the beginning of a drilling, drill rods with a large diameter and cross-section but short length are used. The expansion of the drill rod due to its own weight is therefore low.
The tool is loaded with a certain base pressure, and if this sinks due to the deeper drilling, it does not decrease slowly, but rather quickly, due to the low possibility of expansion. If the tool is not elastically attached to the pulley block, frequent actuation of the sewing device is necessary and the regulation of the sole pressure becomes imprecise.
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used as a scale and used to determine the weight hanging on the pulley. In this case, it only needs to be connected to a display device, for example a pointer and dial, for reading
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connected to 119, 120 and 121 (Fig. 20), used to hold the lubricant for the ropes and 122 for the bearings.
The Flasehenzugsbloek is rounded on its outer surface in every direction, so that it can push obstacles aside without getting stuck.
21 and 22 show in a schematic representation or an oblique projection the arrangement of the pulleys on the movable and the immovable part of a block and tackle, if the ropes, like this
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In the case of pulley blocks, it was customary up to now to run onto the pulleys at a certain acute angle to the pulley plane: In the exemplary embodiment in the drawing, the moving part of the pulley block has four rope pulleys 125 of the same diameter arranged crosswise, the stationary part five pulleys, of which four pulleys 126 are relative to one another lie parallel and have the same diameter as the lower rollers.
In order to guide the ropes despite the greater distance between the pulleys 125 from one another so that their angle to the plane of the pulleys does not become impermissibly large, the middle pulley 127 is arranged obliquely and has a larger diameter, so that that which runs onto it or from it - running piece of rope forms the same angle with the corresponding lower rollers. It goes without saying that instead of the roller 127, two rollers lying in a common plane can also step if their diameter is not greater than the radius of the roller 127.
In FIGS. 23 and 24, the cable connection of the two roller systems of a block and tackle is shown, in which the lower rollers dz are mounted on a common axis and at correspondingly different distances n and o from one another. If the ropes were to be guided in the manner customary with this arrangement, the incoming and outgoing rope pieces would form too large angles with one another, forces would arise which would exert tilting moments on the rollers and severely wear the ropes.
According to the invention, these disadvantages are avoided in that the rollers dz il, 135 of the upper fixed pulley block are not parallel to the rollers 130 of the lower movable pulley block part, but are at an angle. zw. In such a way that the centers of the roles next to or. one below the other (FIG. 24) lie in a plane to which the individual roller axes are inclined at different angles. The different sizes of the diameters of the upper rollers result from the condition that the ropes hang vertically, run parallel to one another and that all incoming and outgoing rope pieces must each lie in a common plane. To this
In this way, the rope and bearing friction is reduced to the lowest possible level, and overturning moments are completely avoided.
The two end rollers 131 and 1J4 do not necessarily have to be tilted, but can also be arranged parallel to the lower rollers, if the width of the derrick allows this. From the end rollers, the ropes run on the one hand to the conveyor drum, whose
Width is relatively small, and on the other hand to an auxiliary drum, which can be used in the event of failure of the conveyor drum or which also serves as a store for a longer piece of rope.
If the lower pulleys are arranged crosswise, the cable guide described last can also be used in this case, as the example in FIGS. 25 and 26 shows.
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Axis of the pulley system closer to the pulley from this longitudinal axis is greater than the difference h or j, m, o, q of the distances between the pulleys further away from the longitudinal axis and the pulleys from this longitudinal axis that are closer to the longitudinal axis.
FIGS. 27-29 show the design of the upper fixed part of a pulley block corresponding to the diagram in FIG. In a cylindrical hollow body 140, which is divided into three spaces by partition walls and which merges into a prismatic hollow body in the middle, two pulleys 141, 142 are arranged in each of the outer spaces. The rollers, which fit into the cavity with little play in order to prevent the ropes from jumping out of the grooves, sit on a common axis. M-3, the roller bearings 144 of which are accommodated on the one hand in an intermediate wall and on the other hand in a screwed-on cover 146 equipped with eyelets 145.
One roller 142 is wedged to the axle, the other roller 141 runs freely on this axle and also
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In the middle prismatic part of the supporting body the inclined pulley 150 (Fig. 27) is placed, the axis of which also rests on ball bearings. This part is closed with a cover 151 into which an eyelet 152 is screwed for lifting the same. The lower part of the central hollow body is used as a lubricant container? J3, the contents of which can be determined from a liquid level indicator 154. A pump 155 actuated by a flattening of the rim of a pulley delivers the lubricant from the container 1: M through small tubes 156 onto the ropes. A second overhead container 157 with visible contents 158 stands through tubes 159 with the bearing points
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deliver.
The entire body is supported on four profile supports 160, which are arranged in such a way that a rope runs through between each two of them. This results in the lowest bending stress for the support body, so that it can be easily held in its design.
30-32 show the same roller arrangement in elevation, floor plan and cross-sectional view, but in an open design. In FIGS. 30 and 31, the central roller is shown rotated in relation to its position in FIG. On a wrought-iron frame 165 rest a middle support body 166 designed as an oil container and on both sides of this two bearing blocks 167. Between these and the support body there are two pulleys 168, one of which is wedged on the axis, the other is arranged idling on it, as described in the previous example. A two-legged bearing block 169, which is rotatable about its central axis and in which the upper oblique roller 170 is mounted, the inclined position of which can be adjusted by rotating the bearing block, is placed on the support body.
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FIGS. 33-36 also show an unshielded embodiment of the upper roller system of a pulley system, in which all ropes are guided parallel to one another according to the diagram in FIGS. 23, 24. As mentioned, the rollers 174 have different diameters and their axes are inclined at different angles to the vertical plane. They are arranged at two levels and supported on two-legged trestles 175-179. The higher lying three trestles are together with the rollers on a common base plate 180, the ones below on a base plate 181 and 18; 2 rotatable, whereby an exact setting of the inclination of the rollers can be made. The base plates are fastened on or in a transportable iron construction frame 183.
37 and 38 another embodiment of the fixed roller system is shown schematically. The pulleys 185 are mounted partly hanging in a triangular bracket 186 made of profile iron, partly standing in rotatable fork brackets 187, so that they can be precisely adjusted to the required inclined position.
The exemplary embodiments described above consistently relate to pulleys in which the movable block has four and the immovable block has five pulleys. It became this
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represents. It goes without saying, however, that the subject matter of the invention can also be used for pulley blocks with a different number of rollers, insofar as this number is greater than three. In particular, it is also possible to provide both pulley parts with the same number of pulleys, especially if no value is placed on the possibility of actuating both rope ends of the pulley. The number of rollers of the lower pulley block can also be 5, 6.7, 8 or more, especially if the pulley blocks receive a construction as shown in FIGS. 14-20.
Is the number of
Pulleys of the lower pulley block an odd one, d. H. not divisible by two, it is only necessary to lay a pulley in the longitudinal axis of the pulley. In such a case, however, the load hook or its extension cannot be arranged in the longitudinal axis of the block and tackle, as is shown for example in FIG. 18, but rather, as can be seen from FIGS. 14 and 15, by two Tie rods 92 and a cross bolt 91 are carried, which tie rods
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will be in the longitudinal axis of the pulley block as before.
PATENT CLAIMS:
1. Pulley for rotating deep drilling rigs, characterized in that for the purpose of increasing the resistance to rotation, the rollers or pairs of rollers of the pulley in
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wherein the rollers which are closer to the longitudinal axis are moved as far apart as possible and are mounted as close as possible to the rollers which are arranged further away from the longitudinal axis.
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