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Kolbenkupplung zur Verbindung des Kolbens einer Tiefpumpe mit seinem Gestänge
Bei der Erdölförderung aus Sonden sind
Tiefpumpen in Verwendung, deren Kolben erst nach erfolgtem Einbau des Zylinders mit dem
Pumpgestänge durch die Steigrohre eingelassen wird, wobei die Gefahr besteht, dass der ge- schliffene und genau in den Zylinder passende
Kolben beim Abgleiten durch die Steigrohre beschädigt wird. Mit einem beschädigten Kolben ist aber ein richtiges Arbeiten der Pumpe nicht gewährleistet, weil er sich im Zylinder verreibt und nach kurzer Zeit nicht mehr gebrauchsfähig ist. Es ist daher schon versucht worden, den Kolben gleichzeitig mit dem Zylinder einzubauen.
Die nachträgliche Herstellung der Verbindung des Kolbens mit dem Gestänge verursachte aber unüberwindliche Schwierigkeiten, da infolge der grossen Länge des Gestänges dessen elastische Formänderungen sowohl in der Längsrichtung als auch in bezug auf seine Verdrehung so bedeutend sind, dass das In-und Aussereingriffkommen an der Verbindungsstelle durch keinerlei Gefühl ermittelbar ist und demgemäss dem reinen Zufall überlassen werden muss. Ausserdem haben die in Verwendung gebrachten Schraubenverbindungen den Nachteil, dass sie, insbesondere beim Lösen der Verbindung, nicht immer an der gewünschten Stelle ausser Eingriff kommen, sondern irgendwo an einer anderen Stelle, die mitunter schwer zu ermitteln ist.
Die Erfindung bezweckt die Behebung dieser Mängel, was dadurch erzielbar ist, dass eine Kolbenkupplung in Anwendung kommt, die aus einer am Pumpengestänge hängenden Verbindungshülse besteht, in der Fangbacken gelagert sind, die unter der Einwirkung einer Feder stehen und dazu dienen, einen auf dem Kolben befestigten Fangzapfen zu erfassen. Die Fangbacken sind mit Daumen versehen, die beim Herausziehen des Kolbens aus dem Zylinder gegen einen in das Steigrohr eingesetzten Ring stossen, der das Öffnen der Fangbacken und dadurch die Freigabe des Kolbens bewirkt.
Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindunggegenstand in einer beispielsweisen Ausführungsform. Fig. 1 zeigt schematisch einen Längsschnitt durch den Zylinder mit dem anschliessenden Pumensteigrohr. Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch die Kupplung im grösseren Massstabe. Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie A-B in Fig. 2.
Die Kolbenkupplung besteht aus einer Ver- bindungshülse , deren unteres Ende auf den
Schaft 2 eines Fangzapfens 3 passt, der mit einem an seinen unteren Ende befindlichen Muttergewinde 4 auf das als Schraubenzapfen ausgebildete obere Ende des Kolbens 5 aufschraubbar ist. Der Kolben 5 ist oben mit einem nach aussen öffnenden Rückschlagventil 6 und unten mit einem nach innen öffnenden Rückschlagventil 7 versehen und befindet sich im Zylinder 8, in dessen unteres Ende ein Rückschlagventil 9 eingebaut ist.
Das obere Ende der Verbindungshülse 1 ist als Schraubenzapfen 10 ausgebildet, der in das Muttergewinde am untersten Ende des Pumpgestänges 11 passt. In einem in der Mitte gelegenen Ausschnitt der Verbindungshülse 2 sind zwei um einen Zapfen 12 drehbare Fangbacken 13 gelagert, deren untere gezahnte Enden mit den Rillen des Fangzapfens 3 in Eingriff sind. Zwischen den kurzen Hebelarmen 14 am oberen Ende der Fangbacken befindet sich eine Schraubenfeder 15, die die gezahnten Enden der Fangbacken zusammen- zudrücken trachtet. Ein Bolzen 16 dient zur Begrenzung der Bewegung der Fangbacken.
Die kurzen Hebelarme 14 sind an der Aussenseite verstärkt, so dass Daumen 17 gebildet werden, die beim Ausbauen der Pumpe gegen einen in das Steigrohr 18 eingesetzten Ring 19 stossen, dessen einschnürende Wirkung die Schraubenfeder 15 zusammendrückt, so dass die Fangbacken 13 auseinandergehen, wobei deren Verzahnungen den Fangzapfen 3 freigeben.
Die Wirkungsweise der Kolbenkupplung ist die folgende :
Der Fangzapfen 3 wird auf den Kolben 5 aufgeschraubt und in den Zylinder 8 eingeschoben, worauf die Pumpe mit den Steigrohren 18 in die Sonde 20 eingebaut wird. Dann wird die Verbindungshülse 1, in der sich die Fangbacken 13 befinden, mit dem Pumpgestänge 11 eingelassen. Die durch die Schraubenfeder 15 gespannten Fangbacken 13 fassen den Fangzapfen 3 beim
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Auftreffen auf diesen, wodurch die Verbindung von Pumpgestänge und Kolben hergestellt ist.
Beim Ausbauen der Pumpe wird die Kolbenkupplung durch den Ring 19 hindurchgezogen, wobei die Fangbacken 13 infolge der Einwirkung des Ringes auf die Daumen 17 auseinandergehen und dadurch den Kolben freigeben.
Die beschriebene Vorrichtung bietet den Vorteil, dass der Kolben in einfachster Weise mit dem Zylinder eingebaut werden kann, wodurch der Kolben vollkommen geschützt ist. Die Pumpe kann wiederholt repariert werden, da der Kolben nicht durch die Steigrohre zu gehen braucht, so dass gegen eine Vergrösserung seines Durchmessers keine Bedenken bestehen. Dabei ist die Handhabung die denkbar einfachste. Das Pumpgestänge braucht bloss hinabgelassen zu werden, worauf die Einklinkung vollkommen selbsttätig erfolgt. Ebenso einfach ist der Ausbau des Pumpgestänges, das beim Hindurchgehen der Verbindungshülse durch den Ring 19 ohne jede andere Einwirkung vom Kolben gelöst wird.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Kolbenkupplung zur Verbindung des Kolbens einer Tiefpumpe mit einem Gestänge, welche mit Fangbacken versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fangbacken (13) in einer am Pumpgestänge (11) hängenden Verbindungs-
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die gezahnten Enden der Fangbacken gegeneinanderzudrücken, so dass diese beim Niederlassen des Pumpgestänges (11) mit dem Fangzapfen (3) des im Zylinder (8) befindlichen