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Hydraulisches Hebewerk für Rotary-Tiefbohranlagen . Für das Ziehen des Bohrgestänges in RotaryTiefibohranlagen hat man bereits hängende Druck- mittelzylinder vorgeschlagen, welche das Haken-
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um ,die übliche Höheheben. Es ergeben sich dabei aber immerhin um- fangreiche und kostspielige Zylinderanordnun- gen und vor allem auch entsprechend grosse
Pumpenanlagen, welche die Einrichtung gegen- über bekannten Ausführungen nicht unerheblich verteuern können.
Die Erfindung geht einen andern Weg, auf dem sich eine wesentliche Vereinfachung und
Verbilligung der hydraulischen Hebevorrichtung erzielen lässt. Er besteht im Grundgedanken darin, eine an sich bekannte Nachfasseinrichtung zum stufenweisen Ziehen des Gestänges mit mehreren gruppenweise mit Druckmittel beschickbaren Zy- lindern unterschiedlichen Querschnittes zu ver- binden. Die Zylinder können dabei von einem
Druckerzeuger, insbesondere einer oder mehreren regelbaren Flüssigkeilspumpen, betrieben werden.
Je nach dem Widerstand des Gestänges werden eine oder mehrere Gruppen der Hubzylinder benutzt, so dass man sich dem jeweiligen Wider- stand des Gestänges weitgehend anpassen kann.
Vorzugsweise wird auf gleichbleibende Leistung'geregelt (P. v = const). Diese Charakterstik wird durch eingebaute Leistungsregler an den Pumpen erreicht. Entsprechend stehen dann die Querschnitte der verschiedenen Zylindergruppen im gleichen Verhältnis wie die geringste zur grössten Förderleistung der Pumpe. Dies trifft bei Verwendung von zwei Zylindergruppen auf beide zu, wogegen bei drei oder mehr Gruppen dieses nur für die erste und letzte Stufe gilt.
Die neue Ausbildung kommt mit wesentlich kürzeren und auch mit weniger Zylindern aus als der frühere Vorschlag. Entsprechend den damit verbundenen geringeren Zylinderinhalten wird auch die Pumpenanlage kleiner, so dass insgesamt die Einrichtung wesentlich leichter, raum- sparender und billiger ausfällt.
In den meisten Fällen kann man mit zwei Gruppen von je zwei Zylindern auskommen, deren Querschnitte nach dem Regelbereich der
Pumpen bemessen-werden. Dabei erweist es sich als zweckmässig, eine Gruppe von Zylindern bzw. deren Kolbenstangen von der Nachfasseinrich- tung abkuppelbar zu machen, so dass bei gerin- gem'Widerstand des Gestänges nur mit der einen, u. zw. der kleineren Zylindergruppe ge- arbeitet wird und auch die Pumpe nur diese Zylindergruppe mit Druckmittel beschickt. Entsprechend ist dann die Hubgeschwindigkeit sehr beträchtlich,-was zur schnelleren Arbeit mit der Nachfassvorrichtung erheblich beiträgt.
Wenn der Ziehwilderstand des Gestänges die Hubkraft der einen Zy1indergruppe übersteigt, so wird auch die zweite Zylindergruppe mit der Nachfasseinrichtung verbunden.
Das weitere Ziehen erfolgt dann mit entsprechend grösserer Kraft bei verminderter Geschwindigkeit. Um ein schnelles Kuppeln des zweiten Zylinderpaares mit der Nachfasseinrichtung zu erreichen, wird Druckmittel im Senksinne auf diese Zylindergruppe gegeben. In den Zylindern sind Differentialkolben eingebaut, wobei der Druck auf die grössere Kolbenfläche im Senksinne wirkt, so dass er das Druckmittel aus dem Raum hinter der geringeren Kolbenfläche verdrängt.
Die Kupplung des zweiten Zylinderpaares mit der Nachfasseinrichtung wird zweckmässigerweise selbsttätig ausgebildet. Sie arbeitet einem mit federbelasteten Sperrklink'en, Fallen, Keilgesperren od. dgl. ausgerüsteten Kupplungsteil, welcher in ein entsprechend ausgebildetes Gegenstück an dem mit der Nachfasseinrichtung verbundenen ersten Zylinderpaar eingeführt werden kann und die Kupplung mit der Nachfass-
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rung etwa elektromechanisch durch Druckmittelzylinder od. dgl. von der Bühne bzw. vom Bohrmeisterstand aus.
Die beschriebene Senkvorrichtung kann auch allgemein zum schnellen Niederbringen sämtlicher Zylinder beim Nachfassen benutzt werden.
Zunächst ist vorgesehen, die Zylinder hängend im Bohrturm anzuordnen. Es ist aber auch möglich, die beiden Gruppen von Hubzylindern stehend anzuordnen, die Nachfassvorrichtung also
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am Oberende der Kolbenstangen anzubringen. In diesem Falle kann das übliche Turmgerüst in grossen Teilen entfallen ; es ist nur noch ein verhältnismässig leichter Kran zum Ein- und Aus- schwenken der gezogenen Rohrs vorzusehen.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbei- spiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 einen Bohrturm mit Gestänge und das Hebewerk mit den Zylindern und der Nachfasseinrichtung in Seitenansicht, Fig. 2 in Einzelansicht die Nachfasseinrichtung mit Gestänge und aufgesetztem Spülkopf, Fig. 3 die Nach- fasseinrichtung b. sim Ziehen mit einer Zylindergruppe, Fig. 4 die Nachfasseinrichtung beim Ziehen mit beiden Zylindergruppen, Fig. 5 die Zy-
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ren Massstab und Fig. 6 eine Ausbildung mit stehenden Zylindern.
An dem Bohrturm 1 (Fig. 1) ist zum Ziehen
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fasseinrichtung 3 aufgehängt, durch die zentrisch das Bohrgestänge hindurchragt.
Bd der in Fig. 2 dargestellten Lage der Nachfasseinrichtung 3 ist zum Bohren der Spülkopf 5 auf das Gestänge 4 aufgesetzt, während das eigentliche Nachfassorgan 6, das aus einer Spann-
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Die Fig. 3 und 4 zeigen die Einrichtung beim Ziehen des Gestänges. Das Querhaupt 7 der Nachfasseinrichtung, an dem auch das eigentliche Nachfassorgan 6 hängt und welches in d'sr dargestellten Lage die Muffe 8 des Gestänges 4 untergreift, ist mit den beiden Kolbenstangen. 9 des Hubzylinderpaares 10 verbunden. Dieses Hubzyl, jnderpaar 10 bzw. deren Kolben sind hydraulisch zum Ziehen des Gestänges anhebbar.
Nach jedem ganzen Kolbenhub wird das Spannorgan 6, wie hier nicht näher dargestellt ist,
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die Nachfasseinrichtung um die volle Zylinderlänge wieder abgelassen und die nächste Muffe unterfasst. Beim Ablassen der Nachfasseinrichtung muss das Gestänge 4 in dem Drehtisch 11 gegen Absinken blockiert werden. Dies ist bei jedem Drehtisch mittels einer selbsttätig arbei-
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zwischen Drehtisch und Bohrgestänge eine kraftschlüssige Verbindung herstellen, möglich. Reicht die Kraft, die dieses Zylinderpaar 10 aufbringt, zum Ziehen des Gestänges nicht aus, so wird das , gegenüber dem Zylinderpaar 10 mit einem grö- sseren Durchmesser ausgeführte Zylinderpaar 12 hinzugenommen. Zu diesem Zweck werden die
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ausgefahrendem Querhaupt 7 verbunden, wie dies Fig. 4 zeigt.
Die Verbindung mit dem Querhaupt der Nachfasseinrichtung kann beim Abwärtsfahren der Kolbenstangen 13 durch selbsttätig einrastende, federbelastete Kupplungsglieder, Sperr- klinken od. dgl. erfolgen. Nach dem Einrasten arbeitet die Hubeinrichtung mit allen Zylindern und daher mit einer weit grösseren Kraft.
Die Steuerung der Zylinder und Einzelheiten zeigt die Fig. 5. Das die Zylinder beaufschlagende Druckmittel strömt durch die Leitung 14
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Steuerzylindern 15 und 16 zu. In der dargestell- ten Lage der beiden Kolben 17 und 18 verschlie- ssen diese die beiden Zuleitungen 14a und 14b bzw. deren Öffnungen in den Zylindern und sperren somit den Druckmittelzutritt ab.
Die Verbindungsleitung von dem Steuerzylinder 16 zu den oberen Enden der beiden Zylinder 10 ist mit 19 bezeichnet und 20 kennzeichnet eine Rückleitung.
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Mgung 21 unmittelbar zu jedem unteren Ende der vier Druckzylinder. Durch diese Abzweigung strömt den Zylindern dauernd Druckmittel zu.
Die beiden Kolben 22 der Zylinder 12 befinden sich in ihrer oberen Endlage, während die Kolben 23 sich in einer Zwischenlage befinden und über die Kolbenstangen 9 die Nachfasseinrichtung bzw. deren Querhaupt 7 anheben. Das auf der obe- ren Seite der Kolben 23 sich befindende Druckmittel kann durch die Leitungen 19 dem Zylinder 16 zuströmen und durch die Rückleitung 20 ab- strömen. Sind die beiden Kolben bis zu ihrer
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durch den Zylinderraum in die Leitung 19 und von oben in die Zylinder 10 freigegeben.
Da die Kolbenfläche bei jedem Zylinder 10 auf dieser Seite grösser ist, wird jeder der beiden Kolben nach unten bewegt, wobei er das im unteren Zylinderraum sich befindende Druckmittel durch die Leitung 21 verdrängt, was sich durch höheren Druck im oberen Raum und schnellere Ab-
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Reicht die Kraft der beiden kleineren Zylinder 10 zum Ziehen des Gestänges nicht aus, so werden die beiden grösseren Zylinder 12 hinzugenommen. Die Steuerung erfolgt bei diesen beiden Zylindern genauso wie bei den Zylindern 10, u. zw. durch den Kolben 17 im Steuerzylin- der 15 und über die gesteuerte Druckleitung 24.
Auch die Arbeitsweise dieser beiden grösseren Zylinder ist dieselbe wie bei den beiden kleineren, nur ist die aufgebrachte Kraft dem Durchmes- serunterschied entsprechend grosser. Auch hiebei erfolgt die Abwärtsbewegung schneller als die Hubbewegung. Anderseits kann diese durch Regulierung des Druckes auch sehr langsam erfolgen.
Die unteren Enden 25 der beiden Kolbenstangen 13 und die beiden Halterungen 26 im Quer-1 haupt 7 sind zweckmässigerweise so ausgebildet,
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13PATENTANSPRÜCHE :
1. Hydraulisches Hebewerk für Rotary-Tiefbohrgeräte mit einer Einrichtung zum Gestängeziehen durch Nachfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Nachfasseinrichtung (3) zum stufenweisen Ziehen von mehreren, gruppenweise mit Druckmittel beschickbaren, vorzugsweise stehend angeordneten Zylindern (10, 12) unterschiedli-
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