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Zum Verhindern von Gas- oder Ölausbrüchen aus einem Bohrloch dienender Absperrschieber
Die Erfindung bezieht sich auf einen zum Verhindern von Gas- oder Ölausbrüchen aus einem Bohrloch dienenden Absperrschieber, dessen Gehäuse eine durchgehende Bohrung und eine diese Bohrung schnei- dende, durch abnehmbare Deckel verschliessbare Führungsbahn für zwei Schieberkörper hat, die mit Be- zug aufeinander durch einen gemeinsamen, sie verbindenden, aus Zylinder und Kolben bestehenden, An- trieb hin-und herbewegbar sind. Dieser Antrieb ist hydraulisch streckbar und zusammenziehbar.
Ein Ab- sperrschieberdieserArtzeichnetsich dadurch aus, dass seine auf der Aussenseite des Gehäuses befindlichen Teile, insbesondere Zylinder und Kolben, leicht und schnell ausgewechselt werden können und dass die Schieber in der Schliessstellung auf das gegebenenfalls zwischen ihnen befindliche Bohrgestänge gleich grosse Drücke ausüben, die sich aufheben und das Bohrgestänge nicht auf Biegung beanspruchen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen hydraulischen Antrieb wesentlich zu vereinfachen.
DieseAufgabeisterfindungsgemässdadurch gelöst, dass zwei im Gehäuse drehbar gelagerte, quer zur Füh- rungsbahn verlaufende Kurbelwellen, die innerhalb des Gehäuses durch auf ihnen befestigte Kurbelarme mit den beiden Schieberkörpern verbunden sind, ausserhalb des Gehäuses zusätzliche Kurbelarme haben, die durch den hydraulischen Antrieb miteinander verbunden sind.
Bei einem bekannten Absperrschieber der eingangs erläuterten Bauart erfordert der hydraulisch streckbare und zusammenziehbare Antrieb zwei Zylinder und vier Kolben. Bei der erfindungsgemässen Ausgestaltung des Absperrschiebers genügen hiefür ein Zylinder und ein Kolben.
Vorzugsweise ist der hydraulische Antrieb im zusammengezogenen Zustand durch eine Sperre verriegelbar, die aus einer von dem einen Teil des Antriebes getragenen Stange und aus einem Anschlag basteht, der auf der Stange in deren Längsrichtung bis zur Anlage an dem andern Teil verstellbar ist.
In den Zeichnungen ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen Fig. 1 einen Aufriss des Absperrschiebers, Fig. 2 eine Seitenansicht mit Bezug auf Fig. 1 von rechts gesehen, Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht der Schieberkörper der Kurbelwellen und der ausserhalb des Gehäuses vorgesehenen Kurbelarme in der Offenstellung des Absperrschiebers, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Ansicht der geschlossenen Stellung des Absperrschiebers, Fig. 5 einen senkrechten Teillängsschnitt durch den Absperrschieber in der geschlossenen Lage, Fig. 6 eine Einzelheit der Fig. 1 in grösserem Massstabe, teilweise in einem senkrechten Längsschnitt, nach der Linie 5-5 der Fig. 1, Fig. 7 den Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 6 und Fig. 8 den Schnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 6.
Das Gehäuse 20 hat eine lotrechte durchgehende Bohrung, die gleichachsig von Flanschen 26 des Gehäuses umgeben ist und von einer waagrechten Führungsbahn 22 (Fig. 5) rechtwinkelig geschnitten wird.
An beiden Enden ist diese Führungsbahn 22 durch Deckel 23 verschliessbar, die nach Entfernen der Befestigungsschrauben 25 je um die Achse eines Scharniers 24 aufgeklappt werden können. Die Führungsbahn 22 nimmt zwei Schieberkörper 27 auf, die in ihrer Schliessstellung (Fig. 4 und 5) mit ihren einander zugewandten inneren Enden in die lotrechte durchgehende Bohrung des Gehäuses 20 hineinragen und sich dabei mit Hilfe von Gummileisten 29,30 abdichtend aneinanderlegen. Eine weitere Gummileiste 31 verläuft von den Enden jeder Gummileiste 29 oder 30 quer überdenSchieberkörper, um sich abdichtend an die Führungsbahn anzulegen.
Die Schieberkörper können an ihrer Stirnseite mit einer lotrechten Aussparung 33 (Fig. 5) versehen sein, damit sie gegebenenfalls ein Bohrgestänge umfassen können, das durch das Gehäuse 20 hindurchgeht.
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Will man die Schieberkörper 27 aus der Schliessstellung der Fig. 4 in die Offenstellung der Fig. 3 zu- rückziehen, dann muss man zu diesem Zweck die Drehung von Kurbelwellen 35 herbeiführen, die je auf einer Seite der Mittelbohrung im Gehäuse 20 gelagert sind, sich unter der Führungsbahn 22 quer zu dieser hindurcherstrecken und eine unten in der Führungsbahn vorgesehene Längsnut 34 durchqueren. Innerhalb dieser Längsnutträgtdie Welle 35 einen Kurbelarm 36, der an seinem Ende einen Lagerzapfen 39 mit zwei
Nockenrollen 37 trägt. Die Welle 35 ist im Gehäuse durch Stopfbuchsen 48 mit Schrauben 49 abgedichtet.
Jeder Schieberkörper 27 hat an seinem äusseren Ende einen senkrechten Schlitz, dessen Flanken 40 die
Kurbel 36 zwischen sich aufnehmen und geneigte Nuten 38, 38a haben, in denen die Nockenrollen 37 lau- fen. Wird die Kurbelwelle 35 so gedreht, dass ihr Kurbelarm 36 mit den Nockenrollen 37 aus der in Fig. 5 in ausgezogenen Linien gezeichneten Lage in die gestrichelt dargestellte Lage gelangt, dann wird dadurch der betreffende Schieberkörper 27 nach aussen in die Stellung der Fig. 3 gezogen, wodurch der Absperr- schieber geöffnet wird.
Die beiden Schieberkörper 27 haben nun einen sie verbindenden gemeinsamen hydraulischen Antrieb 58, der hydraulisch streckbar und zusammenziehbar ist. Er wird von einem Zylinder 60 und einem darin gleitenden Kolben 59 gebildet (Fig. 6). Die beiden Teile 59 und 60 tragen je unterhalb ihrer Achsen einen
Querzapfen 63, durch den sie drehbar mit Kurbelarmen 55 der Welle 35 verbunden sind. Diese Kurbelarme befinden sich ausserhalb des Gehäuses 20 vor der in Fig. 1 gezeigten Vorderseite. Sie sind auf der Welle 35durchBolzen56verstiftet. Der Kopf 69 des Kolbens 59 kann auf der einen oder auf der andern Seite mit einerDruckflüssigkeitbeaufschlagiwerden. DiesemZweck dienen Leitungen 70 und 71.
Wird die Kammer
67 des Zylinders 60 unter hydraulischen Druck gesetzt, während die andere Kammer auf Abfluss geschaltet wird, dann wird dadurch der Antrieb 58 gestreckt und bringt die Wellen 35 in die Lage der Fig. 3. Wird die andere Kammer des Zylinders 60 unter Druck gesetzt und die Kammer 67 auf Abfluss geschaltet, dann werdendadurchdieSchieberkörperin die Schliessstellung der Fig. 4 verschoben. Es empfiehlt sich, den in
Fig. 1 rechts dargestellten Kurbelarm 55 länger als den andern zu bemessen, damit er beim Öffnen des
Absperrschiebers ein grösseres Drehmoment auf die Welle 35 ausübt. Das führt dazu, dass der rechte Schieberkörper27 seine Öffnungsbewegung beginnt, während der andere Schieberkörper noch in Ruhe verbleibt. Daraus ergibt sich ein geringerer Leistungsbedarf als bei gleich langer Bemessung beider Kurbel- arme.
Die Gelenkverbindung der Kurbelarme 55 mit dem Antrieb 58 lässt sich leicht lösen, damit man den Antrieb imBedarfsfall gegen einen solchen grösserer oder geringerer Leistung austauschen kann. Zu diesem Zweck hat jeder Gelenkzapfen 63, der in eine Bohrung 57 des Kurbelarmes 55 eingesteckt ist und durch einen-Ansatz 61 bzw. 62 des hydraulischen Teiles 59 bzw. 60 hindurchgeht, einen auf ihm befestigten geflügelten Kopf 65 und einen Gewindeabschnitt 64, der in den Kurbelzapfen 55 eingeschraubt ist. Mit Hilfe des Kopfes 65 kann man den Bolzen leicht losschrauben.
Der Kolben 59 ist seitlich und oben von einem im Querschnitt U-förmig gestalteten Träger 68 umgeben, der am Zylinder 60 befestigt ist und an seinem freien Ende einen Kopf 68a trägt. In diesem ist mitHilfe eines Flansches 68b eine Schraubspindel 72 drehbar gelagert, die sich gleichachsig zum Kolben 59 in eine Bohrung 73, 74dieses Kolbens hinein erstreckt und mit Hilfe eines Vierkantes 75 gedreht werden kann. AufdieserSchraubspindel72 sitzt eine Mutter 75a mit Flügeln 76, die gleitend, aber undrehbar am Träger 68 in dessen Längsrichtung verschiebbar gelagert ist. Die Spindel 72 mit der Mutter 75a stellt eine Sperre där, die den Kolben 59 in der Schliesslage der Fig. 4 zu sperren vermag.
Zu diesem Zweck dreht man mitHilfe des Vierkantes 75 die Schraubspindel 72 in einer solchen Richtung, dass die Mutter 75a mit Bezug auf Fig. 6 nach links wandert und sich an das rechte Ende des Kolbens 59 legt, wenn dieser im Zylinder 60 nach links verschoben ist.
Man kann mitHilfe der Schraubspindel 72 auch den Absperrschieber schliessen, wenn der hydraulische Druck infolge einer Störung ausfallen sollte.
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