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Rohrelevator
Die Erfindung betrifft einen Rohrelevator zum Erfassen und Festhalten eines Rohres in lotrechter und waagrechter Lage mit durch ein Scharnier mit zur Rohrachse paralleler Achse gelenkig verbundenen Hub- kopfhälften, die je einen bügelförmigen Traghenkel aufweisen, welcher erhöhte Tragsicherheit, erleich- terte Handhabung und wirtschaftlichere Herstellung gewährleistet.
Hubvorrichtungen dieser Art werden in der Ölbohrtechnik verwendet und sind in der Regel vermittels
Verbindungsgliedern mit einer Anhebevorrichtung verbunden, wie dem Hebeblock, und besitzen des wei- teren Bestandteile, welche dazu eingerichtet sind, in einer das Rohr eng umgreifenden Stellung versperrt zu werden, u. zw. in einer Lage unterhalb eines Rohransatzes, wobei dieser verhindert, dass sich die Hub- vorrichtung vom Ende des Rohres löst. Die Verwendung von Hubvorrichtungen in der Handhabung von Roh- ren war immer ein mehr oder weniger schwieriges Problem, u. zw. mit Rücksicht auf die Gefahr, dass ein Rohr in das Bohrloch fällt oder dass es innerhalb oder in der Nähe des Bohrturmes fallengelassen wird, was die Arbeiter gefährdet, die am Boden des Bohrturmes während des Hebens oder Senkens der Rohre arbeiten.
In den bekannten Hubköpfen, mit denen man im wesentlichen während der gesamten Entwicklung der Ölfördertechnik gearbeitet hat, fluchten die oberen und unteren Tragarmansätze, die sich vom Hubkopfkörper auswärts erstrecken in lotrechter Richtung ; die Verbindungsteile, welche diese beiden Arme verbinden, verlaufen im wesentlichen vertikal, wenn die Hubvorrichtung in der Vertikallage aufgehängt ist. Der Hubkopf wird von Traggliedern, die mit ihm in Berührung stehen und unterhalb der Oberarme angreifen, getragen ; die Tragglieder selbst werden an ihrem andern Ende von einem grossen Haken getragen.
Bei einer derartigen Ausbildung, die beispielsweise in den USA-Patentschriften Nr. 2,237, 856 und Nr. 2,356, 805 beschrieben ist, müssen die Oberarme nicht nur ausserordentlich stark sein, um das Gewicht eines Rohres tragen zu können, sondern sie müssen, was die Erstreckung auswärts vom Körper der Hubvorrichtung weg anbelangt, auch ungewöhnliche Länge besitzen, um auf diese Weise ausreichenden Raum für die Durchführung der Drehbewegung der Hubvorrichtung in den Tragösen der genannten Verbindungsglieder zu ermöglichen. Wegen des grossen Gewichtes, welches solche Hubköpfe tragen müssen, sind die letzteren und die sie selbst tragenden Verbindungsglieder relativ schwere und sperrige Gebilde.
Damit die Tragglieder an den Oberarmen der Hubvorrichtung möglichst nahe am Hubkörper angreifen können, müssen die unteren Tragösen der Tragglieder so einwärts gebogen werden, dass die tragenden Bereiche, d. h. die untersten Flächen der Ösen, sich innerhalb des Schaftes der Tragglieder befinden, welche sich von den Haken nach unten erstrecken.
Die genannte Krümmung des Traggliedes, die im wesentlichen in der unteren Tragöse desselben stattfindet und sich von der Vertikalen einwärts erstreckt, erschwert aber die Handhabung der Hubvorrichtung, die auf ihren Oberarmen in den Tragösen rotiert, wenn man die herkömmlichen, vertikal fluchtenden Armpaare anwendet, es sei denn, dass eine übermässig grosse Arm-oder Henkelöffnung geschaffen wird, die von den oberen und unteren Armen in horizontaler Richtung sowie durch einen Verbindungsteil in vertikaler Richtung begrenzt ist. Das Ergeb- nis dieser Massnahme liegt darin, dass die Oberarme länger und daher auch fester sein müssen, da die
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Tragglieder in einer grösseren Distanz vom Mittel der Hubvorrichtung angreifen.
Wenn die unteren Trag- ösen der Tragglieder nicht einwärtsgebogen sind, ergibt sich die gleiche Situation, weil die gestreckten Ösen dazu neigen, die Hubvorrichtung in möglichst weit entfernten Punkten zu tragen, was einen relativ grösseren oberen Tragarm erfordert. Ein Beispiel dafür zeigt Fig. 10 der USA-Patentschrift Nr. 2, 237, 856.
Bei Entwicklung der Erfindung haben sich überraschende Resultate in der Betätigung eines Hubkopfes ergeben, der sich dadurch kennzeichnet, dass sich die Traghenkel bei in lotrechter Lage befindlichem Rohr vom Scharnier weg nach unten erstrecken. Der Effekt, der mit einem solchen Hubkopf erreicht wird, be- steht darin, dass sowohl der obere als auch der untere Henkelansatz kürzer und daher beträchtlich leichter ausgeführt werden können, als dies für die Arme gemäss früherer Bauweise der Fall ist, und dies bedeutet, dass der Hubkopf leichter in den Ösen der Tragglieder gehandhabt und gedreht werden kann, obwohl von diesen Ansätzen, den Verbindungsteilen und dem Körper des Hubkopfes eine kleinere Öffnung gebildet wird als bisher.
Bei einer besonderen Ausbildungsform der Erfindung sind die Arme der Traghenkel derart angeordnet, dass sie sowohl bei waagrechter als auch bei lotrechter Lage des Rohres mit der Horizontalebene einen
Winkel von 450 einschliessen. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die Arme des Traghenkels in beiden Lagen einer möglichst gleichmässigen Belastung ausgesetzt sind und somit ihre Querschnitte voll auslastbar sind. Überdies ist bei einer solchen Neigung der Traghenkel die erforderliche Grösse der öff- nung am geringsten.
Weitere Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, die auf einen Hub- kopf mit Mittel- oder Seitenverklinkung gerichtet ist. Dabei ist in der folgenden Beschreibung sowie in den Zeichnungen lediglich eine einzige Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die jedoch nicht an diese besondere Ausführungsform gebunden ist.
. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 die Vorderansicht einer Hubvorrichtung gemäss der Erfindung ; ausserdem ist daraus die Relativlage der Haltemittel, welche mit dem Hubkopf zusammenwirken, bezug- lich des Rohres ersichtlich. Fig. 2 ist die schaubildliche Ansicht des Hubkopfes in geöffneter, horizonta- ler Lage, Fig. 3 eine Seitenansicht des Hubkopfes, Fig. 4 eine Teilansicht im Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3 eines Henkels des Hubkopfes mit dem in Tragstellung befindlichen Henkel. Fig. 5 zeigt die Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung, u. zw. um 90 gegenüber der Stellung nach Fig. 3 gedreht, und Fig. 6 ist eine Teilansicht des Hubkopfes im Schnitt längs Linie VI-VI der Fig. 5 und zeigt einen Traghenkel in Tragstellung.
Der dargestellte Hubkopf 1 besitzt zwei Kopfteile 30 und 31, die an der rückwärtigen Kante mit einem Scharniergelenk 5 verbunden sind. Der Hubkopf 1 ist in Fig. 1 in geschlossener Lage dargestellt, wobei er ein Rohr 2 trägt. Der Hubkopf ist in üblicher Weise von einem Verbindungskopf 40 getragen, der im Bohrturm hängt ; Wie aus Fig. 1 ersichtlich, sind die Tragglieder 3 in Ansätzen 39 des Verbindungkopfes 40 eingehängt und ihre unteren Enden unterfassen mittels einwärtsgekrümmter Tragösen 4 Ansätze 13 des Hubkopfes. Die gegenüberliegenden Ansätze 13 erstrecken sich im wesentlichen diametral zueinander, wenn die Hubvorrichtung geschlossen ist.
Die Tragösen 4 sind nach innen in Richtung zum Hubkopf gekrümmt, so dass sie gegenüberliegende Seiten 7 desselben zu berühren trachten, um mit den mehr innenliegenden Teilen der Ansätze 13 der Hubvorrichtung in Berührung zu stehen.
Die. Innenfläche des Hubkopfes besteht im wesentlichen aus zwei halbzylindrischen Teilflächen 32 und 33, welche die Oberfläche des Rohres 2 berühren und diese vermittels eines am Rohr befindlichen Kragens festhalten. Die Kopfteile 30 und 31 werden in ihrer Schliesslage vermittels einer Klinke 34,35 gehalten.
Unterhalb jedes Ansatzes 13 ist seitlich versetzt ein kürzerer Ansatz 15 vorgesehen, der sich von gegenüberliegenden Seiten 7 des Hubkopfes nach aussen erstreckt. Die Ansätze 13 und 15 und ein diese verbindender Arm 14, welcher zur vertikalen Mittellinie des Hubkopfes wesentlich geneigt ist, bilden einen Traghenkel 17 an jeder Seite des Hubkopfes.
Der relativ enge Sitz der Öse 4 im Traghenkel 17 ist aus den Fig. 4 und 6 erkennbar, wonach der untere Teil der Öse am Ansatz 13 anliegt und die Seite 7 des Hubkopfes berührt.
Gemäss Fig. 5 ist der Hubkopf in Richtung des Pfeiles in dieser Figur im wesentlichen um 900 gegen- über der aus Fig. 3 ersichtlichen Stellung gedreht worden.
Einer der Vorteile der erfindungsgemässen Schräglage der Traghenkel ist durch Vergleich des Verlaufes dieses Henkels gemäss Fig. 5 mit einem gebräuchlichen achsparallelen Henkel zu erkennen, wie er im gesamten Lauf der Entwicklung der Ölindustrie verwendet wurde. Wenn beispielsweise das untere Ende des Ansatzes 15 aufwärtsbewegt werden würde, um in die herkömmliche achsparallele Lage zu geraten, dann würde sich die innere Oberfläche des Ansatzes 15 in relativ grosser Nähe der mit Bezug auf
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Fig. 5 rechts liegenden äusseren Oberfläche der Öse 4 befinden. Dies erweist klar die Notwendigkeit eines grösseren Abstandes zwischen der inneren Oberfläche des Ober- und Unterarmes einer herkömmlichen Henkelausführung.
Zufolge der Erfindung können die beiden Ansätze näher beisammen angeordnet werden, wie dies Fig. 5 zeigt, und kollidieren nicht mit der rechtsseitigen Fläche der Öse 4, weil der untere Ansatz gegen den Griff des Hubkopfes verschoben ist.
Des weiteren ist durch einen Vergleich der Erfindung und eines herkömmlichen Hubkopfes erkennbar, dass mit dem kleineren Traghenkel 17 eine Drehung des Hubkopfes 1 auf der Öse 4 leichter durchführbar ist als eine Drehung eines herkömmlichen Hubkopfes mit grösserer Öffnung auf einer gleichgrossen Öse.
Demnach ist leicht ersichtlich, dass der nach vorne geneigte Traghenkel herstellungsmässig weniger Material erfodert und relativ schwächer ausgeführt sein kann, gleichzeitig aber auch leichter in der Tragöse geschwenkt werden kann, als all dies für einen herkömmlichen Hubkopf der Fall ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Rohrelevator zum Erfassen und Festhalten eines Rohres in lotrechter und waagrechter Lage mit durch ein Scharnier mit zur Rohrachse paralleler Achse gelenkig verbundenen Hubkopfhälften, die je einen bügelförmigen Traghenkel aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Traghenkel (17) bei in lotrechter Lage befindlichem Rohr (2) vom Scharnier weg nach unten erstrecken.