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Polierstangenklemme für Tiefpumpenanlagen
Gegenstand der Erfindung ist eine Polierstangenklemme für Tiefpumpenanlagen, wie sie im Tiefpumpbetrieb erforderlich ist, um die Gestängelast auf den Gehängeträger des Pumpbockes zu übertragen oder über dem Produktionskreuz abzufangen.
Die üblichen Polierstangenklemmen bestehen aus zwei mittels eines Scharniers verbundenen Teilen, die um die Polierstange gelegt und mit einem Schraubbolzen auf dieser festgezogen werden. Um die Klemmhälften bei den erforderlichen hohen Anpressdrücken gegen Deformation zu schützen, sind die beiden die Polierstange umfassenden Zylinderhälften starkwandig ausgebildet, wodurch die erforderliche Starrheit gewährleistet ist.
Die beim Anziehen der Klemme wirkenden Kräfte sind nur in der Achsrichtung des Schraubbolzens wirksam. Die Klemmkraft ist daher nur auf einer Fläche wirksam, die der Projektion der Polierstangenkreisfläche entspricht und bewirkt eine Quetschung der Stange.
Diese Polierstangenklemmen ragen daher auch auf allen Seiten weit über den Umfang der Polierstange hinaus, so dass sie auf jeden Fall unterhalb des Pferdekopfes der Tiefpumpe verbleiben müssen und nicht in deren Bereich verschoben werden können.
Durch die Erfindung wurde eine Polierstangenklemme geschaffen, welche auf einer Seite so wenig über den Polierstangenumfang hinausragt, dass sie auch im Bereich des Pferdekopfes verwendet werden kann, weil ihr Rücken in der Rille des Pferdekopfes Platz findet.
Bei der Polierstangenklemme nach der Erfindung, die in üblicher Weise mittels eines Schraubbolzens festziehbar ist, besteht der an der Polierstange angreifende Klemmkörper in (bei Klemmen für andere Zwecke) bekannter Art aus einem einzigen Stück Stahl, u. zw. aus einem halbkreisförmigen Bogenstück mit einer Wandstärke von höchstens dem halben Radius der Klemmenbohrung, an dessen beiden Enden über allmählich stärker werdende Zwischenstücke, deren innere Begrenzungsflächen die kreisbogenförmige Innenfläche des Bogenstückes bis auf einen schmalen Spalt zum vollen Kreisumfang ergänzen, massive Klötze anschliessen, die eine mehrfach grössere Wandstärke als jene des Bogenstückes aufweisen.
Eine derartige Klemme besitzt auf der dem Pferdekopf zugewendeten Rückseite eine so geringe Ausladung, dass ihre Verschiebung in den Bereich des Pferdekopfes keine Schwierigkeit bereitet, da sie in der Rille des Pferdekopfes Platz findet. Das dünne Rückenstück der Klemme umschliesst wie ein Band die Polierstange und schmiegt sich an diese an.
Infolge der Biegsamkeit des dünnen Bogenstückes der Klemme wirkt die Presskraft keineswegs nur in Richtung parallel zur Bolzenachse, sondern fast am ganzen Umfang der Polierstange in radialer Richtung. Dies bedeutet nicht nur eine Verbesserung der Klemmwirkung bei gleicher Klemmkraft, sondern vermeidet auch eine Quetschung der Polierstange durch die Klemme.
Ein Vergleich mit üblichen zweiteiligen Polierstangenklemmen hat gezeigt, dass bei diesen zum Festziehen eine Arbeit von 100 bis 200 mkg erforderlich ist, während bei der Klemme nach der Erfindung weniger als die Hälfte ausreicht. Der erforderliche Anpressdruck der beiden Hälften der üblichen Klemmen beträgt 30 t, um 10 t Polierstangenlast tragen zu können. Bei der Klemme nach der Erfindung ist der auf die Klemmklötze auszuübende Anpressdruck viel geringer, weil die Art der Umschlingung durch das federnde Bogenstück eine viel höhere Reibung zur Aufnahme der in axialer
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Richtung wirkenden Polierstangenlast ergibt, als wenn zwei Klemmenbacken üblicher Art aneinander gepresst werden.
Die bei der Umschlingung eines Bandes an der Zylinderfläche entstehende Reibung wächst nämlich nach einer Exponential-Funktion des Umschlingungswinkels an, weshalb mit der Klemme nach der Erfindung bei relativ kleinen Anpressdrücken die sehr hohe Polierstangenlast getragen werden kann. Dabei besitzt diese Klemme noch den Vorteil, dass sie sich durch die Federkraft des Bogenstückes bei Lösung der Klemmenschraube von selbst öffnet, so dass die Klemme auf der Polierstange verschiebbar wird.
Um eine überbeanspruchung der Klemme zu vermeiden, können daran Einrichtungen zur Kontrolle der jeweils erreichten Klemmkraft vorgesehen sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus dem nachstehend an Hand der Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiel hervor. Die Fig. 1 und 2 zeigen die Klemme in Seitenansicht und Draufsicht.
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Diese einseitig geschlitzte Klemme wird durch einen Schraubbolzen--6--, der durch entsprechende Bohrungen-7-der Klötze-4-geht, zusammengezogen. Der Schraubbolzen - besitzt in üblicher Weise einseitig einen Kopfund auf der andern Seite eine aufgeschraubte Mutter--8'--. An Stelle des dargestellten normalen Schraubbolzens kann vorteilhaft ein Schraubbolzen angebracht sein, der das Betätigen der Klemme auch während des Pumpbetriebes ermöglicht.
Solche Klemmen können vor allem in Einrichtungen zum Nachlassen bzw. Höhenverstellung des Pumpgestänges verwendet werden, wobei die Gestängelast abwechselnd von zwei gesonderten, an der Polierstange angebrachten Klemmen übernommen werden muss. Besonders bei einer Höhenverstellung der Polierstange ist es wichtig, dass die Klemme auch im Bereich des Pferdekopfes verwendbar bleibt.