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Rohr- oder Gestängean-und -abschraubvorrichtung Die Erfindung bezieht
sich auf eine Rohr- oder Gestängean- und -abschraubvormchtung zum Kuppeln oder Entkuppeln
von mit Gewinde versehenen Rohr- oder Gestängeabschnitten, insbesondere zum Zusammenschrauben
oder Auseinandersehrauben von Futterrohren, Bohrgestängen usw. beim Bohren von Ölbohrlöchern.
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Es ist bekannt, daß mit der Zunahme der Tiefe der Bohrung von Ölbohrlöchern
das Bohrgestänge immer häufiger verbunden und gelöst werden muß, so daß dabei eine
Verringerung der zur Ausführung dieser Verbindungs- und Lösungsarbeiten der Schraubverbindungen
nötigen Arbeit von größter Bedeutung ist.
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Es ist bereits für diesen Zweck eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art mit einem eine Schnelldrehung bewirkenden hydraulischen Motor sowie einem Paar
hydraulischer Kolben bekannt, um derartige feste Verbindungen auch strömungsmitteldicht
zu machen oder anfangs wieder loszubrechen. Diese bekannte Vorrichtung ist aber
verwickelt im Aufbau und hat auch Nachteile insofern, daß der die Drehung bewirkende
Motor und die beiden hydraulischen Kolben für sich mit den Rohrabschnitten durch
voneinander unabhängige Rohreinspannelemente verbunden sind, so daß, wenn die, Kolben
zur Anwendung kommen, Rohrklemmbacken in Eingriff gebracht und nach jedem Hub der
Kolben wieder gelöst werden müssen, bevor der Motor zur Wirkung gebracht werden
kann.
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Die Erfindung vereinfacht und verbessert eine Vorrichtung dieser Art
dadurch, daß sowohl der hydraulische Motor als auch :die beiden; Kolben zum Antrieb
an eine ihnen gemeinsame Rohr- oder Gestängeeinspannbuchse angeschaltet sind und
eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Kolben mit dieser Einspannbuchse zu kuppeln
oder sie von derselben zu entkuppeln.
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Mit der Vorrichtung nach er Erfindung ist daher bei einfacherer Ausbildung
derselben ein schnelles und leichtes Verschrauben bzw. Auseinanderschrauben sowie
ein hartes Anziehen und Losbrechen der Schraubverbindung in ununterbrochenem Betrieb
ohne irgendeine Trennung nm Aufbau der Vorrichtung möglich, wobei das anfänliche
Losbrechen einer Verbindung mit einer erhöhten Drehkraft mit dem nachfolgenden freien
und leichten Abschrauben ununterbrochen ausgeführt werden kann.
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Nachfolgend ist .an Hand .der Zeichnungen eine beispielsweise Ausführungsform
der Vorrichtung nach der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigt Fig.1 eine
Querschnittsdraufsicht auf eine Rohr-oder Gestängeverbindungs- und -trennvorrichtung
nach der Erfindung, Fig.2 eine senkrechte Schnittansicht, teilweise in Ansicht,
Fig.3 eine schematische Darstellung der Kraftverbindungen, Fig. 4 eine Schrägaußenansicht.
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In den Zeichnungen enthält das Rohr- oder Gestängeeinspannteil l einen
Unterteil t (Fig. 1, 2 und 4), der auf dem Drehtisch oder schwenkbaren Dreifuß eines
Bohrturmes abstützbar ist, so daß die Mittelbohrung 3 desselben mit dem Ölbohrloch
od. dgl. zum Einsatz des zu behandelnden Rohres oder des Gestänges ausgerichtet
ist. Das Teil l enthält zusätzlich zu dein Unterteilt einen aufragenden, in der
Mitte angeordneten kreisförmigen Flansch 4,
der von dem Unterteil t bei 6
getrennt und daran in irgendeiner geeigneten, nicht gezeigten, Weise befestigt ist.
Der Unterteil t hat einen hohlen Innenraum 7, in dem sich ein Zahnrad
8 befindet, welches eine Mittelnabe 9 mit einem aufrechtstehenden Teil
10 aufweist, .sowie sich nach auswärts erstreckende Stege 11, die
in einem senkrechten Flansch 12 enden. Der Umfangsrand 8 a des Rades
ist mit Zähnen 13
versehen, die den Umfang des Rades 8 vollständig
umgeben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist jeder der Stege 11 mit einem
Hohlraum 14 zur Aufnahme eines verschiebbaren Kolbens 15 versehen, der an
:seinem nach einwärts angeordneten Ende Zacken oder Zähne 16 aufweist. Der Kolben
15 ist mit einer axialen Aussparung 17 versehen, in- der sich eine rund um
einen Gewindebolzen 19 angeordnete Schraubenfeder 18
befindet, deren eines
Ende an dem Bolzenkopf 20
und deren anderes Ende an den nach einwärts gerichteten
Flanschen 21 des Kolbens 15 verankert ist. Zwischen den Flanschen 2.1 befindet sich
eine öffnung 22, durch welche das Gewindeende 23 des Bolzens hindurch
in dem Flansch 12 des Rades 8 befestigt ist. Die Öffnung
22 steht mit einem Kanal 24
in Verbindung, der in .dem Steg 11 vorgesehen
ist und der sich durch den aufrechten, in der Mitte angeordneten Teil
10 (Fig. 2)- des Rades 8 mit einem größeren Kanal 25 verbindet, welcher in
dem abnehmbaren Flansch 4 des Teiles 1 vorgesehen isst. Der Kanal
25
steht mit einem Zentralventil und einer Pumpe zur Aufnahme eines hydraulischen
Strömungsmittels, z. B. Öl od..dgl., in'einer Weise und für den Zweck in Verbindung,
der nachfolgend erklärt wird. Der Flansch 4 ist ritt einer geeigneten Aussparung
26 zur Aufnahme geeigneter Stopfbuchsen 28 versehen, um den Austritt von
Öl während der Strömung durch die Leitung 24 zu verhindern. Ferner ist der
Unterteil 2
mit geeigneten oberen und unteren Wälzlagern 29 und 30 an die
Nabe 9 angrenzend versehen, um das Rad 8 während seiner Drehung richtig in dem Unterteilt
zu halten.
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An einer Seite des Unterteils 2 und in der Nähe des Flansches 4 ist
ein geeigneter umkehrbarer hydraulischer Motor 32 mit .einer Welle 33 vorgesehen,
die sich .durch .einen gelochten Teil 34m des Unterteiles erstreckt. An der Welle
33 ist ein Zahnrad 35 (Fig.2) mit Zähnen 36 befestigt, die mit den Zähnen
13 des Rades 8 im Eingriff stehen.
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An gegenüberliegenden Enden an einer Seite des Unterteiles
2 sind durchlochte Teile 38 und 39 vorgesehen, durch welche
sich Zylinder 40 und 41 erstrecken. Diese Zylinder sind an dem Unterteil
durch irgendwelche .geeignete Mittel, z. B. Zapfenlager oder Bolzen 42 und
43; befestigt, um eine Schwenkbewegung des ganzen Zylinders und seiner daran
angrenzenden Teile zu gestatten. In einer Verlängerung jedes Zylinders befindet
sich eine Zahnstangenführung 44, die eine Zahnstange 45 mittels eines
Führungsbolzens 46 in irgendeiner ;geeigneten Weise verschiebbar, z. B. durch nicht
gezeigte Schlitze od. dgl. ; hält. In dem Zylinder 40 und dem Zylinder 41 ist je
ein Kolben 48 bzw. 48a vorgesehen. Der Kolben 48
ist mit einer
axial angeordneten Kolbenstange 49 versehen, die sich aus dem Zylinder 41durch eine
mit Stopfbuchse versehene Öffnung 50 zu einer Stelle in ; der Nähe der Zahnstangenführung
44 erstreckt und in den Gewindeanschluß mit dem Flanschende 51 der Zahnstange
45, so daß bei der Gleitbewegung des Kolbens gleichzeitig eine Hin- und Herbewegung
des Zahnstangenghedes 45 erfolgt. Die Zahnstange 45 ist mit Zähnen 52 versehen,
die mit den Umfangszähnen 13 des Rades 8 in Eingriff treten können. Wie ersichtlich,
hat jeder der Kolben 48 und 48a eine Zahnstange 45 bzw.
45a an den gegenüberliegenden Seiten des, Unterteiles.2. _ Die entgegengesetzten
Enden der Zylinder 40 und 41 weisen durchlochte Flansche 53. und, 54 auf. Der obere
Flansch 53 ist durch einen Drehbolzen 55 an einem sich nach auswärts erstreckenden
Schenkel 56
eines Antriebsmotors 57 a befestigt. Der Flansch
54
des Zylinders 41 ist durch einen Drehbolzen 58 mit einem Schenke159 verbunden,
der mittels Gewinde bei 60 an e,iner Kolbenstange 61 befestigt ist, die sich von
dem Zylinder 57 des Antriebsmotors 57 a nach auswärts
erstreckt und die mit dem mehrfianschigen Kolben 62, der in dem Zylinder 57 angeordnet
ist, aus einem Stück besteht. Der Zylinder 57 ist mit .einer Vielzahl von Durchlaßöffnungen
63, 64, 65, 66' und 67 für einen, Zweck versehen, der nachfolgend beschrieben
wird. In dem Zylinder 57 ist ein geeignetes Lager 68 vorgesehen, um
die Stange 61 zu lagern und auf diese Weise .die Ausrichtung während der
Hin-und Herbewegung derselben aufrechtzuerhalten.
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In der Nähe des Zylinders 57 und in Verbindung damit befindet sich
ein Umsteuerventi170: Das Ventil ist mit vier Durchlässen 71, 72, 73 und
74 und Leitungen für diese Verbindung versehen. Der Durchlaß 71 steht mit
der Öffnung 75 in Verbindung, die an einem Ende des Zylinders 40 vorgesehen
ist, und zwar durch die Leitung 76. Die Leitung 76 ihrerseits ist mit der Leitung
77 verbunden, die mit der Öffnung 78 im Zylinder 41 in Verbindung steht und
die an dem entgegengesetzten Ende zu demjenigen der Öffnung 75 im Zylinder 40 angeordnet
ist. In .gleicher Weise steht der Durchlaß 73 mit der Öffnung 79 in Verbindung,
die an dem entgegengesetzten Ende des Zylinders 41 vorgesehen ist, und ist auch
mit der Leitung 80 verbunden, die mit dem Durchlaß 81 an einem Ende
des Zylinders 40 in Verbindung steht. Der Durchlaß 74 steht mit dem Durchlaß
67 des Zylinders 57 durch die Leitung 82 in Verbindung; und der Durchlaß
72 steht mit dem Durchlaß 66 des Zylinders 57 durch die Leitung
83 in Verbindung.
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Der Durchlaß 63 .des Zylinders 57 steht mit einem Vierwegesteuerventil
85 (Fig. 3) durch die Leitung 84
in Verbindung. In gleicher Weise steht
der Durchlaß 65 mit dem Ventil 85 durch Leitu g 86 :in Verbindung. Der Du.rchlaß
64 .des Zylinders 57 :ist durch die Leitung 87 mit einem Flüssigkeitsspeicherbehälter
89
verbunden, der schematisch in Fig. 3 gezeigt ist. Das Steuerventil 85 ist
mit dem Behälter 89 auch durch die Leitung 90 verbunden.
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Aus Fig. 3 ist ersichtlich, .daß .das Ventil 85 durch die Leitung
92 mit einer Pumpe 91 verbunden ist, um eine Saugwirkung im Behälter 89 zu erzeugen
und Flüssigkeit durch das Ventil 85 zu pumpen sowie wahlweise in die Leitungen
84 und 86, was von der Stellung des Steuerventils 85 abhängt.
Die verschiedenen Stellungen des Ventils werden .durch einen geeigneten nicht gezeigten
Hebel geschaltet. In .einer Stellung des Ventils 85 wird die Flüssigkeit
durch die Leitung 84 in den Zylinder 57 und den Einlaß 63 geleitet, um die Bewegung
des Ventilkolbens 62. in einer Richtung zu bewirken, wohingegen die Schaltung des
Ventils 85 in eine andere Stellung die Flüssigkeitsströmung durch die Leitung 86
in, den Einlaß 65 des Zylinders 57 leiten wird, um die Bewegung des Kolbens
62 in die entgegengesetzte Richtung für einen Zweck zu verursachen, der nachfolgend
beschrieben wird.
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Wie in Fig. 3 gezeigt ist, steht jeder der Einspannkolben 15 mit einem
-von Hand betätigten Zweiwegeventil 93 in Verbindung, und zwar .durch Leitung 94
und den Einlaßkana125, und andererseits steht die Leitung 94 mit der Pumpe 95 in
Verbindung. Die Pumpe ihrerseits ist durch eine Leitung 96 mit dem
Vorratsbehälter
89 verbunden. In einer Stellung des Ventils 93 richtet die Pumpe die Flüssigkeit
in -den Eimaß 25 und die Durchgangswege 24, um gegen das Ende 97 eines Kolbens 15
zu wirken, wodurch der Kolben 15 bewegt und die Endzähne 16 desselben in den Einspanneingriff
mit einem Rohr 98 gebracht werden, welches in der Nabe oder Buchse 9 des Rades 8
angeordnet ist. Es ist verständlich, daß jeder der drei Stege 11 des Zahnrades 8
mit .einem Esnspannkolben 15 versehen ist, so daß für eine umfangsmäßig im Abstand
angeordnete Einspannwirkung gegen das Rohr 98 gesorgt ist. Diese hydraulisch betätigten
Einspannkolben haben den Zweck, das Rohr 98 in der Öffnung 3 des Rades 8 in Stellung
zu halten, und bewirken, daß das Rohr sich demgemäß mit dem Rad dreht.
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Wenn es im Betrieb gewünscht wird, einen Bohrrohrabschnitt 98 mit
einem obersten Rohrabschnitt, der in dem nicht gezeigten Bohrloch angeordnet ist,
zu verbinden, wird das Rohr 98 durch eine übliche Hebe- und Handhabungsausrüstung
für ein Bohrloch in die Öffnung 3 gebracht und, wenn das Rohr sich in der richtigen
Stellung befindet, das Ventil93 betätigt, um für eine Abgabe von Antriebsflüssigkeit
aus dem Vorratsbehälter 89 an das Rohr 25 zu sorgen und dann an den Durchlaß 24@
um die Einspannkolben 15 zu veranlassen, mit dem Außenumfang des Rohres in Eingriff
zu treten und es ausgerichtet zu halten sowie in der zeitweisen festen Beziehung
mit dem Rad B. Wenn in dieser Stellung das so in dem Rad 8 angeordnete Rohr
mit einem unteren Rohrabschnitt unter der Oberfläche in .dem Bohrloch verschraubt
werden soll, wird,der umsteuerbare hydraulische Motor 32 durch irgendein geeignetes
Mittel betätigt, z. B. eine geeignete Druckflüssigkeitsquelle, um eine schnelle
Drehung der Motorwelle 33 und des Zahnrades 35 zu bewirken, wobei die Zähne 36 mit
den Zähnen 13 des Rades 8 ,im Eingriff stehen, so daß ein schneller Beginn oder
Aufbau des Rohrabschnittes durch die schnelleren Umdrehungen des Rades erfolgt.
Wenn die Verbindung sich dann einem Grenzungsdrehmoment oder Festlaufen des hydraulischen
Motors 32 nähert, wird das Vierwegeventil 85 geöffnet, um die Flüssigkeit durch
den Eingangsdurchlaß 63 in Verbindung mit einem Ende 99 des Kolbens 62 zu bringen,
wodurch der Kolben axial in einer Richtung nach dem Pfeil (Fig. 1) bewegt wird.
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Es ist ersichtlich, daß die Flüssigkeit auch gegen die Endfläche
100 des Zylinders 57 wirkt, wodurch gleichzeitig der Kolben
62, die Kolbenstange 61 und die Verbindungsstange 59 in eine Richtung
bewegt werden. Bei dieser Betätigung bewegt sich die Stange 56 des Zylinders
40 .in der entgegengesetzten Richtung. Es ist so klar, daß die Zylinder
40 und 41 in entgegengesetzten Richtungen um ihre diesbezüglichen
Bolzen42 und 43 bewegt werden. Für diese Schwenkwirkung ist .durch die Schwenkverbindungen
55 bzw. 58 gesorgt. Die Schwenkbewegung der Zylinder 40 und
41 bewegt jede der Zahnstangen 45,
45 a und die
Zähne 52 derselben in den Eingriff mit den Zähnen 13 am Rad B.
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Es ist ersichtlich, daß der Kolben 62 in dem Antriebsmotor 57 a für
eine Zumessung der Flüssigkeit insofern sorgt, daß, sobald der Kolben .durch die
Flüssigkeit aus dem Einlaß 63 bewegt wird, um eine .Schwenkwirkung der Zylinder
40 und 41 zu verursachen, ein Anfangseingriff der Zahnstangen- 45 und 45
a mit dem Rad 8 erfolgt. Dieser Eingriff findet im wesentlichen statt, bevor der
Kolben 62 genügend bewegt ist, um den Durchlaß 67 freizulegen, um die Flüssigkeit
durch die Leitungen 82, 76, 77 zu lenken, um die Gleitbewegung der Kolben 48 und
48 a sowie die Drehung .des Rades 8 durch die damit verbundenen Zahnstangen 45,
45a zu bewirken. Dieser Anfangseingriff verhindert irgendein unangemessenes
Rattern der Zahnstangenzähne 52.
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In dieser Eingriffsstellung hat sich der Ventilkolben 62 so bewegt,
daß die Flüssigkeit von dem Einlaßdurchlaß 63 durch den Auslaßdurchlaß 67 in die
Verbindung mit der Leitung 82 gerichtet wird, welche die Verbindung mit -dem Einlaßdurchlaß
74 des Umsteuerventils 70 herstellt. Der Durchlaß 74 steht mit dem Durchlaß 71 durch
die Leitung 101,des Ventils in Verbindung, und der Durchlaß 71 seinerseits steht
mit der Leitung 76 in Verbindung, die mit dem Durchlaß 75 an einem Ende des
Zylinders 40
verbunden .ist. Die Leitung 77 steht mit der Leitung 76 in Verbindung
und ist mit dem Durchlaß 78 des Zylinders 41 verbunden. Auf diese Weise wird
die Flüssigkeit gegen ein Ende 102 des Kolbens 48 im Zylinder 41 gerichtet
und gleichzeitig .gegen eine entgegengesetzte Fläche 113 des Kolbens
48a im Zylinder 40. Diese hydraulische Kraft bewirkt eine linksgerichtete
Bewegung des Kolbens 48 im Zylinder 41 gemäß der Darstellung in. Fig. 1 und eine
rechtsgerichtete Bewegung des Kolbens 48 a im Zylinder 40.
Die Bewegungen
.der Kolben 48 und 48a in entgegengesetzten Richtungen sorgen für gleichzeitige
entgegengesetzte Bewegungen der Zahnstangen 45 und 45 a. Mit anderen Worten
bewegt sich die Zahnstange 45 nach links und die Zahnstange 45a nach rechts, wie
in Fig.1 gezeigt ist, wodurch eine Uhrzegerdrehung des Rades 8 verursacht wird und
ein ununterbrochenes Anschrauben des Rohres 98 an den unteren Rohrabschnitt in dem
nicht gezeigten Bohrloch erfolgt.
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Das Ausmaß des ausgeübten hydraulischen Drukkes zur Herstellung der
Rohrverbindungen entspricht der Kapazität der Pumpe, die die Flüssigkeit durch das
Vierwe-geventi185 richtet. Um jedoch eine Beschränkung auf dieses Ausmaß zu sichern,
ist ein einstellbares Druckventil 103 (Fig.3) zwischen die Pumpenleitung
und die Behälterleitung geschaltet, um eine Begrenzung an der Pumpe zu sichern.
Es ist verständlich, daß das Ventil 103 so eingestellt werden kann, daß für
ein vorher bestimmtes Außmuß hydraulischen Druckes gesorgt ist, der zur Bildung
des notwendigen Druckes und Drehmomentes an dem Rad 8 gewünscht wird, um die Verbindung
zwischen den Rohr- oder Gestängeabschnitten herzustellen. Es ist klar, daß bei großen
Rohren die Verbindungsherstellung mehr Drehkraft erfordern wird sowie eine Einstellung
des Ventils für höhere Drücke, während bei kleineren Rohren der Druck verringert
werden kann, Beim Verbinden wird festgestellt, daß es für eine vollständige Verbindungsherstellung
zwischen den Rohrabschnitten notwendig ist, die Zahnstangen 45
und
45 a zu lösen und einen neuen Griff auf das Rohr oder die Stange zu nehmen
oder für einen anderen Eingriff mit den Radzähnen 13 zu sorgen, um die Drehung des
Rades zur Verbindungsausführung fortzusetzen. Um die Zahnstangen 45 und 45a und
ihre diesbezüglichen Zähne 52 zu lösen,, wird das Vierwegeventil 85 durch eine nicht
gezeigte Handhabe bedient, um die Strömung durch.die Leitung 86 in den
Durchlag
65 zu lenken, um dadurch den Kolben 62 in einer Richtung gegen die Endfläche
100 zu bewegen. Diese Bewegung des Kolbens 62 bewirkt eine Schwenkwirkung
für die Zylinder 40 und 41, um :ihre diesbezüglichen Bolzen
42 und 43 in einer Richtung, um die Zähne 52 der Zahnstange
45 und 45 a von den Zähnen 13 zur Lösung :derselben
fortzubewegen. In dieser nicht gezeigten Stellung des Kolbens 6:2 ist die Druckflüssigkeit
aus .dem Durchlag 66 des Zylinders 57 durch die Leitung 83 in, den
Durchlag 72 des Umsteuerventils 70 gerichtet, welches :durch Leitung
104
mit dem Durchlag 73 verbunden ist, der mit der Leitung 69 in Verbindung
steht., die die Druckflüssigkeit an den Durchlag 79 :des Zylinders 41 richtet.
In ähnlicher Weise wird die Druckflüssigkeit :durch die Hilfsleitung 80 an
den Durchlag 81 des Zylinders 40
gerichtet. Wenn die Zahnstangen mit
dem Rad wieder in Eingriff gebracht werden sollen, wird :das Umsteuerventil
85 in einer nicht gezeigten Weise bedient, um die Druckflüssigkeit wieder
in den Durchlag 71
und die Leitungen 76 bzw. 77 zu leiten, wie es vorher ausgeführt
wurde, um die Zahnstangen 45 und 45a mit dem Rad .8 in Eingriff zu bringen,
worauf die nachfolgende Drehung des Rades 8 im Uhrzelgersinne die Verbindungsherstellung
fortsetzen wird.
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Wenn ein Rohr- oder ein Gestängeabschmitt abzuschrauben ist, wird
das Umsteuerventil70 ,so bedient, um die Verbindungsströmung des Ventils zu ändern,
die ursprünglich aus den Durchlässen 74, 71 und 73,
72 erfolgte,
um zu veranlassen, .daß die Strömung aus Durchlag 74 an 73 durch die
Leitungen 105, 72, 71
über Leitung 106 gerichtet wird, wodurch die
Druckflüssigkeit aus Leitung 82 durch Leitung 69 in den Durchlag 79 gelenkt
wird; wobei dadurch :der Druck gegen die Fläche 107 des Kolbens
48, :gerichtet wird. Die Hilfsleitung 80 richtet :den Druck .in den Durchlag
81 und gegen die Fläche 108 des Kolbens 48 a, wodurch :die
Kolben in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden, um eine entgegengesetzte Uhrzeigerdrehung
des Rades 8 und ein Abschrauben des Roh- , res zu verursachen. Es ist klar, daß,
sobald die Drehkraft bei der Abschrauboperation herabgemindert ist, die Zahnstangen,
wie vorher beschrieben, außer Eingriff .gebracht werden können und. dann der hydraulische
Motor betätigt werden kann, um das Ab- , schrauben der Rohr- oder Gestängeabschnitte
zu beschleungen, wonach die Einspannkolben gelöst und das Rohr oder .der Gestängeäbschnitt
durch Bedienung des Ventils 93 entfernt wenden: kann, damit der Druck gegen die
Kolben 15 gelöst und die Aufhebung der Zusammendrückung der Schraubenfedern 18 ermöglicht
wird, worauf das Rohr 98 entfernt werden kann.
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Durch die Summierung der Wirkung, wenn das Ventil 93 bewegt wind,
um :den Antrieb :der Einspannkolben 15 auf das Rohr 98 zu bewirken, wird der hydraulische
Motor 32 von einer nicht gezeigten Quelle direkter Druckflüssigkeit betätigt,
und wenn das Drehmoment wächst, wird der Motor 32 .beginnen, anzuhalten.
Das Ventil 85 wird :darmbewegt, um die Strömung der Druckflüssigkeit aus
der Leitung 84 an den Einlaßdurchlaß 63 des Zylinders 57 zu richten, wodurch der
Kolben 62 bewegt und die Schwenkwirkung der Zylinder 40 und 41 veranlagt
wird, um die Bewegung der Zahnstangen 45 und 45a in Eingriff mit dem Rad
8 zu verankern. Die nachfolgende Abgabe der Druckflüssigkeit aus :dem Durchlag
63 durch die Durchlässe 67, 74, Leitung 101
und an die Durchlässe
75 und 78 wird die Kolben 48
und 48 a in entgegengesetzte
Richtungen bewegen oder in eine linke bzw. .echte Richtung gemäß Fig.1, wodurch
für eine Zunahme in der Drehkraft gesorgt wird, um die Drehung des Rades
8 im Uhrzeigersinne fortzusetzen.
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Die Drehung des Rades 8 wird sich fortsetzen, bis das Drehmoment und
der Druck für .das einstellbare Druckfreigabeventi1103 genügend angewachsen sind,
um die Pumpe 91 auszulösen, die die Flüssigkeit .aus dem Behälter 89 pumpt. In diesem
Zustand können die Zahnstangen45, 45a von, dem Rad ,gelöst werden, wie es vorher
beschrieben wurde, um die Einspannvorrichtuüg von dem Rohr zu entfernen. Wenn jedoch
eine Verbindung losgeschraubt werden soll, ist es ,nur notwendig, die Zahnstangen
wieder mit dem Rad 8 in Eingriff zu bringen und .das Ventil 70 so zu bewegen,
um eine Bewegung der Kolben in einer Richtung zu veranlassen, daß die Drehung :des
Rades 8
im entgegengesetzten Uhrzeigersinne während der anfänglichen Abschrauboperation
erfolgt, was beträchtliche oder erhöhte Drehkraft erfordert. Die Zahnstangen
45, 45 a werden für das .erforderliche Drehmoment sorgen, um
das anfängliche Losbrechen oder Abschrauben .der Rohr- oder Gestängeverbindungen
zu bewirken, wonach die Zahnstangen 45 und 45a von dem Rad zurückgezogen
werden können und der hydraulisch betätigte Motor 32 für die umgekehrte Drehung
eingestellt werden kann, um die Abschrauboperation mit erhöhter Geschwindigkeit
fortzusetzen, wodurch die Arbeit wesentlich beschleunigt wird.
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Der Krafthub der Vorrichtung 1 sorgt für einen Anschraubanschluß durch
die Bewegung der Kolben 48 und 48a. Er ändert auch die Bewegungsrichtung der Kolben
für das Abschrauben. Um dies auszuführen, ist es nur nötig, die Verschränkungsströmung
des Umsteuerventils 70 umzukehren, und es besteht keine Notwendigkeit, die Stellung
.des Vierwegeventils 85 zu ändern. Das Ventil 85 wird nur in der Stellung geändert,
wenn es zürn Außereingriffbrsngen der Zahnstangen 45, 45a erforderlich ist, indem
die Druckflüssigkeit durch den Einlaß 65 geleitet wird. Das Umsteuerventil 70 bestimmt
die Laufrichtung der Kolben, wenn die Zahnstangen sich im Eingriff befinden, und
das Kraftventi157a :bestimmt den Eingriff der Zahnstangen 45, 45a
mit :dem Rad 8. Bei einer Einfidel- oder Anschraubarbeit ,ist die Kraftflüssigkeit
immer durch den. Einlaßdurchlaß 63: und den Auslaßdurehlaß 67 gerichtet, wohingegen
zur Lösung :der Zahnstangenzähne 52 bei .dem Zurückziehungsschub die Kraftflüssigkeit
durch den Einlaßdurchläß 65 und Auslaßdurchlaß 66 abgegeben wird.
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Es ist verständlich, daß die Rohr- oder Gestän.geeinspannvorrichtung
1 im Betrieb möglicherweise die Drehung der Tragstruktur in dem Ölbohrgerüst verursachen
kann, z. B. des Drehtisches od. d@gl. Um dies. zu verhindern, wird die Vorrichtung
1 vorzugsweise mit irgendeiner geeigneten Art von Widerlagermitteln verwendet, die
den Tisch oder die Tragvorrichtung während der Wirkung der hydraulischen Einspaünvorrichtung
ortsfest halten. Diese Widerlagerteile können irgendwelche geeignete Festspanmnittel
sein und bilden keinen Teil :der Erfindung.
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Es ist verständlich, daß die offenb:axte Vorrichtung variable Ausmaße
an Drehkraft und variable Umdrehungen an die Rohminspannteile ausüben kann, welche
die Rohr- oder Gestängeabsehnitte erfaßt, .die
aufgebaut oder abgeschraubt
werden sollen. Ferner sorgt die Vorrichtung nach der Erfindung für eine schnelle
Drehung bei der anfänglichen Verbindungsherstellung -der zu verbindenden Rohr- oder
Gestängeabschmtte mit der nachfolgenden Anwendung größerer Drehkraft, die benötigt
wird. In ähnlicher Weise sorgt die Vorrichtung für eine Anwendung höherer Drehkraft
zum Losbrechen einer Verbindung zwischen .den Abschnitten bei der anfänglichen Abschraubarbeit
mit nachfolgender größerer Drehung der Einspannteile zur Beschleunigung der Abschraubarbeit.
Die Vorrichtung bildet also ein leistungsfähiges Aggregat, um Gewindeverbindungen
herzustellen oder zu lösen, und zwar mit einer erheblichen Verringerung an Arbeit
und Zeit, die zur Ausführung dieser Arbeiten nötig sind.