DE1558985B2 - Gewichtsanzeiger zur Messung der Bohrseilbelastung - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Gewichtsanzeiger zur Komplexes Gelenkstück—Totseiltrommel allein im Messung der Bohrseilbelastung mittels Zug- oder Gelenkstück erfolgt eine Selbstausrichtung des Bohr-Druckmeßdose, mit Verankerung des toten Seilendes seils immer in Richtung auf das Gelenkstück, so daß an einer Totseiltrommel und Kraftübertragung von keine Fehler infolge von Schwankungen des Bohrdieser auf die Meßdose mittels eines exzentrisch an 5 seildurchmessers auftreten können, der Totseiltrommel angeordneten und einstückig Vorteilhaft ist das Gelenkstück auf einem Hebel ge-

mit dieser ausgebildeten Gelenkstückes. lagert, der an seinem einen Ende in Richtung des Seil-

Auch bei der Gewichtsanzeiger-Vorrichtung nach zuges drehbar ist, während an seinem anderen Ende der deutschen Patentschrift 971040 ist das tote die Meßdose angreift. Auf diese Weise wird nicht Bohrseilende, dessen Zug zu messen ist, um eine io die volle Seillast, sondern nur eine entsprechend dem Totseiltrommel geschlungen und an dieser festge- Hebelverhältnis reduzierte Last auf die Meßdose klemmt. Dabei ist die Totseiltrommel jedoch auf übertragen. Dabei ist vorteilhaft das Gelenkstück, ihrer Achse gelagert. Diese Anordnung wirkt nach welches die Totseiltrommel mit dem Hebel verbindet, dem Hebelgesetz: Der eine Hebelarm entspricht der mittels Grenzriegehi und Anschlagstücken verstell-Länge von der Drehachse der Totseiltrommel bis 15 bar auf dem Hebel gelagert, zur Achse des toten Seilendes, der andere Hebelarm In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorentspricht dem Abstand von der Drehachse der Tot- geschlagen, daß die Totseiltrommel mit einem halbseiltrommel bis zu der Gelenkachse des Gelenkes kreisförmigen Deflektor ausgestattet ist, wobei der bzw. Gelenkstückes, mit welchem der genannte Deflektor aus einer Halbrolle besteht, deren HaIb-Hebel an der Meßdose angelenkt ist. Mit dem so ge- 20 messer ungefähr halb so groß wie der Halbmesser gebenen Übersetzungsverhältnis wird der Seilzug auf der Totseiltrommel ist. die Meßdose übertragen und an dieser gemessen. Mittels des halbkreisförmigen Deflektors vom

Nachteilig bei dieser Anordnung ist, daß der Durchmesser gleich dem Totseiltrommelradius wird erstere Hebelarm, nämlich der Abstand von der das Totseil vom Umfang der Totseiltrommel zum Trommelachse bis zur Seilachse, veränderlich ist, 25 Zentrum der Totseiltrommel umgelenkt. Die Verweil die Seildicke veränderlich ist. Als Störungs- bindungslinie abgehendes Totseil—Gelenkstück liegt faktoren treten auf Änderungen des Seildurchmessers also nicht mehr außerhalb bzw. tangential zu der bei der Benutzung, Flachdrücken des Seils, Ver- Totseiltrommel, sondern verläuft durch das Zentrum steifung des Seils, wodurch ein Meßfehler von 3 bis der Totseiltrommel. Hiermit ist also eine kompakte, 4°/o auftritt. Ferner ist bei jedem Seiltyp eine neue 30 raumsparende Bauart gewonnen. In Abwandlung Einstellung des Gerätes erforderlich. dieses Bauprinzips wird weiter vorgeschlagen, daß

Es ist allerdings auch bekannt, das tote Seilende die Totseiltrommel mit einem S-förmigen Deflektor unmittelbar an einer Meßdose und über diese an ausgestattet ist, wobei der Deflektor aus zwei Halbeiner Verankerungsplätte am Bohrturm festzulegen. rollen besteht, deren Halbmesser ungefähr halb so Bei dieser Befestigung wirkt zwar die Seilbelastung 35 groß wie der Halbmesser der Totseiltrommel ist. unmittelbar auf die Meßdose, die geschilderten Meß- Auch bei dieser Bauweise verläuft die Verbindungsfehler wegen veränderlichen Hebelanns können also linie abgehendes Totseil—Gelenkstück durch das nicht auftreten. Nachteilig bei dieser unmittelbaren Zentrum der Totseiltrommel.

Anbringung des Seils an der Meßdose ist aber, daß Zur weiteren Erläuterung der Erfindung werden

mangels zwischengeschalteter Seiltrommel auch keine 40 nachfolgend Ausführungsbeispiele an Hand der Seilreserve verfügbar ist. Ferner ist bei Verwendung schematischen Zeichnung beschrieben, einer Totseiltrommel das tote Seilende durch mehr- F i g. 1 a zeigt das Prinzipschema der erfindungs-

fache Umschlingung der Totseiltrommel mittels gemäßen Seilzugmessung;

Reibungsverankerung festgelegt, während beim \m- F i g. 1 b stellt schematisch die Ausführung der

mittelbaren Anschlagen an der Meßdose diese 45 Erfindung mit halbkreisförmigem Deflektor dar; Reibungsverankerung fehlt, das Seil aber stärker ge- F i g. 1 c stellt die Bauweise der Erfindung mit

klemmt werden muß, was zu Beschädigungen des S-förmigem Deflektor dar;

Seils führt und auch umständlicher und überdies un- F i g. 2 zeigt räumlich schematisch die Anordnung

sicherer ist. gemäß Fig. 1 a mit Last-Reduzierelement, und

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, 50 F i g. 3 ist ein Schnitt längs des Reduzierhebels in einen Gewichtsanzeiger der eingangs angegebenen F i g. 2.

Art zu schaffen, der unabhängig ist von Schwankun- Gemäß der Ausführung F i g. 1 a hat der Gegen im Seildurchmesser. Diese Aufgabe wird gemäß wichtsanzeiger eine Totseiltrommel 1, deren Aufder Erfindung dadurch gelöst, daß der Gewichts- spuldurchmesser dem jeweiligen Durchmesser des anzeiger kontinuierlich selbstausrichtend in der Art 55 Seils 2 angepaßt ist. Die Totseiltrommel 1 dient zum ausgebildet ist, daß die Totseiltrommel entweder Aufspulen einer gewissen Länge des toten Seils. Das über das Gelenkstück direkt auf der Meßdose oder tote Seilende ist mit Klemmen 3 festgeklemmt. Die auf dieser und einem einstellbaren, auf einem Lager Last am toten Seilende wird zur Meßdose 4 überverankerten Reduzierelement gelagert ist. tragen und an einem Anzeigegerät 5 abgelesen oder Im Gegensatz zu den bekannten Gewichts- 60 mit einem Schreibinstrument registriert. Die Meßanzeigern mit Totseiltrommel ist also gemäß der Er- dose 4 ist einerseits (bei 6) an eine im Bohrturm befindung die Totseiltrommel selbst nicht auf ihrer festigte Grundplatte 7 angelenkt, andererseits (bei 8) Achse gelagert, vielmehr ist die Totseiltrommel mit dem seitlich des theoretischen Aufspulkreises mittels des an ihr außermittig angebrachten Gelenk- des Seils angeordneten Gelenkstück 9 verbunden. Stückes festgelegt, und zwar ist das Gelenk entweder 65 Falls die Seilbelastung bei hohem Nennwert nur teilunmittelbar an der Meßdose angelenkt, oder es sind weise zur Meßdose 4 übertragen werden soll, wird Reduzierelemente zwischen Gelenkstück und Meß- die Meßdose4 gemäß Fig.2 montiert. Dabeiist die dose zwischengeschaltet. Durch diese Festlegung des Unterseite (bei 6) noch immer mit der Grundplatte 7

gelenkig verbunden, dagegen ist die Oberseite (bei 8) mit einem Hebel 10 verbunden, der mittels eines geeigneten Untersetzungsverhältnisses die Seillast nur teilweise zur Meßdose überträgt. Der für das gewählte Untersetzungsverhältnis ausgelegte Hebel 10 ist an der Totseiltrommel 1 mittels Gelenkstück 9 verbunden. Dabei kann die Totseiltrommel eine geringe Schwenkbewegung um die Achse des Gelenkes 9 bzw. des Hebels 10 ausführen. Der Hebel 10 ist mittels Lager 11 im Turm verankert. Zur Selbstausrichtung der Seilachse im Zentrum des Gelenkstückes 9, das die Totseiltrommel mit der Meßdose verbindet, ist das Gelenkstück 9 exzentrisch bzw. außerhalb des Aufspulkreises der Trommel 1 angeordnet.

Durch die mit der Erfindung erreichte ständige Selbstausrichtung der Seilachse 2 auf die Gelenkachse 9 werden die Meßfehler, die durch die Änderung des Seildurchmessers, Flachwerden des Seils beim Aufspulen, Versteifung des Seils usw. hervorgerufen werden könnten, ausgeschaltet. Der gesamte Meßfehler beschränkt sich daher auf den Meßdosenfehler, ähnlich wie im Idealfall, bei dem das tote Seilende ohne Reservetrommel unmittelbar an die Meßdose angeschlossen wird. Das wird dadurch erreicht, daß die Totseiltrommel 1 dank der gelenkigen Verbindung mit der Meßdose 4 eine geringe Drehbewegung ausführen kann, wodurch die Selbstausrichtung der Seilachse im Zentrum des Gelenkstückes 9 ermöglicht wird. Diese Befestigungsart des toten Seilendes an der Trommel 1 erlaubt ebenfalls eine Überlagerung der am meisten beanspruchten Seilstrecken, um den Verschleiß möglichst gleichmäßig auf die ganze Seillänge zu verteilen. Zu diesem Zweck wird die betreffende Seilstrecke von der Transportseiltrommel 12 auf die Totseiltrommel 1 aufgespult. Dabei braucht die Meßdose nicht entfernt zu werden. Die zweckmäßige Aufstellung der Transportseiltrommel 12 erlaubt ebenfalls, daß das Aufspulen des Seils 2 in dieselbe Richtung erfolgt, sowohl auf der Trommel 12 als auch auf der Trommel 1.

Zur Messung der Seillast kann entweder eine Zugkraftmeßdose oder eine Druckmeßdose benutzt werden. Im letzteren Falle ist ein Joch oder eine andere Vorrichtung zur Umkehr der Zugkraftrichtung zu verwenden.

Die Reservetrommel 1 ist gemäß Fig. 3 mittels Gelenkstück 9 mit dem Hebel 10 verbunden. Dabei ist die seitliche Bewegung des Gelenkstückes 9 durch die einstellbaren Grenzriegel 13 begrenzt, die ihrerseits mit den Anschlagstücken 14 versehen sind. Zur Verringerung der in den Gelenkgliedern auftretenden Reibungskräfte sind die Doppelrollenlager 15 und 16 vorgesehen, die die geringe Drehbewegung der Reservetrommel und des Hebels 10 erleichtern. Die Einstellung der Meßdose 4 erfolgt mit Hilfe der Justierschraube 17. Bei der Demontage der Meßdose 4 zwecks Prüfung oder Auswechseln kann das Bohrseil 2 weiter unter Last bleiben, da zu diesem Zweck ein am Hebel 10 angebrachter Grenzpuffer 18 und eine Stütze 19 vorgesehen sind. Nach Lösen der Justierschraube 17 und Stützen des Grenzpuffers 18 auf die Stütze 19 kann die Meßdose 4 entfernt werden, während das Seil 2 weiter belastet ist. Auf diese Weise können die Bohrarbeiten fortgesetzt werden, selbst wenn die Meßdose außer Betrieb gesetzt wird, da die Reservetrommel 1 das tote Seilende nach wie vor verankert, auch nach Entfernen der Meßdose.

Das Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 b entspricht dem vorstehend beschriebenen, nur daß die Totseiltrommel 1 mit einem halbkreisförmigen Deflektor 20 ausgestattet ist. Der Defiektor 20 dient dazu, das Seil 2 um ungefähr 180° beim Aufspulen umzulenken. Der Defiektor 20 ermöglicht die Orientierung der Seilachse im Mittelpunkt des Gelenkstückes 9, das die Meßdose 4 wiederum mit der Trommel 1 verbindet. Hierdurch wird die Selbstausrichtung der Seilachse im Zentrum des Gelenkstückes 9 verbessert und eine kompakte, raumsparende Bohrweise erreicht.

Die dritte Ausführung gemäß F i g. 1 c ist ebenfalls ähnlich der ersten Ausführung 1 a, aber die Reservetrommel 1 ist mit einem S-förmigen Defiektor 21 ausgestattet. Der Defiektor 21 besteht aus Halbrollen, deren Halbmesser ungefähr halb so groß ist wie der Halbmesser der Reservetrommel, er dient zum schonenden Umlenken des Seils, so daß das abgehende Seil im wesentlichen auf das Gelenkstück 9 ausgerichtet ist, wie gemäß Fig. Ib.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Gewichtsanzeiger zur Messung der Bohrseilbelastung mittels Zug- oder Druckmeßdose, mit Verankerung des toten Seilendes an einer Totseiltrommel und Kraftübertragung von dieser auf die Meßdose mittels eines exzentrisch an der Totseiltrommel angeordneten und einstückig mit dieser ausgebildeten Gelenkstücks, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanzeiger kontinuierlich selbstausrichtend in der Art ausgebildet ist, daß die Totseiltrommel (1) entweder über das Gelenkstück (9) direkt auf der Meßdose (4) oder auf dieser und einem einstellbaren, auf einem Lager (11) verankerten Reduzierelement (10) gelagert ist.

2. Gewichtsanzeiger gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkstück (9), welches die Totseiltrommel (1) mit einem Hebel (10) verbindet, verstellbar auf dem Hebel (10) mittels Grenzriegeln (13) und Anschlagstücken (14) gelagert ist.

3. Gewichtsanzeiger gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Totseiltrommel (1) mit einem halbkreisförmigen Defiektor (20) ausgestattet ist, wobei der Defiektor (20) aus einer Halbrolle besteht, deren Halbmesser ungefähr halb so groß wie der Halbmesser der Totseiltrommel (1) ist.

4. Gewichtsanzeiger nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Totseiltrommel (1) mit einem S-förmigen Defiektor (21) ausgestattet ist, wobei der Defiektor (21) aus zwei Halbrollen besteht, deren Halbmesser ungefähr halb so groß wie der Halbmesser der Totseiltrommel (1) ist.

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