DE1813675B2 - Keilelevater - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Keilelevator für Bohrgestänge od. dgl. mit einer Abfangkeilschale, die eine sich nach unten konisch verjüngende Innenwandfläche aufweist, an welche die komplementären Außenflächen eines mittleren Abfangkeils und zweier beiderseits am mittleren Abfangkeil um vertikale Achsen verschwenkbar angelegte Abfangkeile, deren freie Enden sich frei auseinanderbewegen können, anlegbar sind, wobei eins handbetätigte Stellvorrichtung vorgesehen ist, mit dtr die Abfangkeil aus ihrem Eingriff mit der Abfangkeilschale anhebbar und die seitlichen Abfangkeile auseinanderschwenkbar sind.

Derartige Keilelevatoren kommen bei Tiefbohrungen, z.B. Erdölbohrungen, zur Anwendung und dienen zur Handhabung von Bohrrohrzügen, Schwerstangen od. dgl. beim Absenken in ein oder Ziehen derselben aus einem Bohrloch. In erster Linie soll der Keilelevator gemäß der Erfindung bei Rohrzügen zur Anwendung kommen, deren einzelne Rohrabschnitte durch Gestängeverbinder miteinander verbunden sind. Diese Gestängeverbinder bestehen aus einer am einen Ende eines Rohrabschnitts vorgesehenen Gewindemuffe, in die das am anderen Ende vorgesehene Außengewinde eines nächsten Rchrabschnitts einschraubbar ist. Die Gewindemuffe bildet eine äußere Schulter, die bei bekannten Elevatoren zum Abfangen der Rohrzüge benutzt wird. Zu diesem Zweck können Klappen mit dem Rohrdurchmesser entsprechenden Ausnehmungen vorgesehen sein, auf denen sich die Schulter des Gestängeverbinders in der Abfangstellung der Klappen aufsetzen kann. Die so gehaltenen Rohrzüge setzen einer Drehbewegung nur geringen Widerstand entgegen, was sich bein Verbinden und Absenken der Rohrzüge in das Bohrloch oder beim Ziehen des Gestänges aus dem Bohrloch und Trennen der Rohrzüge voneinander äußerst ungünstig auswirkt. Außerdem besteht die Gefahr bei losen oder beschädigten Gestängeverbindern, daß das ganze Bohrrohrgestänge in das Bohrloch fällt, was natürlich erhebliche Verluste und Unkosten verursacht.

Bei anderen bekannten Ausführungen wiederum Keilelevator zu schaffen, der insbesondere geeignet

weisen die Abfangkeile gezahnte Einsätze auf, ist, in Verbindung mit Rohren, die Gestängeverbin-

welche in einen Eingriff mit dem Bohrgestänge ge- der aufweisen, verwende! zu werden. Der Keileleva-

bracht werden, indem sich die Zähne der Einsätze in tor soll so ausgebildet sein, daß mit Sicherheit ein

die Oberfläche des Rohrgestänges eindrücken und 5 unbeabsichtigtes Lösen des Abfangkeileingriffs am

dieses festhalten. Diese Einsätze dienen in erster Li- Rohr und eine Beschädigung der Rohrobertläche

nie ZMin Halten glatter Rohrgestär.ge (ohne Gestän- ausgeschlossen ist. Darüber hinaus soll der Keilele-

geverbinder) und können das Rohrgestänge bei ih- vator aber jederzeit umwandelbar sein, um, ohne

rem Eingriff sehr leicht beschädigen. Einsätze dieser große Mühe zu machen, mit anderen Abfangkeilar-

Ausführungeii sind kostspielig, leicht zu beschädigen io ten, ζ. B. solchen mit gezahnten Einsätzen die bei

und können unbeabsichtigterweise verschoben wer- glatten Rohren zur Verwendung kommen, ausgerü-

den oder in das Bohrloch fallen, woraus sich ernst- stet werden zu können,

hafte Folgerungen ergeben können. Diese Aufgabenstellung wird mit der Erfindung

Der eingangs beschriebene, durch die deutsche Aus- dadurch gelöst, daß die Abfangkeilschale oberhalb legeschrift 1174 276 bekannte Keilelevator, von dem 15 der sich konisch verjüngenden Innenwandfläche eine die Erfindung ausgeht, weist einen Elevatorkörper auf, einen größeren Winkel mit der Vertikalen einschliedessen axialer Durchgang als Abfangkeilschale aus- ßende konische Neigungsfläche aufweist, an die eine gebildet ist. Durch einen Vsrschlußbügel kann ein seit- komplementäre, an d. ' Unterseite eines Flansches licher Zugang zur Abfangkeilscha'e verschlossen bzw. eines jeden Abfangkeils vergesehene Fläche anlegbar geöffnet werden. Die Abfangkeile sind mit austausch- 20 ist, und jeder Abfangkeil eine glatte, am Bohrgebaren Fangbacken versehen, die mit gezahnten Flä- stange od. dgl. angreifende zylindrische Innenfläche chen am Rohr angreifen und sich einbeißen, was na- aufweist, daß am oberen Ende eines jeden Abfangtürlich, wie schon erwähnt, Beschädigungen an der keils eine Schulter vorgesehen ist, auf der ein Gestän-Oberfläche der Rohre hervorruft. Für Bohrgestänge, geverbinder abstützbar ist, und daß zwischen den die Gestängeverbinder aufweisen, sind diese mit ge- 25 frei auseinanderbeweglichen Enden der seitlichen zahnten Einsätzen versehenen Abfangkeile weniger Abfangkeile ein die Abfangkeile auseinanderspreigeeignet, da sie nicht nur die Außenflächen der zendes Federelement angeordnet ist.
Rohre beschädigen, sondern sich unter dem Gestän- In vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegeverbinder festbeißen können, so daß das Lösen der genstandes ist vorgesehen, daß die Abfangkeile beim Abfangkeile vom Rohr erschwert wird. Die Abfang- 30 Einführen in die Abfangkeilschale in eine Stellung keile können durch eine handbetätigte Vorrichtung bewegbar sind, in der ihre Schultern den Gestänangehoben und die seitlichen Fangbacken auseinan- geverbinder untergreifen, ihre Innenflächen jedoch derbewegt werden, wobei zu diesem Zweck die In- durch das Federelement außer Eingriff mit dem nenfläche der Abfangkeilschale radiale Ausnehmun- Bohrgestänge und die konische Neigungsfläche der gen und die Außenflächen der Abfangkeile radiale 35 Abfangkeilschale auf Abstand ve η den Flanschflä-Rippen aufweisen, die in die Ausnehmungen der Ab- chen der Abfangkeile gehalten sind und daß beim faiigkeilschale eingreifen können. Beim Absenken Absenken des Bohrgestänges der Gestängeverbinder der Abfangkeile müssen sie von Hand geschlossen auf den Schultern der Abfangkeile abstützbar und werden. Zu diesem Zweck und zur Stabilisierung die Flanschflächen der Abfangkeile in Anlage an die sind die seitlichen Abfangkeile mit einander überlap- 4° konischen Neigungsfläclien der Abfangkeilschale unpenden Nasen versehen. Die mit gezahnten Einsätzen ter gleichzeitiger radialer Einwärtsbewegung der versehenen Abfangkeile kommen aus den zuvor an- Fangkeile in Klemmeingriff mit dem Bohrgestänge gegebenen Gründen in erster Linie nur für glatte drückbar sind.

Rohre in Frage. Außerdem sind sie mit hohen Her- Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Keileleva-

stellungskosten verbunden und die Einsätze können 45 tor wird der Gestängeverbinder, wenn die Abfang-

sich unbeabsichtigt verschieben oder gar in das keile durch die handbetätigte Stellvorrichtung abge-

Bohrloch fallen. senkt werden, von den Abfangkeilen untergriffen,

Aus den USA.-Patentschriften 2 890 513 und ehe die Abfangkeile ihren endgültigen Klemmein-3 268 969 ist es bekannt, oberhalb der sich konisch griff mit dem Rohr einnehmen, was durch das Federnach unten verjüngenden Innenwandfläche dei Ab- 5° element zwischen den seitlichen Abfangkeilen erfangkeilschale eine sich nach oben konisch erwei- reicht wird. In dieser Stellung der Abfangkeile, die ternde Neigungsfläche mit einem größeren Spitzen- als Vorspannstellung bezeichnet werden kai<n, ist ein winkel vorzusehen, die ausschließlich dazu dient, die Durchrutschen des Rohrstranges durch den Keileleseitlichen Abfangkeile beim Absenken derselben in vator ausgeschlossen. Erst beim Absenken des Rohrihre geschlossenen Stellungen zu bewegen. Mit der 55 stranges, wenn das Gewicht desselben von den Schul-Bewegung der Abfangkeile in ihrer Eingriffsstellung tern der Abfangkeile aufgenommen wird, erfolgt die am Rohr hat diese Neigungsfläche nichts zu tun. endgültige Einspannung des Rohres durch das Nach-

Es ist ferner aus der britischen Patentschrift geben des Federelementes und das Zusammenwirken 899 752 ein Keilelevator bekannt, dessen Abfang- der konischen Neigungsfläche der Abfangkeilschale keile mit einer zylindrischen, am Rohr angreifenden 60 mit den komplementären Flächen der Abfangkeil-Flächc versehen sind, die aus einem Reibbelag be- flansche sowie der sich konisch verjüngenden Innensteht. Wie dieser Reibbelag mit Sicherheit unlösbar fläche der Abfangkeilschale mit den entsprechenden mit den Abtüngkeilen verbunden werden kann, ist Außenflächen der Abfangkeile,
nicht offenbart. Hier besteht offensichtlich die Ge- Zur weiteren Verbesserung der Klemmwirkung fahr, daß beir» Lösen eines Reibbelages der ganze, 65 zwischen den Abfangkeilen und dem Rohrgestänge an den Abfangkeilen hängende Rohrstrang in das sieht die Erfindung vor, daß an der Übergangsstelle Bohrloch fällt. der Flanschflächen in die Außenflächen der Abfang-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen keile eine radiale Hinterschneidung vorgesehen ist,

die in jeder Flanschfläche der Abfangkeile eine gehende Bohrung, in welche, wie aus der nachfolgen· Kante bildet, um die die Abfangkeile durch das dar- den Beschreibung ersichtlich wird, eine Abfangkeilauf lastende Gewicht mit ihren oberen Enden radial schale 15 eingesetzt ist, die innerhalb des Elevatoreinwärts kippbar sind. Hierbei werden die inneren körpers gedreht werden kann. An dem Elevatorkör-Kanten der Schultern der Abfangkeile in sehr festen 5 per befindet sich ein lösbarer Riegel 16, der mit einer Eingriff unter die Schulter des Rohrverbindera an Ausnehmung 17 der Abfangkeilschale in Eingriff das Rohr gedrückt. kommen kann und dazu dient, in der eingerückten

Um zu gestatten, daß die Abfangkeile sich auch Stellung eine Drehung der Abfangkeilschale zu ver-

bei geringen Unregelmäßigkeiten der Rohroberflächc hindern.

satt anlegen können, weisen die Schwenkgelenke zwi- >° An der Abfangkeilschale ist eine Vorrichtung besehen dem mittleren und den seitlichen Abfangkeilen festigt, die im ganzen als Abfang-Einstellvorrich-Spiel auf. tung 18 bezeichnet werden kann. Diese besteht aus

Um beim Anheben der Abfangkeile mittels der einem Hebel 19, der drehbar auf einem Arm 21

handbetätigten Stellvorrichtung ein selbsttätiges öff- gelagert ist, welcher seinerseits auf einem an der

nen der seitlichen Abfangkeile zu bewirken, ist vor- »s Abfangkeilschale 15 befindlichen Drehbolzen 20

gesehen, daß die Schwenkgelenke Federn aufweisen, drehbar gelagert ist. An dem inneren Ende des He-

die für das Auseinanderdrücken der seitlichen Ab- bels 19 ist ein mittlerer Abfangkeil 22 lösbar befe-

fangkeile vorgesehen sind. stigt.

Umgekehrt, um beim Absenken der Abfangkeile An dem mittleren Abfangkeil 22 ist auf der einen ein selbsttätiges Schließen der seitlichen Abfangkeile ao Seite vermittels eines Schwenkzapfens 23 ein erster zu bewirken, ist vorgesehen, daß an die Außenflä- seitlicher Abfangkeil 24 und auf der anderen Seite chen der Abfangkeile sich in bekannter Weise eine vermittels eines Schwenkzapfens 25 ein zweiter, seituntere Führungsfläche anschließt, die etwa parallel licher Abfangkeil 26 schwenkbar gelagert. Der mittzur unteren Flanschflächc verläuft. lere Abfangkeil 22 und die an diesem schwenkbar

Um den Keilelevator für verschiedene andere »5 gelagerter seitlichen Abfangkeile 24 und 26 können Zwecke oder in Verbindung mit anderen z. B. glatten als eine zusammenhängende Abfangkeilvorrichtung Rohren verwendbar zu machen, ist vorgesehen, daß durch Betätigung der Abfangkeil-Einstellvorrichtung

die Abfangkeilschale in an sich bekannter Weise ent- 18 angehoben, abgelenkt, gehalten oder in einer an-

fernbar in einem Elevatorkörper angeordnet ist. deren Weise eingestellt werden. Wie in F i g. I in ge-

Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß die Ab- 3<> strichelten Linien dargestellt ist, dienen Verdre-

fangkeilschale in an sich bekannter Weise frei dreh- hungsfedern 27 und 28, welche die Schwenkzapfen

bar in dem Elevalorkörper gelagert und durch einen 23 und 25 umgreifen und mit ihren freien Enden am

am Elevatorkörper schwenkbar gelagerten, in einer mittleren Abfangkeil 22 und den beiden seitlichen

Ausnehmung der Abfangkeiischale einführbaren Rie- Abfangkeilen 24 und 26 angreifen, dazu, die seitli-

gel gegen Drehung verriegelbar ist. 35 chen Abfangkeile 24 und 26 um die Schwenkzapfen

Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er- 23 und 25 nach außen zu schwenken, d. h. die beiden

findung soll nachfolgend in Verbindung mit den Abfangkeile auseinanderzudrücken.

Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt Wie F i g. 2 zeigt, weist der Elevatorkörper 11. wie F i g. 1 eine Draufsicht des Keilelevators gemäß bereits erwähnt, eine senkrechte Durchgangsbohrung

der Erfindung, 40 29 auf. Das obere Ende der Durchgangsbohrung 29

F i g. 2 einen axialen Schnitt nach Linie 2-2 der weist eine Senkbohrung 31 auf, in welcher ein Lager F i g. 1, in Pfeilrichtung gesehen, wobei die Abfang- 32 und ein Lagerring 33 angeordnet sind. Dieser

keile noch nicht mit der Bohrstange oder dem an der Lagerring 33 weist einen oberen Flansch auf, der

Bohrstange befindlichen Gestängeverbinder im Ein- sich in Radialrichtung nach außen über das obere

griff stehen, <S Ende des Lagers 32 hinaus erstreckt. Der Lagerring

F i g. 3 einen axialen 1 eilschnitt ähnlich der 33 ist in dem Lager 32 drehbar gelagert und durch F i g. 2, mit den Abfangkeilen in einem Eingriff mit einen den Flansch übergreifenden Sicherungsring 34

einem Gestängeverbinder eines Rohrstranges und in axialer Richtung festgehalten, der seinerseits durch

teilweise in die Abfangkeilschale hinein verlagert, Schrauben 35 an dem Elevatorkörper 11 befestigt ist

wobei die Abfangkeile jedoch noch nicht das ganze So O-Ring-Dkhtungen 36 und 37 sied vorgesehen, um

Gewicht des Bohrgestänges tragen, das Eindringen von Schmutz od. dgl. in das Lager

Γ i g. 4 einen der F i g. 3 ähnlichen Schnitt, in dem und das Austreten des normalerweise im Lager vor-

die Stellung der Abfangkeile gezeigt ist, wenn das handenen Schmiermittels zu verhindern,

ganze Gewicht des Bohrrohrgestänges auf den Ab- Die in die Bohrung 29 eingesetzte Abfangkeil-

fangkeilen ruht, und 55 schale 15 weist einen in Radialrichtung nach außen

F i g. 5 einen Teilschnitt nach Linie 5-5 der F i g. 3, vorstehenden, oberen Ringflansch auf, der auf dem

in Pfeilrichtung gesehen. Lagerring 33 aufliegt und von diesem getragen wird.

In Fig. 1 ist ein Elevatorkörper 11 dargestellt, der Auf diese Weise kann sich die Abfangkeilschale 15

»nen Halteann 12 und zwei Handgriffe 13 und 14 frei zusammen mit dem Lagerring 33 im Lager 32

aufweist Der Halteann 12 stellt den einen Halteann &> gegenüber dem Elevatorkörper 11 drehen.

;ines Paares von Halteannen dar (der zweite ist der Am unteren Abschnitt der Abfangkeilschale 15 ist

Übersichtlichkeit halber weggelassen), durch welche in geeigneter Weise, beispielsweise durch Schrauben

ler Elevatorkörper an einem (nicht dargestellten) 39, ein Verschleißring 38 befestigt, der an der mit 41

rlanschzugblock durch Zwischenglieder od. dgl. be- bezeichneten Stelle eine äußere radiale Ausnehmung

estigt ist Die Handgriffe 13 und 14 dienen dazu, 65 aufweist so daß dann, wenn der Verschleißring an

len Elevatorkörper zu transportieren und in die Ar- der Abfangkeilschale 15 befestigt ist, eine Ringnut

«itsstelhing zu bringen, 42 entsteht Die Abfangkeilschale und der an dieser

Der Elevatorkörper 11 hat eine senkrechte, durch- befestigte Verschleißring werden durch einen Siche-

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rungsring 43, durch Ringsegmente oder auf andere in Form einer radialen Eindrehung auf, die an ihrem Weise gegen eine Verschiebung nach oben in bezug oberen Rand etwa 3 bis 6 mm tief ist. Der Zweck auf den Elevatorkörper 11 gesichert, wobei diese An- dieser Hinterschneidung wird aus dem oberen Teil Ordnung gleichzeitig gestattet, daß die Abfangkeil- der Beschreibung ersichtlich.

schale auf einfache Weise herausgenommen werden 5 Unterhalb des Flansches 54 und der Hinterschneika't i, indem lediglich der Sicherungsring 43 oder der dung 56 weisen die Abfangkeile 22, 24 und 26 eine Verschleißring 38 entfernt wird. Aul: diese Weise weitere, konische, komplementär zu der sich verjünkönnen die Abfangkeile oder der Verschlußring ohne genden Innenwandfläche 48 der Abfangkeilschale weiteres aus dem Elevatorkörper Il ausgebaut und ausgebildete Außenfläche 57 auf, die sich bis zu durch andere ersetzt werden, wenn dies erwünscht io einer oberhalb des unteren Endes der Abfangkeile odsr erforderlich ist. liegenden Stelle erstrecken.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, weisen die Das untere Ende der Abfangkeile 22, 24, 26 ist als

Abfangkeilschale 15 und der Verschleißring 38 einen Nase 58 mit einer sich konisch nach unten verjiinsenkrechten Durchgang 44 auf. Durch diesen Durch- genden Führungsfläche 59 ausgebildet, die mit der gang erstreckt sich ein Rohr, das in dem hier darge- 15 Senkrechten einen wesentlich größeren Winkel einstel'ten Ausführungsbeispiel ein in gestrichelten Li- schließt als die Außenfläche 57 der Abfangkeile. Die nien dargestelltes Bohrrohr 45 ist, das vom Elevator Nase 58 weist außerdem eine sich konisch nach ungehalten wird, der seinerseits dazu dient, das Bohr- ten erweiternde Innenwandfläche 61 auf, die in erster rohrgestänge zu halten, anzuheben, in das Bohrloch Linie dazu dient, das Verhaken einer Bohrstange an abzusenken oder auf andere Weise im Bohrloch ein- ao dem Abfangkeil zu verhindern, wenn die Bohrstange zustellen. An dem Bohrrohr 45 befindet sich ein Ge- eine Unregelmäßigkeit auf ihrer Oberfläche aufweistängeverbinder 46. In der hier dargestellten Ausfüh- sen sollte.

rung weist das Bohrrohr 45 im Anschluß an die Die zylindrische, glatt ausgebildete Innenfläche 62

durch den Gestängeverbinder gebildete Schulter der Abfangkeile ist im wesentlichen der Form des einen Abschnitt 47 mit vergrößertem Außendurch- 15 Bohrgestänges in dem Bereich, in welchem es eingemesser auf. Die bei Ölbohrungen verwendeten Bohr- spannt werden soll, angepaßt. Da jedoch nur der rohre weisen in der Regel einen solchen, im Durch- obere Teil der Innenfläche 62 der Abfangkeile zum me ser erweiterten Abschnitt auf. Einspannen dient, muß nur dieser Teil der Innen-

Der Durchgang 44 der Abfangkeilschale 15 hat fläche dem äußeren Rohrdurchmewr entsprechen, eine stumpfkegelige sich nach unten verjüngende In- 30 Die hier beschriebene Abfangkeilvorrichtung soll nenwandfläche 48, die mit der Vertikalen einen spit- ohne ge/ahnte Einsätze od. dgl verwendet werden zen Winkel von beispielsweise 10 einschließen und keine Oberflächenunregelmäßigkeiten aufweisen, kann. durch welche das Metall des Bohrgestänges beschä-

Die Abfangkeilschale 15 weist an ihrem oberen digt werden könnte.

Ende eine den Umfang umgebende Neigungsfläche 35 Die Abfangkeile weisen am oberen Ende eine 49 auf, die sich von oben nach unten verjüngt, je- Schulter 63 auf. auf der die Unterseite des Geständoch mit der Vertikalen einen wesentlich größeren geverbinders 46 aufsitzt, wenn die Abfangkeile die Winkel einschließt als die sich verjüngende Innen- Einspannstellung einnehmen, wie es in den Fig. 3 wandfläche 48. Dieser Neigungswinkel kann bei- und 4 dargestellt ist.

spielsweise 45° betragen. Die Neigungsfläche 49 *o Wie aus F i g. 1 ersichtlich, weist der mittlere Abschneidet die sich verjüngende Innenwandfläche 48 fangkeil 22 in seitlicher Richtung vorstehende an deren oberem Ende. Der besondere Zweck der Schwenklager 64 und 65 auf, durch welche sich die Neigungsfläche 49 wird nachfolgend noch ausführ- Schwenkzapfen 23 und 25 erstrecken. An den seitlilich erläutert. chen Abfangkeilen 24 und 26 befinden sich entspre-

AIs nächstes sollen die Abfangkeile betrachtet 45 chcnde Schwenklager, die mit den Schwenklagern 64 werden. Der mittlere Abfangkeil 22. der insbeson- und 65 und den Schwenkzapfen 23 und 25 ausgedere aus F i g. 2 ersichtlich ist, weist einen nach oben richtet sind und mit diesen zusammen Gelenke bilvorstehenden Gabelansatz 51 auf, der eine von einem den. durch welche die seitlichen Abfangkeile 24 und Schwenkstift 52 durchsetzte Ausnehmung bildet, die 26 mit dem mittleren Abfangkeil 22 verbunden sind, zur Aufnahme des einen Endes eines Hebels 19 50 Diese Lagerung gestattet, wie bereits erwähnt, daß dient, der durch ein von dem Schwenkstift 52 durch- sich die seitlichen Abfangkeile 24 und 26 um die griffenes Langloch 53 schwenkbar mit dem mittleren Schwenkzapfen 23 bzw. 25 verschwenken können. Abfangkeil 22 verbunden ist. Vermittels dieser An- Die Schwenkzapfen 23 und 25 sind vorzugsweise unordnung kann der mittlere Abfangkeil 22 durch He- ter Belassung eines gewissen Spiels in den Schwenkben bzw. Senken des Hebels 19 angehoben bzw. ge- S5 lagern 64 und 65 des mittleren Abfangkeils 22 und/ senkt werden, wobei das Langloch 53 eine seitliche oder den entsprechenden Schwenklagern der seitli-Relativbewegung des Hebels 19 gegenüber dem chen Abfangkeile 24, 26 gelagert, so daß sich die Schwenkstift 52 gestattet, so daß der Abfangkeil 22 Abfangkeile in bezug auf den mittleren Abfangkeil in bezug auf die Abfangkeilschale 15 in der erforder- 22 in verschiedene Stellungen einstellen können,
liehen Stellung einstellen kann. 60 Das Anheben, Absenken oder Einstellen des mitt-

Wie aus den F i g. 2 bis 4 ersichtlich, weisen die leren Abfangkeils 22 bewirkt gleichzeitig ein entspre-Abfangkeile 22, 24 und 26 einen in Radialrichtung chendes Anheben, Absenken oder Einstellen der seitnacb außen vorstehenden Flansch 54 auf, deren un- liehen Abfangkeile 24 und 26. Bei dieser Anordnung tere Flanschflächen 55 kegelförmig komplementär zu können somit die Abfangkeile vermittels der Abfangder benachbarten Neigungsfläche 49 der Abfangkeil- 65 keil-Einstell.orricbtung 18 als Einheit betätigt werschale 15 ausgebildet sind. Die sich verjüngenden un- den.

teren Flanschflächen 55 der Abfangkeile weisen an Wie aus den verschiedenen Figuren, jedoch insbe-

ihren unteren Enden eine kleine Hinterschneidung 56 sondere aus den F i g. 1 und 5 ersichtlich ist, weises

die seitlichen Abfangkeile 24 und 26 zusätzliche über das freie Ende des Bohrgestänges 45 hinwegbe-Vorrichtungen auf, die sie im Öffnungssinn beauf- wegen kann.

schlagen. Im Ausführungsbeispiel weist die Seiten- Nachdem der Keilelevator über das Ende des

fläche 66 des linken Abfangkeils 24 einen elastisch Bohrgestänges 45 geführt und in eine unterhalb des federnden Stopfen 67 auf, der in der in F i g. 5 darge- 5 Gestängeverbinders 46 liegende Lage gebracht worstellten Weis j aus einem Gummistopfen besteht, wel- den ist, wird die Verriegelung des Hebels 19 gelöst, eher in eine Bohrung der Seitenfläche 66 des Ab- und die Abfangkeile 22, 24 und 26 bewegen sich infangkeils 24 eingesetzt und durch einen Stift 68 gesi- folge ihres Gewichtes entlang der Neigungsfläche 49 chert ist. In der Praxis läßt sich jedoch gleicherweise nach unten und in Anlage in die Innenwandfläche ein federbeaufschlagter Kolben oder eine Anordnung *° 48 der Abfangkeüschale 15. In dieser Stellung umgemit einer Blattfeder verwenden und kann unter Um- ben die Abfangkeile 22, 24 und 26 die Bohrstange ständen dem Gummistopfen verzuziehen sein. Der 45, berühren diese jedoch nicht, da die freien Seitenhier dargestellte Gummistopfen soll nur eine Ausfüh- flächen der Abfangkeile 24 und 26 unter der F.inwirrungsform der Federvorrichtung darstellen und dient kung des elastisch federnden Stopfens 67 in gegenseinur zur Veranschaulichung. Die Federvorrichtung i5 tigern Abstand gehalten werden. Die Abfangkeile 24 steht von der Seitenfläche 66 des linken Abfangkeil und 26 rücken jedoch so weit zusammen, daß der 24 so weit vor, daß sie die Seitenfläche des rechten Abfangkeil 26 an dem elastisch federnden Stopfen 67 Abfangkeües 26 in einem bestimmten Abstand hält. anliegt. In dieser Stellung, welche in den F i g. 1 Diese Anordnung gestattet, daß die Abfangkeile un- und 2 dargestellt ist, liegen die Außenflächen 57 der ter der Einwirkung von Radialkräften näher aneinan- *° Abfangkeile an der komplementären Innenwandderrücken, was dann der Fall ist, wenn die Abfang- fläche 48 der Abfangkeüschale 15 an, wobei sich die keile in die Abfangkeüschale hineinbewegt werden Abfangkeile bereits so weit um das Bohrgestänge ge- und in die Einspannstellung gelangen, in welcher sie schlossen haben, daß die Schultern 63 an den oberen ein Bohrgestänge einspannen. Durch diese Anord- Enden der Abfangkeil in Radialrichtung so weit nung werden die Abfangkeile so lange außer Eingriff »5 nach innen vorstehen, daß sie die Schulter des Gemit dem einzuspannenden Bohrgestänge in gegensei- stängeverbinders 46 untergreifen und den Gestäntigem Abstand gehalten, bis der auf dem oberen geverbinder abstützen können, wenn der Elevator geEnde der Abfangkeile ruhende Gestängeverbinder genüber dem Bohrgestänge 45 bewegt wird. Es soll das Gewicht des Bohrgestänges auf die Abfangkeil darauf hingewiesen werden, daß in den .Stellungen, überirägi und sie in der Abfangkeüschale nach unten 3" welche in den F i g. 1 und 2 der Zeichnungen dargeschiebt, wobei die freien Seitenflächen der Abfang- stellt sind, keine Gefahr besteht, daß sich die Abkeüe gegen die Kraft der Federvorrichtung in die fangkeile an der Bohrstange verhaken können, was Einspannstellung gedrückt werden. Dadurch wird zu einem vorzeitigen Einspannen vermittels der Abverhindert, daß eine durch die Abfangkeile hindurch- fangkeile führen könnte.

geführte Bohrstange vorzeitig von den Abfangkeilen 35 Wenn sich der Keilelevator entlang dem Bohrgeeingespannt wird. stange nach oben verschiebt (oder sich das Bohrge-

Normalerweise befindet sich die Abfangkeüschale stange im Keilelevator nach unten verschiebt), kom-15 mit ihrer Abfangkeil-Einstellvorrichtung 18 inner- men die Schulter 63 mit der Schulter des Gestänhalb des Elevatorkörpcrs 11. Wenn Bohrgestänge mit geverbinders in Eingriff und die Abfangkeile werden, Gestängeverbindern gehandhabt werden soll, werden 4° wie in F i g. 3 gezeigt, noch weiter in die Abfangkeildie vorher verwendeten Abfangkeile dadurch aus der schale 15 hineingedrückt, bis zu einer Stellung, in Einrichtung entfernt, daß der Schwenkstift 52 der welcher die konische Flanschfläche SG des Flansches Abfangkeil-Einstellvorrichtung 18 (bzw. der entspre- 54 in Eingriff mit der Neigungsfläche 49 kommt, wochende Stift der vorher verwendeten Abfangkeile) durch die Abfangkeile nach innen bewegt und die entfernt wird. Dann wird die Abfangkeilvorrichtung, 45 sich verjüngende Außenfläche 57 der Abfangkeüe welche aus dem mittleren Abfangkeil 22 und den um einen kleinen Betrag von der Innenwandfläche daran angelenkten seitlichen Abfangkeilen 24 und 26 48 der Abfangkeüschale abgehoben wird, besteht, in die Abfangkeüschale so eingesetzt, daß Eine weitere Verschiebung nach unten unter dem

der Gabelansatz 51 des mittleren Abfangkeils mit auf der oberen Schulter 63 des Flansches der Abdem Ende des Hebels 19 ausgerichtet ist Dann wird 50 fangkeile lastenden Gewicht verursacht, daß sich die der Schwenkstift 52 durch das Langloch 53 des He- Abiangkeile ganz nach innen in die Einspannstellung bels 19 und durch den Gabelansatz 51 des mittleren verlagern, wobei der Flansch 54 auf der Neigungs-Abfangkeüs 22 geschoben, und eine Mutter oder eine fläche 49 nach unten gleitet. Wenn dieser Fall einandere Sicherung wird auf den Schwenkstift 52 ge- tritt, kippen die Abfangkeile um die Kante 71 der schraubt oder in anderer Weise befestigt. 55 Hinterschneidung 56, so daß im wesentlichen das ge-

Durch Niederdrücken des nach außen vorstehen- samte Cewicht des Bohrgestänges durch den Flansch den Handgriffes des Hebels 19 wird die Ab- 54 an der Kante 71 aufgenommen wird. Diese Kante fangkeil-Vorrichtung in eine Stellung gehoben, in 71 liegt etwas oberhalb des unteren Endes der Neiwelcher -Me Führungsfläche 59 der Abfangkeile auf gungsfläche 49. Es ist darauf hinzuweisen, daß das der Ni igsfläche 49 der Abfangkeilschale 15 auf- &> untere Ende eines jeden Abfangkeils sich in Radialliegt Der Hebel wird normalerweise in dieser Stel- richtung um einen kleinen Betrag nach außen verla-Iung verriegelt, urn das das Langloch aufweisende gert und dabei eine Berührungslinie bildet welche Ende des Hebels 19 in der angehobenen Stellung zu den Abfangkeil stabilisiert Der obere Teil der Abhalten. Unter der Einwirkung der Federn 27 und 28 fangkeilinnenfläche verlagert sich unter dem Einfluß werden die seitlichen Abfangkeile 24 und 26 ausein- 65 des Kippmomentes um einen kleinen Betrag zum andergedrückt so daß die Abfangkeil-Vorrichtung Bohrgestänge hin, spannt dieses dabei fest ein und den senkrechten Durchgang 44 wenigstens so weit unterstützt den Gestangeverbiuder beim Tragen des freigibt daß sich Keilelevator ohne Behinderung Gewichtes des Bohrgestänges. Die vorstehende Be-

-.WV

Schreibung trifft in gleicher Weise auf alle Abfangkeile in der zusammenhängenden Abfangkeil-Vorrichtung zu. Das Kippen der Abfangkeile in bezug auf den Hebel 19 wird durch eine Verlagerung des Schwenkstifts 52 innerhalb des Langloches 53 und S durch das Spiel der Schwenkzapfen 23 und 25 in den Schwenklagern 64 und 65 ermöglicht. Dabei verhindert der elastisch federnde Stopfen 67, daß die Abfangkeile mit ihren freien Seitenflächen ganz aneinander zur Anlage kommen und dabei das Bohrge- ία stange verformen können.

Wenn der Keilelevator in bezug auf den Gestängeverbinder nach unten bewegt wird, werden die Abfangkeile um einen kleinen Betrag angehoben und schwenken unter dem Einfluß des elastischen Stopfens 67 und der Federn 27 und 28 nach außen und geben dabei das Bohrgestänge frei, so daß die Abfangkeile mit Hilfe der Abfangkeil-Einstellvorrichtung 18 in der Abfangkeilschale angehoben wenlen können.

Es ist zu beachten, daß die Kippkante 71 am Flansch 54, d.h. das obere Ende der Hinterschnei· dung 56 in der tiefsten Stellung immer noch oberhalt der Schnittstelle der Neigungsfläche 49 mit der Innenwandfläche 48 liegt. Dadurch wird verhindert daß das an der Schnittstelle der beiden Flächen be findliche Metall verformt und radial nach innen ge drückt wird, wodurch es das einwandfreie Arbeiter der Abfangkeile beeinträchtigen könnte. Im allgemei nen liegt diese Kippkante 71 etwa 3 bis 6 mm ober halb der Schnittlinie der beiden Flächen 48 und 4! der Abfangkeilschale.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Keilelevator für Bohrgestänge od. dgl., mit einer Abfangkeilschale, die eine sich nach unten konisch verjüngende Innenwandfläche aufweist, an welche die komplementären Außenflächen eines mittleren Abfangkeils und zweier beiderseits am mittleren Abfangkeil um vertikale Achsen verschwenkbar angelenkte Abfangkeile, deren freie Enden sich frei auseinanderbewegen können, anlegbar sind, wobei eine handbetätigte Stellvorrichtung vorgesehen ist, mit der die AL-fangkeile aus ihrem Eingriff mit der Abfangkeilschale anhebbar und die seitlichen Abfangkeile auseinanderschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangkeilschale (15) öl erhalb der sich konisch verjüngenden Innenwandfläche (48) eine einen größeren Winkel mit der Vertikalen einschließende, konische Neigungsfläche (49) aufweist, an die eine komplementäre, an der Unterseite eines Flansches (54) eines jeden Abfangkeils (22, 24, 26) vorgesehene Fläche (55) anlegbar Lt, und jeder Abfangkeil eine glatte, am Bohrgestänge (45) od. dgl. angreifende zylindrische Innenfläche (62) aufweist, daß am oberen Ende eines jeden Abfangkeils (22, 24, 26) eine Schulter (63) vorgesehen ist, auf der ein Gestängeverbinder (46) abstützbar ist, und daß zwischen den frei auseuianderbeweglichen Enden der seitlichen Abiangkeile (24, 26) ein die Abfangkeile auseinandersp. jizendes Federelement (67) angeordnet ist.

2. Keilelevator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangkeile (22, 24, 26) beim Einführen in die Abfangkeilschale (15) in eine Stellung bewegbar sind, in der ihre Schultern (63) den Gestängeverbinder (46) untergreifen, ihre Innenflächen (62) jedoch durch das Federelement (67) außer Eingriff mit dem Bohrgestange (45) und die konische Neigungsfläche (49) der Abfangkeilschale nuf Abstand von den Flanschflächen (55) der Abfangkeile gehalten sind und daß beim Absenken des Bohrgestänges (45) der Gestängeverbinder (46) auf den Schultern (63) der Abfangkeile abstützbar und die Flanschflächen (55) der Abfangkeile in Anlage an die konische Neigungsfläche der Abfangkeilschale unter gleichzeitiger radialer Einwärtsbewegung der Fangkeile in Klemmeingriff mit dem Bohrgestänge drückbar sind.

3. Keilelevator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Übergangsstelle der Flanschflächen (55) in die Außenflächen (57) der Abfangkeile (22, 24, 26) eine radiale Hinterschneidung (56) vorgesehen ist, die in jeder Flanschfläche der Abfangkeile eine Kante (71) bildet, um die die Abfangkeile durch das darauf lastende Gewicht mit ihren oberen Enden radial einwärts kippbar sind.

4. Keilelevator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgelenke (23, 64 bzw. 25, 65) zwischen dem mittleren und den seitlichen Abfangkeilen (22 bzw. 24, 26) Spiel aufweisen.

5. Keileievator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkgelenke (23, 64 bzw. 25, 65) Federn (27, 28) aufweisen, die für das Auseinanderdrücken der seitlichen Abfangkeile (24,26) vorgesehen sind.

6. Keilelevator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Außenflächen (57) der Abfangkeile (22, 24, 26) sich in bekannter Weise eine untere Fühningsfiäche (59) anschließt, die etwa parallel zur unteren Flanschfläche (55) verläuft.

7. Keilelevator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangkeilschale (15) in an sich bekannter Weise entfernbar in einem Elevatorkörper (11) angeordnet ist.

8. Keilelevator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfangkeilschale (15) in an sich bekannter Weise frei drehbar in dem Elevatorkörper (11) gelagert und durch einen am Elevatorkörper schwenkbar gelagerten, in eine Ausnehmung (17) der Abfangkeilschale einführbaren Riegel (16) gegen Drehung verriegelbar ist.