DE2143944C3

DE2143944C3 - Ausgleichsvorrichtung

Info

Publication number: DE2143944C3
Application number: DE2143944A
Authority: DE
Inventors: James William Ellison Ventura Hanes; Edward Santa Barbara Larralde
Original assignee: Vetco Offshore Industries Inc
Current assignee: Vetco Inc
Priority date: 1970-09-04
Filing date: 1971-09-02
Publication date: 1974-06-27
Also published as: FR2105242B1; NL152629B; DE2143944A1; DE2143944B2; NO135107C; NL7111091A; NO135107B; FR2105242A1; US3714995A; JPS5322043B1; AU3241671A; GB1333859A; CA959826A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgleichsvorrichtung zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Spannung in einem Strang, insbesondere einem Bohrstrang.

Ausgleichsvorrichtungen dieser Art, die vornehmlich bei Unterwasserbohrungen von Schwimmfahrzeugen aus Anwendung finden, dienen dazu, das auf den Drehbohrmeißel einwirkende Bohrgewicht unabhängig von einem Heben und Senken des Bohrfahrzeuges, auf einem gewünschten Wert zu halten. Bekannte, einen oder in Parallelanordnung mehrere hydraulische Kraftheber umfassende Ausgleichsvorrichtungen finden eine Anordnung zwischen dem Laufblock und dem Bohrhaken der üblicherweise beim Bohren verwendeten Bohreinrichtungen. Ein Einschalten solcher Ausgleichsvorrichtungen zwischen dem Laufblock und dem Bohrhaken verringert jedoch bei vorgegebener Höhe des Bohrgerüstes den maximalen Hubweg des Hebezeuges für das Aufziehen und Ablassen von Bohrstrangabschnitten mit der Folge, daß entsprechend kürzere, die für einen Roundtrip des Bohrstrangs in der Bohrung erforderliche Zeitspanne verlängernde Bohrstrangabschnitte verwendet werden müssen.

Dies ist auch bei einer weiterhin bekannten Ausgleichsvorrichtung zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Spannung in einem Bohrstrang der Fall, die im wesentlichen aus einer oberen Stützeinheit, einer mit dem Strang verbindbaren unteren Stützeinheit, einer Mehrzahl von hydraulischen, mit ihren Achsen im wesentlichen parallel zur Strangachse ausgerichteten Krafthebern, deren Zylinder, die ihnen zugeordnete Stützeinheit überlappend, mit der einen und deren Kolbenstangen mit der anderen Stützeinheit verbunden sind, und einer Einrichtung zum Aufrechterhalten des Druckes in dem die Kolben in den Zylindern einseitig beaufschlagenden Druckmittel wahrend Relativbewegungen zwischen Kolben und Zylindern in beiden Längsrichtungen besteht. Bei dieser Ausgleichsvorrichtung ist nämlich die obere Stützeinheit relativ zum Bohrstrang ortsfest am Bohrgerüst abgestützt und die untere Stützeinheit allein in Achsrichtung des Bohrstranges beweglich, wobei die Zylinder der Kraftheber parallel zu Zugseilen eines Flaschenzuges des Hebezeuges für den bohrstrang arbeiten und die untere Stützeinheit den Zugpunkt für den Bohrstrang darbietet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in die Zugiuifhängung des Stranges ohne nennenswerte Verlängerung der Strangaufhängung bzw. Vergröße-

rung des Abstandes zwischen dem Strang und seinem Zugpunkt einschaltbare Ausgleichsvorrichtung zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ausgleichsvorrichtung nach der Erfindung, ausgehend von einer solchen der vorgenannten Art, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stützeinheit an einem in Richtung der Strangachse beweglichen Zugpunkt aufgehängt ist und die Kraftheber zumindest eine der Stützeinheiten um etwa ihre Hubweglänge überlappend angeordnet sind. Diese Ausgestaltung stellt sicher, daß der der oberen Stützeinheit zugeordnete Zugpunkt der Strangaufhängung und der der unteren Stützeinheit zugeordnete Angriffspunkt für den Strang einander praktisch so weit annähern können, daß für den Strang ein maximaler Hubweg verbleibt.

Während des Roundtrips des Bohrrohres od. dgl. kann die Ausgleichsvorrichtung mittels einer Verriegelung außer Betrieb gesetzt werden, so daß der Bohrhaken mit dem Laufblock eine gemeinsame Bewegung in derselben Weise ausführen kann, als ob die Ausgleichsvorrichtung überhaupt nicht vorhanden wäre. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, Druckmittel unter Druck in der Ausgleichsvorrichtung zurückzubehalten. Das gegenseitige Verriegeln von Laufblock und Bohrhaken sowie deren Lösen voneinander kann durch Fernbedienung erfolgen.

Bei einer plötzlichen Entlastung der Ausgleichsvorrichtung besteht infolge des Druckes im Druckmittel das Bestreben, den unteren Teil der Vorrichtung nach oben zu treiben. Dessen Anschlagen an anderen Teilen der Vorrichtung könnte möglicherweise zu Beschädigungen führen. Dies verhindert die Erfindung durch eine Dämpfungseinrichtung, die eine Aufwärtsbewegung des unteren Teils der Ausgleichsvorrichtung im Falle deren plötzlicher Entlastung allmählich abbremst.

In der Beschreibung ist in Verbindung mit der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung näher veranschaulicht.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schemaiische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausgleichsvorrichtung bei einer auf einem schwimmenden Schiff, einer Bohrinsel od. dgl. ungeordneten Bohranlage für Unterwasserbohrungen,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung in Verbindung mit einem Laufblock und einem Bohrhaken in gestreckter Stellung der Vorrichtungsteile,

F i g. 3 eine vergrößerte Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1 im Längsschnitt bei voll zusammengefahrener Stellung ihrer Teile,

F i g. 4 einen Längsschnitt durch die Verriegelungs- und Dämpfungseinrichtung der Vorrichtung nach F i g. 2 in Vergrößerung und

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung zur Veranschaulichung der Teile in einer anderen Betriebsstellung.

Die Zeichnung zeigt eine Anlage zum Bohren eines vertikalen Bohrloches W auf dem Grunu /·" eines Gewässers, über dem ein Bohrkahn B oder ein anderes Wasserfahrzeug schwimmt, wobei das Schwimmfahrzeug zwecks Zentrierung des Bohrstranges 5 zum Bohrloch gegen seitliche Bewegungen verankert ist. Ein Drehbohrmeißel A ist am unteren Ende des z. B. aus Bohrgestänge oder Bohrgehäusen bestehenden Bohrstranges befestigt, wobei der obere Mitnehmerstangentei! K des Bohrstranges den üblichen, von einem (nicht dargestellten) Antrieb in Umlauf versetzten Drehtisch T durchgreift. Das obere Ende der Mitnehmerstange ist an einem Spülbohrkopf C befestigt, der seinerseits von einem Bohrhaken H herabhängt, welcher drehbar mit dem unteren Teil einer Ausgleichsvorrichtung D verbunden ist. Deren oberer Teil ist drehbar mit einem Laufblock E verbunden. Diesem sind die üblichen Seile L zugeordnet, die eine Turmrolle M an dem oberen Ende des auf dem Schwimmfahrzeug angebrachten Bohrgerüstes N überlaufen und zu einer auf dem Schwimmfahrzeug angebrachten Winde P geführt sind.

Mit dem Spülbohrkopf C ist eine Bohrschlammleitung R verbunden, um Bohrschlamm od. dgl. nach unten durch den Bohrstrang S zum Austritt aus dem Drehbohrmeißel A zu pumpen. Der Drehbohrmeißel wird durch den Bohrstrang in Umlauf versetzt und

ίο steht unter Einwirkung eines geeigneten Bohrgewichts. Üblicherweise wird das Bohrgewicht durch eine geeignete Länge von im unteren Teil des Bohrstranges unmittelbar oberhalb des Drehbohrmeißels angeordneten Schwerstangen aufgebracht, wobei der

as Bohrstrang oberhalb der Schwerstangen durch die Winde/³ und die SeileL unter Spannung gehalten wird. Die Winde ermöglicht während des Bohrens des Bohrloches durch den Drehbohrmeißel das Absenken des Bohrstranges.

Die Ausgleichsvorrichtung D ermöglicht dem Schwimmfahrzeugs und der von diesem getragenen Anlage Vertikalbewegungen relativ zum Bohrloch W, ohne die Spannung in dem Bohrstrang S und damit das auf den Drehbohrmeißel aufgebrachte Gewicht merklich zu verändern. Durch das Aufrechterhalten eines Drucks in einem Druckmittel in der Ausgleichsvorrichtung wird die Spannung im Bohrstrang trot? Auf- und Abbewcgungen dtj Schwimmfahrzeuges auf dem Wasser im wesentlichen konstant aiii einem gewählten Wert gehalten. Die Einrichtung zum Beibehalten des gewünschten Druckes im Druckmittel in der Ausgleichsvorrichtung kann die in den obenerwähnten USA.-Patenten offenbarte sein Vorzugsweise findet jedoch eine in der nicht zum Stand der Technik zählenden deutschen Offenlegungsschrift 2 143 943, offengelegt am 9. März 1972 dargestellte und beschriebene Einrichtung Anwendung. Diese letztgenannte Einrichtung hält der Druck der Flüssigkeit in den Zylindern der Aus gleichsvorrichlung durch Verwendung eines Akkumulators 10 auf einem gewählten konstanten Wert indem der Druck eines Gases 11 in einem Akkunui lator auf ein flüssiges Medium 12 übertragen wird und zwar auf dessen Teil, der sich in den Zylinderr 13 der Ausgleichsvorrichtung befindet.

Wie im einzelnen aus der Zeichnung ersichtlich, is ein Paar oberer Zylinder 13 an entgegengesetzte! Seiten des Lauf blocks bzw. Hampelmanns E an geordnet, wobei die oberen Enden 14 der Zylinder ir im wesentlichen derselben horizontalen Ebene en den, die mit dem oberen Ende des Laufblocks zu sammenfällt. Das untere Ende eines jeden Zylinder ist mit einem Stützteil 15 verbunden, das mit entge gengeseizten Drehzapfen 16 schwenkbar in den unte ren Enden unterer, den Zylinder rittlings übergrei fender Lenker 17 gelagert ist. Die oberen Enden de Lenker 17 sind durch Zapfen 18 mit oberen Lenken 19 verbunden, die ihrerseits durch Zapfen 20 mi

einem oberen Joch bzw. einer oberen Sl verbunden sind. Das Joch 21 umfaßt

.m

t 21

^ t 2

Abstand el er 46 50 hineinbewegt werden, wenn die Aus-" J^* _{rrichtu D auB}|_r Betrieb und in einer voll g _h^_{ncn Stellung} gehalten werden

^rVergreifen Hie !«Mjg sind mit diesen durch einen Querbolzcn 28

bar verbunden nvhtnmisrimie 30 tragen-

in jedem Zylinder ,st ^cin ^^ILhiX"ⁿ>^ S der Kolben 29 vorgesehen -Der Kolben

Ende einer Kolbenstange ^^^^ gcnscitigc Ende 32 des Zyhndcrs durclye.lt. i

ein Dichtungsring 33 gegen den Umfang der KoK.cn stange abdichte,. Die untensn tnden ta™ £n Z>_ lindern vorstehenden Kolbenstangen «wrgretfenλ* lings die entgegengesetzter,Seiten des Bohrhaken H und sind an den unteren Teilen eines un eren Joeh bzw. einer unteren Stutzcinheit 34 befestigt wci« seinerseits den Bohrhaken W nttlings u ^Β™«.υ«

untere Teil einer jeden ^olbc"?"¹^ * "S, "V ein Querstück 36 ubergre'Jndcn Klcinmbunds 3

35 _β und mittels einer auf ^^"f^g^ D e schraubten Mutter 37 am °^™^^2 Querstücke 36 sind ,eweils £ B · f J-an vertikalen P alten 38 ^fest.gt die Knotenplatten 41 und Schrauben 42 an einanoer par allel gegenüb erliegende η 1PUtt η 40 des unttren Jochs 34 befestigt sind. Die ^P1*"^e"*"^d" ^V weisen einen sich ^τ£*™Κ*άητ^

Tragzapfen «/^uf< ^d .,ηΐίΤ ,sfum den Tr ao-Bohrhakens H durchgreift. D.eser ist um den Ira,

zupfen 43 schwenkbar. einzelnen bc-

Die Zunge 44 einer nachstehend m cmzLlncn t« schriebcnen lösbaren Verriegelung ist ^«cher.den Platten 40 des Jochs 34 angeordne^^ duah Schrauben 45 mit diesen verbunden, erstreckt siui über deren obere Enden hinaus. ist mit einem ,och

46 zur Aufnahme 7«»·"^^^^

angebrachten Riegels 47 ersehen und

sich'.wischend Tei.en 38, 41. 40 .

^Ä-pfcn 47 ist längs eines Kolbens S3 _vcrschicb ^y _{bar% dcr} J_{n cincm lnnC}nteil 54 des Zylinderzapfens untergebracht und an einer Kolbenstange 55 befestigt ist. die durch einen an den Zylinderzapfen _an*_eschraubten Zylinderkopf 56 hindurchgeht. Das andere Ende der Kolbenstange ist mit dem äuße-

Stützhülse 51 verschraubt, hin rcn ^^ _5g ^ ^ ^^

'5 _{angcschlossen}, der mit einem zylindrischen

_Rin£_raurn 59 zwischen dem Kolben und dem Zy-S _dcs ^_{n m} Verbindung steh,.

_{rf kann fcrner durch einen Schhmch 60 7U}. ^ ^ ^ _dnen ._n ^ _KolbcnstanEl,

vorgesehenen Kanal 61 angcschlossen ist. welcher vor der Kolbenstirnseite in den Zylinderraum62 miin-_{Ende z Hnderraumes 62 ist da}

be durch einen Stopfen oder ein Verschlußstück 63 _α5 abgeschlossen. Ein Austreten von Druckmittel aus _den Räumen 59. 62 wird durch an dem Kolben vo, _Dichtungsringc 64, die mit der Innenwand _Zvli_nderzapfens 47 in Dichtur.gseingriff sicher, ^ _aJ_Oich _{65 im Zylinderkopf} 56 vcrhindert, die sich mit dem Umfang der Kolbenstange

_{Dichtungscing}n_ff befindet.

Be, Beaufschlagung des Zylinderraumes 62 m-_{Druckmiud über} ^w _dcn Kanal 61 und Entlasten ch ■ Ringraumes 59 steht der Zvlinderzapfcn 47 in die ,i_der ^S _{Zun2e44 und dcr} p_IaUe25 vorgesehenen beider. α ^ verriegelt dadurch das untere Jo,'.

wrursac

Sne Druckentlastung im Zylinderraum 62 und eir _Druckrnittc!beaufschlagung des Rmgraumes 59 c ^{öll züki}i^d z<"w^{ens 4}J^a

. ./ . « rinH in Ouerrichtuna im Ab-

eines jeden Zylinders 13 ^sl"^d;ⁿ^^er"^^U"!^im _T stand Tueinande,-angeordnet

teile 38 41. 40 d«.™^

so im Abstand ^einander ^ ^

der einander i

den Löchern 50. 46. lost dadurch die Zunge 44 a. _der Verrietclunc an den Platten 24, 25 und erlaub _da. Absenkendes Hakens H relativ zum La, block E. Wie in der obenenvähnten deutschen Offe _legunesschrift beschr.eben ist. befindet s.ch eine . . Kolbenstangen 31 ,eweils umgebende Drucknüss. keit m demnngfonm geri

^auf ^dZ

schiebbar
kann

^Ä_mendeP»^e^ Querstucke Aschen den Jochplatten

™ dieser Platten 25 ist mit einem Loch 50 verwelches mit dem Loch 46 in der Riegelzunge htt S mdere Platte 24 und eine außcnliciSLV Ακη eine Stützhülse 51. in der Ä iS Zvlinderzapfen 47 ver-

angeordnet ist. Der Zvlinderzapfen aus den Löchern 46. 50 in der Riegelzunge Platte 25 voll in die Stützhülse 51 zue Stellunc einnehmen oder bei Fluchten 46 50 zum cecenseitieen Vemegeln des VM mit dem oberen Joch 21 in die Lo- ^nfr^LSo^iSrSSe^ii _{dem ein unter Druck steh}endes Gas 11 seine Dn- Λ-kraft miUe.s eines auf- und abb,wcglichen KoIKn,

des Schwimmfahrzeuges B stattfinden, ohne daß cm< entsprechende Bewegung in dem von dem Bohrha kenH abgestutzten Bohrstrang«; erzeugt wird, di sich die gesamte Bohrlage einschließlich Turm rolle M Seilen/ Uufblock E und Zylindc r i: ir vertikaler Richtung relativ zum Bohrstrang M wegen kann und dennoch die entsprechende Span

nung im Bohrstrang aufrechterhalten wird. E11 gegenseitiges Verschwenken der Ausgleichsvorrich tungD und des Bohrhakens// kann dabei um di Achse des Drehrapfens 43 stattfinden. Ein weitere

Verschwenken ist um die Achse des sich in Querrichtung erstreckenden Drehzapfens 28 möglich, der den Oberschlittcn 21 schwenkbar mit dem LauCblock E verbindet. Auch die Lenker 17, 19 und die Gelenkzapfcn 16, 18, 20 erlauben dabei eine entsprechende Schwenkbewegung zwischen der Ausgleichsvorrichtung D und dem LaufhlockE sowie dem Bohrhaken E.

Die oberen Bereiche der Zylinder 13 erstrecken •ich an den entgegengesetzten Seiten des Lauf-Mocks E vorbei und enden im wesentlichen in dessen horizontaler Abschlußebene. In ähnlicher Weise erstrecken sich die Kolbenstangen 31 und das untere loch 34 über einen wesentlichen Teil der Länge des Bohrhakens H nach unten. Die Möglichkeit der Lenker 17, 19, bei voll zusammengefahrener Stellung der Ausgleichsvorrichtung, in der sich die Kolben 29 an den oberen Enden der Zylinder 13 befinden, zwischen die Teile 38. 41. 40 des unteren Jochs 34 zwischenzugreifen, bewirkt weiterhin ein erhebliches Verringern der Gesamthöhe der zusammengefahrenen Vorrichtung, wobei gegenüber herkömmlichen Vorrichtungen, bei denen der Bohrhaken H direkt mit dem Laufblock E drehbar verbunden ist, der Gesamtabstand zwischen dem unteren Ende des Bohrhakens H und dem oberen Ende des Laufblocks E nur um etwa einen Meter vergrößert ist. Die die Gesamtlänge nur geringfügig verlängernde gegenseitige Zuordnung der Teile ermöglicht die Verwendung \on Standardbohrge'üsten ,V und ein Anheben und Absenken von Bohrsträngen u.dgl. in den üblichen maximalen Langen. Dies steht im Gegensatz zu einer bekannten fluchtenden Anbringung eines einzigen Zylinders mit Kolben und Kolbenstange zwischen dem Laufblock und dem Bohrhaken, bei der die Ge samtlänge an Bohrrohr, das in einem Standardbohrgerät hochgezogen werden kann, eingeschränkt wird oder die Verwendung \on Bolirgcrüslen erforderlich ist. die gegenüber gegenwartig verwendeten Standardbohrgerüsten eine größere Höhe aufweisen. Die erfindungsgemäßc Ausbildung verkürzt die Gesamthöhe der Ausgleichsvorrichtung D in deren zusammengeschobenen Stellung nicht nur ganz erheblich, sondern verringert auch die oberhalb des Laufblocks beim Arbeiten der Ausgleichsvorrichtung erforderliche Arbeitshöhe. Würde ein einzelner Zylinder mit Kolben und Kolbenstange in Flucht mit dem Laufblock und dem Bohrhaken verwendet, so würde die benötigte zusätzliche Höhe mehr als das Doppelte des Hubes der Einheit betragen. Auf Grund des vorliegenden Übcrlappungsverhältnisses zwischen den Zylindern 13 und dem Laufblock £ und den unteren Teilen der Kolbenstangen 13 in bezug auf den Bohrhaken 7/ ist nur etwa die Hälfte der zusätzlichen Arbeitshöhe erforderlich und die Slandardhöhcn zur Zeit üblicher Bohrgerüste tragen dieser zusätzlichen Anforderung an Arbeitshöhe Rechnung. Dadurch, daß Bohrgerüste mit zusätzlicher Höhe nicht erforderlich sind, verbleibt der Schwerpunkt des Bohrgerüstes in tieferer Lage, was bei einem auf einem Schwimmfahrzeug angeordneten Bohrgerüst von erheblicher Bedeutung ist.

Die Ausgleichsvorrichtung D kann in ihrer voll eingezogenen bzw. zusammengeschobenen Stellung während eines Roundtrips des Bohrstranges verriegelt werden. Diese Möglichkeit besteht auch, wenn die Ausgleichsvorrichtung aus sonstigen Gründen außer Betrieb gesetzt werden soll.

Das Verriegeln kann durch Absenken des Laufblocks E zum Bohrhaken // hin erfolgen, wobei sich die Zylinder 13 entlang den Kolben 29 und Kolbenstangen 31 nach unten in die \ oll ineinandcrgeschobenc Stellung verschieben, in der die Zunge 44 zwischen den Platten 24, 25 angeordnet ist und das Loch 46 mit dem Zylinderzapfen 47 und dem Gegenloch 50 in der Platte 25 fluchtet. Wird dann Druckflüssigkeit durch den Kanal 61 in den Zylinderraum

id 62 eingeführt, so schiebt sich der Zylinderzapfen 47 (Fi g. 3 und 4) in seiner vollen Länge durch die Löcher 46. 50 hindurch. Der Zyliiukizppfcn 47 ver bleibt alsdann in dieser Stellung.

Wenn die Ausgleichsvorrichtung in Tätigkeit trc- «en soll, wird der Druck des Druckmittels im Kanal 61 und im Zylinderraum 62 gemindert und Druckmittel durch den Kanal 58 in den Ringraum 59 eingedrückt. Dadurch verschiebt sich der Zylinderzapfen 47 in seine voll zurückgezogene Entriegclungsstellung. Der Laufblock E und der Bohrhaken H können sich nun in vertikaler Richtung relativ zueinander bewegen, wobei die Zylinder 13 sich in Längsrichtung relativ zu den Kolben 29 und Kolbenstangen 31 verschieben.

Im Falle einer unvermittelten Herabsetzung der Last am Laufblock E. z. B. durch Abknicken oder sonstiges Versagen des Bohrstrangs .V, versucht das Druckmittel 12. die Kolben 29 und Kolbenstangen 31 mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit nach oben zu treiben. Dies könnte ein Aneinanderschlagen von Teilen, z. B, ein Anschlagen der Klcmmbundc 35, 35 μ an den Stützlcilen 15 für die Zylinder verursachen. Ein solches plötzliches Verlagern verhindert eine Dämpfungscinriehtung 80. die zwischen das obere und das untere Joch 21. 34 zwischengeschaltct ist. Die Einrichtung umfaßt zwei Stoßdämpfer, und jeder der Stoßdämpfer hat einen oberen Zylinderkopf 81, der durch Schrauben 82 od. dgl. an einer Platte 27 befestigt ist. Diese ist ihrerseits an den .iochplatten 22 des oberen Jochs 21 angebracht. Ein Zylinder 83 ist auf den Zylinderkopf 81 aufgeschraubt und erstreckt sich von diesem nach umen. Ein unterer Zylinderkopf 84 ist als Abschluß in den Zylinder 83 eingeschraubt und hat eine geeignete Dichtung 85 für eine Kolbenstange 86. die sich durch den Zylinderkopf 84 hindurch nach oben in den Z\- lindcr erstreckt und an ihrem oberen Ende mit einem Kolben 87 \ erblinden ist. Dieser trägt eine Dichtung 88 zur Abdichtung gegen die Innenwand des Zylinders 83. Der Kolben 87 ist mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungcn 89 versehen, die den Zylinderraum 90 oberhalb des Kolbens mit dem zylindrischen Ringraum 91 unterhalb des Kolbens verbinden. Der Zylinder ist sowohl oberhalb als auch unterhalb de?

Kolbens 87 voll mit öl oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit ausgefüllt.

Normalerweise zieht die Schwerkraft die Kolbenstangen 86 samt Kolben 87 nach unten, wobei die Flüssigkeit in dem unteren Zylinderraum 91 verhält nismäßig langsam durch die Durchtrittsöffnungen 8i in den Zylinderraum 90 oberhalb des Kolbens über tritt. Dementsprechend befindet sich der Kolben 8" bei normaler Tätigkeit der Ausgleichsvorrichtung in unteren Teil des Zylinders 83, und die Kolbenstang' 86 steht ein erhebliches Stück über den Zylindcrkop 84 nach unten vor. Ein Anschlagkopf 83 ist auf da untere Ende der Kolbenstange aufgeschraubt.

An den Jochplattcn 40 des unteren Jochs 34 i:

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eine Anschlagqueiplatte 94 in Flucht zu jeder Kolbenstange 86 befestigt und mit einer sich nach oben öffnenden Ausnehmung 95 versehen, die einen zur Aufnahme des Anschlagkopl'es 93 geeigneten Durchmesser hat.

Befinden sich die Kolben 87 und Kolbenstangen 86 in ihrer unteren Stellung innerhalb der Zylinder 83 und die Ausgleichsvorrichtung D in ihrem normalen Betriebszustand, bei dem eine gegenseitige vertikale Bewegung sowohl zwischen Laufblock E und Bohrhaken// als auch zwischen den Zylindern 13 und Kolben 29 samt Kolbenstangen 31 erfolgt, so sind die Stoßdämpfer außer Betrieb. Im Falle einer unvermittelten Herabsetzung der Last am Bohrhaken H schnellen die Kolben 29 samt Kolbenstangen 31 jedoch plötzlich nach oben. Eine solche Aufwärtsbewegung wird dadurch abgebremst und allmählich zum Halten gebracht, daß die Anschlagquerplatten 94 mit den Anschlagköpfen 93 in Eingriff kommen und die Kolbenstangen 86 samt Kolben 87 nach oben in die Stoßdämpferzylinder 83 gedrückt werden. Die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des unteren Jochs 34 wird dadurch abgebremst, daß die Flüssigkeit aus den Zylinderräumen 90 oberhalb der Kolben 87 durch die drosselnden DurchtrittsöfT-nungen 89 in die Zylinderräume 91 unterhalb der Kolben 87 übertreten muß. Das untere Joch 34 und die mit diesem verbundenen Kolben 29 samt Kolbenstangen 31 werden so allmählich zum volligen Stillstand gebracht, der eintritt, wenn die Ausgleichsvorrichtung D ihre voll ineinandergeschobene Stellung erreicht. Auf diese einfache Weise verhindern die geschwindigkeitsabhängig arbeitenden Stoßdämpfer ein Anschlagen des unteren Teils der Vorrichtung an deren oberem Teil. Soll die Ausgleichsvorrichtung wieder in Betriebszustand versetzt werden, so kann ein Absenken des unteren Jochs 34 samt Kolbenstangen 31 und Kolben 29 relativ zu den Zylindern 13 und dem oberen Joch 21 ohne weiteres vorgenommen werden, wobei das Absenken der Anschlagquerplatten 94 relativ zu den Anschlagköpfen 93 den Kolbenstangen 86 samt Kolben 87 ein allmähliches Absenken in ihre unterste Stellung in den Zylindern 83 gestattet. In dieser Stellung sind sie erneut zum Abbremsen der Aufwärtsbewegung der unteren Stützeinheit relativ zur oberen bereit.

An Stelle eines Bohrstrangs kann auch irgendein anderer Strang, z. B. ein Rohr- oder Seilstrang, mit der Ausgleichsvorrichtung abgestützt werden, und die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Bohranlagen beschränkt, wenngleich sie dort besondere Vorteile bietet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ausgleichsvorrichtung zum Aufrechterhalten einer vorbestimmten Spannung in einem Strang, insbesondere einem Bohrstrang, bestehend im wesentlichen aus einer oberen Stützeinheit, einer mit dem Strang verbindbaren unteren Stützeinheit, einer Mehrzahl von hydraulischen, mit ihren Achsen im wesentlichen parallel zur Strangachse ausgerichteten Krafthebern, deren Zylinder, die ihnen zugeordnete Stützeinheit überlatppend, mit der einen und deren Kolbenstangen mit der anderen Stützeinheit verbunden sind, und einer Einrichtung zum Aufrechterhaiten des Druckes in dem die Kolben in den Zylindern einseitig beaufschlagenden Druckmittel während Relativbewegungen zwischen Kolben und 2Lylindern in beiden Längsrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß die obere ::o Stützeinheit (21) an einem in Richtung der Strangachse beweglichen Zugpunkt aufgehängt ist und die Kraftheber (13, 29, 31) zumindest eine der Stützeinheiten (21, 34) um etwa ihre Hubweglänge überlappend angeordnet sind. as

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (13) eine an der ihnen zugeordneten Stützeinheit (21) seitlich vorbeiführende Anordnung aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die stangenseitigen Enden der Zylinder (13) über die diesen zugeordnete Stützeinheit (21) hinaus zur anderen Stützeinheit (34) hin vorgezogen sind.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (31) an der ihnen zugeordneten Stützeinheit (34) seitlich vorbeigeführt sind und sn dieser in einer zum Strang (S) hin versetzten Ebene angreifen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4. dadurch gekennzeichnet, daß die eine Stützeinheit (21) die andere (34) bei gegenseitiger Annäherung rittlings um- bzw. übergreift.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (44, 47) zum lösbaren gegenseitigen Verriegeln der beiden Stützeinheiten (21, 34) gegen abstandsverändemde Relativbewegungen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (13) der mit dem Zugpunkt \erbindbaren Stützeinheit (21) zugeordnet sind, und beide Stützeinheiten (21; 34) durch die Einrichtung (44. 47) in einer Stellung verriegelbar sind, bei der sich die Kolben (29) am zugpunktseitigen Ende der Zylinder befinden.

iS. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7. gekennzeichnet durch eine Dämpfungseinrichtung (80) zum Abbremsen der Annähcrunesbewcgune der beiden Stützeinheiten (21:34).

'). Vorrichtung nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung (80) im wesentlichen parallel zu den Krafthebern ausgerichtet und zwischen diesen angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, zur Verwendung bei einer Bohranlage mit einem den Bohrstrang über einen Laufblock und einen Bohrhaken abstützenden Bohrgerüst, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Stützeinheit (21) mit dem Laufblock (E) als Zugpunkt verbindbar und der Bohrhaken (H) an der unteren Stützeinhe»! (34) angebracht sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufblock (E) zwischen den Zylindern (13) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Angriffspunkte der Kraftheber an der den Bohrhaken (W) tragenden Stützeinheit (34) in die Höhe des Bohrh.kens verlegt sind.