DE2215846C3 - Rohrzange - Google Patents

Description

Υ Rohrzange nach Anspruch L dadurch gekennzeichnet, daß der Nockennng (208; um d.e Öffnung drehbar gelagert und der Klemmbackenträger (210) am Grurtdkörper befestigt sind, wobei die Klemmbacken (218) bei der Bewegung zwischen den Greifstellungen und der zurückgezogenen Stellung mit Bezug auf die Öffnung drehtest ausgebildet sind.

ao Die Erfindung betrifft eine Rohrzange mit eine:;; eine öffnung zum Einstecken eines Rohres aufweisenden Grundkörper, in den Grundkörper eingt setzten Rohrgreifereinrichtungen, diese bestehend au-beweglich in einem Klemmbackenträger um die On

as nung herum angeordneten Klemmbacken und einem die öffnung umgebenden Nockenring, wobei de: Klemmbackenträger oder der Nockenring um the öffnung drehbar gelagert und der Nockenring -...:-■ geformt und so mit den Klemmbacken betriebsmäßig

verbunden ist, daß diese bei einer gegenseitigen Dreh bewegung des Klemmbackenträgers und des Nockenringes in einer Richtung von der zurückgezogener. :■, die Greifstellung zusammenbewegbar sind, und nut einem Kettenzahnrad, welches mit dem Klemm· backenträger oder dem Nockenring betriebsmäßi , verbunden ist, wobei dieses Teil bezüglich des Grunakörpers mittels des Kettenzahnrades drehbar ist.

Eine solche Rohrzange ist aus der USA.-Patentschrift 2 879 680 bekannt. Bei ihr ist sowohl der Klemmbackenträger als auch der Nocken ring um die öffnung drehbar gelagert. Um eine Relativdrehung zu erzeugen und die Klemmbacken in Greifstellunp zu bringen, ist es erforderlich, daß einerseits der Nockenring angetrieben wird, andererseits aber das

Rohr ein Bremsmoment auf den Klemmbackenträger ausübt. Sobald die Greifsteliung erreicht ist, drehen sich dann der Nockenring und der Klemmbackenträger gemeinsam. Diese Rohrzange gehört zur Gattung der Antreibrohrzangen und ist demgemäß dazu

bestimmt, ein Drehmoment auf ein Rohr auszuüben, das ein entsprechendes Reaktionsmoment erbringt, also beispielsweise die einzelnen an einem Kran hängenden und damit in axialer Richtung abgestützten Teilstücke eines Bohrgestänges an- oder abzuschrauben.

Andererseits sind auch sogenannte Abstützrohrzangen bekannt, welche das Rohr zwangsweise ergreifen, um es gegen Drehmomente jeder Richtung und gegen axiale Kräfte festzuhalten, die an ihm

wirken können. Bei einer aus der USA.-Patentschrift 3 507 174 bekannten Abstützrohrzange erfolgt eine Drehung des drehbar gelagerten Klemmbackenträgers gegenüber einem feststehenden Nockenring mittels eines Arbeitskolbens, der mit einem Ende an dem

6j Grundkörper und mit dem anderen Ende unmittelbar an dem Klemmbackenträger angelenkt ist. Dieser Arbeitskolben wird zur Umkehrung der jeweiligen Antriebsdrehrichtung mittels eines kleinen Hilfskolbens

geschwenkt. Dabei ergibt sich eine breii ausladende Konstruktion und eine unregelmäßige Gehauseform

Nachteilig ist ferner, daß während des Aus- und Einfahrens des Arbeitszylinders der wirksame Antriebshebelarm sich ändert. Auch können, wenn die Schwenkgelenke der Arbeitskolben klemmen, erhebliche Biegekräfte an den Schubstangen auftreten.

Bei einer aus der österreichischen Patentschrift 218 989 bekannten Rohrzange, die sowohl zum Abstützen als auch zum Antrieb von Rohrverschraubungen dient, wird jede der drei Klemmbacken von einem zugehörigen Antriebszylinder betätigt, welche Zylinder in den Speichen eines Zahnrades eingebaut sind. Hier ergeben sich jedoch beträchtliche konstruktive Schwierigkeiten dadurch, daß Druckmittel unter hohem Druck in die Nabe des drehbaren Zahnrades eingeführt werden muß. Die radial stehenden Arbeitszylinder geben dieser Rohrzange außerdem einen unerwünscht großen Durchmesser."

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ao Abstützrohrzange mit kräftigem und kompaktem Aufbau zu schaffen, deren Betätigungsmechap'smas vollbündig in einem Gehäuse eingeschlossen und geschützt ist.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Rohrzange der einleitend definierten übergeordneten Gattung, dadurch gelöst, daß der jeweils nicht mit dem Kettenzahnrad verbundene Klemmbackenträger oder T^ockenring fest mit dem Grundkörper verbunden ist, ciaß zwei lineare druckbetätigte Arbeitszylinder von eiern Grundkörper getragen sind und jeder der beiden Arbeitszylinder mit einem Übertragungs.-Kettcnrad versehen isi, daß eine Antriebskette mit einem Ende zwischen den beiden Arbeitszyündern an dem Grundkörper befestigt und nacheinander um eines der beiden Übertragungs-Kettenzahnräder. das Kettenzahnrad und das andere Ubertragungs-Kettenzahnrad herumgeführt und mit dem anderen Ende ebenfalls zwischen den Arbeitszylindern am Grundkörper befestigt ist, wobei die Teile der Kette, die jeweils zwischen den Übertragungs-Kettenzahnrädern und dem Ketten-Bahnrad einerseits sowie den Befesügung:>stel!en andererseits ausgespannt sind, sich parallel zu den beiden Arbeitszyündern erstrecken, und daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, durch welche die A.rheitszylinder wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei eine Drehbewegung des Ketlenzahnrads in entgegengesetzten Richtungen erreichbar ist.

Die Kraftübertragung von den Arbeitszyündern mit Hilfe eines Kettengetriebes auf das Kettenrad der Rohrgreifereinrichtung ergibt eine außerordentlich kompakte Bauform mit nahezu rechteckigem und daher nicht nur besonders stabilem, sondern auch einfach herzustellendem Gehäuse, das den Betätigungsmechanismus vollkommen einschließt und schützt. Die Klemmkraft der Klemmbacken ist unabhängig davon, wie weit die Arbeitszylinder ausgefahren sind und innerhalb des Bereichs der möglichen Zangenöffnungsdurchmesser auch unabhängig von der Rohrdicke. Daraus ergibt sich eine größere Wirksamkeit. Die Arbeitszylinder sind in dem Grundkörper fest eingebaut, so daß keine Biegekräfte an den Schubstangen auftreten können, was sich günstig auf die Betriebssicherheit und Standhaftigkeit der Arbeitslylinder auswirkt.

Während Kettengetriebe zum rotierenden Antrieb der Rohrgreifereinric^'ungen von Antriebsrohrzan-

pen. wie sie außer der einleitend erwähnten USA,-Patentschrift auch aus den USA.-Patcntschriflcn 2 705 614, 2 618 468 und 2 650070 bekannt sind, schon boschrieben wurden, sind solche Kettengetriebe bei Abstützrohrzangen unbekannt. Gerade die Verwendung von Ketten im Zusammenwirken mit Arbeitszylindern bringt aber die erwähnten Vorteile.

Es ist zwar gemäß der deutschen Patentschrift 942 741 bei Gesteinsbohrmaschinen bekannt, die Vortriebskraft eines Druckkolbens mittels einer Kette auf den Bohrer wirken zu lassen. Eine Übernahme dieses Antriebssystems für den Antrieb der Klemmbacken von Abstützrohrzangen kam jedoch nicht in Betracht, weil dieses Antriebssystem nur in einer Richtung wirksam ist, während die Klemmbacken geschlossen und geöffnet werden müssen. Erst durch die Anordnung zweier gegensinnig wirkender Arbeitszylinder konnte das Problem gelöst werden.

Für die Weiterbildung der erfindungsgemäßen Rohrzange stehen zwei Wege offen, je nachdem, ob der Klemmbackenträger oder der Nockenring am Grundkörper befestigt ist. Fü den letztgenannten Fall wird vorgeschlagen, daß der i'ockenring so geformt ist, daß er bei einer Drehbewegung des Klemmbackenträgers in einer Richtung die Klemmbacken von einer ersten Stellung, in der sie mit dem in der Öffnung befindlichen Rohr in Greifeingriff stehen, über eine zweite, zurückgezogene Stellung in eine dritte Stellung bewegbar sind, in der sie erneut in Greifeingriff stehen. Bei einer Drehbewegung in der entgegengesetzten Richtung bewegen sich dann die Klemmbacken in umgekehrtem Sinne von der dritten über die zweite in die erste Stellung zurück. Dabei kann vorteilhafterweise eine Steuervorrichtung mit Endanschlägen zum wahlweisen Anhalten des Kettenzahnrades in der zweiten Stellung vorgesehen sein. Hierbei sind zwei Betriebsarten möglich in der Weise, daß sich die Backen beim Greifen nach rechts oder nach links drehen. Die Endanschläge der Steuervorrichtung werden dabei besonders einfach dadurch zur Wirkung gebracht, daß die Arbeitszylinder bzw. deren Schubstangen auf die zuvor je nach dem gewählten Betriebszustand gesetzten Endanschläge auflaufen.

Nach der oben zuerst erwähnten Möglichkeit zur Weiterbildung der Erfindung sind der Nockenring um die Öffnung drehbar gelagert und der Klemmbackenträger am Grundkörper befestigt. In diesem Falle können die Klemmbacken bei der Bewegung zwischen der Greifstellung und der zurückgezogenen Stellung einfach radial verschiebbar gelagert, also mit Bezug auf die öffnung drehfest ausgebildet rein. Eine derartige geradlinige Bewegung der Klemmbacken vermeidet eine Dreh- oder Reibungsberührung mit dem Rohr, wodurch die Backen langsamer abstumpfen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispicls noch näher tiläutert.
In tier Zeichnung zeigen:

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rchrstützzange in geöffneter Stellung;

F i g. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 nach Fig. 1;

F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 nach F i g. 2, die ein Umschalt-Pendelvenül und einen Stellungsbegrenzungsmechanismus zeigt;

F i g. 4 eine SchniUansicht entlang der Linie 4-4. nach Fig. 3;

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werteren Ausführungsbeisp.els e.ner Rohr-Abstutz ^ ^^ ^ _{R()hren n} aufzunehmen kann J

jedoch die Abstützzange in mit iff stehender Stellung gezeigt ist, ⁸FiE 13 eine schematiche Darstellung des, ny drau fschen Steuer- und BetäUgungssystems der m den F i g. 9 bis 12 gezeigten Zange.

In den Fig. 1 bis 8 und insbesondere in hig. ι Uni^2^^dist eine⁸Abstütz-Rohrzange mX,einem Grund-

körper 2 gezeigt, das einen Ro"^/"^?' ,_ndTn is ' de mit einem Betätigungsabschnitt.6 verbunden ist Der Greiferkopf 4 schließt einen Nocken ring 8jein der konzentrisch um einen Klemmbacken 1 rager ι« befestirt und in einem kreisförm.gen Gehaust.11 an georS ist. Der Tragring 10 ist, wie geze gt, «ne zusammengesetzte Anordnung; die eine^bere Hat

10β und eine untere P ^att%¹⁰ _B ^b _e{e ^e S'steilen und geeigneter Weise mit Hilfe von Befestigungstei. Paßftiften miteinander verbunden sind.

Wie es am besten aus den F. g. 2. und t. ^ kennen ist, ist der Nockenr.ng 8 starr in dem ^L, häuse 12 befestigt und mit Hilfe ™*^Λ^η1£ winkelmäßig ausgerichtet und festg legt. des Nockenringes 8 ist «ne zusammengesetzte kenstirnfläche 16 definiert, die, wie 8««gt, N Stirnflächen 16 α und umgekehrte N°f^

16b umfaßt. Der Träger 10 ist mit e.

Klemmbacken 18 versehen, die Rohrgrei

.uf weisen und hin- und. herversch.ebba

_{ger 10} in radialer Beziehung zum M

Greiferkopfes 4 befestigt sind ^N°

sind drehbar in jeder der ^W

und so angeordnet daß sie ^

16 anliegen und dadurch jede

Radialrichtung nach innen ernste Ilen,

sprechend der Winkelstellung de

30

dem

_{18 in}

stimmten Uroisenoereitncs iui>^„u. _.

»ο Verwendung ist ein Führungsring 33 mit geeignetem Innendurchmesser konzentrisch mit dem Träger 10 befestigt, um das Rohr 32 in dem Greiferkopf 4 zu zentrieren und damit ein Eingreifen des Rohres in ¹Ji' Klemmbacken 18 zu verhindern, wenn Verlängerung »5 gen 18 e verwendet werden.

Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, ist ein An triebs-Kettenijahnrad 34 konzentrisch auf dem 1 rager 10 befestigt, um den Träger zwangsläufig zu br wegen, wie es weiter unten beschrieben wird.

Die zusammenwirkenden Bauteile des Rohr Greiferkopfes 4, soweit sie bisher beschrieben widen, weisen mit Ausnahme des Kettenrades. 34 ei = allgemein übliche Konstruktion auf, und weitere F-zelheiten können den USA.-Patentschriften 3 507 1 .^;-ί und 3 548 692 entnommen werden.

Aus den Fig. 1 bis 5 ist zu erkennen, daß in den, Betätigungsabschnitt 6 erste und zweite hydrauhl.-druckbetätigte Arbeitszylinder 36 und 38 mit KoIb.ii und Zylinder befestigt sind. Die Zylinder 36 und 38 schließen Druckstangen 40 bzw. 42 ein, die sich von dem Greiferkopf 4 und dem Antriebs-Kettenzahnraa 34 fort erstrecken. Eine Kreuzkopf anordnung 44 (mit einem daran drehbar befestigten Übertragungskettenzahnrad 46) ist auf dem freien Ende der Druckstange 40 befestigt und verschiebbar in einer Führungsbahnanordnung 48 befestigt. Eine Kreuzkopfanordnung 50 (mit einem darin drehbar befestigten Übertracuncs-Kettenzahnrad 52) ist auf dem freien Ende der Druckstange 42 befestigt und verschiebbar in einer Füh-50 rungsbahnanordnung 54 befestigt.

Eine kontinuierliche Länge einer Kette 56 ist von einem an dem Verbindungspunkt des Kopfes 4 und des Betätigungsabschnittes 6 befestigten Anker «ι— j„„ frk.rf_ram,_niKt_1>Hmra(i 52. das Antriebs-

mit

folgerstirnfläche24, die ^

in Übereinstimmung und P^a^ ™*° fläche 16 erstreckt. Jede der Klemmbacken einer Rückzieh-Nockenfolgeremnchtung 26 ^J die in Fig. 2 als Stift dargestellt ist de J«1 bezug a jede Rolle 22 derart angeordnet .st daß er^an Nockenfolgestirnfläche 24 anh ^ «J°JJ^ _dem Klemmbacke nach außen in Abhängigkeit von^^e Stirnflächenprofil zurückzieht, wenn der Trager gedieht wird. . . _{v rtit!llrichtunc} drehbar in SI^Sr nS iufc Sn^LageScSiungen schnittes 6 befestigt ist. Die Abmessungen und die Anordnung der Zylinder 36 und 38 und der Ketten_zahnräder 34, 46 und 52 isi derart, daß sich die Kette _{56 ta ential von} jedem Kettenzahnrad und parallel _den Druckstangen 40 und 42 erstreckt, wodurch _{Ausdehnungskra}ft von einer der Druckstangen _eine parallele Zugspannung in der Kette hervorruft

μ Abmessungen des Antriebs-Kettenzahnrades ^ _{der Nockenstin}\_{flache 16 und der} Zylinder 36 und

38 sind derart, daß, wenn die Druckstangen 40 und *i gleichmäßig ausgefahren sind, wie es in F, g. 1 gcw

ist, die Nockenrollen 42 sich in ihrer maximalen radialen Stellung befinden, die durch die Nockenstirnflächc 16 und die Nockenfolgcr-Stirnfläche 24 ermöglicht wird, und die Klemmbacken 18 sind vollständig von dem Rohr 32 zurückgezogen. Wenn die Druckstange 49 und der Kreuzkopf 44 weiter ausgefahren werden, wie es in Fig. 7 gezeigt ist. werden die Druckstange 42 und der Kreuzkopf 50 um einen entsprechenden Weg zurückgezogen, und dor Träger 10 wird in Uhrzeigersinn gedreht, wodurch die Rollen 22 radial innen entlang der Nockenflächen 16 a ablaufen und die Klemmbacken 18 nach innen in GreifeingrifT mit dem Rohr 32 drücken. In diesem Fall sei bemerkt, daß sich die Klemmbacken 18 drehen, während sie in der Rohrgreifstellung zusammenlaufen. Die Rückführung der Druckstangen 40 und 42 in die in F i g. 1 gezeigte Stellung zieht die Klemmbacken 18 volständig von dem Rohr 32 zurück.

Ein vollständiges Ausfahren der Druckstange 42 bewirkt eine Drehung des Trägers 10 im Gegenuhrzeigersinn und eine Bewegung der Nockenrollen 22 nach innen entlang der Nockenstirnflächen 16b. Die Klemmbacken werden hierdurch im Gegenuhrzeigersinn gedreht und bewegen sich in Greifeingriff mit dem Rohr 32 nach innen.

In dem in den Fig. 1 bis 7 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Druckstange 40 ausgefahren, um di.¹ Klemmbacken 18 im Uhrzeigersinn in den GreifeingrifT mit dem Rohr 32 zu drehen, um das Rohr 32 gegen ein im Gegenuhrzeigersinn wirkendes oder linksgängiges Drehmoment abzustützen, beispielsweise wenn Rohrverbindungen während der Entfernung eines Rohrstranges aus einem Brunnen gelöst werden. Umgekehrt wird die Druckstange 42 ausgefahren, um die Klemmbacken 18 im Gegenuhrzeigersinn in Greifeingriff mit dem Rohr 32 zu drehen, um das Rohr gegen ein im Uhrzeigersinn wirkendes oder rechtsgängiges Drehmoment abzustützen, beispielsweise wenn Rohrverbindungen während des Einfahrens eines Rohrstranges in einen Brunnen hergestellt werden.

Es ist nunmehr zu erkennen, daß der Träger 10 in jeder Richtung gedreht werden kann, um die Klemmbacken 18 zum Eingriff mit dem Rohr nach innen zusammenzuführen, und zwar in Abhängigkeit von der Richtung des Drehmoments, für das eine Abstüt2ung erforderlich ist. Die Klemmbacken müssen, wenn sie von irgendeiner Richtung aus in ihre zurückgezogene Stellung zurückgeführt werden, sich in vollständig zurückgezogener Stellung befinden, wobei die Druckstangen 40 und 42 gleichmäßig ausgefahren sind, wie es in Fig. 1 gezeigt ist. Um sicherzustellen, daß diese Stellung automatisch erreicht wird, ist eine Steuervorrichtung 62 nach den F ί g. 1 bis 5 vorgesehen, die zusammen mit dem hydraulischen Steuersystem nach Fig. 8 betätigt wird. Wie es in den F i g. 1 und 8 gezeigt ist, ist die Steuervorrichtung 62 derart angeordnet, daß eine Anschlagschaltnccke 64 in den Weg des Kreuzkopfes 50 hineinragt, um dessen Ausfahrweg zu begrenzen. Somit wird, wenn die Druckstange 42 ausgefahren wird, um die Klemmbacken 18 und Rollen 22 im Gegenuhrzeigersinn von der Eingriffsstellung in die zurückgezogene Stellung zurückzuführen, der Kreuzkopf durch die Anschlagschaltnocke 84 so angeordnet, daß die Klemmbacke 18 in die voll zurückgezogene Stellung gebracht werden. In dem Fall, in dem die Druckstange 40 ausgefahren wird, um die Klemmbacken 18 und die Rollen 22 im Uhrzeigersinn vor einer Eingriffs- in eine zurückgezogene Stellung zu rückzuführen, würde die Steuervorrichtung zunächs so verschoben sein, daß eine Anschlagschaltnocki 64a (F i g. 3) in den Weg des Kreuzkopfes 44 ver schoben würde, wobei gleichzeitig die Anschlag schaltnocke 64 zurückgezogen würde und der Kreuz kopf 44 in der richtigen Stellung für ein volles Zurückziehen der Klemmbacken 18 angehalten würde

ίο wie es weiter oben unter Bezugnahme auf den Kreuzkopf 50 und die Anschlagschaltnocke 64 beschrieber wurde.

Wie es in den Fig. 3 bis 5 gezeigt ist, weist die Steuervorrichtung 62 Endanschläge 66 auf, die verschiebbar in einem Führungsrahmen 68 befestigt und über eine Kolbenstange 70 mit einer doppeltwirkenden Kolben- und Zylinderanordnung 72 verbunden sind. Ein Endanschlag 66 definiert eine Anschlagschaltnocke 64 und 64a an jedem Ende. Der Zylin-

ao der 72 ist an dem Führungsrahmen 68 befestigt. Wie es in den Fig. 1 und 3 gezeigt ist, dient ein in ein Anschlußstück 74 eingeführter Strömungsmitteldruck zum Ausfahren der Kolbenstange 70 und zur Bewegung des Endanschlags 66 und der zugehörigen Anas schlagschaltnocke 64 in eine Stellung, in der die Bewegung des Kreuzkopfes 50 begrenzt wird. Die Einführung von Strömungsmitteldruck in ein Anschlußstück 76 dient dazu, die Kolbenstange 70 zurückzuziehen und den Endanschlag 66 und die zugehörige Anschlagschaltnocke 64a in eine Stellung zu bewegen, in der die Bewering des Kreuzkopfes 44 begrenzt wird, um die Klemmbacken 18 vollständig zurückzuziehen, wie es weiter oben beschrieben wurde.

Wie es aus Fig. 8 zu erkennen ist, wird ein Strömungsmitteldruck, beispielsweise ein hydraulischer Druck P, selektiv in den Zylinder 36 über eine Lv.itung 78 oder in den Zylinder 38 über eine Leitung 80 von einer Steuervorrichtung 82 eingeleitet. Die Steuervorrichtung 82 ist ein Ventil mit drei Stellungen mit Druckableitung von beiden Zylindern 36 und 38 zum Sumpf, wenn sich das Ventil in der ausgeschalteten oder neutralen Stellung befindet. Da das Ventil sehr groß ist und sehr hohe Strömungsmitteldrücke steuert, wodurch beträchtliche Betätigungskräfte erforderlich sind, wird dieses Ventil durch ein in ähnlicher Weise betätigtes Steuerventil 84 von der Druckquelle P betätigt, wie dies gezeigt ist. Das Steuerventil 84 kann entfernt von der Steuervorrichtung 82 angeordnet sein, wenn diese gewünscht ist. Ein zwischen der Druckquelle P und einer Leitung 88 zum Anschlußstück 74 sowie einer Leitung 90 zum Anschlußstück 76 eingeschaltetes Schaltventil 86 dient zum abwechselnden Schalten der Steuervorrichtung

62 zur Begrenzung des Weges der Kreuzköpfe zur richtigen Anordnung und Ausrichtung, wie sie weiter oben beschrieben wurde.

Zur Sicherheit und zur Verbesserung der Betriebsweise ist ein normalerweise offenes Absperrventil 92 in die Leitung 98 eingeschaltet und so betätigt, daß es in Abhängigkeit von dem an den Zylinder 36 angelegten Druck schließt. Ein gleiches Absperrventil 94 ist in die Leitung 90 eingeschaltet und wird betätigt, um in Abhängigkeit von dem an den Zylinder 38

angelegten Druck zu schließen, wie dies gezeigt ist. Durch diese Anschaltung verhindert ein an einen der Zylinder 36 oder 38 angelegter Druck das Verschieben der Steuervorrichtung 62 ob«.? Berücksichtigung

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der Stellung des Schaltventils 86.

Im Betrieb wird das Schaltventil 86 so eingestellt, daß es die Greifwirkung der Greiferklemmbacken 18 in der gewünschten Drehrichtung bewirkt. Das Steuerventil 84 wird dann geschaltet, um die Betätigung und Freigabe der Klemmbacken 18 wie gewünscht zu bewirken, und zwuf durch abwechselndes Anlegen eines Druckes an den Zylinder 36 oder den Zylinder 38.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 13 besenrieben. Die in ihrem Aufbau und ihrer Betriebsweise den Elementen nach den in den Fig. 1 bis 8 gezeigten Ausführungsbeispiel entsprechenden Elemente dieses Ausführungsbeispiels nach Fig. 9 bis 13 sind mit Bezugsziffern bezeichnet, die gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel um 200 erhöht sind.

In den F i g. 9 und 10 weist die Abstützzange einen Grundkörper 202 auf, das einen mit einem Betätigungsabschnitt 206 verbundenen Rohrgreiferkopf 204 einschließt. Der Greiferkopf 204 schließt einen Nokkenring 208 ein. der konzentrisch und drehbar um einen stationären Klemmbacken-Träger 210 und innerhalb eines kreisförmigen Gehäuses 212 befestigt ist. Der Klemmbacken-Träger 210 ist eine zusammengesetzte Anordnung, die ein oberes Teil 210a aufweist, das mit einem unteren Teil 210b verbunden ist, wobei diese Teile an dem Gehäuse 212 befestigt sind und einen Teil dieses Gehäuses bilden.

Der Nockenring 208 ist drehbar in dem Gehäuse 212 befestigt und in Axialrichtung und Radialrichtung durch eine Lagerung 228 gehaltert, die als eine Kugellagerung dargestellt ist, wobei diese Lagerkugeln in einer Bahn angeordnet sind, die zusammen in dem Gehäuse 212 und um den Nockenring 208 definiert ist. Wie es in Fi g. 10 gezeigt ist, werden die Lagerkugeln in die Lagerbahn über eine Fülleinrichtung 296 eingeführt, die eine Lagerkugel-Füllöffnung einschließt, die später durch einen Lagerkugel-Lagerstopfen und einen mit Gewinde versehenen Haltestopfen verschlossen wird

In dem Nockenring 208 ist eine zusammengesetzte Nockenstirnfläche 216 definiert, die Nockenstirnflächen 216a und 216 ft umfaßt. Der Trägerring 210 ist mit einer Anzahl von Klemmbacken 218 versehen, die Rohrgreifbacken 220 aufweisen und die längsverschiebbar in dem Träger 210 in radialer Beziehung zum Mittelpunkt des Greiferkopfes 204 befestigt sind. Nockenfolgerrollen 222 sind drehbar in jeder der Klemmbacken 218 befestigt und so angeordnet, daß sie an der Nockenstirafläche 216 anliegen und dadurch jede Klemmbacke radial nach innen entsprechend der Winkelstellung des Nockenringes 208 und der radialen Abmessung der Stirnfläche der Nockenstirnfläche 216 in jeder Winkelstellung anordnen.

Der Nockenring 208 definiert außerdem eine Nokkenfolgerstirnfläche 224, die sich um den Nockenring 208 entsprechend parallel zur Nockenstirnfläche 216 erstreckt, wie dies dargestellt ist. Jede Klemmbacke 218 ist mit einer Nockenfolgereinrichtung 226 zum Zurückziehen der Klemmbacke versehen, die in Fig. 10 als Stift gezeigt ist, der an jeder Klemmbacke 218 in bezug auf jede Rolle 222 so befestigt ist, daß er immer an der Nockenfolgerstirnfläche 224 anliegt, so daß jede Klemmbacke nach außen in Abhängigkeit von dem Stirnflächenprofil zurückgezogen wird, wenn der Nockenring 208 gedreht wird. Wie es zu erkennen ist. stimmt die radiale Bewegung der Klemmbacken 218 mit den radialen Profilen der Nockenstirnfläche 216 und der Nockenfolgerstirnfläche 224 überein und ist auf diese beschränkt.
Um unterschiedliche Größen von in den F i g. 9, 10 und 12 gezeigten Rohren 232 aufnehmen zu können, kann jede der Klemmbacken 218 mit einer Klemmbackenverlängerung 218e versehen sein, die eine geeignete radiale Abmessung aufweist, wenn die Zange zum Greifen eines Rohres mit bestimmter

ίο Größe oder mit einem Bereich von Größen verwendet wird. Hierzu ist ein Führungsring 233 konzentrisch mit dem Träger 210 befestigt, um das Rohr 232 in dem Greiferkopf 204 zu zentrieren und damit ein Verklemmen oder Eingreifen des Rohres in die Kkninibacken 218 zu verhindern, wenn die Verlängen::ijien 218e verwendet werden.

Wie es in den Fig. 9 und 10 gezeigt ist, siiui Antriebs-Kettenzahnräder 234« und 234b konzentrisch mit dem Nockenring 208 verbunden, um eine /v. ;t;\c^- läufige Drehung des Nockenringes zu bewirken wie dies weiter unten beschrieben wird.

In den F i g. 9 und 12 ist zu erkennen, daß ii -iem Betätigungsabschnitt 206 erste und zweite linonre strömungsmitteldruckbetätigte Arbeitszylinder £36

as und 238 mit Kolben und Zylindern befestigt sind. Die Zylinder 236 und 238 weisen Druckstangen Ϊ4Ι) bzw. 242 auf, die sich von dem Greiferkopf 204 :■-:··\ den Antriebskettenzahnrädern 234a und 234 l· ! i^;-erstrecken. Eine Kreuzkopfanordnung 244 (mit d:inn drehbar befestigten Übertragungs-Kettenzahnräd-Mu 246a und 246b) ist auf dem freien Ende des Dr^^u Stabes 240 und verschiebbar in einer Führungsband anordnung 248 befestigt. Eine Kreuzkopfanordnui;i> 250 (mit darin drehbar befestigten Übertragung

Kettenzahnrädern 252a und 252 fc) ist auf dem freien Ende der Druckstange 242 und verschiebbar in einer Führungsbahnanordnung 254 befestigt.

Zwei jeweilige kontinuierliche Längen der Ketic 256a und 256 ft sind mit einem an den; Verbindungspunkt des Greiferkopfes 204 und dem Betätigung? abschnitt 206 befestigten Anker 258 verbunden und über Übertragungskettenzahnräder 252 a und 252'";. Antriebs-Kettenzahnräder 234 a und 234 ft und Übertragungs-Kettenzahnräder 246a und 246 ft zu einem weiteren Anker 260 geführt, der ebenfalls an dem Verbindungspunkt des Greiferkopfes 204 mit dem Abschnitt 206 befestigt ist. Die Abmessungen und die Anordnung der Zylinder 238 und 240, der Antriehs-Kettenzahnräder 234a und 234 fc, der Kettenräder

So 246 a und 246 ft sowie der Kettenzahnräder 252 a und 252 ft ist derart gewählt, daß sich die Ketten 256 a und 2566 tangential von jedem Kettenzahnrad und im wesentlichen parallel zu den Dnickstangen 240 und 242 erstrecken, so daß die Ausfahrkraft jeder Druck-

stange eine parallele Zugspannung in den Ketten hervorruft, um einen optimalen Wirkungsgrad und minimale seitliche Zugbeanspruchungen auf den Zylindei und die Kreuzkopfanordnungen hervorzurufen.
Die Abmessungen der Kettenzahnräder 234, de] Nockenstirnfläche 216 und der Zylinder 236 und 23i sind so gewählt, daß sich die Nockenrollen 222 an dei maximalen radialen Entfernung befinden, die möglich ist, wenn sich die Druckstange 240 an der maxima ausgefahrenen Stellung befindet. Die Klemmbacker 218 befinden sich dann in der vollständig zurückgezogenen Stellung. Wenn die Druckstange 242 aus gefahren ist und die Druckstange 240 eingezogen is (wie es in F i g. 12 gezeigt ist), ist ^Jer Nockenring 2Of

im Gegenuhrzeigersinn gedreht, wodurch die Rollen 222 radial nach innen entlang der Nockenstirnfiächcn 216« abrollen und die Klemmbacken 218 nach innen in Greifeingriff mit dem Rohr 232 drücken.

Es ist zu erkennen, daß in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 12 das volle Ausfahren und Zurückziehen der Druckstangen 240 und 242 dazu dient, lediglich die Nockenstirnflächen 216a in RoIlanlagc mit den Rollen 222 zu bewegen, um die Klemmbacken 218 von einer voll zurückgezogenen Stellung in eine voll ausgefahrene bzw. Greifstellung zu bewegen. Die Nockenstirnfiächen 216 6 in diesem Ausführungsbeispiel werden lediglich dann verwendet, wenn der Nockenring 208 in bezug auf den Träger 210 zurückgedreht wird, wobei in diesem Fall die Aufgaben der Zylinder 236 und 238 in bezug auf das Zusammenführen und Zurückziehen der Klemmbacken 218 umgekehrt sind. Diese Maßnahme ist für einen richtigen Betrieb nicht erforderlich, jedoch möglich, falls dies gewünscht wird.

Es ist wichtig zu bemerken, daß die Klemmbacken 218 in dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 9 bis 12 in Drehrichtung stationär bleiben, während sie in Abhängigkeit von der Drehung des Nockenringes 208 in irgendeiner Richtung zusammengeführt und zurückgezogen werden; somit ist es für den richtigen Betrieb der Zange ni-ht wesentlich, ob die Nockenstirnllaehen 216a odei 216b verwendet werden oder ob die Zylinder 236 oder 238 verwendet werden, wie es zweckmäßig ist, um die Klemmbacken 218 zusammenzuführen und sie in Greifstellung zu bringen, um einem Drehmoment in irgendeiner Richtung entgegenzuwirken. Der hauptsächliche betriebsmäßige Vorteil der sich aus diesem Merkmal ergibt, besteht darin daß die Backen 220 in Drehrichtung stationär ver bleiben und sich direkt in Eingriff mit dem Rohr 23i bewegen, anstatt daß sie sich drehen und in diesen Eingriff zusammenlaufen. Ein derartiges direktes Aus fahren vermeidet eine Dreh- und Reibungsberührunj mit dem Rohr, die eine Abnutzung und Abstumpfunj der Becken hervorrufen könnte.

ίο Das hydraulische Leistungs- und Steuersystem fü das Ausfühningsbeispiel nach den Fig. 9 bis 12 is in Fig. 13 gezeigt. Strömungsmitteldruck von eine Quelle P wird über eine Leitung 278 in den Zylinde 236 oder über eine Leitung 280 in den Zylinder 23!

eingeführt, und zvar über eine Steuervorrichtung 282 Diese ist als Zweistellungs-Umschaltventil dargestellt um abwechselnd die Zylinder 236 und 238 unte Druck zu setzen bzw. diese Zylinder zu entlasten, un die Klemmbacken 218 von der zurückgezogenen it

ίο die ausgefahrene Stellung und umgekehrt zu bewegen Das Ventil kann außerdem von einer entfernter Stelle gesteuert werden, wie es weiter oben für di< Steuervorrichtung 82 in F i g. 8 beschrieben wurde.

Im Betrieb wird ein Druck P über die Steuervor richtung 282 angelegt, um abwechselnd die Druck stange 240 oder die Druckstange 242 auszufahrer und damit die Rohrgreifer-Klemmbacken 218 ir Greifeingriff mit aufeinanderfolgenden Abschnitter des Rohres 232 zu bringen, um das Rohr gegen ein< Drehung abzustützen, während aufeinanderfolgend! Gewindeverbindungen des Rohres hergestellt ode gelöst werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Rohrzange mit einem eine öffnung zum Einstecken eines Rohres aufweisenden Grundkörper, in den Grundkörper eingesetzten Rohrgreifereinrichtungen, diese bestehend aus beweglich in einem Klemmbackenträger um die öffnung herum angeordneten Klemmbacken und einen die Öffnung umgebenden Nockenring, wobei der Klemmbackenträger oder der Nockenring um die öffnung drehbar gelagert und der Nockenring so geformt und so mit den Klemmbacken betriebsmäßig verbunden ist, daß diese bei einer gegenseitigen Drehbewegung des Klemmbackenträgers und des Nockenringes in einer Richtung von der zurückgezogenen in die Greifstellung zusammenbewegbar sind, und mit einem Kettenzahnrad, welches mit dem Klemmbackenträger oder dem Nockenring betriebsmäßig verbunden ist, wobei dieses Teil bezüglich des Grundkörpers mittels des Kettenzahnrades drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweils nicht mit dem Kettenzahnrad (34, 234 ajb) verbundene Klemmbackenträger (210) oder Nockenring (8) fest mit dem Grundkörper verbunden ist, iiaß zwei lineare dmckbetätigte Arbeitszylinder (36, 38, 236, 238) von dem Grundkörper (2) getragen sind und jeder der beiden Arbeitszylinder mit einem Übertragungs-Kettenzahu.ad (46, 52; 246 ajb, 252a/b) versehen ist, daß eine Antriebskette (56; 256 ajb) mit einem Ende zwischen den neiden Arbeitszylindern an dem Grundkörper bef -stigt (58; 258) und nacheinander um eines der beiden Übertragungs-Kettenzahnräder (52; 252 a/b), das Kettenlahnrad (34; 234 a/b) und das andere Obertragungs-Kettenzahnrad (46; 246 a/b) herumgeführt und mit dem anderen Ende ebenfalls zwischen den Arbeitszyhndem am Grundkörper befestigt (60; 260) ist, wobei die Teile der Kette, die jeweils zwischen den Übertragungs-Kettenzahnrädern und dem Kettenzahnrad einerseits sowie den Befestigungsstellen (58, 60; 258, 260) andererseits ausgespannt sind, sich parallel zu den beiden Arbeitszylindern (36, 38; 236, 238) erstrecken, und daß eine Steuervorrichtung (82; 282) vorgesehen ist, durch welche die Arbeitszylinder wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei eine Drehbewegung des Kettenzahnrads in entgegengesetzten Richtungen erreichbar ist.

2. Rohrzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmbackenträger (10) um die öffnung drehbar gelagert und der Nockenfing (8) am Grundkörper (2) befestigt und femer der Nockenring so geformt ist, daß bei einer Drehbewegung des Klemmbackenträgers in einer Richtung die Klemmbacken (18) von einer ersten Stellung, in der sie mit dem in der Öffnung befindlichen Rohr (32) in Greifeingriff stehen, über eine zweite Stellung, in der sie sich in zurückgezogener Stellung befinden, in eine dritte Stellung, in der sie erneut in Greifeingriff stehen, bewegbar sind, daß bei einer Drehbewegung in der entgegengesetzten Richtung die Klemmbacken von der dritten über die zweite in die erste Stellung und damit in umgekehrtem Sinne bewegbar sind und daß eine Steuervorrichtung (62) mit Endanschlägen (66) für das wahlweise Anhalten des Kettenzahnrades (34) in der zweiten Stellung bei der Hin- und Herbewegung zwischen der ersten und dritten Stellung vorgesehen ist.

3. Rohrzange nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Endanschlage (66) zur Steuerung der Arbeitszylinder (36, 38) ausgebildet