DE2927669A1

DE2927669A1 - Fuehrungsrollenanordnung

Info

Publication number: DE2927669A1
Application number: DE19792927669
Authority: DE
Inventors: Douglas W J Nayler; Jun Michael R Scalf
Original assignee: NL Industries Inc
Current assignee: NL Industries Inc
Priority date: 1978-07-10
Filing date: 1979-07-09
Publication date: 1980-01-24
Also published as: GB2025872A; JPS5516198A; FR2440907A1; IT7923874A0; SE7905730L; JPS5840638B2; IT1121942B; NL7904794A; BR7904358A; AT371565B; DK287979A; CA1113730A; ATA476479A; GB2025872B; AR226686A1; NO792225L; MX148772A

Description

DIPL.-ING. HANS W.GROEJN1J\U

Κ/Ν 18-65

NL INDUSTRIES, INC.

New York,

State of New Yor, U.S.A.

Führungsrollenanordnung

Die Erfindung betrifft eine Führungsrollenanordnung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Solche Führungsrollenanordnungen umfassen somit im allgemeinen eine kanalförmige Führungsschiene und eine oder mehrere Führungsrollen. Insbesondere sind die Führungsrollen einstellbar und sind nachgiebig in Richtung der entsprechenden Führungsschienenflächen vorgespannt, damit sie sich einer falschen Ausrichtung der Führungsschiene anpassen können.

In einer Umgebung wie z.B. einer Bohrinsel, wo bestimmte Teile senkrecht bewegt und durch starre Führungsschienen— konstruktionen abgestützt werden können, treten oft an den Führungsröllenanordnungen oder an den Führungsschienen infolge einer falschen Ausrichtung der Führungsschiene oder von Stoßbelastungen Schäden auf. Solche Schäden, die von einer falschen Ausrichtung herrühren, werden

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SIEBERTSTR. 4 · 8000 MÜNCHEN 8S · POB 860 340 · KABSI.: RnTEnSPS-¹IEKT TBI.. (089) 4710 79 · TELEX 3-22839

durch die erheblichen Belastungen verursacht, denen die sich relativ zueinander bewegenden Komponenten ausgesetzt sind und sind insbesondere bei Bohrinseln akut, weil sich die Bohrinsel in typischer Weise aufgrund der Wirkung der Wellen hebt und senkt.

Bisher umfaßten Führungsrollenanordnungen für die senkrechte Bewegung von Teilen, wie beweglichen Blöcken oder Bewegungsausgleichsvorrichtungen bei einer Bohrinsel oder einer Bohranlage entweder zwei feststehende Rollen oder eine einzige größere Rolle, die zwischen zwei Führungsflächen einer kanalförmigen Schiene angeordnet sind. In dieser Umgebung ist es unvermeidlich, daß die Führungsschienen aufgrund der konstanten, von den Elementen ausgeübten Kräfte einer Fehlausrichtung unterworfen sind, wobei eine derartige Verstellung oder falsche Ausrichtung bei den Rollen oder Rollenlagern zu Fehlern führt oder eine Beschädigung der Schienen verursacht. Die Reparatur solcher Schaden berührt nicht nur die Ersatzteillagerhaltung, sondern verursacht auch einen Zeitausfall für den Betrieb des senkrecht beweglichen Organs während der Reparatur.

Als Folge davon weisen die bekannten Führungsrollenanordnungen bestimmte Nachteile, Ausfälle und übelstände auf, die ihren Austausch aufgrund vorzeitiger Schaden erforderlich machten.

Demgegenüber sieht die Erfindung eine Führungsrollenanordnung vor, die eine Führungsschiene mit im Abstand voneinander angeordneten, im wesentlichen parallelen und senkrechten Führungsflächen mit einer zwischen ihnen befindlichen Mittelachse umfaßt. Ein Paar Führungsrollen ist mit einem beweglichen Organ verbunden, so daß

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eine Bewegungsausgleichsvorrichtung oder ein beweglicher Block in einer Bohranlage mit den Führungsrollen zwischen den parallelen Führungsflächen der Führungsschiene angeordnet ist. Der Außendurchmesser der Führungsrollen ist kleiner als der horizontale Abstand zwischen den Führungsflächen, so daß jede Führungsrolle frei drehbar ist, wenn sie an der entsprechenden Führungsfläche anliegt. Es ist eine Vorrichtung zum Abstützen der Führungsrollen vorgesehen, so daß die Drehachsen der Führungsrollen im Abstand voneinander in Richtung der Mittelachse der Führungsschiene derart angeordnet sind, daß die Führungsrollen auf gegenüberliegenden Seiten der Mittelachse liegen,, damit jede Rolle in der Nähe der ihr zugeordneten entsprechenden Führungsfläche liegt. Bei dieser Anordnung bildet eine die Drehachsen der Führungsrollen verbindende Linie einen spitzen Winkel mit der Mittelachse. Es ist ferner eine Vorrichtung zum Vorspannen jeder Rolle in Richtung ihrer entsprechenden Führungsfläche vorgesehen, um mindestens eine der Rollen gegen eine entsprechende Fuhrungsfläche zu halten, wenn eine falsche Ausrichtung der Führungsschiene auftritt und um den Rollen zu ermöglichen, sich der falschen Ausrichtung der Führungsschiene dadurch anzupassen, daß die Rollen in einer zu der Mittelachse im wesentlichen senkrechten Richtung verstellbar sind.

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung zur Abstützung der Führungsrollen eine zylindrische Achse, die sich durch ein Trägergehäuse hindurch erstreckt und von diesem drehbar abgestützt ist, das auf den beweglichen Organ befestigt ist. Das Gehäuse umfaßt einen im wesentlichen rohrförmigen Träger mit einer kreisförmigen Trägeröffnung und einem Befestigungsarm, der an dem beweglichen Organ befestigt ist und eine sich längs erstreckende kreisförmige Bohrung zur Aufnahme des rohrförmigen Trägers aufweist. Der Träger ist an dem Befesti-

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INSPECTED

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gungsarm lösbar befestigt und die darin befindliche kreisförmige Öffnung ist in bezug auf die kreisförmige Bohrung in dem Befestigungsarm exzentrisch angeordnet, so daß der Träger von dem Befestigungsarm gelöst und innerhalb der Bohrung des Befestigungsarmes gedreht werden kann, damit die Lage der Achse und der Führungsrollen in bezug auf das Führungsorgan eingestellt werden kann. In höchst vorteilhafter Weise ist der rohrförmige Träger aus einem Lagermaterial hergestellt, so daß die Achse in dem rohrförmigen Träger ohne besondere Lagerelemente unmittelbar drehbar gelagert werden kann.

Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung zum Vorspannen der Rollen in Richtung ihrer entsprechenden Führungsflächen einen Hebelarm, der mit der Befestigungsachse starr verbunden ist, wobei ein Kraft ausübendes Organ mit dem Hebelarm verbunden ist, damit ein Vorspann an das Drehmoment über die Achse auf die Rollen ausgeübt werden kann.

Die Erfindung bietet zahlreiche Vorteile gegenüber bekannten Anordnungen. Beispielsweise ermöglicht sie, daß sich die Führungsrollen Fehlern anpassen können, die von einer mangelnden Geradheit der Führungsschiene und mangelnden Parallelität ihrer Führungsflächen herrühren, so daß die Lebensdauer der Führungsrollenlager und der Führungsschiene verlängert wird, während andererseits die Verlustzeiten bei bestimmten Bestandteilen der Bohranlage verringert werden.

Es ist ersichtlich, daß, falls die Führungsschiene einer Bohranlage verschlissen ist, der Abstand zwischen den sich gegenüberliegenden Führungsflächen größer ist. Bei den bekannten Vorrichtungen können die fest angeordneten Führungs-

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rollen diesem Verschleißbereich nicht folgen, so daß die Stabilität des beweglichen Organs abnimmt und ein horizontales Spiel entsteht, das unerwünschte Kräfte hervorrufen kann. Die Erfindung verringert die unabgestützte horizontale Bewegung durch die Vorspannung der Rollen in Richtung ihrer entsprechenden Führungsschienenfläche.

Es ist ebenso ersichtlich, daß, falls eine Führungsschiene falsch ausgerichtet ist, zur Reduzierung des Abständes zwischen den Führungsschienenflachen die Erfindung eine Verstellung der Rollen in Richtung der sich gegenüberliegenden Führungsflächen ermöglicht, so daß ein Festfressen oder eine Blockierung sowie unerwünschte Schaden entweder bei der Führungsschiene, den Führungsrollen oder den Führungsrollenlagern verhindert werden.

Die Erfindung ermöglicht auch eine Dämpfung von Stoßbelastungen durch die übertragung von horizontalen Kräften von den Rollen auf das vorspannende Organ. Das heißt, falls die Führungsrollen einer Belastung in horizontaler Richtung unterworfen werden, d.h. in einer Richtung senkrecht zur Führungsschiene, übertragen die Führungsrollen diese Kraft auf das vorspannende und Kraft ausübende Organ, das der Belastung Widerstand leistet. Bei der bevorzugten Ausführungsform mit einer Druckfeder der Belleville-Bauart nimmt die ausgeübte Kraft zu, wenn die Federn zusammengepreßt werden, um der Stoßbelastung entgegenzuwirken.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. T eine auf See einsetzbare Bohranlage, die

für den Einbau der erfindungsgemäßen Rollenanordnung geeignet ist.

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Fig. 2 eine Führungsrollenanordnung gemäß der Erfindung, wie sie an einem beweglichen Organ befestigt ist, wie einem beweglichen Block oder einer Bohrgestänge-Ausgleichsvorrichtung einer Bohranlage,

Fig. 3 die Führungsrollenanordnung im Detail in einer teilweise geschnittenen Ansicht,

Fig. 4 die Führungsrollenanordnung in einer Endan- sieht, die einen Hebelarm zeigt, der mit einer konstant vorspannenden Vorrichtung verbunden ist, um ein Vorspannen des Drehmoments auf die Führungsrollen der Führungsrollenanordnung auszvmben,

Fig. 5 eine zweite Endansicht, die die Führungsrollen darstellt, und

Fig. 6 einen Querschnitt gemäß der Ebene 6-6 in Fig. 3, der die Exzentrizität der die Führungsrollen tragenden Achse in bezug auf das Gehäuse zeigt und eine Vorrichtung zur Einstellung der Lage der Führungsrollen in bezug auf die Führungsschiene bildet.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Führungsrollenanordnung, die auf verschiedenen Gebieten eingesetzt werden kann, so z.B. auf einer auf See einzusetzenden Bohranlage, wie sie schematisch in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 10 gezeigt ist. Eine derartige Bohranlage könnte z.B. eine schwimmende zur Hälfte eintauchbare Bohrinsel mit einem Bohrdeck sein, auf dem ein Bohrturm 14 befestigt ist. In typischer Weise wird das Bohrgerüst in seinem Oberteil 16 einen nicht ge-

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zeigten Kronenblock tragen, z.B. eine fest angeordnete obere Seilrollenanordnung, über die Seile gezogen werden, die um einen beweglichen Block eines beweglichen Organs 18 herum gelegt werden, Dies bewegliche Organ kann verschiedene Bestandteile enthalten, z.B. eine nicht gezeigte Bohrgestänge-Ausgleichsvorrichtung mit einem Hauptgestell und einem Hakengestell, wie es in dieser Technik üblich ist, Ein Bohrgestänge ist mit dem Bezugszeichen 20 bezeichnet und wird von der Bohrgestänge-Ausgleichsvorrichtung getragen und erstreckt sich abwärts durch das schwimmende Bohrinseldeck hindurch in ein Bohrloch. Das bewegliche Organ 18 wird typischerweise durch mehrere Führungsschienen senkrecht geführt, die durch die Bezugszeichen 22 und 25 bezeichnet sind, die sich von dem Oberteil 16 des Bohrgerüste 14 abwärts erstrecken bis zu dem schwimmenden Deck 12 oder bis kurz oberhalb desselben.

Es ist ersichtlich, daß das schwimmende Bohrdeck 12 sich in Abhängigkeit von der Wellenwirkung des Seewassers hebt und senkt. Um das Bohrgestänge gegenüber der Erde in der im wesentlichen gleichen Lage zu halten, wurden zum Stand der Technik gehörende Bewegungsausgleichsvorrichtungen entwickelt, die einen Bestandteil des beweglichen Organs 18 bilden können. Das bewegliche Organ 18 und die Führungsschienen 22 und 25 sind jedoch einer Hebe- und Senkbewegung unterworfen, die Stoßbelastungen zwischen den beweglichen Organen und den ortsfesten Führungsschienen hervorrufen und die Möglichkeit einer falschen Ausrichtung der Führungsschienen in bezug auf die Führungsrollenanordnung und die mit dieser zusammenwirkenden Organe verstärkt. Auf dieses Problem ist die Erfindung gerichtet.

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In Fig. 2 ist eine Hälfte des beweglichen Organs 18 schematisch als in der Nähe der senkrechten Führungsschiene 22 gelagert dargestellt. Solche Führungsschienen besitzen in typischer Weise eine Kanalform und umfassen ein Paar von etwa parallelen Flanschen 23, die ein Paar von etwa parallelen Führungsflächen 24 und 24" bilden.

Fig. 2 zeigt zwei getrennte und unterschiedliche Führungsrollenanordnungen 30 und 50, die jeweils am Oberteil haw. im unteren Teil des beweglichen Organs 18 angebracht sind. Die Führungsrollenanordnung 30 bildet eine bekannte Anordnung zweier Führungsrollen, während die Anordnung 50 eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, um die Nachteile der zum Stand der Technik gehörenden Anordnungen zu überwinden. Die Führungsrollenanordnung gemäß der Erfindung kann in Verbindung mit solchen Führungsrollenanordnungen benutzt werden, wie sie durch das Bezugszeichen 30 bezeichnet sind, oder es können verschiedene Gruppen von Führungsrollenanordnungen 50 in Kombination mit einem einzigen beweglichen Organ verwendet werden» Beispielsweise können bei Bohrgestellen Führungsrollenanordnungen 50 bei einer Bewegungsausgleichsvorrichtung mit Führungsrollenanordnungen früherer Bauart an anderen beweglichen Teilen wie dem beweglichen. Block verwendet werden, wenn die Erfahrung zeigt, daß bestimmte Rollen kombinationen nicht einem Verschleiß durch falsche Ausrichtung von Teilen, Stoßbelastungen oder dergleichen unterworfen werden.

Die Rollenanordnung 30 umfaßt ein Winkelstück 31 , das an dem beweglichen Organ 18 befestigt ist. Kreisförmige öffnungen 32 und 33 sind in einem sich nach außen erstreckenden Flansch des Winkelstücks 31 zur Aufnahme von Rollenachsen 34 und 35 vorgesehen, die jeweils die Führungsrollen 36 und 37 drehbar tragen.

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Wie zu sehen ist, sind die Achsen 34 und 35 in bezug auf eine senkrechte Mittelachse der Führungsschiene 22 so versetzt, daß die Rolle 36 sich in der Nähe der Führungsfläche 24 befindet oder an dieser anliegt, während die Führungsrolle 37 sich in der Nähe der Führungsfläche 24' befindet oder von dieser abgestützt ist. Eine solche Anordnung gleicht eine gewisse Fehlausrichtung der Führungsschienen 22 aus, jedoch wurde unter bestimmten umständen ein erheblicher Verschleiß festgestellt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 umfaßt die Führungsrollenanordnung 50 gemäß der Erfindung einen Befestigungsarm 52, der mit dem beweglichen Organ 18 fest verbunden ist. Der Befestigungsarm umfaßt ein Paar Hauptteile 53 und 54 mit mehreren öffnungen 55 zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung der Führungsrollenanordnung an dem beweglichen Organ 18. Entsprechende Gruppen von Eckplatten 56 und 57 sind fest mit den Hauptteilen 53 und 54 verbunden, die mit einem sich längs erstreckenden etwa rohrförmigen Gehäuse 58 wiederum fest verbunden sind.

Fig. 6 zeigt, daß das rohrförmige Gehäuse 58 eine sich längs erstreckende kreisförmige Bohrung 59 aufweist, in die eine sich längs erstreckende, etwa rohrförmige Traghülse 60 eingesetzt ist. Diese Hülse umfaßt in ähnlicher Weise eine sich längs erstreckende kreisförmige Bohrung 61, die in bezug auf die Bohrung 59 für Zwecke exzentrisch angeordnet ist, die nachstehend näher erläutert werden sollen. Fig. 3 zeigt, daß die Traghülse 60 vorzugsweise einen vergrößerten sich radial erstreckenden Flansch 62 umfaßt, dessen eines Ende an dem entsprechenden Ende des Gehäuses 58 anschlägt. Fig. zeigt, daß dieser Flansch 62 mehrere in Abständen über

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den Umfang angeordnete öffnungen 63 aufweist, die eine Veränderung der Drehstellung der Traghülse 60 in bezug auf das Gehäuse 58 ermöglicht. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden zwölf solcher öffnungen in einem Abstand von 30° voneinander um den Flansch 62 herum verwendet. Drei oder mehr Bolzen 64 können durch drei der öffnungen 63 eingesetzt werden_t die mit entsprechenden Gewindeöffnungen 65 im Gehäuse 58 fluchten. Bei dieser Anordnung kann die Traghülse mit dem Gehäuse 58 lösbar in einer Vielzahl von Stellungen befestigt werden, um die Position der öffnung 61 zu verändern. Wie Pig. 3 und 4 zeigen, sind rund um den Umfang des Flansches 62 mehrere radiale öffnungen 66 vorgesehen, um das Einsetzen eines Werkzeuges zum Drehen der Traghülse 60 in bezug auf das Gehäuse 58 zu ermöglichen, nachdem die Bolzen 64 aus den Gewindeöffnungen 65 entfernt wurden, um die Lage der Bohrung 61 zu verändern .

Vorzugsweise besteht die Hülse 60 aus geeignetem Lagermaterial, um die Verwendung getrennter Lagerelemente unnötig zu machen, weil die Hülse 60 eine Befestigungsachse 70 drehbar trägt. Geeignete Lagermaterialien sind bekannt und umfassen solche Werkstoffe wie Aluminiumbronze.

Wie vorhergehend beschrieben, wird eine sich längs erstreckende zylindrische Achse 70 innerhalb der Traghülse 60 drehbar getragen, wobei die Achse wiederum ein Paar Führungsrollen 80 und 81 trägt. Fig. 3 und 5 zeigen am besten die gemeinsame starre Verbindung zwischen der Achse 70 und einem Querstück 71, an dem die Führungsrollen 80 und 81 befestigt sind. Das Querstück 71 umfaßt eine mittlere kreisförmige öffnung 72 zur Aufnahme eines Endes der Achse 70, wobei eine Metallplatte

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auf einer Seite des Querstücks 71 und auf dem Ende der Achse 70 aufliegt. Die Metallplatte 73 weist, wie ersichtlich, vier öffnungen auf, durch die Bolzen 74 gesteckt sind, deren Gevzinde in Gewindeöffnungen in der Befestigungsachse 70 und in dem Querstück 71 eingreift, wobei zwei solcher Gewindeöffnungen in der Achse und zwei in dem Querstück vorgesehen sind. Zusätzlich ist ein Keil 75 in zusammenwirkende Schlitze der Achse und des QuerStücks eingesetzty so daß der Keil, die Metallplatte 73 und die Bolzen 74 das Querstück 71 und die Achse 70 in einem starren Verband zusammenhalten.

Die Rollen 80 und 81 sind auf entsprechenden fest angeordneten Achsen 82 und 83 drehbar befestigt, die in beliebiger geeigneter Weise im Querstück, z.B. durch mehrere Kopfschrauben 84 befestigt sind, die innerhalb entsprechender Gewindeöffnungen im Querstück 71 angeordnet sind« Die Rollen 80 und 81 sind jeweils auf Lagern 85 in üblicher Weise gelagert und auf ihren entsprechenden Achsen 82 und 83 durch Endkappen 86 gehalten, die auf den Achsen durch mehrere Bolzen 87 und 88 befestigt sind.

Fig. 5 zeigt, daß der Außendurchmesser der Führungsrollen 80 und 81 kleiner als der horizontale Abstand zwischen den Führungsflächen 24 und 24' der Führungsschiene ist, so daß jede Rolle in der Nähe einer entsprechenden Führungsfläche angeordnet ist oder gegen diese anliegt. Bei einer solchen Anordnung bildet eine die Drehachsen der Führungsrollen 80 und 81 verbindende Linie einen spitzen Winkel mit der imaginären Mittelachse zwischen den Führungsflächen 24 und 24 *. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dieser spitze Winkel annähernd 4° oder 5°, jedoch kann der Winkel, wenn es gewünscht wird, verändert werden. Wenn daher das bewegliche Organ

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18 senkrecht verstellt wird, legt sich die Führungsrolle 80 vorzugsweise an der Führungsfläche 24 an, wobei die Führungsrolle 81 in ähnlicher Weise auf der Fläche 24' aufliegt. Indessen können in der Führungsschiene Fehlausrichtungen auftreten/ so daß nur eine der Rollen an ihrer entsprechenden Führungsfläche anliegt. Um die Auswirkungen einer solchen Fehlausrichtung zu vermindern, wird die Befestigungsachse 70 entgegen dem Uhrzeigersinn vorgespannt, wie Fig. 5 zeigt, um mindestens eine der Rollen an einsr entsprechenden Führungsschiene zu halten, jedoch eine Verstellung des Querstücks 71 entweder in Uhrzeigerrichtung oder entgegen der Uhrzeigerrichtung zu ermöglichen/ um eine Anpassung an eine Fehlausrichtung zu ermöglichen und dadurch eine Beschädigung entweder der Führungsschiene» der Rollen oder der Rollenlager zu vermindern.

Die Vorrichtung zum Aufbringen eines vorspannenden Drehmoments auf die Achse 70 ist am deutlichsten in den Fig. 2, 3 und 4 erkennbar. Diese Vorspannvorrichtung umfaßt einen Hebelarm 90, der an einem Ende der Achse 70 durch folgende Befestigungsorgane fest angebracht ist? Einen Keil 91, der innerhalb entsprechender Schlitze in dem Hebelarm 90

und in der Achse 70 aufgenommen wird, eine Metallplatte 92, die das Ende der Achse 70 und eine Seite des Hebelarms 90 überdeckt, und ein.Paar Bolzen 93, die von Öffnungen der Platte 92 und Gewindeöffnungen in der Achse 70 aufgenommen werden.

Das Ende des Hebelarms 90 umfaßt ein Paar paralleler Flanscharme 94 und 95 mit entsprechend ausgerichteten Öffnungen 96 und 97. Diese Flanscharme nehmen einen nicht gezeigten Befestigungsarm eines Kraft ausübenden Organs 100 zum Beispiel einer Druckfeder, Zugfeder, eines pneu-

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matischen Zylinders oder hydraulischen Zylinders auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Kraft ausübende Organ eine Feder der "Belleville"-Bauart,die eine Vorspannkraft von annähernd 2270 kg (5000 pounds) auf eine bewegliche Stange 102 aufbringt, die an dem Befestigungsarm 90 mittels des Befestigungsorgans befestigt ist. Das Kraft ausübende Organ 100 ist an einem Befestigungsarm 103 in üblicher Weise schwenkbar befestigt^ und ein Bolzen oder Zapfen 104 erstreckt sich durch Öffnungen 96 und 97 des Hebelarms 90 zur Befestigung des Befestigungsorgans an dem Hebelarm.

Es ist ersichtlich, daß die auf die bewegliche Welle aufgebrachte Kraft ein Drehmoment auf die drehbare Befestigungsachse 70 mittels des Hebelarms 90 aufbringt. Dieses Drehmoment wird entgegen der Uhrzeigerrichtung, wie Fig. 2 zeigt,, aufgebracht, derart, daß eine entgegen der Uhrzeigerrichtung gerichtete Kraft längs der Achse 70 auf das Querstück 71 und die Führungsrollen und 81 übertragen wird, um diese Rollen in die Nähe oder gegen die entsprechenden Führungsflächen 24 und 24' zu bringen. Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht ein derartiges vorspannendes Drehmoment, daß sich die Rollen einer falschen Ausrichtung der Führungsschiene anpassen. Außerdem dämpft die auf die Rollen aufgebrachte Vorspannkraft Stoßbelastungen, denen die Rollen dadurch ausgesetzt werden, daß das bewegliche Organ 18 der Heb- und Senkbewegung des Bohrdecks 12 ausgesetzt ist. Das heißt, falls das bewegliche Organ 18 sich in bezug auf die Führungsschienen 22 und 25 horizontal bewegt, werden die Rollen 80 und 81 längs des QuerStücks 71 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn gegen eine der Führungsrollenflächen verstellt. Diese Drehbewegung wird längs der Befestigungsachse 70 auf den Hebelarm 90 und über die verstellbare Achse auf das Kraft ausübende Organ 100 übertragen, das die

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Stoßbelastung absorbiert. Bei der bevorzugten Ausführungsform einer Druckfeder der "Belleville"-Bauart wird die "Belleville"-Feder aufgrund der durch eine solche Stoßbelastung verursachten Verstellung der Achse 102 zusammengedrückt, wobei eine resultierende Druckkraft von bis zu etwa 4540 kg (10 000 pounds) in dem Kraft ausübenden Organ 100 zum Ausgleich der Stoßbelastung entwickelt wird.

Zur Anbringung und genauen Positionierung der Führungsrollenanordnung gemäß der Erfindung werden die Hauptteile 53 und 54 des Befestxgungsarmes gegenüber den entsprechenden Gewindeöffnungen in dem beweglichen Organ zur Aufnahme der Bolzen ausgerichtet. Es können Ausgleichsscheiben zwischen dem beweglichen Organ 18 und den Hauptteilen eingesetzt werden, um eine grobe Einstellung der Führungsrollen 80 und 81 in bezug auf die Führungsflächen 24 und 24' zu ermöglichen. Es ist erwünscht, daß jede Führungsrolle ihre entsprechende Führungsfläche berührt, wenn die Anordnung montiert ist. Zur darauf folgenden genaueren Einstellung der Lage der Führungsrollen in der gewünschten Position kann es notwendig sein,die Traghülse 60 in bezug auf das Gehäuse 58 zu drehen, um die Lage der Achse 70 einzustellen. Dies wird durch Herausnehmen der Bolzen 64 aus ihren entsprechenden Gewindeöffnungen 65 in der Hülse 58 und durch anschließendes Einsetzen eines Werkzeugs in eine der radialen öffnungen 66 erreicht, damit die Hülse gedreht werden kann. Wenn beide Rollen 80 und 81 an ihren entsprechenden Führungsflächen anliegen, können die Bolzen danach wieder in eine der öffnungen 63 eingesetzt werden, die gegenüber der nächstliegenden Gewindeöffnung 65 des Gehäuses ausgerichtet werden sollten. Danach ist die Führungsrollenanordnung betriebsbereit, um Stoßbelastungen zu absorbieren und falsche

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Ausrichtungen der Führungsschienen, wie oben beschrieben, auszugleichen.

Es ist ersichtlich/ daß verschiedene Abänderungen der bevorzugten Ausführungsform ohne Abweichung von der Erfindung möglich sind. Beispielsweise können verschiedene alternative Anordnungen zum Aufbringen der gewünschten Vorspannkraft auf die Führungsrollen 80 und verwendet werden, um die Verstellung der Rollen in Abhängigkeit von der Fehlausrichtung der Führungsschienen 22 zu ermöglichen. In ähnlicher Weise können verschiedene Bauarten von Kraft ausübenden Organen benutzt werden, um das vorspannende Drehmoment auf die Führungsrollen auszuüben. Wahlweise kann die Konstruktion des Trägers oder der Traghülse mit der exzentrischen Einstellung bei einer Anordnung verwendet werden/ die eine einzige Führungsrolle auf einer zylindrischen Befestigungsachse umfaßt. Ferner können die Rollen vorgespannt werden, ohne daß notwendigerweise eine Exzentereinstellung angewandt wird.

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Claims

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PATENTANWALT 9Q97RRQ

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Patentansprüche

Führungsrollenanordnung mit einem Paar Führungsrollen,, das von einem beweglichen Organ getragen wird, und zur Anordnung innerhalb einer sich längs erstreckenden Führungsschiene mit einer Verstellachse und einem Paar von sich im allgemeinen parallel zueinander erstreckenden Führungsschienenflanschen auf jeder Seite der Verstellachse angeordnet werden kann, wobei die Führungsrollen in solchem Abstand voneinander angeordnet sind, daß eine die Drehachsen der Rollen verbindende Linie einen spitzen Winkel mit der Verstellachse bildet, dadurch gekennzeichne t ,daß eine erste Vorrichtung das Paar Führungsrollen (8Q,81) miteinander verbindet und derart innerhalb der Führungsschienen (22) abstützt, daß jede Führungsrolle (80,81) gegen einen oder nahe einem entsprechenden Führungsflansch (23) angeordnet ist, und daß die erste Vorrichtung drehbeweglich abgestützt ist, daß

eine zweite Vorrichtung mit der ersten Vorrichtung zum Aufbringen eines vorspannenden Drehmoments auf die erste Vorrichtung in einer Wirkverbindung steht, um

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(a) mindestens eine der Rollen (80, 81) gegen einen entsprechenden Flansch (23) zu halten, wenn eine Fehlausrichtung uer Führungsschiene (22) auftritt,

(b) um den Rollen (80, 81) eine Anpassung an die Fehlausrichtung der Führungsschiene (22) dadurch zu ermöglichen, daß die erste Vorrichtung einer ersten vorgespannten Drehbewegung unterworfen wird, so daß die Rollen (80, 81) zusammen, längs einer Umfangsbahn verstellt werden; und

(c) um eine Stoßbelastung zu dämpfen, wenn das bewegliche Organ (18) einer Kraft mit einer Richtungskomponente ausgesetzt wird, die senkrecht zu derjenigen der Verstellachse (70) durch Absorbieren der Stoßbelastung mit einer der Führungsrollen und Übertragung der Belastung über die erste Vorrichtung zu der zweiten, die Vorspannkraft aufbringenden Vorrichtung gerichtet ist.
2. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _f daß die erste Vorrichtung aus einer starren Stange (71) besteht, die die beiden Führungsrollen (80, 81) drehbar trägt und mit einer Befestigungsachse (70) starr verbunden ist, die in einem Träger drehbar angeordnet ist, der von dem beweglichen Organ (18) getragen wird, und daß die zweite Vorrichtung das vorspannende Drehmoment auf die Befestigungsachse (70) aufbringt.
3. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Hebelarm (90) mit der Befestigungsachse (70) starr verbunden ist und daß die zweite Vorrichtung aus einem Kraft ausübenden Organ (100) besteht, das mit dem Hebelarm (90) verbunden ist.

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4. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger aus Lagermaterial hergestellt ist, derart, daß die Befestigungsachse (70) unmittelbar durch den Träger ohne besondere Lagerelemente drehbeweglich abgestützt ist*
5. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (60)

ein rohrförmiges Organ (58) mit einer sich längs ; j

erstreckenden kreisförmigen Bohrung (61) umfaßt, \

welche die Befestigungsachse (70) aufnimmt, und daß der Träger (60) innerhalb eines Gehäuses (50) lösbar befestigt ist, durch das sich eine kreisförmige Bohrung (59) hindurch erstreckt, daß die kreisförmige Bohrung (61) des Trägers (60) in bezug auf das Gehäuse (58) derart exzentrisch angeordnet ist, daß der Träger (60) entsichert und innerhalb des Gehäuses (58) so gedreht werden kann, daß die Lage der Befestigungsachse (70) und der Führungsrollen (80, 81) einstellbar ist.
6. Führungsrollenanordnung, insbesondere zur Anwendung bei einer Bohranlage mit einem senkrecht bewegbaren Organ, wie einer Bewegungsausgleichsvorrichtung oder einem beweglichen Block, und mindestens einem senkrechten Führungsorgan mit einem Paar im Abstand angeordneter, etwa paralleler, senkrechter Führungsflächen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (58) zur Befestigung an dem beweglichen Organ (18) der Bohranlage (10) mit einer kreisförmigen Trägeröffnung (59), durch eine zylindrische Achse (70), die in der Trägeröffnung (61) drehbar abgestützt ist, durch ein Paar drehbarer Führungsrollen (80,81) , die mit der Achse (70) verbunden sind und zwischen die senkrechten Führungs-

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flächen (24, 24") in dem senkrechten Führungsorgan (22) angeordnet werden können, wobei der Außendurchmesser jeder Rolle (80, 81) geringer als der horizontale Abstand zwischen den Führungsflächen (24, 24') ist, sowie durch eine Vorrichtung zum Aufbringen einer vorspannenden Drehkraft auf die Achse (70) zur Vorspannung der Führungsrollen (80, 81) gegen die entsprechenden Führungsflächen (24, 24') unter Gewährleistung einer Verstellbarkeit der Führungsrollen in Abhängigkeit von einer Fehlausrichtung des Führungsorgans (22).
7. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Gehäuse (58) einen rohrförmigen Träger (60) umfaßt, der die kreisförmige Trägeröffnung (61) aufweist, durch einen Befestigungsarm (52), der an dem beweglichen Organ (18) befestigt ist und eine sich längs erstreckende kreisförmige Bohrung (59) zur Aufnahme des rohrförmigen Trägers (60) aufweist, der an dem Befestigungsarm (52) lösbar befestigt ist, wobei die kreisförmige Trägeröffnung (61) in bezug auf die kreisförmige Bohrung (59) in dem Befestigungsarm (52) derart exzentrisch angeordnet ist, daß der Träger (60) von dem Befestigungsarm (52) lösbar und innerhalb der Bohrung (59) des Befestigungsarmes (52) drehbar ist, daß die Lage der Achse (70) sowie der Führungsrollen (80, 81) in bezug auf das Führungsorgan (22) einstellbar ist.
8. Führungsrollenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der rohrförmige Träger (60) aus einem Lagerwerkstoff hergestellt ist.
9. Führungsrollenanordnung nach einem der Ansprüche 1

bis 8, gekennzeichnet durch eine Führungs-

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schiene (22) mit im Abstand voneinander angeordneten, im wesentlichen parallelen sowie senkrechten Führungsflächen (24, 24') mit einer dazwischen befindlichen mittleren Verstellachse, durch ein Paar Führungsrollen (80, 81), die mit dem beweglichen Organ (18) verbunden und zwischen den parallelen Führungsflächen (24, 24") der Führungsschiene angeordnet sind und deren Außendurchmesser kleiner als der Abstand zwischen den Führungsflächen (24, 24') bemessen ist, durch eine Vorrichtung zum Tragen der Führungsrollen (80, 81) derart, daß die Drehachsen der Führungsrollen in Richtung der Mittelachse im Abstand voneinander sowie auf gegenüberlxegenden Seiten der Mittelachse so angeordnet sind, daß jede Rolle (80, 81) mit einer entsprechenden Führungsfläche (24, 24') so zusammenwirkt, daß eine die Drehachsen verbindende Linie einen spitzen Winkel mit der Mittelachse bildet, und durch eine Vorrichtung zum Vorspannen jeder Rolle (80, 81) in Richtung der entsprechenden Führungsfläche (24, 24') "um (a) mindestens eine der Rollen (80, 81) gegen eine entsprechende Führungsfläche (24, 24^l) zu halten, wenn eine Fehlausrichtung der Führungsschiene (22) auftritt und (b) eine Anpassung der Rollen (80, 81) an die Fehlausrichtung der Führungsschiene (22) dadurch zu ermöglichen, daß die Rollen (80, 81) in einer im allgemeinen senkrechten Richtung zu der Mittelachse verstellbar sind.
10. Führungsrollenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß eine drehbare Befestigungsachse (70) mindestens eine Führungsrolle (80, 81) trägt, daß ein rohrförmigen Tragorgan (60) eine innere sich längs erstreckende kreisförmige öffnung (61) umfaßt, durch die die Achse (70) sich zur Abstützung hindurch erstreckt, daß ein Befesti-

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gungsarm (52) eine sich längs erstreckende kreisförmige Bohrung (59) umfaßt, in der das Tragorgan (60) angebracht ist, daß der Träger (60) an dem Befestigungsarm (52) lösbar befestigt ist und daß die kreisförmige öffnung (61) des Trägers (60) sowie die kreisförmige Bohrung (59) des Befestigungsarmes (52) derart exzentrisch angeordnet sind, daß der Träger (60) gelöst und innerhalb des Befestigungsarmes (52) zur Einstellung der Lage der Befestigungsachse (70) drehbar ist.

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