DE3030174A1 - Abfangkeilanordnung - Google Patents
AbfangkeilanordnungInfo
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Description
Abfangkeilanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abfangkeilanordnung, insbesondere
zum Abfangen von Bohrrohren, mit einer Tragkonstruktion, vorzugsweise einer Abfangschale, die auf einem Drehtisch
zu befestigen ist, mit einem Träger, an welchem eine Anzahl von Abfangkeilen aufgehängt ist, mit Federeinheiten, die den Träger und
die Abfangkeile nach oben drücken, und mit einem Verriegelungsteil zum Pesthalten derselben in unteren Rohreinspannpositionen.
Die Tragkonstruktion und der Träger sind erwünschtermaßen beide aus komplementären Abschnitten gebildet, die für eine Relativschwenkbewegung
miteinander verbunden sind, und die Federeinheiten sind vorzugsweise zum Austausch ohne Lösen der Federkraft
entfernbar. Führungselemente verhindern eine Beschädigung der Abfangkeile durch Berührung mit Erweiterungen an
dem Rohr.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Gestänge
oder Bohrrohrabfangkeilanordnung auf der Linie 1-1 von Fig. 2,
Fig. 2 eine Draufsicht auf der Linie 2-2 von
Fig. 1,
Fig. 3 den Abfangkeilträger in seiner unteren
Position,
Fig. 4 einen aus der Abfangkeilanordnung heraus
genommenen auswechselbaren Federeinsatz,
Fig. 5 einen Querschnitt auf der Linie 5-5
von Fig. 1,
Fig. 6 eine Ansicht auf der Linie 6-6 von
Fig. 5,
Fig. 7 und 8 Teillängsschnitte auf den Linien 7-7
bzw. 8-8 von Fig. 2,
Fig. 9 eine Ansicht auf der Linie 9-9 von
Fig. 8 und
Fig. 10 eine Ansicht auf der Linie 10-10 von
Fig. 3.
Die Abfangkeilanordnung 10 ist durch ein rotierendes Teil 11
eines Drehtisches abgestützt, wobei sich ein Bohrrohr 12 längs einer vertikalen Achse 13 durch eine öffnung 14 in dem Teil
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erstreckt, das um die Achse 13 angetrieben wird. Die öffnung
14 hat einen unteren kreisförmigen Teil, der sich unterhalb einer horizontalen Tragschulter 15 befindet und einen unteren
kreisförmigen Teil einer rohrförmigen Hauptbüchse 18 enthält,
und bildet eine obere, viereckige Antriebsausnehmung 16, zum Aufnehmen und Indrehungversetzen eines oberen viereckigen
Teils 17 der Büchse. Innen hat die Büchse 18 einen unteren und einen oberen zylindrischen Teil 21 bzw. 22 sowie eine ringförmige,
insgesamt horizontale Tragschulter 23. Die Abfangkeilanordnung 10 hat eine untere Tragkonstruktion 24, drei
durch die Tragkonstruktion 24 gehalterte Rohrführungen 30, drei Abfangkeile 25 und einen oberen Abfangkeilträger 26, der
durch auswechselbare Federeinsätze 27 nach oben gedrückt wird und in einer unteren Position durch ein Verriegelungsteil 29
festgehalten werden kann. Die Tragkonstruktion 24 enthält zwei gleiche, halbkreisförmige Fangschalenabschnitte 31 und 32 (Fig. 5),
die für eine Relativschwenkbewegung um eine zu der Achse 13 parallele Achse 34 durch ein Scharnier 33 mit einem Stift 35,
welcher in an den Abschnitten 31 und 32 befestigten Scharnierlappen 36 aufgenommen ist, miteinander verbunden sind. Die Fangschalenabschnitte
sind in dem geschlossenen Zustand von Fig. 5, in welchem ihre Enden 37 einander eng benachbart sind, durch
ein Verriegelungsteil 38 festhaltbar, welches an dem Abschnitt 31 mittels Lagerböcken 39 um eine vertikale Achse 40 drehbar
befestigt ist und mit einem Haken 41 in Eingriff bringbar
ist, der an den Abschnitt 32 angeschweißt ist. Eine Schraubenfeder 138 innerhalb einer Ausnehmung in dem Verriegelungsteil
38, die an einer Fläche an dem Abschnitt 31 anliegt, drückt das Verriegelungsteil 38 in seine Halteposition, während ein
Handgriff 42 ein manuelles Lösen des Verriegelungstexls gestattet.
In ihrem in Fig. 5 gezeigten Zustand bilden die Abschnitte 31 und 32 eine rohrförmige Schale mit äußeren Zylinderflächen 43
und 44, die an den Büchsenflächen 21 und 22 in Anlage bringbar sind, mit einer ringförmigen, nach unten weisenden Tragschulter
45, die an der Schulter 23 in Anlage kommt, mit einer
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inneren unteren Schrägfläche 46 und mit einer oberen Schrägfläche
47, die sich beide nach unten verjüngen und kegelstumpf förmig und im Querschnitt kreisförmig sind, mit Ausnahme
an den vertikalen Rohrführungen 30. Die Schrägflächen 46 und 47 berühren Schrägflächen 48 und 49 an den Abfangkeilen
25, zwischen welchen die Abfangkeile Ausnehmungen 50 haben. Vertikal zwischen den Schrägflächen 46 und 47 enthält die
Fangschale öffnungen 51, in die die unteren Teile der Abfangkeile in der in Fig. 1 gezeigten Position hineinragen, während
der obere Teil 52 der Fangschale in den Ausnehmungen 50 der Abfangkeile aufgenommen ist, um die Radialbewegung der Abfangkeile
zu maximieren und die Wanddicke der Fangschale zu minimieren. Die Abfangkeile 25 sind bogenförmig gekrümmt und tragen
Spannbacken 53, die Rohreinspannzähne haben,'welche bogenförmig gekrümmt sind, damit sie mit dem Bohrrohr zusammenpassen,
und so geformt sind, daß sie es tragen können.
Die Rohrführungen 30 sind durch die Fangschalenabschnitte 31 und 32 starr gehaltert, die drei auf einem Kreis mit Abstand
voneinander angeordnete, vertikale zylindrische Bohrungen 54 enthalten können, welche Achsen 55 haben und sich an der Stelle
56 nach innen öffnen. Jede Rohrführung 30 kann ein Teil eines Teils 57 sein, das einen zylindrischen rohrförmigen Teil
58 hat, der in einer der vertikalen Bohrungen 54 aufgenommen und an der Stelle 158 verschweißt ist, und kann sich vertikal
zwischen Enden 59 und 60 erstrecken und innere Flächen 61 haben, welche sich im wesentlichen zylindrisch um die Achse 13
erstrecken, um eine unterbrochene kreisförmige Führungskonstruktion zu bilden, die größer als das Rohr 12 ist, um verbundene
Enden oder erweiterte Gummihülsen od.dgl. an dem Rohr zu erfassen und zu zentrieren und einen zu Beschädigungen führenden
Kontakt solcher Erweiterungen mit den Abfangkeilen in deren zurückgezogenen Positionen (Fig. 2) zu verhindern. An
ihren oberen Enden können sich die Innenflächen der Rohrführungen 30 an der Stelle 62 kegelstumpfförmig nach außen erweitern,
um die Rohrerweiterurigen in zentrierte Positionen zu
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führen, wenn sie abgesenkt werden. Die Flächen 61 können diskontinuierlich sein, denn es können Erleichterungsaussparungen
63 in den Führungen gebildet sein, wobei aber die Innenflächen 64 der Rippen zwischen den Aussparungen zylindrisch
angeordnet sind.
Der Abfangkeilträger 26 hat zwei komplementäre, im wesentlichen halbkreisförmige Abschnitte 65 und 66, die innere halbkreisförmige
Gußstücke 67 und 68 aufweisen können, welche durch radiale Speichen 69 an inneren Ringsegmenten 70 und 71
und äußeren Ringsegmenten 72 und 73 starr befestigt sind, die zwei fast kreisförmig durchgehende horizontale Ringe bilden,
nämlich einen inneren und einen äußeren Ring, auf denen ein oder mehrere Arbeiter stehen können, um den Träger
durch ihr Gewicht nach unten in die Position von Fig. 3 zu drücken. Der Träger wird in dieser abgesenkten Position durch
das Verriegelungsteil 29 festgehalten, das an einem Lagerarm 74 an einem der Teile 57 der Fangschale drehbar gelagert ist
und durch eine Feder 76 in der Darstellung in Fig. 3 im Gegenuhrzeigersinn um eine horizontale Drehachse 75 gedrückt wird.
Das Verriegelungsteil 29 wird gelöst, indem sein insgesamt horizontaler Arm 77 durch einen Arbeiter mit dem Fuß nach unten
gedrückt wird. Wenn sich der Träger 26 nach unten bewegt, kommt eine Schrägschulter 78 oder eine Verriegelungsschulter 79 des
Trägers an einer schrägen Fläche 80 an dem Verriegelungsteil in Anlage, um es ausreichend weit auszulenken, damit es die
Verriegelungsschulter 79 vorbeiläßt und dann nach innen in die Position von Fig. 3 zurückkehrt, um den Träger unten festzuhalten.
Jeder Abfangkeil ist an dem Träger 26 durch zwei Verbindungsglieder
180 aufgehängt, welche mittels horizontaler Stifte 81 und 82 an dem Abfangkeil bzw. an Tragarmen 83 an dem Träger
drehbar gelagert sind. Eine der Rohrführungen 30 ist auf einem Kreis zwischen jedem Paar benachbarter Abfangkeile vorgesehen,
wobei sich die inneren, zylindrisch krümmenden Flächen 61 und 64 der Rohrführungen 30 näher bei der Achse 13 als die Einspann-
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flächen oder irgendwelche Teile der Abfangkeile in den radial äußeren, zurückgezogenen Positionen der Abfangkeile
(ausgezogene Linien in den Fig. 1, 2 und 5) befinden. In den aktiven Rohreinspannpositionen der Abfangkeile (gestrichelte
Linien in den Fig. 1, 2 und 5) sind die inneren Einspannränder der Abfangkeile näher bei der Achse 13 der Abfangkeilanordnung
10 als die inneren, zylindrisch gekrümmten Führungsflächen 61 und 64 der Rohrführungen 30. Die oberen Teile der
Rohrführungen 30 oberhalb des Niveaus der Abfangkeile, wenn sie in Einspannposition an dem Rohr sind, können kreisförmig
etwas weiter sein als die unteren Teile der Rohrführungen 30 zwischen den Abfangkeilen.
Die Abschnitte 65 und 66 sind für eine Relativschwenkbewegung
um die Achse 34 durch ein Scharnier 85 miteinander verbunden, das einen Scharnierstift 86 aufweist, der in Scharnierösen 87
an den Teilen 67 und 68 aufgenommen ist. Die Teile 67 und 68 können ineinanderpassende Ansätze an ihren unbefestigten Enden
186 haben, nämlich einen Ansatz 187 an dem Teil 67, welcher zwischen gegenseitigen Abstand aufweisenden Ansätzen 88 und
an dem Teil 68 aufgenommen wird, um die Enden der Teile 67 und 68 gegen eine vertikale Relativbewegung zu verriegeln. An ihren
Scharnierenden können die Teile 67, 68 und 70 bis 73 an den Stellen 90 und 91 weggeschnitten sein, um die Öffnungsbewegung
des Trägers zu ermöglichen. Eine Kette oder ein anderes flexibles, undehnbares Teil 92 verbindet die Ringsegmente 72 und 73
miteinander, um die Schließbewegung zu begrenzen und eine Fortsetzung der Ringelemente zu bilden.
Jeder auswechselbare Federeinsatz 27 hat ein starres vertikales Führungsrohr 90, das an einem vertikalen, zylindrischen, starren
Anschlußteil 91, welches sich längs einer vertikalen Achse 97 erstreckt, durch einen an beide Teile angeschweißten Ring 92 befestigt
ist. Das Anschlußteil 91 ragt durch eine zylindrische öffnung 93 in einer horizontalen Wand 94 des Teils 67 oder 68
hindurch und ist daran mittels einer Schraube 95 befestigt, welche in das Anschlußteil 91 eingeschraubt ist und eine Scheibe
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gegen die Wand 94 spannt. Jedes Rohr 90 ist in dem vertikalen Durchlaß 28 in einem der Teile 57 für eine Vertikalbewegung
längs seiner Achse 97 durch eine zylindrische Hauptbüchsenhülse 98 aus Messing oder anderem Lagerwerkstoff geführt, welche das
außen zylindrische Rohr 90 verschiebbar aufnimmt, wobei ein verformbarer Dichtungsring 99 aus Gummi od.dgl. Fremdmaterial
aus der Büchse fernhält. Eine horizontale starre Wand 100 am unteren Ende jedes Durchlasses 28 enthält eine kreisförmige
öffnung 101, die einen außen zylindrischen Teil 102 eines Anschlußteils
103 aufnimmt, an das ein ringförmiges Flanschteil 104 angeschweißt ist. Eine Schraube 105 ist in eine Gewindebohrung
106 in dem Anschlußteil 103 eingeschraubt, um die Wand 100 zwischen dem Flansch 104 und einer Scheibe 107 sowie einer
Sicherungsscheibe 108 einzuspannen und das Anschlußteil 103 in vertikaler Lage und bezüglich der Achse 97 zentriert festzuhalten.
Eine Schraubenfeder 109 zwischen dem Flansch 104 und dem Flansch 92 drückt den Abfangkeilträger relativ zu der Fangschale nach oben und wird zu allen Zeiten unter Druck gehalten,
selbst in der in Fig. 1 gezeigten oberen Position des Abfangkeilträgers. Die Aufwärtsbewegung wird in dieser Position durch
Berührung einer Stange 110, die an dem Teil 91 starr befestigt ist, mit einem mit ihr teleskopisch zusammenpassenden starren
Rohr 111 begrenzt, das an dem unteren Anschlußteil 103 starr befestigt ist. Die Stange 110 und das Rohr 111 erstrecken und bewegen
sich längs der Achse 97, wobei die Stange 110 typischerweise
in einer Ausnehmung 112 an dem Anschlußteil 91 aufgenommen
und an dieses an der Stelle 113 angeschweißt ist, während das Rohr 111 mit dem Anschlußteil 103 an der Stelle 114 und an seinem
oberen Ende mit einer inneren Büchse 115 verschweißt ist, die an einem Flansch 116 an der Stange 110 in Anlage kommen
kann, um die Aufwärtsbewegung des Abfangkeilträgers zu begrenzen.
Bei der Benutzung der Abfangkeilanordnung 10 kann eine Bedienungsperson
zuerst die beiden Hälften der Anordnung um die Gelenke 33 und 85 in die offene Stellung schwenken, wobei die
Federeinsätze 29 die Fangschalen- und Abfangkeilträgerabschnit-
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te für eine gleichzeitige Bewegung miteinander verbinden und wobei die offene Abfangkeilanordnung in eine Position um das
Rohr 12 bewegt und in die Hauptbüchse abgesenkt wird. Wenn dann ein oder mehrere Arbeiter auf den Ringen des Trägers 26
stehen, drückt ihr Gewicht den Träger gegen die Kraft der Federn 109 nach unten, deren Stärke in Verbindung mit dem Gewicht
der vertikal beweglichen Teile so groß ist, daß sie das Nachuntendrücken durch ein vorbestimmtes Gewicht gestatten,
welches erwünschtermaßen wenigstens etwa 45 kg (100 pounds) und vorzugsweise ungefähr 181 kg (400 pounds) beträgt. Die sich
nach unten bewegenden Abfangkeile werden durch die Fangschalenflächen 46 und 47 zu dem Rohr hin ausgelenkt, spannen das Rohr
ein und tragen es in der in Fig. 3 gezeigten Position, in welcher das Verriegelungsteil 29 den Träger an einer Aufwärtsbewegung
hindert. Die Abfangkeile können gelöst werden, indem der Arm 77 des Verriegelungsteils 29 niedergedrückt wird, um das
Verriegelungsteil von der Schulter 79 zu lösen und dem Träger 26 zu gestatten, durch die Federn 109 nach oben zurückbewegt zu
werden. Die Abfangkeilanordnung 10 kann in dem Drehtisch belassen werden, während das Rohr 12 abgesenkt oder angehoben wird,
wobei die Rohrführungen 30 jedwede Erweiterungen an dem Rohr zentrieren, um deren Berührung mit den zurückgezogenen Abfangkeilen
zu verhindern.
Die Federeinsätze 27 können entfernt werden, ohne den Druck ihrer Federn zu lösen, indem einfach die Schrauben 95 und 105 entfernt
werden, so daß der Träger und seine Abfangkeile nach oben herausgezogen werden können und die Federeinsätze 27 zum Herausziehen
nach oben aus den Durchlässen 28 freigeben. Wenn ein Federeinsatz 27 auf diese Weise entfernt worden ist (vgl. Fig·.
4), wird durch Anlage des Flansches 116 der Stange 110 an der
Büchse 115 in dem Rohr 111 die Ausdehnung der Feder begrenzt
und diese in zusammengedrücktem Zustand gehalten, so daß der Federeinsatz gegen einen anderen ausgetauscht werden kann, ohne
daß die Gefahr einer Verletzung oder Beschädigung durch Freigabe der Federkraft besteht.
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Claims (18)
1. Abfangkeilanordnung mit einer Tragkonstruktion, die mit
einem Drehtisch drehbar ist und beweglich einen Träger haltert,
an welchem mehrere Abfangkeile aufgehängt sind und welcher durch eine Verriegelungsvorrichtung in einer unteren aktiven
Position gehalten und durch federnde Vorrichtungen nach oben in eine obere, zurückgezogene Position gedrückt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Tragkonstruktion (24) als auch der Träger (26) aus mehreren komplementären Abschnitten
(31, 32 bzw. 65, 66) aufgebaut sind, welche relativ zueinander zwischen einer offenen und einer geschlossenen
Stellung schwenkbar sind, und daß Scharniervorrichtungen (33 bzw. 85) die Abschnitte für die Schwenkbewegung miteinander
verbinden.
2. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scharniervorrichtungen zwei Scharniere (33, 85) auf- ·
weisen, welche die Abschnitte (31, 32 bzw. 65, 66) der Tragkonstruktion (24) bzw. des Trägers (26) für die Relativschwenkbewegung
miteinander verbinden.
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303017A
3. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch weitere Verriegelungsvorrichtungen (38, 41 bzw.
88, 89, 187) zum Festhalten der Abschnitte (31, 32 bzw. 65, 66) in den geschlossenen Stellungen.
4. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (24) eine konische Fangschale bildet.
5. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch teleskopisch ineinanderpassende Verbinderteile
(110, 111), welche entsprechende Abschnitte der Tragkonstruktion
(24) und des Trägers (26) für eine vertikale Relativbewegung aneinander befestigen.
6. Abfangkeilanordnung mit einer Tragkonstruktion, die mit einem Drehtisch drehbar ist und beweglich einen Träger haltert,
an welchem mehrere Abfangkeile aufgehängt sind und welcher durch eine Verriegelungsvorrichtung in einer unteren aktiven
Stellung gehalten und durch federnde Vorrichtungen nach oben in eine obere, zurückgezogene Position gedrückt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß die federnden Vorrichtungen (27) jeweils als eine auswechselbare Einheit ausgebildet sind, die eine Feder
(109) enthält, welche ein erstes Teil (110) nach oben und
ein zweites Teil (111) nach unten drückt, und daß Anschlagvorrichtungen (115, 116) vorgesehen sind, die, wenn die Einheit
aus der Abfangkeilanordnung entfernt wird, die relative vertikale Trennung der beiden Teile begrenzen und die Feder unter
Druck halten.
7. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (95, 105) zum lösbaren Verbinden des ersten und
des zweiten Teils (110, 111) mit dem Träger (26) und der Tragkonstruktion (24) .
8. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß ein oder beide Teile (110, 111) einen Ansatz (91 bzw. 103) aufweisen, der in einer öffnung (93 bzw.. 101) in der Tragkon-
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struktion (24) oder dem Träger (26) durch ein Befestigungselement
(95 bzw. 105) festgehalten ist.
9. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtungen (115,
116) teleskopische Teile aufweisen, die Schultern haben, welche in gegenseitige Anlage bringbar sind, um die Trennbewegung
der Teile (110, 111) zu begrenzen.
10. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (27) ein Rohr (90) aufweist,
das mit dem ersten Teil (110) verbunden und in einer Ausnehmung (28) in der Tragkonstruktion (24) verschiebbar geführt
ist.
11. Abfangkeilanordnung mit einer Tragkonstruktion, die mit einem Drehtisch drehbar ist und beweglich einen Träger haltert,
an welchem mehrere Abfangkeile aufgehängt sind und welcher durch eine Verriegelungsvorrichtung in einer unteren aktiven
Stellung festgehalten und durch federnde Vorrichtungen nach oben in eine obere, zurückgezogene Stellung gedrückt wird, gekennzeichnet
durch Führungen (30), die auf einem Kreis zwischen den Abfangkeilen (25) angeordnet sind, welch letztere in aktiven
Stellungen nach innen über die Führungen hinaus vorragen und in zurückgezogenen Stellungen sich außerhalb der Führungen
befinden.
12. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (30) nach oben über die Abfangkeile (25)
in deren aktiven Stellungen vorragen.
13. Abfangkeilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (30) obere Teile (6.0) mit Innenflächen
(62) haben, welche nach unten und nach innen geneigt sind.
14. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da-
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durch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion (24) eine konische Fangschale ist.
15. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
gekennzeichnet durch Rohre (90) , die von dem Träger (26) nach unten vorstehen und in Ausnehmungen (28) in der Tragkonstruktion
(24) radial außerhalb der Führungen verschiebbar geführt sind, und daß die federnden Vorrichtungen (27) Schraubenfedern
(109) aufweisen, die in den Rohren und Ausnehmungen enthalten sind.
16. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen (30) radial äußere Teile haben, welche vertikale Durchlässe enthalten, in denen
die federnden Vorrichtungen (27) aufgenommen sind.
17. Abfangkeilanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 14,
gekennzeichnet durch Teile, die von dem Träger (26) nach unten in radial äußere Teile der Führungen (30) vorstehen und den
Träger für eine Vertikalbewegung teleskopisch führen.
18. Abfangkeilanordnung mit Abfangkeilen, die in gegenseitigem vertikalem Abstand angeordnete Schrägflächen aufweisen, zwischen
welchen sich eine Ausnehmung befindet, in die in vertika· lern Abstand angeordnete Schrägflächen an einer Fangschale einfassen
können, gekennzeichnet durch eine öffnung (51), welche sich vollständig durch die Seitenwand der Fangschale vertikal
zwischen den Flächen der Fangschale erstreckt, um einen unteren Teil eines Abfangkeils (25) in zurückgezogener
Stellung aufnehmen.
130024/0668
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