DE3030174C2

DE3030174C2 - Abfangkeilanordnung

Info

Publication number: DE3030174C2
Application number: DE3030174A
Authority: DE
Inventors: Igor Huntington Beach Calif. Krasnov
Original assignee: Varco International Inc
Current assignee: Varco International Inc
Priority date: 1979-12-07
Filing date: 1980-08-08
Publication date: 1984-02-02
Also published as: FR2516590B1; NO154733B; NO802337L; FR2470846A1; JPS5659934A; CA1137971A; JPS6038515B2; DE3050724C2; NO154733C; GB2108555B; NO154734B; FR2516590A1; GB2064621B; NO154734C; GB2064621A; US4389760A; GB2108555A; FR2470846B1; NO843534L; DE3030174A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfangkeilanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Bei einer solchen bekannten Abfangkeilanordnung (DE-OS 29 05 214) müssen die federnden Vorrichtungen, wenn sie zu Reparaturzwecken auszubauen sind, an Ort und Stelle zerlegt und die Federn dabei vollständig entspannt werden. Da zum Anheben des schweren Trägers und der an ihn angehängten Abfangkeile besonders starke Federn erforderlich sind, ist das Zerlegen der federnden Vorrichtungen nur unter großen Gefahren möglich und kann leicht zu Unfällen führen.

Bei einer weiteren bekannten Abfangkeilanordnung (GB-PS 8 80 602) ist ein schwenkbar gelagertes Joch zum Anheben der Abfangkeilanordnung vorgesehen. Zum Erleichtern der Betätigung des Joches und zum Verringern der manuellen Kraftausübung, die zum Anheben der Abfangkeilanordnung erforderlich ist, sind federnde Vorrichtungen vorgesehen, die das Gewicht der Abfangkeilanordnung teilweise ausgleichen. Bei dieser bekannten Abfangkeilanordnung müssen die federnden Vorrichtungen, wenn sie zu Reparaturzwekken auszubauen sind, zwar nicht an Ort und Stelle zerlegt werden, die Federn müssen jedcch ebenfalls vollständig entspannt werden, was gefährlich ist, weil die Federn im eingebauten Zustand unter hohem Druck stehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Abfangkeilanordnung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß

ίο die Federn der federnden Vorrichtungen einfacher und gefahrloser aus- und eingebaut werden können.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst

Bei der Abfangkeilanordnung nach der Erfindung sind die federnden Vorrichtungen als auswechselbare Einheiten ausgebildet, deren Federn unter Druck bleiben, wenn die federnden Vorrichtungen für Reparaturzwecke ausgebaut und durch andere federnde Vorrichtungen ersetzt werden sollen. Die federnden Vorrichtungen brauchen dafür nur beidseitig gelöst zu werden, und nach dem Entfernen des Trägers mit den Abfangkeilen können die federnden Vorrichtungen mit den noch unter Druck stehenden Federn entfernt werden. Die federnden Vorrichtungen können dann in der Werkstatt gefahrlos auseinandergebaut werden. Die gleichen Vorteile ergeben sich auch beim Wiedereinbau von neuen oder reparierten federnden Vorrichtungen, denn in diesem Falle kann auf schon zusammengebaute federnde Vorrichtungen mit unter Druck stehenden Federn zurückgegriffen werden. Es brauchen also nicht an der Arbeitsstelle die starken Federn zum Zusammenbauen der federnden Vorrichtungen unter Druck gesetzt zu werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Gestänge- oder Bohrrohr-Abfangkeilanordnung auf der Linie 1-1 in Fig. 2,

F i g. 2 eine Draufsicht auf der Linie 2-2 in F i g. 1,
Fig.3 den Abfangkeilträger in seiner unteren Position,

Fig.4 eine aus der Abfangkeilanordnung herausgenommene auswechselbare Einheit,

F i g. 5 einen Querschnitt auf der Linie 5-5 in F i g. 1 und

so F i g. 6 eine Ansicht auf der Linie 6-6 in F i g. 5.

Die Abfangkeilanordnung 10 ist durch ein rotierendes Teil W eines Drehtisches 11 abgestützt, wobei sich ein Bohrrohr 12 längs einer vertikalen Achse 13 durch eine Öffnung 14 in dem Teil 1Γ 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 Indrehungsversetzen eines oberen viereckigen Teils 17 der Büchsen 18. 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 Tragvorrichtung 24, drei durch die Tragvorrichtung 24 gehalterte Rohrführungen 30, drei Abfangkeile 25 und einen oberen Abfangkeilträger 26, der durch federnde Vorrichtungen 27, die

Schraubenfedern 109 enthalten und als auswechselbare Einheiten ausgebildet sind, nach oben gedrückt wird und in einer unteren Position durch eine Verriegelungsvorrichtung 29 festgehalten werden kann. Die Tragvorrichtung 24 enthält zwei gleiche, halbkreisförmige Fangschalenabschnitte 31 und 32 (Fig.5), die für eine Relativschwenkbewegung um eine ζυ 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 in 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 eine» Ausnehmung in dem Verriegelungsteil 38, die an einer Fläche an dem Abschnitt 31 anliegt ilrückt das Verriegelungsteil 38 in seine Halteposition, während ein Handgriff 42 ein manuelles Lösen des Verriegelungsteils 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 zylindrischen Büchsenteilen 21 und 22 in Anlage bringbar sind, mit einer ringförmigen, nach unten weisenden Tragschulter 45. die an der Tragschulter 23 in Anlage kommt, mit einer inneren unteren Schrägfläche

46 und mit einer oberen Schrägfläche 47, die sich beide nach unten verjüngen und kegelstumpfförmig 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 F i g. 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 12 zusammenpassen, und so geformt sind, daß sie es tragen können.

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 26 durch ihr Gewicht nach unten in die Position in F i g. 3 zu drücken. Der Träger 26 wird in dieser abgesenkten Position durch die Verriegelungsvorrichtung 29 festgehalten, die an einem Lagerarm 74 an einem Teil 57 der Fangschale drehbar gelagert ist und durch eine Feder 76 in der Darstellung in F i g. 3 im Gegenuhrzeigersinn um eine horizontale Drehachse 75 gedruckt wird. Die Verriegelungsvorrichtung 29 wird gelöst, indem ihr insgesamt horizontaler Arm 77 durch einen Arbeiter mit dem Fuß nach unten gedrückt wird. Wenn sich der Träger 26 nach unten bewegt komnu eine Schrägschulter 78 oder eine Verriegelungsschulter 79 des Trägers an einer schrägen Fläche 80 an der Verriegelungsvorrichtung 29 in Anlage, um sie ausreichend weit auszulenken, damit sie die Verriegelungsschulter 79 vorbeiläßt und dann nach innen in die Position von F i g. 3 zurückkehrt um den Träger unten festzuhalten.

Jeder Abfangkeil 25 ist an dem Träger 26 durch zwei Verbindungsglieder 180 aufgehängt, welche mittels

in horizontaler Stifte 81 und 82 an dem Abfangkeil bzw. an Tragarmen 83 an dem Träger 26 drehbar gelagert sind. Eine der Rohrführungen 30 ist auf einem Kreis zwischen jedem Paar benachbarter Abfangkeile vorgesehen, wobei sich innere, zylindrisch gekrümmte Flächen 61 und 64 der Rohrführungen 30 näher bei der Achse 13 als die Einspannflächen oder irgendwelche Teile der Abfangkeile in den radial äußeren, zurückgezogenen Positionen der Abfangkeile (aufgezogene Linien in den Fig. 1,2 und 5) befinden. In den aktiven Rohreinspann-

2n Positionen der Abfangkeile (gestrichelte Linien in den Fig. J, 2 und 5) sind die inneren Einspannräder der Abfangkeile näher bei der Achse 13 der Abfangkeilanordnung 10 als die inneren, zylindrisch gekrümmten Flächen 61 und 64 der Rohrführungen 30. Die oberen Teile der Rohrführungen 30 oberhalb des Niveaus der Abfangkeile 25, wenn sie in Einspannposition an dem Bohrrohr 12 sind, können kreisförmig etwas weiter sein als die unteren Teile der Rohrführungen 30 zwischen den Abfangkeilen.

_Jü Die Abschnitte 65 und 66 sind für eine Relativverschwenkbewegung 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 89 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 Stellen 90' und 91 weggeschnitten sein, um die Öffnungsbewegung des Trägers 26 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.

Jede auswechselbare Einheit 27 hat ein starres vertikales Führungsrohr 90, das an einem vertikalen,

so zylindrischen, starren Ansatz 91, welcher sich längs einer vertikalen Achse 97 erstreckt, durch einen mit beiden verschweißten Ring 92 befestigt ist. Der Ansatz 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 den Ansatz 91 eingeschraubt ist und eine Scheibe 96 gegen die Wand 94 spannt. Jedes Rohr 90 ist in einer vertikalen Ausnehmung 28 in einem der Teile 57 für eine Vertikalbewegung längs seiner Achse 97 durch eine

so 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. FremHmaterial aus der Büchse fernhält. Eine horizonta-Ie starre Wand 100 am unteren Ende jeder Ausnehmung 28 enthält eine kreisförmige öffnung 101, die einen außen zylindrischen Teil 102 eines Ansatzes 103 aufnimmt, an den ein ringförmiger Flansch 104

angeschweißt ist. Eine Schraube 105 ist in eine Gewindebohrung 106 in dem Ansatz 103 eingeschraubt, um die Wand 100 zwischen dem Flansch 104 und einer Scheibe 107 sowie einer Sicherungsscheibe 108 einzuspannen und den Ansatz 103 in vertikaler Lage und bezüglich der Achse 97 zentriert festzuhalten. Die Schraubenfeder 109 zwischen dem Flansch 104 und dem Ring 92 drückt den Abfangkeilträger 26 relativ zu der Fangschale nach oben und wird zu allen Zeiten unter Druck gehalten, selbst in der in F i g. 1 gezeigten oberen Position des Abfangkeilträgers. Die Aufwärtsbewegung wird in dieser Position durch Berührung einer Stange 110, die an dem Ansatz 91 starr befestigt ist, mit einem mit ihr teleskopisch zusammenpassenden starren Rohr 111 begrenzt, das an dem unteren Ansatz 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 Ansatz 91 aufgenommen und an diesen an der Stelle 113 angeschweißt ist, während das Rohr 111 mit dem Ansatz 103 an der Stelle 114 und an seinem oberen Ende mit einer Anschlagvorrichtung in Form einer inneren Büchse 115 verschweißt ist, die an einer Anschiagvorrichtung in Form eines Flansches 116 an der Stange 110 in Anlage kommen kann, um die Abwärtsbewegung des Abfangkeilträgers 26 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 Einheiten 27 die Fangschalen- und Abfangkeilabschnitte für eine gleichzeitige Bewegung miteinander verbinden und wobei die offene Abfangkeilanordnung 10 in eine Position um das Bohrrohr 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 kp und vorzugsweise ungefähr 181 kp beträgt. Die sich nach unten bewegenden Abfangkeile 25 werden durch die Fangschalenflächen 46 und 47 zu dem Bohrrohr 12 hin ausgelenkt, spannen das Bohrrohr ein

ίο und tragen es in der in Fig.3 gezeigten Position, in welcher die Verriegelungsvorrichtung 29 den Träger 26 an einer Aufwärtsbewegung hindert. Die Abfangkeile 25 können gelöst werden, indem der Arm 77 der Verriegelungsvorrichtung 29 niedergedrückt wird, um die Verriegelungsvorrichtung 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 11 belastet werden, während das Bohrrohr 12 abgesenkt oder angehoben wird, wobei die Rohrführungen 30 jedwede

Erweiterungen an dem Bohrrohr zentrieren, um deren Berührung mit den zurückgezogenen Abfangkeilen 25 zu verhindern.

Die Einheiten 27 können entfernt werden, ohne den Druck ihrer Federn zu lösen, indem einfach die Schrauben 95 und 105 entfernt werden, so daß der Träger 26 und seine Abfangkeile 25 nach oben herausgezogen werden können und die Einheiten 27 zum Herausziehen nach oben aus den Ausnehmungen 28 freigeben. Wenn eine Einheit 27 auf diese Weise entfernt worden ist (vgl. F i g. 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 die Einheit 27 gegen eine andere ausgetauscht werden kann, ohne daß die Gefahr einer Verletzung oder Beschädigung durch Freigabe der Federkraft besteht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abfangkeilanordnung mit einer Tragvorrichtung (24), die auf einem Drehtisch (11) abstützbar und mit diesem gemeinsam drehbar ist, und mit einem Träger (26), an welchen mehrere Abfangkeile (25) angehängt sind und welcher durch eine Verriegelungsvorrichtung (29) in einer unteren Greifstellung gehalten und durch federnde Vorrichtungen (27), die jeweils eine Feder (109) enthalten, welche ein erstes Teil (110) nach oben und ein zweites Teil (111) nach unten drückt in eine obere, zurückgezogene Freigabestellung druckbeaufschlagt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die federnden Vorrichtungen (27) jeweils als eine auswechselbare Einheit ausgebildet sind und daß Anschlagvorrichtungen (115, 116) vorgesehen sind, die beim Entfernen der Einheit aus der Abfangkeilanordnung (10) die Relativtrennbewegung der beiden Teile begrenzen und die Feder (109) unter Druck halten.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Vorrichtungen (95, 105) zum lösbaren Verbinden des ersten und des zweiten Teils (110, 111) mit dem Träger (26) und der Tragvorrichtung (24).

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder beide Teile (110, 111) einen Ansatz (91 bzw. 103) aufweisen, der in einer Öffnung (93 bzw. 101) der Tragvorrichtung (24) oder des Trägers (26) durch ein Befestigungselement (95 bzw. 105) festgehalten ist.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (110, 111) ineinander verschiebbar sind und daß die Anschlagvorrichtungen (115, 116) an den beiden Teilen vorgesehene und zum Begrenzen der Relativtrennbewegung der beiden Teile in gegenseitige Anlage bringbare Schultern sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (27) ein Rohr (90) aufweist, das mit dem ersten Teil (110) verbunden und in einer Ausnehmung (28) in der Tragvorrichtung (24) verschiebbar geführt ist.