DE3032341A1

DE3032341A1 - Halte- und schliessvorrichtung fuer einen ausblaspreventerstempel und verfahren zum arretieren desselben

Info

Publication number: DE3032341A1
Application number: DE19803032341
Authority: DE
Inventors: Richard A. Houston Tex. Olson
Original assignee: Hydril LLC
Current assignee: Hydril LLC
Priority date: 1979-09-24
Filing date: 1980-08-28
Publication date: 1981-04-09
Also published as: JPS6032000B2; GB2060031A; FR2465940B1; GB2060031B; JPS5697094A; FR2465940A1; US4290577A; CA1140044A

Description

Hydril Company, 714 West Olympic Boulevard, Los Angeles, California 90015, U.S.A.

Halte- und Schließvorrichtung für einen Ausblaspreventerstempel und Verfahren zum Arretieren desselben

Die Erfindung betrifft eine Halte- und Schließvorrichtung für den Stempel eines Ausblaspreventers, der in einstellbare Schließpositionen zwecks Abdichtung eines mit dem Ausblaspreventer verbundenen Bohrlochrohres oder dergl. bewegbar ist.

Bei mit Stempeln versehenen Ausblaspreventern verursacht jede Schließung des Ventils einen Verschleiß der Dichtungsteile des Stempels , die zur Abdichtung eines Bohrloches oder dergl. in die Bohrung eines Ausblaspreventers ein-

710

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BOEHMERT Sr BOEHMERT

-dringen. Durch solchen Verschleiß wird die Güte einer derartigen Dichtung beeinträchtigt.

Aus der US-PS 3 242 826 sind Schließvorrichtungen für Ausblaspreventerstempel bekannt, die zur Schließung an einem Stempelkolben montierte Klemmringe und -hülsen verwenden. Wenn der Kolben eine durch eine Kerbung im Kolbenzylinder definierte, vorbestimmte Schließposition erreicht, gleitet der Klemmring in die Kerbe, um Kolben und Stempel zu arretieren. Durch eine solche Anordnung ist nur eine einzige, durch Klemmring und Kerbe bestimmte, Schließposition möglich. Ein Wechsel der Schließposition zur Kompensation des Verschleißes der Dichtungsteile erfordert eine Neujustierung der Relativpositionen der einzelnen beteiligten Bauteile und macht eine lästige Demontage der Zylinder des Ausblaspreventers unumgänglich.

Andere Schließvorrichtungen für Ausblaspreventer, wie sie z.B. in der US-PS 3 208 357 beschrieben sind, benutzen einen konisch verjüngten Schließstift, der in eine Befestigungsstellung hinter dem Stempelkolben gebracht wird, sobald sich der Stempel in der Schließposition befindet. In diesem Falle sind aber zusätzlich separate hydraulische Betätigungs- und Steuerungseinrichtungen erforderlich, die die Komplexität solcher Schließvorrichtungen vergrößern.

In der US-PS 4 052 995 werden solche Nachteile zum Teil überwunden. Dort beruht die Schließung auf einem reibschlüssigen Zusammenwirken von Schließringen in einer Schließ- Position. Bei sehr hohen Belastungen aber besteht die Gefahr, daß eine solche reibschlüssige Verbindung gleitet, was unter gewissen Umständen Schwierigkeiten ver-

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BOEHMERT & BOEHMERT " '

ursacht. Darüber hinaus können Schmutz oder feste Teilchen aus der Hydraulik- Flüssigkeit ein Fressen der reibschlüssig verbundenen Oberflächen bewirken.

Zwar sieht die US-PS 4 076 208 eine weitere Verbesserung vor, doch ist dort ein gesonderter Kolben erforderlich, der den einzigen Zweck erfüllt, eine Kupplung zu lösen, die die Entarretierung des Stempels erlaubt, wodurch mehrere zusätzliche Bauteile und ein System von Flüssigkeitskanälen zur Leitung der Steuerflüssigkeit erforderlich sind. Die für ein solches Flüssigkeits- Leitungssystem erforderlichen Dichtungen stellen mehrere potentielle Lecks dar, von denen jedes einen Ausfall des Ausblaspreventers bewirken kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese obengenannten Nachteile zu überwinden.

Erfindungsgexnäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a. den Stempel tragende Einrichtungen einen Stempel-Kolben aufweisen, der zwecks Bewegung des Stempels in einstellbare Schließpositionen mit einer mit Gewinde versehenen Kolbenstange versehen ist;

b. ein Zylinder vorgesehen ist, der unter Druck stehende Flüssigkeit aufnimmt, die zwecks Bewegung des Stempels in offene bzw. geschlossene Positionen auf den Stempelkolben einwirk.t;

c. die den Stempel tragenden Einrichtungen durch folgende Mittel in der Schließposition .gehalten werden:

I. ein Gewinde-Haltering wirkt mittels seiner mit Gewinde

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versehenen Oberfläche derart mit der Stempelkolbenstange zusammen, daß er bei Bewegung des Stempels eine Drehbewegung um die Stempelkolbenstange ausführt,

I¹I . eine mit Haltezähnen versehene Stempel- Kupplungsscheibe ist am Haltering montiert und dreht sich mit ihm,

TTT.eine Gehäuse-Kupplungsscheibe ist mit Haltezähnen versehen,

IV. die Gehäuse- Kupplungsscheibe ist durch Einrichtungen so mit dem Ausblaspreventer verbunden, daß sie sich nicht relativ zum Ausblaspreventer drehen kann;

d. Mittel die Haltezähne der Gehäuse- Kupplungsscheibe und der Stempel- Kupplungsschiebe in Eingriff bringen, so daß die den Stempel tragenden Einrichtungen arretiert werden;

e. zwecks Lösung der Stempelarretierung eine Führungshü]se im Zylinder montiert ist und auf den zur Öffnung vorgesehenen Flüssigkeitsdruck so reagiert, daß die den Stempel tragenden Einrichtungen entarretiert werden.

Neben der genannten Vorrichtung ist auch ein Verfahren zum automatischen Arretieren eines Ausblaspreventerstempels gegen eine Bewegung nach außen während einer Schließbewegung nach innen zwecks Abdichtung eines Bohrlochrohres, das mit dem Ausbruchventil verbunden ist, sowie zum automatischen Entarretieren Gegenstand der Erfindung, das' durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

a. mittels des Schließ- Druckes eines Druckmittels wird der Stempel in die Schließ- Position des Ausblaspreventers gebracht,

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BOEHMERT <& BOEHMERT

b.' eine Kammer wird dem öffnungs- Druck eines Druckmittels ausgesetzt, so daß der Stempel nach außen in eine Offen- Position bewegt wird und

c. der öffnungs- Druck der Kammer setzt die Arretierungsvorrichtung des Stempels außer Wirkung und entarretiert den Stempel, so daß dieser sich in die Offen- Position bewegen läßt.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Halte- und Schließvorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert ist. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen, mit einem Stempel versehenen Ausblaspreventer;

Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch einen Ausblaspreventer und eine Halte- und Schließvorrichtung für einen Stempel bei geöffneter Ventilstellung; .

Fig. 3 einen Vertikalschnitt entsprechend Fig. 2 bei teilweise geöffnetem Ventil und

Fig. 4 einen Aufriß der erfindungsgemäßen Haltezähne.

In den Zeichnungen bezeichnet der Buchstabe B (Fig. 1) einen erfindungsgemäßen Ausblaspreventer, der mit einem Paar von Stempeln R versehen ist, die mittels einer erfindungsgemäßen Halte- und Schließvorrichtung automatisch in einstellbaren Schließ- Positionen arretiert werden, so daß ein Bohrloch-

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rohr oder dergl. abgedichtet wird. Üblicherweise ist ein solcher Ausblaspreventer B in einer Folge von Ausblaspreventern oder in einem Bohrlochfutter bzw. einem Bohrlochrohr montiert.

Entsprechend dem Stand der Technik sind die Stempel R in einem herkömmlichen Ausblaspreventerkörper bzw. -gehäuse 10 angeordnet, das in Längsrichtung eine Bohrung ;12 aufweist, durch die Bohrlochrohre oder andere Gegenstände wie z.B. Bohrwerkzeuge und -gestänge hindurchgeführt werden, wobei der Ausblaspreventer B geöffnet ist (Fig. 1) . In der Offen-Position befinden sich die Stempel R in herkömmlichen Ausnehmungen im Gehäuse 10,die der Bohrung 12 benachbart sind. In Ansprache auf Antriebs- bzw. Bewegungsmittel M bewegen sich die Stempel R aus ihren zugehörigen Ausnehmungen in die Schließ- Position in der Bohrung 12, um mittels herkömmlicher Dichtungsteile zusammen mit dem Bohrlochrohr, einem Bohrwerkzeug oder einem anderen Stempel eine dichtende Verbindung zu schaffen. Die Dichtungselemente und der Stempel sind von herkömmlicher Bauart und sind deshalb in der Zeichnung nicht näher ausgeführt.

Die Stempel R können irgendeinem der bekannten Stempel von Ausblaspreventern entsprechen. Dabei kann es sich um einen "blinden" Stempel handeln, der mit einem anderen "blinden" Stempel ähnlicher Bauart zusammenwirkt, um eine Dichtung zu schaffen; um einen auf der Innenseite mit Dichtungsteilen versehenen Stempel, der dichtend mit einem Rohr oder Bohrwerkzeug in der Bohrung oder aber auch mit einem anderen, auf der anderen Seite des Rohres bzw. des Bohrwerkzeuges befindlichen,Stempel zusammenwirkt; oder aber auch um einen Stempel vom Scher- Typ, der im Zusammenwirken mit einem ähnlichen Scher- Dichtungsstempel ein

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Rohr oder einen anderen Gegenstand in der Bohrung 12 abschert und danach die Bohrung 12 des Ausblaspreventers B gegen den Druck im Bohrloch abdichtet.

Auf beiden Seiten des Gehäuses 10 ist ein herkömmlicher Kopf bzw. eine Haube 14 angebracht (Fig. 2), von denen jede eine herkömmliche Ausnehmung 15 aufweist, die mit den Ausnehmungen im Gehäuse 10 fluchtet, so daß die Stempel R dort in der Offen- Position aufgenommen werden können (Fig. 1). Eine Kolbenstange 16 (Fig. 2) erstreckt sich durch eine geeignete Dichtung in die Ausnehmung 15 der Haube 14. Die Kolbenstange 16 erstreckt sich zu einem Stempel- Kolben 18 herkömmlicher Bauweise, der in einem Stempel- Kolben- Zylinder 20 angeordnet ist, wobei sich O-Ringe 22 oder andere geeignete Dichtungen zwischen Kolben und Zylinder befinden. Der Kolben 18 bewegt sich in Ansprache auf die sich im Zylinder 20 befindenden Antriebsmittel M in weiter unten beschriebener Weise.

Der Stempel- Kolben- Zylinder 20 ist mittels Bolzen 21 an der Haube 14 befestigt. Auf ähnliche Weise ist ein Zylinderkopf 24 durch Bolzen oder dergl. am Zylinder 20 befestigt.

In dem in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Antriebsmittel M einen geeigneten Flüssigkeitseinlaß in dem Zylinderkopf 24 auf, der Luft, eine Hydraulik- Flüssigkeit oder ein anderes unter Druck stehendes Betätigungsmittel in den Zylinderkopf und den Zylinder 20 einläßt. Die Hydraulik- Flüssigkeit wirkt auf eine äußere Oberfläche 26 des Stempel- Kolbens 18, der sich infolge dessen nach innen (in den Fig. 2 und 3 nach links) bewegt, um den Stempel R in das Zentrum der

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• /la·

Bohrung 12 zu schieben. Zum Einlaß einer der Öffnung des Ventils dienenden Flüssigkeit ist ein Kanal 28 in der Haube 14 ausgeformt, der Luft, eine Hydraulik- Flüssigkeit oder ein anderes Druckmittel in den Zylinder 20 einläßt, das gegen eine innere Oberfläche 30 (Fig. 2) des Stempel-Kolbens 18 wirkt, und den Stempel 18 nach außen (in Fig.2 und 3 nach rechts) drückt, um den Stempel R aus der Schließ- Position in der Bohrung 12 zurückzuziehen.

Es versteht sich, daß verschiedene Systeme den Ausblaspreventer B mit Bewegungs- bzw. Betätigungskraft versehen können und daß die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung gezeigte Hydraulik beschränkt ist. Es versteht sich auch, daß ein ähnliches Betätigungssystem für den in Fig. 1 links gezeigten Stempel R vorgesehen ist.

Eine Kolbenstange 32 des Stempel- Kolbens 18 erstreckt sich rückwärts zum Stempelkolben 18 und bewegt sich bei transversaler Bewegung des Kolbens 18 (Fig. 3) relativ zur Haube 14 in Ansprache auf die Betätigungsmittel M nach innen und außen (wie durch den Pfeil 36 angedeutet) in eine öffnung 34 im Zylinderkopf 24 hinein bzw. aus ihr heraus. Die Kolbenstange 32 weist eine mit Gewinde versehene äußere Oberfläche 3 8 auf, die mit einer mit Gewinde versehenen Oberfläche 40 eines Gewinde- Halteringes 42 der Halte- und Schließvorrichtung L kontinuierlich zusammenwirkt .

Die Gewinde in den Oberflächen 38 und 40 haben die Form von mehrfach angesetzten Spiral- Gewinden, die in Ansprache auf den Flüssigkeitsdruck die transversale Bewegung der Kolbenstange 32 in Rotationsbewegung des Halteringes 42 umsetzen. Ein achtfach angesetztes Gewinde mag hierfür

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geeignet sein, doch versteht sich, daß auch andere Spiral- Gewinde Verwendung finden können.

Das Gewinde 38 der Kolbenstange 32 und das Gewinde 40 des Halteringes 42 wirken in Ansprache auf eine Bewegung des Kolbens 18 nach innen derart zusammen, daß der Haltering 42 in Uhrzeigerrichtung gedreht wird (vom Stempel R her gesehen), wie es durch den Pfeil 44 in Fig. 4 angedeutet ist. Wie weiter unten im einzelnen dargelegt ist, verhindert die Halte- und Schließvorrichtung L eine Rückwärtsbewegung des Kolbens 18. Nur wenn die Halte- und Schließvorrichtung L entarretiert ist kann sich der Kolben 18 nach hinten bewegen, wobei die Gewinde 38 und 40 den Gewindering 42 in entgegengesetzter Richtung also gegen den Uhrzeigersinn bewegen. Zwischen dem Gewindering 42 und dem Zylinderkopf 24 sind geeignete reibungsreduzierende Lager vorgesehen.

Es sei betont, daß sich bei Einwärts- oder Auswärtsbewegung der Stempel- Kolben 18 und die Kolbenstange 32 nicht in Bezug auf den Zylinder 20 oder die Haube 14 drehen. Zu diesem Zwecke ist das Ende der Kolbenstange 32 geeignet gefräst und wirkt mit einem Schlitz im Stempel-Kolben 18 zusammen. Wenn die Halte- und Schließvorrichtung L entarretiert ist, dreht sich der Haltering 42 in Bezug auf die Kolbenstange 32 in der obenbeschriebenen Weise. Ist aber die Halte- und Schließvorrichtung L arretiert, so verhindert sie eine Rückwärts- Bewegung des Kolbens

Im Haltering 42 ist ein Kanal 46 ausgeformt, durch den Flüssigkeit in die Öffnung 48 gelangt, so daß Flüssigkeit bei Öffnung der Stempel R ungehindert aus dem Zylinder entweichen kann.

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ORIGINAL INSPECTED

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Weiterhin weist die Halte- und Schließvorrichtung L eine Stempel- Kupplungsscheibe 50 auf, die mittels Bolzen 52 oder dergl. am Haltering 42 montiert ist, so daß sich die Kupplungsscheibe 50 zusammen mit dem Haltering 42 in Bezug auf die Kolbenstange 33 bei Bewegung des Stempels R nach innen und außen dreht.

Die Stempel- Kupplungsscheibe 50 weist Haltezähne 54 (Fig. 4) auf, die an ihrer Rückseite ausgeformt sind und die in einer weiter unten beschriebenen Weise mit Haltezähnen 56 einer Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 selektiv zusammenwirken. Die Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 ist innerhalb eines schalenform!gen Teils 60 montiert, das mittels Stiften 62 oder dergl. am Zylinderkopf 24 befestigt ist. Andererseits kann aber auch das schalenförmige Teil 60 integral mit dem Zylinderkopf 24 ausgeformt sein. Die Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 weist mehrere Kerbungen 64 (Fig. 3) auf, die auf ihrem Umfang ausgeformt sind und benachbart zu entsprechenden Kerben oder Schlitzen 66 im schalenförmigen Teil 60 liegen, so daß eine angemessene Anzahl von Keilen 68 eingeführt werden kann, um das schalenförmige Teil 60 und die Kupplungsscheibe 58 zu verbinden und eine relative Dreh- Bewegung zwischen den letztgenannten Teilen zu verhindern, während eine relative Longitudinal-oder Transversalbewegung erlaubt ist.

Die Haltezähne 54 der Kupplungsscheibe 50 weisen schräge, rampenartige Oberflächen 70 (Fig.4) auf, die an einer entsprechend geschrägten Oberfläche 72 der Zähne 56 der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 anliegen. Weiterhin weisen die Zähne 54 und 56 ebene Sperrflächen 74 und 76 auf, die zwischen benachbarten Flächen 70 bzw. 72 liegen.

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Die Stempel- Kupplungsscheibe 50 ist in der beschriebenen Weise mit dem Haltering 42 montiert und durch die in Eingriff stehenden Flächen 70 und 72 der Haltezähne dreht sich die Kupplungsscheibe 50 bei Bewegung des Kolbens 18 nach innen im Uhrzeigersinn (Pfeil 44 in Fig.4).

In der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 ist eine ausreichende Anzahl von Hohlzylindern 80 ausgeformt, die dem schalenförmigen Teil 60 gegenüberliegen und Federn 82 oder ähnliche elastische Mittel aufnehmen. Die Federn 82 drücken die Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 nach außen in eine Stellung, in der die Haltezähne 54 und 56 normalerweise in Eingriff stehen (Fig. 4). Ein in der Gehäuse-Kupplungsscheibe 58 ausgeformter Flüssigkeitseinlaß 84 ermöglicht einen ungehinderten Durchgang der Flüssigkeit während des Öffnungsvorganges.

Die Halte- und Schließvorrichtung L weist weiterhin eine zylindrische Führungshülse 88 auf, die in der Haube 14 montiert ist und den Kolben 18 zwecks dessen Führung bei der Einwärts- und Auswärtsbewegung aufnimmt. Eine äußere Oberfläche 90 der Führungshülse 88 reagiert derart auf eine gegen die Oberfläche 26 des Kolbens 18 wirkende Druck flüssigkeit, daß der Kontakt der Führungshülse 88 mit der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 aufgehoben wird, so daß die Federn 82 die Haltezähne 54 und 56 in Eingriff bringen

Bei der Einwärtsbewegung des Kolbens 18 wird unter Druck stehende Schließflüssigkeit in den Zylinderkopf 24 eingelassen, die gegen die Fläche 26 des Kolbens 18 wirkt. Wie bereits beschrieben, wirkt dieser Druck ebenfalls auf die Führungshülse 88, so daß deren Kontakt mit der Kupplungsscheibe 58 aufgehoben wird und die Federn 82 die Zähne 54

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BOEHMERI & BOEHMERT

und 56 in Eingriff bringen. Auf diese Weise wird der Stempel R gegen eine Rückwärtsbewegung arretiert, welche durch Bohrlochdruck oder ähnliches verursacht sein kann.

Durch den Druck der Federn 82 werden die Haltezähne 54 und 56 in Eingriff gehalten. In der Schließposition der Vorrichtung L bewegt sich die Kupplungsscheibe 50 mit dem Haltering 42 während der Einwärtsbewegung des Kolbens 18. Die elastischen Federn 82 sind genügend nachgiebig, um eine relative ratschenartige Bewegung zwischen den Haltezähnen 54 der Stempel- Kupplungsscheibe 50 und den Haltezähnen 56 der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 bei Einwärtsbewegung des Kolbens 18 zu ermöglichen.

Die Führungshülse 88 weist eine innere Oberfläche 92 auf, die bei Einlaß eines Öffnungs- Flüssigkeitsdruckes durch den Kanal 28 in den Zylinder 20 auf die Oberfläche 30 des Kolbens 18 wirkt. Ein 0-Ring oder eine andere geeignete Dichtung ist auf einer Außenfläche eines inneren Abschnittes der Führungshülse 88 zur Abdichtung zwischen der öffnungs- und Schließflüssigkeit vorgesehen. Eine öffnung 89 in der Führungshülse 88 verbindet die Ausnehmung 34, die öffnung 48 und den ringförmigen Freiraum 49 zwischen Zylinder 20 und Führungshülse 88.

Bei Wirkung des öffnungs- Flüssigkeitsdruckes auf die Fläche 92 bewegt sich die Führungshülse 88 rückwärts bis ihre Fläche 90 die Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 berührt und diese gegen«!den Druck der Federn 82 rückwärts drückt. In dieser Stellung (Fig. 3) sind die Zähne 54 und 56 nicht in Eingriff und die Halte- und Schließvorrichtung L ist nicht arretiert. Die mit Gewinde versehene Oberfläche 38 der Kolbenstange 32 reicht rückwärts durch den Haltering

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42, wobei der Haltering 42 und die Kupplungsscheibe 50 in^.entgegengesetzter Richtung des Pfeiles 44 (Pig. 4) rotieren.

Es versteht sich, daß eine Halte- und Schließvorrichtung L in gleicher Weise auch für den in Fig. 2 links gezeigten Stempel vorgesehen ist.

Wenn es zur Betätigung des Ausblaspreventers B erforderlich ist, den Stempel R aus der Offen- Position (Fig. 1) in die Schließ- Position (Fig. 2) einwärts zu bewegen, wird die Druckflüssigkeit durch den Einlaß im Zylinderkopf 24 eingelassen, welche auf den Kolben 18 wirkt und den Stempel R einwärts drückt. Durch die Druckflüssigkeit wird ebenfalls die Führungshülse 88 beaufschlagt, so daß deren Kontakt mit der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 aufgehoben wird und die Haltezähne 54 und 56 durch die Federn 82 in Eingriff gebracht werden. Der Eingriff der Haltezähne 54 und 56 in der Schließ- Position findet zu Beginn der Einwärtsbewegung des Kolbens 18 aus der Offen-Position statt.

Nachdem von Beginn der Einwärtsbewegung des Kolbens 18 an die Haltezähne 54 der Stempel- Kupplungsscheibe 50 mit den Haltezähnen 56 der Gehäuse- Kupplungsscheibe 58 in Arretierungs- Eingriff stehen (Fig. 4), wird der Eingriff zwischen den Zähnen durch die Federn 82 aufrecht erhalten. Auf diese Weise dreht sich der Haltering 42 frei in Bezug auf die Kolbenstange 32 während der gesamten Einwärtsbewegung des Kolbens 18 in Richtung auf die Bohrung 12 des Ausblaspreventers B, so daß-sich der Stempel: R entsprechend der durch die Federn 82 erlaubten relativen, ratschenartigen Bewegung der Haltezähne 54 und 56 kontinuierlich nach innen bewegen kann.

BOEHMERl & BOEHMERT :

• XJI ·

Trotzdem ist während der gesamten Einwärtsbewegung des Stempels R sichergestellt, daß gegenüber einer nach rückwärts auf den Kolben 18 wirkenden Kraft die Zähne 54 und 56 in Halte- Eingriff stehen, so daß der Stempel R gegen eine Rückwärtsbewegung gesichert ist. Es sei betont, daß diese automatische Sicherung in Ansprache auf den gleichen Flüssigkeitsdruck erfolgt, der den Kolben 18 nach innen drückt, da die Halte- und Schließvorrichtung L kontinuierlich mit dem Kolben 18 verbunden ist, so daß kein zusätzliches und gesondertes Flüssigkeitssystem zum arretieren erforderlich ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß es möglich ist, den Verschleiß der Dichtungsteile des Ausblaspreventers, die typischerweise aus einem Elastomer oder einem anderen geeigneten Dichtungsmaterial bestehen, zu kompensieren. Sobald der Stempel R die ursprüngliche Schließposition erreicht hat und die Dichtungsteile in die anfängliche'Abdichtung gegen das sich in der Bohrung 12 befindende Widerlager andrückt, wird der Kolben 18 einem verstärkten Druck ausgesetzt, so daß der Stempel R weiter nach innen gedrückt wird. Auf diese Weise werden die Dichtungsteile des Stempels R fester an das Widerlager in der Bohrung 12 angedrückt, so daß ein möglicher Verschleiß der Dichtungsteile bzw. eine Abtragung von Dichtungsmaterial ausgeglichen wird und die gewünschte Güte der Abdichtung erreicht ist. Es sei weiterhin betont, daß aufgrund der gewindemäßigen Verbindung zwischen der Kolbenstange 32 des Stempel- Kolbens 18 und dem Haltering 42 die einstellbare Schließposition durch die erfindungsgemäße Halte- und Schließvorrichtung L selektiv über einen weiten Bereich variierbar ist, um die gewünschte Abdichtung zu erreichen, was gegenüber einer begrenzten Anzahl von festen Schließpositionen"einen wesentlichen Vorteil darstellt. Die Zahl der Schließpositionen

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BOEHMERT & BOEHMERT '.. .

-/IS.

hängt von der Geometrie und dem Abstand der Haltezähne 54 und 56 ab. Es ist weiterhin bemerkenswert, daß die mechanische Arretierung während der Einwärtsbewegung des Stempels R in einstellbare Schließpositionen automatisch erfolgt.

Sobald sich der Stempel R in der gewünschten Schließposition befindet, kann der Flüssigkeitsdruck wegfallen und der Stempel R verbleibt aufgrund des arretierenden Eingriffs der Haltezähne 54 und 56, die eine gesicherte Verbindung zwischen dem Stempel R und dem Rest des Ausblaspreventers B herstellen, automatisch in der gesicherten Schließposition.

Falls der Stempel R aus der einstellbaren Schließposition entfernt werden soll, wird ein geeigneter Öffnungs- Flüssigkeitsdruck durch den Einlaß 28 eingelassen. Dieser Druck wirkt auf die innere Oberfläche 30 des Kolbens 18 und bewegt den Kolben und den Stempel R rückwärts aus dem Ausblaspreventer B heraus. Weiterhin wirkt der Flüssigkeitsdruck in gleicher Weise auf die Oberfläche 92 der Führungshülse 88 und bringt die Führungshülse in Eingriff mit der Oberfläche 92 bzw. der Kupplungsscheibe 58, so daß die Haltezähne 54 und 56 außer Eingriff gebracht werden und die Halte- und Schließvorrichtung L entarretiert wird, so daß der Kolben 18 sich rückwärts bewegen kann.

Die in der vorstehenden Beschreibung, der Zeichnung sov/ie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger .Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

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ORIGINAL INSPECTED

BOEHMERT & BOEHMERT :

Akte: H 1335

BEZUGSZEICHENLISTE
(LIST OP REFERENCE NUMERALS)

1	1
2	?
5 ·
B Ausblaspreventer	B
5	5
L Halte- und Schließvorrichtung	L
7	7
R Stempel	Jl
9	9
10 Gehäuse ,	10
11	11
12 Bohrung	12
13	13
14. Haube	14
15 Ausnehmung	15
1g Kolbenstange	16
17	17 ■
15 Stempel- Kolben	18
19	19
20 Stempel- Kolben- Zylinder	20
21 Bolzen	21
22 0- Ring	22
23	23
24 Zylinderkopf	24
25	25
?6. äußere Oberfläche (von 18)	26
27	27
28 Kanal	28
29	29
^O innere Oberfläche (von 18)	30

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BOEHMERT & 3OEHMERT :

31	31
32 Kolbenstange	32
33 .	33
*4 Ausnehmung (in 24)	34
35	35
Tg Bewegungsrichtungen	36
37	37
^g äußere Oberfläche (von 32) mit Gewinde	38
39	39
40 innere Oberfläche (von 42) mit Gewinde	40
	41
42 Gewinde- Haltering	42
43	43
44 Drehrichtungen	44
4-5	^5
46 Kanal	46
47	47
4g Öffnung	48
4g Raum	49
50 Stempel- Kupplungscheibe	50
51	51
52 Bolzen	52
53	53
54 Haltezähne	54
55	55
56 Haltezähne	56
57	57
58 Gehäuse- Kupplungsscheibe	58
59	59
60 Schalenförmiges Teil	60
61	61
62 Stifte	62
63	63
64 Aussparung	64
65	65

- 2 130015/0756

BOEHMEPT ά BOEHMERT

_D5 Schlitze	66
67	67
68 ^Keil	68
69	69
70 schräge Rampenfläche	70
71	71
"72 schräge Rampenfläche	72
73	73
74. ebene Haltefläche	74-
75	75
76 ebene Haltefläche	76
77	77
78	78
79	79
80 Hohlzylinder	80
81	81
82 Feder	82
83	83
84- Einlaß	84
85	85
86	86
87	87
88 Führungshülse	88
89 Öffnung	89
90 Oberfläche (von 88)	90
91	91
92 innere Oberfläche (von 88)	92
93	93
94-	94-
95	95
96	96
97	97
98	98
99	99
100	100

- 3 -130015/0756

ι ^a*_t

Leerseite

Claims

BOEHMERT & EOEHMERT H 1335 Ansprüche

1. Halte- und Schließvorrichtung für den Stempel eines Ausblaspreventers, der in einstellbare Schließpositionen zwecks Abdichtung eines mit dem Ausblaspreventer verbundenen Bohrlochrohres oder dergl. bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a. den Stempel tragende Einrichtungen einen Stempel-Kolben (18) aufweisen, der zwecks Bewegung des Stempels (R) in einstellbare Schließpositionen mit einer mit Gewinde versehenen Kolbenstange (16) versehen ist;

b. ein Zylinder vorgesehen ist, der unter Druck stehende Flüssigkeit aufnimmt, die zwecks Bewegung des Stempels (R) in offene bzw. geschlossene Positionen auf den Stempel-

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BOEHMERT & BCEHMERT

Kolben (18) einwirk-t;

c. die den Stempel tragenden Einrichtungen durch folgende Mittel in der Schließposition gehalten werden:

I. ein Gewinde- Haltering (42) wirkt mittels seiner mit Gewinde versehenen Oberfläche derart mit der Stempelkolbenstange (16) zusammen, daß er bei Bewegung des Stempels (R) eine Drehbewegung um die Stempelkolbenstange (16) ausführt,

II. eine mit Haltezähnen (54) versehene Stempel- Kupplungsscheibe (5Ö) ist am Haltering (42) montiert und dreht sich mit ihm,

III.eine Gehäuse- Kupplungsscheibe (58) ist mit Haltezähnen (56) versehen,

IV. die Gehäuse- Kupplungsscheibe (58) ist durch Einrichtungen so mit dem Ausblaspreventer verbunden, daß sie sich nicht relativ zum Ausblaspreventer drehen kann;

d. Mittel die Haltezähne (54, 56) der Gehäuse- Kupplungsscheibe (58) und der Stempel- Kupplungsscheibe (50) in Eingriff bringen, so daß die den Stempel (R) tragenden Einrichtungen (16, 18) arretiert werden;

e. zwecks Lösung der Stempelarretierung eine Führungshülse (88) im Zylinder (20) montiert ist und auf den zur öffnung vorgesehenen Flüssigkeitsdruck so reagiert, daß die den Stempel (R) tragenden Einrichtungen (16, 18) entarretiert werden.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Lösung der Stempelarretierung (50, 58, 88) weitere Einrichtungen aufweisen, die auf den zur Schließung vorgesehenen Flüssigkeitsdruck so reagieren, daß die Mittel zur Arretierung des Stempels (R) außer Eingriff gebracht werden.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum in Eingriff bringen der Haltezähne (54, 56) elastische Einrichtungen (82) aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewinde- Haltering (42) durch die mit Gewinde versehene Kolbenstange (16) so beaufschlagt wird, daß er sich bei Bewegung des Stempels (R) aus der Schließposition nach außen um die Kolbenstange (16) dreht.

5. Vorrichtung Bach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, die eine Rotationsbewegung zwischen der Gehäuse-Kupplungsscheibe (58) und den Mitteln zu deren Befestigung am Ausblaspreventer verhindern.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die die Haltezähne (54, 56) der Gehäuse- Kupplungsscheibe (58) und der Stempel- Kupplungsscheibe (50) bei Bewegung des Stempels (R) nach innen zwecks automatischer Arretierung der den Stempel tragenden Einrichtung (16, 18) gegen eine Bewegung nach außen in Eingriff bringen.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

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BOEHMERT &BOEHMSRT

dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Schließvorrichtung (L) für jeden Stempel in einem Ausblaspreventer (B) vorgesehen ist, der mindestens ein Paar solcher Stempel aufweist.

8. Halte- und Schließvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Halte- und Schließvorrichtung den Stempel (R) bei Bewegung nach innen in eine Schließposition in Ansprache auf den Schließ- Druck eines Druckmittels automatisch gegen eine Bewegung nach außen arretiert und daß die Arretierung in Ansprache auf den öffnungs- Druck eines Druckmittels aufgehoben wird.

9. Verfahren zum automatischen Arretieren und Entarretieren eines Ausbl&spreventerstempels gegen eine Bewegung nach außen während einer Schließbewegung nach innen zwecks Abdichtung eines Bohrlochrohres, das mit dem Ausblaspreventer verbunden ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte :

b. eine Kammer wird dem öffnungs- Druck eines Druckmittels ausgesetzt, so daß der Stempel nach außen in eine Offen- Position bewegt wird und

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