DE3138870C1 - Einrichtung zum Verschrauben von Rohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verschrauben von für die Verrohrung einer Erdbohrung vorgesehenen Rohren, bestehend aus einer kraftbetriebenen Verschraubungszange und einer über elastische Ausgleichselemente mit der Zange verbundenen Kontervorrichtung.

Zur Verbindung mit Vorrichtungen zum Verschrauben von Rohren, die nach Abschluß der Bohrarbeiten zur Verrohrung einer Erdbohrung in das Bohrloch eingezogen werden, ist es bekannt, eine aus einer Verschraubungszange und einer Kontervorrichtung bestehende Einheit zu verwenden, die entweder in hängender, d.h. an einem Seil hängend, oder in stehender Ausführung zum Einsatz gelangen kann. Stehende Ausführungen werden vornehmlich zum Einsatz bei hydraulisch hebbaren Arbeitsbühnen verwendet.

Zwischen der Verschraubungszange und der zugehörigen Kontervorrichtung entstehen während des Verschraubungsvorgangs Relativbewegungen, die durch den fortschreitenden Schraub- oder Entschraubungsfortschritt sowie durch nicht vollständige konzentrische Bewegungen verursacht werden. Zum Ausgleich dieser Relativbewegungen wurden bislang Federelemente, insbesondere Schraubenfedern und auch Luftfederbälge zwischen der Zange und der Kontervorrichtung eingesetzt. Derartige Federelemente erlauben jedoch keine genügend gleichmäßige Belastung beim Verschraubungsvorgang oder beim Entschrauben zweier Rohre. Die Schraubgewinde dürfen während des Verschraubvorganges nicht oder nur sehr geringfügig zusätzlich belastet werden, da sie dadurch nachteilig beansprucht werden und den an sie gestellten Forderungen anschließend nicht mehr genügen, insbesondere die erforderliche Dichtheit zwischen zwei miteinander verschraubten Rohren nicht mehr gewährleisten können (hervorgerufen durch ein verfälschtes Drehmoment).

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß die gewünschte einwandfreie Verschraubung zweier Rohre frei von jeglichen Belastungen von Kräften erfolgen kann, die durch Relativbewegungen der Zange gegen die Kontervorrichtung verursacht werden.

Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß als Ausgleichselemente zwischen der Verschraubungszange und der Kontervorrichtung hydraulische Stellzylinder vorgesehen sind. Hierdurch ist es im Gegensatz zu den bisher verwandten federnden Ausgleichselementen möglich, zwei Rohre ohne unerwünschte zusätzliche Belastung während des Ver-Schraubvorganges zu verschrauben. Auftretende, nicht gänzlich zu vermeidende transversale Relativbewegungen können durch elastische Lagerelemente ausgeglichen werden, in welchen die Stellzylinder gelagert sind. Zusätzlich sind die Stellzylinder an ihren Kraftübertragungspunkten mit Kugelgelenken ausgerüstet.

Um das Erfordernis eines unverzüglichen Zugangs

zum Rohrstrang zu gewährleisten, kann die gesamte Einrichtung mit den Konterpfosten auf einem Schlitten gelagert werden, der auf einer Plattform verschiebbar angeordnet ist.

Als besonderer Vorteil erweist sich die Möglichkeit, die Stellzylinder zusammen mit der Zange, der Kontervorrichtung und dem verfahrbaren Schlitten, der ebenfalls hydraulisch verschiebbar ausgebildet ist, an eine gemeinsame Hydraulikversorgungseinrichtung anzuschließen.

Weitere, den Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise ausgestaltende Merkmale sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die Plattform, den Schlitten und die Stellzylinder, jedoch bei abgenommener Zange und Kontervorrichtung,

Fig.2 einen weiteren vertikalen Längsschnitt unter Andeutung der Zange in zwei verschiedenen Arbeitsebenen,

F i g. 3 die Draufsicht auf die Einrichtung nach F i g. 2, Fig.4 die Stirnsansicht der Einrichtung gemäß Fig. 2,

F i g. 5 einen Längsschnitt durch einen Stellzylinder,
F i g. 6 den Querschnitt durch eine Gleitschiene,
F i g. 7 den Querschnitt durch eine Lagerschale einer Schlittenkufe und

F i g. 8 den hydraulischen Schaltplan.
Auf einer im Querschnitt kastenförmigen Plattform 1 sind Gleitschienen 2 angeordnet, die durch Schrauben 3

mit einem Schienenträger 4. verbunden sind. Die Schienenträger selbst sind ebenfalls mit Hilfe von Schrauben 5 mit der Plattform 1 verschraubt

Von den Schienen 2 wird ein Schlitten 6 getragen, der mit Hilfe von Gleitführungen 7 auf den Schienen verschiebbar ist. Die Gleitführungen zeigen die Schienen 2 umfassende Lagerschalen 8, die durch Schrauben 9 in den Gleitführungen gehalten werden.

Zwischen der Aufnahmeplatte 10 für die nicht dargestellte Verschraubungszange und dem Schlitten 6, auf dem die gleichfalls nicht dargestellte Kontervorrichtung angeordnet ist, sind vier hydraulische Stellzylinder 11 angeordnet. Über Kugelgelenke 13 sind die Stellzylinder mit der Aufnahmeplatte 10 für die Verschraubungszange verbunden, während sie zum Ausgleich von Relativbewegungen quer zur Schubrichtung ihrer Hydraulikkolben in elastischen Elementen 14 gelagert sind. Bei Bedarf können Distanzzylinder 15 zur Überbrückung größerer Differenzen zwischen der unteren Lagerung der Stellzylinder und dem Schlitten eingesetzt werden. Der Austritt der Kolbenstange aus dem Stellzylinder ist mit einem Faltenbalg 16 abgedichtet.

Nicht nur die Verschraubungszange und die Kontervorrichtung, sondern auch die Konterpfosten 17 sind mittels plattenförmiger Träger 18 an dem Schlitten 6 starr befestigt Der Schlitten selbst ist mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 19, der über eine flexible Kupplung

20 am Schlitten mittig angreift, verschiebbar.

In den F i g. 2 bis 4 ist die Verschraubungszange 22 angedeutet, wobei Fig.2 zusätzlich ihre unterste Position mit 22' zeigt.

Die Gleitschienen 2 sind teilweise von Schutzrohren

21 umfaßt.

Der hydraulische Schaltplan gemäß F i g. 8 zeigt einengemeinsamen Zulauf 30 und einen gemeinsamen Rücklauf 31 für den Antrieb der Verschraubungszange 22, den Hydraulikzylinder für die Kontervorrichtung 23, den Hydraulikzylinder für den Schlitten 6 und die hydraulischen Stellzylinder 11 zum Ausgleich der Höhendifferenzen zwischen der Verschraubungszange und der 'Kontervorrichtung. Die entsprechenden Steuergeräte 32,33,34 für die Stellzylinder 11 zwischen der Verschraubungszange und der Kontervorrichtung bzw. 19 des Schlittens sowie für die Kontervorrichtung

ίο und die Verschraubungszange selbst sind zu einer gemeinsamen Einheit zusammengefaßt, wie dies durch die Umrandung 35 angedeutet ist.

Während eines Verschraubungsvorganges oder einer Entschraubung wird die auf der Aufnahmeplatte 10 ruhende Verschraubungszange 22 in bezug auf den Schlitten 6 und damit zur Kontervorrichtung verstellt. Die sich ändernde Distanz wird durch die Stellzylinder 11 ausgeglichen. Da eine Verschraubung wegen nicht vermeidbarer Toleranzen nicht absolut konzentrisch erfolgen kann, gilt es, die auftretenden Querbewegungen ebenfalls aufzufangen. Diese Aufgaben lösen die elastischen Ausgleichselemente 14, über welche die Hydraulikzylinder 11 mit dem Schlitten 6 verbunden sind.

Sobald ein freier Zugang zum Rohrstrang notwendig wird, kann durch die Betätigung des hydraulischen Stellzylinders 19 für den Schlitten 6 dieser mitsamt der Verschraubungszange, der Kontervorrichtung und den Konterpfosten so verfahren werden, daß ein genügender Abstand zum Rohrstrang erreicht wird. Ein umständliches Ausschwenken, wie dies bisher bei hängenden Zangen und Kontervorrichtungen der Fall war, ist hierdurch vermeidbar. Die gesamte Einrichtung ist in der dargestellten kompakten Bauweise auf einer Arbeitsbühne für die Verrohrungsarbeiten installierbar.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verschrauben von für die Verrohrung von Bohrlöchern vorgesehenen Rohren, bestehend aus einer kraftbetriebenen Verschraubungszange und einer über elastisch nachgiebige Ausgleichselemente mit der Zange verbundenen Kontervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgleichselemente hydraulische Stellzylinder (11) vorgesehen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (11) mit elastischen Lagerelementen (14) zum Ausgleich von horizontalen Bewegungen versehen sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder mit Kugelgelenken (13) an der die Verschraubungszange tragenden Aufnahmeplatte (10) angreifen.

4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zange und die Kontervorrichtung auf einem Schlitten (6) gelagert sind, welcher auf einer die gesamte Einrichtung tragenden Plattform (1) verschiebbar angeordnet ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Konterpfosten (17) der Kontervorrichtung starr mit dem Schlitten (6) verbunden sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß den Schlitten tragende Gleitschienen (2) mit einem auf der Plattform (1) befestigten Schienenträger (4) verschraubt sind.

7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4—6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinder (11) mit der Zange, der Kontervorrichtung und dem verfahrbaren Schlitten an eine gemeinsame Hydraulikversorgungseinrichtung angeschlossensind:

8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1—7, gekennzeichnet durch eine automatische Niveauregulierung für alle Stellzylinder (11).