DE3890753C2 - Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse - Google Patents
Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements um seine LängsachseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungs
elementes um seine Längsachse gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Erfindung bezieht sich in erster Linie auf das
Gebiet des Drehens eines rohrförmigen Teils bezüglich
eines anderen um die gemeinsame Längsachse der beiden
Teile bei der Herstellung oder dem Lösen von Schraub
verbindungen zwischen solchen Teilen. Die rohrförmigen
Teile sind üblicherweise Rohrschüsse, die bei Öl
bohrlöchern, Wasserbohrlöchern etc. verwendet werden
und hier manchmal als "Bohrungselemente" bezeichnet
werden. Auf diesem Gebiet war es üblich, ein
als Dreher (englisch: spinner) bezeichnetes Werkzeug
dazu zu verwenden, eine Drehung eines Rohrschusses
relativ zu dem anderen mit hoher Geschwindigkeit zu
bewirken, wenn einer solchen Drehung allenfalls
nur geringer Widerstand entgegensteht, um anschließend
ein weiteres Werkzeug zum Festziehen (Anziehen) einer
geschaffenen Verbindung oder zum anfänglichen Lösen
(Losbrechen) einer getrennten Verbindung zu verwenden.
Wenngleich derartige zwei Werkzeuge sich manchmal
am selben Gehäuse befinden, handelt es sich üblicher
weise um getrennte Werkzeuge, und sie werden separat
betätigt.
In der Ölbohrungs- und Wasserbohrungs- sowie weiteren
Industrien besteht ein vornehmlicher Bedarf, ein
Einzelwerkzeug zu schaffen, das kompakt, praktisch
effektiv und wirtschaftlich ist, und das dazu ver
wendet werden kann, das Drehen und Anziehen in einem
Arbeitsgang durchzuführen, ohne Werkzeugwechsel oder
Austausch eines Werkzeugteils gegen ein anderes. Es
wird jedoch nicht stillschweigend davon ausgegangen,
daß irgendeine derartige Werkzeugkombination die
sehr hohen Drehmomente aufzubringen vermag, die bei
einigen Typen von Verbindungen gefordert werden.
Statt dessen ist es der Zweck, anzugeben, daß es viele
Arten von Verbindungen gibt, z. B. beim Pumpenbetrieb,
bei der Wasserbohrung, bei der Kernbohrung und bei
der Versuchsbohrung, wobei ein Einzelwerkzeug gemäß
der Erfindung sowohl das Drehen als auch das Anziehen
in einem Arbeitsvorgang durchzuführen vermag. Das
Drehen und Anziehen in einem Arbeitsvorgang erhöht
die Produktivität, senkt die Betriebskosten und ist
relativ sicher und schnell.
Aus der Druckschrift US-A-2,784,626 ist eine Drehvorrichtung zum
Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse
bekannt, welche ein Chassis aufweist, an welchem zwei um Zapfen
schwenkbare Hydraulikeinrichtungen angebracht sind. Ein Hydraulikmo
tor ist an dem Chassis vorgesehen.
Aus der Druckschrift US-A-3,906,820 ist eine Vorrichtung zum Drehen
eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse bekannt,
welche ein mit einem Motor versehenes Chassis aufweist, an dem zwei
Schwenkarme befestigt sind.
Aus der Druckschrift US-A-4,212,212 ist eine Vorrichtung zum Drehen
eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse bekannt,
welche einen auf einem gehäuseartigen Chassis befestigten Hydraulikmo
tor sowie zwei Schwenkarme aufweist.
Aus der Druckschrift US-A-4,079,640 ist eine Einrichtvorrichtung zur
Verwendung im Zusammenhang mit einem Apparat zum Drehen eines
rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse bekannt. Auch
dieser Schrift ist ein mit einem Motor versehenes Chassis entnehmbar,
an welchem zwei schwenkbare Arme angebracht sind.
Aus der Druckschrift US-A-3,308,691 ist ein Apparat zum Drehen eines
rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse bekannt, das ein
erstes und ein zweites längliches Element mit je einem ersten und je
einem zweiten Ende aufweist, die jeweils mit einem Drehbolzen an
einem Chassis befestigt sind. Ferner weist der bekannte Apparat ein
erstes und ein zweites angetriebenes Kettenzahnrad auf, die auf dem
ersten bzw. auf dem zweiten länglichen Element an deren jeweiligem
zweiten Ende angebracht sind. Eine Endloskette wird von einem An
triebs-Kettenzahnrad angetrieben, das an dem ersten länglichen Element
angebracht ist. Ein am Chassis befestigter Motor treibt das Antriebs-
Kettenzahnrad. Eine am Chassis fixierte Zylindereinrichtung ist zwischen
das erste und das zweite längliche Element gekoppelt, um beide gegen
einander zu verschwenken. Dadurch kann ein zu drehendes rohrförmiges
Bohrungselement geklammert werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Apparat zum
Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse
in Vorschlag zu bringen, welcher im Verhältnis zum Stand der
Technik besonders klein, kompakt und leicht ist und mit dem so
wohl Dreh- als auch Anziehvorgänge ohne Werkzeugwechsel oder
Austausch eines Werkzeugteils gegen ein anderes in einem Arbeits
gang durchgeführt werden können.
Besonders wichtig ist, daß ein solches Werkzeug
relativ klein und kompakt ist und außerdem viel
leichter ist als die meisten Dreh- und Anziehwerk
zeuge im Stand der Technik. Das Werkzeug muß dazu
ausgelegt sein, die Dreh- und Anziehfunktionen zu
erfüllen, wenn die Rohrschüsse entweder vertikal oder
horizontal liegen, und muß die Fähigkeit besitzen,
das Drehmoment zu steuern, um die Gefahr einer Be
schädigung der Schraubverbindungen zu reduzieren.
Von besonderer Bedeutung ist, daß das Werkzeug dazu
ausgelegt ist, Rohre mit wesentlich verschiedenen
Außendurchmesern zu drehen und anzuziehen. Beispiels
weise ist eine Ausführungsform des vorliegenden Werk
zeugs dazu ausgelegt, bei Rohrschüssen im Bereich von
2 3/8 Zoll (ca. 60,3 mm) Durchmesser bis 5 1/2 (ca. 139,7 mm) Zoll Durchmesser einge
setzt zu werden. Das Wechseln zwischen dem Betrieb
bei einem Rohr mit den einen Durchmesser zu dem Be
trieb bei einem Rohr mit dem anderen Durchmesser muß
relativ rasch und einfach in praktisch narrensicherer
Weise vonstatten gehen.
Das Werkzeug sollte derart beschaffen sein, daß es
weit öffnet, so daß es einfach an die Schraubver
bindung heran und von dieser fort geschwenkt werden
kann. Außerdem sollte es so beschaffen sein, daß
keine Notwendigkeit besteht, irgendein Teil besonders
massiv und schwer für die bestimmungsgemäße Funktion
auszubilden. Das Werkzeug muß so beschaffen sein,
daß die Rohrschüsse sehr sicher ergriffen werden, ohne
daß jedoch die Rohrschüsse eingeschnitten, gerissen
oder übermäßig zerkratzt werden.
Das diesem Patent zugrundeliegende technische Problem wird erfindungsgemäß
gelöst durch einen Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungselementes
um seine Längsachse gemäß den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Den abhängigen Patentansprüchen 2 bis 7 sind Weiterentwicklungen des
Gegenstandes des Patentanspruches entnehmbar.
Bei einer
Ausführungsform ist das Werkzeug nur etwa 1 Yard (ca. 0,91 m) lang
und im Vergleich zu herkömmlichen Strukturen, die üb
licherweise bei der Durchführung des Drehens und An
ziehens eingesetzt wurden, klein und leicht.
Anstelle von zwei in herkömmlichen Rohrdrehern üblichen
Klauen besitzt die bevorzugte Ausführungsform des
vorliegenden Werkzeuges eine Greifbagger-Konstruktion,
und der Greifbagger wird geöffnet und geschlossen durch
eine leistungsstarke symmetrische Zylinderanordnung,
die in der Nähe des bearbeiteten Rohrschusses ange
ordnet ist. Eine derartige symmetrische Zylinderan
ordnung ist vorzugsweise hydraulisch und erzeugt eine
enorme Kraft, die ein Klemmen von Antriebsrollen und
einer Antriebskette an dem Rohr bewirkt.
Die Antriebsrollen und die Antriebskette wirken zusammen,
um das Rohr sehr fest zu klammern, ohne es zu brechen
oder zu schneiden, so daß hohe Drehmomente erzeugt
werden, wenn die Kette und die Rollen von einem
Hydraulikmotor angetrieben werden. Als spezielles
Beispiel (welches lediglich als Beispiel ohne be
schränkende Wirkung angegeben ist) kann das Drehmoment
zwischen etwa 762 Fußpfund (ca. 1017 Nm) und etwa 4030 (ca. 5461 Nm) Fußpfund
liegen, abhängig vom Rohrdurchmesser und abhängig
davon, ob der Fluiddruck 1500 psi (ca. 10 341 kN/m²) bis zu 3000 psi (ca. 20 682 kN/m²)
beträgt. Es versteht sich, daß stärkere oder schwächere
Drücke eingesetzt werden können, mit entsprechender
Verringerung oder Erhöhung des Drehmoments.
Die bei dem vorliegenden Werkzeug verwendeten Antriebs
rollen sind relativ breit (dick), um nicht in das
Rohr einzubeißen oder einzuschneiden, ungeachtet der
verwendeten hohen Drücke.
Der Hydraulikmotor treibt das Antriebsketten-Zahnrad
und damit die Kette an, die ihrerseits die angetriebenen
Ketten-Zahnräder und die Rollen antreibt, wobei
kein Bedarf an Zwischen-Kettenzahnrädern besteht, wie
sie vom Rechtsnachfolger des Anmelders bei dessen
früheren Werkzeugen eingesetzt wurden. Das Antriebs
ketten-Zahnrad für die Kette ist auf sehr einfache,
wirtschaftliche und narrensichere Weise einstellbar
auf verschiedene Abstände von dem Rohr. Beim vor
liegenden kommerziellen Ausführungsbeispiel gibt es
drei Sätze von Bolzenlöchern, die unterschiedliche
Entfernungen von den angetriebenen Ketten-Zahnrädern
besitzen. Die Bolzenloch-Stellen liegen so, daß
mindestens einige für mehrere Rohrdurchmesser verwendet
werden können. Damit schafft bei der vorliegenden
kommerziellen Ausführungsform ein Satz von Bolzen
löchern eine Anpassung an Rohrschüsse, deren Durch
messer in einem Bereich von 2 3/8 Zoll (ca. 60,3 mm) bis 3 Zoll (ca. 76,3 mm)
liegen; ein anderer Satz von Bolzenlöchern schafft
eine Anpassung an Rohrdurchmesser im Bereich von
3 1/2 Zoll (ca. 88,9 mm) bis 3 7/10 Zoll (ca. 94 mm); und ein weiterer Satz von
Bolzenlöchern schafft eine Anpassung an Rohrschüsse
im Bereich von 4 1/2 Zoll (ca. 114 mm) bis 5 1/2 Zoll (ca. 140 mm). Alles,
was die Bedienungsperson tun muß, ist die Größe des
bearbeiteten Rohrs zu wissen, woraufhin sie die Motor
einheit derart verschiebt, daß der passende Satz
von Bolzenlöchern mit den Bolzenlöchern am Motor
gehäuse ausgerichtet ist.
Eine Seite des Greifbaggers ist ein breiter Teil des Gehäuses.
Die andere Seite des Greifbaggers ist ein schmaler
Teil des Gehäuses. Der Schwenkpunkt für eine derartige
eine Seite und eine derartige andere Seite befindet
sich weit weg von den angetriebenen Kettenzahnrädern.
Weiterhin ist ein solcher Schwenkpunkt wesentlich
versetzt gegenüber einer Linie, die sich durch die
Achse des Antriebsketten-Zahnrads und der Achse des
jenigen angetriebenen Ketten-Zahnrads erstreckt, das
sich an dem breiten Teil des Gehäuses befindet. Eine
derartige Versetzung gestattet es, daß der schmale
Teil des Gehäuses für ein Werkzeug dieses Typs relativ
leicht ist, ohne daß es sich biegt oder bricht, wenn
sehr hohe Schließdrücke aufgebracht werden.
Die Öffnungsstellung des Werkzeugs ist derart be
schaffen, daß das Werkzeug einfach an die hergestellte
Verbindung oder von der zu lösenden Verbindung ge
schwenkt werden kann. Geht man davon aus, daß das
Werkzeug gegen eine herzustellende Verbindung ver
schwenkt ist, so schließen die symmetrischen Zylinder,
die sich in der Nähe einer solchen Verbindung befinden,
den Greifbagger wirksam, um extrem hohe Greifdrücke
zu erzeugen, die zur Erzielung der gewünschten Dreh
momente notwendig sind. Derartige Greifdrücke lassen
sich leicht steuern, z. B. dadurch, daß der Druck des
Hydraulikfluids reguliert wird.
Nach Wunsch kann das vorliegende Werkzeug auch ledig
lich zum Rohr-Drehen eingesetzt werden, anstatt daß
das Rohr gedreht und angezogen wird.
Im folgenden werden die dem Patent zugrundeliegende Aufgabe sowie deren
erfindungsgemäße Lösung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des vor
liegenden Werkzeugs im geöffneten Zustand vor dem
Verschwenken des Werkzeugs an einem Rohrschuß;
Fig. 2 ist eine isometrische Ansicht, betrachtet
von links in Fig. 1, und sie zeigt das Werkzeug in
geschlossenem Zustand an einem Rohr;
Fig. 3 ist eine vornehmlich als Draufsicht ge
haltene Ansicht, wobei der geöffnete Zustand des Werk
zeugs angedeutet ist;
Fig. 4 ist eine Vertikalschnittansicht entlang
der Linie 4-4 in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine Horizontalschnittansicht entlang
der Linie 5-5 in Fig. 4; und
Fig. 6 ist eine vergrößerte Teil-Vertikalschnitt
ansicht entlang der Linie 6-6 in Fig. 5.
Im folgenden Text beziehen sich die Angaben "oben" bzw. "unten"
auf die Darstellungen in Fig. 1 und 2.
Speziell bezugnehmend auf die Fig. 1 und 2, umfaßt der
vorliegende Dreh- und Anziehapparat ein Greifbagger
gehäuse mit einem breiten Abschnitt 10 und einem
schmalen Abschnitt 11. Die Gehäuseabschnitte 10, 11
sind miteinander bei einem Drehbolzen 12 schwenkbar
verbunden, wobei das Verschwenken um eine vertikale
Achse erfolgt, wenn das Werkzeug ein vertikal ange
ordnetes Rohr bearbeitet, wie es in Fig. 2 bei 13
angedeutet dargestellt ist.
Zylinder 14 und 15 befinden sich zwischen dem Dreh
bolzen 12 und dem Rohr 13, und zum Zwecke des maximalen
mechanischen Gewinnes liegen sie soweit wie möglich bei
dem Rohr 13. Damit wird jeder Gehäuseabschnitt 10, 11
als Hebel dritter Klasse betätigt (der Ausdruck "dritte
Klasse" wird hier verwendet, um einen Hebel zu be
zeichnen, bei dem die krafterzeugende Einrichtung sich
zwischen dem Drehpunkt und dem Widerstand befindet).
Die Zylinder 14, 15 erzeugen symmetrische Kräfte, und
zwar sehr hohe Kräfte, da der Zylinder 14 oberhalb
der Gehäuseabschnitte 10, 11 und der Zylinder 15
darunter angeordnet ist. Die Zylinder sind entsprechend
bemessen und konstruiert, liegen parallel zueinander und
sind oberhalb und unterhalb der mittleren Horizontal
ebene des Gehäuses oder der Umhüllung mit gleichem
Abstand angeordnet.
Eine hydraulische Getriebemotoranordnung 16 ist an dem
breiten Gehäuseabschnitt 10 an einer Stelle fern von
dem Rohr 13 auf der dem Rohr abgewandten Seite der
Zylinder 14, 15 montiert. Die Getriebemotoranordnung
16 ist an ein in den Fig. 4 und 5 dargestellte Antriebs-
Kettenzahnrand 17 gekoppelt. Das Ketten-Zahnrad 17
treibt eine Kette 18, die sich zu zwei angetriebenen
Kettenzahnrädern 19, 20 (Fig. 5) erstreckt, von denen
das Kettenzahnrad 19 sich auf dem breiten Abschnitt
10 befindet, während sich das Ketten-Zahnrad 20 an dem
schmalen Abschnitt 11 befindet.
Die Kette 18, ihrerseits angetrieben durch das
Antriebs-Kettenzahnrad 17 und dessen zugehöriger Ge
triebemotoranordnung 16, treibt das Rohr 13 direkt,
indem sie mit ihm in Eingriff tritt, während sich die
Kette bewegt. Weiterhin arbeitet die Kette 18 über die
Ketten-Zahnräder 19, 20 zum Antreiben eines oberen und
eines unteren Satzes von Antriebsrollen 21, 22, am
besten in Fig. 6 dargestellt, welche in Antriebsbe
ziehung zu dem Rohr 13 stehen. Die Kette, die Rollen
und weitere Elemente arbeiten zusammen, um das Rohr
sehr fest zu greifen und es mit einem hohen Drehmoment
zu drehen, wie im folgenden beschrieben wird.
An dem vorliegenden Greifbaggergehäuse sind Mittel
vorgesehen, um die Motoranordnung 16 auf das Rohr 13
zu und von diesem fort zu verstellen, wobei derartige
Mittel Bolzen 24 und dazugehörige Löcher 25-27 sind,
die in den Fig. 2 bis 4 angegeben sind.
Nachdem die meisten der Hauptteile des vorliegenden
Werkzeugs angegeben wurden, soll im folgenden das
Werkzeug mehr im einzelnen beschrieben werden.
Der breite Abschnitt 10 des Greifbaggergehäuses oder
der Greifbaggerumhüllung besitzt obere und untere
Wände 28 bzw. 29, die parallel zueinander liegen.
Jede solche Wand besitzt eine große Öffnung
30, wobei die Öffnungen etwa rechtwinklig sind (mit
der Ausnahme, daß die vorderen Enden etwas zugespitzt
sind, wie in Fig. 3 durch gestrichelte Linien gezeigt).
An den Außenseiten der Wände 28 und 29 sind eine
obere bzw. eine untere Seitenplatte 31 und 32 montiert.
Die Seitenplatten 31 und 32 sind einander identisch.
Jede ist mit einem zugespitzten Vorderende 33 (Fig. 3)
mit nach hinten ausladenden Seitenflügeln 34 und
mit rückwärtigen Vorsprüngen 35 ausgestattet.
Ein Vorderbolzen 36 erstreckt sich durch die Vorder
enden 33 beider Platten 31, 32, um die Vorderenden der
Platten zu verbinden, jedoch ohne irgendeine bindende
oder klammernde Beziehung. Statt dessen ist, wie in
den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ein Distanzrohr 37 um
den Bolzen 36 herum vorgesehen, um zu verhindern, daß
irgendeine Klemmwirkung zwischen den Seitenplatten und
den Außenflächen der Wände 28, 29 auftritt.
Es sei beachtet, daß der Vorderbolzen 36 und sein
Distanzstück 37 jederzeit in den Öffnungen 30 in den
Wänden 28, 29 sind, so daß diese Wände nicht mit der
für Einstellzwecke erfolgenden Vorwärts- und Rück
wärtsbewegung der Gleitplatten kollidieren.
In ähnlicher Weise erstrecken sich hintere Bolzen 38
durch die Seitenplatten 31, 32 und die Öffnung 30,
und Distanzrohre 39 (Fig. 4 und 5) sind um diese
hinteren Bolzen herum vorgesehen, um zu verhindern,
daß die Seitenplatten in enge Anlage mit den Gehäuse
wänden 28, 29 gelangen, sondern statt dessen ein freies
Gleiten zwischen diesen Teilen gestatten. Hintere
Bolzen 38 erstrecken sich ebenfalls an der Unter
seite des Gehäuses durch eine Flanschplatte 41 (Fig. 4),
die starr dem Gehäuse der Getriebemotoranordnung 16
zugeordnet ist. Die hinteren Bolzen 38 erstrecken sich
am Boden des Werkzeugs durch eine Lagerplatte (Fig. 4)
für das Antriebs-Kettenzahnrad 17.
Der Vorderbolzen 36 ist nach unten in die untere
Seitenplatte 36 eingeschraubt. Der hintere Bolzen 38
hingegen erstreckt sich durch die Lagerplatte 42, die
untere Seitenplatte 32, die obere Seitenplatte 31 und
die Flanschplatte 41 nach oben, wobei die Bolzen 38
an ihren oberen Enden Muttern 43 besitzen.
Kurze Bolzen 44 (Fig. 3) erstrecken sich durch die
vorderen Ecken der Flanschplatte 41, und sie sind
in die obere Seitenplatte 31 eingeschraubt und wirken
zusammen mit den Bolzen 38 beim Halten der Getriebe
motoranordnung 16 in einer festen Lage bezüglich der
Seitenplatten usw. Ein zusätzliches Paar kurzer Bolzen
46 (Fig. 4) erstreckt sich durch die vorderen Ecken
der Lagerplatte 42 nach oben und ist eingeschraubt
in die untere Seitenplatte 32, um mit dem Bolzen 38
beim Halten der Lagerplatte 42 in einer festen Lage
beziehung zur unteren Seitenplatte 32 zusammenzuwirken.
Mit der beschriebenen Konstruktion können die Seiten
platten und die Motoranordnung 16 zusammen in Richtung
auf das Rohr 13 und von diesem fort gleiten, wobei
die Gleitplatten 31, 32 frei auf den Außenseiten der
Wände 28, 29 gleiten (zwischen den Gleitflächen be
findet sich ein Schmiermittel). Dies kann zu jeder
Zeit erfolgen, wenn die Bedienungsperson es wünscht,
solange die oben erwähnten Einstellbolzen 24, die
weiter unten näher beschrieben werden, sich nicht
in Position befinden.
Es wird hervorgehoben, daß die Gehäusewände, die die
Öffnung 30 definierten, mit den Seitenplatten und den
Distanzrohren 37 und 39 zusammenwirken, um zu ver
hindern, daß die Motoranordnung 16 bezüglich des
breiten Gehäuseabschnitts 10 kippt. Es sei ebenfalls
hervorgehoben, daß die Seitenflügel 34 (Fig. 3) und
die rückwärtigen Vorsprünge 35 der Gleitplatten 31,
32 die Gehäusewände 28 und 29 überlappen bzw. unter
lappen, um irgendein derartiges Kippen der Motoran
ordnung 16 zu verhindern helfen und eine feste Lagerung
dieser Anordnung und der dazugehörigen Teile zu schaffen.
Sehr wichtig: Die beschriebene Konstruktion verhindert,
daß irgendein Bolzen oder Distanzstück mit der Kette
kollidiert, ungeachtet der Position des Antriebs-
Kettenzahnrads.
Nach Fig. 4 besitzt die Motoranordnung 16 eine einen
großen Durchmesser aufweisende starke Welle 47, die
sich nach unten durch die Platten 41, 31, 32 und 42
erstreckt, und auf ihr ist das oben angegebene Antriebs-
Kettenzahnrad 17 durch eine bei 18a angedeutete
Feder fest montiert. An diesem unteren Abschnitt er
streckt sich die Welle 47 durch ein Wälzlager 49 hin
durch, das in der unteren Gleitplatte 32 montiert
ist und weiterhin zwischen der Lagerplatte 42 und einem
Kragen 50 am unteren Ende des Kettenzahnrads 17 einge
faßt ist. Ein zusätzlicher Kragen 51 ist am äußersten
unteren Ende der Welle 47 vorgesehen.
Das Ketten-Zahnrad 17 kann verschiedene Längen auf
weisen, abhängig von der gewünschten Größe des Dreh
moments. Das dargestellte Ketten-Zahnrad 17 besitzt
drei Reihen von Zähnen 52, die in Antriebseingriff
(verkämmt sind) mit der Kette 18 stehen, wobei die
Kette eine Breite aufweist, die sämtlichen drei Reihen
von Zähnen 52 entspricht. Wie in den Fig. 4 bis 6
dargestellt ist, ist die Kette 18 eine Rollenkette mit
ineinandergreifenden Kettengliedern 53 (Fig. 5), die
gelenkig mittels Stiften 54 einander zugeordnet sind.
An verschiedenen Abschnitten der Stifte gibt es
Rollen 55, die zwischen die Zähne des Antriebs-Ketten
zahnrads 17 und der angetriebenen Ketten-Zahnräder 19,
20 passen. Die Rollen 55 haben einen geringen Durch
messer und kommen deshalb nicht mit dem Rohr 13 in
Eingriff.
Wie Fig. 5 zeigt, erstreckt sich die Kette 18 von dem
Antriebs-Kettenzahnrad 17 nach vorne, um die ange
triebenen Kettenzahnräder 19 und 20 herum, wobei das
angetriebene Kettenzahnrad 19 sich an dem breiten
Gehäuseabschnitt 10 befindet, während sich das ange
triebene Kettenzahnrad 20 auf dem schmalen Gehäuse
abschnitt 11 befindet. Die Kette besitzt einen
entgegengesetzten, nach innen gerichteten
Abschnitt, der sich etwa zwischen den
angetriebenen Kettenzahnrädern an der Seite des An
triebs-Kettenzahnrads befindet, wobei dieser
entgegengesetzte, nach innen gerichtete
Abschnitt das Rohr 17 aufnimmt und ein
klemmt.
Die angetriebenen Ketten-Zahnrader 19, 20 und die dazu
gehörigen Teile sind einander identisch, so daß insbe
sondere unter Bezugnahme auf Fig. 6 lediglich eines
beschrieben wird. Gezeigt ist das angetriebene Ketten
zahnrad 19 und die dazugehörigen Teile an dem breiten
Gehäuseabschnitt 10.
Das angetriebene Kettenzahnrad 19 ist ein einen großen
Durchmesser aufweisendes starkes Kettenzahnrad mit
drei Reihen von Zähnen 56, die mit der Kette 18 kämmen
und von dieser angetrieben werden. An seinem oberen
und unteren Ende erstreckt sich das Kettenzahnrad 19
durch Öffnungen in der oberen und der unteren Wand
28 bzw. 29 des breiten Gehäuseabschnitts 10. An den
Wänden 28, 29 sind fest eine obere bzw. eine untere
Kugellageranordnung 58 bzw. 59 montiert. Jede Lager
anordnung enthält eine tassenförmige Schutzkappe.
Geeignete Sprengringe halten die Ketten-Zahnrad
welle gegen eine Längsverschiebung in den Kugellagern
58, 59.
Jede solcher Lageranordnung 58, 59 besitzt eine äußere
Laufbahn, durch die hindurch sich mehrere Bolzen 60
erstrecken, die in die Gehäusewände eingeschraubt sind.
Den länglichen Wälzlagerelementen 57 sind drehbar
mit kugelförmigen Wandungen versehene innere und äußere
Laufbahnen der Lager 58, 59 zugeordnet. Die Wände der
Elemente 57 sind konkav, so daß sie zu den kugeligen
Wänden der Laufbahnen passen. Derartige Lager gestatten
ein freies Drehen der angetriebenen Ketten-Zahnräder
19, 20, während gleichzeitig unter Last ein gewisses
Ausmaß einer Einstellung der Ketten-Zahnradpositionen
möglich ist.
Wiederum bezugnehmend auf Fig. 6, sind die oben er
wähnten Antriebsrollen 21, 22 mittels Federn 61 an dem
Ketten-Zahnrad 19 festgekeilt. Sprengringe 62, 63
an dem oberen und dem unteren Endabschnitt des Ketten-
Zahnrads 19 arbeiten mit Schultern an dem Ketten-Zahn
rad zusammen, um die Rollen 21, 22 gegen eine axiale
Verschiebung zu sichern.
Die Antriebsrollen 21, 22 an den Enden jedes Gehäuse
abschnitts 10, 11 besitzen Außendurchmesser, die in
Beziehung stehen zu den Breiten der Kettenglieder 53
der Kette 18. Die Rollen haben Durchmesser, die
nur einige 1/1000 Zoll (ca. 0,03 mm) größer sind als die Abstände
zwischen den Außenflächen der Kettenglieder 53 in
diametral gegenüberliegenden Bereichen des Kettenab
schnitts an den angetriebenen Kettenzahnrädern, wenn
die Kette 18 fest um das rohrförmige Element 13 ge
schlungen ist, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Bei einer derartigen Beziehung unterstützen die Rollen
das Verhindern von Verschleiß der Kette, während sie
gleichzeitig wirksam mit der Kette zusammenwirken,
um eine sehr starke Greif- und Antriebswirkung bezüglich
der Außenfläche des Rohrs 13 zu liefern.
Als nächstes wird der Gehäuseabschnitt 11 sowie die
dazugehörigen Zylinder 14, 15 mit den Gehäuseabschnitten
10, 11 beschrieben. Der relativ schmale Gehäuseabschnitt
11 besitzt eine obere und eine untere Wand 64 bzw. 65,
die etwas weiter beabstandet sind als die obere und die
untere Wand 28, 29 des breiten Abschnitts 10. Damit
überlappen und unterlappen die Wände 64, 65 die Wände
28, 29, wenn das Greifbaggergehäuse geschlossen ist.
Die Abschnitte 10, 11 wirken zusammen, um ein im wesent
lichen durchgehendes Gehäuse oder durchgehende Um
hüllung um die Kette, die Kettenzahnräder usw. zu bilden.
Es versteht sich, daß beide Gehäuseabschnitte 10, 11
aus verschiedenen geschweißten Stahlstücken hergestellt
sind, darunter nicht nur die angegeben Ober- und Unter
wände, sondern auch äußere Seitenwände usw., wobei
an keinem Gehäuseabschnitt innere Seitenwände vorhanden
sind.
Angeschweißt an die obere und die untere Wand 64, 65
des schmalen Gehäuseabschnitts 11 und von diesen Wänden
koaxial sich nach oben und nach unten erstreckend, sind
kanalförmige Elemente 66 bzw. 67 vorgesehen. In ähn
licher Weise sind obere und untere koaxiale Kanäle
68, 69 an die obere und die untere Wand 28, 29 des
breiten Gehäuseabschnitts 10 geschweißt. Die Kanäle
66, 67 und 68, 69 liegen einander direkt gegenüber
zwischen dem Motor 16 und dem Rohr 13 und sind (wie
zuvor angegeben) dem Rohr 13 relativ nahe, um einen
hohen mechanischen Arbeitsgewinn zu erzielen.
Die Kanäle sind einander zugewandt, und jeder Kanal
besitzt in sich eingeschweißt eine Trägereinrichtung
71, an die schwenkbar eine vertikale Hülse an einem
Ende des zugehörigen Zylinders 14 oder 15 gekoppelt
ist. Damit ist ein Ende des Zylinderabschnitts des
Zylinders 14 oder 15 an einen Träger am Kanal 68
oder 69 gekoppelt, während ein Ende des Kolbenab
schnitts des Zylinders 14 oder 15 an einen Träger
am Kanal 66 oder 67 gekoppelt ist. In jedem Fall ist
die Schwenkrelation derart, daß die Schwenkbewegung
um eine vertikale Achse (wenn der Rohrschuß 13
vertikal liegt) möglich ist.
Die unteren Enden der Kanäle 67 und 69 erstrecken sich
so nach unten, daß sie als Füße verwendet werden,
wenn das Werkzeug nicht in Betrieb ist. Ein zusätzlicher
Fuß 72 ist am Boden des breiten Gehäuseabschnitts 10
an dessen hinterem Abschnitt befestigt. Der Kanal 68
an dem breiten Gehäuseabschnitt 1 dient auch als Ver
bindungspunkt für eine gekrümmte Stange 73, die das
gesamte Werkzeug aufhängt, wenn es in Betrieb ist.
An dem oberen, gekrümmten Ende dieser Stange be
findet sich eine Verbindungseinrichtung 74 (Fig. 2)
zum Verbinden des Werkzeugs an einem Aufhängekabel
und zum Einstellen des Gleichgewichtspunkts derart,
daß das Werkzeug etwa vertikal hängt.
Jeder Zylinder 14, 15 ist an eine (nicht-gezeigte)
Hydraulikfluid-Quelle angeschlossen, wobei diese
Quelle (oder eine andere Quelle) für Hydraulikfluid
auch in geeigneter Weise an die Getriebemotoranordnung
16 gekoppelt ist. Die Quelle ist steuerbar, um den
Hydraulikfluid-Druck für die Zylinder 14, 15 und den
Hydraulikmotor zu variieren und damit die Größe des
Drehmoments, das auf das Rohr 13 einwirkt, zu steuern.
Die an die Getriebemotoranordnung 16 angeschlossene
Quelle kann eine Hydraulikfluid-Pumpe enthalten, an
die (über ein Untersetzungsgetriebe) ein Luftmotor
angeschlossen ist, der mit veränderlicher Geschwindig
keit betreibbar ist. Während der Zeit, in der keine
nennenswerte Last auf den Motor einwirkt, betreibt
diese pneumatisch-hydraulische Quelle den Motor 16
schnell, um ein relativ rasches Drehen des Rohrs 13
zu erreichen. Wenn andererseits ein starkes Dreh
moment erwünscht ist, wie es der Fall ist, wenn
eine Verbindung zunächst aufgebrochen wird, oder
fertiggestellt wird, bewegt sich der Luftmotor sehr
langsam, um über die Pumpe ein hohes Drehmoment bei
geringer Geschwindigkeit zu erzeugen. Die Pumpe ist
eine relativ konstante Leistung aufweisende Pumpe.
Wie zuvor angedeutet, befinden sich die Zylinder 14
und 15 in gleichen Abständen aufeinander gegenüber
liegenden Seiten der mittleren Horizontalebene des
Werkzeugs, und sie sind in entsprechender Weise
an die Gehäuseabschnitte 10 und 11 angeschlossen.
Damit bringen sie sehr gleichförmige, symmetrische
Kräfte auf das Greifbaggergehäuse auf und schließen
das Gehäuse wirksam mit großer Kraft und praktisch
ohne Verdrehung und Schrägstellung.
Als nächstes wird die bevorzugte Anordnung des
Schwenkbolzens 12 oder Drehpunkts zwischen den zwei
Greifbagger-ähnlichen Gehäuseabschnitten 10, 11
beschrieben. Bei der bevorzugten Ausführungsform
erstreckt sich der Drehbolzen 12 durch miteinander
ausgerichtete Löcher in sich überlappenden Abschnitten
der oberen und der unteren horizontalen Wände der
Gehäuseabschnitte 10, 11.
Bezugnehmend auf Fig. 3, ist die Achse des ange
triebenen Ketten-Zahnrads 19 an dem breiten Gehäuse
abschnitt 10 mit x bezeichnet. Die Achse des Antriebs
ketten-Zahnrads 17 ist mit y bezeichnet, während die
Achse des Drehbolzens mit z bezeichnet ist. Es sei
angenommen, daß eine Linie durch die Punkte x und y
gezogen und dann nach links (Fig. 3) verlängert werde.
Der Punkt z, die Drehbolzenachse, liegt in beträchtlicher
Entfernung von dieser Linie auf der gleichen Seite der
Linie wie die Achse des angetriebenen Ketten-Zahnrads
20 des schmaleren Gehäuseabschnitts. Dies schafft den
Vorteil, daß der relativ schmale Gehäuseabschnitt 11
relativ leicht sein kann, während er immer noch eine
angemessene Stärke besitzt, um das Rohr 13 mit großer
Kraft zu greifen, wenn die Zylinder 14, 15 des Greif
baggers geschlossen werden. Genauer gesagt, es sei
angenommen, daß die angegebene Linie, die sich durch
die Punkte x und y in Fig. 3 und dann gegenüber dem
Punkt y in dieser Figur nach links erstreckt, in einem
rechten Winkel auf eine Linie steht, die sich durch
den Punkt z erstreckt (der Schwenkachse des Greif
baggers). Die letztgenannte Linie, die sich senkrecht
zu der x-y-Linie erstreckt, besitzt eine Länge zwischen
etwa 1/4 des Abstands zwischen Punkt x und Punkt y
bis etwa 1/3 des Abstands zwischen Punkt x und Punkt y.
Im vorliegenden kommerziellen Ausführungsbeispiel,
beträgt der Abstand zwischen der verlängerten x-y-Linie
und dem Punkt z (in einer Richtung senkrecht zu der
verlängerten x-y-Linie) etwa 3/10 des Abstands zwischen
x und y.
Als nächstes sollen die Mittel zum Verstellen der
Motoranordnung 16 auf das Rohr 13 zu und von diesem
weg zur Anpassung des Werkzeugs an das Drehen ver
schiedener Rohrdurchmesser weiter beschrieben werden.
Die zuvor angegebenen Löcher 25 (Fig. 2,) 26 und 27
(Fig. 3) sind in der oberen und unteren Wand 28, 29
des breiten Gehäuseabschnitts 10 vorgesehen. Die Löcher
25 bis 27 auf jeder Seite dieses breiten Gehäuse
abschnitts liegen in einer Linie, die sich etwa
parallel zu einer Linie zwischen dem Antriebs-Ketten
zahnrad 17 und dem Rohr 13 erstreckt. Jeder Satz von
Löchern ist so ausgebildet, daß er einen von zwei
Einstellbolzen 24 aufnimmt. Diese Bolzen 24 haben
vorzugsweise zugespitzte untere Enden (Fig. 4) und
sie erstrecken sich durch die hinteren Vorsprünge
35 der oberen und unteren Gleitplatte 31, 32 nach unten.
Die unteren Abschnitte der Bolzen 24 sind in die Unter
wand 29 des Gehäuseabschnitts 10 eingeschraubt oder
in die unteren Vorsprünge 35.
Die Stellen der Löcher 25, 26 und 27 sind exakt nach
Maßgabe der verschiedenen Norm-Rohrdurchmesser, die
mit dem Werkzeug bearbeitet werden sollen, festgelegt,
abhängig von der Länge der Kette 18 und weiteren
Faktoren. Beispielsweise ist die Anordnung derart
ausgeführt, daß, wenn die Bolzen 24 sich in den hinteren
Löchern 25 befinden (wobei die Motoranordnung 16 dann
relativ weit von dem Rohr verschoben ist) das Schließen
der Greifbaggerabschnitte Rohre 13 wirksam ergreift,
deren Außendurchmesser im Bereich 2 3/8 Zoll (ca. 60,3 mm) bis
3 Zoll (ca. 76,2 mm) liegt. Wenn der Motor 16 und die dazugehörigen
Gleitplatten 31, 32 in Richtung auf das Rohr 13 bewegt
werden und die Bolzen 24 durch Vorsprünge 35 und die
Löcher 26 eingesetzt werden, so ist bekannt, daß das
Schließen der Greifbaggerabschnitte einen geeigneten
Griff des Rohrs erzeugt, das einen Durchmesser in dem
Bereich von 3 1/2 Zoll (ca. 89 mm) bis 3 7/10 Zoll (ca. 94 mm) aufweist.
Die Stellen der Löcher 27 sind derart gewählt, daß wenn
die Löcher 24 dadurch und durch die Vorsprünge 35
laufen, der Motor 16, das Antriebs-Kettenzahnrad und
andere Teile korrekt angepaßt sind für das wirksame
Einklemmen von Rohren mit Außendurchmessern im Bereich
von 4 1/2 Zoll (ca. 114 mm) bis 5 1/2 Zoll (ca. 140 mm) Zoll.
Es versteht sich, daß an der Oberwand 28 des breiten
Gehäuseabschnitts 10 geeignete, nicht dargestellte,
Markierungen neben den jeweiligen Löchern 25, 27 vor
gesehen sind, wobei diese Markierungen die Rohrdurch
messer anzeigen, die bearbeitet werden können, wenn die
Bolzen 24 durch diese jeweiligen Löcher verlaufen.
Das beschriebene Verstellsystem ist besonders wirksam,
billig und narrensicher. Für den Wechsel von einem
Rohrdurchmesser zu einem anderen, wobei der andere
Durchmesser zu einem unterschiedlichen Bereich gehört,
entfernt die Bedienungsperson lediglich die Bolzen 24
aus einem der Sätze von Löchern 25-27, verschiebt den
Motor 16 und führt die Bolzen 24 erneut ein. Für eine
Verschiebung von einem Rohrdurchmesser zu einem anderen
innerhalb desselben Bereichs brauchen nicht einmal die
Bolzen 24 entfernt zu werden.
Der Motor 16 wird an die Fluidquelle in einer derartigen
Beziehung zu den Motor und der (nicht dargestellten)
Steuereinrichtung für den Motor 16 eingestellt, daß
wenn eine Verbindung gelöst werden soll, das Rohr 13
bei Betrachtung von oben im Gegenuhrzeigersinn ange
trieben wird.
Dann wird das Werkzeug an einem Bohrlochkopf aufgehängt.
Alternativ wird, wenn z. B. das Werkzeug zum Drehen eines
horizontalen Rohrs verwendet wird, das Werkzeug neben
dem horizontalen Element durch eine, nicht gezeigte,
geeignete Aufhängevorrichtung aufgehängt.
Die Bedienungsperson weiß den Durchmesser des zu
drehenden Rohrs 13 und stellt das vorliegende Werk
zeug entsprechend ein. Andere Faktoren sind die Wand
stärke des Rohrs und die Drehmoment-Erfordernisse. Der
Druck des Hydraulikfluids, das den Zylindern 14, 15
und dem Motor zugeleitet werden soll, wird nach Maß
gabe des maximal geforderten Drehmoments eingestellt,
wobei ein derartiges maximales Drehmoment so gewählt
ist, daß das Rohr nicht bricht oder übermäßig zer
kratzt wird.
Wenn der Rohrdurchmesser in einem unteren Bereich
liegt (z. B. 2 3/8 Zoll (ca. 60,3 mm) bis 3 Zoll (ca. 76,2 mm), werden die Einstell
bolzen 24 durch Löcher 25 (Fig. 2) geschoben, nachdem
der Motor 16 und die dazugehörigen Seitenplatten weit
weg von dem Rohr 13 verschoben wurden. Eine derartige
Einstellposition ist in den Fig. 3 bis 5 dargestellt.
Wenn der Rohrdurchmesser im mittleren Bereich liegt,
(z. B. 3 1/2 Zoll (ca. 89 mm) bis 3 7/10 Zoll (ca. 94 mm), werden die
mittleren Löcher 26 verwendet, wie oben erläutert
wurde. Wenn das Rohr im Bereich großer Durchmesser
liegt (beispielsweise 4 1/2 Zoll (ca. 114 mm) bis 5 1/2 Zoll (ca. 140 mm),
werden diese Löcher 27 (Fig. 3) verwendet, die dem
Rohr 13 am nächsten liegen.
Wenn die verschiedenen Faktoren eingestellt sind,
ist es lediglich notwendig, die Steuerung zu veran
lassen, Hydraulikfluid in die symmetrischen Zylinder
14, 15 einzuleiten, um diese auszudehnen und die
Gehäuseabschnitte 10, 11 in die Öffnungsstellung gemäß
Fig. 1 (gemäß den schwachen Linien) in Fig. 3 zu
zwingen. Dann wird das Werkzeug so verschwenkt, daß
das Rohr sich in dem umgekehrten internen Abschnitt
der Kette 18 befindet. Dann werden die Steuerungen
derart betätigt, daß sich die Zylinder 14, 15 ver
kürzen und somit sehr stark die Greifbagger-ähnlichen
Abschnitte 10, 11 veranlassen, um den Bolzen 12
zu verschwenken, bis die Kette 18 unter großer Spannung
steht. Der entgegengesetzte, nach innen gerichtete Abschnitt der Kette ist
jetzt fest um das Rohr 13 geschlungen, wie in Fig. 3
rechts und auch in Fig. 6 dargestellt ist. Die An
triebsrollen 21, 22 befinden sich jetzt in Hochdruck-
Anlagebeziehung bezüglich des Rohrs 13, wie in Fig. 6
gezeigt ist.
Da der Druck groß ist, und weil die Antriebsrollen 21,
22 die Rohroberfläche in gegenseitigem tangentialen
Linienkontakt berühren, werden die bei den vorliegenden
Werkzeug verwendeten Rollen 21, 22 relativ breit (dick)
gemacht. Beispielsweise sind im dargestellten Aus
führungsbeispiel die Rolle 29 1 1/4 Zoll (ca. 31,8 mm) breit (dick).
Bei einer solchen Breite besteht eine sehr starke
Antriebsbeziehung zwischen den Rollen und dem Rohr,
wenngleich die Rollen das Rohr nicht einschneiden.
Dann werden die Steuerungen so betätigt, daß der
Motor 16 und das Antriebs-Kettenzahnrad 17 (Fig. 4 und
5) in einer Richtung angetrieben werden, das entweder
die Verbindung zwischen den rohrförmigen Abschnitten
hergestellt oder gelöst wird, wie es der jeweilige
Betrieb erfordert. Wenn eine Verbindung gelöst wird,
sind die Beziehungen so, daß eine selbsterregende
Wirkung zwischen Kette und Rohr vorhanden ist, wobei
eine solche selbsterregende Wirkung den Greifkontakt
zwischen der Kette und dem Rohr verstärkt.
Wie in den Fig. 3, 5 und 6 gezeigt ist, haben die
verschiedenen Glieder 23 der Kette ihre Kanten in
Hochdruck-Lagerkontakt mit der Außenfläche des Rohrs
13. Deshalb, und weil die Antriebsrolle 29, 22 mit
ihren Oberflächen in Antriebskontakt mit dem Rohr
stehen, erzeugt oder löst, die Drehung des Motors 16
und des Kettenzahnrads 17 für den Antrieb der Kette
im Verein mit dem Antreiben der Kette und der Antriebs
rollen 21 zum Antreiben des Rohrs 13 in wirksamer
Weise die Verbindung im Rohr 13, wie es für den je
weiligen Betrieb erforderlich ist.
Während die Verbindung relativ locker ist, so daß
der Drehung des Rohrs 13 geringer Widerstand entgege
steht, wird das Rohr relativ rasch angetrieben, bei
einer Geschwindigkeit, die durch den Durchsatz des
Fluids durch den Motor bestimmt wird. Wenn z. B.
Hydraulikfluid durch den Motor mit 20 Gallonen (ca. 76 l) pro Minute
strömt, liegt die Geschwindigkeit des Rohr-Drehens
im Bereich von 27 bis 62 Umdrehungen pro Minute,
abhängig vom Rohrdurchmesser. Viel höhere Drehge
schwindigkeiten des Rohrs erreicht man, wenn man mehr
Gallonen pro Minute an Fluid durch den Motor 16 leitet.
Wie zuvor angegeben, kann beim vorliegenden speziellen
Beispiel (welches nur als Beispiel ohne Beschränkung
angegeben ist das Drehmoment im Bereich von etwa
262 Fußpfund (ca. 350 Nm) bis 4.030 Fußpfund (ca. 5461 Nm) liegen, abhängig vom
Rohrdurchmesser und abhängig davon, ob der Fluiddruck
1500 psi (ca. 10 341 kN/m²) oder bis zu 3000 psi (ca. 20 682 kN/m²) beträgt. Es versteht sich,
daß größere und kleinere Drücke verwendet werden
können, mit entsprechender Verringerung oder Ver
größerung des Drehmoments.
Gibt es einen großen Drehwiderstand, beispielsweise
dann, wenn eine zuvor hergestellte Verbindung gelöst
werden soll, oder wenn eine neue Verbindung fertigge
stellt werden soll, wird der Motor 16 langsam, jedoch
mit großer Kraft angetrieben, um die angegebenen (oder
andere) Drehmomente zu erzeugen.
Nachdem die Verbindung hergestellt oder gelöst ist,
wie es auch immer der Fall sein mag, werden die
Zylinder 14, 15 betätigt, um die Greifbagger-ähnlichen
Gehäuseabschnitte 10 und 11 voneinander wegzuschwenken.
Dann wird das Werkzeug von dem Rohr 13 weggeschwenkt,
und der Betrieb wird für eine andere Verbindung wieder
holt.
Um das Werkzeug für einen anderen Rohrdurchmesser
einzustellen, der in einem anderen Bereich liegt, wie
oben ausgeführt wurde, werden die Einstellbolzen 24
losgeschraubt und herausgezogen, woraufhin der Motor 16
in eine solche Position geschoben wird, daß die
Einstellbolzen wieder durch geeignete, der Löcher 25
bis 27 eingesetzt werden können (Fig. 3). Anschließend
und nachdem der geeignete Fluiddruck bestimmt und
erreicht ist, werden Rohrschüsse unterschiedlicher
Durchmesser gedreht und angezogen in einem Arbeits
gang, wobei keine Notwendigkeit besteht, Werkzeuge aus
zutauschen oder von einem Werkzeugabschnitt zu einem
anderen Werkzeugabschnitt zu wechseln.
Vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, ist der
Druck des dem Motor zugeführten Hydraulikfluids der
gleiche wie der des den Klemmzylindern zugeführten
Hydraulikfluids.
Claims (8)
1. Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements (13) um
seine Längsachse, umfassend:
- a) ein erstes und ein zweites längliches Element (10, 11) mit je einem ersten Ende und einem zweiten Ende,
- b) ein erstes und ein zweites angetriebenes Kettenzahnrad (19, 20), die auf dem ersten bzw. dem zweiten länglichen Element (10, 11) an deren jeweiligem zweiten Ende angebracht sind,
- c) ein Antriebs-Kettenzahnrad (17), das an dem ersten länglichen Element (10) angebracht ist,
- d) eine Endloskette (18), die um das Antriebs-Kettenzahnrad (17) und das erste und das zweite angetriebene Kettenzahnrad (19, 20) geführt ist, wobei die Kette (18) einen entgegengesetzten, dann, wenn das erste und das zweite angetriebene Kettenzahn rad (19, 20) aufeinander zu geschwenkt sind, nach innen ge richteten Abschnitt aufweist, derart, daß der nach innen gerich tete Abschnitt in der Lage ist, das zu drehende rohrförmige Bohrungselement (13) aufzunehmen und direkt zu berühren,
- e) eine Zylindereinrichtung (14, 15), die zwischen dem ersten und dem zweiten länglichen Element (10, 11) angeordnet ist, um das erste und das zweite angetriebene Kettenzahnrad (19, 20) aufein ander zu und voneinander fort zu verschwenken, und so ab wechselnd den entgegengesetzten, nach innen gerichteten Ab schnitt um das rohrförmige Bohrungselement (13) zu klam mern, oder das rohrförmige Bohrungselement (13) von dem entgegengesetzten, nach innen gerichteten Abschnitt zu befrei en, und
- f) eine Motoreinrichtung (16) zum Antreiben des Antriebs-Ketten zahnrades (17),
gekennzeichnet durch
- g) einen einzigen am jeweiligen ersten Ende beider länglicher Ele mente (10, 11) angebrachten Drehbolzen (12) zum drehbaren Verschwenken beider länglicher Elemente (10, 11) gegenein ander,
- h) wobei die Motoreinrichtung (16) an oder in dem ersten läng lichen Element (10) angeordnet ist, und
- i) wobei ein Ende der Zylindereinrichtung (14, 15) schwenkbar mit dem ersten länglichen Element (10) an einem Punkt zwi schen dem Drehbolzen (12) und dem ersten angetriebenen Kettenzahnrad (19) gekoppelt ist, während das andere Ende der Zylindereinrichtung (14, 15) schwenkbar mit dem zweiten läng lichen Element (11) an einem Punkt zwischen dem Drehbolzen (12) und dem zweiten angetriebenen Kettenzahnrad (20) gekop pelt ist.
2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) an dem ersten und dem zweiten angetriebenen Kettenzahnrad (19, 20) konzentrisch Antriebsrollen (21, 22) montiert sind,
- b) die von dem ersten bzw. dem zweiten angetriebenen Ketten zahnrad (19, 20) angetrieben werden,
- c) wobei die Antriebsrollen (21, 22) das rohrförmige Bohrungs element (13) direkt berühren und mit der Endloskette (18) beim Drehen des rohrförmigen Bohrungselements (13) zusammen wirken.
3. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motor
einrichtung (16) und das Antriebs-Kettenzahnrad (17) etwa zwischen
dem Drehbolzen (12) und dem ersten und dem zweiten angetriebe
nen Kettenzahnrad (19, 20) angeordnet sind.
4. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
längliche Element (10) breiter als das zweite längliche Element (11)
ist.
5. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) die Zylindereinrichtung (14, 15) einen oberen (14) und einen unteren (15) Zylinder aufweist, die einander in Größe und Anordnung entsprechen,
- b) der obere Zylinder (14) oberhalb des ersten und des zweiten länglichen Elementes (10, 11) liegt,
- c) der untere Zylinder (15) unterhalb des ersten und des zweiten länglichen Elements (10, 11) liegt, und
- d) jeder der Zylinder (14, 15) schwenkbar zwischen dem ersten länglichen Element (10) und dem zweiten länglichen Element (11) an Punkten, die relativ dicht bei dem entgegengesetzten, nach innen gerichteten Abschnitt der Endloskette (18) liegen, gekoppelt ist.
6. Apparat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der
Zylinder (14, 15) hydraulisch ist.
7. Apparat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
- a) Gleitmittel vorgesehen sind, um ein Gleiten der Motoreinrich tung und des Antriebs-Kettenzahnrads (17) auf den entgegen gesetzten, nach innen gerichteten Abschnitt und von diesem fort zu bewirken und dadurch den Apparat für das Drehen von Rohrabschnitten verschiedener Durchmesser einzustellen,
- b) wobei mehrere erste Löcher in dem ersten länglichen Element (10) entlang der Gleitbahn der Motoreinrichtung (16) und des Antriebs-Kettenzahnrads in Richtung auf den entgegengesetzten, nach innen gerichteten Abschnitt und von diesem fort vorge sehen sind,
- c) wobei Befestigungsmittel für die Motoreinrichtung (16) mit zweiten Löchern vorgesehen sind, die derart ausgebildet sind, um mit den ersten Löchern ausgerichtet zu werden,
- d) wobei langgestreckte Mittel zum Einsetzen in die der Motorein richtung zugeordneten zweiten Löcher und in die dem breiten Gehäuseabschnitt zugeordnete ersten Löcher vorgesehen sind,
- e) wobei die ersten Löcher in dem breiten Gehäuseabschnitt, durch die die langgestreckten Einrichtungen vorstehen, be stimmt durch die Position der Motoreinrichtung (16) und des Antriebs-Kettenzahnrads, und
- f) wobei die ersten Löcher derart gewählt und positioniert sind, daß eine Betätigung der Zylindereinrichtung (14, 15) zum Schließen der ersten und zweiten länglichen Elemente (10, 11) den entgegengesetzten, nach innen gerichteten Abschnitt ver anlaßt, wirksam klammernd an einem Rohrabschnitt mit einem ersten Normaußendurchmesser und alternativ an einem Rohr abschnitt mit einem zweiten Normaußendurchmesser anzugrei fen, wenn die langgestreckten Elemente sich durch einen der Sätze von Löchern in dem breiten Gehäuseabschnitt erstrecken.
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