-
Zylinder für Tiefbrunnenpumpen Die Erfindung bezieht sich auf Tiefbrunnenpumpen,
die als eingeschobene Arbeitszylinderptimpen bekamit sind und bei denen der Pumpenzylinder
in den Strang der Verrohrung gesenkt oder daraus mittels der Sau-kolbenstangen entfernt
werden kann. Derartige Pumpen werden gewöhnlich an der ,clIewünschten Stelle des
Brunnens mittels I eines Schuhes im Rohrstrang gestützt, auf dem der Pumpenzylinder
aufruht. Die Pumpen müssen in die Arbeitslage einzuschieben und durch axialen Zug
herauszuziehen sein, dabei aber sicher in der Arbeitslage gegen die Wirkun
' - des Kolbens und der angegliederten Teile, die bestrebt sind, den Zylinder
während des Pumpvorganges zu heben, verriegelbar sein. Ein weiteres wünschenswertes
Merkmal einer solchen Pumpe ist eine vollkommene Dichtung zwischen dem Pumpenzylinder
und der Verrohrung. Rohpetroleuin in einem Brunnen enthält gewöhnlich Sand und feste
Teilchen von Frerndstoffen, die inft dem strömenden Petroleum mitgerissen werden,
sich aber schnell absetzen, wenn die Flüssigkeit sich beruhigt, wie zwischen den
IH , iben der Pumpe. Derartige Stoffe werden im folgenden all ' -ei-nein
als Sand bezeichnet. Sie setzen sich in Hohlräuliien und Taschen, die nicht in der
Strömungslinie liegen, ab und verursachen in vielen Fällen ein gänzliches oder teilweises
Festsitzen des Pumpenzylinders.
-
Zweck der Erfindung ist, eine in Verbindung mit einer Verrohrung zu
verwendende Pumpe züi schaffen, die alle oder einzelne der folgenden Merkmale aufweist:
eine nachgiebige Verriegell-ing des Zylinders in einer Lage, die sein Herausziehen
durch axialen Zug gestattet, aber der die Gefahr einer Verschiebung des Zylinders
aus seiner Arbeitslage mit sich bringenden Kraft des Kolbens während seiner hin
und her gehenden Bewegung widersteht; eine Dichtung um den Pumpenzvlinder, die eine
Ablagerung von Sand um die Verriegelung und ein Unwirksamwerden der letzteren beim
1.-1.erausnehmen des Pumpenzylinders verhindert-, doppelte Dichtungen, die eine
Ansammlung von Sand sowohl um die Verriegeluii.-1 als auch den Pumpenzylinder verhindern
und gewährleisten, daß der Pumpenzylinder wie auch die Dichtungsmittel frei herausziehbar
sind, eine aus einem Schuh und einern Sitz bestehende Dichtung, auf die die Verriegelung
derart wirkt, daß sie den Sitz und den Schuh in Anlage erhält-; doppelte Dichtungen,
die beide im Abstand voneinander liegende Sätze von Schuhen und Sitzen umfassen
und eine Einrichtung zum selbsttätigen Anpassen eines mit einem Schuh zusaminenwirkenden
Sitzes mit Bezug auf den anderen Satz derart, daß Abstandsunterschiede zwischen
den Schuhen oder Sitzen ausgeglichen werden.
-
Nach der Erfindung wird ein in ein Rohr einschiebbarer Zylinder für
Tiefbrunnenpumpen so durchgebildet, daß das Rohr einen unteren Schuh und einen oberen
Schuh besitzt, und daß der Pumpenzylinder mit einem
oberen Sitzglied
und einem tinteren Sitzglied versehen ist, die nacheinander in Anlage mit den Schuhen
treten. und von denen das eine derart axial verschiebbar ist, daß es sich dem Abstand
der Sitzglieder von ihren entsprechenden Schuhen anpaßt. Die Erfindung bezieht sieh
weiter auf besondere Ausbildungen und Anordnungen der verschiedenen Teile der Einrichtung.
-
Die Zeichnung veranschaulicht Ausführungsbeispiele der Erfindung.
-
Abb. i ist ein Aufriß eines Teiles eines Rohrstranges mit darin in
die Arbeitslage gebrachter Pumpe, die die neue Verriegelung aufweist, wobei ein
Teil des Rohrstranges und des Pumpenzylinders weggebrochen sind, tim die Abbildung
zu verkürzen. Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie 2-2 von Abb. i und zeigt
einen Teil des Ölrohrstranges und des oberen Endes des Pumpenzylinders, wobei der
Kolben im Aufriß gezeichnet ist. Abb. 3 ist eine schaubildliche Ansicht des
Verriegelungszylinders, teilweise weggebrochen. Abb. 4 ist ein teilweise geschnittener
Aufriß einer abgeänderten Ausführungsforrn der Erfindung mit einer anderen Art von
Verriegelungszylinder. Abb. 5 ist eine schaubildliche Ansicht des von dem
Verriegelungszy - linder nach Abb. 4 weggebrochenen Teiles.
-
In den Abb. 1, 2 und 3 ist ein Strang einer Ölbrunnenverrohrung
mit 6 bezeichnet. Innerhalb des Stranges liegt ein Schull 7 mit konischer
Bohrung zur Stützung der Pumpe und eine Klemmkupplung für den Verriegelungszylinder.
Innerhalb des Rohres wird durch den Schuh der Pumpenzylinder 9 gestützt.
Oberhalb des Schuhes 7 ist ein Schuh io mit konischer Bohrung angeordnet,
und der Pumpenzylinder weist ein entsprechendes Sitzglied (A#b. 2) auf. Innerhalb
des PumpenzvIinders ist ein Kolben 13 gelagert, der durch einen Saugstangenstrang
14 angetrieben werden kann.
-
Der Pumpenzylinder 9 hat ein konisches Sitzglied 16 (Abb. i)
an seinem unteren Ende, das auf dem Schull 7 aufruhen kann. Am oberen Ende
des Zylinders ist ein hohler Dorn 17 (Abb. 2) für den Austritt der zu pumpenden
Flüssigkeit vorgesehen. Auf dem Dorn ist ein kegelstumpfförmiges Sitzglied iS in
Zusammenwirkung mit dem Schuh io verschiebbar gelagert. Ein unterer Ringbund am
Dorn dient zur Begrenzung der unteren Lage des Sitzgliedes 18, und ein Ring ig ist
auf das obere Ende aufgeschraubt, Zwischen dem Sitzgliede 18 und dem Ring ig liegt
eine Druckftder 2o, die bestrebt ist, das Sitzglied nach abwärts auf den Dorn zu
drücken.
-
Wenn die Pumpe in ihre Arbeitslage im Rohrstrang gebracht wird, legt
sich das Sitzglied 18 gegen seinen Schuh, kurz bevor das Sitzglied 16 (Abb.
i) auf seinen Schuh auftrifft, wobei der Dorn 17 (Abb. 2) durch. das Sitzglied
iS gegen den Druck der Feder 2o gleitet, um die Sitzglieder den Schuhen anzupassen.
Die Feder 2o dient dazu, Abstandsunterschiede zwischen den Sitzen, verglichen mit
der Länge des Pumpenzylinders, aufzunehmen oder auszugleichen, so daß ein.- dichte
Anlage an beiden Enden gewährleistet wird. Derartige Längenänderungen können vorkommen
infolge Ungenauigkeiten im Zusainmenbau der Verrohrung oder der Pumpe bzw. infolge
Abweichungen in den Abniessunel gen der Teile.
-
Am unteren Ende des Pumpenzylinders ist eine robrförmige Verlängerung
2 1 (Abb. i) befestigt, die ein Schwanzstück mit einer Umfangsnut 22 bildet. Diese
Nut weist eine obere Schrägwand :22a und eine untere Schrägwand 224 auf. Zwischen
den Schuh 7
und die Hülse 8 ist das Verriegelungsglied io' geklemmt.
Dieses Glied hat im wesentlichen Zylinderform und weist einen zylindrischen Teil
23 und einen nach auswärts gerichteten Flansch:24 auf. Es besteht vorzugsweise
aus Federstahl und ist in der Längsrichtung ge-
schlitzt, so daß Finger
25 entstehen, die sich axial zum Rohrstrang erstrecken und seitlich abgelenkt
werden können. Die Enden dieser Finger sind mit einwärts gerichteten Nasen
26 versehen, die obere Schrägflächen 2611 zum Zusammenwirken mit dem Schwanzstück
beim Einschieben der Pumpe und untere Schrägflächen 26b zum Zusammenwirken
mit der Wand 22b aufweisen. Die Teile sind so bemessen, daß, wenn sich der eingesteckte
Pumpenzylinder in der Arbeitslage befindet, die Nasen an den Fingern in die NUt
22 eintreten, wobei die Flächen 26b und 221' aUfeinanderwirl#en. Die Finger
stellen sich selbsttätig so ein, daß sie sich nach abwärts gegen das Schwanzstück
legen und axial zum Pumpenzvlinder eine Kraftkomponente ausüben, die die Sitzglieder
auf ihre Schuhe zieht.
-
Beim Einführen der Pumpe wird letztere gesenkt, wobei das Schwanzstück
21 zwischen die dabei nach auswärts abgelenkten Finger 25 gedrückt wird.
Wenn die Pumpe diejenige Lage erreicht hat, in der die NUt 22 in Übereinstimmung
mit den Nasen 26 -liegt, bewegen sich die Finger nach einwärts, wobei die
Schrägflächen:2211 und 264 in dem Sinne wirken, daß sie den Pumpenzylinder nach
abwärts auf seine Schuhe ziehen und eine dichte Anlage zwischen dem Sitzglied'16
und dem Schuh 17 erzeugen. Das ausgleichende Sitzglied 18 stellt sich selbsttätig
ein und erzeugt eine dichte Anlage am oberen Ende des Zvlinders. Eine hin und her
geliende
Bewegung des Kolbens führt dann zu keiner Verlagerung
der Pumpe aus ihrer Arbeitslage heraus. Wenn jedoch ein genügender Aufwärtszug ausgeübt
wird, wer. den die Finger 25 nach auswärts bewegt, wobei die Fläche 26b über
die Fläche 22b hinweggleitet und die Pumpe gelöst wird. Es ist somit eine
nachgiebige Kupplung geschaffen.
-
Bei der Ausführungsform pach Abb. 4 Bund 5 ist die Pumpe
9 mit einem Ausgleichsitz in, wie vorstehend beschrieben, versehen, und der
damit zusammenwirkende Schuh io liegt im Rohr. Unter dem Schuh io und im Rohr ist
ein weiterer Schuh 27 mit konischer Bohrung und Schrägfläche 27a zum Zusaminenwirken
mit einem Kupplungs- oder Verriegelungsgliede angeordnet. An dem Pumpenzylinder
ist ein Sitzglied 28 mit einem verjüngten Gewindeteil 29 vorgesehen. Ein
Schwanzstück 30 ist an diesem Teil 29 befestigt und klemmt einen Verriegelungszylinder
fest. Dieser Verriegelungszylinder hat ki einen zylindrischen Hauptteil
31 und einen nach einwärts gerichteten Flansch 32. Er besteht vorzugsweise
aus Federstalil und ist so geschlitzt, daß Finger 33 entstehen. An den Enden
der Finger sind Nasen 34 angebracht, a 7
die äußere, obere Schrägflächen
34 um Zusammenwirken mit der Schrägfläche 21711 aufweisen. In diesem Falle
ist der Verriegelungs- oder Kupplungszylinder an der Pumpe befestigt, zum Untersihiede
von der Bauweise nach Abb. 1, 2 und 3, wo der Verriegelungszylinder
an der Verrohrung befestigt ist. Die Wirkung der Sperrfinger ist derart, daß sie
die Pumpe nachgiebig in der Arbeitslage halten und den Sitz.#,8 auf seine Schuhe
derart drücken, daß eine sichere Flüssigkeitsabdichtung entsteht.
-
Der obere Sitz und Schuh verhindern, abgesehen davon, daß sie den
Pumpenzylinder in dem Rohr stabilisieren, daß Said sich zwischen dem Rohr und dem
Pumpenzylinder absetzt und dabei den Pumpenzylinder in der eingeschobenen Lage so
festhält, daß sein Zurückziehen durch die üblichen -Mittel unmöglich ist.