-
Wechselventil an der Verbindungsstelle zweier Pumpendruckleitungen
Die Erfindung betrifft ein Wechselventil für Schlammpumpen, und zwar insbesondere
solche, welche bei Erdbohrungen nach Petroleum usw. verwendet werden.
-
Bei den Erdbohrungen mit rotierenden Werkzeugen werden meistens zwei
abwechselnd arbeitende Pumpen verwendet, welche einen kontinuierlichen Druckwasserstrom
durch ein rotierendes Hohlgestänge in das Bohrloch pressen.
-
Das erbohrte Material wird zusammen mit dem Wasser durch eine das
Hohlgestänge umgebende Hülse herausgeführt.
-
Ein wesentliches Erfordernis für die einwandfreie Arbeit ist der kontinuierliche
Druckwasserstrom, da bei Unterbrechungen dieses Stromes das Bohrloch leicht einbrechen
oder das Bohrröhr leicht steckenbleiben kann.
-
Bisher war es üblich, die beiden Pumpen je mit einem Hochdruckventil
auszustatten, vermittels welchen sie umgeschaltet wurden. Diese bekannten Ventile
weisen jedoch beträchtliche Nachteile auf i. verlangen sie einen zu langen Zeitraum
für die Umstellung der einen .auf die andere Pumpe, 2. müssen sie schon nach io
bis 3o Tagen Gebrauchsdauer repariert oder gar völlig ersetzt werden und 3. müssen
sie von einem besonderen Bedienungsmann reguliert werden.
-
Weiterhin ist ihre Konstruktion sehr teuer. Die vorliegende Erfindung
vermeidet diese Nachteile durch die Anwendung eines Wechselventils, welches selbsttätig
die Umstellung von der einen auf die andere Pumpe vornimmt und welches nicht nur
bedeutend billiger als die bisher üblichen Ventile ist, sondern infolge seiner starken
Konstruktion eine nahezu unbegrenzte Betriebssicherheit gewährleistet. Die zu ersetzenden
Teile, wie die Dichtungen, können infolge der leichten Zugänglichkeit des Wechselventils
sehr rasch und ohne nennenswerte Unterbrechung der Pumpenarbeit ausgewechselt werden.
-
Das gemäß der Erfindung angewandte Wechselventil besteht aus einem
1-förmigen Rohrstutzen, dessen horizontale Schenkelenden zu Sitzen für einen in
den Stutzen verschiebbaren Ventilkörper ausgebildet sind. Dieser Ventilkörper wird
durch die Wirkung des Druckmittels von der einen oder anderen Pumpe betätigt.
-
An sich sind derartige selbsttätig wirkende Wechselventile bekannt.
-
Der Fortschritt der vorliegenden Erfindung besteht jedoch in der Anwendung
des selbsttätigen Wechselventils, wie es in den
beiliegenden Zeichnungen
dargestellt ist, in einem besonderen Arbeitsgebiet, wo die oben bezeichneten beträchtlichen
Vorteile erreicht werden.
-
Das gemäß der Erfindung angewendete Wechselventil ist zweckentsprechend
in der Weise ausgebildet, daß es nicht nur eine Umsteuerung von der einen auf die
andere Pumpe in jedem Augenblick ermöglicht, sondern daß es gleichzeitig die außer
Betrieb gesetzte Pumpe gegen den Druckwasserstrom völlig abdichtet.
-
In den beiliegenden Zeichnungen ist das Wechselventil und seine Anordnung
zwischen den beiden Pumpen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. r einen
senkrechten Schnitt durch das Ventil, Fig. 2 eine Ansicht des Ventilkörpers, Fig.3
eine Ansicht der Anordnung des Ventils zwischen den Pumpen.
-
Das Ventil besteht aus einem 1-förmigen Gehäuse (Fig. i) mit einem
horizontalen Rohrstutzen i und einem vertikalen, 2, und innerer zentraler Bohrung
3. Auf dem Stutzen 2 befindet sich ein Ansatzstutzen 4. Beide sind durch Bolzen
und Muttern 7, 8, die in die Löcher 5, 6 eingeführt werden, zusammengehalten. Der
Ansatzstutzen 4 hat eine zentrale Bohrung 9, die konisch verengt ist und dann sich
erweitert und ist auf diesem Teile mit Innengewinde i o zur Aufnahme eines Rohres
i i versehen.
-
An jedem Ende des Rohrstutzens i sind Flanschen 12, 13, welche zum
Anschluß an die Rohrstücke 14, 15 bestimmt sind, die in ihrem Innern Ventilsitze
bilden. Zur Verbindung dienen Bolzen und Muttern 18, 19, 22, 23, die durch Flanschlöcher
16, 17, 20, 21 gesteckt werden. Auf ihren Anschlußflächen sind die Flanschen 12,
13, 14, 15 - zu Schultern 24, 25 abgesetzt. Die Ventilsitze 14, 15 sind abgedreht;
sie verlaufen konisch verjüngt von 26 nach 27, während sie von dort aus sich nach
außen hin etwas erweitern; auf diesem Teile sind sie mit Gewinde 30, 31 versehen.
In dieses Gewinde sind die Rohre 32,33 einschraubbar, welche nach den Schlammpumpen
34 und 35 führen (Fig. 3). Der Ventilkörper 36 hat Tonnenform; er besteht aus einem
Metallstück, vorzugsweise aus Stahl. Die Enden 37, 38 verlaufen von den Kanten 39,
4o, die sich ungefähr auf einem Drittel der Gesamtlänge des Ventilkörpers befinden,
sich verjüngend, nach den Randkanten 42 und 43. In beiden Kegeln 44 und 45 sind
Ringnuten 46 und 47 mit inneren Erweiterungen vorgesehen, die durch punktierte Linien
48, 49, 50 und 51 kenntlich gemacht sind und die zur Aufnahme der Dichtungsringe
52 und 53 dienen. Diese Dichtungsringe sind so ausgebildet, daß sie auch die Erweiterungen
ausfüllen. Sie ragen ein wenig über die Oberflächen der Kegel 44 45 heraus.
-
Während der Bohrarbeit haben die Pumpen ungefähr einen Druck von Pfd.
5oo, auch mehr. Das Wasser, welches in das 1-Rohr i eintritt, treibt das Venti136
nach dem Ende, welches dem Wassereintritt entgegengesetzt ist; dieses Ende wird
sofort abgeschlossen. Das Wasser wird daher durch die Bohrung 3 in das Standrohr
i i gedrückt und von dort weiterbefördert. Mit dem Moment, wo die Tätigkeit der
einen Pumpe eine Unterbrechung erfährt, wird die andere Pumpe in Tätigkeit versetzt.
Dadurch wird das Ventil umgeschaltet, und die Flüssigkeit wird wieder durch die
Bohrung .3 in das Standrohr i i usw. gedrückt.