DE547101C - Fangwerkzeug fuer Tiefbohrungen mit einander ueberlappenden Fangkeilen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fangwerkzeug für Tiefbohrungen, welches mit mehreren lösbar verbundenen und einander

^x überlappenden Fangkeilen ausgestattet ist. Bei den bekannten Ausbildungen dieser Art sind die Fangkeile je für sich gesondert angeordnet und entweder aneinander gleitbar geführt, oder aber je gesondert mit einem Sperrorgan verbunden. Während hier jeder einzelne Fangkeil gesondert in Wirkung tritt, bezweckt die Erfindung die Schaffung eines Fangwerkzeuges dieser Art, bei welchem jedoch die einander überlappenden Fangkeile als geschlossenes Ganzes wirken. Es hat sich nämlich bei Fangwerkzeugen mit eine lange Arbeitsfläche besitzenden Fangkeilen herausgestellt, daß die Betriebskosten infolge des verhältnismäßig häufigen Bruches dieser langen Fangkeile beträchtlich sind. Um nun

ao unter Beibehaltung der als besonders zweckmäßig erkannten langen Arbeitsflächen des Fangwerkzeuges die Betriebskosten möglichst niedrig zu halten, werden solche Arbeitsflächen unter Benutzung mehrerer, lösbar ver-

s5 bundener und einander überlappender Fangkeile gemäß der Erfindung dadurch erhalten, daß die Fangkeile in ihrer Überlappungsstellung untereinander verriegelt sind, wobei die gezahnten Teile dieser Fangkeile eine ununterbrochene, gezahnte Oberfläche bilden. Diese erfindungsgemäßeAusbildung bietet den Vorteil, daß die Schwierigkeiten der Wärmebehandlung der für die Erzielung großer Arbeitsflächen bisher notwendigen, besonders langen Fangkeile vermieden sind, da nunmehr anstatt eines solchen langen Fangkeiles mehrere kürzere, daher leichter herzustellende und am Werkzeugkörper untereinander verriegelte Einzelfangkeile verwendet werden können. Tritt aber nun Bruch eines solchen einzelnen Fangkeiles ein, so kann dieser leicht und mit wesentlich geringeren Kosten ersetzt werden. ■

Die Zeichnung stellt eine besondere Ausführungsform der Erfindung lediglich nur beispielsweise dar.

Abb. ι veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, und zwar innerhalb einer Bohrlochverrohrung und mit in unwirksamer Stellung befindlichen Fangkeilen.

Abb. 2 ist ein Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. 1.

Abb. 3 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. 1.

Abb. 4 stellt, von der Seite gesehen, zwei gegenseitig verriegelbare Fangkeile dar.

Abb. 5 stellt einen der Fangkeile im Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. 4 dar.

Abb. 6 veranschaulicht den Spannring.

Abb. 7 stellt im Schnitt durch den Druckring und im vergrößerten Maßstabe eine Teilkonstruktion dar.

Abb. 8 stellt das Werkzeug, ähnlich wie in Abb. i, jedoch mit in der Fangstellung befindlichen Fangkeilen dar.

Mit Bezug auf die hier dargestellte Ausführungsform bezeichnet 1 einen langgestreckten Körper, der am oberen Ende zum Anschluß an ein Werkzeuggestänge mit einem konischen Gewindezapfen 2 versehen ist.

Der Körper ι enthält mehrere Reihen von Keilsitzen. Im vorliegenden Fall sind insgesamt vier Reihen dargestellt. Jede Reihe besteht aus zwei Sitzen, und jeder Sitz besteht wiederum aus einer im wesentlichen ebenen, zur Längsachse des Körpers winkli gerichteten Fläche 3. Die Sitze sind alle unter ein und demselben Winkel angeordnet, um jedem Keil, wenn er auf seinem Sitz nach unten verschoben wird, eine gleiche und gleichmäßige radiale Verstellung zuteil werden zu lassen. Jeder Sitz ist durch eine längsgerichtete, im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Nut 4 unterbrochen. Der untere Sitz einer jeden Sitzreihe ist mit einem Schlitz versehen, dessen Boden zur Körperachse parallel verläuft; zu welchem Zweck, wird noch weiter unten beschrieben.

Zwecks Bildung der Fangkeilreihen sind ao die einzelnen Keile miteinander verriegelt. Abb. 4 stellt eine Ausführung dar, nach welcher nur zwei Keile zusammengenommen eine Reihe ergeben. Es muß allerdings als selbstverständlich gelten, daß beliebig viele Keile in jeweils einer Reihe zusammengeschlossen werden könnten. Alle Keile haben eine gezahnte Außenfläche 5, die bei aufgetriebenen Keilen die Innenwand einer Bohrlochverrohrung angreifen und sich fest einbeißen soll. Des weiteren ist jeder Fangkeil auf der Rückseite zur Führung auf dem im Körper 1 geschaffenen Sitz mit einer glatten, schrägen Fläche 6 sowie mit einer vorspringenden, im Querschnitt schwalbenschwanzförmigen Leiste 7 versehen, die in einer dementsprechend geformten, in jedem Sitz befindlichen Nut 4 geführt wird. Somit ist jeder Fangkeil auf seinem Sitz in der Längsrichtung verschiebbar. Die radiale Verstellung ist abhängig von der Längsverstellung und somit durch eine Begrenzung der Längsverstellung ebenfalls bestimmt begrenzt.

Der obere Fangkeil 8 ist am unteren Ende mit einem Teil 9 versehen, der einen entspre-⁴S chenden Teil 10, befindlich am oberen Ende des nächstunteren Keiles 11, überlappt und mit dem betreffenden Teil 10 in Eingriff gebracht werden kann. Wie der Eingriff hergestellt wird, zeigt Abb. 1. Der obere Fangkeil ist am oberen Ende abgerundet und wird mit diesem so abgerundeten Ende gegen eine entsprechend gerundete Schulter des Körpers ι gehalten, während der untere Fangkeil 11 gegen den Körper 1 mit dem oberen Ende dieses Teiles 10 gestoßen wird. Die Zeichnung stellt den Körper mit vier Reihen von Fangkeilen dar. Die Erfindung ist allerdings auf diese Zahl der Fangkeilreihen nicht beschränkt.

Um eine übereinstimmende und gleichmäßige Bewegung aller Fangkeilreihen zu sichern, ist der obere Keil einer jeden Reihe zur Aufnahme eines geschlitzten Ringes 13 mit einer Nut 12 versehen. Dieser dehnbare Spannring ermöglicht die notwendige Expansion der Fangkeile, verhindert jedoch, daß irgendein Keil oder irgendeine Reihe von Keilen in irgendeiner Stellung hängenbleibt, während die übrigen Keile sich je nach Lage des Falles entweder nach oben oder nach unten verstellen. Der Ring stellt somit ein Mittel dar, das eine gleichzeitige Bewegung sämtlicher Keile gewährleistet. Unter den unteren Sitzen ist ein den Körper umschließender Ring 15 mit nach oben gerichteten Fingern 15 vorgesehen. Die Finger 15 sind gegen das untere Ende der unteren Keile 11 gestoßen und in den ihnen zugehörigen Schlitzen verschiebbar (Abb. 3). Der Boden des Ringes 14 ist bei 16 zur Aufnahme des oberen Endes einer Schraubenfeder 17 ausgeschnitten. Die Schraubenfeder 17 umschließt den unteren Teil des Körpers 1 und ist mit ihrem unteren Ende in einer Ausnehmung 18 gelagert. Die Ausnehmung 18 ist im oberen Ende einer konischen Mutter 19 geschaffen. Letztere ist auf das Ende des Körpers 1 aufgeschraubt (Gewinde 20) und mit einem Stift 21 gesichert.

Aus Abb. ι geht hervor, daß der Druckring 14 mit seinen Fingern 15 unter der Wirkung der Feder 17 gegen die unteren Keile 11 gehalten und hierdurch die Keile so weit hochgedrückt werden, bis jeder Keil mit seinem oberen Ende gegen den Körper stößt und somit die Keile in einer Stellung frei von der Bohrlochverrohrung gehalten werden.

Um die Fangkeile auf ihren Sitzen herunterzulassen und sie gegenüber dem inneren Umfang der Bohrlochverrohrung auseinanderzutreiben, sind Mittel geschaffen, mit deren Hilfe der Druckring vorübergehend, niedergehalten werden kann. Ein solches Mittel könnte bequemerweise die Form einer Klinke 22 erhalten, die in einem im Ring 14 geschaffenen Schlitz um einen Zapfen 23 beweglich ist (Abb. 7). Die Klinke selbst wird mit einem Teil 24 und dieser Teil 24 mit Zähnen, vorteilhaft mit zwei Stück, versehen, damit dieselben jeweils mit zwei von drei am Körper sitzenden Zähnen 25 in Eingriff gesetzt werden können und mit diesen Mitteln der Ring in zwei verschiedenen vertikalen Stellungen festgestellt werden kann. Die jeweilige Stellung des Ringes bestimmt das Maß, bis zu welchem sich die Fangkeile radial auswärts verstellen können. Nachdem die Keile sich in die Verrohrung eingebissen haben, können sie auf ihren Sitzen noch um ein weiteres verschoben werden. In solch einem Fall wird ein unter Federdruck stehender Kolben 26, der die mit 27 bezeichnete Nase der Klinke

22 angreift, die Klinke dazu zwingen, den Eingriff gegenüber dem Körper aufzugeben. Wenn dann noch der Eingriff der Fangkeile in die Verrohrung gelöst wird, wird die Feder iy wieder zur Wirkung kommen und die Fangkeile nach oben in die Stellung gemäß Abb. ι drücken.

Bei Benutzung des fertig zusammengesetzten Werkzeuges wird der Ring 14 entgegen der Feder 17 in irgendeiner Weise heruntergezogen und die Klinke 22 mit den gewünschten Nuten 25 des Körpers 1 in Eingriff gebracht. Die Wahl der Nuten zum Eingriff der Klinke ist abhängig von der Größe des Innendurchmessers der herauszuziehenden Verrohrung. Nachdem der Ring in der gewünschten Weise festgestellt, also die Klinke mit den betreffenden Nuten 25 in Eingriff gebracht ist, werden alle Keile sich tief stellen, und zwar so.weit, bis das untere Ende der unteren Keile 11 gegen das obere Ende der Finger 15 stößt. Beim Einhängen des Werkzeuges in ein gegebenes Bohrloch dient die konische Mutter 19 dem Werkzeug zur Einführung in die Verrohrung. Die Fangkeile werden, sobald sie die Verrohrung erreichen, auf ihren Sitzen weit genug zurückgeschoben, um eine vollständige Einführung in die Verrohrung zu ermöglichen.

Nachdem die gewünschte Verrohrung erreicht ist, wird eine Bewegung des Werkzeuges in Richtung nach oben eine Bewegung der Fangkeile relativ nach unten und nach außen und somit ein Einbeißen der Zähne in die Verrohrung bewirken.

Mit der weiteren Aufwärtsbewegung des Werkzeuges wird die Verrohrung bis zu der gewünschten Stelle mitgenommen. Um das Werkzeug von der Verrohrung wieder freizumachen, ist es nur notwendig, das Gestänge in Richtung nach oben mit einem kurzen Ruck anzuziehen, um dadurch eine geringe Bewegung der Keile 5 und des Ringes 14 in Richtung relativ nach unten und somit eine Lösung der Klinke 22 gegenüber dem Körper 1 zu erzwingen. Mit einem kurzen Stoß nach unten werden dann die Fangkeile von der Verrohrung freigemacht, so daß die Feder 17 die Keile dann in die Stellung gemäß Abb. ι zurückführen kann. Nachdem dies geschehen, kann das Werkzeug aus der Verrohrung und des weiteren aus dem Bohrloch ohne weiteres herausgezogen werden.

Es ist offenbar, daß eine solche Konstruktion viele Vorteile bietet, und zwar Vorteile, die bei einer Konstruktion, bei der alle hier in einer Reihe zusammengeschlossenen Keile in einem einzigen Stück gegeben sind, nicht vorhanden sind. Da die Keile zwecks Schaffung einer großen Härte einer Wärmebehandlung unterworfen werden müssen, ist es notwendig, sie so zu dimensionieren, daß ein Verziehen während der Wärmebehandlung verhütet wird und andererseits aber auch die Keile die zur S icher stellung eines gehörigen Eingriffes erforderliche maximale Länge besitzen. Einen Keil dermaßen lang auszuführen, daß der erforderliche Eingriff in die Verrohrung sichergestellt ist, würde auf der anderen Seite Schwierigkeiten bei der Härtung mit sich bringen. Diese Schwierigkeiten werden verhütet, indem voneinander unabhängige Fangkeile reihenweise zusammengeschlossen werden. In diesem Fall ist es möglich, die einzelnen Keile mit Rücksicht auf die Wärmebehandlung weniger groß zu gestalten und dennoch durch ihre Verriegelung untereinander alle die Vorteile sicherzustellen, die einem einzigen langen Keil zu eigen sind.

Der Spannring 13 bietet einen besonderen Vorteil insofern, als er eine ungleichmäßige Expansion und die hiermit verbundene Gefahr eines Bruches des Schachtrohres oder der Verrohrung an derjenigen Stelle, an welcher die stärkste Auftreibung der Keile stattfindet, verhütet.

Der Spannring zwingt sämtliche Reihen der Fangkeile, sich je nach Lage des Falles gemeinsam und gleichmäßig entweder in Richtung nach unten oder in Richtung nach oben zu verschieben.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fangwerkzeug für Tiefbohrungen mit mehreren lösbar verbundenen und einander überlappenden Fangkeilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Fangkeile in ihrer Überlappungsstellung untereinander verriegelt sind.

2. Fangwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Fangkeil einen hakenförmigen Teil besitzt, der mit einem entsprechenden Teil des nächsttiefer liegenden Fangkeiles in Eingriff kommt, derart, daß die gegenseitige Verriegelung der aneinanderschließenden Fangkeile bewirkt werden kann.

3. Fangwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem jeder Fangkeil mit einer gezahnten Außenfläche ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gezahnten Teile der untereinander verriegelten Fangkeile eine ununterbrochene gezahnte Oberfläche bilden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen