DE68904432T2

DE68904432T2 - EXTRACTOR.

Info

Publication number: DE68904432T2
Application number: DE1989604432
Authority: DE
Inventors: James Henry Beard
Original assignee: Wicksteed Engineering Ltd
Current assignee: Wicksteed Engineering Ltd
Priority date: 1988-10-26
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1993-06-09
Anticipated expiration: 2009-10-21
Also published as: DE68904432D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Herausziehen von Rohren und dergleichen länglichen Gegenständen. Ein Anwendungsbeispiel der Erfindung ist eine Einrichtung zum Herausziehen von Rohren, die geeignet ist zum Entfernen von Kondensator- und Wärmeaustauscherrohren aus ihren Befestigungen in Elektrizitätswerken. Die Erfindung hat noch viele andere Anwendungen.The invention relates to a device for pulling out pipes and similar elongated objects. One application example of the invention is a device for pulling out pipes, which is suitable for removing condenser and heat exchanger pipes from their fastenings in power stations. The invention has many other applications.

Einrichtungen zum Herausziehen von Rohren aus Wärmeaustauschern und dergleichen wurden bereits vorgeschlagen. Ein Beispiel einer solchen Einrichtung ist in der GB-A-2 113 598 beschrieben. Jedoch sind diese Einrichtungen relativ kompliziert und umfangreich aufgebaut, was sich auch in der Komplexität ihrer Betriebsweise wiederspiegelt. Demzufolge sind Verbesserungen hinsichtlich einer Vereinfachung der Konstruktion und des Betriebs der Einrichtung, ihrer Kosten, ihres Raumbedarfs, insbesondere ihre axiale Länge betreffend, und ihrer Zuverlässigkeit wünschenswert. Ein Bereich, der bei solch bekannten Einrichtungen insbesondere einer Verbesserung bedarf, betrifft die Art des Greifens des herauszuziehenden Gegenstands, und vorliegende Erfindung befaßt sich speziell mit Verbesserungen in dieser Hinsicht.Devices for extracting tubes from heat exchangers and the like have been proposed. An example of such a device is described in GB-A-2 113 598. However, these devices are relatively complicated and bulky in construction, which is also reflected in the complexity of their operation. Accordingly, improvements are desirable in terms of simplification of the construction and operation of the device, its cost, its space requirements, particularly its axial length, and its reliability. One area in particular in need of improvement in such known devices concerns the manner of gripping the object to be extracted, and the present invention is specifically concerned with improvements in this respect.

In der US 1 596 464 (Smith) ist eine Winde zum Herausziehen von Rohren beschrieben. Diese Winde zum Herausziehen von Rohren weist ein Klemmbackenteil auf, das dicht auf das herauszuziehende Rohr zu setzen ist. Die Greifwirkung der Klemmbacke auf das Rohr wird manuell erreicht. Diese Einrichtung unterliegt einigen Mängeln, nämlich der Notwendigkeit manueller Betätigung und infolgedessen der fehlenden Fähigkeit der Klemmbacken, automatisch zu wirken.US 1,596,464 (Smith) describes a winch for pulling out pipes. This winch for pulling out pipes has a jaw part which is to be placed tightly on the pipe to be pulled out. The gripping action of the jaw on the pipe is achieved manually. This device is subject to some shortcomings, namely the need for manual operation and, as a result, the inability of the jaws to act automatically.

In der US-A-4 434 969 ist eine Einrichtung zum Ziehen oder Schieben eines Rohres oder einer Stange durch den Boden beschrieben. Zwei Hydraulikzylinder sind radial zur Achse der/des zu ziehenden oder schiebenden Stange/Rohres versetzt und sind beide durch Greifelemente 51 mit dieser verbunden, die Öffnungen 60 aufweisen und durch Federn 66 in einer Schräglage gehalten werden, derart, daß eine Greifwirkung zur Übertragung auf die Stange oder das Rohr mit einem Axialdruck ausgeübt wird, der von den Hydraulikzylindern hergeleitet wird. Im Oberbegriff des An spruchs 1 hiervon wird von der Offenbarung in dieser älteren Beschreibung ausgegangen. Die dort beschriebene Einrichtung ist nicht zum Herausziehen von Rohren aus ihren Befestigungen in der erfindungsgemäßen Weise geeignet, nämlich unter anderem wegen des Fehlens jeglicher Vorrichtung, die eine Rückfederung verhindert und/oder für die Beibehaltung der Lage der Einrichtung auf ihrem Rückhub sorgt. Darüber hinaus sind die Betätigungszylinder in radialer Richtung zur Rohr-Zugachse der Einrichtung versetzt, wodurch es gut sein könnte, daß die Belastungen beim Herausziehen von Rohren nicht annehmbar sind. Hinzukommt, daß die Verwendung des Greifansatzes zur Beaufschlagung mit der Hauptschubkraft wegen der Wahrscheinlichkeit einer nicht tolerierbaren Beschädigung für dünnwandige Rohre nicht akzeptierbar wäre.US-A-4 434 969 describes a device for pulling or pushing a pipe or rod through the ground. Two hydraulic cylinders are offset radially from the axis of the rod/pipe to be pulled or pushed and are both connected to it by gripping elements 51 which have openings 60 and are held in an inclined position by springs 66 such that a gripping effect is exerted for transmission to the rod or pipe with an axial pressure derived from the hydraulic cylinders. The preamble of claim 1 hereof is based on the disclosure in this earlier description. The device described there is not suitable for pulling pipes out of their fastenings in the manner according to the invention, namely, inter alia, due to the lack of any device which prevents springback and/or ensures that the position of the device is maintained on its return stroke. In addition, the actuating cylinders are offset radially from the pipe pulling axis of the device, which may well make the loads when pulling out pipes unacceptable. In addition, the use of the gripping attachment to apply the main thrust force would be unacceptable for thin-walled pipes due to the likelihood of intolerable damage.

Damit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Herausziehen von Rohren und dergleichen länglichen Gegenständen zur Verfügung zu stellen, die im Hinblick auf einen oder mehrere der oben genannten Punkte oder generell verbessert ist.The invention is therefore based on the object of providing a device for pulling out pipes and similar elongated objects which is improved in respect of one or more of the above-mentioned points or is generally improved.

Gemäß vorliegender Erfindung wird eine Einrichtung zum Herausziehen von Rohren aus ihren Befestigungen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 der anliegenden Ansprüche zur Verfügung gestellt.According to the present invention, a device for extracting pipes from their fastenings is provided with the Features of claim 1 of the appended claims.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft die Mittel zur Beaufschlagung des betreffenden Gegenstands mit Zugkraft.A second aspect of the invention relates to the means for applying tensile force to the object in question.

Ältere Vorschläge in dieser Hinsicht enthalten die Verwendung eines Klaueneinsatzes, der in der rohrförmigen Kolbenstange des hydraulischen Stoßhebers montiert ist, wodurch die Zugkraft durch einen Klauenkopf oder ein Spannfutter radial nach innen auf die Klauen und somit auf den Gegenstand übertragen wird.Previous proposals in this regard include the use of a jaw insert mounted in the tubular piston rod of the hydraulic ram, whereby the pulling force is transmitted radially inwardly to the jaws and thus to the object through a jaw head or chuck.

Während dieser ältere Vorschlag unter Testbedingungen im Labor in seiner Funktion zufriedenstellend war, haben sich in der Praxis unter normalen Bedingungen erhebliche Mängel und Probleme gezeigt. Diese betreffen nicht nur die Größe und das Gewicht der Einrichtung, sondern auch deren Tendenz, sich während der Benutzung festzufressen und zu verklemmen, wodurch die Einrichtung unbrauchbar wird und eine Wartung obligatorisch ist, im Zuge derer man festgestellt hat, daß es extrem schwierig ist, die verklemmte Klauenkonstruktion für Wartungszwecke zu lösen und sie anschließend zu ersetzen.Whilst this earlier proposal was satisfactory in its function under laboratory test conditions, in practice significant deficiencies and problems have been demonstrated under normal conditions. These relate not only to the size and weight of the device, but also to its tendency to seize and jam during use, rendering the device unusable and requiring maintenance, during which it has been found that the jammed jaw structure is extremely difficult to release for maintenance purposes and subsequently replace.

In einer nachstehend beschriebenen Ausführungsform fluchten die Klauen axial mit dem rohrförmigen Kolben an einem Ende desselben, wodurch der Raum, in dem sich Schmutz ansammeln kann, sehr begrenzt ist.In an embodiment described below, the claws are axially aligned with the tubular piston at one end thereof, whereby the space in which dirt can accumulate is very limited.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Darin zeigtAn embodiment of the invention is described below by way of example with reference to the drawings. In this

Figure 1

einen Axialschnitt durch eine Einrichtung zum Herausziehen von Rohren und ähnlichen länglichen Gegenständen;an axial section through a device for pulling out pipes and similar elongated objects;

Figure 2

eine Endansicht der Einrichtung von Figur 1 in der durch den Pfeil II gekennzeichneten Blickrichtung;an end view of the device of Figure 1 in the direction indicated by the arrow II;

Figure 3

eine Ansicht des gegenüberliegenden Endes der Einrichtung von Figur 1 in der durch den Pfeil III gekennzeichneten Blickrichtung;a view of the opposite end of the device of Figure 1 in the direction indicated by the arrow III;

Figure 4

die Einrichtung von Figur 1 in einem vergrößerten Maßstab zur Darstellung der Konstruktion und Anordnung und relativen Disposition deren Bauteile zum Zweck der Beschreibung des primären Mittels zum Greifen eines Gegenstandes;the device of Figure 1 on an enlarged scale to illustrate the construction and arrangement and relative disposition of the components thereof for the purpose of describing the primary means of gripping an object;

Figure 5

einen Schnitt durch einen modifizierten Greifring oder eine Verriegelungsplatte zur Verwendung bei den vorhergehenden Ausführungsformen;a section through a modified grip ring or locking plate for use in the previous embodiments;

Figure 6

eine Endansicht des Rings von Figur 5, und zwar in Richtung des Pfeils VI von Figur 5 betrachtet.an end view of the ring of Figure 5, viewed in the direction of arrow VI of Figure 5.

Wie in den Zeichnungen dargestellt, weist die Einrichtung 10 zum Herausziehen von Rohren und ähnlichen länglichen Gegenständen primäre und sekundäre Greifmittel 12, 14 für den Gegenstand und Schiebemittel 16 auf, die den Gegenstand mit einer Zugkraft beaufschlagen.As shown in the drawings, the device 10 for pulling out pipes and similar elongated objects comprises primary and secondary gripping means 12, 14 for the object and pushing means 16 which apply a pulling force to the object.

Grob gesprochen arbeitet die Einrichtung 10 derart, daß sie bewirkt, daß das erste Greifmittel 12 an dem herauszuziehenden Gegenstand (nicht dargestellt) zur Anlage gelangt und diesen greift und mit einer durch das Schiebemittel erzeugten Zugkraft beaufschlagt. Der Gegenstand wird in Richtung von links nach rechts in Figur 1 bewegt. In dieser Richtung erlaubt das zweite Greifmittel 14, daß sich der Gegenstand durch dieses hindurchbewegt, während durch einen Reaktionsring 18 eine Reaktionsschubkraft auf die Rohranordnung ausgeübt wird. Nachdem das Schiebemittel einen Hub ausgeführt hat, kehrt es zur Ausführung eines zweiten Hubs zurück. Während dieser Phase verhindert das zweite Greifmittel eine Rückkehrbewegung (in Richtung von rechts nach links in Figur 1) des herauszuziehenden Gegenstands. Damit ein stufenweises Herausziehen länglicher Gegenstände erfolgen kann, wird dieser Zieh-Zyklus wiederholt.Broadly speaking, the device 10 operates by causing the first gripping means 12 to engage and grip the object to be extracted (not shown) and apply a pulling force generated by the pushing means. The object is moved in the direction from left to right in Figure 1. In this direction, the second gripping means 14 allows the object to move through it while a reaction thrust force is applied to the tube assembly by a reaction ring 18. After the pushing means has made one stroke, it returns to make a second stroke. During this phase, the second gripping means prevents return movement (in the direction from right to left in Figure 1) of the object to be extracted. In order to allow gradual extraction of elongated objects, this pulling cycle is repeated.

Betrachtet man nun den allgemeinen Aufbau der Einrichtung 10, so sieht man, daß diese einen Zylinder 20 mit einer inneren Bohrung 22 aufweist, in welchem ein Kolben 24 gleitet. Der Kolben ist ringförmig ausgebildet, wobei seine innere Peripherie 26 gleitend und dichtend an der äußeren Peripherie einer Mittelröhre oder eines Schafts 28 anliegt. Der Kolben 24 hat sowohl an seiner äußeren als auch an seiner inneren Peripherie Ringdichtungen 30, 32.Looking now at the general construction of the device 10, it can be seen that it comprises a cylinder 20 with an internal bore 22 in which a piston 24 slides. The piston is annular in shape, with its inner periphery 26 slidingly and sealingly engaging the outer periphery of a central tube or shaft 28. The piston 24 has annular seals 30, 32 on both its outer and inner peripheries.

Der Kolben 24 besitzt eine rohrförmige Stange oder einen Schaft 34, der ebenfalls auf der Mittelröhre 28 gleitet und mit einem Schraubengewindebereich 36 mit geringfügig reduziertem Außendurchmesser versehen ist, an welchem ein zylinderförmiger Kopf 38 gewindemäßig aufgenommen und durch einen Gewindestift 40 in seiner Lage gesichert wird.The piston 24 has a tubular rod or shaft 34 which also slides on the central tube 28 and is provided with a screw threaded portion 36 of slightly reduced outer diameter on which a cylindrical head 38 is threadably received and is secured in position by a threaded pin 40.

Die Kolbenstange 34 gleitet in einem Zylinderschlußblock 42, der axial in dem Zylinder 20 festgelegt und mit Dichtungen versehen ist, derart, daß eine fluid-dichte ringförmige stangenseitige Kammer 44 definiert wird, wodurch der Kolben 24 doppeltwirkend betätigt werden kann. Der Zylinder 20 hat einen verlängerten Bereich 46, in welchem der Kopf 38 in der in Figur 1 gezeigten vollständig zurückgezogenen Lage frei aufgenommen wird.The piston rod 34 slides in a cylinder end block 42 which is axially fixed in the cylinder 20 and provided with seals so as to define a fluid-tight annular rod-side chamber 44 whereby the piston 24 can be actuated in a double-acting manner. The cylinder 20 has an extended portion 46 in which the head 38 is freely received in the fully retracted position shown in Figure 1.

Eine Klaue 48 ist innerhalb der sich verjüngenden inneren Peripherie 50 des Kopfes 38 montiert und hat eine sich komplementär verjüngende äußere Peripherie, die damit zusammenwirkt. Sich axial erstreckende Federn 54 sind in Bohrungen in der Klaue aufgenommen und wirken gegen eine Endplatte 56, die durch eine auf den Kopf 38 geschraubte Kappe 58 gehalten ist. Durch die Federn 54 werden die separaten Bereiche der Klaue 48 axial nach innen beaufschlagt, und aufgrund des Rampeneffekts der sich verjüngenden Profile 50, 52 wird der Ring nach innen derart vorgespannt, daß er sich an ein zu ziehendes Rohr oder einen anderen Gegenstand anlegt und diesen greift.A claw 48 is mounted within the tapered inner periphery 50 of the head 38 and has a complementary tapered outer periphery cooperating therewith. Axially extending springs 54 are received in bores in the claw and act against an end plate 56 which is held in place by a cap 58 screwed onto the head 38. The springs 54 axially inwardly bias the separate regions of the claw 48 and, due to the ramping effect of the tapered profiles 50, 52, the ring is biased inwardly to engage and grip a pipe or other object to be pulled.

Bezugnehmend auf Figur 4 wird nun die Ausbildung und Anordnung des ersten Greifmittels 12 insbesondere in Relation zu dem Kolben 24 und dessen Stange oder Schaft 34 im Detail erläutert.Referring to Figure 4, the design and arrangement of the first gripping means 12, in particular in relation to the piston 24 and its rod or shaft 34, will now be explained in detail.

Dabei ist ersichtlich, daß die auf die Kopfseite des Kolbens 24 ausgeübte Zugkraft über die Kolbenstange 34, die Schraubengewinde 36, den Klauenkopf oder das Spannfutter 38, die Rampe 52 und dadurch auf die Klauenelemente 48 selbst übertragen wird. Der Kopf 38 bildet Befestigungsmittel für die Elemente 48. Aufgrund des Schraubengewindes 36 und des Gewindestifts 40 ist dieser rasch montierbar/demontierbar, wodurch die gesamte Klauenkonstruktion für Wartungszwecke rasch montiert/demontiert werden kann.It can be seen that the tensile force exerted on the head side of the piston 24 is transmitted via the piston rod 34, the screw threads 36, the claw head or chuck 38, the ramp 52 and thereby to the claw elements 48 itself is transmitted. The head 38 forms fastening means for the elements 48. Due to the screw thread 36 and the threaded pin 40, this can be quickly assembled/disassembled, whereby the entire claw construction can be quickly assembled/disassembled for maintenance purposes.

Aus Figur 4 geht deutlich hervor, daß die Klauenelemente 48 derart angeordnet sind, daß sie axial von dem axial äußeren Ende 59 der Kolbenstange oder des Schafts 34 beabstandet sind. Figur 4 zeigt die axial vollständig eingezogene Lage der Elemente 48, in welcher deren axial innere Enden 61 durch einen unstetigen Abstand von dem Kolbenstangenende 59 entfernt sind. Für den Zweck der Erfindung wäre es nicht undenkbar, daß ein echter Kontakt hergestellt wird.It is clear from Figure 4 that the claw elements 48 are arranged so as to be axially spaced from the axially outer end 59 of the piston rod or shaft 34. Figure 4 shows the axially fully retracted position of the elements 48 in which their axially inner ends 61 are spaced from the piston rod end 59 by a discontinuous distance. For the purpose of the invention it would not be inconceivable that a true contact is made.

Der Zwischenraum 63 zwischen den Enden 59 und 61 hat eine besondere Bedeutung hinsichtlich dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung, nämlich daß er das innerhalb der Einrichtung verfügbare, extrem begrenzte Volumen zwischen dem Ende des Kolbens und der Klauen oder Elemente 48 zeigt, in dem es denkbar wäre, daß sich Fremdkörper ansammeln könnten, obwohl dies bei vorliegender Ausbildung in der Praxis überhaupt nicht der Fall ist. Bei der früher vorgeschlagenen Einrichtung, bei welcher sich die Klauenausbildung vollständig radial innerhalb des rohrförmigen Schafts oder der Stange des Kolbens der Stoßheberkonstruktion befindet, hat die Kolbenstange im Vergleich zu jener vorliegender Ausführungsform notwendigerweise einen sehr stark vergrößerten Durchmesser, und dies führt zu großen Hohlräumen innerhalb der Stange, in welchen sich Abschabungen von dem Rohr, das herausgezogen wird, und andere Fremdkörper ansammeln können. Diese Anhäufung von Fremdkörpern erfolgt unaufhörlich, bis der dadurch ausgeübte Druck einen Verwindungseffekt auf die Kolbenstange selbst hervorruft, wodurch diese nicht mehr frei in dem dem Lager oder Block 42 entsprechenden Lager gleiten kann und die Konstruktion blockiert. Wenn eine Blockierung eintritt, ist es extrem schwierig, die Klauenkonstruktion aus den Einengungen des rohrförmigen Kolbenschafts herauszulösen.The gap 63 between the ends 59 and 61 has a particular significance in this aspect of the present invention, namely that it shows the extremely limited volume available within the device between the end of the piston and the jaws or elements 48 in which it would be conceivable that foreign matter could accumulate, although in practice this is not the case at all in the present design. In the previously proposed device in which the jaw formation is located entirely radially within the tubular shaft or rod of the piston of the ram construction, the piston rod is necessarily of a very greatly increased diameter compared to that of the present embodiment and this results in large voids within the rod in which shavings from the tube being withdrawn and other foreign matter can accumulate. This accumulation of foreign matter continues until the the pressure exerted thereby produces a twisting effect on the piston rod itself, as a result of which the latter can no longer slide freely in the bearing corresponding to the bearing or block 42 and the structure becomes blocked. If a blockage occurs, it is extremely difficult to release the claw structure from the constrictions of the tubular piston shaft.

Bei vorliegender Ausführungsform läßt sich die Abnahme der Klauenkonstruktion für Wartungszwecke sehr schnell bewerkstelligen. Aufgrund der Schraubengewinde 65 wird der zylinderförmige Verlängerungsbereich 46 schnell entfernt, wodurch der Klauenkopf 38 freigelegt wird. Letzterer wird mittels des Gewindestifts 40 und der Schraubengewinde 36 gelöst und dadurch die Klauenkonstruktion in einem Vorgang entfernt. Sie kann rasch durch eine bereits gewartete Klauenkonstruktion ersetzt werden.In the present embodiment, the removal of the claw structure for maintenance purposes can be accomplished very quickly. Due to the screw threads 65, the cylindrical extension section 46 is quickly removed, thereby exposing the claw head 38. The latter is loosened by means of the threaded pin 40 and the screw threads 36, thereby removing the claw structure in one operation. It can be quickly replaced by a claw structure that has already been serviced.

Die Mittelröhre oder der Schaft 28 ist axial in Richtung nach außen (von links nach rechts in Figur 1) festgelegt, und zwar durch das Ineinandergreifen von daran vorgesehenen gestuften Durchmesserbereichen 60 mit entsprechenden gestuften Innendurchmesserbereichen an dem Zylinder. Die zylinderförmige Innenfläche 62 soll einen (nicht dargestellten) Dorn gleitend aufnehmen und danach die Außenfläche eines Rohres oder anderen Gegenstands, der herausgezogen wird.The central tube or shaft 28 is axially fixed in an outward direction (left to right in Figure 1) by the interlocking of stepped diameter portions 60 provided thereon with corresponding stepped inner diameter portions on the cylinder. The cylindrical inner surface 62 is intended to slidably receive a mandrel (not shown) and then the outer surface of a tube or other object being withdrawn.

Nachfolgend wird das sekundäre Greifmittel 14 für den Gegenstand näher erläutert.The secondary gripping means 14 for the object is explained in more detail below.

Das sekundäre Greifmittel 14 für den Gegenstand weist einen Greifring oder eine Platte 64 mit einer zylinderförmigen inneren Peripherie auf, deren Durchmesser um etwa einen Millimeter größer ist als der Durchmesser des herauszuziehenden Gegenstands und des zugehörigen (nicht gezeigten) Zugdorns.The secondary gripping means 14 for the object comprises a gripping ring or plate 64 with a cylindrical inner periphery, the diameter of which is approximately one millimeter larger than the diameter of the object to be pulled out and the associated mandrel (not shown).

Dadurch besitzt der Greifring feste Innenmaße, die etwas größer sind als die Außenmaße des herauszuziehenden Gegenstands. Darüber hinaus ist der Ring in einem Gehäuse 68 derart montiert, daß er relativ zu dem herauszuziehenden Gegenstand kippbar ist.As a result, the gripping ring has fixed internal dimensions that are slightly larger than the external dimensions of the object to be pulled out. In addition, the ring is mounted in a housing 68 in such a way that it can be tilted relative to the object to be pulled out.

Der Greifring 64 befindet sich in dem Gehäuse 68 an einer Halterung 70 und zwischen einer Feder oder einem hydraulisch belasteten Druckkolben 72 und einem bei Position 74 schematisch angedeuteten gehärteten hinteren Endbolzen und dem Druckkolben diametral gegenüberliegend oder innerhalb eines Bogens von 45 Grad einer solchen Position. Dadurch ist die Befestigung des Greifrings dergestalt, daß dieser durch den Druckkolben 72 in einer Schräglage vorgespannt wird, in der sein Innendurchmesser 66 an dem herauszuziehenden Gegenstand zur Anlage kommt und diesen greift. Die axial äußeren Enden seines zylinderförmigen Innendurchmessers sind nicht scharfkantig gearbeitet, sondern sind leicht gerundet.The gripping ring 64 is located in the housing 68 on a bracket 70 and between a spring or a hydraulically loaded pressure piston 72 and a hardened rear end bolt indicated schematically at position 74 and diametrically opposite the pressure piston or within an arc of 45 degrees of such a position. The gripping ring is thus attached in such a way that it is pre-tensioned by the pressure piston 72 in an inclined position in which its inner diameter 66 comes into contact with the object to be pulled out and grips it. The axially outer ends of its cylindrical inner diameter are not sharp-edged, but are slightly rounded.

Eine durch eine Feder 78 in Einraststellung vorgespannte Klinke 76 greift in ein entsprechendes Klinkenteil 80 an dem Zylinder 20 und dient zur Rückhaltung des Greifrings 64 und sorgt für den Zugriff zu letzterem, damit dieser bei Festsitzen losgelöst und durch einen alternativen Ring mit anderen Abmessungen für andere Rohrgrößen ersetzt werden kann.A latch 76, biased into the locking position by a spring 78, engages a corresponding latch part 80 on the cylinder 20 and serves to retain the gripping ring 64 and provides access to the latter so that it can be released if it becomes stuck and replaced by an alternative ring with different dimensions for other pipe sizes.

Nachfolgend wird der Betrieb der Einrichtung 10 beschrieben.The operation of device 10 is described below.

Zunächst wird ein (nicht dargestellter) Dorn in Form einer zylindrischen Stange mit einem verjüngten Schraubengewinde an einem Ende und einem Triebansatz and dem anderen Ende einem herauszuziehenden Rohr zugeführt und mittels eines Drehmomentschlüssels in das Rohr geschraubt. Danach wird die Einrichtung 10 dem vorspringenden Dorn zugeführt, und der Schaft des letzteren wird in den Reaktionsring 18 und damit durch den Greifring 64 und durch die Mittelröhre 28 eingeführt, bis er die Klaue 48 erreicht. Durch ausreichende Belastung der Einrichtung 10 gegen den Dorn werden die Klaue und die Gesamtkonstruktion des Kopfes 38, die Kolbenstange 34 und der Kolben 24 axial nach außen bewegt, bis die Klaue an der sich verjüngenden Peripherie 52 des Kopfs 38 hochrutschen kann und erlaubt, daß der Dorn durch sie hindurchtritt. In diesem Zustand wird die Einrichtung 10 mit dem Reaktionsring 18 fest gegen die Platte oder den Körper (nicht gezeigt) gehalten, in welchem das herauszuziehende Rohr montiert ist. Dann wird die Kopfseite des Kolbens 24 mit Fluiddruck beaufschlagt, wodurch, wie in Figur 1 gezeigt, eine Schubkraft von links nach rechts auf die Anordnung ausgeübt wird. Diese Schubkraft wird über die Klaue 48 auf das Rohr ausgeübt und erhöht sich, bis sie groß genug ist, um die Verankerung des Rohres zu brechen und dieses sich dann, wie in Figur 1 gezeigt, von rechts nach links bewegt, während der Zylinder 20 und der Ring 18 axial festgelegt bleiben.First, a mandrel (not shown) in the form of a cylindrical rod with a tapered screw thread at one end and a drive lug at the other end is fed to a tube to be extracted and screwed into the tube by means of a torque wrench. Thereafter, the device 10 is fed to the projecting mandrel and the shaft of the latter is inserted into the reaction ring 18 and thus through the gripping ring 64 and through the central tube 28 until it reaches the claw 48. By sufficiently loading the device 10 against the mandrel, the claw and the overall structure of the head 38, the piston rod 34 and the piston 24 are moved axially outward until the claw can ride up the tapered periphery 52 of the head 38 and allows the mandrel to pass through it. In this condition, the assembly 10 is held firmly by the reaction ring 18 against the plate or body (not shown) in which the tube to be extracted is mounted. Fluid pressure is then applied to the head of the piston 24, thereby exerting a left to right thrust on the assembly as shown in Figure 1. This thrust is applied to the tube via the claw 48 and increases until it is large enough to break the anchorage of the tube and it then moves from right to left as shown in Figure 1 while the cylinder 20 and ring 18 remain axially fixed.

Am Ende eine Hubes von etwa 6,35 cm (2.5 inches) wird der Kolben durch Druckanwendung auf die stangenseitige Kammer zurückgeführt, und die Klaue 48 erlaubt, daß der Dorn in Richtung nach außen durch sie hindurchtritt. Wenn der Kolben die in Figur 1 gezeigte Position wieder erreicht, wird der Zyklus wiederholt usw.At the end of a stroke of about 6.35 cm (2.5 inches), the piston is returned to the rod side chamber by applying pressure and the claw 48 allows the mandrel to pass outwardly through it. When the When the piston reaches the position shown in Figure 1 again, the cycle is repeated, etc.

Während der Rückkehrbewegung des Kolbens in die in Figur 1 gezeigte Position arbeitet der Kolben 64 derart, daß er für zwei Funktionen sorgt. Erstens sorgt er für eine Nicht-Rückkehrfunktion für das herauszuziehende Rohr. Das Rohr selbst besitzt einen Rückfederungsgrad und neigt zur Rückkehr von rechts nach links, sobald die Belastung aufgehoben wird. Eine derartige Rückkehrbewegung wird durch den Ring verhindert, der sich schrägstellt und an dem Rohr zur Anlage gelangt und dieses greift, und die Last wird über den hinteren Endbolzen 74 auf den Zylinder 20 und dann auf den Reaktionsring 18 übertragen. Zweitens sorgt der Greifring für eine Funktion, die verhindert, daß sich die Rückseite der Einrichtung (Reaktionsring 18) auf dem Rückkehrhub nach vorne bewegt, das heißt, es bedarf keiner manuellen Unterstützung, um den Ring 18 gegen die Rohrplatte zu halten, aus welcher das Rohr herausgezogen wird. Andernfalls könnte sich der Zylinder hin und her bewegen.During the return movement of the piston to the position shown in Figure 1, the piston 64 operates to provide two functions. First, it provides a non-return function for the tube being withdrawn. The tube itself has a degree of springback and tends to return from right to left once the load is removed. Such return movement is prevented by the ring which tilts and comes to rest against and grips the tube and the load is transferred to the cylinder 20 and then to the reaction ring 18 via the rear end pin 74. Second, the grip ring provides a function of preventing the rear of the device (reaction ring 18) from moving forward on the return stroke, that is, no manual assistance is required to hold the ring 18 against the tube plate from which the tube is being withdrawn. Otherwise the cylinder could move back and forth.

Neben anderen Vorteilen, die durch die vorstehend beschriebene Ausführungsform zur Verfügung gestellt werden, ist festzustellen, daß der Greifring 64 sehr einfach aufgebaut und zu benutzen ist und nur eines Minimums an axialem Raum bedarf. In letztgenannter Hinsicht muß er mit der Klaue 48 verglichen werden, die relativ kompliziert aufgebaut ist, indem sie Federn und konische Flächen und eine beträchtliche Anzahl von zugehörigen Bauteilen erfordert.Among other advantages provided by the above-described embodiment, it is to be noted that the gripping ring 64 is very simple to construct and use and requires only a minimum of axial space. In this latter respect, it must be compared with the claw 48 which is of relatively complicated construction, requiring springs and conical surfaces and a considerable number of associated components.

Die Vorteile der Klauenkonstruktion 38, 48 wurden bereits geschildert.The advantages of the claw construction 38, 48 have already been described.

Man wird feststellen, daß der Grad der Schräglage des Greifrings relativ gering ist. Dies entspricht dem geringen Unterschied im Durchmesser der anderen betreffenden Teile. Eine Variation in Anpassung and die verschiedenen Anwendungen der Erfindung ist möglich.It will be noted that the degree of inclination of the grip ring is relatively small. This corresponds to the small difference in diameter of the other parts concerned. Variation in adaptation to the different applications of the invention is possible.

Der Ring muß nicht notwendigerweise eine zylinderförmige Innenfläche besitzen, sondern kann je nach Notwendigkeit oder Wunsch so angepaßt werden, daß er Gegenstände unterschiedlicher Form und Größe greifen kann.The ring does not necessarily have to have a cylindrical inner surface, but can be adapted as needed or desired so that it can grip objects of different shapes and sizes.

In der Ausführungsform der Figuren 5 und 6 ist ein zur Verwendung bei den vorhergehenden Ausführungsformen geeigneter Greifring oder eine Verriegelungsplatte 100 detaillierter gezeigt. Der Ring weist eine innere Nabe 102 auf, die in einen äußeren Ring eines Verriegelungsplattenkörpers 104 eingepaßt ist, der einen radialen Flanschbereich 106 besitzt, welcher mit einem Druckkolben 72 in Eingriff gebracht werden kann.In the embodiment of Figures 5 and 6, a gripping ring or locking plate 100 suitable for use in the previous embodiments is shown in more detail. The ring includes an inner hub 102 which is fitted into an outer ring of a locking plate body 104 having a radial flange portion 106 engageable with a plunger 72.

Die Nabe 102 ist in dem Körper 104 lösbar festgelegt, und zwar mit Hilfe einer Reihe von Gewindestiften 108, die in eine in der Nabe 102 ausgebildete Ringnut 102 eintretende und dort aufgenommene Endbereiche 109 mit reduziertem Durchmesser aufweisen. Auf diese Weise kann die Nabe zur Unterbringung von Rohren abweichenden Durchmessers abgenommen und ersetzt oder im Flanschbereich 106 so gedreht werden, daß sie bei Abnutzung dem Rohr gegenüber eine neue Verriegelungskante zeigt.The hub 102 is releasably secured in the body 104 by means of a series of threaded pins 108 having reduced diameter end portions 109 entering and receiving an annular groove 102 formed in the hub 102. In this way, the hub can be removed and replaced to accommodate pipes of different diameters or rotated in the flange portion 106 so that it presents a new locking edge facing the pipe when it wears.

Figur 5 zeigt das Verhältnis zwischen der Nabe 102 und einem zugeordneten Rohr 112, das herauszuziehen ist. Die Nabe ist in zwei Positionen gezeigt, die in bezug zueinander winkelförmig geneigt sind, wobei sie die relative winkelförmige Neigung zeigen, die ausreicht, um ein Greifen oder Verriegeln durch den Ring 100 zu bewirken. Die schräge Greif- oder Verriegelungslage ist lediglich anhand der durchbrochenen Linie III in Figur 5 angegeben, die die Stellung der Fläche 113 des Flansches 106 in der Schräglage der Nabe darstellt.Figure 5 shows the relationship between the hub 102 and an associated tube 112 to be extracted. The hub is shown in two positions which are are angularly inclined, showing the relative angular inclination sufficient to cause gripping or locking by the ring 100. The inclined gripping or locking position is indicated only by the broken line III in Figure 5, which represents the position of the surface 113 of the flange 106 in the inclined position of the hub.

Bei Verwendung arbeitet diese Ausführungsform im wesentlichen identisch mit der vorstehend beschriebenen Ausführungsform.In use, this embodiment operates essentially identically to the embodiment described above.

Man wird feststellen, daß die Innenfläche 114 der Nabe 102 eine abgefaste Fläche 116 an einem Ende und einen leicht ausgesparten Kreisring 118 an ihrem anderen axialen Ende aufweist, wodurch der Greifvorgang der Nabe im Hinblick auf ein Rohr 112 durch die zylinderförmige Innenfläche 114 und deren Endkanten 120, 122 ausgeführt wird. Der Grad der Verriegelung kann variiert werden, indem eine Nabe mit einem vorgegebenen Abstand zwischen den Kanten 120 und 122 und einem vorgegebenen Spielraum zwischen dem Rohr, auf welches einzuwirken ist, und dem Innendurchmesser der Nabe zur Verfügung gestellt wird.It will be noted that the inner surface 114 of the hub 102 has a chamfered surface 116 at one end and a slightly recessed annulus 118 at its other axial end, whereby the gripping action of the hub with respect to a pipe 112 is carried out by the cylindrical inner surface 114 and its end edges 120, 122. The degree of locking can be varied by providing a hub with a predetermined distance between the edges 120 and 122 and a predetermined clearance between the pipe to be acted upon and the inner diameter of the hub.

Claims

1. Device (10) for step-by-step longitudinal movement of elongated objects, comprising:

a) gripping means (12, 14) for the objects;

b) pushing means (16) for acting on the gripping means with a load to be transmitted to an object to be moved in the longitudinal direction in order to produce the longitudinal movement;

c) wherein the gripping means comprise a gripping ring (64) which encloses the article, acts on it and grips it by tilting relative to it and wherein

d) the pushing means comprise a fluid-operated cylinder (20), characterized by

e) the ability of the device to extract pipes from their fastenings by independently operable primary (12) and secondary (14) gripping means which can be operated in sequence to apply a pulling force in one direction and then a non-reversible gripping effect to prevent elastic return movement of a pipe to be extracted and/or to prevent axial movement of the main body of the device between successive pulling steps,

f) wherein the fluid-operated cylinder is arranged coaxially with the pipe pull axis of the device,

g) the primary gripping means (12) which apply a tensile load to the pipe to be extracted comprise a series of radially movable claw elements (48) arranged to surround the circumference of the respective tube, and

h) wherein the secondary gripping means (14) comprise the gripping ring (64) which produces a gripping effect for preventing elastic return movement of a tube to be extracted and/or axial movement of the main body of the device between successive pulling steps, and wherein stop means (20, 18) are provided which counteract loads thereby applied to the gripping ring.

2. Device according to claim 1, characterized in that the gripping ring (64) has a gripping edge which is rotatable about the axis of the device in order to provide a new gripping edge when worn.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid-operated cylinder has an annular piston (24) with a piston head which is arranged axially between the primary (12) and the secondary (14) gripping means.

4. Device according to claim 3, characterized in that the ring piston head has an annular piston rod (34) which extends axially towards the claw elements (48) in order to transmit the thrust to them, and that the claw elements are axially aligned with the piston rod and arranged at the outer end thereof.

5. Device according to claim 4, characterized in that the piston rod (34) is displaceable on an axially fixed central tube (28) of the device.

6. Device according to claim 4 or 5, characterized in that the claw elements (48) belong to a chuck arrangement (38) which fits on the outer surface of the piston rod at one end thereof.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the primary and secondary gripping means (12, 14) and the fluid-operated cylinder are arranged in a common housing (20).

8. Device according to claim 6, characterized by quick-release fasteners (36) for connecting the chuck arrangement to the piston rod (34).

9. Device according to claim 8, characterized in that the quick-release fasteners are screw thread elements (36) on the outer surface of a tubular end portion of the piston rod at said one end and on a corresponding inner surface of the chuck assembly (38).

10. Device according to claim 6, characterized by individual, axially aligned compression springs (54) for the claw elements, which act between a structure connected to the chuck arrangement and the claw elements in order to preload them inwards via wedge elements.