EP0189600B1 - Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern - Google Patents

Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern Download PDF

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EP0189600B1
EP0189600B1 EP85116639A EP85116639A EP0189600B1 EP 0189600 B1 EP0189600 B1 EP 0189600B1 EP 85116639 A EP85116639 A EP 85116639A EP 85116639 A EP85116639 A EP 85116639A EP 0189600 B1 EP0189600 B1 EP 0189600B1
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EP
European Patent Office
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jaw
gripping
clamping jaw
rigid
blade
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EP85116639A
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Jörg E. Schulze-Beckinghausen
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Weatherford Oil Tool GmbH
Original Assignee
Weatherford Oil Tool GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/164—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe motor actuated

Definitions

  • the invention relates to a device for producing threaded connections between tubular bodies, consisting of a housing with a continuous axial opening, a radial cutout adapted to the outer diameter of the tube and a toothed ring which is rotatably arranged in the housing by means of a drive device and which is provided with a corresponding radial cutout and overrun cams carries with overrun curves, which are associated with an articulated clamping jaw with a gripping knife and at least one further rigid clamping jaw with a gripping knife as a counter-knife on a lever which increases the contact pressure.
  • a device for countering and breaking threaded connections between pipe bodies of pipe and drill strings and drilling tools for deep drilling uses a rotatable and a non-rotatable chuck, which together define a device main axis, to accommodate one of two pipe bodies used with mutually facing end thread areas, the one chuck being mounted in a bearing block which is fixedly supported on one end of a device frame and the other chuck is arranged on a support block.
  • This device is only stationary and cannot be used on a derrick.
  • US-A-4 297 922 shows a device for producing threaded connections between tubular bodies, which consists of a housing with an axial opening and a radial cutout adapted to the outer diameter of the tube. A rotatable gear rim with a corresponding radial cut-out is located within the housing. An articulated clamping jaw with a gripping knife is arranged on a lever element which increases the contact pressure. The movable clamping jaw can be exchanged for a rigid clamping jaw by repositioning, in order to be able to make a screwing process reversible.
  • this device is not suitable for the transmission of high torques and thus not for countering and breaking drill rods, because the gripping knives are fastened to simple jaw carriers, so that large forces cannot be transmitted.
  • the invention is based on the object of also creating a hand-guided, open pliers for screwing on drill rods for use on the drilling rig, with which the necessary very high torques, which must be several times higher than in the previously known constructions, can be applied despite the light version of the pliers.
  • the solution according to the invention is characterized in that the rigid gripping knife attached to the articulated clamping jaws is assigned two rigid gripping knives as counter-holding knives, with the articulated clamping jaws carrying the gripping knife and the rigid gripping knife carrying the neighboring jaw seen in the direction of rotation for reversibility of the clamping movement in a release movement
  • the jaws are interchangeable by repositioning and the movable jaw is designed as a one-armed force-boosting lever with a pressure roller that can be actuated by the run-up curve, and the gripping knives and jaws are fastened to a solid crescent-shaped jaw carrier and that the movable gripping knife is convex.
  • each drill pipe is securely gripped at three points in connection with two rigid gripping knives.
  • the pipe detection system at three points ensures the processing of drill pipes with significantly different diameters.
  • housing-fixed stops are provided for the overrun cams carrying the overrun curves.
  • stop bolts are used, which are assigned to the overrun cams so that each cam can lay its rear surface against a stop bolt as soon as the pressure roller of the movable clamping jaw has reached the top end of an overrun curve.
  • the movable one is against the opposite one rigid jaw replaced. Both jaws as well as the third gripping knife are carried by a sickle-shaped solid jaw carrier known per se, which is connected to the rotor disks. After changing the position of the movable jaw with the rigid, the direction of rotation of the ring gear can be reversed, so that when the pipe section in question is securely gripped again, it can be rotated counter to its screwing direction and its connection with the adjacent rod section can be broken.
  • the device according to the invention is also suitable for the actual screwing process, for "spinning".
  • the screwing rotations can be carried out in addition to countering and in the opposite direction from breaking to complete loosening.
  • a device is provided whose properties, namely low mass, open system and the ability not only to counter or break a screw connection, but also to carry out the entire screw movement, allow use on a derrick and thus a considerable saving of time.
  • the rigid gripping knife 5 is arranged on the end of the crescent-shaped jaw support 3 opposite the movable gripping knife 4. It is inserted into a fixed jaw 15, which in turn is firmly connected to the rotor disks 18 and 19 via a bolt 17.
  • a fixed stop 15 includes a return stop 20 which is connected to the rigid jaw by pins 21 in a form-fitting manner. In the example shown, the return stop limits the rotation of the rotor ring 1 in a direction of rotation which is directed in the opposite direction to the arrow 10.
  • the return stop can rest against the run-up curve 22 of the second run-up cam 23 or, after having been plugged into the position of the movable clamping jaw, against the run-up curve 11 and turn the system of the rotor ring with rotor disks back into the starting position.
  • the third, likewise rigid gripping jaw 6 is fastened in the middle of the jaw carrier 3. This results in a force attack at three points on a drill pipe. Due to the movable mounting of the convex-shaped gripping knife 4 in the movable clamping jaw 7 designed as a one-armed lever, drill rods of different diameters can be gripped, screwed and countered or a screw connection broken with sufficient security.
  • the positions of a 5 7/8 "and a 6 1/2" drill pipe 31 and 30 are indicated in broken lines. In the example shown, the 5 7/8 "tube 31 is the smallest size that can be detected by the device.
  • the pressure roller 9 is just being caught by the run-up curve 11 with its radially inner end.
  • stop bolts 24 and, in the opposite direction of rotation, 25 serve. Against these stop bolts, the run-up cams 12 and 23 can rest with their rear ends.
  • the rotor ring 1 is bordered on both sides by slide guide rings 26 and 27, with which it can slide in circumferential grooves 28 and 29 of the rotor disks 18 and 19.
  • the radial cutouts of the housing, rotor disks and rotor ring are brought into line by rotating the rotor ring.
  • the suspended device can then be pivoted by hand onto a pipe until the rigid gripping knives 5 and 6 come into contact.
  • the two rigid knives are offset by 90 ° to each other and thus ensure that the device is centered on the pipe or drill pipe.
  • the rotor ring 1 is rotated in the direction of the arrow 10.
  • the pressure roller 9 of the movable clamping jaw 7 runs onto the run-up curve 11 of the run-up cam 12 and pivots the gripping knife 4 against the drill rod 31.
  • the predetermined clamping value the is necessary to transfer the counter or breaking torque to a screw connection, the actual screwing or unscrewing process begins.
  • the movement arrow 10 shows the direction of rotation for breaking a screw connection with subsequent unscrewing process.
  • the movable clamping jaw 7 and the fixed clamping jaw 15 are exchanged for one another beforehand.
  • the bolt 8b thus becomes the pivot bolt for the jaws 7, while the previous pivot bolt 8a engages through the fixed jaws 15.
  • the return springs 13 each ensure that after a corresponding return rotation of the rotor ring, the contact pressure of the gripping knife 4 is completely removed and the clamping jaws 7 is pivoted radially outwards.
  • the arrangement of the convex gripping knife 4 on the jaw 7 is selected so that the clamping force is increased by the position of the jaw.
  • the position of the pressure roller compensates for the loss of tension force that the system experiences when it works at the maximum allowable dimension of the drill pipe connection.
  • the lever arm between the pivot pin 8a and the pressure roller 9 becomes larger; the effective lever arm for increasing the clamping force is reduced.
  • the force application point on the linkage to be screwed lies between the center of gravity of the clamping jaw and the center of the entire system.
  • the device according to the invention can be guided by hand and is nevertheless able to apply the highest torques which are necessary for countering or breaking the screw connections of drill rods.
  • the ratio of the maximum torques to the weight of the device is much larger than in the previously known designs.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern, bestehend aus einem Gehäuse mit einer durchgehenden Axialöffnung, einem dem Außendurchmesser des Rohres angepaßten radialen Ausschnitt und einem in dem Gehäuse mittels einer Antriebseinrichtung drehbar angeordneten Zahnkranz, der mit einem entsprechenden Radialausschnitt versehen ist und Auflaufnocken mit Auflaufkurven trägt, denen an einem die Anpreßkraft verstärkenden Hebel ein gelenkig gelagerter Klemmbacken mit einem Greifmesser und mindestens noch ein weiterer starrer Klemmbacken mit einem Greifmesser als Gegenhaltemesser zugeordnet sind.
  • Bei einer Vorrichtung zum Kontern und Brechen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern von Rohr- und Bohrsträngen sowie Bohrwerkzeugen für Tiefbohrungen werden nach der DE-B-3 234 027 ein drehbares und ein drehfestes Spannfutter, die gemeinsam eine Vorrichtungshauptachse definieren, zur Aufnahme je eines von zwei Rohrkörpern mit einander zugewandten endseitigen Gewindebereichen verwendet, wobei das eine Spannfutter in einem ortsfest an einem Ende eines Vorrichtungsgestells abgestützten Lagerbock gelagert und das andere Spannfutter an einem Stützbock angeordnet ist. Diese Vorrichtung ist nur stationär und nicht auf einem Bohrturm einsetzbar.
  • Der US-A-4 297 922 ist eine Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern zu entnehmen, die aus einem Gehäuse mit einer Axialöffnung und einem dem Außendurchmesser des Rohres angepaßten radialen Ausschnitt besteht. Innerhalb des Gehäuses befindet sich ein drehbar angeordneter Zahnkranz mit einem entsprechenden Radialausschnitt. An einem die Anpreßkraft verstärkenden Hebelelement ist ein gelenkig gelagerter Klemmbacken mit einem Greifmesser angeordnet. Der bewegliche Klemmbacken ist durch Umstecken gegen einen starren Klemmbacken austauschbar, um einen Verschraubungsvorgang reversibel gestalten zu können. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht zur Übertragung großer Drehmomente und damit nicht zum Kontern und Brechen von Bohrgestängen geeignet, denn die Greifmesser sind an einfachen Klemmbackenträgern befestigt, so daß große Kräfte nicht übertragbar sind.
  • Zum Verschrauben von insbesondere Futterrohren für Bohrlöcher ist es nach der DE-B-2 726 472 bekannt, eine Rohrzange zu verwenden, deren Gehäuse ebenfalls einen dem Außendurchmesser des Rohres angepaßten radialen Ausschnitt aufweist. In dem Gehäuse ist mit Hilfe einer Antriebseinrichtung ein Zahnkranz drehbar angeordnet, der einen entsprechenden Radialausschnitt zeigt und Auflaufnocken mit Auflaufkurven unterschiedlicher Steigungsbereiche trägt. Diese Vorrichtung ist zum Verschrauben von Rohren geeignet, die in eine Tiefbohrung eingelassen werden. Die Rohre haben einen nahezu über ihre gesamte Länge gleichmäßigen Durchmesser, was bei der Herstellung von Verschraubungen mit auf die Rohrdurchmesser abgestimmten Greifmessern keine Schwierigkeiten bereitet. Die Verschraubung von Bohrgestängen erfordert jedoch höhere Drehmomente bei geringeren Durchmessern der Rohre des Bohrgestänges. Das Bohrgestänge ist dabei einem erheblichen Verschleiß durch das Gestein unterworfen. Deshalb sind die Rohrdurchmesser innerhalb des Stranges eines Bohrgestänges sehr unterschiedlich. Die Verschraubungsvorrichtung muß deshalb auch bei sehr unterschiedlichen Rohrdurchmessern seine Funktion ausüben können. Die Verwendung einer offenen Zange, wie nach der DE-B-2 726 472, ist bisher durch die erheblichen, insbesondere zum Kontern und Brechen notwendigen Drehmomente nicht für die Verschraubung von Bohrgestängen geeignet gewesen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, auch zur Verschraubung von Bohrgestänge eine von Hand führbare, offene Zange zur Verwendung auf dem Bohrturm zu schaffen, mit der die notwendigen sehr hohen Drehmomente, die um ein Mehrfaches höher als bei den bisher bekannten Konstruktionen liegen müssen, trotz der leichten Zangenausführung aufgebracht werden können. Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß dem an dem gelenkig angeordneten Klemmbacken angebrachten Greifmesser zwei starre Greifmesser als Gegenhaltemesser zugeordnet sind, wobei zur Reversierbarkeit der Spann- in eine Lösebewegung der gelenkige Klemmbacken mit dem Greifmesser und der das in Drehrichtung gesehen benachbarte starre Greifmesser tragende Klemmbacken durch Umstecken gegeneinander austauschbar sind und wobei der bewegliche Klemmbacken als einarmiger kraftverstärkender Hebel mit einer von der Auflaufkurve betätigbaren Druckrolle ausgebildet ist und die Greifmesser und Klemmbacken an einem massiven sichelförmigen Backenträger befestigt sind und daß das bewegliche Greifmesser konvex ausgebildet ist. Da das bewegliche Greifmesser konvex ausgebildet ist, wird in Verbindung mit zwei starren Greifmessern jedes Gestängerohr sicher an drei Punkten erfaßt. Das System der Rohrerfassung an drei Punkten gewährleistet die Verarbeitung von Gestängerohren mit erheblich unterschiedlichen Durchmessern. Um bei einem zu weit abgenutzten Gestängerohr zu verhindern, daß der Auflaufnocken an der Druckrolle des beweglichen Klemmbackens vorbeirutscht, sind gehäusefeste Anschläge für die die Auflaufkurven tragenden Auflaufnocken vorgesehen. Hierfür dienen Anschlagbolzen, die so den Auflaufnocken zugeordnet sind, daß sich jeder Nocken mit seiner rückwärtigen Fläche an einen Anschlagbolzen anlegen kann, sobald die Druckrolle des beweglichen Klemmbackens das oberste Ende einer Auflaufkurve erreicht hat.
  • Zum Brechen einer Schraubverbindung wird die bewegliche gegen die ihr gegenüberliegende starre Klemmbacke ausgetauscht. Beide Klemmbacken sowie das dritte Greifmesser werden von einem an sich bekannten sichelförmigen massiven Klemmbackenträger, der mit den Rotorscheiben verbunden ist, getragen. Nach dem Positionstausch des beweglichen Klemmbackens mit dem starren kann die Drehrichtung des Zahnkranzes umgekehrt werden, so daß bei erneutem sicheren Greifen des betreffenden Rohrabschnitts dieser entgegen seiner Verschraubungsrichtung gedreht und seine Verbindung mit dem benachbarten Gestängeabschnitt gebrochen werden kann.
  • Vorteilhafterweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für den eigentlichen Verschraubungsvorgang, für das "Spinnen," geeignet. Mit ein und demselben Gerät können also zusätzlich die Verschraubungsdrehungen bis zum Kontern und in umgekehrter Richtung vom Brechen bis zur vollständigen Lösung durchgeführt werden. Damit ist also ein Gerät gegeben, dessen Eigenschaften, nämlich geringe Masse, offenes System und das Vermögen, nicht nur eine Schraubverbindung zu kontern bzw. zu brechen, sondern auch die gesamte Schraubbewegung durchzuführen, einen Einsatz auf einem Bohrturm und damit einen erheblichen Zeitgewinn gestatten.
  • Weitere, den Erfindungsgegenstand in vorteilhafter Weise weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 die Draufsicht auf den Rotorkranz und den Backenträger mit zugehörigen Greifmessern bei einer abgenommenen Rotorscheibe,
    • Fig. 2 den Schnitt A - B durch die Figur 1,
    • Fig. 3 den Schnitt C - D durch die Figur 1,
    • Fig. 4 den Backenträger mit Klemmbacken in größerem Maßstab und
    • Fig. 5 den Schnitt E - F durch die Figur 4. Innerhalb des Rotorkranzes 1 mit der Verzahnung 2 ist ein sichelförmiger Klemmbackenträger 3 angeordnet. Der Backenträger 3 trägt drei Greifmesser 4, 5 und 6, von welchen lediglich das Messer 4 drehbeweglich in einer beweglich gelagerten Klemmbacke 7 angeordnet ist. Die Klemmbacke 7 ist in Form eines einarmigen, die Klemmkraft verstärkenden Hebels ausgebildet. Sie ist mit einem Schwenkbolzen 8 am Backenträger 3 befestigt. Die radiale Einwärtsbewegung der Klemmbacke 7 wird mit Hilfe einer Druckrolle 9 erzielt. Sie läuft bei einer Drehung des Rotorkranzes 1 in Richtung des Pfeiles 10 auf die Auflaufkurve 11 des Auflaufnockens 12 auf. Die Rückstellbewegung wird über eine Rückstellfeder 13 erzielt, die am Bolzen 14 der beweglichen Klemmbacke 7 angreift und mit ihrem entgegengesetzten Ende an einer Rotorscheibe befestigt ist. Zur besseren Übersichtlichkeit der Zeichnung ist die Darstellung des Gehäuses der Gesamtvorrichtung weggelassen worden.
  • An dem dem beweglichen Greifmesser 4 gegenüberliegenden Ende des sichelförmigen Backenträgers 3 ist das starre Greifmesser 5 angeordnet. Es ist in eine Festbacke 15 eingesetzt, die ihrerseits über einen Bolzen 17 mit den Rotorscheiben 18 und 19 fest verbunden ist. Zum Festbacken 15 gehört ein Rückführanschlag 20, der mit dem starren Backen durch Stifte 21 formschlüssig verbunden ist. Der Rückführanschlag begrenzt bei dem dargestellten Beispiel die Drehung des Rotorkranzes 1 bei einer Drehrichtung, die dem Pfeil 10 entgegengesetzt gerichtet ist. Bei einer solchen Rückdrehung kann sich der Rückführanschlag an die Auflaufkurve 22 des zweiten Auflaufnockens 23 oder nach erfolgtem Umstecken in die Position des beweglichen Klemmbackens, an die Auflaufkurve 11 anlegen und das System Rotorkranz mit Rotorscheiben in Ausgangsstellung zurückdrehen.
  • Die dritte, ebenfalls starre Greifbacke 6 ist in der Mitte des Backenträgers 3 befestigt. Somit ist ein Kraftangriff an drei Punkten eines Bohrgestängerohres gegeben. Durch die bewegliche Lagerung des konvex geformten Greifmessers 4 in dem als einarmiger Hebel ausgebildeten beweglichen Klemmbacken 7 können Bohrgestänge unterschiedlichen Durchmessers mit der genügenden Sicherheit erfaßt, verschraubt und gekontert bzw. eine Schraubverbindung gebrochen werden. In unterbrochener Strichführung sind die Positionen eines 5 7/8 " und eines 6 1/2 " Bohrgestänges 31 und 30 angedeutet. Bei dem gezeigten Beispiel bildet das 5 7/8 " Rohr 31 die kleinste von der Vorrichtung erfaßbare Größe. Die Druckrolle 9 wird dabei gerade noch von der Auflaufkurve 11 mit ihrem radial inneren Ende erfaßt. Um zu verhindern, daß in einem solchen Fall der Auflaufnocken mit seiner Auflaufkurve an der Druckrolle vorbeirutscht, dienen Anschlagbolzen 24 und, bei entgegengesetztem Drehsinn, 25. Gegen diese Anschlagbolzen können sich die Auflaufnocken 12 bzw. 23 mit ihren rückwärtigen Enden anlegen. Der Rotorkranz 1 ist zu beiden Seiten von Gleitführungsringen 26 und 27 eingefaßt, mit welchen er in umlaufenden Nuten 28 und 29 der Rotorscheiben 18 und 19 gleiten kann.
  • Vor Beginn der Verschraubungsvorgänge werden durch eine Drehung des Rotorkranzes die Radialausschnitte von Gehäuse, Rotorscheiben und Rotorkranz in Deckung gebracht. Das aufgehängte Gerät kann dann von Hand an ein Rohr geschwenkt werden, bis die starren Greifmesser 5 und 6 zur Anlage kommen. Die beiden starren Messer sind um 90° gegeneinander versetzt angeordnet und sorgen dadurch für eine Zentrierung der Vorrichtung am Rohr bzw. am Bohrgestänge. Dann wird der Rotorkranz 1 in Richtung des Bewegungspfeiles 10 gedreht. Dadurch läuft die Druckrolle 9 des beweglichen Klemmbackens 7 auf die Auflaufkurve 11 des Auflaufnockens 12 auf und schwenkt das Greifmesser 4 gegen das Bohrgestänge 31. Nach Erreichen des vorgegebenen Klemmwertes, der notwendig ist, um das Konter- bzw. Brechmoment auf eine Schraubverbindung übertragen zu können, beginnt der eigentliche Verschraubungs- bzw. Entschraubungsvorgang.
  • Bei einer Draufsicht gemäß Figur 1 zeigt der Bewegungspfeil 10 die Drehrichtung für das Brechen einer Schraubverbindung mit anschließendem Entschraubungsvorgang an. Soll die Vorrichtung dagegen eine Schraubverbindung herstellen, werden zuvor der bewegliche Klemmbacken 7 und der feste Klemmbacken 15 gegeneinander ausgetauscht. Der Bolzen 8b wird somit zum Schwenkbolzen für den Klemmbacken 7, während der bisherige Schwenkbolzen 8a durch den festen Klemmbacken 15 greift. Die Rückstellfedern 13 sorgen jeweils dafür, daß nach entsprechender Rückdrehung des Rotorkranzes der Anpreßdruck des Greifmessers 4 vollständig aufgehoben wird und der Klemmbacken 7 radial nach außen geschwenkt wird.
  • Die Anordnung des konvexen Greifmessers 4 auf der Klemmbacke 7 ist so gewählt, daß über die Lage der Backe eine die Spannkraft verstärkende Wirkung erzielt wird. Die Lage der Druckrolle kompensiert den Spannkraftverlust, den das System erfährt, wenn es beim zulässigen Größtmaß der Bohrgestängeverbindung arbeitet. In diesem Fall wird der Hebelarm zwischen dem Schwenkbolzen 8a und der Druckrolle 9 größer; der wirksame Hebelarm für die Spannkraftverstärkung reduziert sich. Der Kraftangriffspunkt am zu verschraubenden Gestänge liegt zwischen dem Schwerpunkt der Spannbacke und dem Mittelpunkt des gesamten Systems. Dadurch tritt beim Einleiten der Drehbewegung, nachdem das Greifmesser 4 das Bohrgestänge 31 erfaßt hat, eine nach innen gerichtete Anpreßkraft auf, die ein sicheres Fassen des Greifmessers bewirkt. Es entsteht eine Klemmungsverstärkung. Durch den Steigungswinkel von 30°- 60°, vorzugsweise 45°, der Auflaufkurven wird eine nahezu tangetial gerichtete Belastung des Rotorkranzes erreicht und damit eine Aufweitung seiner Enden im Bereich des Radialausschnitts verhindert.
  • Das erfindungsgemäße Gerät kann infolge seiner geringen Masse von Hand geführt werden und ist dennoch in der Lage, höchste Drehmomente aufzubringen, die für das Kontern bzw. Brechen der Schraubverbindungen von Bohrgestängen notwendig sind. Das Verhältnis der maximalen Drehmomente zum Gewicht der Vorrichtung ist wesentlich größer als bei den bisher bekannten Ausführungen. Die Dreipunktklemmung, insbesondere in Verbindung mit der Anordnung der starren Greifmesser mit einem Winkel von 90° zueinander führt zu einer optimalen Einspannung mit geringstem Zeitverlust. Zeitverluste beim Bohrbetrieb sind jedoch wegen der damit verbundenen hohen Kosten weitgehendst zu vermeiden.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern, bestehend aus einem Gehäuse mit einer durchgehenden Axialöffnung, einem dem Außendurchmesser des Rohres angepaßten radialen Ausschnitt und einem in dem Gehäuse mittels einer Antriebseinrichtung drehbar angeordneten Zahnkranz (1), der mit einem entsprechenden Radialausschnitt versehen ist und Auflaufnocken (12, 23) mit Auflaufkurven (11, 22) trägt, denen an einem die Anpreßkraft verstärkenden Hebel ein gelenkig gelagerter Klemmbacken (7) mit einem Greifmesser (4) und mindestens noch ein weiterer starrer Klemmbacken (15) mit einem Greifmesser (5, 6) als Gegenhaltemesser zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem an dem gelenkig angeordneten Klemmbacken (7) angebrachten Greifmesser (4) zwei starre Greifmesser (5, 6) als Gegenhaltemesser zugeordnet sind, wobei zur Reversierbarkeit der Spann- in eine Lösebewegung der gelenkige Klemmbacken (7) mit dem Greifmesser (4) und der das in Drehrichtung gesehen benachbarte starre Greifmesser (5) tragende Klemmbacken (15) durch Umstecken gegeneinander austauschbar sind und wobei der bewegliche Klemmbacken (7) als einarmiger kraftverstärkender Hebel mit einer von der Auflaufkurve betätigbaren Druckrolle (9) ausgebildet ist und die Greifmesser und Klemmbacken an einem massiven sichelförmigen Backenträger (3) befestigt sind und daß das bewegliche Greifmesser (4) konvex ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die starren Greifmesser (5, 6) um 90° gegeneinander versetzt angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Auflaufnocken (12, 23) ein gehäusefester Anschlagbolzen (24, 25) zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Auflaufkurven (11, 22) gegenüberliegenden Enden der Auflaufnocken (12, 23) als Anschlagflächen für die Anschlagbolzen dienen.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnkranz (1) beidseitig mit Gleitführungsringen (26, 27) versehen ist, welche in massive Rotorscheiben (18, 19) greifen.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Klemmbacken (7) ständig mit der radial auswärts weisenden Kraft einer Rückstellfeder (13) beaufschlagt ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbacken (15) mit einem der Auflaufkurve (22) zugeordneten Rückführanschlag (20) ausgerüstet ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigungswinkel der Auflaufkurven 30° - 60c betragen.
EP85116639A 1985-01-09 1985-12-28 Vorrichtung zum Herstellen von Gewindeverbindungen zwischen Rohrkörpern Expired EP0189600B1 (de)

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DE (1) DE3500492C2 (de)
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895056A (en) * 1988-11-28 1990-01-23 Weatherford U.S., Inc. Tong and belt apparatus for a tong
GB8828087D0 (en) * 1988-12-01 1989-01-05 Weatherford Us Inc Active jaw for power tong
EP0444380B1 (de) * 1990-01-04 1994-01-19 Emerson Electric Co. Futter für Gewindeschneidmaschine
US6082224A (en) * 1997-01-29 2000-07-04 Weatherford/Lamb, Inc. Power tong
GB2321866A (en) 1997-02-07 1998-08-12 Weatherford Lamb Jaw unit for use in a tong
US6237445B1 (en) * 1999-03-02 2001-05-29 William E. Wesch, Jr. Gripping apparatus for power tongs and backup tools
US6330911B1 (en) 1999-03-12 2001-12-18 Weatherford/Lamb, Inc. Tong
US6752043B2 (en) * 2001-09-24 2004-06-22 Vermeer Manufacturing Company Vise apparatus
RU2268984C2 (ru) * 2003-11-11 2006-01-27 Анатолий Иванович Литвинов Устройство для зажима трубных элементов
WO2008022424A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Canrig Drilling Technology Ltd. Oilfield tubular torque wrench
CN101529046B (zh) * 2006-08-24 2015-09-16 坎里格钻探技术有限公司 油田管式扭矩扳手
CA2661405C (en) * 2006-08-25 2013-01-08 Canrig Drilling Technology Ltd. Methods and apparatus for automated oilfield torque wrench set-up to make-up and break-out tubular strings
WO2008028302A1 (en) 2006-09-08 2008-03-13 Canrig Drilling Technology Ltd. Oilfield tubular spin-in and spin-out detection for making-up and breaking-out tubular strings
CA2791039C (en) * 2012-09-26 2015-05-26 Rangeland Industrial Service Ltd. Well head wrench
US12060752B2 (en) 2017-10-30 2024-08-13 Drillform Technical Services Ltd. Floor wrench for a drilling rig
CN111886396B (zh) * 2017-10-30 2023-01-06 钻探技术服务有限公司 用于钻机的地钳
EP4100617A4 (de) * 2020-02-07 2023-12-20 Rogers Oil Tools, LLC Kraftzangenanordnung
US12378828B2 (en) 2020-09-21 2025-08-05 Drillform Technical Services Ltd. Slip apparatus and methods of using same
WO2024167911A1 (en) * 2023-02-08 2024-08-15 Rogers Oil Tools Llc Tubular gripping system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3124023A (en) * 1964-03-10 Dies for pipe and tubing tongs
US1599808A (en) * 1923-11-14 1926-09-14 Thomas W Coates Tong
US1665301A (en) * 1926-12-18 1928-04-10 Pierce Dev Company Passing or back-up tongs
US1811666A (en) * 1929-12-14 1931-06-23 Hill & Foster Company Inc Automatic power driven pipe wrench
US1855143A (en) * 1930-03-06 1932-04-19 Texas Iron Works Sales Corp Tongs
US2618468A (en) * 1947-12-30 1952-11-18 Byron Jackson Co Power tong
US2879680A (en) * 1957-12-09 1959-03-31 Archie W Beeman Jaw operating means for power tongs
US2989880A (en) * 1958-07-03 1961-06-27 Earl D Hesser Power tongs
DE1210754B (de) * 1959-03-24 1966-02-17 Nikolai W Sudnitzin Kraftzange zum Zusammenschrauben und Auseinanderschrauben von Bohrgestaengen oder Futterrohren
US3261241A (en) * 1965-02-17 1966-07-19 Byron Jackson Inc Power pipe tongs
GB1046057A (en) * 1965-06-11 1966-10-19 V P Isyskatelsky I Nii Gidropr Pipe-gripping device
US3961399A (en) * 1975-02-18 1976-06-08 Varco International, Inc. Power slip unit
US4060014A (en) * 1976-04-29 1977-11-29 Joy Manufacturing Company Power tong
DE2726472C3 (de) * 1977-06-11 1981-03-26 Weatherford Oil Tool GmbH, 30855 Langenhagen Rohrzange, insbesondere zum Verdrehen von Futterrohren für Bohrlöcher
US4297922A (en) * 1980-04-16 1981-11-03 Higdon Charles O Jaw support for a power tongs
US4326435A (en) * 1980-06-24 1982-04-27 Guillot Preston F Hydraulic power tong
US4437363A (en) * 1981-06-29 1984-03-20 Joy Manufacturing Company Dual camming action jaw assembly and power tong
US4494425A (en) * 1983-03-21 1985-01-22 Shewmake Sr Hollis G Backup tong

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