EP2322757A2 - Klemmvorrichtung mit Klemmbacken vorzugsweisen für Erdbohrungen - Google Patents

Klemmvorrichtung mit Klemmbacken vorzugsweisen für Erdbohrungen Download PDF

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EP2322757A2
EP2322757A2 EP10014281A EP10014281A EP2322757A2 EP 2322757 A2 EP2322757 A2 EP 2322757A2 EP 10014281 A EP10014281 A EP 10014281A EP 10014281 A EP10014281 A EP 10014281A EP 2322757 A2 EP2322757 A2 EP 2322757A2
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EP
European Patent Office
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clamping
jaws
jaw
holder
jaw holder
Prior art date
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Withdrawn
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EP10014281A
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English (en)
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Inventor
Tim TÜRICH
Volker Wittig
Thomas Brinkbäumer
Fritz-Josef Kurth
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Vaillant GmbH
Original Assignee
Vaillant 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/14—Clamps for work of special profile
    • B25B5/147—Clamps for work of special profile for pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B5/00—Clamps
    • B25B5/16—Details, e.g. jaws, jaw attachments
    • B25B5/163—Jaws or jaw attachments

Definitions

  • the invention relates to clamping devices with clamping jaws preferably for earth bores.
  • jaws In the patent DE 198 25 174 B4 are shown jaws according to the prior art.
  • the jaws have bolts for guiding in a jaw holder; these bolts extend at right angles to the back of the jaws.
  • the drilling tool may happen that the drilling tool is slightly misaligned when reloading, so that the jaws are not loaded symmetrically and the transitions of the bolts are heavily loaded to the jaws, so that it often comes to a shearing of the bolt.
  • the invention has for its object to make the storage of the jaws wear.
  • the material to be fixed can be securely fixed between four jaws.
  • the jaw holders may have at least one bearing bore for receiving the bolts for fixing the jaws.
  • the bolt may in this case be connected as an interference fit with the jaw holder, be guided through the jaw holder and externally fixed by means of fasteners to be fixed in a blind hole in the jaw holder alone by gravity or screwed in accordance with claim 4 with the jaws mounts be.
  • Claim 6 protects a special constellation for so-called double pipe systems, with which pipes or other goods of different cross sections can be fixed.
  • FIG. 1 shows two jaws 1 for single tubes, each with a clamping surface 2, which has a grooved surface for better fixation of objects.
  • the clamping surface 2 has from top to bottom a constant course, so that it can always fix over the entire surface when pushing a Bohrrohes 7 or a drill rod 8.
  • a through hole 4 extends through the body of the jaws.
  • FIG. 2 shows jaws 1 for double pipe systems, each with two faces for fixing different goods; This will be related to FIG. 4 detailed.
  • FIG. 3 a jaw holder 3 can be seen with an inserted jaw 1 on the right side.
  • the jaw 1 is fixed in the jaw holder 3, wherein the bolt 5 through the right bearing bore 6 and the through hole 4 of the jaw 1 leads.
  • On the left side of the jaw holder 3 is a recess for receiving a jaw 1 can be seen.
  • the bearing bore 6 penetrates above the wall to the recess for receiving a jaw 1; below the bearing bore 6 is designed as a blind hole.
  • the jaws 1 are fixed with play in the jaw holder 3 and can be rotated slightly.
  • the bolt 5 may in this case be connected as a press fit with the bearing bore 6 of the jaw holder 3, so that the jaws 1 can rotate about the pin 5.
  • a press fit may be in a bearing bore 6 or the through hole 4 is a thread for attachment.
  • the bolt 5 can also penetrate both the bearing bores 6 and the through-hole 4 and secured against slipping outside of the clamping jaw holder 3 by means of securing elements (screws, cotter pins, retaining rings, etc.).
  • FIG. 4 shows a jaw holder 3 with jaws 1 for double tube systems.
  • the two jaws 1 of the jaw holder 3 are arranged mirror-symmetrically to a direction of displacement V of the jaw position 3.
  • the directed to the interior of the jaw holder 3 faces are used for fixing small tubes 7, while the outer faces are suitable for fixing a larger pipe 7.
  • FIG. 4 shows the engagement of a small tube 7 with the inner faces and the engagement of a large tube 7 with the outer faces.
  • FIG. 5 is a clamping device for boring bars 8 with two opposing jaw brackets 3 and correspondingly adapted jaws 1 with corresponding clamping surfaces 2, which in FIG. 6 are shown in more detail disclosed.
  • FIG. 7 shows the jaw holder 3 with jaws 1 FIG. 4 without tube 7 in more detail.
  • the middle course of the contours of the clamping surfaces 2 of the jaws 1 approximately corresponding planes (E1, E2) of a jaw holder 3 form an angle a, which must be less than 180 °, so that the 4 jaws of two jaws mounts 3 to be fixed Good can enclose.
  • the clamping jaws 1 corresponding to the material to be clamped are inserted into each of the two clamping jaw holders 3 and fixed by means of bolts 5.
  • a jaw 1 in a jaw holder 3 is opposite a jaw 1 in the other jaw holder 3.
  • the two jaws holders 3 are fed to each other via clamping cylinder.
  • Touch the jaws 1 to be fixed Good so the jaws rotate 1 to the bolt 5, wherein the jaws 1 are aligned so that they rest over the entire clamping surface 2 on the material to be fixed.
  • an outer pipe is fixed at Erdbohronne.
  • the two jaw holders 3 are pushed apart, the outer tube pushed in and the jaw holders 3 are pushed back to the pushed outer tube.
  • clamping devices are protected according to the invention.
  • one, three or more clamping jaws 1 can be fixed in a jaw holder 3.
  • the contour of the clamping surfaces can also be designed for more than 2 goods to be moved by having corresponding or correspondingly many partial surfaces.

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Abstract

Klemmvorrichtung mit mindestens zwei gegeneinander verschiebbare Klemmbacken (1) zum Fixieren von Rohren (7), vorzugsweise Bohrrohre, Bohrstangen (8) oder ähnlichen Gegenständen, wobei die Klemmbacken (1) in einer Klemmbacken-Halterung (3) fixiert sind und über mindestens eine Klemmfläche (2) verfügen, deren Kontur dem zu klemmenden Gut angepasst ist, wobei die Klammbacken (1) jeweils über mindestens eine zur Klemmfläche (2) parallele Bohrung, vorzugsweise Durchgangsbohrung (4) verfügen und die Klemmbacken (1) mittels Bolzen (5) durch die Bohrungen, vorzugsweise Durchgangsbohrungen (4) an den Klemmbacken-Halterungen (3) fixierbar sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf Klemmvorrichtungen mit Klemmbacken vorzugsweise für Erdbohrungen.
  • Bei Erdbohrungen werden äußere Bohrrohre mittels Klemmbacken eingeklemmt. Ist der mit dem inneren Bohrrohr verbundene Bohrer einen bestimmten Weg ins Erdreich eingedrungen, so werden die Klemmbacken gelöst, das äußere Bohrrohr ins Bohrloch nachgeschoben und oben ein weiteres äußeres Bohrrohr aufgeschoben.
  • In dem Patent DE 198 25 174 B4 sind Klemmbacken gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Die Klemmbacken verfügen über Bolzen zum Führen in einer Klemmbacken-Halterung; diese Bolzen erstrecken sich rechtwinklig zur Rückseite der Klemmbacken.
  • Beim Betrieb des Bohrwerkzeugs kann es dazu kommen, dass das Bohrwerkzeug beim Nachschieben leicht verkanntet wird, so dass die Klemmbacken nicht symmetrisch belastet werden und die Übergänge der Bolzen zu den Klemmbacken stark belastet werden, so dass es häufig zu einem Abscheren der Bolzen kommt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lagerung der Klemmbacken verschleißärmer zu gestalten.
  • Erfindungsgemäß wird dies gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Klemmbacken über eine zur Klemmfläche parallele Bohrung verfügen. Mittels eines Bolzens, der durch diese Bohrung geführt wird, werden die Klemmbacken in Klemmbacken-Halterungen fixierbar. Hierbei ist es möglich, dass die Klemmbacken mit einem gewissen Spiel gelagert sind, so dass eine nicht zentrale Berührung mit dem zu fixierenden Gut durch die Rotationsbewegung zunächst ausgeglichen wird und beim Fixieren das Fixiergut kontinuierlich in seine Sollposition geschoben wird. Ein Abscheren des Bolzens ist somit weitestgehend ausgeschlossen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche.
  • Mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des abhängigen Anspruchs 2 kann das zu fixierende Gut sicher zwischen vier Klemmbacken fixiert werden.
  • Gemäß den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 3 kann die Klemmbacken-Halterungen über mindestens eine Lagerbohrung zur Aufnahme der Bolzen zur Fixierung der Klemmbacken verfügen. Der Bolzen kann hierbei als Presspassung mit der Klemmbacken-Halterung verbunden sein, durch die Klemmbacken-Halterung hindurchführend und außerhalb mittels Befestigungselementen fixiert sein, in einem Sackloch in der Klemmbacken-Halterung alleine durch Schwerkraft fixiert sein oder entsprechend Anspruch 4 mit der Klemmbacken-Halterungen verschraubt sein.
  • Verfügt die Klemmfläche der Klemmbacken gemäß Anspruch 5 über Teilflächen zur Fixierung unterschiedlicher Gegenstände, so können ohne Werkzeugwechsel unterschiedliche Gegenstände fixiert werden. Anspruch 6 schützt eine besondere Konstellation für sogenannte Doppelrohrsysteme, mit denen Rohre oder andere Güter unterschiedlicher Querschnitte fixiert werden können.
  • Die Erfindung wird nun anhand der Figuren detailliert erläutert. Hierbei zeigen:
    • Figur 1
    Klemmbacken für Einfach-Rohre,
    Figur 2
    Klemmbacken für Doppelrohrsysteme,
    Figur3
    eine Klemmbacke in einer Klemmbacken-Halterung für zwei Klemmbacken,
    Figur 4
    eine Klemmbacken-Halterung für Doppelrohrsysteme,
    Figur 5
    eine Klemmbacken-Halterung für Bohrstangen,
    Figur 6
    Klemmbacken für Bohrstangen und
    Figur 7
    eine Klemmbacken-Halterung mit Klemmbacken im Detail.
  • Figur 1 zeigt zwei Klemmbacken 1 für Einfach-Rohre mit jeweils einer Klemmfläche 2, die eine geriffelte Oberfläche zur besseren Fixierung von Gegenständen besitzt. Die Klemmfläche 2 hat von oben nach unten einen konstanten Verlauf, so dass es beim Nachschieben eines Bohrrohes 7 oder einer Bohrstange 8 stets über die gesamte Fläche fixieren kann. Parallel zur Klemmfläche 2 verläuft eine Durchgangsbohrung 4 durch den Körper der Klemmbacken 1.
  • Figur 2 zeigt Klemmbacken 1 für Doppelrohrsysteme mit jeweils zwei Teilflächen zur Fixierung unterschiedlicher Güter; hierauf wird im Zusammenhang mit Figur 4 detaillierter eingegangen.
  • In Figur 3 ist eine Klemmbacken-Halterung 3 mit einer eingesetzten Klemmbacke 1 auf der rechten Seite zu sehen. In der Klemmbacken-Halterung 3 befinden sich zwei Lagerbohrungen 6. Mittels eines Bolzens 5 ist die Klemmbacke 1 in der Klemmbacken-Halterung 3 fixiert, wobei der Bolzen 5 durch die rechte Lagerbohrung 6 und die Durchgangsbohrung 4 des Klemmbackens 1 führt. Auf der linken Seite der Klemmbacken-Halterung 3 ist einen Vertiefung zur Aufnahme einer Klemmbacke 1 zu sehen. Die Lagerbohrung 6 durchdringt oben die Wand zur Vertiefung zur Aufnahme einer Klemmbacke 1; unten ist die Lagerbohrung 6 als Sackloch ausgeführt.
  • Durch diese Aufnahme sind die Klemmbacken 1 mit Spiel in der Klemmbacken-Halterung 3 fixiert und können etwas gedreht werden.
  • Der Bolzen 5 kann hierbei als Presspassung mit der Lagerbohrung 6 der Klemmbacken-Halterung 3 verbunden sein, so dass sich der Klemmbacken 1 um den Bolzen 5 drehen kann. Anstelle einer Presspassung kann sich in einer Lagerbohrung 6 oder der Durchgangsbohrung 4 ein Gewinde zur Befestigung befinden. Der Bolzen 5 kann auch sowohl die Lagerbohrungen 6 und die Durchgangsbohrung 4 durchdringen und außerhalb der Klemmbacken-Halterung 3 mittels Sicherungselementen (Schrauben, Splinte, Sicherungsringe, etc.) gegen Verrutschen gesichert werden.
  • Figur 4 zeigt eine Klemmbacken-Halterung 3 mit Klemmbacken 1 für Doppelrohrsysteme. Die beiden Klemmbacken 1 der Klemmbacken-Halterung 3 sind spiegelsymmetrisch zu einer Verschiebungsrichtung V der Klemmbacken-Haltung 3 angeordnet. Die zum Inneren der Klemmbacken-Halterung 3 gerichteten Teilflächen dienen zum Fixieren kleiner Rohre 7, während die äußeren Teilflächen sich zum Fixieren eines größeren Rohres 7 eignen. Figur 4 zeigt den Eingriff eines kleinen Rohres 7 mit den inneren Teilflächen sowie den Eingriff eines großen Rohres 7 mit den äußeren Teilflächen.
  • In Figur 5 ist eine Klemmvorrichtung für Bohrstangen 8 mit zwei sich gegenüber stehenden Klemmbacken-Halterungen 3 und entsprechend angepassten Klemmbacken 1 mit entsprechenden Klemmflächen 2, die in Figur 6 detaillierter dargestellt sind, offenbart.
  • Figur 7 zeigt die Klemmbacken-Halterung 3 mit Klemmbacken 1 aus Figur 4 ohne Rohr 7 detaillierter. Die dem mittleren Verlauf der Konturen der Klemmflächen 2 der Klemmbacken 1 näherungsweise entsprechenden Ebenen (E1, E2) einer Klemmbacken-Halterung 3 bilden einen Winkel a, der kleiner 180° sein muss, damit die 4 Klemmbacken zweier Klemmbacken-Halterungen 3 das zu fixierende Gut umschließen können.
  • Beim Betrieb werden in jede der beiden Klemmbacken-Halterungen 3 die dem zu klemmenden Gut entsprechenden Klemmbacken 1 eingesetzt und mittels Bolzen 5 fixiert. Jeweils einer Klemmbacke 1 in einer Klemmbacken-Halterung 3 steht eine Klemmbacke 1 in der anderen Klemmbacken-Halterung 3 gegenüber. Umringen die Klemmbacken 1 das zu klemmende Gut, so werden die beiden Klemmbacken-Halterungen 3 über Klemmzylinder aufeinander zugefahren. Berühren die Klemmbacken 1 das zu fixierende Gut, so drehen sich die Klemmbacken 1 um die Bolzen 5, wobei die Klemmbacken 1 dabei so ausgerichtet werden, dass sie über die gesamte Klemmfläche 2 am zu fixierenden Gut anliegen. Zumeist wird bei Erdbohrungen ein Außenrohr fixiert. Hat ein nicht dargestellter Bohrer, der mit einem nicht dargestellten Innenrohr verbunden ist, einen gewissen Bohrweg zurückgelegt, so soll das Außenrohr nachgeschoben werden. Die beiden Klemmbacken-Halterungen 3 werden hierzu auseinander geschoben, das Außenrohr nachgeschoben und die Klemmbacken-Halterungen 3 wieder zum nachgeschobenen Außenrohr zueinander geschoben.
  • Auch Varianten der beschriebenen Klemmvorrichtungen sind erfindungsgemäß geschützt. So können beispielsweise in einer Klemmbacken-Halterung 3 eine, drei oder mehr Klemmbacken 1 fixiert werden. Auch ist es möglich, mehr als zwei Klemmbacken-Halterungen 3 zu verwenden. Die Kontur der Klemmflächen können auch für mehr als 2 zu verschiebende Güter ausgebildet sein, indem sie entsprechende oder entsprechend viele Teilflächen aufweisen.
  • Dem Bolzen 5 gleichgesetzt sind Schrauben, welche durch die Lagerbohrungen 6 geführt werden und in Gewinde in den Klemmbacken 1 eingreifen.

Claims (6)

  1. Klemmvorrichtung mit mindestens zwei gegeneinander verschiebbare Klemmbacken (1) zum Fixieren von Rohren (7), vorzugsweise Bohrrohre, Bohrstangen (8) oder ähnlichen Gegenständen, wobei die Klemmbacken (1) in einer Klemmbacken-Halterung (3) fixiert sind und über mindestens eine Klemmfläche (2) verfügen, deren Kontur dem zu klemmenden Gut angepasst ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Klammbacken (1) jeweils über mindestens eine zur Klemmfläche (2) parallele Bohrung, vorzugsweise Durchgangsbohrung (4) verfügen und die Klemmbacken (1) mittels Bolzen (5) durch die Bohrungen, vorzugsweise Durchgangsbohrungen (4) an den Klemmbacken-Halterungen (3) fixierbar sind.
  2. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in zwei gegeneinander verschiebbaren Klemmbacken-Halterungen (3) jeweils zwei Klemmbacken (1) fixiert sind, so dass jeweils einer Klemmbacke (1) in einer Klemmbacken-Halterung (3) eine Klemmbacke (1) in der anderen Klemmbacken-Halterung (3) gegenüber steht, wobei die dem mittleren Verlauf der Konturen der Klemmflächen (2) zweier Klemmbacken (1) entsprechenden Ebenen (E1, E2) einer Klemmbacken-Halterung (3) einen Winkel (α) kleiner 180° bilden.
  3. Klemmvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken-Halterungen (3) über mindestens eine Lagerbohrung (6) zur Aufnahme der Bolzen (5) verfügen.
  4. Klemmvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken-Halterungen (3) über eine Lagerbohrung (6) mit Gewinde verfügen.
  5. Klemmvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Klemmflächen (2) Teilflächen zur Fixierung unterschiedlicher Gegenstände enthält.
  6. Klemmvorrichtung nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Klemmbacken (1) einer Klemmbacken-Halterung (3) spiegelsymmetrisch zur Verschiebungsrichtung (V) der Klemmbacken-Haltung (3) angeordnet sind und die zum Inneren der Klemmbacken-Halterung (3) gerichteten Teilflächen sich zum Fixieren eines kleinen Rohres (7), vorzugsweise Bohrrohres, Bohrstange (8) oder ähnlichen Gegenstandes eignen, während die äußeren Teilflächen sich zum Fixieren eines größeren Rohres (7), vorzugsweise Bohrrohres, Bohrstange (8) oder ähnlichen Gegenstandes eignen.
EP10014281.9A 2009-11-11 2010-11-04 Klemmvorrichtung mit Klemmbacken vorzugsweisen für Erdbohrungen Withdrawn EP2322757A3 (de)

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