KR100629949B1 - 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치에 관한 것으로, 회전가능한 상부(6)를 작동시키는 회전식 모터(3)를 구비하고, 상기 상부에는 적어도 하나의 도프도료용 도포노즐(7)이 배치되는데, 이 도프도료용 도포노즐(7)은 상부(6)의 회전축에서 거리를 두고 배치되되, 이 거리는 도프도료로 도포되는 나사산부의 반경보다 크게 되어 있다.

Description

숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치{Device for application of dope on male threads}

본 발명은 숫나사산부에 도프도료(dope)를 도포하는 장치에 관한 것으로, 이는 회전가능한 상부를 작동시키는 회전식 모터를 구비하고, 상기 회전가능한 상부에는 적어도 하나의 도프도료용 도포노즐이 배치된다.

나사산부에 도프도료를 도포하는 일련의 장치들은 공지되어 있는 바, 이들은 드릴파이프의 끝에서 나사산부에 그리스(grease)를 도포하는 장치로, 드릴스팅(drill sting)내에 파이프들의 탈착을 용이하게 한다.

이 작업은 작업자가 브러쉬(brush)로 그리스를 도포하는 수작업으로 완전하게 이행되었다. 과중한 작업량 때문에, 그리스를 도포하기 전에 나사산부를 세척하는데 시간이 충분하지 않다. 또한, 이 작업은 드릴작업장으로 이동되는 중하중의 파이프들 때문에 아주 위험하다. 상기 드릴작업장은 통상 위험한 작업장이여서, 드릴작업장에는 적은 수의 인원들이 있어야 한다.

도프도료의 도포를 용이하게 하는 기계들이 개발되었지만, 이러한 기계들의 대부분은 기계를 작동하기 위한 1명의 작업자를 여전히 필요로 하고 있다.

원격조작으로 작동될 수 있는 장치가 노르웨이 특허 제 173.893호에 게재되어있는 바, 이 장치에서 나사산용 그리스가 브러쉬롤러(brush roller)에 의해, 숫나사산부 혹은 핀끝에 도포된다. 파이프 끝부분은 중심맞춤수단으로 낮춰진 이 장치를 따르게 되고, 그 후에 롤러형상의 브러쉬가 상기 파이프 끝부분 주위로 회전된다.

미국 특허 제 2.642.034호에서는 파이프의 암나사끝 혹은 박스의 끝에 나사산용 그리스를 분무하는 수공구를 게재하고 있는데, 이 경우에는 하나 이상의 노즐을 갖춘 마우스피이스(mouthpiece)가 파이프내로 공급되며, 이 위치에서 선택적으로 회전할 수 있다.

네덜란드 특허 제 8800247호는 암나사끝에 나사산용 그리스를 도포하는 수공구를 기술하고 있다.

독일 특허 제 2620526호에는 암나사끝 혹은 숫나사끝에 나사산용 그리스를 도포하는 장치를 기술되어 있는데, 이 또한 수동으로 작동된다.

독일 특허 제 3537633호에는 전술된 것과 유사한 장치가 기술되어 있고, 이 또한 수동으로 작동된다.

미국 특허 제 4.043.295호는 암나사산부에 도프도료를 도포하는 장치를 게재하고 있는 바, 이 장치는 도프도료를 분무하는 노즐을 갖춘 헤드를 구비하고, 에어노즐의 측면에서 방사되는 에어젯(air jet)에 의해 도프도료는 측면으로 향하게 되는데, 상기 에어노즐은 헤드의 길이방향의 축 주위로 회전할 수 있다. 이 장치는 수동 혹은 원격조작으로 작동될 수 있다.

또한, 노르웨이 특허 제 179.920호는 암나사산부에 도프도료를 도포하는 장치를 기술하고 있는데, 이는 길이방향의 축 주위로 회전하는 측면으로 향한 노즐을 구비한다. 이 장치는 수동으로 암나사끝에 삽입되고 제거되어야 한다.

미국 특허 제 5.653.819호에는 숫나사산부 혹은 암나사산부를 세척하는 장치가 게재되어 있는데, 세척될 나사산부들은 챔버(chamber)내로 삽입되며, 이 챔버내에서 회전하도록 장착된 분무노즐이 세척작용을 실행한다. 도프도료의 도포는 기술되어 있지 않다.

미국 특허 제 4.895.205호에서는 파이프의 세척 및 화학적 처리용 장치를 나타내고 있는데, 상기 파이프는 터널을 통하여 공급되며, 비회전분무노즐이 튜브의 외부에서 처리를 실행한다. 도프도료의 도포는 기술되어 있지 않다.

전술된 종래기술들의 대부분은 수동으로 작동하는 장치이며, 파이프끝 가까이에 1명 이상의 작업자를 필요로 한다.

이러한 수작업은 아주 위험하고 물리적으로 힘들기 때문에, 나사산용 그리스를 도포하기 위해 파이프끝에 있어야 하는 작업자의 필요성을 배제하는 것이 요구된다.

노르웨이 특허 제 173.893호에 따른 장치는 아주 잘 작동되지만, 약간의 단점들을 갖는데, 특히 나사산용 그리스가 도포되기 전에 나사산부를 효율적으로 세척할 수 없다. 파이프끝이 장치상에 위치로 이동될 때, 파이프끝은 중심맞춤수단으로 아주 정확하게 중심이 맞춰져야 하며, 그 후에 파이프 튜브가 중심맞춤수단으로 낮춰지거나 이 중심맞춤수단이 파이프끝으로 올려진다. 이는 상대적으로 장시간을 소비하며, 파이프끝이 중심맞춤수단에 일치되지 못할 우려가 있다.

상기 미국 특허 제 4.043.295호와 노르웨이 특허 제 179.920호는 단지 암나사산부에 도프도료를 도포하도록 사용될 수 있으며, 숫나사산부에는 사용될 수 없다.

본 발명의 목적은 고효율로 작동하면서, 단순한 구조를 갖추고, 숫나사산부에 도프도료를 도포하는데 사용될 수 있는 도프도료용 도포장치를 제공하는 것이다.

전술된 특징들은 상부의 회전축으로부터 거리를 두고 도프도료용 도포노즐을 배치함으로써 성취되는데, 상기 거리는 도프도료가 도포된 나사산부의 반경보다 크게 된다.

또한, 본 발명의 목적은 그리스의 도포 전에 나사산부를 세척하는 도프도료용 도포장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 도프도료용 도포장치는 램리그(RamRig^?)형의 리그(rig)에 있는 파이프선반(rock)사이에 쉽게 배치될 수 있다. 이러한 방식으로, 파이프를 드릴작업장까지 운반하는 램프(ramp)에 파이프가 배치되기 바로 전에 도프도료가 도포될 수 있다. 또한, 이 장치는 소위 루쉬넥(rouchneck)이나 분리된 아암(arm)상의 드릴작업장에 배치될 수 있다.

이제, 본 발명은 첨부된 도면을 참조로 하여 더욱 명료하게 설명된다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 측면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 장치의 평면도,

도 3은 도 2의 A-A선 단면도,

도 4는 상기 장치의 공압회로도이다.

도 1은 본 발명에 따른 장치의 측면을 도시한 것으로, 이 장치는 하우징(2)과, 그 내부에 회전식 모터(3), 회전링베어링(4,slew ring bearing), 회전식 커플링(5), 회전가능한 상부(6)를 구비한다. 이 상부는 회전축(30) 주위로 회전할 수 있다. 상기 회전가능한 상부(6)는 이 상부(6)의 회전축(30)에서 뻗은 아암(31)을 구비한다. 이 아암(31)의 맞은편 끝에는, 도프도료용 노즐(7)이 상기 상부(6)에 평행한 평면에 장착된다. 이 평면에는 비이동방해물 즉 고정된 방해물이 없어 세척될 파이프가 수평경로로 이동될 수 있게 된다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 물 혹은 다른 세척액을 위한 노즐(8)이 도프도료용 도포노즐(7)에 인접하게 아암(31)상에 장착된다. 상기 상부(6)는 회전링베어링(4)을 경유하여 회전식 모터(3)에 연결되어, 상부(6)와 아암(31)이 회전축(30) 주위로 적어도 대략 360°의 각도로 회전할 수 있다. 도프도료 및 세척액용 덕트들(도시되지 않음)은 회전식 커플링(5)을 통하게 되어 있다.

도 4는 회전식 모터를 작동시키고, 물을 분무하며 도프도료를 도포하는 공압회로도를 도시하는 바, 세척액펌프(9)와 도프도료용 펌프(10)가 도시되어 있으며, 회전식 모터(3)와, 회전식 커플링(5), 도프도료용 도포노즐(7) 및 세척액노즐(8)을 갖춘 아암(31)도 도시되어 있다. 또한, 세척액과 도프도료의 압력 및 회전식 모터를 제어하는 제어회로(32)가 도시되어 있다. 이 회로는 당해분야의 기술자에 의해 쉽게 만들어질 수 있으므로, 여기서는 상세히 설명되지 않는다. 펌프(9,10)들 중 하나가 작동하기 시작할 때, 세척액 또는 압력을 제어회로내의 밸브를 작동시켜 회전식 모터(3)가 동시에 회전되게 한다. 아암(31)은 예정된 초기위치를 가지며, 모터(3)가 정지할 때 항상 그 위치에 놓이게 될 것이다.

드릴파이프(12)의 끝에 있는 나사산부(11)가 도프도료로 도포되기 위해, 파이프의 끝은 도프도료용 도포장치상의 위치로 이동되는데, 상기 상부(6)의 회전축으로 임의의 이동 경로가 형성될 수 있고, 상기 나사산부가 도프도료기계상에 정확히 중심이 맞춰질 필요없이, 상부(6)의 회전축을 향해 선형의 수평운동으로 이동되는 것이 바람직하다. 세척액용 펌프(9)가 가동되기 시작하고, 전술된 바와 같이 회전식 모터(3)가 제어회로(32)를 작동시키는 세척액의 압력으로 회전하도록 장착된다. 노즐(7)을 갖춘 상부(6)는 1회전 이상 회전되며, 노즐(8)이 초기위치에 도달하면 제어회로에 위해서 다시 멈춰진다. 펌프(9)가 멈추고, 펌프(10)가 작동되기 시작하여 도프도료액의 압력이 증가하게 된다. 이 도프도료액의 압력은 제어회로를 작동시켜 동일 또는 반대방향으로 회전식 모터(3)의 회전이 시작되게 한다. 동시에, 도프도료는 노즐(7)을 통하여 나사산에 도포된다. 상부(6)가 다시 초기 위치에 도달하면, 회전식 모터(3)와 펌프(10)는 작동을 멈춘다. 드릴파이프(12)가 저장 혹은 드릴스트링(string)에 연결되도록 앞으로 이동된다.

Claims (8)

1. 회전가능한 상부(6)를 작동시키는 회전식 모터(3)를 구비하며, 상기 상부에는 적어도 하나의 도프도료용 도포노즐(7)이 배치되어 있는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치에 있어서,

   상기 도프도료용 도포노즐(7)은 상부(6)의 회전축으로부터 거리를 두고 배치되되, 이 거리는 도프도료로 도포되는 나사산부의 반경보다 크게 되어 있고, 상기 도프도료용 도포노즐(7)의 회전평면과 평행한 상부(6)를 가로지르면서 이 상부(6)의 회전축을 향하는 경로가 형성되되, 이 경로를 통해 나사산부(11)가 수평으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 도프도료용 도포노즐(7)은 상부(6)의 회전평면과 평행한 평면의 한 측면에 배치되며, 상기 평면의 측면에는 비이동방해물(non-moving obstacle)이 없는 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 도프도료용 도포노즐은 상부(6)의 회전축에서 뻗은 아암에 장착되며, 이 아암은 상부(6)의 전체 혹은 일부를 구성하는 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 나사산부(11)를 세척하는 분무노즐(8)이 상부의 회전축 주위로 회전가능하게 배치된 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 나사산부(11)를 세척하는 분무노즐(8)은 도프도료용 도포노즐(7)과 동시회전하도록 장착된 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
7. 제 5항에 있어서, 상기 나사산부(11)를 세척하는 분무노즐(8)은 도프도료용 도포노즐(7)과 인접하게 장착된 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.
8. 제 6항에 있어서, 상기 상부(6)는 나사산부(11)의 세척을 위해 제 1방향으로 1회전하고, 도프도료의 도포를 위해 반대방향으로 대략 1회전하도록 배치된 것을 특징으로 하는 숫나사산부에 도프도료를 도포하는 장치.

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