SE451866B - Oppningsanordning for en borrstang i ett skarvstangsborrningsaggregat - Google Patents

Description

451 866 läge. Borrnackens framände är försedd med gängor för fast- skruvning av borrstângen. Borrstångens ände har en axiell borrning,vars inre yta är försedd med en likadana spår som kopplingstappen. Då man önskar låsa borrstången oroterbart i förhållande till borrnacken, skjuts kopplingstappen till sitt låsningsläge, där låstappen med sina spår är inskjuten i ingrepp med borrstångens spår, och då man önskar tillåta en rotationsrörelse mellan borrstàngen och borrnacken, åter- förs kopplingstappen till sitt frigöringsläge.

Konstruktionen enligt US-patentskriften är baserad på att borrstången och borrnacken kan fästas oroterbart i förhållande till varandra gennm att låsa borrstången orot- erbart i ett kopplingselement, som är oroterbart fäst i borrnacken. En enligt en sådan princip uppbyggd öppnings- anordning är likväl behäftad med några väsentliga olägen- heter. Kopplingstappen jämte kolv och fjäder måste roteras kontinuerligt tillsammans med borrnacken, vilket förbrukar energi. Spår för kopplingstappen måste utformas i borrstång- ens ände, vilket är besvärligt i tillverkningshänseende.

Inskjutandet av k pplingstappen i ingrepp med spåren i borrstången är osäkert, emedan spåren i borrstången måste vara exakt belägna i förhållande till spåren i kopplinge- tappen, vilket förutsätter ett exakt vridläge hos borr- stången relativt borrnacken. Smutsiga förhållanden kan in- verka störande på kopplingstappens tillförlitliga låsnings- funktion. Konstruktionen försvårar dessutom anordnandet av en spolning, emedan kopplingstappen sluter den centrala borrningen i borrstången. En dylik öppningsanordning lämpar sig inte heller för en slagborrmaskin.

Från GB-patentskriften 1 302 109 är tidigare känd en öppningsanordning, som omfattar en cylindrisk kopplinge- stomme, som har ett genomgående hål för borrstången och som är styvt fäst i en med borrnacken roterande ringformig axel.

Kopplingsstommen är försedd med tre med jämna mellanrum omkring det genomgående hålet i stommen lagrade excenter- hjul, som är anordnade att fritt rotera i förhållande till 451 866 stommen omkring med hålets axel parallella axeltappar. En vridning av excenterhjulen mellan ett i hâlets inskjutande låsningsläge och ett bortvänt frígöringsläge sker genom inverkan av den_tröghetsverkan, som utövas på excenter- hjulen då kopplingsstommen roteras med borrnacken. Excen- terhjulen är försedda med utskjutande kammar, som i lås- ningsläget trycks i borrstångens perifeririktning mot borrstångens yttre yta och förhindrar borrstångens rotation i förhållande till kopplingsstommen och sålunda även borrnacken.

Också öppningsanordningen enligt GB-patentskriften är baserad på att borrnacken och borrstången kan fästas ovridbart i varandra genom att låsa borrstången ovridbart Vi ett kopplingselement, som är oroterbart fäst i förhåll- ande till borrnacken. Såsom redan ovan nämnts, måste kopplingselementet jämte excenterhjul i en enligt denna princip uppbyggd öppningsanordning kontinuerligt roteras tillsammans med borrnacken. Smutsiga förhållanden, slitage av excenterhjulen och det komplicerade styrsystemet minskar lâsningssäkerheten hos de enligt massatröghetsprincipen fungerande excenterhjulen._ f Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en öppningsanordning, som är baserad på en annor- lunda funktionsprincip och som tack vare denna princip undviker ovannämnda olägenheter. Detta ändamål uppnås medelst en öppningsanordning enligt uppfinningen, som kännetecknas därav, att kopplingsstommen är utförd att kopplas till borrmaskinen roterbart men väsentligen axiellt orörligt i förhållande till borrnacken och att gripdonen är anordnade att i lâsningsläget_låsa stången axiellt orörlig i kopplingsstommen. Öppningsanordningen enligt uppfinningen är baserad på tanken, att emedan borrstången och borrnacken står i vridingrepp med varandra och borrstångens vridning i förhållande till borrnacken sålunda alltid förutsätter även en axiell rörelse av borrstången i förhållande till borr- 451 866 nacken, kan borrstângen och borrnacken låsas oroterbart till varandra genom att förhindra borrstângens axiella rörelse i förhållande till borrnacken. Härigenom behöver öppningsanordningens kopplingsstomme inte monteras oroter- bart i förhållande till borrnacken dvs. att kontinuerligt rotera tillsammans med borrnacken, utan kopplingsstommen kan monteras att förbli orörlig trots borrnackens rotation, då öppningsanordningen är i frigöringsläget. Tack vare detta behöver öppningsanordningens massa inte i onödan roteras. Genom att anordna gripdonen att låsa borrstången axiellt orörligt i kopplingsstommen är det möjligt att på ett enkelt sätt utforma gripdonen kraftdrivna, varvid deras rörelser är tvångsstyrda och pålitliga.

Gripdonen kan utgöras av i och för sig kända excen- terhjul, som är vridbart lagrade i kopplingsstommen och som står i ingrepp med förskjutningsorgan, medelst vilka excenterhjulen är vridbara mellan nämnda låsningsläge och nämnda frigöringsläge. Härvid är excenterhjulens axlar företrädesvis belägna vinkelrätt mot plan, som går genom kopplingsstommens rotationsaxel. Läget av excenterhjulens axlar vinkelrätt i förhållande till kopplingsstommens rotationsaxel möjliggör en till de yttre dimensionerna mindre konstruktion än då axlarna är parallella med rota- tionsaxeln. Excenterhjulens periferier kan utformas efter borrstângens rundhet, vilket förbättrar excenterhjulens ingreppsförmâga, slitningsbeständighet och funktionssäker- het.

Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hänvisning till bifogade ritningar, där figurerna 1 och 2 visar schematiskt ett med en öppningsanordning enligt uppfinningen försett borraggregat sett från sidan i tvâ olika frånkopplingssteg, figur 3 visar i större skala i partiellt axialsnitt en föredragen utföringsform av öppningsanordningen enligt uppfinningen, figur 4 visar öppningsanordningen sedd från änden, 451- 866 figur 5 visar i sidovy ett för öppningsanordningen utformat främre lock för en borrmaskin, och figur 6 visar öppningsanordningen och borrmaskinens främre lock hopmonterade i gripdonens lâsningsläge.

I ritningarnas figurer 1 och 2 är med hänvisnings~ siffran 1 betecknad en borrmaskin i ett borrningsaggregat.

Maskinen är monterad på enkäU¶22 för förskjutning längs en matarbalk 3. Det främre locket 4 i borrmaskinen uppbär en öppningsanordning 5 enligt uppfinningen. Borraggregatet 6 består av efter varandra belägna sammangängade borrstänger 6a, 6b, av vilka den närmast borrmaskinen belägna stången är ingängad i en till borrmaskinen hörande roterbar borr- nacke 7. I matarbalkens motstående ände är anordnad en hâllarstyrning 8 för borrstângen. öppningsanordningen 5 (figur 3) innefattar en cylindrisk kopplingsstomme 9 med ett centralt genomgående hål 10 och ett med detsamma koncentriskt lagerhus 11, som är försett med ett ringformigt glidlager 12. I kopplings- stommen är på hålets 10 diametrát motstâende sidor vrid- bart lagrade tvâ excenterhjul 13 medelst axeltappar 14, som är vinkelrätt belägna mot ett genom kopplingsstommens axel A förlöpande plan.

I kopplingsstommen är dessutom utanför excenterhjulen utformade med axeln A parallella borrningar 15, i vilka förskjutningsstänger 16 är glidbart lagrade. I förskjutnings- stängernas ena ände är anordnad en kuggstång 17, som stâr i ingrepp med en kuggkrans 18 i excenterhjulen. För- skjutningsstängerna är vid sina motstâende ändar fästa i en stödring 19, som i sin tur är roterbart lagrad i en med kopplingsstommen koncentrisk förskjutningsring 20. För- skjutningsringens nedre del är försedd med en slid 21, som kan glida längs gejder 22 i kälken 2. Sliden är fäst i kolvstângen av en på kälken fäst hydraulcylinder 23.

Figur 5 visar borrmaskinens i och för sig kända främre lock 4 (fläns för spolningshuset), i vilket av den ovan beskrivna öppningsanordningen erforderliga ändringar är utförda. 451 866 Locket uppvisar ett cylindriskt bärelement 25 med ett centralt genomgående häl 26, i vilket borrmaskinens borrnacke 7 inskjuter då locket är fast monterat i borr- maskinens 1 stomme. Bärelementets yttre yta bildar en lageryta 27, som är dimensionerad att mottaga öppningsan- ordningens glidlager 12, då kopplingsstommen skjuts på locket.

I änden av lockets bärelement är medelst bultar 28 fäst en ringformig hâllarfläns 29, som trycks mot glid- lagrets 12 gavel och hindrar en axiell glidning av kopp- lingsstommen på bärelementet. _ öppningsanordningen fungerar på följande sätt: Öppningsanordningens kopplingsstomme är monterad att roterbart men axiellt prörligt uppbäras av borrmaski- nens främrelock.Borrstången 6a sträcker sig genom kopp- lingsstommen och är fastgängad i borrmaskinens borrnacke 7.

Borrnacken är på i och för sig känt sätt axiellt orörlig i förhållande till det främre locket - eventuellt med undantag av ett litet i en slagborrmaskin erforderligt axiellt spelrum - och är roterbar medelst ett icke visat rotationsmaskineri. Det främre locket är fäst i borrmaski- nens stomme, som i sin tur är fäst axiellt orörligt och oroterbart på kälken 2.

Då sliden 21 medelst hydraulcylindern 23 förskjuts mot cylindern, drar sliden via förskjutningsringen 20 stöd- ringen 19 bort från kopplingsstommen, varvid förskjutnings- stängerna 16 glider i sina borrningar och deras kuggstänger roterar excenterhjulen moturs i figur 6 till lâsningsläget, där hjulen inskjuter i kopplingsstommens hål 10 och griper tag i borrstången 6a i hålet och låser den axiellt orörligt 7 och oroterbart i kopplingsstommen.'En eventuell benägenhet hos borrstângen att röra sig axiellt utåt i kopplingsstom- men åstadkommer en allt tätare inkilning av borrstângen mellan excenterhjulen.

Då borrnacken roteras i en sådan riktning, som sträver att vrida borrstången loss från borrnacken, för- 451 866 hindras en dylik lösvridning genom att kopplingsstommens glidlager 12 trycks mot det lockets hållarfläns 28 och förhindrar en axiell förskjutning av kopplingsstommen i förhållande till locket och sålunda också i förhållande till borrnacken. Detta resulterar i att borrstângen blir oroterbart fastlâst i borrnacken. Denna låsning utnyttjas för lösvridning av borrstângen 6a från borrstângen 6b, som är oroterbart fastlâst medelst hållarstyrningen 8 (fig. 1). gDå man önskar vrida borrstângen 6a fast i eller loss från borrnacken, låses borrstângen oroterbart medelst hållarstyrningen och öppningsanordningens excenterhjul hålls i frigöringsläget, varvid kopplingsstommen förblir oroterbart på sin plats medan borrnacken roterar (fig.2).

Situationen är densamma under borrningen, varvid endast hållarstyrningen styr borrstângen 6a.

Ritningarna och den tillhörande beskrivningen är endast avsedda att illustrera uppfinningens idê. Till sina detaljer kan anordningen enligt uppfinningen variera inom ramen för patentkraven. I stället för kuggförsedda för- skjutningsstänger är det möjligt att använda olika hävstângs-, kedje~, kil- och liknande mekanismer eller kuggremmar, vid sammanpressning expanderande kroppar etc.

I stället för excenterhjul är det möjligt att använda andra slag av gripdon, t.ex. kilar, backar eller liknande.

I stället för ett ringformigt glidlager kan något annat lämpligt lager användas.

Claims (8)

451 866 no-n.. 8 Patentkrav: __"

1. öppningsanordning för en borrstång i ett skarv- stångsborrningsaggregat, vilken öppningsanordning (5) om- fattar en till borrningsaggregatets borrmaskin (1) kopp- lingsbar kopplingsstomme (9), som har ett genomgående hål (10) för en i borrmaskinens (1) borrnacke (7) fastvridbar borrstâng (6a), och i kopplingsstommen monterade gripdon (13), som är förskjutbara till ett i kopplingsstommens hål inskjutande låsningsläge, där gripdonen låser stången i kopplingsstommen, och ett frigöringsläge, där gripdonen tillåter en förskjutning av stången i förhållande till akopplingsstommen, k ä n n e t e c k n a d därav, att kopp- lingsstommen (9) är utförd att kopplas till borrmaskinen (1) roterbart men väsentligen axiellt orörligt i förhåll- ande till borrnacken (7) och att gripdonen (13) är anordna- de att i låsningsläget låsa stången axiellt orörligt i kopplingsstommen.

2. öppningsanordning enligt patentkravet 1, k ä n- n e t e c k n a d därav, att kopplingsstommen (9) är försedd med ett med det genomgående hålet (10) koncentriskt inre ringformigt lager (12) för att lagra kopplingsstommen roterbart men axiellt orörligt i borrmaskinens (1) främre lock.

3. Öppningsanordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att gripdonen består av i och för sig kända excenterhjul, som är vridbart lagrade i kopplingsstommen och står i ingrepp med förskjutningsorgan (16) så, att excenterhjulen är vridbara mellan nämnda lâsningsläge och nämnda frigöringsläge.

4. öppningsanordning enligt patentkravet 2, k ä n- n e t e c k n a d därav, att excenterhjulens axlar (14) är belägna vinkelrätt mot ett plan eller plan, som passerar genom kopplingsstommens (9) rotationsaxel (A). .IB __________ N 4š1 “sås f

5. öppningsanordning enligt patentkravet 4, k ä n- n e t e c k n a d därav, att förskjutningsorganen (16) är försedda med kuggstänger (16), som är glidbart monterade i kopplingsstommen parallellt med stommen;rotationsaxel (A), att kuggstängerna är kopplade till en manövrerings- anordning (23,24) för axiell förskjutning av kuggstängerna och att excenterhjulen är försedda med kuggar (18), som står i ingrepp med kuggstängerna.

6. öppningsanordning enligt patentkravet 5, k ä n - n e t e c k n a d därav, att kuggstängerna (17) är fästa i en vinkelrätt mot kopplingsstommens (9) rotationsaxel (A) belägen stödring (19) och att stödringen är roterbart lagrad i en axiellt i förhållande till kopplingsstommen förskjutbar förskjutningsring (20), som är oroterbart men axielltiförskjutbart monterad på en kälke (2), och att manövreringsanordningen (23,24) är fäst i kälken.

7. öppningsanordning enligt något av patentkraven 3-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att tvâ excenterhjul är lagrade i kopplingsstommen (9) på det genomgående hâlets (10) diametralt motsatta sidor.

8. Främre lock för en borrmaskin för en öppnings- anordning enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att det främre locket (4) har ett cylindriskt bär- element (25)Nars yttre mantel bildar en lageryta (27) för kopplingsstommens (9) nämnda ringformiga lager (12), och att bärelementet har en ringformig hâllarfläns (29), mot vilken kopplingsstommens ringlager axiellt trycks för låsning av kopplingsstommen axiellt orörligt i det främre locket.