DE2809181B2

DE2809181B2 - Sicherheits-Zentrierkorb

Info

Publication number: DE2809181B2
Application number: DE19782809181
Authority: DE
Inventors: Guenter 4520 Melle Kreft
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-03-03
Filing date: 1978-03-03
Publication date: 1980-07-24
Also published as: GB2016063A; FR2418862A1; DE2809181A1; GB2016063B

Description

Der Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf einen m> Sicherheits-Zentrierkorb zur Verrohrung von Bohrungen im Bergbau, bei ölfeldern od. dgl., bestehend aus einer Anzahl elastischer, flacher Stahlfedern, die jeweils endseitig in Aufweitungen eines aus zwei Halbschalen mit Scharnieren gebildeten Stahlringes angeordnet und *>■> an diesen Stahlringen gehaltert sind.

Aufgrund der als Blattfedern ausgeführten Stahlfedern sind die bekannten Zentrierkörbe nur für gewisse Tiefen einsetzbar, da die mit zunehmender Tiefe steigenden Temperaturen einen Einfluß auf die Elastizität der Stahlfedern nehmen und somit die einwandfreie Funktionsfähigkeit der Federn beeinträchtigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sicherheits-Zentrierkorb nach der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er mit flachen Federn ausgestattet ist, die auch beim Einsetzen des Zentrierkorbes in großen Tiefen ihre volle Funktionstätigkeit behalten und in ihrer Elastizität, Spannkraft und Formgebung durch Temperatureinflüsse nicht beeinträchtigt werden, dabei sollen die Federn einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sowie dauerhaft haltbar ausgeführt sein.

Gemäß der Erfindung ist der Sicherheits-Zentrierkorb nach der eingangs genannten Gattung dadurch gekennzeichnet, daß jede Stahlfeder aus mehreren, nebeneinander angeordneten und miteinander zu einer Einheit verbundenen Federstäben gebildet und von einer wärmefesten Schutzschicht ummantelt ist

In bevorzugter Weise sind die einzelnen Federstäbe jeder Stahlfeder durch metallische Schellen zu einem Federpaket zusammengehalten; dieses Paket ist vollständig von einem wärmefesten Kunststoff ummantelt.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Sicherheits-Zentrierkorb ist mit in der äußeren Grundform flachen Stahlfedern ausgerüstet, die von einer wärmefesten Schutzschicht umgeben sind, so daß dadurch die Feder in ihrer Gesamtheit hohen Temperaturen ausgesetzt werden kann, ohne dabei ihre Elastizität, Spannkraft oder Formgebung zu verlieren oder darin beeinträchtigt zu werden.

Die aus einzelnen Rundfederstäben und der Kunststoffummantelung gebildeten Federn entsprechen in ihrer Formgebung und Größe den bisher üblichen Blattfedern. Aufgrund der wärmefesten Kunststoffschicht können die erfindungsgemäßen Federn einer Temperatur bis zu 400°C ausgesetzt werden, ohne daß dabei eine Beeinträchtigung der Federn auf ihre Funktionssicherheit erfolgt.

Bei Tiefbohrungen ist es bekannt, daß in tieferen Schichten die Temperaturen zunehmen; es gilt etwa die Faustregel: pro 1000 m Bohrtiefe zusätzlich 30°C Wärmeentwicklung. Aufgrund der Möglichkeit, die Federstäbe in der Anzahl zu vermehren oder zu vermindern und auch im Querschnitt (Durchmesser) zu verändern, ist eine breite Basis geschaffen, die den gestellten bzw. geforderten Werten entspricht. Hierbei ist es auch möglich, auf Wunsch die an sich gegenteilig wirkenden Anlauf- und Rücksteükräfte günstig aneinander anzupassen, was bei den gebräuchlichen Blattfedern nicht möglich ist.

Die Federn sind einfach ausgebaut, kostengünstig herstellbar und haben eine große Lebensdauer sowie sichere Funktionsfähigkeit.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines Sicherheitszentrierkorbes mit mehreren elastischen Flachfedern und endseitigen Stahlringen;

F i g. 2 eine perspektivische Teilansicht einer Flachfeder;

F i g. 3 einen Querschnitt durch die Flachfeder gemäß Schnittlinie Α-Bin F i g. 2;

Fig.4 einen Querschnitt durch die Flachfeder entsprechend der Schnittlinie C-D in Fig. 2;

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht einer Schelle.

Der in F i g. 1 dargestellte Sicherheils-Zentrierkorb ist in seiner Gesamtheit mit I bezeichnet und setzt sich aus einer Anzahl elastischer, flacher Stahlfedern 2 und an beiden Längenenden der Stahlfedern 2 vorgesehenen Stahiringen 3 zusammen.

Die Stahlringe 3 sind aus zwei durch Scharniere zusammengehaltene Halbschalen gebildet und weisen Aufweitungen 4 sowie im Bereich der ^ufweitungen 4 liegende, hinter die in die Aufweitungen 4 eingeführten Längenenden der Flachfedern 2 greifende und in F i g. 1 nicht sichtbare Stege auf, so daß die Flachfedern 2 in den Aufweitungen 4 und mittels der Stege auswechselbar gehaltert sind.

Jede flache Stahlfeder 2 ist aus mehreren, nebeneinander angeordneten und miteinander zu einer Einheit verbundenen Federstäben, vorzugsweise Rundfederstäben 5 und von einer wärmefesten Schutzschicht 6 ummantelt

Die Schutzschicht 6 ist in vorteilhafter Weise von einer hochwärmebeständigen Kunststoffschicht gebildet.

Auf der gesamten Länge der Flachfeder 2 sind an mindestens einer, vorzugsweise an zwei oder mehreren im Abstand zueinander vorgesehenen Stellen metallische Schellen 7 angeordnet, die die nebeneinander verlaufenden Rundfederstäbe 5 zu einem Federpaket zusammenhalten.

Diese metallischen Schellen 7 können in der verschiedensten Art, beispielsweise als doppelte Halbschellen mit Flanschen oder als einteilige Ringschelle mit entsprechend der Anzahl der Ringfederstäbe 5 ausgeführten Schellenbögen gebildet sein und dabei werden die Einzelschellen oder die einteilige Schelle jeweils zwischen benachbarten Rundfederstäben 5 durch Punktschweißen 8 zusammengehalten, so daß die Einzelschellen bzw. die einteilige Schelle ein Umklammerungsteil bildet, welches die einzelnen Rundfederstäbe 5 zu einem nebeneinander verlaufenden, aus mehreren Einzelstäben gebildeten Stabprofil von flacher (rechteckiger Querschnittsgrundform) zusammenhält.

Die Federstäbe 5 werden entsprechend der bisher üblichen und allgemein bekannten Formgebung der Flachstahlfedern, nämlich mit den beidendseitig für die Festlegung in den Stahlringen 3 mehrfach abgebogenen Endbereichen und dem ggf. vorgeformten, gewölbten Mittellängsbereich abgekröpft; die derartig gekröpften bzw. den jeweils gegebenen Anforderungen gebogenen Federstäbe 5 werden dann durch die Schellen 7 zu dem Federpakei zusammengehalten und anschließend durch vollflächiges Umspritzen mit dem wärmebeständigen Kunststoff 6 zu der Flachfeder 2 verbunden, wobei diese aus den Federstäben 5 und den Schellen 7 sowie der Kunststoffummantelung 6 gebildete Flachfeder 2 in der Querschnittsform und der Querschnittsgröße der

hi herkömmlichen Flachstahlfedern entspricht.

In bevorzugter Weise sind die Federstahlstäbe 5 auf ihrer gesamten Länge und dem gesamten Umfang der Flachfeder 2 von der Kunststoffschicht 6 ummantelt; es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Kunststoffummantelung je nach den Erfordernissen oder Gegebenheiten nur auf Teilbereichen der Flachfeder 2 vorzusehen, beispielsweise im Bereich der Schellen 7 auszusparen.
In bevorzugter Weise sind die Federstäbe 5 von Rundstäben (Stäben mit kreisförmigem Querschnitt) gebildet. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform haben die einzelnen Federstäbe 5 einen eckigen, wie quadratischen, rechteckigen, sechseckigen oder polygonalen Querschnitt, sie können auch einen ovalen

2·> Querschnitt haben.

Die Anzahl, Querschnittsform und Querschnittsgröße der Einzelstäbe 5 jeder feder 2 kann beliebig und den gestellten Anforderungen entsprechend vorgesehen werden.

3» Aus F i g. 5 der Zeicl-nung ist eine speziell für die Rundfederstäbe 3 entwickelte Schelle 7 dargestellt, die aus einem Flachmaterialstreifen 9 geformt ist, dabei mehrere teilkreisförmige Um- bzw. Übergreifbögen 10 hat und mit ihren Streifenenden 11 an gegenüberliegen-

i^r> den Seiten zum Schließen der einteiligen, mehrrohrartigen Schelle 7 innerhalb der Scheüenausdehnung liegen.

Die Federstäbe 5 sind, wie in der Zeichnung dargestellt, in einer Ebene im Abstand nebeneinander angeordnet. Bei einer weiteren, nicht dargestellten

4» Ausführung sind die Federstäbe 5 in zwei od. mehreren Ebenen vorgesehen, beispielsweise können drei Federstäbe 5 auf einer unteren und zwei Federstäbe auf einer oberen (zweiten) Ebene liegen, so daß die Federstäbe 5 gegeneinander versetzt sind. Auch die in mehreren

■*"> Ebenen angeordneten Federstäbe 5 sind von der Schutzschicht 6 ummantelt.

Durch die Anordnung der Federstäbe 5 in verschiedenen Ebenen ergibt sich ein verbesserter Widerstandsmoment.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheits-Zentrierkorb zur Verwendung bei der Verrohrung von Bohrungen im Bergbau, bei ölfeldern od. dgl., bestehend aus einer Anzahl elastischer, flacher Stahlfedern, die jeweils endseitig in Aufweitungen eines aus zwei Halbschalen mit Scharnieren gebildeten Stahlringes angeordnet und an diesen Stahlringen gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stahlfeder (2) aus mehreren, nebeneinander angeordneten und miteinander zu einer Einheit verbundenen Federstäben (5) gebildet und von einer wärmefesten Schutzschicht (6) ummantelt ist

2. Sicherheits-Zentrierkorb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (5) jeder Stahlfeder (2) einen kreisförmigen oder mehreckigen Querschnitt aufweisen.

3. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen

1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (5) jeder Stahlfeder (2) durch metallische Schellen (7) zu einem Federpaket zusammengehalten sind.

4. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Stahlfeder (2) an mindestens einer, vorzugsweise an zwei oder mehr im Abstand zueinander vorgesehenen Stellen metallische Schellen (7) die Federstäbe (5) umgreifen, wobei die Schellen (7) zwischen den benachbarten Federstäben (5) durch Schweißen, vorzugsweise Punktschweißen (8), zusammengehalten sind.

5. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schelle (7) aus einem zu einem Mohrfach-Rohrquerschnitt gebogenen Flachmaterialstreifen mit nebeneinan- r> derliegenden teilkreisförmigen Um- bzw. Übergreifbögen (10) besteht, wobei die Flachstreifenenden auf einer Flachseite der einteiligen, umfangsmäßig geschlossenen Schelle (7) einender gegenüberliegen.

6. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Federstäbe (5) in Längsrichtung der Flachfederform entsprechend vorgebogen sind. !

7. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen

1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jedes <r> Federstabpaket ummantelnde Schutzschicht (6) aus hochwärmefeslem Kunststoff besteht.

8. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (5) jeder Stahlfeder (2) in einer Ebene im Abstand w nebeneinander angeordnet sind.

9. Sicherheits-Zentrierkorb nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Federstäbe (5) jeder Stahlfeder (2) in zwei oder mehr Ebenen angeordnet sind. *>">