DE2905214C2 - Abfangkeilanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfangkeilanordnung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art

Es sind bereits Abfangkeilanordnungen bekannt (GB-PS 4 26 206, US-PS 16 76 275 und US-PS 42 562), bei denen die Abfangkeile durch Federn automatisch in die aufgeweitete Stellung gezwungen und in dieser durch die anhängenden Rohre oder eine ringförmige Nockenbahn gehalten werden. Eine echte Verriegelung erfolgt dabei also nicht.

Bei einer weiteren bekannten Abfangkeilanordnung (DE-PS 3 78 997) erfolgt eine Festlegung des Trägers mit den Abfangkeilen in der unteren Greifstellung nur dann, wenn der Rohrstrang allein nicht ausreicht, über eine auf der Tragvorrichtung aufsitzende Verbindungsmuffe den nötigen Klemmdruck aufzubringen, und zusätzliche Klemmkraft über Spannschrauben aufgebracht werden muß. Die Spannschrauben sind dabei nicht als Verriegelungseinrichtung im eigentlichen Sinne vorgesehen, sondern dienen primär zum Nachspannen der Abfangkeile in der Greifstellung, in der sie dann die Abfangkeile quasi verriegelt halten. Nachteilig daran ist, daß eine echte Verriegelung des Trägers mit den Abfangkeilen in der unteren Greifstellung nur dann erfolgt, wenn das Gewicht des Rohrstranges keine ausreichende Klemmkraft gusübt

Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche Abfangkeilanordnung so auszubilden, daß immer und quasi automatisch eine Verriegelung eintritt, sobald die Tragvorrichtung die untere Greifstellung erreicht hat

Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Anfnruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst
Bei der Abfangkeilanordnung nach der Erfindung wird die Verriegelung selbsttätig wirksam, wenn der Träger mit den Abfangkeilen die untere Greifstellung erreicht, so daß der Träger in dieser Stellung verriegelt wird. Der besondere Vorteil dabei ist, daß die Abfangkeile durch die erfindungsgemäße selbsttätige Verriegelung in jeder Greifstellung zusätzlich verriegelt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezug «ahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Abfangkeilanordnung nach der Erfindung, welche mit gestrichelten Linien die Art der Trennung ihrer beiden Hälften zeigt

F i g. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf die Abfangkeilanordnung,

Fig.3 einen Vertikalschnitt auf der Linie 3-3 von F i g. 2, der die Abfangkeilanordnung in einer Hauptbüchse innerhalb eines Tiefbohrdrehtisches zeigt,

Fig.4 einen Vertikalschnitt auf der Linie 4-4 von Fig. 2.

F i g. 5 einen Schnitt auf der Linie 5-5 von F i g. 2, wobei die Abfangkeile in ihrer unteren Greifstellung verriegelt sind, und

F i g. 6 einen Horizontalschnitt auf der Linie 6-6 von Fig. 3.

F i g. 1 zeigt eine Abfangkeilanordnung 10 über einer Öffnung 11 in einer Tiefbohrhauptbüchse 12, welche in einer Aussparung 13 in einem Tiefbohrdrehtisch 14 angeordnet ist, der sich um die vertikale Achse 15 eines Rohrstranges 16 dreht Im Gebrauch wird die Abfangkeilanordnung 10 in die Stellung in F i g. 3 abgesenkt, in welcher eine als Abfangschale ausgebildete Tragvorrichtung 17 der Abfangkeilanordnung 10 in der Öffnung 11 aufgenommen und abgestützt ist

Ein Träger 18, an den mehrere Abfangkeile 19 angehängt sind, ist zusammen mit den Abfangkeilen relativ zu der Abfangschale 17 hin- und herbewegbar. Der Träger 18 wird durch vier in gegenseitigem Abstand angeordnete, vertikale Führungsanordnungen 20 geführt, welche jeweils eine Schraubenfeder 21 enthalten, die den Träger 18 und die Abfangkeile 19 nachgiebig nach oben in ihre zurückgezogene FreigabesteHung (Fig. Ϊ und 3) drücken. Der Träger 18 ist mit den Abfangkeilen 19 in einer unteren Greifstellung durch eine selbsttätige Verriegelung 22 lösbar an der Abfangschale 17 festlegbar.

Die Hauptbüchse 12 hat einen oberen, außen vierekkigen Teil 23, welcher in Drehantriebsbeziehung in einem oberen, innen viereckigen Teil 24 der Aussparung 13 in dem Drehtisch 14 aufgenommen ist, und einen

kreisförmigen Teil 25 mit kleinerem Durchmesser innerhalb einer zylindrischen Bohrung 26 kleineren Durchmessers in dem Drehtisch, wobei die Hauptbüchse 12 in dem Drehtisch durch horizontale Schultern 27 abgestützt ist Die Abfangschale 17 weist zwei im Querschnitt halbkreisförmige Abschnitte 28 und 29 auf, die sich in einer Vertikalebene 30 treffen. Außen haben die Abschnitte 28 und 29 obere, im wesentlichen zylindrische Teile 31 gröberen Durchmessers, die in einer oberen zylindrischen Bohrung 32 größeren Durchmessers der öffnung 11 aufgenommen sind, und untere, komplementäre zylindrische Flächen 33 kleineren Durchmessers innerhalb eines unteren zylindrischen Teils 34 kleineren Durchmessers der Hauptbüchse 12, wobei die Abfangkeilanordnung 10 in der Hauptbüchse 12 durch horizontale Schultern 35 abgestützt ist. Innen haben die Abschnitte 28 und 29 zwei komplementäre, im Querschnitt halbkreisförmige, sich nach unten verjüngende kegelstunipfförmige Spannflächen 37, die in der unteren Greifstellung der Abfangkeile, die hi Fi g. 5 gezeigt ist, sich nach unten verjüngende äußere Keilflp.chen 35 der Abfangkeile 19 erfassen. Oberhalb der Spannflächen 37 haben die Abschnitte 28 und 29 kreisförmig versetzte Aussparungen 38 größeren Durchmessers, die äußere, sich konisch verjüngende Wände 39 aufweisen, welche mit oberen äußeren Keilflächen 40 der Abfangkeile 19, die einen größeren Durchmesser als die Keilflächen 36 der Abfangkeile haben, in Berührung bringbar sind Jeder Abfangkeil 19 hat eine kreisförmige Ausdehnung, die der der zugehörigen Aussparung 38 eng entspricht, damit er in dieser fest eingespannt und eine Drehbewegung von der Abfangschale 17 auf die Abfangkeile übertragen werden kann. In der Freigabestellung in F i g. 3 sind die Keilflächen 40 höher als die Abschnitte 28 und 29, und die unteren Teiie kleineren Durchmessers der Abfangkeile 19 befinden sich innerhalb der Aussparungen 38, so daß die Abfangkeile relativ weit von dem Rohrstrang 16 entfernt sind. Innere Rohrspannflächen 41 der Abfangkeile 19 erstrecken sich im wesentlichen zylindrisch mit demselben Durchmesser wie die Außenfläche des Rohrstranges 16 und weisen Zähne (F i g. 6) zum festen Ergreifen und Abstützen des Rohrstranges auf.

Bei dem Träger 18 handelt es sich um eine horizontale PlattenkonsTuktion, die eine zentrale kreisförmige öffnung 42 zum Aufnehmen des Rohrstranges 16 enthält und aus zwei im Querschnitt halbkreisförmigen Abschnitten 43 und 44 besteht, die sich an Flächen 45 in der Vertikalebene 30 treffen. Diese Abschnitte sind lösbar, aber starr durch horizontale, parallele Stifte 45 und 46 aneinander befestigt, die in fluchtenden Bohrungen 47 in Ansätzen 48 an den Enden der Abschnitte 43 und 44 gehalten sind. Handgriffe 49 erleichtern das Einführen und Herausziehen der Stifte und verhindern eine Axialbewegung in einer Richtung, während Splinte 50, die sich durch entgegengesetzte Enden der Stifte erstrekken, diese gegen ein Herausziehen in der entgegengesetzten Richtung lösbar festhalten.

An dem Träger 18 ist ein Betätigungsring 51 starr gehaltert, welcher sich kreisförmig um die Achse 15 er- »treckt, in radialem äußerem Abstand von dem Träger 18 angeordnet ist und aus einer starren Metallstange besteht Der Betätigungsring 51 ist aus Abschnitten aufgebaut, die in der Vertikalebene 30 trennbar sind, und zwar aus einem ersten halbkreisförmigen Abschnitt 52, der starr an dem Abschnit⁴ 44 befestigt ist, und aus zwei weiteren Abschnitten 53 und 54, die durch den Abschnitt 43 gehaltert sind und zwischen sich eine Unterbrechung 55 au^rweisea Die Abschnitte 52, 53 und 54 sind mit den Trägerabschnitten 43 und 44 mit Hilfe von zwei parallelen Befestigungsteilen 56 und 57 verbunden, die an jedem Abfangkeil vorgesehen sind und deren äußere Enden an Stellen 58 mit dem entsprechenden Abschnitt des Betätigungsringes 51 verschweißt sind, während ihr* inneren Enden an Stellen 59 an dem ■entsprechenden Abschnitt 43 oder 44 des Trägers 18 angeschweißt sind. Direkt unterhalb des Abschnittes 43

ioder 44 weist jedes Paar Befestigungsteile 56, 57 horizontal fluchtende Löcher 60 auf, durch die sich ein horizontaler Stift 61 mit einer Achse 63 zum drehbaren Befestigen einer Auffangkeilanhängelenkereinheit 62 an dem Träger 18 erstreckt Eine solche Lenkereinheit 62 !ist für jeden Auffangkeil 19 vorgesehen und an ihrem oberen Ende mit dem Träger 18 so verbunden, daß sie ■eine Relativdrehbewegung um eine horizontale Achse 154 eines Stiftes 67 ausführen kann, die sich parallel zu der Achse 63 des Stiftes 61 erstreckt Die Achsen 63 und 64 sind zu Kreisen tangential, deren Mittelpunkte auf der Achse 15 liegen, und gestatten, die A'rfangkeiie 19 relativ zu der Achse 15 nach innen und außen zu schwenken. Durch jede Lenkereinheit 62 ist der entsprechende Stift 61 hindurchgeführt und jede Lenkereinheit ist mit ein2m Rohr 65 versehen, das eng um diesen Stift paßt und an seinen entgegengesetzten Enden mit zwei parallelen, nach unten abstehenden Armen 66 verschweißt ist, welche an ihren unteren Enden mit dem zugeordneten Abfangkeil 19 durch den Stift 67 verbunden

sind. Jeder Stift 61 hat einen Handgriff 70 an einem Ende und ein Loch an seinem entgegengesetzten Ende, das einen Splint 71 zum lösbaren Festhalten des Stiftes 61 und der Abfangkeile 19 an dem Träger 18 aufnimmt

Jeder Trägerabschnitt 43,44 ist an dem entsprechen-

den Abfangschalenabschnirt 28 bzw. 29 durch zwei Führungsanordnungen 20 befestigt Jede Führungsanordnung 20 enthält ein außen zylindrisches, vertikales Rohr 72, das an dem entsprechenden Abschnitt 43 bzs/. 44 starr befestigt ist, und zwar durch Anschweißen einer horizontalen Scheibe 73 an das Rohr und durch Einspannen cneser Scheibe an dem Abschnitt 43 bzw. 44 zwischen einer Schulter 74 an einer vertikalen Stange 75 und einer unteren Fläche 76 des Abschnitts. Ein Schaft 77 kleineren Durchmessers der Stange 75 erstreckt sich nach oben durch Löcher in der Scheibe 73 und dem Abschnitt 43 bzw. 44, ist mit Gewinde versehen und mit einer Mutter 78 verschraubt Das Rohr 72 und die Stange 75 sind zu einer Achse 79 der betreffenden Führungsanordnung 20 konzentrisch und beide erstrecken sich abwärts durch eine vertikale Bohrung 80 in dem entsprechenden Abfanggschalenabschnitt 28 bzw. 29 Eine zylindrische Bundbüchse 81, die in dem oberen lei! de· Bohrung 80 festgehalten ist, nimmt das Rohr 72 verschiebbar und teleskopisch auf, um das Rohr 72 und die Abschnitte 43 bzw. 44 so zu führen, daß sit nur eine Vertikalbewegung ausführen können. Das Rohr 72 und der mit ihm verbundene Trägerabschnitt werden durch eine vertikale Schraubenfeder 2i nach oben gedrückt, die radial zwischen dem Rohr 72 und der Stange 75 an-

6ö geordnet ist und sieh abwärts über das untere Ende des Rohres 72 hinaus und durch eine Verlängerung &3 kleineren Durchmessers der Bohrung 80 erstreckt An ihrem unteren Ende 84 stützt sich die Feder 21 nach unten hin an einer un'eren Platte 85 ab, welche an der Unterseite des Abfangschalenabschnitts durch einen Kopf 86 an der Stange 75 befestigt ist. Der obere Teil größeren Durchmessers der Bohrung 80 ist lang genug, um das Rohr 72 in der unteren Greifstellung der Abfang-

keile 19 aufzunehmen. Die vier Schraubenfedern 21 sind gemeinsam so stark, daß sie das Gewicht des Trägers 18 und sämtlicher mit ihm verbundener Abfangkeile und anderer Teile leicht überwinden können und somit den Träger und die Abfangkeile normalerweise in ihrer mit ausgezogenen Linien in F i g. 3 dargestellten oberen, zurückgezogenen Stellung halten. Die abwärts gerichtete Kraft, die erforderlich ist, um die Kraft der Federn 21 zu überwinden, ist relativ groß, um sicherzustellen, daß keine zufällige Abwärtsbewegung der Abfangkeile 19 erfolgt, und liegt wenigstens um etwa 445 N und für beste Ergebnisse um ungefähr 1780N über und oberhalb der Schwerkraft, die sich aus dem Gewicht des Trägers 18 und der mit ihm verbundenen Teile ergibt. Die Betätigungskraft kann dann durch eine oder mehrere Bedienungspersonen ausgeübt werden, die auf dem Betätigungsring 51 stehen und durch ihr Gewicht den Träger 1? und die AbFSn⁰ReUe 19 nach unten

bewegen.

Die selbsttätige Verriegelung 22 hat die in F i g. 4 gezeigte Konfiguration und ist mit dem Abfangschalenabschnitt 28 um eine horizontale Achse 88 schwenkbar verbunden, und zwar mittels eines Drehzapfens 89, welcher sich durch die Verriegelung 22 und durch zwei von dem Abfangschalenabschnitt 28 abstehende Ösen 90 erstreckt Ein Betätigungsarm 91 der Verriegelung 22 steht radial nach außen vor und trägt eine bogenförmig gekrümmte Stange 92, welche an der Stelle der Unterbrechung 55 in dem Betätigungsring 51 aufgenommen ist und eine Fortsetzung dieses Ringes in der unteren Greifstellung der Abfangkeile 19 bildet. Eine Feder 93 innerhalb eines Hohlraums in dem Betätigungsarm 91 drückt einen Stift 193 gegen die äußere Fläche des Abfangschalenabschnitts 28 und wirkt auf diese Weise einer Drehbewegung des Betätigungsarms 91 im Gegenuhrzeigersinn (in der Darstellung in Fig.5) entgegen. Ein Teil 94 der Verriegelung 22 hat einen nach innen vorstehenden Hakenteil 97 mit einer nach unten weisenden Schulter 95, die etwas geneigt ist und im verriegelten Zustand an einer nach oben weisenden horizontalen Schulter 96 an dem Abschnitt 43 in Anlage ist, um den Träger 18 und die Abfangkeile 19 in der in Fig.5 gezeigten Stellung zu verriegeln. Die Verriegelung 22 kann durch Abwärtsbewegen der Stange 92, die durch das Bedienungspersonal mit dem Fuß betätigt werden kann, gelöst werden.

Wenn die Abfangkeilanordnung 10 in Gebrauchsstellung gebracht wird, werden deren beide Hälften gesondert an den Rohrstrang 16 bewegt und dann durch Einführen der Stifte 45 und 46 in die beiden Abschnitte 43, 44 des Trägers 18 aneinander befestigt. Die Abfangschale 17 wird dann in die Hauptbüchse 12 abgesenkt und durch diese abgestützt. Die Schraubenfedern 21 halten den Träger 18 und die an ihm befestigten Abfangkeile 19 normalerweise in ihrer oberen, zurückgezogenen Stellung, in welcher der Rohrstrang 16 ohne Berührung mit den Abfangkeilen 19 frei nach oben und unten bewegt werden kann. Zum Abstützen des Rohrstranges 16 durch die Abfangkeüanordnun⁰ JO drückt das Bedienungspersonal den Betätigungsring 51 nach unten, indem es auf diesen Ring tritt, um den Träger 18 und die Abfangkeile 19 nach unten zu bewegen und eine Kante 98 des Trägers 18 mit einer Schrägfläche 99 des Teils 94 der Verriegelung 22 in einer Weise in Berührung zu bringen, daß der Teil 94 der Verriegelung zuerst nach außen bewegt und ihm dann gestattet wird, nach innen in seine Verriegelungsstellung von Fig.5 zurückzukehren. In diesen? 7-jstand sind die Abfangkeile 19 an dem Rohrstrang 16 festgespannt, und, wenn der Rohrstrang 16 dann zur Abwärtsbewegung gelöst wird, werden die Ab fangkeile 19 noch fester nach i'nten und nach innen gegen den Rohrstrang gedrück», um dessen gesamtes Gewicht sicher zu tragen. Die Abfangkeilanordnung 10 kann sich mit dem Drehtisch 14 und der Hauptbüchse 12 drehen, um den aufgehängten Rohrstrang 16 entspre chend zu drehen und eine Verbindung zu lösen oder her zustellen. Wenn der Rohrstrang 16 wieder vertikal bewegt werden soll, drückt ein Arbeiter die Stange 92 der Verriegelung 22 nach unten, um letztere zu lösen und die Aufwärtsbewegung des Trägers 18 und der Abfang keile 19 durch die Kraft der Schraubenfedern 21 zu ge statten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Abfangkeilanordnung mit einer Tragvorrichtung (17), die auf einem Tiefbohrdrehtisch (14) abstützbar und mit diesem gemeinsam drehbar ist, mit einem Träger (18), an welchem Abfangkeile (19), die innere Rohrspannflächen (41) und äußere Keilflächen (36,40) aufweisen, aufgehängt sind und welcher mit den Abfangkeilen (19) in bezug auf die Tragvorrichtung (17) zwischen einer oberen, zurückgezogenen Freigabestellung und einer unteren Greifstellung, in der die Abfangkeile (19) an einem Rohrstrang (16) festgespannt haltbar sind, hin- und herbewegbar ist, und mit nachgiebigen Vorrichtungen (21), durch welche der Träger (18) und die Abfangkeile (19) in die obere, zurückgezogene Stellung druckbeau£»::hlagt sind, gekennzeichnet durch eine selbsttätige Verriegelung (22), durch welche der Träger (18) mit den Abfangkeilen (19) bei Erreichen der unteren Greifstellung lösbar an der Tragvorrichtung (17) festzulegen ist

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung (22) einen durch eine nachgiebige Vorrichtung (93) in die Verriegelungsstellung druckbeaufschlagten Hakenteil (97) hat, der durch den Träger (18) bei dessen Bewegung in die untere Greifstellung entgegen der Druckbeaufschlagung schwenkbar ist und in der Verriegelungsstellung auf dem Träger (18) aufliegt

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelung (22) ein Betätigungsteil (92) zum Lösen der /erriegelung durch Ausüben einer nach unten gerichteten Kraft aufweist

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (18) wenigstens einen Teil (51) hat, auf den das Bedienungspersonal treten kann, um den Träger (18) und die Abfangkeile (19) nach unten zu bewegen.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (51) des Trägers (18), auf den das Bedienungspersonal treten kann, ein Betätigungsring ist, der eine Unterbrechung (55) hat, in der das Betätigungsteil (92) der Verriegelung (22) angeordnet ist