[go: up one dir, main page]

DE3133767A1 - Selbstzentrierende spannvorrichtung fuer bohrlochrohre - Google Patents

Selbstzentrierende spannvorrichtung fuer bohrlochrohre

Info

Publication number
DE3133767A1
DE3133767A1 DE19813133767 DE3133767A DE3133767A1 DE 3133767 A1 DE3133767 A1 DE 3133767A1 DE 19813133767 DE19813133767 DE 19813133767 DE 3133767 A DE3133767 A DE 3133767A DE 3133767 A1 DE3133767 A1 DE 3133767A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
clamping
pivot
clamping device
line
arms
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19813133767
Other languages
English (en)
Other versions
DE3133767C2 (de
Inventor
Jerry K. Wichita Falls Tex. Lingafelter
Clyde A. 1520 Wichita Falls Tex. Willis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apache Corp
Original Assignee
Walker Neer Manufacturing Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Walker Neer Manufacturing Co Inc filed Critical Walker Neer Manufacturing Co Inc
Publication of DE3133767A1 publication Critical patent/DE3133767A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3133767C2 publication Critical patent/DE3133767C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/02Rod or cable suspensions
    • E21B19/06Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
    • E21B19/155Handling between horizontal and vertical position

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Einspannen von bei Öl- und Wasserbohrlöchern verwendeten rohrförmigen Elementen und Stangen in Form von Bohrrohren, Schwerstangen, Bohrlochausfüttefungen, Förderrohren, Pumpstangen, Pumpleitungen u.a.
Derartige rohrförmige Elemente, Rohre und Stangen werden . nachstehend zur Vereinfachung als "Bohrlochrohre" bezeichnet.
Beim Herstellen und Komplettieren von Bohrlöchern ist es häufig notwendig, Abschnitte von Bohrlochrohren exakt anoder hochzuheben und auszurichten. Beispielsweise müssen bei der Herstellung von Öl- oder Wasserbohrlöchern häufig mehrere Bohrrohrabschnitte aus einer waagerechten Lage am oder nahe am Erdboden in eine vertikale Position hochgehoben werden, in der sie mit der Mittellinie des Bohrloches fluchten. Für diese Hebe- und Ausrichtearbeiten ist eine Spannvorrichtung erforderlich, mit der sich das Bohrlochrohr beim Heben sicher halten läßt. Wenn hierzu ein schwenkbar gelagerter
/2
• * β
& * * κ ■ * β
5b 3 09 -
Übergabearm eingesetzt wird, muß diese Spannvorrichtung ■ große Lasten in mehreren verschiedenen Stellungsrichtungen tragen.
Die Schwierigkeit rührt daher, daß jedes Stück Bohrlochrohr .nach dem Hochheben in die vertikale Stellung mit einem Strang derartiger Bohrlochrohre genau fluchtend ausgerichtet werden muß, beispielsweise beim Zusammenbauen eines Bohrrohrstranges oder einer Bohrlochausfütterung. Eine zu solchen Zwecken eingesetzte Spannvorrichtung sollte vorzugsweise für die nötige Ausrichtung bei Bohrlochrohren verschiedener Durchmesser sorgen, ohne daß irgendeine Einstellung vorgenommen werden muß. Die einwandfreie Ausrichtung stellt bei vielen der herkömmlichen derartigen Spannvorrichtungen, insbesondere bei jenen mit schwenkbaren Spannbacken, eine Schwierigkeit dar.
Bei der Verwendung von schwenkbaren Spannbacken besteht die Gefahr, daß das Zentrum des eingespannten Bohrlochrohres abhängig vom Durchmesser des einzuspannenden Bohrlochrohres jeweils eine andere Lage einnimmt. Diese Schwierigkeit läßt sich bis zu einem gewissen Grade mildern, wenn geführte Spannbacken in Verbindung mit sich symmetrisch bewegenden Schwenkarmen verwendet werden. Eine solche Anordnung ist bei einer aus der US-PS 3 386 726 bekannten Werkzeugmaschinen-Spannvorrichtung verwirklicht, bei der die geführten Spannbacken beim Schließen der Spannvorrichtung eine .translatorische Bewegung in bezug auf die schwenkbar gelagerten Schwenkarme ausführen können.
Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, daß die Lasten nicht innerhalb des gesamten Stellungsbereiches der Spannvorrichtung in letzterer symmetrisch verteilt sind. Da die geführte Spannbacke eine translatorisehe Bewegung in bezug auf den Schwenkarm ausführt, verlagert sich das Spannkraftzentrum an der Spannbacke,
/3
• I · Ii » ·
-^S ' 55 109
Die Erfindung ist auf eine selbstzentrierende Spannvorrichtung für Bohrlochrohre gerichtet, bei der diese und andere Nachteile des Standes der Technik vermieden sind.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spannvorrichtung für Bohrlochrohre zu schaffen, mit der sich Bohrlochrohre in der Weise exakt einspannen und zentrieren lassen, daß in jedem Falle und ungeachtet bestehender Durchmesserabweichungen des eingespannten Bohrlochrohres dessen Mittelachse eine ungefähr gleichbleibende Lage in bezug auf die Spannvorrichtung einnimmt, ohne daß manuelle Einstellarbeiten vorgenommen oder Bauteile ausgewechselt werden müssen, um dadurch sowohl Bohr- als auch Wartungsarbeiten im Bohrloch zu beschleunigen und zu vereinfachen.
Die Spannvorrichtung soll robust sein und die beim Einspannen und Halten von Bohrlochrohren unterschiedlichen Durchmessers auftretenden Spannkräfte symmetrisch aufnehmen. Ferner soll eine Spannvorrichtung mit den schon genannten Merkmalen der Selbstzentrierung und symmetrischen Lastaufnahme Bohrlochrohre innerhalb eines vorbestimmten Durchmesserbereiches einspannen können, von geringen Abmessungen sein und verwickelt aufgebaute Positioniergetriebe vermeiden, so daß sie an einem Übergabearm drehbar angeordnet werden kann, wodurch das Einsetzen und Herausnehmen von Bohrlochrohren in bzw. aus der Spannvorrichtung unter Ausnutzung der Schwerkraft ebenso wie der Einsatz von automatischen oder halbautomatischen Be- und Entladeeinrichtungen vereinfacht wird.
Eine diese Aufgabe lösende selbstzentrierende Spannvorrichtung für Bohrlochrohre hat zwei sich gegenüberliegende Spannglieder, die entlang einer ersten, durch die'Spannachse gehenden Linie geführt werden. Es sind Vorrichtungen vorgesehen, welche die sich gegenüberliegenden Spannglieder an der ersten Linie so zu positionieren vermögen, daß sie in zumindest annähernd gleichem Abstand von der Spannachse gehalten werden.
■μ- .ex.
--4-= ■ 5b 109
Diese Verbindungsvorrichtung umfaßt vorzugsweise ein Schwenkglied mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Anschlußstellen, Mittel zur schwenkbaren Lagerung des Schwenkgliedes an der Spannvorrichtung, Mittel zum Verbinden des ersten Spanngliedes mit der ersten Anschlußstelle in der Weise, daß eine Bewegung des ersten Spanngliedes' entlang der ersten Linie eine Drehung des Schwenkgliedes hervorruft, und Mittel zum Verbinden des zweiten Spanngliedes mit der zweiten Anschlußstelle in der Weise, daß eine Drehung des Schwenkgliedes eine Bewegung des zweiten Spanngliedes entlang der ersten Linie hervorruft, um beide Spannglieder in ungefähr gleichem Abstand von der Spannachse zu halten.
Dadurch daß beide Spannglieder an einer durch die Spannachse gehenden Linie geführt werden, sorgt die Spannvorrichtung gemäß der Erfindung für eine zumindest annähernd symmetrische Last— bzw. Kraftaufnahme bei Bohrlochrohren innerhalb eines großen Durchmesserbereiches. Dies vereinfacht die Konstruk-. tion einer Spannvorrichtung, die zwar robust, aber nicht unnötig schwer ist, da sie keinen asymmetrischen Spannkräften standzuhalten braucht.
Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß Bohrlochrohre verschiedener Durchmesser in bezug auf die gleiche Spannachse exakt eingespannt und zentriert werden können. Dies vereinfacht das exakte Ausrichten des eingespannten mit anderen Bohrlochrohren, beispielsweise im Falle eines Bohrrohroder Förderrohrstranges.
Bei der Spannvorrichtung gemäß der Erfindung ist es ferner von Vorteil, daß sie selbst mit großer Robustheit und kleinen Abmessungen ausgeführt werden kann, wodurch Zahnradgetriebe entbehrlich werden, die unter widrigen Einsatzbedingungen ausfallen können. Ein weiterer Vorteil der Spannvorrichtung gemäß der Erfindung besteht darin, daß zur Erreichung der weiter oben beschriebenen Merkmale der exakten Zentrierung
/5
—5— . 55 109
und symmetrischen Spannung keine manuellen Einstellarbeiten vorgenommen oder Bauteile ausgewechselt werden müssen, auch dann nicht, w.enn Bohrlochrohre unterschiedlicher Durchmesser eingespannt werden.
Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen gekennzeichnet. .
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine zum Teil aufgeschnittene Seitenansicht einer, bevorzugten Ausführungsform der selbstzentrierenden Spannvorrichtung/igemäß der Erfindung,
Fig. 2 den Querschnitt 2-2 in Fig. 1, ■
Fig. 3 den Querschnitt 3-3 in Fig. 1, .
Fig. 4a den Querschnitt 4-4 in Fig. 3 durch die Spannvorrichtung in der Offenstellung, in welcher die Spannbacken so weit wie möglich auseinandergefahren sind, und ' ";-.'"..
Fig.' 4b einen Fig. 4a entsprechenden Querschnitt durch die ■ Spannvorrichtung in einer Schließstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Spannvorrichtung 10 hat als Grundbaugruppe einen Rahmen 40, der als Schweißkonstruktion aus. ; mehreren einzelnen Platten zusammengesetzt ist, zu denen sich gegenüberliegende parallele Seitenplatten 42 und 44 gehören, zwischen denen sich gegenüberliegende ^paralleIe Randplatten 46 und 48 angeordnet sind. Zur weiteren Verstärkung des Rahmens 40, und um die Seitenplatten 42 und 44 parallel zueinander zu halten, sind außerdem Versteifungsplatten 49 vorgesehen. : ·.".-■■"" -
Gemäß Fig. 3 bilden.die Seitenplatten 42 und 44 zusammen mit den Randplatten 46 und 48 an einem Ende der Spannvorrichtung 10 einen starren, kastenähnlichen Aufbau, der,,wie weiter unten näher erläutert, sieh gegenüberliegende Spannbacken 20
55
und 22 in ihrer Bewegung führt. Der Rahmen 40 bildet die . Hauptbaugruppe der Spannvorrichtung 10 und ist beim gezeigten Beispiel eine Schweißkonstruktion aus einzelnen Platten aus Stahl, von denen die meisten 12,70 mm dick sind. Die Dicke der Randplatten 46 und 48 beträgt vorzugsweise 1,9 cm.
Gemäß Fig. 4a sind in den Randplatten 48 Langschlitze 50 und 52 ausgebildet, und jede der Seitenplatten 42 und 44.weist einen gerundeten Langschlitz 94 bzw. 92 auf. Beim gezeigten Beispiel ist jeder Langschlitz 92 bzw. 94 6,350 cm breit und 7,303 cm lang.·
Im Innern der vom Rahmen 40 gebildeten rechteckigen Führungs-. kanäle sind die zwei sich gegenüberliegenden Spannglieder oder Spannbacken 20 und 22 angeordnet. Jede der Spannbacken 20 und 22 wird mittels der zugehörigen Abschnitte des Rahmens 40 nahezu völlig an einer Verdrehung gehindert und zu einer Bewegung entlang einer geraden Linie gezwungen, so daß sie zu einer Spannachse zentriert bleibt, als die im Sinne der vorliegenden Anmeldung die Mittellängsachse eines eingespannten Bohrlochrohres 12 bezeichnet wird.. Jede Spannbacke 20 und 22 hat an ihrem vorderen Ende eine Spannfläche 28 bzw. 30 und weist an ihrem hinteren Ende einen Zapfen 24 bzw. 26 auf. Vorzugsweise ist jede der Spannflächen 28 und 30 mit vier langgestreckten, gehärteten Einsätzen bestückt, die dazu dienen, die in der Spannvorrichtung 10 eingespannten Bohrlochrohre sicher zu halten.
Gemäß Fig. 4a hat die Spannvorrichtung 10 zwei sich gegenüberliegende Schwenkarme 60 und 62, von denen jeder vier in seiner Längsrichtung mit Zwischenabstand angeordnete Löcher 64, 66, 68 und 70 aufweist. Jeder Schwenkarm 60 bzw. 62 ist mit der zugehörigen Spannbacke 20 bzw. 22 mittels des .durch das entsprechende Loch 64 hindurchgesteckten Zapfens·24 bzw. 26 gelenkig verbunden. Jeder der Schwenkarme 60 und 62 ist andererseits zwischen zwei im Abstand voneinander parallelen
Il
Jl * »*■
Ψ: .55
Zuggliedern 80 und 82 mittels eines Zapfens 86 bzw. 84 schwenkbar gelagert. Gemäß Fig. 2, 3 und 4a sind die Zugglieder 80 und 82 an einem Zapfen 90 angeordnet, der in den im Rahmen 40 ausgebildeten Langschlitzen 92 und 94 in Stellung gehalten ist. Wie weiter unten erläutert wird, ermöglichen die Langschlitze 92 und 94 eine begrenzte Längsbewegung des Zapfens 90.
Beim gezeigten Beispiel ist der Zapfen 90 massiv aus Stahl mit einem Durchmesser von 6,350 cm hergestellt. Wegen der Feinpassung zwischen dem Durchmesser des Zapfens 90 und der in Längsrichtung der Zugglieder 80 Und 82 gemessenen Breite der Langschlitze 92 und 9Φ wird der Zapfen 90 nahezu völlig an einer Bewegung in der Längsrichtung der Zugglieder 80 und 82 gehindert, kann jedoch entlang einer Linie, die durch den Mittelpunkt des Zapfens 90 und des eingespannten Bohrlochrohres 12 geht, um etwa 0,953 cm auswandern.
Am Zapfen 90 ist zwischen den Zuggliedern 80 und 82 eine Hülse 100 drehbar angeordnet, an der. beim gezeigten Beispiel ein plattenförmiges Schwenkglied 102 so befestigt ist, daß dieses und die. Hülse 100 sich am Zapfen 90 zusammen drehen können. Am Schwenkglied 102 sind zwei mit Zwischenabstand angeordnete Anschlußstellen 104 und 106 als Bohrungen ausgebildet. Das Schwenkglied 102 ist mit jedem Schwenkarm 60 bzw. 62 durch Verbindungsglieder 110 bzw. 112 verbunden. Gemäß Fig. 2 und 4a ist an den Schwenkarm 60 ein Paar paralleler Verbindungsglieder 110 mittels eines Zapfens 114 angelenkt, der das Loch 66 im Schwenkarm 60 durchdringt. Die Verbindungsglieder 110 sind außerdem mit dem Schwenkglied 102 mittels eines Zapfens 108 schwenkbar verbunden, welcher die Bohrung der Anschlußstelle 104 im Schwenkglied 102 durchdringt. In ähnlicher Weis.e ist an das Schwenkglied 102 ein Paar paralleler Verbindungsglieder 112 mit einem Zapfen 120 gelenkig angeschlossen, der die Bohrung der Anschlußstelle 106 durchdringt. An ihrem anderen Ende sind die Verbindungsglieder
■.."■■ /8
■ns- ;. "
—S— ■ . 55.109
mit dem Schwenkarm 62 mittels eines Zapfens 116 schwenkbar verbunden, der das Loch 66 im Schwenkarm 62 durchdringt.
Zwischen den Schwenkarmen 60 und 62 ist ein hydraulischer
Zylinder 130 angeordnet und mit ihnen durch je einen Zapfen
134 bzw. 132 verbunden, der das Loch 70 im Endabschnitt des
Schwenkarmes 60 bzw. 62 durchdringt.
Beim gezeigten Beispiel sind die Verbindungsglieder 110 und. 112 und die Zugglieder 80 und 82 aus 1,2 cm dicken Platten aus Stahl und das Schwenkglied 102 und die Schwenkarme 60 und 62 aus 3,8 cm dicken Platten aus Stahl hergestellt.
Die Arbeitsweise der Spannvorrichtung 10 wird nun anhand Fig. 4a und 4b erläutert. In Fig. 4a ist die Spannvorrichtung ΙΟ mit zurückgezogenen Spannbacken 20 und 22 dargestellt, um das Einspannen von Bohrlochrohren großen Durchmessers zu ermöglichen. Fig. 4b zeigt die gleiche Spannvorrichtung 10 mit zum Spannen eines Bohrlochrohres von kleinem Durchmesser aufeinander zu verstellten Spannbacken 20 und 22. Aus einem Vergleich der Fig. 4a und 4b ergibt sich, daß der hydraulische Zylinder 130 die Schwenkarme 60 und 62 an den Zapfen 86 und 84 schwenkt und dadurch die Spannbacken.20 und 22 in Stellung bringt. Wie weiter oben erläutert-, wirkt der Rahmen 40 als Führung,- welche eine Bewegung der Spannbacken 20 und 22 auf eine lineare Bewegung begrenzt, so daß die Mittellinie der Spannbacken 20 und 22 zur gewünschten Spannachse für das■ Bohrlochrohr 12 zentriert bleibt.
Die überwiegende Längserstreckung der Langschlitze 92 und 94 erlaubt es den'Zuggliedern 80 und 82, sich den Spannbacken 20 und 22 zu nähern, wenn deren Zwischenabstand verkleinert wird, dagegen sich von den Spannbacken 20 und 22 weg zu bewegen, wenn letztere auseinandergefahren werden. Diese Bewegung des Zapfens 90 und der Zugglieder 80 und 82 IuL wichtig, denn sie ermöglicht eine symmetrische Übertragung der
/9
β * · ι- ■«
B ft 1*· *
J UO/U/
55 1Q9-"
Spannkräfte von den Spannbacken 20 und 22 auf die Schwenkarme 60 und 62 und gleichzeitig eine Bewegung der Spannbacken 20 und 22 exakt in einer geraden Linie. Tatsächlich wird durch die. Längserstreckung bzw. die Länge der Langschlitze 92 und 94 die durch den sich verändernden Winkel der Schwenkarme 60 und 62 hervorgerufene Abstandsveränderung zwischen den Zuggliedern SO und 82 und den Spannbacken 20 und 22 aufgenommen bzw. ausgeglichen.
Die Verbindungsglieder 110 und 112 und das Schwenkglied 102 dienen dazu, die Spannbaeken 20 und 22 auf einfache und zuverlässige Weise zur gewünschten Spannachse zu zentrieren. Wenn sich die Spannbacken <20 und 22 aus der Offenstellung gemäß Fig. 4a in die Schließstellung gemäß Fig. 4b bewegen, dienen die Verbindungsglieder 110 und 112 dazu, das Schwenkglied 102 aus der Stellung gemäß Fig. 4a in die in Fig. 4b gezeichnete Stellung zu drehen. Wenn sich das Schwenkglied 102 am Zapfen 90 dreht, stellt es sicher, daß die Schwenk-, arme 60 und 62 zumindest annähernd symmetrische Stellungen in bezug auf die gewünschte Spannachse beibehalten. Dies gewährleistet, daß die Spannbacken 20 und 22 innerhalb ihres gesamten Verstellbereiches in zur gewünschten Spannachse symmetrische Stellungen verbracht werden. Somit werden bei der Spannvorrichtung 10 die Spannbacken 20 und 22 innerhalb eines für sie vorgesehenen großen Verstellbereiches mit der geforderten Genauigkeit zur gewünschten Spannachse zentriert. Dies bedeutet, daß Bohrlochrohre sowohl von großem· als auch von kleinem Durchmesser zuverlässig an derselben Spannachse eingespannt werden können, und zwar automatisch und ohne daß manuelle Einstellungen vorgenommen oder Bauteile der Spannvorrichtung 10 ausgewechselt werden müßten. Die Spannvorrichtung 10 in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform zentriert zuverlässig und automatisch eingespannte Bohrlochrohre 12 mit Durchmessern von 24 cm bis herunter zu 9 cm an ungefähr derselben Spannachse. - .
/ΙΟ'
.ft. - VrvH!"":-τι
55
Ein wichtiger Vorteil der selbstzentrierenden Spannvorrichtung 10 besteht darin, daß sie mit kleinen Abmessungen, robuster Ausführung, zu verhältnismäßig geringen Kosten und
mit einfachen Mitteln herstellbar ist. Die Spannvorrichtung 10 ist in vielen Anwendungsfällen, die sich auf das Handhaben von Bohrlochrohren beziehen, einsetzbar. Beispielsweise können zwei Spannvorrichtungen 10 mit Zwischenabstand am Übergabearm eines Bohrturms oder -gestells angeordnet werden, um Bohrlochrohre zu halten, wenn sie mit dem,Übergabearm aus
einer waagerechten in eine vertikale Lage verbracht werden. Solche Spannvorrichtungen 10 können eingesetzt werden, um
Bohrlochrohre innerhalb eines großen Durchmesserbereiches am Übergabearm lösbar einzuspannen. Weil jedes Bohrlochrohr zu ungefähr der gleichen Spannachse zentriert wird, ermöglicht die Spannvorrichtung 10 das beispielsweise beim Zusammenbauen eines Bohrgestänges notwendige exakte Zentrieren von Bohrlochrohren zueinander.
Eine andere wichtige Anwendung der selbstzentrierenden
Spannvorrichtung 10 besteht bei Montage- oder Demontagevorrichtungen, die zum Herstellen und Lösen von Gewindeverbindungen zwischen zusammengehörenden Stücken von Bohrlochrohren benutzt werden. Weil die Spannvorrichtung 10 für einen großen Bereich eingespannter Bohrlochrohre eine selbstzentrierende Wirkung hat, können mit ihr ausgerüstete Montage- oder Demontagevorrichtungen für einen großen Bohrlochrohrbereich
eingesetzt werden, ohne daß zur ordnungsgemäßen Zentrierung der Spannvorrichtung 10 irgendwelche Einstellungen vorgenommen werden müßten.
Ein weiterer Vorteil dieser bevorzugten Ausführungsform besteht darin, daß sie einfach und von langer Lebensdauer und sehr gut darauf abgestimmt ist, die großen Kräfte auszuhalten, denen solche Spannvorrichtungen gewöhnlich ausgesetzt sind. Das Verbindungsgetriebe dieser Ausführungsform ist insoweit von kleinen Abmessungen, als keines seiner Glieder über den
/11
ν-/ I \J \J i XJ
in - - * * β - it·*·* —- v·
-Hrt-*- 55 109
hydraulischen Zylinder 130 hinausragt. Ferner ist die Spannvorrichtung 10 mit einfachen Mitteln aus bequem bearbeitbaren Werkstoffen, beispielsweise aus Platten aus Stahl, hergestellt. Die von den Verbindungsgliedern 110 und 112 und dem Schwenk-" glied 102 gebildete Baugruppe arbeitet zuverlässig und macht ein Zahnradgetriebe völlig entbehrlich.
Die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform ist selbstverständlich in mannigfacher Weise abwandelbar. So kann die Spannvorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise in Baugrößen hergestellt werden, die Bohrlochrohren der gewünschten Abmessungen entsprechen und-die damit verbundenen Beanspruchungen zuverlässig aufnehmen.
Leerseite

Claims (14)

Patentansprüche
1. Selbstzentrierende Spannvorrichtung zum Einspannen von Bohrlochrohren verschiedener Durchmesser an einer zumindest annähernd im voraus festgelegten Spannachse mit einem Paar geführter, sich gegenüberliegender Spannbacken, ge kennzeichnet durch
Vorrichtungen, welche die Spannbacken (20,22) so führen, daß sie sich entlang einer durch die Spannac.hse gehenden ersten Linie bewegen, und
Vorrichtungen zum Positionieren der Spannbacken (20,22) an der ersten Linie mit einem Schwenkglied (102) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Anschlußstellen (104,106), Mitteln zur schwenkbaren Lagerung des Schwenkgliedes.(102) an der Spannvorrichtung (10), Mitteln zum Verbinden der ersten Spannbacke (20) mit der ersten Anschlußstelle (104) in der Weise, daß eine Bewegung der ersten Spannbacke (20) entlang der ersten Linie eine Drehung des Schwenkgliedes (102) hervorruft, und Mitteln zum Verbinden der zweiten Spannbacke (22) mit der zweiten Anschlußstelle (106) in der Weise, daß eine Drehung des Schwenkgliedes (102) eine Bewegung der zweiten Spannbacke (22) entlang der ersten Linie hervorruft,· um beide Spannbacken (20,22) in ungefähr gleichem Abstand von der Spannachse zu halten.
2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß sie einen Rahmen (40) mit einer ersten und einer zweiten Seitenplatte (42,44) aufweist.
/2
^ 1 W v^ / KJ t
- 2 - , 55
3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet 4 daß die Mittel zum Verbinden der ersten Spannbacke (20) mit der ersten Anschlußstelle (104) einen ersten Schwenkarm (60), der mit der ersten Spannbacke (20) gekuppelt ist, und ein erstes Verbindungsglied (110) aufweisen, das zwischen dem ersten Schwenkarm (60) und der ersten Anschlußstelle (104) angeordnet und mit ihnen verbunden ist.
4. Spannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet , daß die Mittel zum Verbinden der zweiten Spannbacke (22) mit der zweiten Anschlußstelle (106) einen zweiten Schwenkarm (§2), der mit der zweiten Spannbacke (22) gekuppelt ist, und ein zweites Verbindungsglied (112) aufweisen, das zwischen dem zweiten Schwenkarm (62) und der zweiten Anschlußstelle (106) angeordnet und mit ihnen verbunden ist.
.5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet , daß die Positioniervorrichtung Vorrichtungen zum schwenkbaren Lagern der beiden Schwenkarme (60,62) an der Spannvorrichtung (10) und einen zwischen den Schwenkarmen (60,62) angeordneten hydraulischen Zylinder (130) aufweist.
6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung zum Schwenken der Schwenkarme (60,62) an ihren Lagervorrichtungen, um die Trennbewegung der.Spannbacken (20,22) zu steuern, und
eine Vorrichtung zum Verbinden der Schwenkarme (60,62) miteinander in der Weise, daß die Spannbacken (20,22) in zumindest annähernd gleichem- Abstand von der Spannachse gehalten werden, wobei die Verbindungsvorrichtung ein Schwenkglied (102) mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Anschlußstellen (104,106) aufweist, ein erstes Verbindungsglied (110)
/3
α r - O *■
- 3 - 55 109
zwischen der ersten Anschlußstelle (104) und dem ersten Schwenkarm (60), ein zweites Verbindungsglied (112) zwischen der zweiten Anschlußstelle (106) und dem zweiten Schwenkarm (62) und einen Zapfen (90) zum drehbaren Lagern des Schwenkgliedes (102) ah der Spannvorrichtung (10) in der Weise, daß ein Schwenken des einen oder des anderen Schwenkarms (60 oder 62) bewirkt, daß sich das Schwenkglied (102) dreht und die Verbindungsglieder (110,112) den anderen Schwenkarm (62 oder 60) in eine solche Stellung verbringen, in der die Spannbacken (20,22) zumindest annähernd symmetrisch zur Spannachse angeordnet sind.
7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zum Schwenken der Schwenkarme (60,62) einen hydraulischen Zylinder (130) aufweist, der zwischen den Schwenkarmen (60,62). angeordnet ist.
8.' Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet , daß die Vorrichtung zum Lagern der Schwenkarme (60,62) eine zwischen den Schwenkarmen (60,62) angeordnete Querstrebe aufweist, die Spannvorrichtung (10) ferner einen Rahmen (40) und Hilfsmittel hat, mit denen die Querstrebe am Rahmen (40) so angeordnet ist, daß sie entlang einer zweiten Linie geführt wird, die durch die Spannachse geht und zur ersten Linie ungefähr rechtwinklig ist, und die Führungsvorrichtung für die Spannbacken (20,22) am Rahmen (40) starr befestigt ist.
9. Spannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge kennzeichnet , daß das Schwenkglied (102.) mittels seines Lagerzapfens (90) an der Querstrebe angeordnet ist.
10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß
/4
- A - - 55 109"
* zum Rahmen (40) gehörende Vorrichtungen vorgesehen sind, welche die Spannbacken (20,22) so führen, daß sie sich entlang der durch die Spannachse gehenden ersten Linie bewegen,
jeder der beiden Schwenkarme (60,62) ein mit der zugehörigen Spannbacke (20,22) verbundenes erstes Ende und ein zweites Ende aufweist,
die Querstrebe von einem Zugglied (80,82) gebildet ist, das zwei mit Zwischenabstand angeordnete Schwenklägerabschnitte aufweist, von denen jeder mit dem zugehörigen Schwenkarm (60, 62) so verbunden ist, daß der Schwenkarm (60,62) um ihn schwenkbar ist, .
das Zugglied (80,82) am Rahmen (40) mit Vorrichtungen so angeordnet ist, daß es entlang der zweiten Linie bewegbar ist, die durch die Spannachse geht und zur ersten Linie un-. gefahr rechtwinklig ist,
der hydraulische Zylinder (130) zwischen den zweiten Enden der Schwenkarme (60,62) so angeordnet ist, daß durch das Ausfahren seines. Abtriebsorganes die Schwenkarme (60,62) an den zugehörigen Schwenklagerabschnitten des Zuggliedes (80, 82) geschwenkt und die Spannbacken (20,22) entlang der ersten Linie bewegt werden,
das Schwenkglied (102) zwei mit Zwischenabstand angeordnete Anschlußstellen (104,106) aufweist und mittels .des Zapfens (90) am Zugglied (80,82) drehbar gelagert ist, " -
das erste Verbindungsglied (110) an einem Ende mit dem ersten Schwenkarm (60) und am anderen Ende mit der ersten Anschlußstelle (104) des Schwenkgliedes (102) so verbunden ist, daß eine Schwenkbewegung des ersten Schwenkarmes (60) am Zugglied (80,82) ein Drehen des Schwenkgliedes (102) in bezug auf das Zugglied (80,82) hervorruft,
das zweite Verbindungsglied (112) an einem Ende mit dem zweiten Schwenkarm (62) und am anderen Ende mit der zweiten Anschlußstelle (106) des Schwenkgliedes (102) so verbunden
Ζ /5
ist, daß eine Drehbewegung des Schwenkgliedes (102) in bezug auf das Zugglied (80,82) eine Schwenkbewegung des. zweiten Schwenkarmes (62) am Zugglied (80,82) hervorruft,
und die Längen der beiden Verbindungsglieder (110,112) so gewählt sind, daß die Spannbacken (20,22) beim Positionieren der Schwenkarme (60,62) mittels des hydraulischen Zylinders (130) in zumindest annähernd gleichem Abstand von der Spannachse bleiben.
11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet , daß die Vorrichtungen zum Anordnen des Zuggliedes.(80,82) am Rahmen (40) sich gegenüberliegende Rahmenabschnitte (Seitenplatten 42,44), in denen sich gegenüberliegende Langschlitze (92,94) ausgebildet sind, und ein Zapfen (90) sind, wobei der Zapfen (90) das Zugglied (80,82) durchdringt und in den Langschlitzen (92,94) paßt,, deren parallel zur ersten Linie gemessene Breite ungefähr gleich ist der Breite des Zapfens (90) und deren parallel zur zweiten Linie gemessene Länge größer ist als die Länge des Zapfens (90).
12. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet , daß jeder der Langschlitze (92,94) zur zweiten Linie symmetrisch angeordnet ist.
13. ' Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge kennzeichnet , daß zu den Führungsvorrxchtungen für die Spannbacken (20,22) zwei sich gegenüberliegende, miteinander fluchtende, rechtwinklige und U-förmige Kanäle gehören, die vom Rahmen (40) gebildet und je von solchen Abmessungen sind, daß sie die zugehörigen Spannbacken (20, 22) aufzunehmen und zu führen vermögen.
/6
ν» ι ο ο / υ /
- 6 - 55
14. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13,' gekennzeichne t durch "
zwei mit Zwischenabstand angeordnete, zumindest annähernd parallele Seitenplatten (42,44), in denen je ein Langschlitz (92,94) mit einer Längsachse ausgebildet ist,
mehrere Randplatten (46,48), die zwischen den Seitenplatten '(42,44) starr so angeordnet sind, daß sie.in Verbindung mit ihnen ein Paar dazwischenliegender miteinander fluchtender Führungsräume bilden, die nach einer ersten,.durch die Spannachse gehenden Linie ausgerichtet sind,
ein Paar sich gegenüberliegender Spannbacken (20,22), von denen jede in einem- zugehörigen Führungsraum so angeordnet ist, daß sie in ihrer Bewegung entlang der ersten Linie geführt wird,'
einen Zapfen (90), der zwischen den Seitenplätten (42,44) . in den Langschlitzen (92,94) angeordnet und von solchen Abmessungen ist, daß er entlang der Längsachse der Langschlitze (92,94) bewegbar ist, jedoch an einer wesentlichen Bewegung quer zur Längsachse der Langschlitze (92,94) gehindert wird,
wenigstens ein Zugglied (80,82), das am Zapfen (90) zwischen den Seitenplatten (42,44) angeordnet ist und an seinen Enden zwei e'inander abgewandte Schwenklagerabschnitte aufweist,
ein plattenförmiges Schwenkglied (102), das am Zapfen (90) in bezug auf die Seitenplatten (42,44) schwenkbar gelagert ist und zwei mit Zwischenabstand angeordnete Anschluß^ stellen (104,106) aufweist, ■
zwei sich gegenüberliegende Schwenkarme (60,62), die je an einem zugehörigen Schwenklagerabschnitt des Zuggliedes (80, 82) schwenkbar gelagert und je mit einer zugehörigen Spannbacke (20,22) verbunden sind,
einen hydraulischen Zylinder (130), der zwischen den Schwenkarmen (60,62) so angeordnet ist, daß durch das Ausfahren •seines Abtriebsgliedes die Schwenkarme (60,62) an den
/7
-- 7 - 55 109"
Schwenklagerabschnitten des Zuggliedes (80,82) geschwenkt werden, wodurch eine Bewegung der Spannbacken (20,22) entlang der ersten Linie hervorgerufen wird,
ein erstes Verbindungsglied (110), das zwischen dem ersten Schwenkarm (60) und der ersten Anschlußstelle (104) so angeordnet ist, daß eine Schwenkbewegung des ersten Schwenkarmes (60) eine Drehung des Schwenkgliedes (102) hervorruft, und·
ein zweites Verbindungsglied (112), das zwischen dem zweiten Schwenkarm (62) und der zweiten Anschlußstelle (106)·so angeordnet ist, daß eine Drehung des Schwenkgliedes (102) eine Schwenkbewegung des zweiten Schwenkarmes (62) hervorruft ,
wobei die Längen der beiden Verbindungsglieder (110,112) so gewählt sind, daß die Spannbacken (20,22), wenn sie sich entlang der ersten Linie bewegen, in zumindest annähernd gleichem Abstand von der Spannachse bleiben,
und die Längsachse jedes Langschlitzes (92,94) so ausgerichtet ist, daß sie die Spannachse schneidet.
DE19813133767 1980-08-29 1981-08-26 Selbstzentrierende spannvorrichtung fuer bohrlochrohre Granted DE3133767A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/182,771 US4366606A (en) 1980-08-29 1980-08-29 Self-centering clamp for down-hole tubulars

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3133767A1 true DE3133767A1 (de) 1982-05-06
DE3133767C2 DE3133767C2 (de) 1992-01-30

Family

ID=22669953

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813133767 Granted DE3133767A1 (de) 1980-08-29 1981-08-26 Selbstzentrierende spannvorrichtung fuer bohrlochrohre

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4366606A (de)
AU (1) AU546128B2 (de)
CA (1) CA1167024A (de)
DE (1) DE3133767A1 (de)
FR (1) FR2489406A1 (de)
GB (1) GB2082654B (de)
IT (1) IT1171483B (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4475607A (en) * 1981-12-11 1984-10-09 Walker-Neer Manufacturing Co. Inc. Clamp and insert for clamping drilling tubulars
FI65470C (fi) * 1982-08-27 1984-05-10 Tampella Oy Ab Muffspaerr foer en skarvstaongsborrningsanordning
GB2162572B (en) * 1984-06-16 1988-12-14 Vinten Ltd Improvements in or relating to interface mechanisms
CA1276008C (en) * 1987-01-22 1990-11-06 Allen H. Kaven Self-adjusting bit basket
US5054550A (en) * 1990-05-24 1991-10-08 W-N Apache Corporation Centering spinning for down hole tubulars
CA2140203C (en) * 1995-01-13 1998-08-25 Burns Stevenson And Associates Ltd. Pipe alignment apparatus for use on wellhead derrick
DE19508207C2 (de) * 1995-03-08 1998-05-14 Kampf Gmbh & Co Maschf Rollenschneid- und Wickelmaschine
US5794925A (en) * 1995-09-14 1998-08-18 Master Lock Company Apparatus for holding a lock assembly and shearing the assembly pins thereof
DE19906126C2 (de) * 1999-02-13 2000-11-30 Daimler Chrysler Aerospace Einrichtung und Verfahren zum Lösen von Verbindungsbolzen
NO311539B1 (no) * 2000-04-28 2001-12-03 Hitec Asa Anordning ved spinner
KR20020024647A (ko) * 2000-09-26 2002-04-01 이중구 링크 장치 및, 그를 구비한 펀치 장치
CA2419885A1 (en) * 2002-02-25 2003-08-25 Charlie W. Sawyer Tubular handling apparatus and method
US6675836B1 (en) * 2002-09-26 2004-01-13 Basic Resources, Inc. Clamp for stopping gas leaks
US20060079839A1 (en) * 2004-06-29 2006-04-13 Becton, Dickinson And Company Single-use syringe
US7197963B1 (en) * 2005-09-29 2007-04-03 Eagle Rock Manufacturing, Llc Apparatus for clamping a drilling tubular against rotation
CN101333915B (zh) * 2007-06-28 2011-02-09 中信重工机械股份有限公司 一种用于钻杆接、卸的抱卡装置
US7980522B2 (en) * 2007-12-28 2011-07-19 Alion Science And Technology Corporation Trailing edge blade clamp
CN101503951B (zh) * 2008-02-04 2011-09-28 华煤建设特殊工程技术有限公司 一种控制抱卡中心定位的辅助纵、横联动装置
CN101574798B (zh) 2008-05-09 2012-03-14 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 夹持装置
KR101210589B1 (ko) * 2010-01-19 2012-12-11 인석신 천공기용 로드 장착장치
US20150167446A1 (en) * 2011-05-05 2015-06-18 Snubco Manufacturing Inc. System and method for monitoring and controlling snubbing slips
FI124083B (fi) * 2012-01-27 2014-03-14 Movax Oy Paalujen maahan iskemiseen tarkoitettu iskulaitteisto
ITGE20130023A1 (it) * 2013-02-19 2014-08-20 Michal Jilich Pinza
US9283658B2 (en) * 2013-05-01 2016-03-15 Melvyn James Marple Self-centering clamp
US9442349B2 (en) 2013-12-16 2016-09-13 Carson Optical, Inc. Self-centering mechanism, a clamping device for an electronic device and means for their integration
JP2015199178A (ja) * 2014-04-10 2015-11-12 株式会社サンテック 工作機械における芯出し振れ止め装置
US9863193B2 (en) * 2014-06-11 2018-01-09 Max Buchanan Hydraulically powered trough extension for a pipe handling, pipe laydown and pipe pickup machine
US10808470B2 (en) * 2017-05-31 2020-10-20 Forum Us, Inc. Spinner assembly with four bar linkage device
US10011003B1 (en) * 2017-06-23 2018-07-03 Yu-Chun Liu Pen vice
WO2024151322A2 (en) * 2022-08-08 2024-07-18 Varex Imaging Corporation Self-centering clamp adapter for x-ray and gammaray weld inspection

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3386726A (en) * 1964-04-04 1968-06-04 Kieserling & Albrecht Clamping device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US383334A (en) * 1888-05-22 Wrench
US3389613A (en) * 1966-07-14 1968-06-25 Illinois Tool Works Lever and link mechanisms
FR2067709A5 (de) * 1969-11-14 1971-08-20 Petroles Cie Francaise
US3961399A (en) * 1975-02-18 1976-06-08 Varco International, Inc. Power slip unit
FR2375957A1 (fr) * 1976-12-28 1978-07-28 Inst Francais Du Petrole Dispositif de serrage perfectionne

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3386726A (en) * 1964-04-04 1968-06-04 Kieserling & Albrecht Clamping device

Also Published As

Publication number Publication date
IT8149158A0 (it) 1981-08-24
IT1171483B (it) 1987-06-10
GB2082654B (en) 1984-09-19
FR2489406B1 (de) 1984-11-30
US4366606A (en) 1983-01-04
AU546128B2 (en) 1985-08-15
CA1167024A (en) 1984-05-08
FR2489406A1 (fr) 1982-03-05
AU7405281A (en) 1982-03-04
GB2082654A (en) 1982-03-10
DE3133767C2 (de) 1992-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3133767A1 (de) Selbstzentrierende spannvorrichtung fuer bohrlochrohre
DE69121320T2 (de) Vorrichtung zum Stützen einer Direktantriebsbohreinheit in einer zur Bohrlochachse versetzten Stellung
DE102009035277B4 (de) Bohrvorrichtung
DE2615086C2 (de) Vorrichtung zum Handhaben von Futterrohren
DE3890753C2 (de) Apparat zum Drehen eines rohrförmigen Bohrungselements um seine Längsachse
DE4113422C3 (de) Erdbohrgerät
DE2635199A1 (de) Rotations-bohrvorrichtung
EP0527460A2 (de) Verfahren und Bohrgerät zum Bohren von Löchern im Erdreich oder Fels, insbesondere zur Herstellung von Verpressankern
EP0593803A1 (de) Vorrichtung zum Positionieren von Lasten
DE202023105032U1 (de) Dampfturbinenrotor-Wartungsvorrichtung
DE2656210C3 (de) Bohrstranghalter für Gesteinsbohrgeräte
DE3410561C2 (de) Maschine zum horizontalen Verschrauben und Lösen von Muffenverbindungen
DE29502091U1 (de) Vorrichtung zum Handhaben von Rohren eines Bohrgestänges
DE2820325A1 (de) Bohrlafette fuer eine gesteinsbohrmaschine
DE3040654C1 (de) Klemmvorrichtung fuer Bohrrohre bzw.-stangen
EP2317032A2 (de) Vorrichtung zum Abbinden eines Rundholzmastes
DE2805635C2 (de) Vorrichtung zum seitlichen Ausscheren von Kraftfahrzeugen
DE2906155A1 (de) Laengenveraenderbarer support mit gleitfuehrung
DE2846007A1 (de) Flexible welle fuer bohrer bzw. bohrsystem
AT390124B (de) Oeffnungsanordnung zum loesen eines aus verschraubten bohrstangen bestehenden bohrgestaenges einer ausruestung fuer langlochbohrung
DE2815467C2 (de) Rohrziehmaschine zum Ziehen eines Bohrrohres aus dem Erdreich
EP0685630A2 (de) Einbauvorrichtung für Doppel-Bohrrohre
AT396765B (de) Spannhand zum einspannen von insbesondere zylindrisch oder rohrförmig ausgebildeten werkstücken
DE69412803T2 (de) Gestängebehälter für felsbohrausrüstungen
EP0861967A2 (de) Fahrbares Arbeitsgerät

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: W-N APACHE CORP., WICHITA FALLS, TEX., US

8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: WUESTHOFF, F., DR.-ING. FRHR. VON PECHMANN, E., DI

8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee