NO20140471A1

NO20140471A1 - Grip system for pliers

Info

Publication number: NO20140471A1
Application number: NO20140471A
Authority: NO
Inventors: Jörg-Erich Schulze-Beckinghausen
Original assignee: Weatherford Tech Holdings Llc
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2005-09-19
Also published as: NO20051408L; CA2500954C; GB2412131B; NO335522B1; GB2440685A; GB0505535D0; NO20051408D0; NO342869B1; GB0718374D0; GB2412131A; GB2440685B; CA2500954A1

Description

KRYSSHENVISNING TIL RELATERTE SØKNADER CROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Denne søknaden påstår å bli støttet av patentsøknad med serienummer 60/554,077 som ble innlevert 17. mars 2004 og verserer ved det amerikanske patentkontoret, og som i sin helhet danner en del av denne søknaden ved denne referansen. This application claims to be supported by patent application serial number 60/554,077 which was filed on March 17, 2004 and is pending in the US Patent Office, and which in its entirety forms a part of this application by this reference.

Denne søknaden danner en delvis fortsettelse av patentsøknad med serienummer 10/794,792 som ble innlevert 5. mars 2004 og verserer ved det amerikanske patentkontoret, og som (1) påstår å bli støttet av patentsøknad med serienummer 60/452,270 som ble innlevert 5. mars 2004 og verserer ved det amerikanske patentkontoret; (2) danner en delvis fortsettelse av patentnummer 10/048,353 som ble innlevert 11. juli 2002 og verserer ved det amerikanske patentkontoret, nåværende patentnummer 6,745,646 i USA; og (3) danner en delvis fortsettelse av patent med serienummer 10/146,599 som ble innlevert 15. mai 2002, som igjen er en delvis fortsettelse av patentsøknad med serienummer 10/074,947, innlevert 12. februar 2002. Alle søknadene som det vises til ovenfor er innlemmet i sin helhet og danner en del av denne søknaden ved denne referansen. This application is a continuation-in-part of patent application serial number 10/794,792 filed on March 5, 2004 and pending in the US Patent Office, which (1) claims to be supported by patent application serial number 60/452,270 filed on March 5, 2004 and pending at the US Patent Office; (2) forms a continuation-in-part of Patent No. 10/048,353 filed July 11, 2002 and pending in the US Patent Office, current US Patent No. 6,745,646; and (3) is a continuation-in-part of patent serial number 10/146,599, filed May 15, 2002, which in turn is a continuation-in-part of patent application serial number 10/074,947, filed February 12, 2002. All applications referred to above is incorporated in its entirety and forms a part of this application by this reference.

BAKGRUNNSOPPLYSNINGER FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

1. Oppfinnelsens bruksområde 1. Scope of the invention

Denne oppfinnelsen er relatert til metoder og mekanismer som brukes for å sammenføye rørforbindelser og å skru rørforbindelser fra hverandre. Denne oppfinnelsen er spesielt relatert til et gripesystem i en anordning som danner og fra-kobler rørforbindelser. Denne oppfinnelsen gjelder også en mekanisk låseanordning for et roterende dreiebord. This invention relates to methods and mechanisms used to join pipe connections and to unscrew pipe connections. This invention is particularly related to a gripping system in a device that forms and disconnects pipe connections. This invention also relates to a mechanical locking device for a rotating turntable.

2. Relatert beskrivelse 2. Related description

Rør på oljefeltene, f.eks. borerør og brønnrør er sammensatt i seksjoner som holdes sammen i endene ved hjelp av gjengede koblinger. Det brukes vanligvis maskindrevene verktøy for å sammenføye ("danne") eller fraskru ("frakoble") slike gjengede forbindelser, og det er utviklet maskindrevet verktøy, f.eks. tangan-ordningerfor å skru rørene sammen. Touch the oil fields, e.g. drill pipe and well pipe are assembled in sections which are held together at the ends by means of threaded couplings. Machine-driven tools are commonly used to join ("form") or unscrew ("disconnect") such threaded connections, and machine-driven tools have been developed, e.g. tangan arrangements for screwing the pipes together.

Generelt sett inkluderer en tanganordning en motordrevet tang og en støtte-tang. Krafttangen er forbundet med et mekanisk drev for å gripe og påføre dreiemoment til det første røret for å rotere røret. Støttetangen er konstruert for å gripe tak i det andre røret mens rørene kobles sammen/fra hverandre. Støttetangen holder vanligvis det andre røret i en stasjonær posisjon, og derved fører dette til at det oppstår en relativ rotasjon mellom det første og det andre røret. Støttetangen er konstruert for å kunne tillate en viss radial eller aksial forskyvning mellom rør-ene for å tillate avvikelser i rørenes utførelser under sammenføyningen. In general, a tong device includes a motor-driven tong and a support tong. The forceps are connected to a mechanical drive to grip and apply torque to the first tube to rotate the tube. The support pliers are designed to grip the other pipe while connecting/disconnecting the pipes. The support pliers usually hold the second pipe in a stationary position, thereby causing a relative rotation to occur between the first and the second pipe. The support pliers are designed to be able to allow a certain radial or axial displacement between the pipes to allow for deviations in the designs of the pipes during joining.

Krafttengene som brukes for å koble sammen rør er generelt konstruert og tilpasset for å kunne påføre rørene hensiktsmessig dreiemoment for å oppnå riktig gjengeforbindelse. Gjengene kan skades eller ødelegges når de påføres for stor makt. Derfor er krafttengene vanligvis utstyrt med dreiemomentmåler for å forhindre at gjengene blir påført skade. I mange konstruksjoner drives de kraftdrevne verktøyene med hydraulisk kraft. The power pliers used to connect pipes are generally designed and adapted to be able to apply the appropriate torque to the pipes to achieve the correct threaded connection. The threads can be damaged or destroyed when too much force is applied. Therefore, the power pliers are usually equipped with a torque meter to prevent damage to the threads. In many constructions, the power tools are driven by hydraulic power.

Det er kjent at det brukes mange forskjellige gripesystemer som en tang. I It is known that many different gripping systems such as a pincer are used. IN

ett eksempel kan tangen bare ha én kraftkjeve. I et slikt system er den "aktive" kjeven en girdrevet hovedkjeve og den andre "passive" kjeven reagerer i mot kreftene som virker på den aktive kjeven. I enkelte tilfelle kan den passive kjeven bare reagere med 50 % av gripekraften som påføres av den aktive kjeven, slik det illustre-res i figur 1. I denne situasjonen vil ikke lasten bli jevnt plassert mellom kjevene, dvs. den aktive kjeven leverer 10 tonn, mens hver av de passive kjevene reagerer med et trykk på 5 tonn. one example, the pliers may only have one power jaw. In such a system, the "active" jaw is a gear-driven main jaw and the other "passive" jaw reacts against the forces acting on the active jaw. In some cases, the passive jaw can only react with 50% of the gripping force applied by the active jaw, as illustrated in figure 1. In this situation, the load will not be evenly placed between the jaws, i.e. the active jaw delivers 10 tonnes , while each of the passive jaws reacts with a pressure of 5 tonnes.

For å kunne sammenføye eller skru en rørkobling i en rørstreng fra hverandre, må det leveres dreiekraft over en stor vinkel uten å ha anledning til å ta seg tid til frigjøre grepet og gripe om røret igjen. For enkelte kjevemonteringer blir rot-orens dreiekraft tilført den aktive kjeven ved hjelp av en rulle plassert på baksiden av den aktive kjeven. Når et rør med liten diameter behandles, kan den aktive kjeven rotere og bevirke at gripekraften forskyves og derved skade rørets overflate. Det er også kjent at når enkelte kjever arbeider under høye dreiemomenter, kan de ha en tendens til å stille seg på skrå og påføre røroverflatene ujevn belastning. Når slike kjevemonteringer stilles på skrå, vil bare en del av kjeven ha kontakt med røret og derved skade røret og dessuten begrense dreiekraften som en kan påføre røret, eller resultere i at det oppstår en feil i selve kjevemontasjen. In order to be able to join or unscrew a pipe connection in a pipe string, torque must be delivered over a large angle without having the opportunity to take the time to release the grip and grip the pipe again. For some jaw assemblies, the torque of the rotator is applied to the active jaw by means of a roller located at the rear of the active jaw. When a small diameter pipe is processed, the active jaw can rotate and cause the gripping force to shift, thereby damaging the surface of the pipe. It is also known that when some jaws work under high torques, they can tend to tilt and apply uneven stress to the pipe surfaces. When such jaw assemblies are set at an angle, only part of the jaw will be in contact with the pipe and thereby damage the pipe and also limit the torque that can be applied to the pipe, or result in a failure of the jaw assembly itself.

Det eksisterer derfor et behov for et gripesystem som har en passiv kjeve som er laget for å overføre en reaktiv kraft som er like stor som gripekraften som påføres av den aktive kjeven. Det er også et behov for et forbedret gripesystem for å overføre dreiekraft til røret. Det er dessuten et behov for å unngå at dreiebordet roterer når det er åpent. A need therefore exists for a gripping system that has a passive jaw designed to transmit a reactive force equal to the gripping force applied by the active jaw. There is also a need for an improved gripping system to transmit torque to the tube. There is also a need to prevent the turntable from rotating when it is open.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Denne oppfinnelsen er relatert til generelle metoder og mekanismer for behandling av rør. I én fremstilling har en tang et gripesystem som kobles til et dreiebord for å påføre dreiekraft. Gripesystemet inkluder en aktiv kjeve og to passive kjever montert i dreiebordet. Helst er avstanden mellom de to passive kjevene mindre enn 120 grader og de er hengselmontert på dreiebordet. Gripesystemet er tilpasset og konstruert slik at hver passive kjeve kan reagere med samme gripekraft som påføres av den aktive kjeven. This invention relates to general methods and mechanisms for treating pipes. In one embodiment, a pair of pliers has a gripping system that connects to a turntable to apply rotational force. The gripping system includes one active jaw and two passive jaws mounted in the rotary table. Preferably, the distance between the two passive jaws is less than 120 degrees and they are hinge-mounted on the turntable. The gripping system is adapted and constructed so that each passive jaw can react with the same gripping force applied by the active jaw.

I en annen fremstilling inkluderer en gripeanordning et hus som mottar røret og som er utstyrt med flere gripeelementer montert i huset for å holde fast i røret, og der minst ett av gripeelementene er hengslet fast i huset. In another embodiment, a gripping device includes a housing which receives the pipe and which is equipped with a plurality of gripping elements mounted in the housing to hold the pipe, and where at least one of the gripping elements is hinged to the housing.

I en annen fremstilling tilbys det en metode for rørbehandling. Denne metoden består av å gi en gripeanordning flere gripeelementer koblet til et dreiebord, der minst ett av gripeelementene er hengslet til dreiebordet. Ved å gripe røret på-fører gripeelementene røret dreiekraft for å rotere røret. I en annen fremstilling inkluderer metoden at dreiebordet er utstyrt med en låseenhet og har en låseanordning for å bevege låseelementet fra en åpen til en lukket posisjon. I en annen fremstilling inkluderer låseanordningen et koblingselement som aktiverer låseelementet og en aktuator for å bevege koblingselementet. In another embodiment, a method of pipe treatment is provided. This method consists of providing a gripping device with several gripping elements connected to a turntable, where at least one of the gripping elements is hinged to the turntable. By gripping the tube, the gripping elements apply torque to the tube to rotate the tube. In another embodiment, the method includes the rotary table being equipped with a locking device and having a locking device for moving the locking member from an open to a closed position. In another embodiment, the locking device includes a coupling element that activates the locking element and an actuator for moving the coupling element.

I en annen fremstilling tilbys det en anordning for rørbehandling. Denne mekanismen inkluder et gripeelement som er utstyrt med et roterende element og et låseelement for å låse dreiebordet. Mekanismen inkluderer også en låsemekanisme for dreiebordet som består av et koblingselement som aktiverer låseelementet og en aktuator for å bevege låseelementet fra en åpen til en lukket posisjon. I en annen fremstilling inkluderer mekanismen også en tilfører som er festet til koblingselementet og er koblet til aktuatoren. I en enda en fremstilling beveger den roterende aktuatoren koblingselementet og låseelement mellom åpen og lukket posisjon. I enda en annen fremstilling består koblingselementet av en magnet. In another embodiment, a device for pipe treatment is offered. This mechanism includes a gripping element which is equipped with a rotating element and a locking element for locking the turntable. The mechanism also includes a locking mechanism for the turntable which consists of a coupling member that activates the locking member and an actuator for moving the locking member from an open to a closed position. In another embodiment, the mechanism also includes a feeder that is attached to the coupling member and is connected to the actuator. In yet another embodiment, the rotary actuator moves the coupling element and locking element between open and closed positions. In yet another embodiment, the coupling element consists of a magnet.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

For å forstå egenskapene til denne oppfinnelsen som er presentert i det foregående mer detaljert, gir vi en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen som summeres i korthet ovenfor, ved å vise til referansene til fremstillingene som illu-streres på de vedlagte tegningene. Det skal dessuten bemerkes at de vedlagte tegningene kun illustrerer typiske fremstillinger av denne oppfinnelsen og skal derfor ikke begrense oppfinnelsens omfang, fordi oppfinnelsen kan vedgå andre og like effektive gjennomføringer. Figur 1 viser et tanglignende gripesystem der de passive kjevene hver reagerer med 50 % av den påførte kraften. Figur 2 viser et gripesystem for en tang med hengslede passive kjever. In order to understand the characteristics of this invention presented in the foregoing in more detail, we give a more detailed description of the invention which is summarized briefly above, by referring to the references to the preparations illustrated in the attached drawings. It should also be noted that the attached drawings only illustrate typical representations of this invention and should therefore not limit the scope of the invention, because the invention can be adapted to other and equally effective implementations. Figure 1 shows a pincer-like gripping system where the passive jaws each react with 50% of the applied force. Figure 2 shows a gripping system for a pair of pliers with hinged passive jaws.

Figur 3 viser en skjematisk fremstilling av gripesystemet i figur 2. Figure 3 shows a schematic representation of the gripping system in Figure 2.

Figur 4 viser et væskedrevet gripesystem. Figure 4 shows a fluid-powered gripping system.

Figur 5 viser en låsemekanisme for dreiebordet for å låse eller løsne gripesystemet i figur 4. Figur 6 viser dreiebordets låsemekanisme vist i figur 5 i ulåst posisjon. Figur 7 er en annen fremstilling av dreiebordets låsemekanisme i figur 5 i ulåst posisjon. Figure 5 shows a locking mechanism for the rotary table to lock or release the gripping system in Figure 4. Figure 6 shows the rotary table locking mechanism shown in Figure 5 in the unlocked position. Figure 7 is another representation of the turntable's locking mechanism in Figure 5 in the unlocked position.

DETALJERT BESKRIVELSE AV PREFERERT FREMSTILLING DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENT

I én fremstilling er en tang utstyrt med et gripesystem som er koblet til et In one embodiment, a pliers is provided with a gripping system connected to a

dreiebord for påføre bordet dreiemoment. Gripesystemet inkluderer en aktiv kjeve og to passive kjever montert innefor dreiebordets ytterkanter. De passive kjevene er festet med hengsler på dreiebordet. Det foretrekkes at avstanden mellom de to passive kjevene er mindre enn 120 grader. Gripesystemet er konstruert og tilpasset for å kunne la hver passiv kjeve reagere med en kraft som er likeverdig med turntable to apply torque to the table. The gripping system includes an active jaw and two passive jaws mounted inside the outer edges of the turntable. The passive jaws are attached with hinges to the turntable. It is preferred that the distance between the two passive jaws is less than 120 degrees. The gripping system is designed and adapted to allow each passive jaw to react with a force equivalent to

gripekraften som påføres av den aktive kjeven. the gripping force applied by the active jaw.

Figur 2 viser et eksempel på en tang 100 som anvendes i behandlingen av et rør. Tangen 100 inkluderer et dreiebord 110 med en ringplattform 10 koblet til en arm 15, 20 på hver side. I den ene enden er hver arm 15, 20 hengslet til platt-formdelen 10 ved hjelp av en leddet forbindelse 16, 21, og den andre enden kan låses til den andre armen 15, 20 med en rotorlås 60. Når den er låst, dvs. lukket, danner ringplattformen 10 og armene 15, 20 en åpning 13 som rommer røret 5 som skal holdes fast. Dessuten kan armene 15, 20 åpnes ved å svinge ut, og derved kan røret 5 passere mellom armene 15, 20 og føres inn i åpningen 13. Eksem-pler på passende rør inkluderer borerør, brønnrør, foringsrør, rørledninger og andre kjente rørtyper som brukes nede i brønnen. Hver arm 15, 20 kan kobles til en kraftmekanisme som for eksempel et stempel tilpasset for å svinge armene 15, 20 mellom åpen og lukket stilling. Figure 2 shows an example of a tongs 100 used in the treatment of a pipe. The tong 100 includes a turntable 110 with a ring platform 10 connected to an arm 15, 20 on each side. At one end, each arm 15, 20 is hinged to the platform part 10 by means of an articulated connection 16, 21, and the other end can be locked to the other arm 15, 20 with a rotor lock 60. When locked, i.e. .closed, the ring platform 10 and the arms 15, 20 form an opening 13 which accommodates the tube 5 to be held firmly. In addition, the arms 15, 20 can be opened by swinging out, and thereby the pipe 5 can pass between the arms 15, 20 and be fed into the opening 13. Examples of suitable pipes include drill pipes, well pipes, casing pipes, pipelines and other known pipe types that are used down in the well. Each arm 15, 20 can be connected to a power mechanism such as a piston adapted to swing the arms 15, 20 between open and closed positions.

Gripesystemet er koblet til innsiden av dreiebordet 110. I én fremstilling har gripesystemet en aktiv kjeve 30 som er konstruert for å påføre klemmekraft og to passive kjever 35, 40 som er konstruert for å gi en reaktiv motkraft. Kjevenes kon-taktoverflate 30 kan være utstyrt med et gripeelement 32 som tenner eller innsat-ser for friksjonskontakt med røret 5.1 tillegg kan kjevene utstyres med mellomlegg for kontakt med rør av forskjellig diameter. The gripping system is connected to the inside of the rotary table 110. In one embodiment, the gripping system has an active jaw 30 which is designed to apply clamping force and two passive jaws 35, 40 which are designed to provide a reactive counter force. The contact surface 30 of the jaws can be equipped with a gripping element 32 that engages or inserts for frictional contact with the pipe 5.1 In addition, the jaws can be equipped with spacers for contact with pipes of different diameters.

Slik det vises i figur 2 er den aktive kjeven 30 operativt koblet til ringplattformen 10. I én fremstilling er den aktive kjeven 30 væskedrevet ved hjelp av en hydraulisk sylinder 25. Den hydrauliske sylinderen 25 er i det minste delvis montert innenfor dreiebordet 110 og kan aktueres for å bevege den aktive kjeven 30 radialt inn eller ut i kontakt med røret 5. I en annen fremstilling (ikke vist), drives den aktive kjeven 30 ved hjelp av et girdrev som er koblet til ringplattformen 10. Når ringplattformen 10 roterer vil dette bevirke at den aktive kjeven 30 griper røret 5. As shown in Figure 2, the active jaw 30 is operatively connected to the ring platform 10. In one embodiment, the active jaw 30 is fluid driven by means of a hydraulic cylinder 25. The hydraulic cylinder 25 is at least partially mounted within the rotary table 110 and can be actuated to move the active jaw 30 radially into or out of contact with the pipe 5. In another embodiment (not shown), the active jaw 30 is driven by means of a gear drive which is connected to the ring platform 10. When the ring platform 10 rotates, this will cause that the active jaw 30 grips the pipe 5.

Hver av de passive kjevene 35, 40 er koblet til en arm 15, 20. På denne måten kan de passive kjevene 35, 40 åpnes og lukkes ved å aktivere armene 15, 20, og derved la de passive kjevene 35, 40 motta eller aktivere røret 5 etter behov. De passive kjevene 35, 40 er fortrinnsvis plassert i en avstand på 120 grader eller mindre fra hverandre og med lik avstand til den aktive kjeven 30. Forkant av de passive kjevene 35, 40 er laget for å gripe røret 5, mens bakkant er bevegelig og montert på hver sin arm 15, 20. De passive kjevene 35, 40 er konstruert for å svinge i forhold til armene 15, 20 slik at de kan oppnå maksimum kontakt med røret 5. Når alle kjevene 30, 35, 40 holder røret 5, vil hengslefestet la de passive kjevene 35, 40 justere seg selv slik at de kan yte en reaktiv kraft som er lik gripekraften som påføres av den aktive kjeven 30. Fordi alle kjevene 30, 35, 40 presser med samme kraft, vil kraften bli lagt på jevnt fordelt. I én fremstilling vil kantene på de passive kjevene 35, 40 og på motsatt side fra den aktive kjeven 30, være i kontakt med hverandre mens kjevene 30, 35, 40 er i kontakt med røret 5. På denne måten kan de passive kjevene 35, 40 støtte hverandre under aktiveringen. Each of the passive jaws 35, 40 is connected to an arm 15, 20. In this way, the passive jaws 35, 40 can be opened and closed by activating the arms 15, 20, thereby allowing the passive jaws 35, 40 to receive or activate tube 5 as required. The passive jaws 35, 40 are preferably placed at a distance of 120 degrees or less from each other and at an equal distance to the active jaw 30. The front edge of the passive jaws 35, 40 is designed to grip the pipe 5, while the rear edge is movable and mounted on separate arms 15, 20. The passive jaws 35, 40 are designed to swing in relation to the arms 15, 20 so that they can achieve maximum contact with the pipe 5. When all the jaws 30, 35, 40 hold the pipe 5, the hinge attachment will allow the passive jaws 35, 40 to adjust themselves so that they can provide a reactive force equal to the gripping force applied by the active jaw 30. Because all the jaws 30, 35, 40 press with the same force, the force will be applied evenly divided. In one embodiment, the edges of the passive jaws 35, 40 and on the opposite side from the active jaw 30 will be in contact with each other while the jaws 30, 35, 40 are in contact with the pipe 5. In this way, the passive jaws 35, 40 support each other during the activation.

I en fremstilling blir bevegelsene til kjevene 30, 35, 40 ledet av ledeelemen-ter 50 montert mellom kjevene 30, 35, 40. Figur 2 viser et ledeelement 50 montert på hver side av den aktive kjeven 30 og festet til ringplattformen 10 på dreiebordet 110. Når kjevene 30, 35, 40 er i kontakt med røret 5, er hvert ledeelement 50 i kontakt med den aktive kjeven 30 og tilliggende passive kjeve 35, 40. Sidekanten på ledeelement 50 som er i kontakt med sin nærliggende passive kjeve 35, 40 skal helst være konturformet for å tillate svingbevegelsene til de passive kjevene 35, 40. Dreiekraften fra dreiebordet 110 er overført til kjevene 30, 35, 40 gjennom ledeelementene 50. Når dreiebordet 110 er lukket, støtter kjevene 30, 35, 40 og ledeelement 50 hverandre lateralt i en fullstendig 360 grader lukket sirkel, slik at tilsvarende dreikraft fra dreiebordet 110 overføres til røret kun i en tangentiell ret-ning. Den lukkede konstruksjonen låser kjevene 30, 35, 40 og ledeelementene 50 på plass, og derved minimeres svingeffekten fra kjevene 30, 35, 40 og belastnin-gen påføres jevnt til røret 5. In one embodiment, the movements of the jaws 30, 35, 40 are guided by guide elements 50 mounted between the jaws 30, 35, 40. Figure 2 shows a guide element 50 mounted on each side of the active jaw 30 and attached to the ring platform 10 on the rotary table 110 When the jaws 30, 35, 40 are in contact with the pipe 5, each guide element 50 is in contact with the active jaw 30 and adjacent passive jaw 35, 40. The side edge of the guide element 50 which is in contact with its adjacent passive jaw 35, 40 should preferably be contoured to allow the pivoting movements of the passive jaws 35, 40. The turning force from the rotary table 110 is transferred to the jaws 30, 35, 40 through the guide elements 50. When the rotary table 110 is closed, the jaws 30, 35, 40 and guide element 50 support each other laterally in a completely 360-degree closed circle, so that corresponding turning force from the rotary table 110 is transferred to the pipe only in a tangential direction. The closed construction locks the jaws 30, 35, 40 and the guide elements 50 in place, thereby minimizing the swing effect from the jaws 30, 35, 40 and the load is applied evenly to the pipe 5.

Under bruk er armene 15, 20 ulåst og åpne for å kunne motta et rør 5. Når armene 15, 20 er lukket, vil den aktive kjeven 30 skyves radialt i kontakt med røret 5. Selv etter kontakten er etablert fortsetter den aktive kjeven 30 å presse røret 5 mot de to passive kjevene 35, 40 inntil røret 5 holdes fullstendig fast i kjevene 30, 35, 40. I dette tilfellet vil de passive kjevene 35, 40 som bare griper delvis tak i røret 5 under den første kontakten med røret 5, justerer seg rundt hengslefestet på armene 15, 20 inntil maksimum kontakt oppnås. Fortrinnsvis justerer de passive kjevene 35, 40 seg slik at den reaktive kraften er rettet mot midtpunktet i røret 5, som vist med kraftretningspilene F på figur 3. During use, the arms 15, 20 are unlocked and open to receive a tube 5. When the arms 15, 20 are closed, the active jaw 30 will be pushed radially into contact with the tube 5. Even after contact is established, the active jaw 30 continues to press the tube 5 against the two passive jaws 35, 40 until the tube 5 is completely held in the jaws 30, 35, 40. In this case, the passive jaws 35, 40 which only partially grip the tube 5 during the first contact with the tube 5 , adjusts itself around the hinge attachment on the arms 15, 20 until maximum contact is achieved. Preferably, the passive jaws 35, 40 adjust themselves so that the reactive force is directed towards the center point in the pipe 5, as shown by the force direction arrows F in figure 3.

Deretter roteres dreiebordet 110 for å overføre dreiekraften til kjevene 30, 35, 40 og for å rotere røret 5. Dreiekraften overføres til alle kjevene 30, 35, 40 gjennom ledeelementene 50. Kontakten mellom kjevene 30, 35, 40 og ledeele mentene 50 som sammen danner en 360° lukket ring, reduserer eller eliminerer svingeffekten fra kjevene 30, 35, 40. På denne måten lar gripesystemet de passive kjevene 35, 40 reagere med samme gripekraft som påføres av den aktive kjeven 30. Then the rotary table 110 is rotated to transfer the turning force to the jaws 30, 35, 40 and to rotate the tube 5. The turning force is transferred to all the jaws 30, 35, 40 through the guide elements 50. The contact between the jaws 30, 35, 40 and the guide elements 50 which together forms a 360° closed ring, reducing or eliminating the swing effect from the jaws 30, 35, 40. In this way, the gripping system allows the passive jaws 35, 40 to react with the same gripping force applied by the active jaw 30.

I en annen fremstilling forhindrer en mekanisk rotasjonslås prematur rotering av dreiebordet før det er lukket. Figur 4 viser et dreiebord 110 med et hydraulisk drevet gripesystem. Dreiebordet 110 vises med en påmontert pumpe 101 og tank 102. Pumpen leverer væske til motoren (ikke vist). Dreiebordet 110 har en ringplattform 10 og to armer 15, 20. I lukket posisjon som vises, er de to armene 15, 20 låst sammen. I én fremstilling er én arm 15 utstyrt med en rotorforlengelse 75 og den andre armen 20 inkluderer et tilsvarende rotorspor 70. Rotorforlengelsen 75 og rotorsporet 70 er utstyrt med hull slik at hullene kan motta en rotasjonslås 60 når dreiebordet 110 er lukket. Figur 4 viser rotasjonslåsen 60 ført gjennom hullene og derved låses dreiebordet 110 i lukket posisjon. In another embodiment, a mechanical rotation lock prevents premature rotation of the turntable before it is closed. Figure 4 shows a rotary table 110 with a hydraulically driven gripping system. The rotary table 110 is shown with an attached pump 101 and tank 102. The pump supplies liquid to the motor (not shown). The turntable 110 has a ring platform 10 and two arms 15, 20. In the closed position shown, the two arms 15, 20 are locked together. In one embodiment, one arm 15 is provided with a rotor extension 75 and the other arm 20 includes a corresponding rotor slot 70. The rotor extension 75 and the rotor slot 70 are provided with holes so that the holes can receive a rotation lock 60 when the turntable 110 is closed. Figure 4 shows the rotation lock 60 guided through the holes, thereby locking the rotary table 110 in the closed position.

Figur 5 illustrerer et eksempel på en mekanisk rotasjonslås 120 konstruert for å bevege rotasjonslåsen 60 inn og ut av hullene. Den mekaniske rotasjonslåsen 120 er plassert ved siden av rotasjonslåsen 60 og er montert på tanghuset 124. Den mekaniske rotasjonslåsen 120 har en magnet 130 som er festet på en tilbringer 135 og en aktuator 140 for å bevege tilbringeren 135 langs to skaft 138. Magneten 130 virker som et koblingselement for å holde øvre del av rotasjonslåsen 60 og for å bevege rotasjonslåsen 60 inn og ut av hullene. Den øvre delen av rotasjonslåsen 60 er fortrinnsvis utstyrt med en kontaktplate 61 som stikker noe over dreiebordet 110. Aktuatoren 140 og tilbringeren 135 er montert slik at rotasjonen til aktuatoren 140 fører tilbringeren 135 til å bevege seg langs skaftene 138, og derved løftes eller senkes magneten 130.1 en fremstilling er aktuatoren 140 en vektarm og inkluderer en rulle 142 som griper et spor 136 på baksiden av tilbringeren 135. Når aktuatoren 140 roterer, vil rullen 142 bevege seg i sporet 136 mens tilbringeren heves eller senkes. Fordi aktuatoren 140 roterer for å flytte tilbringeren 135, følger magneten 130 en bane som danner en sinuskurve der magneten 130 beveger seg saktest i begynnelsen og på slutten av aktuatorbevegelsen, og magneten 130 beveger seg raskest når aktuatoren 140 befinner seg i 90 grader i forhold til skaftene 138. En motor 155, som for eksempel en hydromotor, kan brukes til å rotere aktuatoren 140. Motor 155 er fortrinnsvis tilpasset for å bevege aktuatoren 140 i sykluser på 180 grader for å løfte eller senke magneten 130. Figure 5 illustrates an example of a mechanical rotation lock 120 designed to move the rotation lock 60 in and out of the holes. The mechanical rotation lock 120 is located next to the rotation lock 60 and is mounted on the pliers housing 124. The mechanical rotation lock 120 has a magnet 130 which is attached to a carrier 135 and an actuator 140 to move the carrier 135 along two shafts 138. The magnet 130 works as a connecting element to hold the upper part of the rotation lock 60 and to move the rotation lock 60 in and out of the holes. The upper part of the rotation lock 60 is preferably equipped with a contact plate 61 which protrudes slightly above the turntable 110. The actuator 140 and the feeder 135 are mounted so that the rotation of the actuator 140 causes the feeder 135 to move along the shafts 138, thereby raising or lowering the magnet 130.1 embodiment, the actuator 140 is a weight arm and includes a roller 142 that engages a track 136 on the back of the conveyor 135. As the actuator 140 rotates, the roller 142 will move in the track 136 as the conveyor is raised or lowered. Because the actuator 140 rotates to move the carrier 135, the magnet 130 follows a path that forms a sinusoidal curve where the magnet 130 moves slowest at the beginning and end of the actuator movement, and the magnet 130 moves fastest when the actuator 140 is at 90 degrees to the shafts 138. A motor 155, such as a hydromotor, may be used to rotate the actuator 140. Motor 155 is preferably adapted to move the actuator 140 in cycles of 180 degrees to raise or lower the magnet 130.

Den mekaniske rotasjonslåsen 120 kan også være utstyrt med en skråenhet 160. Denne skråenheten 160 er konstruert for å plassere magneten 130 over sin nederste posisjon når magneten 130 ikke er i kontakt med rotasjonslåsen 60. En typisk skråenhet inkluderer en belastningsenhet som for eksempel en fjær. Be-lastningsenheten 160 spenner eller roterer aktuatoren 140 ut av en vertikalakse, og derved plasseres magneten 130 i en høyde noe over sin nederste posisjon. Denne høyere posisjonen kan kalles dreiebordets driftsposisjon. På denne måten kan dreiebordet 110 rotere fritt under driften uten å bli hindret av magneten 130. Denne skråenheten 160 er normalt konstruert for å forflytte aktuatoren 140 minst ca. 5 grader fra vertikal stilling; helst minst ca. 10 grader fra vertikal stilling; og fortrinnsvis mellom ca. 13 grader og 18 grader fra vertikal stilling. The mechanical rotation lock 120 may also be equipped with a tilt assembly 160. This tilt assembly 160 is designed to place the magnet 130 above its lowest position when the magnet 130 is not in contact with the rotation lock 60. A typical tilt assembly includes a loading unit such as a spring. The load unit 160 spans or rotates the actuator 140 out of a vertical axis, thereby placing the magnet 130 at a height slightly above its lowest position. This higher position can be called the operating position of the turntable. In this way, the turntable 110 can rotate freely during operation without being hindered by the magnet 130. This inclined unit 160 is normally designed to move the actuator 140 at least approx. 5 degrees from vertical position; preferably at least approx. 10 degrees from vertical position; and preferably between approx. 13 degrees and 18 degrees from vertical position.

Den mekaniske rotasjonslåsen 120 kan også inkludere en detektor 165 for å forhindre prematur rotering av dreiebordet 110. I én fremstilling er detektoren 165 tilpasset og montert slik at den kan fastslå at tilbringeren 135 har senket magneten 130. Detektoren 165 kan for eksempel være plassert for å avgjøre om tilbringer 135 og magnet 130 har nådd sine nederste posisjoner. Når detektoren 165 generer en positive respons, vil dreiebordet 110 få lov til å rotere. På den annen side, dersom detektoren 165 ikke leser av at magneten 130 er i sin nederste stilling, forhindres drift av dreiebordet 110. På denne måten kan dreiebordet 110 bli forhindret i å rotere når det er åpent. The mechanical rotation lock 120 may also include a detector 165 to prevent premature rotation of the turntable 110. In one embodiment, the detector 165 is adapted and mounted to determine that the spender 135 has lowered the magnet 130. For example, the detector 165 may be positioned to determine if the lever 135 and the magnet 130 have reached their bottom positions. When the detector 165 generates a positive response, the turntable 110 will be allowed to rotate. On the other hand, if the detector 165 does not read that the magnet 130 is in its lowest position, operation of the turntable 110 is prevented. In this way, the turntable 110 can be prevented from rotating when it is open.

I drift kan dreiebordet 110 bli åpnet ved at magneten 130 senkes, slik at den kommer i kontakt med rotasjonslåsen 60, som vist i figur 5. Dette utføres ved å rotere aktuatoren 140 slik at rullen 142 kommer i sin nederste stilling. Dette igjen plasserer tilbringeren 135 og magneten 130 i sine nederste posisjoner. Dette gjør det mulig for magnet 130 å komme i magnetisk kontakt med kontaktplaten 61 på rotasjonslåsen 60. For å åpne dreiebordet 110, aktiveres motoren 155 som roterer aktuatoren 140. Under roteringen av aktuatoren 140, skyver rullen 142 tilbringeren 135 opp mens den beveger seg i sporet 136 i tilbringeren 135. Hevingen av magneten 130 begynner først sakte og øker gradvis hastighet idet aktuatoren 140 når 90 grader fra vertikal linje. Deretter sakker hastigheten til magneten 130 når magneten 130 når sin øverste stilling. Magneten 130 løfter rotasjonslåsen 60 opp inntil den føres ut av hullet i rotorforlengelsen 75, og derved låser den opp dreiebordet 110. Figurene 6 og 7 viser forskjellige fremstillinger av rotasjonslåsen 60 i hevet posisjon og et ulåst dreiebord 110. In operation, the turntable 110 can be opened by lowering the magnet 130 so that it comes into contact with the rotation lock 60, as shown in Figure 5. This is done by rotating the actuator 140 so that the roller 142 comes into its lowest position. This in turn places the wearer 135 and the magnet 130 in their lowest positions. This allows the magnet 130 to come into magnetic contact with the contact plate 61 of the rotary lock 60. To open the turntable 110, the motor 155 is activated which rotates the actuator 140. During the rotation of the actuator 140, the roller 142 pushes the conveyor 135 up as it moves in the slot 136 in the conveyor 135. The raising of the magnet 130 first begins slowly and gradually increases speed as the actuator 140 reaches 90 degrees from the vertical line. Then the speed of the magnet 130 slows down when the magnet 130 reaches its top position. The magnet 130 lifts the rotation lock 60 up until it is guided out of the hole in the rotor extension 75, thereby unlocking the turntable 110. Figures 6 and 7 show different representations of the rotation lock 60 in the raised position and an unlocked turntable 110.

For å låse dreiebordet 110, aktiveres motoren 155 for å rotere aktuatoren 140 og stille rullen 142 i sin nederste posisjon. Rullen 142 bevirker at tilbringeren 135 og magneten 130 senkes og derved føres rotasjonslåsen 60 inn i hullene i rotorforlengelsen 75 og rotorsporet 70. Figur 5 viser rotasjonslås 60 ført inn i hullene og dreiebordet 110 i låst posisjon. Deretter aktiveres detektoren 165 for å sikre at tilbringeren 135 befinner seg i sin laveste posisjon. Når detektoren 165 genererer en positiv respons, er gripesystemet aktivert og dette fører til at rotasjonslåsen 60 presses mot dreiebordet 110. Deretter deaktiveres motoren 155 til den mekaniske rotasjonslåsen, og dreiebordet 110 kan aktiveres. Når dreiebordet 110 roterer fører dette til at rotasjonslåsen 60 glir vekk fra magneten 130. Når rotasjonslåsen 60 er frigjort fra magneten 130, vil skråenheten 160 forskyve aktuatoren 140 og derved plassere magneten 130 i dreiebordets driftsleie. På denne måten kan dreiebordet 110 rotere fritt for å påføre dreiekraft på røret 5. Dessuten er dreiebordet 110 forhindret fra å starte rotasjonen for tidlig før det er lukket. To lock the turntable 110, the motor 155 is activated to rotate the actuator 140 and set the roller 142 in its bottom position. The roller 142 causes the conveyor 135 and the magnet 130 to be lowered and thereby the rotation lock 60 is guided into the holes in the rotor extension 75 and the rotor slot 70. Figure 5 shows the rotation lock 60 guided into the holes and the turntable 110 in the locked position. The detector 165 is then activated to ensure that the spender 135 is in its lowest position. When the detector 165 generates a positive response, the gripping system is activated and this causes the rotation lock 60 to be pressed against the turntable 110. The motor 155 of the mechanical rotation lock is then deactivated, and the turntable 110 can be activated. When the turntable 110 rotates, this causes the rotation lock 60 to slide away from the magnet 130. When the rotation lock 60 is released from the magnet 130, the tilt unit 160 will displace the actuator 140 and thereby place the magnet 130 in the operating position of the turntable. In this way, the rotary table 110 can rotate freely to apply turning force to the pipe 5. Moreover, the rotary table 110 is prevented from starting the rotation prematurely before it is closed.

I en annen fremstilling har oppfinnelsen en mekanisme for behandling av et rør. Dette inkluderer et hus for å motta røret og flere gripeelementer montert i huset for å gripe fast i røret, der minst ett av de mange gripeelementene er hengslet til huset. Mekanismen kan bestå av minst ett ledeelement montert i huset for å engasjere de mangfoldige gripeelementene. I én fremstilling inkluderer mekanismen også flere dreiemomentsfordelere montert i huset for å holde flere gripeelementer. Minst ett ledeelement forhindrer de mange gripeelementene fra å vri seg når de påfører dreiekraft på røret. De fleste gripeelementene og minst ett av ledeelementene kan være montert på et dreiebord. I en annen fremstilling inkluderer gripeelementene et aktivt gripeelement og ett eller flere passive gripeelementer. Ett eller flere av disse passive gripeelementene er konstruert for å yte en reaksjonskraft når det aktive gripeelementet yter gripekraft. Ett eller flere passive gripeelementer kan være konstruert for å reagere med en reaksjonskraft som tilsvarer gripekraften som påføres av det aktive gripeelementet. I en annen fremstilling er reaksjonskraften rettet mot midtpunktet i røret. I enda en annen fremstilling brukes det to passive gripeelementer. I en annen fremstilling er de to passive gripeelementene montert i mindre enn 120 grader fra hverandre. I enda en annen fremstilling er minst ett av gripeelementene drevet av væske. I en annen fremstilling er minst ett av gripeelementene drevet av et girdrev. I enda en annen fremstilling består mekanismen av en tang. I enda en annen fremstilling inkluderer anordningen et hus med låsemekanisme for å låse og frigjøre huset. Mekanismen kan bestå av et dreiebord for å rotere gripeelementene. Mekanismen kan bestå av en mekanisk rotasjonslås for å låse og frigjøre dreiebordet. In another embodiment, the invention has a mechanism for treating a pipe. This includes a housing for receiving the pipe and a plurality of gripping members mounted in the housing for gripping the pipe, wherein at least one of the plurality of gripping members is hinged to the housing. The mechanism may consist of at least one guide element mounted in the housing to engage the multiple gripping elements. In one embodiment, the mechanism also includes multiple torque distributors mounted in the housing to hold multiple gripping members. At least one guide member prevents the plurality of gripping members from twisting when applying torque to the tube. Most of the gripping elements and at least one of the guide elements can be mounted on a turntable. In another embodiment, the gripping elements include an active gripping element and one or more passive gripping elements. One or more of these passive gripping elements are designed to provide a reaction force when the active gripping element provides gripping force. One or more passive gripping elements may be designed to react with a reaction force corresponding to the gripping force applied by the active gripping element. In another embodiment, the reaction force is directed towards the center of the tube. In yet another embodiment, two passive gripping elements are used. In another embodiment, the two passive gripping elements are mounted less than 120 degrees apart. In yet another embodiment, at least one of the gripping elements is fluid driven. In another embodiment, at least one of the gripping elements is driven by a gear drive. In yet another embodiment, the mechanism consists of a pair of pliers. In yet another embodiment, the device includes a housing with a locking mechanism for locking and releasing the housing. The mechanism may consist of a turntable for rotating the gripping elements. The mechanism may consist of a mechanical rotary lock to lock and release the turntable.

I en annen fremstilling består en rørbehandlingsmetode av å bruke en gripeanordning med flere gripeelementer koblet til et dreiebord, og minst ett av de mange gripeelementene er hengslet til dreiebordet og kan gripe røret og påføre dreiekraft for å rotere røret. I én fremstilling består de mange gripeelementene av ett aktivt gripeelement og ett eller flere passive gripeelementer. I en annen fremstilling inkluderer metoden ett eller flere passive gripeelementer som reagerer med samme kraft som gripekraften som påføres av det aktive gripeelementet. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden at det aktive gripeelementet drives av væske. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden å plassere to passive gripeelementer 120 grader fra hverandre. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden å plassere to passive gripeelementer mindre enn 120 grader fra hverandre. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden å balansere dreiekraften som virker på gripeelementene. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden å rette en tilbakevirkende kraft mot midtpunktet i et rør. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden å utstyre dreiebordet med et låseelement og en låsemekanisme for å bevege låseelementet mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon. In another embodiment, a pipe processing method consists of using a gripping device having a plurality of gripping elements connected to a turntable, and at least one of the plurality of gripping elements is hinged to the turntable and can grip the pipe and apply rotational force to rotate the pipe. In one embodiment, the many gripping elements consist of one active gripping element and one or more passive gripping elements. In another embodiment, the method includes one or more passive gripping elements that respond with the same force as the gripping force applied by the active gripping element. In yet another embodiment, the method includes the active gripping member being powered by liquid. In yet another embodiment, the method includes placing two passive gripping elements 120 degrees apart. In yet another embodiment, the method includes placing two passive gripping members less than 120 degrees apart. In yet another embodiment, the method includes balancing the torque acting on the gripping members. In yet another embodiment, the method includes directing a retroactive force toward the midpoint of a tube. In yet another embodiment, the method includes providing the turntable with a locking member and a locking mechanism for moving the locking member between an open position and a closed position.

I enda en annen fremstilling består låsemekanismen av et koplingselement som festes til låseelementet og en aktuator for å bevege koplingselement. I enda en annen fremstilling består metoden av å utstyre dreiebordet med et låseelement, og en mekanisk rotasjonslås for å bevege låseelementet mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon. Den mekaniske rotasjonslåsen kan bestå av et koblingselement for å danne kontakt med låseelementet; og en aktuator for å bevege koblingselementet. In yet another embodiment, the locking mechanism consists of a coupling element which is attached to the locking element and an actuator to move the coupling element. In yet another embodiment, the method consists of equipping the turntable with a locking element, and a mechanical rotation lock to move the locking element between an open position and a closed position. The mechanical rotation lock may consist of a coupling element to make contact with the locking element; and an actuator for moving the coupling member.

I enda en annen fremstilling inkluderer metoden også å rotere aktuatoren for å bevege låseelementet mellom åpen og lukket posisjon. I enda en annen fremstilling inkluderer metoden at låseelementet befinner seg i lukket posisjon før dreiebordet påføres dreiekraft for å dreie røret. In yet another embodiment, the method also includes rotating the actuator to move the locking member between open and closed positions. In yet another embodiment, the method includes the locking member being in the closed position before the rotary table is applied with rotational force to rotate the tube.

I en annen fremstilling av en rørbehandlingsmekanisme inkluderes et gripeelement som har et dreiebord og et låseelement for å låse dreiebordet. Anordningen inkluderer også en mekanisk rotasjonslås som har et koblingselement som festes til låseelementet og en aktuator for å bevege låseelementet mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon. I enda en annen fremstilling inkluderer mekanismen også en frembringer festet til koblingselementet og som er koblet til aktuatoren. I enda en annen fremstilling beveges koblingselementet og låseelementet mellom åpen posisjon og lukket posisjon når aktuatoren roterer. I enda en annen fremstilling inkluderer koblingselementet en magnet. I enda en annen fremstilling inkluderer også anordningen en detektor for å bestemme låseelementets posisjon. I enda en annen fremstilling inkluderer anordningen en skrådel for å plassere koblingselementet i en posisjon slik at det er forhindret fra å engasjere låseelementet. Mens det ovennevnte er rettet mot fremstillinger av denne oppfinnelsen, kan andre og ytterligere fremstillinger av oppfinnelsen konstrueres uten å avvike fra oppfinnelsens grunntanke, og omfanget av oppfinnelsens virkeområde er derfor bestemt av påstandene som følger. Another embodiment of a pipe processing mechanism includes a gripping member having a turntable and a locking member for locking the turntable. The device also includes a mechanical rotary lock having a coupling member that attaches to the locking member and an actuator for moving the locking member between an open position and a closed position. In yet another embodiment, the mechanism also includes an actuator attached to the coupling member and coupled to the actuator. In yet another embodiment, the coupling element and the locking element are moved between the open position and the closed position when the actuator rotates. In yet another embodiment, the coupling member includes a magnet. In yet another embodiment, the device also includes a detector for determining the position of the locking element. In yet another embodiment, the device includes an inclined portion for placing the coupling member in a position so that it is prevented from engaging the locking member. While the above is directed to embodiments of this invention, other and further embodiments of the invention may be constructed without deviating from the basic idea of the invention, and the scope of the scope of the invention is therefore determined by the claims that follow.

Claims

1. An apparatus for handling a pipe comprising: a gripping device having a turntable and a locking member for locking the turntable; and a locking device for the turntable having: a coupling element for selective attachment to the locking element; and an actuator for raising and lowering the locking member between an open position and a closed position.

2. Apparatus according to claim 1, further comprising a generator attached to the coupling element and connected to the actuator.

3. Apparatus according to claim 1, where the rotation of the actuator moves the coupling element and the locking element between the open position and the closed position.

4. Apparatus according to claim 1, where the connecting element comprises a magnet.

5. Apparatus according to claim 1, further comprising a detector for determining a position of the locking element.

6. Apparatus according to claim 1, further comprising a displacement part for setting the coupling element away from the locking element.

7. Apparatus according to claim 1, where the locking device is moved linearly between the open position and the closed position.

8. Apparatus according to claim 1, where the displacement part comprises a biasing unit.

9. Apparatus according to claim 1, where the locking device locks two arm parts of the turntable.

10. Apparatus according to claim 1, further comprising a motor for rotation of the actuator.

11. Apparatus according to claim 1, where the gripping element is actuated hydraulically.

12. Apparatus according to claim 1, wherein the turntable is prevented from rotation in response to a position of the locking device determined by the detector.