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Kraftbetätigte Rohrzange Die Erfindung betrifft eine kraftbetätigte
Rohrzange, insbesondere zum Verschrauben und Lösen von Rohrverbindungen im Tiefbohrbetrieb.
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Beim Ziehen von Bohrgestängen müssen beim Losschrauben der Bohrgestängerohre
erhebliche Drehmomente angewendet werden. Trotzdem sollen die Bohrgestängerohre
dabei keine bleibenden Deformationen oder sonstigen Beschädigungen erleiden. Es
kommt deshalb darauf an, das erforderliche Drehmoment mit einer möglichst niedrigen
radialen, Flächenbelastung zu übertragen. -
Bekannte Kraftzangen verwenden
meist drei Klemmbacken, die von einer gemeinsamen Spannvorrichtung radial nach innen
gegen das in der Zangenöffnung befindliche Rohr vorgeschoben und an die Rohraußenwand
gepreßt werden können. Die Verwendung von drei Klemmbacken bietet den Vorteil einer
gleichmäßigen Verteilung der gesamten radialen Klemmkraft auf die, drei Klemmbacken.
Um die Flächenbelastung des Rohres herabzusetzen, sind die Klemmbacken mit einer
möglichst großen, meist gerieften Klemmfläche versehen. Da eine -genaue übereinstimmung
der Oberflächenformen der Backenklemmfläche und des zu erfassenden Rohres nicht
vorgegeben und im praktischen Betrieb nicht einge# halten werden kann, ist
eine gleichmäßige Verteilung des in einer Klemmbacke wirksamen Anteiles der gesamten
radialen Klemmkraft innerhalb der Backenklemmfläche nur beschränkt erzielbar. Eine
zuverlässige Herabsetzung der Flächenbelastung ist deshalb: nur durch Verteilung
der Belastung auf mehrere, Klemmbacken möglich. Dabei tritt jedoch die grund-, sätzliche
Schwierigkeit auf, daß bei mehr als drei, Klemmbacken besondere Maßnahmen getroffen
werden müssen, um eine gleichmäßige Verteilung der Klemmkraft auf die Klemmbacken
sicherzustellen. Ohne solche besonderen Maßnahmen würden sich beim Anziehen der
Zange zunächst stets nur drei Klemmbacken gleichmäßig an das Rohr anlegen; während
die restlichen Klemmbacken entweder gar nicht oder erst bei' weiterem Anziehen der
Zange und dadurch bedingter Deformation des Rohres nicht zum Tragen kommen,
wobei jedoch die sich. einstellende Verteilung der Klemmkraft auf die Klemmbacken
unvorhersehbaren Zufälligkeiten überlassen bleibt.
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Die geschilderten Tatsachen standen bisher der praktischen Einführung
von Kraftzangen mit mehr als drei Kleminbacken entgegen.
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Da Kraftzangen an sich schon eine relativ umfängliehe Mechanik,aufweisen,
erschienen weitere mechanische Maßnahmen zur Erzwingung einer gleich' mäßigen Kraftverteilung
auf beispielsweise vier Klemmbacken aus Gründen dei Kosten- und Betriebssicherheit
nicht tragbar.
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Die Erfindung hat sich die A#ifgabe gestellt, eine Kraftzange der
eingangs genannten Art-zu schaffen, bei der. ohne merklichen Mehraufwand vier gleichmäßig
belastete Klemmbacken vorgesehen sind und, demzufolge eine Steigerung der bei gegebener
Flächenbelastung möglichen Gesamtklemmkraft auf vier Drittel des mit drei Klemmbacken
möglichen .Wertes möglich ist.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe geht die Er-i findung aus von einer
bekannten' Kraftzangenkonstruktion, bei der in einem inneren Teilring mehrere Klemmbacken
für die Erfassung eines in. den Teil, ring durch eine periphere öffnung eingeführten
Roh-. res beweglich gelagert und über Führungsmittel mit einem äußeren Antriebsteilring
verbunden sind.
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Nach der Erfindung erfolgt dabei die Lösung der gestellten Aufgabe
durch zwei Klemmvorrichtungen" die mit Spiel um zum Rohr parallele Schwenkachsen
schwenkbar irn inneren Teilring beiderseits -der öff-, nung gelagert und mit
je zwei Klemmbacken versehen sind, von der Angriffsstelle der Führungsmittel
im wesentlichen gleich weit entfernt sind.
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Bei der erfindungsgemäßen Kraftzangenkonstraktion legen sich demnach
je zwei an einer schwenkbaren- Klemmvorrichtung befindliche Klemmbacken reiterartig
auf das Rohr, und die genaue Anpassung
an Lage und Form des Rohres
ist durch den Spielraum, den die Klemmvorrichtungen -' in * ihren
Schwenklagern haben, in einfachster Weise möglich. Es ergibt sich so ohne besonderen
mechanischen Aufwand eine gleichmäßige Verteilung der Gesamtkraft auf die vier Klemmbacken,
die sich ohne weiteres diametral gegenüberliegend anordnen lassen. Es zeigt F i
g. 1 eine, Draufsicht auf eine Ausführungsform einer kraftbetätigt#n Zange.,
in welcher ein Teil des Getriebegehäuses zur besseren Darstellung des zu dem Zangenkopf
hinführenden Kraftzuges entfernt ist, F i g. 2 eine Seitenansicht der Zange
nach F i g. 1,
F i g. 3 eine vergrößerte Teildarstellung iin Schnitt
nach der Linie 3-3 der F i g. 2, wobei die Klemmbacken in Bereitschaftsstellung
zur Erfassung eines verhältnismäßig großen Rohres dargestellt sind, F i
g. 4 eine vergrößerte Teildarstellung im Schnitt nach der Linie 4-4 der F
i g. 3,
F i g. 5 eine. vergrößerte Teildarstellung im Schnitt nach
der Linie 5-5 der F i g. 3,
F i g. 6 eine vergrößerte Teildarstellung
im Schnitt nach der L inie 6-6 der F i g. 3,
F i g. 7. einen
Schnitt nach der Linie 7-7 der Fig. 1,
Fig. 8 eine auseinandergezogene
Teildarstellung, die insbesondere die -teilweise das Rohr erfassenden und teilweise
das Rohr antreibenden Ringe des Zangenkopfes. darstellt, Pig. 9 eine vergrößerte
Teildarstellung einer weitere#n.Avsführungsform einer kraftbetätigten Zange gemäß
der Erfindung, in welcher ein Teil des Getriebegehäuses entfernt ist, um einen Teil
des zu dem Zangenkopf hinführenden Kraftzuges freizugeben, wobP,i die, Backen bei
der Erfassung eines kleinen Rohres sowie eine andere Art des äußeren Ringes in der
kraftbetätigten Zange gezeigt ist, F i g. 10 eine vergrößerte Teildarstellung
iin Schnitt nach der Linie 10-10 der F ig. 9,
F! g. 11
einen vergrWerten Teilschnitt nach der Linie 11-11 der F i g. 9,
F
i g. 1 und 2 zeigen eine Zange gemäß der Erfindung, bestehend aus drei Hauptteilen,
nämlich einem Zangenkopf 1, einem Hebel 2, auf welchem der Zangenkopf
1 gelagert ist, und einem vom Hebel 2 getragenen Getriebegehäuse
3,
Der Zangenkopf 1 besteht aus einem Gehäuse,(I, welches aus einander
entsprechenden Gehäuseteilen 4 und 5 zusammengesetzt ist, wobei diese
Ge-
häuseteile entlang der Mittelebene des Kopfes durch mehrere durchgehende
Befestigungsvorrichtungen 6
aneinander befestigt sind. Der Zangenkopf
1 besitzt eine Rohröffnung 7 und ist außerdem mit einer radialen Zugangsöffnung
8 versehen, die auf der Längsmittellinie der Zange in die Rohröffnung
7
hineinfälirt.
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Auf - dein Gehäuse H ist eine Schließplatte 9
schwenkbar
gelagert, indem sie bei 10 an dem Gehäuse 11 an der einen Seite der Zugangsöffnung
8 angelenkt ist, diese öftung überbrückt und an ihrem freien Ende lösbar
an dem Gehäuse H, und zwar an der entgegengesetzten Seite der öffnung
8, verklinkt ist.
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F i g. 3 zeigt die Klinkenmittel 11, die von der Schließplatte
9 getragen werden. Zu.diesen Klinken-Mitteln gehört ein Arm 12, der drehbar
bei 13 innerhalb der Schhoßplatte von dieser aufgenommen wird u#d, aurci
- # # .. # 1-1-li die Schließplatte 9 hindurch vorsteht,
-um eine Betätigung des Kliftkeilarmes 12 von Hand zu ermöglichen. Der
Am 12 trägt eine Klinkenöse 14, die in der Nähe -der Mündung der öffnung
8 in einer Äusnehmung 15 in dem. Gehäuse H zum Eingriff kommt, wobei,
ferner Federn 16 vorgesehen sind, Uin. den Arm 12 in eine -Stellung zu drücken,
in welcher er mit der öse 14 in der Ausnehmung 15 zum Eingriff kommt.
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Ferner wird vom Gehäuse H bei 18 auf der der Ausnehmung
15 entgegengesetzten Seite der öffnung 8 eine Federvorrichtung
17 drehbar aufgenommen, die mit Abstand vom Drehpunkt 10 der Schließplatte
9 im Gehäuse H angeordnet ist. Diese Federvorrichtung drückt die Schließplatte
9 in eine geschlossene oder auch in eine geöffnete Stellung, wenn sich die
Kraftlinie der Federvorrichtung über eine durch die drehbare Lagerung
10 der Schheßplatte 9
und die drehbare Lagerung 18 der Federn
17 hindurchführende Mittellinie hinausbewegt.
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Die Ausführung der Schließplatte bildet keinen Teil der Erfindung
und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.
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Gemäß der Darstellung in F i g. 2 ist das innere Ende des Gehäuses
E beispielsweise durch mehrere Schrauben 19, die sich durch senkrechte
Stege 20 des Hebels 2 hindurch erstrecken, an dem Hebel 2 befestigt, wobei diese
Stege von M Querrichtung auf Abstand gehaltenen Seitenwänden 21 des Hebels
getragen werden.
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Das schon erwähnte Getriebegehäuse. 3 ist an dem einen Ende
des Gehäuses E gelagert und an seinem anderen Ende beispielsweise durch Ankerbolzen
22 an dem freien Ende des Hebels 2 verankert. Unterhalb des Getriebegehäuses
befindet sich in der Nähe des freien Endes des Hebels gemäß der Darstellung in F
i g. 2 eine Motorvorrichtung, z. t. ein hydraulischer Motor
23, welcher von einer zweckmäßigen Ventilvorrichtung 24, die an der einen
Seite des Ge-
triebegehäuses 3 angeordnet ist, gesteuert wird und einen
Betätigungshebel 25 aufweist, so daß die Motorabtriebswelle in beiden Richtungen
angetrieben worden kann.
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Es ist zu beachten, daß die Antriebswelle 26 des Motors
23 (F i g. 1) ein auf ihr angeordnetes An-
triebszahnrad
27 aufweist, das mit einem Leerlaufzahnrad 28 kämmt, welches auf einer in
dem Getri6begehäuse 3 gelagerten Welle 29 angeordnet ist. Das Leerlaufzahnrad
28 steht wieder mit einem großen Zahnrad 30 im Eingriff, welches auf
einer ebenfalls in dem Getriebegehäuse 3 gelagerten Welle 31 angeordnet
ist, wobei diese Welle ein auf ihr befestigtes Zahnrad 32 besitzt, das unterhalb
des großen Zahnrades 30 angeordnet ist. Das Zahnrad 32
kämmt mit einem
Zahnrad 33, welches eine Welle 34 antreibt, auf der es angeordnet ist, und
die außerdem unterhalb des Zahnrades 33 ein Zahnrad 35 aufweist. Das
Zahnrad 35 kämmt gemäß der Darstellung in den F i g. 1 und
3 Mit zwei nicht angetriebenen Zahnrädern 36, 36, die an entgegengesetzten
Seiten der Längsmittellinie der Zange angeordnet und auf Wellen 37, 37 befestigt
sind, die vorzugsweise in den oberen und unteren Abschnitten 4 und 5 des
Gehäuses H gelagert sind. Die Zahnräder 36 kämmen wieder mit zwei Antriebstädern
38, 38, die auf Wellen 39 angeordnet sind, wobei diese Wellen vorzugsweise
auch in den Gehäuseabschnitten 4 und 5 in Gleitlagern gelagert sind.
gelagert
sind. Diese Augen erstrecken sich von den entgprechenden klenunbacken
67 aus nach außen. Demzufolge erfassen die einander grgenüberliegenden Nockenbahnen
86a, 86a bei einer relativen Drehbewegung zwischen dem Außenring 40 und dem Innenring
60 in einer Richtung die Rollen 87
der Klemmvorrichtungen
67, um die Klemmvorrichtungen um den Drehstift 69 herum nach innen
zu
schwenken. Andererseits bringt eine relative Drehung zwischen dem Außenring
40 und dem Immenring 60
in der anderen Richtung die einander gegenüberliegenden
Nockenbahnen 86 b, 86 b so in Zusammenwirkung mit den Rollen
87, daß sich eine nach innen gerichtete Drehbewegung der Klenunvorrichtungen
67 um den Stift herum ergibt.
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Zwischen den Bahnen 86a und 86b der entsprechenden zusammengesetzten
Nocken 86 ist ein bogenförmiger neutraler Abschnitt 86c vorhanden, der die
tiefste Stelle der zusammengesetzten Nocken bildet, so daß die Klemmvorrichtungen
durch die Feder 73 von einem in den Rohröffnungen angeordneten Rohrabschnitt
fort nach außen geschwenkt werden, wenn die Rollen 87 sich auf einer der
Nockenbahnen 86 a oder 86 b bis in den iieutralen Abschnitt
86c hineinbewegen.
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Aus dem Obigen geht hervor, daß die innere Ringanordnung eine Rohrgreifvorrichtung
darstellt, die in Abhängigkeit von einer Drehung des äußeren Ringes 40 relativ zum
inneren Ring 60 betätigt werden kann. Um eine solche abhängige Drehung zu
erzielen, sind Bremsmittel vorgesehen, die einer Drehbewegung des Innenringes
60 in bezug auf das Gehäuse H durch Reibung Widerstand entgegensetzen. Diese
Bremsmittel sind in der dargestellten Ausführungsform am besten aus den F i
g. 4, 5 und 6 ersichtlich und bestehen aus einem Bremsband
90 mit einem Reibbelag 91, der mit einem von der unteren Wand
62 des Innenringes 60 ausgehenden Flansch 92 zur Zusammenwirkung
kommt, Das Bremsband 90 ist mit dem Gehäuse H beispielsweise durch Stifte
od. dgl. verbunden.
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Obwohl der Innenring 60 und der Außenring 40 offenbar, falls
erforderlich, in bezug auf die öffnuno, 8, die, durch das Gehäuse H hindurchführt,
durch eine entsprechende Betätigung des Steuerventils 24, welches den Antrieb des
Außenringes über die erwähnten Getriebe steuert, so eingestellt werden können, daß
das Ansetzen und Absetzen der Zange an einem Rohr ermöglicht wird, wird es doch
bevorzugt, besondere Mittel vorzusehen, durch welche die relative Lage von Innen-
und Außenring verstellt werden kann, und außerdem Mittel, um den Außenring und das
Gehäuse relativ zueinander einzustellen.
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Dementsprechend wird eine Innenringeinstellvorrichtung 109,
die am besten in den F i g. 1, 7 und 8
dargestellt ist, verwendet,
die relative Drehbewegung zwischen dem Innen- und Außenring 60 bzw. 40 abwechselnd
jeweils in einer Richtung so, begrenzen, daß die darin vorhandenen radialen Rohröffnungen
radial aufeinander ausgerichtet sind.
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Die Einstellvorrichtung 100 besitzt einen Körper
101, der auf der Oberseite des Außenringes 40 beispielsweise durch mehrere
Befestigungsvorrichtungen 1L02 (F i g. 1) befestigt ist und den Innenring
60 überdeckt. In der Oberwand 61 des Innenringes sind zwei auf dem
Umfang auf Abstand gehaltene bogenförmigge Schlitze 103 und 104 gebildet,
wobei zwischen den Schlitzen 103 und 104 ein Anschlagabßchnitt
105
vorhanden ist. In dem Körper 101 sind zwei Stifte, 1L03 a und 104a
hin- und herverschiebbair angeordnet, deren innere Enden 103b und 104b abwechselnd
in den Umfangsschlitzen 103 und 104 zum Eingriff kommen können, Jedes
dieser inneren Enden 103b und 104b ist mit einer abgeschrägten Oberfläche
103c bzw. 104c versehen, die abwechselnd mit einer Arretierung 106 zur Z-gsarnmenwirkiing
,kommen kann, welche gleitend in dem Körper101 angeordnet ist und beim Herunterdrücken
der Stifte 103a und 104a eine, Bewegung in eine Eingriffsstellung in bezug auf die
abgeschrägten Flächen 103c
und 104 c hinein ausführt.
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Jeder d#-r Stifte ist mit einem Kopf 1034 und 104d versehen, mit welchem
eine Druckfeder103e und 104e zur Zusammenwirkung kommt. Diese Federn sitzen in Bohrungen
101a und 101b des Körpers 101, so daß sie die entsprechenden
Stifte in bezug auf die Schlitze, 103 und 104 normalerweise nach außen drücken.
Es ist jedoch zu beachten, daß bei einem Herunterdrücken eines Stiftes von Hand
die auf den anderen Stift wirksame Feder den letzteren nach außen verschiebt und
somit die Arretierung 106 mit der abgeschrägten Oberfläche des anderen Stiftes
zum Eingriff bringt, so daß beim Herunterdrücken des einen Stiftes selbsttätig eine
Auslösung und ein Zurückziehen des anderen Stiftes ans dem Schlitz 103 oder
104 stattfindet, und zwar mittels der Feder, die mit dem entsprechenden Bolzenkopf
zum Eingriff kommt, und ebenso wird ein Zurückhalten des von Hand heruntergedrückten
Stiftes in dem entsprechenden Schlitz 103 oder 104 bewirkt. Es ist jedoch
zu beachten, daß, wenn beide Stifte 103a und 104a in die Schlitze 103 und
104 eingreifen und mit dem Anschlag 105 zusammenwirken, der Außenring 40
und der Innenring 60 relativ zueinander so eingestellt sind, daß ihre seitlichen
Rohröffnungen aufeinander ausgerichtet sind.
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Zur Einstellung des Außenringes 40 relativ zum Gehäuse H dient ein
Einstellventil 107 (s. F i g. 1).
Das Einstellventil 107 ist
in der Lage, mit einem Einstellnocken 108 zusammenzuarbeiten, der auf dei
Oberseite des Außenringes 40 angeordnet ist, so daß er das Ventil 107 betätigen
kann, was am besten aus F i g. 8 ersichtlich ist. Die F i g. 1 und
2 zeigen am deutlichsten die Verbindung des Einstellventils 107
mit der Steuerventilvorrichtung
durch die hydrauhschen Leitungen 109, 109.
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Es ist ersichtlich, daß die Funktion des EinsteIlventils
107 darin besteht, den Zufluß des Druckmittels zum Motor 23 abzusperren,
wenn das Steuerventil 24 so eingestellt ist, daß das Einstellventil 107
in
Betrieb ist, wodurch der Außenring 40 seine Drehung beendet, wenn die Rohröffnung,
die dort hindurchführt, mit der öffnung des Gehäuses H ausgerichtet ist.
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Im folgenden wird die Arbeitsweise der Zange beschrieben. Dabei ist
angenommen, daß die Zange derart betätigt werden soll, daß sie eine Drehung des
Außenringes 40 und demzufolge der Rohrgreifvorrichtung nach den Darstellungen in
den F i g. 1 und 3
im Uhrzeigersinn bewirkt, Es ist zu beachten, daß
die Klemmbacken 78 und 80, die auf den Klemmvorrichtungen
67 sitzen, um
die Rohröffnung herum mit gegenseitigem Abstand angeordnet
sind, so daß die entsprechenden Klemmbacken an auf dem Rohrumfang verteilten Stellen
mit
Die Zahnräder 38, welche von dem Getriebezug mit den
Zahnrädern 27, 28, 30, 32, -33, 35 und 36
angetrieben werden, übertragen
die Drehbewegupg auf einen äußeren AntriebsteHring40, auf dessen Außenumfang eine
Zahnung41 angeordnet ist. Der Außenring40 ist mit einer radialen oder seitlichen
öffnung versehen, die zwecks Aufnahme eines Rohrabschnittes auf die öffnung8, die
durch das Gehäuse H hindurchführt, ausgerichtet werden kann.
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Wie am besten aus den F i g. 4 und 5 hervorgeht, hat
das GehäuseH einen U-förmigen Querschnitt und ist mit gegenüberliegenden bogenförmigen
oberen und unteren Wänden 42 bzw. 43 ausgestattet. Innerhalb des Gehäuses H sind
in den Gehäuseabschnitten 4 und 5 zwei Umfangsflansche 44 und 45 vorgesehen,
die mit Abstand von den oberen und unteren Wänden 42 und 43 gegenüberliegend angeordnet
sind. Innerhalb des Gehäuses H sind an einer Anzahl auf dem Umfang verteilter Punkte
Rollen 46 auf Wellen 47 angeordnet, wobei die Wellen 47 in den einander gegenüberliegenden,
oberen und unteren Wänden 42 und 43 des Gehäuses und den sich auf dem Umfang erstreckenden
Flanschen 44 und 45 gelagert sind (F i g. 4). Es ist demzufolge klar, daß
der äußere Teffring 40 auf den Rollen 46 verdrehbar gelagert ist.
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Der äußere Teilring 40 ist in senkrechter Richtung auf einem Verschleißring
48 gelagert, der an der unteren Wand 43 des Gehäuses H beispielsweise durch mehrere
auf dem Umfang verteilte Haltevorrichtungen 49 befestigt ist. Auf der Außenfläche
der unteren Wand 43 des Gehäuses H ist außerdem ein L-förmiger teilweise kreisrunder
Ring 50 angeordnet, der einen- Schild für eine Bremsvorrichtung darstellt.
Außerdem wird auf dem Innenumfang der oberen Wand 42 des Gehäuses ein Verschleißring
51 aufge-. nommen, der mit dem äußeren Teilring 40 im Eingriff steht, um
das Spiel des Teilringes 40 innerhalb des Gehäuses H zu verringern. Dieser Lagerring
51
ist durch mehrere mit gegenseitigem Umfangsabstähd angeordnete Befestigungsvorrichtungen
52 an der oberen Wand 42 des Gehäuses H befestigt.
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Der äußere Teilring 40 ist vorzugsweise ein Gußstück, welches gemäß
der Darstellung in den F i g. 4, 5 und 8 in seinen Endbereichen
einen U-förmigen Querschnitt hat, wobei in dem Innenumfang des Außenringes 40 und
am rückwärtigen Ende des Ringes, der seitlichen Rohraufnahmeöffnung des Ringes gegenüberliegend,
eine bogenförmige Wand 53 vorgesehen ist, um eine starre kastenartige Querschnittsform
zu bilden.
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Innerhalb des äußeren Teilringes 40 ist ein innerer Teilring
60 angeordnet, der ebenfalls vorzugsweise ein Gußteil mit einer seitlichen
Rohröffnung ist, die mit der Rohröffnung in dem Ring 40 ausgerichtet werden kann.
Der innere Ring 60 besteht aus einer oberen Wand 61 und einer unteren
Wand 62, die an ihrem Boden eine senkiechte Wand 63 besitzt (F i
g. 6). Demzufolge hat der Innenring 60 in der Nähe seiner Grundfläche
einen schmalen Querschnitt, wobei die oberen und unteren Wände verhältnismäßig geringe
Tiefen aufweisen, jedoch in der Mitte breiter werden und zu einer Stelle im Bereich
des äußeren Endes hin schräg verlaufen und die erwähnte Rohröf[nung bilden, was
in F i g. 8 deutlichei gezeigt ist. Die senkrechte Wand 63 besitzt
zwei radiale Aussparungen 64 und 65. Zwischen den Enden eines Ringes
60 sind radiale Aussparungen 66 für die Aufnahme zweier Klemmvorrichtungen
67 vorgesehen.
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Die Klenunvorrichtungen 67 bestehen je aus einem Hauptteil
68 mit zwei zueinander passenden Befestigungsösen 69 an dem einen
Ende, durch welche sich ein Stift 70 hindurcherstreckt, um den sich die Klemmvorrichtungen
67 drehen und eine Schwenkbewegung in Richtung auf das in der Rohröffnung
des Innenringes 60 angeordnete Rohrstück zu und von ihm fort ausführen könnnen.
Der Stift 70 ist im Preßsitz (F ig. 6) in die obere Wand 61 und die
untere Wand 62 des Innenringes 60 eingesetzt und erstreckt sich durch
die Befestigungsösen 69 hindurch. Die Bohrungen 71 der Befestigungsösen
69
haben eine übergröße, d. h., sie sind größer als der Durchmesser
des Stiftes 70, so daß eine Schlupfverbindung zwischen den Klenunbacken gebildet
wird, die für die erfindungsgemäße Arbeitsweise wichtig ist. Darauf wird weiter
unten noch eingegangen werden.
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Um die Klemmvorrichtungen in bezug auf die Rohröffnung des Innenringes
nach außen vorzuspannen, ist eine Blattfeder 72 vorgesehen, deren Mittelteil
73 vorzugsweise an der senkrechten Wand 63 angeordnet ist, während
ihre Enden 74, wie es am besten aus den F i g. 3 und 5 ersichtlich
ist, hinter einem Stift 75 angreifen. Der Stift-75 ist, wie am besten aus
Fig.5 hervorgeht, im Preßsitz in die oberen und unteren, radial nach außen verlaufenden
Augen 76 und 77, die zur Aufnahme der Feder auf Abstand gehalten sind,
eingesetzt. Die Feder ist so angeordnet, daß durch eine Einwärtsbewegung der Klemmvorrichtungen
um den Drehstift 69 herum Energie in der Feder gespeichert wird, um die Klemmvorrichtungen
67 nach außen zu beaufschlagen-Jede der Klemmvorrichtungen 67 ist
vorzugsweise mit entfernbaren Klemmbacken. 78 und 80 zur Erfassung
des Rohres versehen, die in ausgeschnittenen oder schwalbenschwanzförmig ausgebildeten,
senkrecht angeordneten Blöcken 81 und 82 angeordnet sind, wobei die
Blöcke wiederum durch den Kopf der Schraube 83 (F i g. 8) in senkrecht
verlaufenden Stützen 84 und 85 gehalten werden, die mit einem rechteckigen
Querschnitt versehen und in den Klenunvorrichtungen 67 gebildet sind. Die
Anordnung der Klemmbacken in den Blöcken gegenüber ihrer Anordnung unmittelbar in
den Klemmvorrichtungen selbst, führt zu einer größeren Anpassungsfähigkeit hinsichtlich
der Unterbringung verschiedener Rohrgrößen nur in Abhängigkeit von der Dicke der
verwendeten Blöcke.
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Um eine Bewegung der Klemmvorrichtungen 67
um den Drehstift
69 zu erreichen, sind die Klemmvorrichtungen 67 und der Außenring
40 mit miteinander zusammenwirkenden Nockeneinrichtungen ausgestattet, welche die
Klenunvorrichtungen in Ab-
hängigkeit von einer relativen Winkelverschiebung
des Außenringes 40 mit Bezug auf den Innenring 60
nach innen drücken. In der
dargestellten Ausführungsform besteht ein solches Mittel aus zwei Nocken
86, 86, die auf dem Außenring gebildet sind.
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Wie am besten aus F i g. 3 ersichtlich ist, bilden die beiden
Nocken 86 zwei einander zugewendete Auflauf- oder Nockenbahnen
86a, 86a und - zwei einander zugewendete Nockenbahnen 86
b, -86 b für die Rollen 87, die drehbar auf je einer in
gegenüberliegenden Augen 76, 77 gleitend gelagerten Welle 88
dem
Rohr in Berührung sind. Es ist außerdem zu bedenken, daß zur Erzielung eines richtigen
Eingriffes der Klemmbacken am Rohr C, bei dem jede Formbacke das Rohr berührt
und eine Kraft darauf ausübt, eine leichte Korrektur vorgenommen werden muß, wenn
das Rohr nicht genau mittig zu allen vier Klemmbacken liegt. Dies wird durch eine
Schlupfverbindung erzielt, die durch die mit Spiel versehene lose Lagerung der Klemmvorrichtungen
am Stift 69
gebildet wird. Diese Schlupfverbindung kommt beim anfänglichen
Eingriff einiger der Klemmbacken am Rohr zur Wirkung.
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Mit ande-ren Worten richtet sich die Erfindung auf die Schaffung von
einstellbaren Klemmbacken 78
und 80 auf Klemmvorrichtungen
67, die auf dem äußeren Teilring gelagert sind (da der Innenring
60
drehbar im Außenring gelagert ist und von diesem getragen wird), wobei
die Klemmbacken vorzugsweise symmetrisch auf den Klemmvorrichtungen angeordnet sind,
um die das Rohr erfassenden Kräfte gleichmäßig um das Rohr herum zu verteilen. Wenn
das Rohr beim anfänglichen Eingriff der Klemmbacken nicht genau mittig angeordnet
ist oder wenn die Klemmbacken nicht genau symmetrisch zum Mittelpunkt der öffnung
liegen, so daß nicht alle Klenunbacken gleichzeitig angreifen, verursacht die Reaktion
der Anfangsberührung mit dem Rohr eine Bewegung und Einstellung der Klemmvorrichtung
um den Stift 69 herum mit einer Relativbewegung dazwischen, um eine endgültige
Einstellung herbeizuführen, in welcher jede Klemmbacke eine Kraft.. auf das Rohr
ausübt.
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Wenn sich die Klemmvorrichtungen 67 in die Eingriffsstellung
in bezug auf das Rohr C verschwenken, so daß das Rohr von den Klemmbacken
78 und 80
erfaßt wird, verriegelt sich der Innenring 60 mit
dem Außenring 40, so daß eine Drehung des Außenrin-"es Cr 40, des Innenringes 60
und des Rohres C als eine Einheit erfolgt. Wenn das Rohr C aus der Greifvorrichtung
gelöst werden soll, wird das Steuerventil 24 so betätigt, daß sich die Drehrichtung
des Außenringes 40 umkehrt, woraufhin die Rollen 87 auf den einander gegenüberliegenden
Nockenbahnen 86b
herab bis in die auf dem Umfang verlaufenden tiefsten Abschnitte
86c der entsprechenden Nocken 86
abrollen. Dann schägt das Anschlagzapfenende
103 b,
welches sich gerade in dem Schlitz 103 befindet, wie
es in der F i g. 7 gezeigt ist, gegen den Anschlag 105
an und verhindert
eine weitere Drehung des Außenringes 40 im Uhrzeigersinn relativ zum Innenring
60,
so daß diese Ringe sich demzufolge gemeinsam im Uhrzeigersinn weiterdrehen.
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Eine solche gemeinsame Drehung im Uhrzeigersinn setzt sich fort, bis
der Einstellnocken 108 mit dem Einstellventil 107 zur Zusammenwirkung
kommt, um die Drehung des Außenringes 40 zu unterbrechen, zu welchem Zeitpunkt die
radialen Rohröffnungen im Außenring 40 und im Innenring 60 mit den durch
das Gehäuse H hindurchführenden öffnungen ausgerichtet sind. Es ist daher eine Entfernung
der Zange von dem Rohr C möglich, wenn die Schließplatte 9 geöffnet
wird, und außerdem befindet sich die Zangengreifvorrichtung in der richtigen Stellung
zum erneuten Eingriff in bezug auf eine weitere herzustellende Rohrverbindung.
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Falls mit der erfindungsgemäßen Zange eine Rohrverbindung gelöst werden
soll, ist es nur erforderlich, den Einstellstift 104 a herunterzudrücken,
so daß das Ende 104b in den Schlitz 104 des Innenringes 60
hinein vorsteht:,und
der Stift 103a zurückgezogen wird, woraufhin eine relative Drehbewegung zwischen
dem Außenring 40 und dem Innenring 60 nur in der Richtung möglich ist, in
welcher der Außenring sich gegen den Uhrzeigersinn dreht, wie es in den F i
g. 1 und 3 dargestellt ist, um so eine Zusammenwirkung zwischen den
einander zugewendeten Nockenbahnen 86a, 86a und den Rollen 87 herbeizuführen.
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Aus der Beschreibung geht hervor, daß es bei der hier beschriebenen
Ausführungsform grundsätzlich freisteht, die Nockenbahnen 86 a,
86 b, 86 c auf dem äußeren Teilring und die Rollen 87 auf den
Klemmvorrichtungen 67 anzuordnen (s. z. B. F i g. 3) oder umgekehrt
die Nockenbahnen auf den Klemmvorrichtungen und die Rollen auf den äußeren Teilring.
In jedem Fall wird durch die Winkelbewegung des Außenringes 40 relativ zu dem die
Klemmbacken tragenden Innenring 60 eine Schwenkung der Klemmvorrichtungen
verursacht, gleichgültig, welcher der beiden Ringe als Nocken bzw. Nockenbahn angesehen
wird.
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Darüber hinaus ist in geometrischer Hinsicht zu bemerken, daß insbesondere
in bezug auf F i g. 3 die Klemmbacken mit mehreren senkrecht verlaufenden
Zähnen versehen sind, von denen jeder selbst eine Klemmbacke darstellt, und die
in benachbarten Quadranten eines auf den entgegengesetzten Seiten der Mittellinie
der Rohröffnung 8 gebildeten Kreises angeordnet sind, durch welche das Rohr
sich hindurch und in die Greifervorrichtung hineinbewegt. Ferner erfassen bei Betätigung
der Klemmvorrichtung 67 nach innen die Klemmbacken 80, 80 das Rohr
C in den beiden Quadranten eines Kreises, die den Klemmbacken 78, 78
in den anderen beiden Quadranten des Kreises gegenüberliegen, die auf der entgegengesetzten
Seite einer Linie liegen, die sich lotrecht zu der Nfittellinie der öffnung
8 erstreckt und sich mit dieser Mittellinie in der Achse dei Greifervorrichtung
schneidet.
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Bei der in den F i g. 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform
ist zu erkennen, daß der Zangenkopf ein kleineres Rohr erfaßt als bei der in Verbindung
mit den F i g. 1 bis 8 beschriebenen Ausführungsform.
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Um das kleinere Rohr aufzunehmen, sind unterschnittene oder schwalbenschwanzförmig
ausgebildete, senkrecht angeordnete Blöcke 81A und 82A in den Klemmbacken
67A in derselben Weise angeordnet wie bei der vorbeschriebenen Ausführungsform,
d. h. mittels Schrauben 83A. Ferner ergibt die beschriebene Anordnung
der Klemmbacken 78 A
und 80A in Blöcken 81A und 82A eine
größere Anpassungsfähigkeit des Zangenkopfes, weil in Ab-
hängigkeit von der
Dicke der zur Verwendung kommenden Blöcke die Aufnahme verschiedener Rohrgrößen
möglich ist. Es werden somit für verhältnismäßig große Rohre gemäß der Darstellung
in F i g. 3
verhältnismäßig dünne Blöcke verwendet, und für
verhältnismäßig
kleine Rohre verhältnismäßig dicke Blöcke gemäß der Darstellung in F i
g. 9.
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Bei der in den F i g. 1 bis 8 gezeigten AusfÜhrungsform
wird der äußere Teilring durch mehrere in dem Gehäuse auf der Welle 47 angeordnete
Rollen 46 zur Drehung um seine Achse gehalten. Diese Rollen liegen somit gemäß der
Darstellung bei 110
(s. F i g. 4) am Außenring 40 an. Bei der in
den
F i g. 9 bis 11 gezeigten Ausführungsform sind die
Rollen
46 A auf Wellen 47 A angeordnet, die wiedel innerhalb des äußeren
Teilringes 48 A gelagert sind, so daß die Rollen wie bei 111 gezeigt, am
Gehäuse statt am Außenring anliegen. Bei dieser Ausführungsform bewegen sich deshalb
die Rollen und ihre Wellen mit dem Außenring 40A bei dessen Drehung um seine Achse.
Wenn beispielsweise die leemmvorrichtaugen bei der Relativbewegung des Innen- und
Außenringes nach innen und nach außen bewegt werden, wird zwischen den IGemmbacken,
den Nockenflächen und den Rollen 46A während des gesamten Getriebes die gleiche
Beziehung aufrechterhalten, so daß die Rollen 46A die Klemmkraft ungeachtet der
Größe des in der Greifervorrichtung erfaßten Rohres in stets gleicher Weise aufnehmen.
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Bei dieser letztgenannten Ausführungsform sind außerdem Rollen 112, die
auf waagerecht angeordneten Wellen 113 gelagert sind, in dem äußeren Teilring
40 A vorgesehen, uni den äußeren Teilriing zu halten und bei der Lagerung
des äußeren Teilringes durch den Lagerring 51A unterstützend mitzuwirken.
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Bei der AusfUhrungsiorm nach den F i g. 9 bis 11
sind
die Teile, welche denjenigen entsprechen, die in Verbmidung mit den Ausführungsformen
nach den F i g. 1 bis 8 beschfieben wurden, mit gleichen Bezugszeichen
unter Zusatz des Buchstabens A versehen, so daß diese Ausführungsform ohne
eine be-
sondere Beschreibung verständlich ist.