DE1201279B - Kraftbetaetigte Rohrzange - Google Patents

Kraftbetaetigte Rohrzange

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DE1201279B
DE1201279B DEB68234A DEB0068234A DE1201279B DE 1201279 B DE1201279 B DE 1201279B DE B68234 A DEB68234 A DE B68234A DE B0068234 A DEB0068234 A DE B0068234A DE 1201279 B DE1201279 B DE 1201279B
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DE
Germany
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ring
clamping
jaws
pipe
housing
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Application number
DEB68234A
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English (en)
Inventor
Alfred C Catland
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Borg Warner Corp
Original Assignee
Borg Warner Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • E21B19/161Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/164Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe motor actuated

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Description

  • Kraftbetätigte Rohrzange Die Erfindung betrifft eine kraftbetätigte Rohrzange, insbesondere zum Verschrauben und Lösen von Rohrverbindungen im Tiefbohrbetrieb.
  • 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.
  • Die geschilderten Tatsachen standen bisher der praktischen Einführung von Kraftzangen mit mehr als drei Kleminbacken entgegen.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Ausführung der Schließplatte bildet keinen Teil der Erfindung und braucht daher nicht näher beschrieben zu werden.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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. ' 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.
  • 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.

Claims (3)

  1. Patentansprüche: 1. Kraftbetätigte Rohrzange, bei der in einem inneren Teilring mehrere Klemmbacken für die Erfassung eines in den Teihing durch eine periphere öffnung eingeführten Rohres beweglich gelagert und über Führungsmittel mit einem äußeren Antriebsteilring verbunden sind, g e k e n n -z e i c h n e t d u r c h zwei Klemmvorrichtungen (67; 67A), die mit.Spiel -am zum Rohr parallele Schwenkachsen (70; 70A) schwenkbar im inneren Teilring (60; 60A) gelagert und mit je zwei Klemmbacken (78, 80; 78 A, 80 A) versehen sind.
  2. 2. Kraftbetätigte Rohrzange nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klenunbacken (78, 80; 78A, 80A) so auf den Klemmvorrichtungen (67; 67A) angeordnet sind, daß die näher an der öffnung (8) liegende Klemmbacke jeweils einen größeren Abstand von ihrer Schwenkachse (70; 70A) hat, als die andere Klemmbacke. - 3. Kraftbetätigte Rohrzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Klemmvorrichtungen (67; 67A) eine gemeinsame Schweilkachse (70; IOA) aufweisen, die in der Verlängerung der Mittelebene der öffnung (8) angeordnet ist.
  3. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 650 070, 2 780 950.
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