DE2011405C3 - Vorrichtung zum Lösen eines hohlen Gegenstandes von einem anderen hohlen Gegenstand - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entfernen eines im wcscniiichen achssymmeirisciien

Hohlkörpers, der an der achssymmetrischen Wand eines zweiten hohlen Gegenstands im Klemmsit/ geh-ilten wird Die Erfindung zeigt einen guten Ausweg ■uif um einen sogenannten »Protektor« in lorm einer Schutzbüchse von einem Bohrrohr loszudrehen, wie sie

« beim Niederbringen von Bohrungen zum Prospektieren von Kohlenwasserstoffen verwendet wird.

Bei Bohrungen dieser Art werden die aus hochwertigem Stahl bestehenden Bohrrohre mittels konischer Schraubverbindungen miteinander verbunden. Zu die-

v) scm Zweck ist jedes Rohr am einen Ende mn einem konischen äußeren Schraubgewinde mn rundem Profil versehen Am anderen Ende hat das Rohr ein Innengewinde, das ebenfalls konisch ist und rundes Profil hat. Da hohe Anforderungen an die Genauigkeit dieser Schrauberigewindcteile gestellt werden, und da ernsthafte Gefahr besteht, daß diese Schraubengewindeteile während des Transports und der Handhabung der Rohre beschädigt oder in anderer Weise angegriffen werden, werden die Rohre üblicherweise an ihren äußeren Enden mit separaten Schutzmuffen versehen, welche Protektoren genannt werden. Diese Protektoren bestehen aus Hülsen oder Büchsen mit äußerem oder innerem Schraubengewinde. In der Regel ist die Stahlqualität der Protektoren geringer als diejenige der Rohre.

Beim Fertigstellen der Bohrrohr^ zum Incinanderschrauben werden die Protektoren entfernt. Es zeigt sich dann oft, daß sich dieselben während der Lagerungszeit z. B. durch mehr oder weniger starke Oxydierung zu stark festgeklemmt haben. Es kommt auch vor,

daß die Protektoren zu fest angezogen worden sind, was leicht deshalb möglich ist, weil die Schraubengewindeteile vielfach einigermaßen konisch geschnitten sind, oder dadurch, daß durch schlagartige Beanspruchungen beim Transport, bei der Verladung usw. die Protektoren in einer Richtung etwas weitergedreht wurden und sich deshalb festklemmen.

In der Regel bietet das Entfernen der Protektoren, welche über einem Rohrende angeordnet sind und dieses umgreifen, wenig Schwierigkeiten. Mit Hilfe einer Kettenzange oder eines ähnlichen Werkzeugs lassen sie sich in der Regel abdrehen. Solche Werkzeuge fordern aber viel Platz um die Rohre herum. Die Prolektoren, welche sich innerhalb der Rohrenden befinden, können manchmal nur mit Hilfe von Schneidbrennern

fi.s entfernt werden, mit deren Hilfe man sie unterteilt und die nicht mehr verwendbaren dann entfernt.

Dieses Verfahren hat verschiedene offensichtliche Nachteile, nämlich die Gefahr von Beschädigungen air

J schraubengewinde des Bohrrohres, die nur ein-

V^e Verwendung des Protektors, und nicht zuletzt

^lT1 · dust und Kosten zum Zerschneiden des Pro'.ek-

Durch die Dinnuunfe. ....« ..mi. \u...^..i„,._fc (.>.....,»,■ die es ermöglicht, die ein- oder aufgeschraubten "' oder Außenprotektoren unbeschädigt zu entferdaß dieselben wiederholt Verwendung finden "-"' ^Sn Bei Verwendung der neuen Vorrichtung vird ^,!"^Beschäuigung des Rohres beim Losdrehen der ζ tektoreti vermieden und gleichzeitig eine erhebliche 7°t und Kostenersparnis erreicht. Gleichwohl ist die Vorrichtung nach der Erfindung in ihrem Aufbau bcerkenswert einfach und benötigt wenig Platz. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus • _m Stab mit zwei in gleicher Richtung quer zur Ablänge angeordneten Nocken, von denen jeder mit destens einem Verankerungsteil beset it ist. dessen r'nesachse im wesentlichen parallel zur Stablange vertf iff und aus Einrichtungen, durch welche der Abstand. 'lld zur Siablänge, des Verankerungstcils wcnigt ns eines Nockens nach Ausrichtung auf den zu löenden Gegenstand gegenüber dem Verankerungsteil des anderen Nockens veränderbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umlassen ,. Einrichtungen zur Abstandsänderung der Verankegsteile einen Gelenkbogen durch einen der Nocken. welcher in Längsrichtung des einen Nockens verläuft. nd ein um den einen Bolzen drehbares Organ, wuches "'oder _mehrere der Verankerungsteile trägt und bis an einen Anschlag an oder in der Nähe der quer zur Stablänge angeordneten Nocken drehbar ist. Zweckmäßig bestehen dabei die Verankerungsteile an jedem der genannten Nocken aus einem Stahlstift mit harter Spitze.

Die Vorrichtung kann mit den bezüglichen Teilen in dem zu entfernenden Gegenstand durch Einführen der Nocken in den Hohlraum des zu entfernenden Gegenstands festgelegt werden. Das Festsetzen der Vorrichtung kann auch dadurch erfolgen, da» die scharfen Teile durch Bewegung eines dieser Teile in eine Wand des Gegenstands gedrückt werden. Es zeigt sich dann, daß der Kontakt zwischen Vorrichtung und Gegenstand, ζ B Protektor, genügend fest ist, so daß dieser Protektor dadurch losgedreht werden kann, daß man dem Stab eine drehende Bewegung gibt. Der Stab wird dabei als Hebel verwendet und kann, wenn erwünscht, durch Verlängerung, eine fast unbeschränkt hohe Kraft über die Körnerspitzen auf den Protektor übertragen.

Überraschenderweise hat es sich dabei gezeigt, daß das Eindringen der Körnerspitzen in die Protektorwand den Protektor nicht derart deformiert, daß dadurch die Klemmkraft zwischen Protektor und Bohrrohr vergrößert wird. Besonders zeigt es sich, daß diese Klemmkraft in der Praxis immer erheblich geringer ist als die Kraft, welche von den Körr.erspitzen auf den Protektor übertragen werden kann.

Im Prinzip macht es keinen Unterschied, ob die Greifteile in der einen oder in der anderen Weise in die Innenwand des Protektors eingetrieben werden. Bevorzugt wird die Anstellung der Körnerstiflc durch Schraubengänge erzieh.

Vorzugsweise erfolgt die notwendige Bewegung der Körnerspitzen durch Drehung und dazu ist eine Vorrichtung nach der Erfindung vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Mittel um den Abstand der Eingriffsteile zu ändern, einen Gelenkbolzen ,Wh einen der Nocken umfassen, welcher Bolzen in Hauptrichtung dieses Nockens läuft, somit ein um diesen Bolzen drehbares Organ, welches einen oder mehrere der scharfen Teile trägt, und welches Organ bis an eine An-.chlagfläche an oder in der Nähe des Nockens drehbar ist welche Ansch!a^<rf!äche einen Stand Jer scharfen Teile hauptsächlich in Verlängerung zu einander und hauptsächlich parallel zum Stab bestimmt.

Dies erlaubt ein sehr schneües Arbeiten und bedingt nur geringen Kraftaufwand.

ίο Es ist dadurch möglich, die Nocken in den zu entlernenden Hohlkörper zu bringen in einer Lage des dienbaren Teils, worin die Kornerspitz.cn oder die sonstigen Eingriffsteile nicht in Verlängerung zueinander liegen. Falls in diesem Stand die Körnerspitzen einander gegcüüber, an der Innenwand des Hohlkörpers anliegen, wird durch eine Verdrehung des Hebels, also des .-.tabs, der drehbare Teil zurückgedreht bis in eine Lage, worin dieser Teil an dem Anschlag ruht. Dabei kommen die Körnerspitzen in einem größeren gegenseitigen Abstand, in Verlängerung zueinander zu liegen, derart aber, daß sie in die Innenwand des Hohlkörpers getrieben worden sind.

Dies wird erreicht ohne eine zusätzliche Bewegung der Vorrichtung, weil diese ja in der gleichen Richtung wciicrgeiVcht werden soll, um den Hohlkörper zu losen. Auch ist dazu keine besonders große Kraft notwendig, weil die Kraft zum Eintreiben der scharfen Um-Ie über einen sehr großen Hebelarm übertragen wird.

Um die Vorrichtung schnell und gut in der richtigen Lage anordnen zu können, wird es nach der Erlindung für das Entfernen von Innenprotektoren .veiter bevoi zugl. daß der Stab sich in Längenrichtung in beiden Richtungen weiter erstreckt als die scharfen Teile. Beim Einbringen der zwei Nocken in den hohlen zu entfernenden Gegenstand wird deshalb ja der vordere Rand des Gegenstands an zwei Stellen zur Anlegung mit dem Stab gedrückt werden, so daß die scharten Teile genau gleich lief in den Hohlkörper zu liegen

kommen. .

Um die Vorrichtung für Bohrrohre bzw. Protektoren geeignet zu machen, welche ungleiche innere Durchmesser haben, werden die Eingriffsteile in ihrer Langenrichtung in den Nocken einstellbar angeordnet. Sie können dabei auch leicht auswechselbar sein, um durch

45 längere oder kürzere Teile ersetzt zu werden. Bei stärkeren Unterschieden im Durchmesser der zu entfernenden Protektoren könnte es nach der Erfindung zweckmäßig sein, einen Nocken oder beide dem Stab entlang verschiebbar und an erwünschten Stellen test-

50 stellbar anzuordnen. .

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele nahe.

^U I i g. i zeigt einen Innenprotektor in einem Bohr-

⁵⁵ '"γ i g 2 gibt in vergrößertem Maßstab ein erstes Ausrührungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung, teilweise im Schnitt, wieder; . ,,, ,

Fig. 3 ist ein Querschnitt nach der Lime Ul-IH der

^{60 ]} Ψ\ J 4 zeigt ein zweites Ausführungsbcispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht;

Fig 5 gibt die in F ig. 4 dargestellte Vorrichtung.

MUnsfi^?g7e?nBohrrohr bezeichnet, welches am äußerenEnde^gein Innengewinde2 hat. das kon.se verläuft. Zum Schulz des Gew.ndes ist in das Rohrende ein Innenprotektor 3 eingeschraubt, welcher zum

Schutz des Röhrendes mit einem das Rohr abdeckenden Flansch verschen ist. Am anderen, nicht dargestellten Ende des Rohres 1 ist ein Außengewinde vorgesehen, in der Regel von gleichem Durchmesser und gleicher Gewindeart und Konizität wie das Gewinde 2. Zu diesem Zweck hat das Bohrrohr hier einen Teil von geringerem Durchmesser, so daß ein identisches Bohrrohr als Fortsetzung angeschraubt werden kann.

In F i g. 2 kennzeichnet das Bezugszeichen 5 einen Stab, dessen linkes, nur verkürzt dargestelltes Ende als Handgriff dient. An dem Stab sind zwei Nocken 6 und 7 angeordnet, und zwar in einem Abstand voneinander, der etwas geringer ist als der innere Durchmesser des Prolektors 3. Im Nocken 6 ist ein Körner 8 aus gehärtetem Stahl angeordnet, welcher die Form eines zugespitzten Stellbolzens hat. Dieser Körner 8 kann im Nocken 6 verstellt werden. Der Nocken 7 ist in der Nähe seines Endes mit einer Aussparung 9 versehen, welche von einem Gelenkbolzen 10 durchsetzt wird, der sich über den ganzen Nocken 7 erstreckt. Zwei Splinte halten den Gelenkbogen in der richtigen Lage.

Die Ausnehmung 9 wird teilweise von einem Anschlag 11 abgedeckt. Eine Klinke 12 ist um Gelenkbolzen 10 (F i g. 3) frei schwenkbar bis in eine äußere Lage, an welcher die Klinke am Anschlag 11 zur Anlage kommt. In dieser Lage stehen die Körner 8 und 13 achsgleich zueinander. Außerdem sind in dieser Lage die Spitzen der Körner 8 und 13 am weitesten voneinander entfernt.

Um den Protektor 3 loszudrehen, werden die Nokken 6 und 7 in den Protektor des liegenden Rohres gebracht, mit Stab 5 ungefähr waagerecht, bis der Rand 4 des Protektors an dem Stab 5 anliegt, sowohl links als rechts der Nocken, also auch an dem verlängerten Teil des Stabes dem Nocken 7 vorbei. Während des Einbringens hängt die Klinke 12 unter dem Einfluß des Eigengewichtes nach unten über ungefähr 45", und zwar in der gleichen Richtung, in welcher die Vorrichtung gedreht werden soll, um den Protektor zu lösen (strichpunktierte Linie in F i g. 3).

Die Körnerspitzen liegen an der Innenwand des Protektors an und befinden sich einander ungefähr diametral gegenüber.

Wenn nun der Hebel 5 in eine losdrehende Bewegung gebracht wird, verdreht sich zuerst die Klinke 12. bis sie am Anschlag 11 anliegt. Dabei dringen die Spitzen 8 und 13 der beiden Körner in die Innenwand des Protektors 3 ein. Wird alsdann der Stab 5 weiter in der gleichen Richtung verdreht, so wird über die Spitzen der Körner 8. 13 ein losdrehendes Moment auf den Protektor übertragen.

Beim Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und 5 hat der Stab 5 einen festen mit ihm verschweißten Nocken 14. Bei größeren Abmessungen kann der Stab hohl ausgebildet sein. Der Nocken 14 besitzt zwei auskragende Teile 15 und 16. welche durch Bolzen 17 miteinander und mit dem Nocken 14 verbunden sind. Jeder Teil hat Zahnungen 18, welche mit ihren freien Enden eine konvexe Figur bilden. Die Teile 15 und 16 bestehen aus Stahl und die freien Enden der Zähne sind gehärtet. Die Teile 15 und 16 können aber auch ganz aus sehr hartem Stahl bestehen.

In einigem Abstand vom Nocken 14, welcher in der Nähe des freien Endes des Stabes 5 liegt, umgreift den Stab 5 eine rechteckige Buche 19. Entlang der (in F i g. 4 gesehen) unteren Fläche befindet sich eine gesonderte Klemmplatte 20. Die obere Fläche derselben ist aufgerauht. Auch die untere Fläche des Stabes 5 ist im Bereich der Büchse 19 gleichfalls aufgerauht. Beide Enden 21 der Klemmplatte 20 sind hakenförmig nach unten abgebogen, um zu verhindern, daß die Platte aus der Büchse 19 ausgeschoben wird. Der Handgriff 22 hai ein mit Schraubengewinde versehenes Ende 23. das in eine in der Büchse 19 vorgesehene Gewindebohrung paßt. Auf diese Weise kann die Büchse 19 fest mit dem Stab 5 verbunden und auch leicht davon gelöst werden, um sie gegenüber dem Stab verschieben zu können.

ίο An der entgegengesetzten Seite der Büchse 19, also der in F i g. 4 oberen Fläche, ist ein mit der Büchse verschweißter Sitzring 24 vorgesehen, der zwei aufwärts gerichtete Ränder 25 hat, welche beide einen Winkel, vom Mittelpunkt des Ringes gesehen, von ungefähr 90" beaufschlagen.

Weiterhin ist ein im wesentlichen konischer Nocken 26 vorgesehen, welcher um einen mit dem Ring 24 verschweißten und zentral stehend zu diesem angeordneten Stift 27 verdrehbar ist und auf diesem gleiten kann.

Der Stift 27 ist am oberen Ende von einer Wickelfeder 28 umgeben, welche sich an einer Mutter 29 .tbslül/t und am unteren Ende auf dem Nocken 26 ruht und diesen nach abwärts drückt. Der Nocken 26 hat einen Zahnblock 30 mit gehärteten Zähnen 32. Der Zahnblock besteht aus hartem Stahl. Er ist bei 31 an den Nocken 26 festgeschraubt. Die Zähne 32 haben eine konvexe Konfiguration, wie aus F i g. 5 hervorgeht.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Um einen Innenprotektor aus einem Rohr zu entfernen, wird der Stab 5 auf die Endfläche des Protektors aufgesetzt, derart, daß die Nocken 14 und 26 in den Protektor hineinragen. Um dies zu ermöglichen, wird der Nocken 26 aus der in F i g. 5 dargestellten Lage so verdreht, daß die Zähne 32 weniger von den Zähnen 18 des Nockens 14 entfernt sind, als in der Lage nach F i g. 4 und 5. Der Nocken 26 könnte durch Schwerkraft drehen, wenn der Stab 5 in einer waagerechten Lage ist, da der Nocken nicht im Gleichgewicht ist. weil der Zahnblock 30 ausragt, aber wenn die Feder 28 dies wegen der Reibung verhütet.

könnte der Nocken 26 leicht von Hand in diese Richtung gedreht werden. Die Wickelfeder 28 könnte auch als Torsionsfeder arbeiten, indem ihre Enden mit der Mutter 29 und dein Nocken 26 in Umfangsrichtung un drehbar verbunden werden. Dabei könnte dann diese Feder den Nocken 26 aus der Lage der Figuren drän gen in die untere Lage, welche in F i g. 5 möglich ist und wobei Block 30 in Berührung ist mit dem oberer Ende des unteren aufstehenden Randes 25, in F i g. i gesehen. Der Stab 5 wird in den Protektor gebrachi

oder nach Einbringen seitlich in diesem bewegt, bis die Zähne 18 und die Zähne 32 die Innenwand des Protck tors berühren. Dann wird der Stab 5 in der Richtung verdreht, in welcher der Protektor losgeschraubt wird Dadurch werden zuerst die Zähne 32 mit Nocken 26 ir die in den F ig. 4 und 5 dargestellte Lage zurückge dreht, wobei die Zähne 32 am weitesten von den Zäh ncn 18 entfernt sind. Bei dieser Drehung dringen die Zähne in die Innenwand des Protektors ein, so daß be weiterer Drehung des Stabs 5 der Protektor mit den Stab gedreht und dadurch vom Bohrrohr gelöst wird.

Wenn der Handgriff 22 zur Lösung der Platte 20 ver Hrcht wurde, ist es möglich, die Büchse 19 auf dem Stat 5 zu verschieben und dem Nocken 14 den richtigen Ab stand voneinander zu geben, der für die jeweiligen Ab

<"> mcssungen der zu entfernenden Protektoren notwen dip ist.

Der Nocken 26 kann leicht von Hand angehober werden, damit er sich entgegen der Wirkung der Fcdci

28 vom Ring 24 entfernt. Dann kann der Nocken um 180° verdreht werden, so daß er sich dann in einer Lage befindet, in welcher der Zahnblock 30 sich in demjenigen Raum zwischen den Rändern 25 befindet, welcher entgegengesetzt zum Raum ist, in welchem der Block 30 in F i g. 5 liegt, wobei die Zähne 32 dann in der Richtung des Nockens 14 weisen. Dann eignet sich die Vorrichtung auch zum Entfernen eines Außenprotektors, indem dann die Zähne 32 mit den Zähnen 18 des

Nockens 14 zusammenarbeiten.

Das beschriebene Prinzip kann in vielen Varianten verwendet werden und ist nicht auf das Losdrehen von Protektoren in und um Rohrenden beschränkt. Die Erfindung kann überall dort Anordnung finden, wo e; darum geht, achssymmetrische hohle Gegenstände durch eine zentrierte Drehbewegung aus Ausnehmun gen oder von Gegenständen, in welchen oder an wel chen sie festgeklemmt sind, zu entfernen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Palentansprüche:

1. Vorrichtung zum Losen eines im wesentlichen achssymmetrischen hohlen Gegenstands aus seinem Klemmsitz gegenüber einer achssymmetrischen Wand eines zweiten hohlen Gegenstands, insbesondere zum Abdrehen von Protektoren von Bohrrohren, gekennzeichnet durch einen Stab (5) mit zwei in gleicher Richtung quer zut Stablänge angeordneten Nocken (6, 7), von denen ieder mit mindestens einem Verankerungsteil besetzt ist. dessen Längsachse im wesentlichen parallel zur Stablänge verläuft, und durch Einrichtungen, durch welche der Abstand, parallel zur Stablänge, des Verankerungsieils wenigstens eines Nockens (6, 7) nach Ausrichtung auf den zu lösenden Gegenstand gegenüber dem Verankerungsteil des anderen Nokkens veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur Abstandsänderung der Verankerungsteile einen Gelenkbolzen (10) durch einen der Nocken (6, 7) umfassen, welcher in Längsrichtung des Nockens (6, 7) verläuft, und ein um den Bolzen (10) drehbares Organ, welches eines oder mehrere der Verankerungsteile trägt und bis an einen Anschlag (H) an oder in der Nähe des Nockens (6. 7) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteilc an jedem Nocken (6, 7) aus einem Stahlstift harter Spitze bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ausragenden Verankerungsteile an den Nocken (6, 7) aus Sätzen von scharfen Zähnen bestehen, wobei jeder Satz eine konvexe Figur bildet und jeder Zahn vorzugsweise einen konvexen scharfen Rand hat.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Lösen eines hohlen Gegenstands aus einem anderen hohlen Gegenstand, dadurch gekennzeichnet, daß die geschärften Enden der Verankerungsteile an den zwei Nocken (6, 7) voneinander wegweisend angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Lösen eines hohlen Gegenstands von der Außenfläche eines anderen hohlen Gegenstands, dadurch gekennzeichnet, daß die geschärften Enden der Verankerungsteile an den zwei Nokken (6, 7) aufeinander zuweisend angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach den Atisprüchen 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile des einen Nockens (14) mit ihren geschärften Enden voneinander abweisend und in etwa parallel zum Stab (5) angeordnet sind und daß dem drehbaren Organ des anderen Nockens (26) Einrichtungen zugeordnet sind, welche in zwei verschiedene Positionen drehbar sind, wobei in einer dieser Positionen die geschärften Enden des Verankcrungsieils dieses Nockens (26) zu dem anderen Nocken (14) gerichtet sind und in der anderen Position von dem anderen Nocken (14) wegweisend angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß das drehbare Organ des einen Nockens (26) durch eine Feder (28) beaufschlagt ist, deren Federkraft auf die eingeschwenkte Stellung des drehbaren Organs gerichtet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß einer der Nocken (26) an einer Büchse (19) befestigt ist, welche den Stab (5) umgibt, gegenüber diesem gleitbar angeordnet und mit Einrichtungen versehen ist. _d..f_{ch W}e!che die Büchse (19) schnell losbar in die benötigten Positionen in bezug auf verschiedene Durchmesser des zu lösenden Gegenstands, bring-

¹^lO* Vorrichtung nach einem der vorliegenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungsteile der Nocken (6, 7; 14, 26) in Längsrichtung ^J-s Stabes (5) einstellbar und vorzugsweise \on den Nocken (6. 7; 14, 26) abnehmbar sind.