DE3016745C2 - Gegenhalte-Zange - Google Patents

Description

9. Zange nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
einen Ausrichtzapfen (68), der an der Einrichtung (72) zum Verdrehen der Käfigplatteitanordnung (36) relativ zum Kurvenring (90) befestigt ist, und

eine Lasche (70), die am unteren kreisförmigen Teil (96) der Käfigplattenanordnung (36) befestigt ist und eine Axialöffnung zur Aufnahme des Ausrichtzapfens (68) hat, wobei die Käfigplattenanordnung (36) während des Zusammenbaus mit dem Kurvenring (90) genau justierbar ist

10. Zange nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Anschlag (130) auf der drehbaren Käfigplattenanordnung (36) zum Ausrichten der Radialöffrrung (30) der drehbaren Käfigplattenanordnung (36) mit den entsprechenden Radialöffnungen des Rahmens und des Kurvenrings (90).

11. Zange nach einem der Ansprache 1, 5, 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (72) zum Verdrehen der Käfigplattenanordnung (36) relativ zum Kurvenring (90) aufweist:

ein am Rahmen befestigtes Zahnradsegment (42) und

ein Ritzel (44), das mit einem Vorsprung der Käfigplattenanordnung (36) verbunden und dem Zahnradsegment (42) bei der Verdrehung der Käfigplattenanordnung (36) bezüglich des Kurvenrings (90) zugeordnet ist

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gegenhalte-Zange nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Gegenhalte-Zange wird üblicherweise auf ölfeldern in Verbindung mit einer zusätzlichen Motorzange zur Herstellung und Trennung von Schraubverbindungen zwischen Bohrrohren, Futterrohren, Rohrleitungen und dgl. verwendet, um ein Rohrstück gegen axiale Drehung zu sichern.

Die Verwendung von Motorzangen für das Verbinden und Trennen eines Bohrrohrstrangs oder eines Futterrohrabschnitts ist an sich bekannt Beim Einsatz sclcher Motorzangen werden typischerweise die üblichen Bohrgerüst-Zangen zum Festhalten des unteren Abschnitts der herzustellenden Rohrverbindung verwendet. Es sind jedoch mit außerordentlich großem Drehmoment arbeitende Motorzangen verfügbar geworden; bei Ausübung außerordentlich großer Drehmomente auf eine Rohrverbindung bzw. -kupplung sind die üblichen, nicht motorgetriebenen Bohrgerüst-Zangen im allgemeinen groß und schwierig zu bedienen, wenn sie robust genug sein sollen, um den auftretenden großen Drehmomenten zu widerstehen. Wenn eine Gegenhalte-Motorzange unter einem großen Drehmoment eingesetzt wird, sollte diese vorzugsweise so ausgebildet sein, daß die Motorzange möglichst dicht an der Gegenhaltezange an der Rohrverbindung angesetzt werden kann. Dies gilt speziell für das Arbeiten mit einem Bohrrohr, weil dabei nur Zapfen und Muffe aus

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Werkstoffen spezieller Güte bestehen und die Kopfteile der beiden Einheiten an diesen Flächen angreifen müssen.

Beim Einsatz einer Gegenhalte-Zange mit einer Motorzange ist es auch vorteilhaft, das relative Drehmoment zwischen den beiden Einheiten bei der Rohrverbindung festzustellen; infolgedessen ist es günstig, die beiden Einheiten mit einem gewissen gegenseitigen Freiheitsgrad auszustatten, so daß eine Relativdrehmometitmessung zwischen ihnen vorgenommen werden kann. Zeitweilig tritt bei der Herstellung eines Bohrlochs der Fall ein, daß beim Verbinden oder Trennen eines Bohrrohrstrangs dieser durch die Backen oder Keilklemmen im Drehtisch der Bohrplattform nicht sicher festgehalten wird und der Bohrrohrstrang infolgedessen in das Bohrloch herabzurutschen beginnt Wenn dieser Fall bei Verwendung herkömmlicher Gegenhalte-Zangen eintritt können letztere ernstlich beschädigt werden, weil sie vom Bohrgerüst weggezogen werden und auf dem Boden der Bohrplattform aufschlagen.

Aus der US-PS 35 07 174 ist eine Gegenhaite-Zange ξΐ der eingangs genannten Art bekannt Bei dieser fl Gegenhalte-Zange ist die Käfigplattenanordnung fest Ö am Rahmen angebracht, so daß, wenn bestimmte Kräfte <£ bei der Herstellung oder beim Trennen der Schraubverb bindung überschritten werden, die Käfigplattenanord-V nung oder der Bohrstrang bzw. die Schraubverbindung ι** plötzlich reißen oder zerstört werden kann, wodurch "\ das die Gegenhalte-Zange bedienende Personal großer so '* Gefahr ausgesetzt ist und zumeist auch das Bohrgerüst beschädigt wird.

κ Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Gegenhaltef Zange zu schaffen, bei der die Käfigplattenanordnung r» beim Überschreiten einer bestimmten Kraft vom ; ^J Rahmen in gewünschter Weise lösbar ist, um so einen sicheren Betrieb der Gegenhalte-Zange zu gewährlei-' sten.

' Diese Aufgabe wird bei einer Gegenhalte-Zange nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemaß durch die in dessen kennzeichnenden Teil enthaltenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 11.

Bei der Erfindung ist also mittels der Halteeinrichtung die Käfigplauenanordnung lösbar im .Rahmen befestigt, so daß mittels der Betätigungseinrichtung die Käfigplattenanordnung vom Rahmen gelöst werden kann, wenn ' bestimmte Kräfte überschritten werden. Dadurch kann die Käfigplattenanordnun? aus dem Rahmen herausfal- so Ien, um so jede Verletzungsgefahr für das Bedienungspersonal und jede Beschäd^;gungs- bzw. Zerstörungsmöglichkeit durch zu große einwirkende Kräfte auszuschließen.

Die Gegenhalte-Zange weist auch Gleitköpfe bzw. Greifbacken auf, die durch spezielle Kurven- bzw. Abwälzflächen betätigt werden, um eine hohe Drehmoinentleistung sicherzustellen. Ein elektrischer, pneumatischer oder hydraulischer Motor dien: dazu, die Gegenhalte-Zange an der Rohrverbindung fest am untersten Rohrstück angreifen zu lassen. Die ausbauba- : re Käfigplattenanordnung, welche die Greifbacken trägt, ist so ausgebildet, daß sich die Greifbacken in der Gegenhalte-Zange möglichst nahe an deren Oberseite befindet, so daß Motorzange und Gegenhalte-Zange sehr dicht nebeneinander angeordnet werden können.

An der Unterseite Her Gegenhalte-Zange sind hydraulisch betätigte Hebelarme vorgesehen, um die

35 Käfigplattenanordnung Lm Hauptteil der Gegenhalte-Zange in ihrer Lage zu halten. Die hydraulisch betätigten Hebel- oder Haltearme besitzen eine vorbestimmte Haltekraft, wobei dann, wenn diese Kraft überschritten wird, z. B. wenn der Bohrstrang in das Bohrloch zurückrutscht und Gegenhalte- und Motorzange mitzunehmen bestrebt ist, die Hydraulikzylinder der Haitearme entlastet werden. Infolgedessen können sich Käfigplattenanordnung und die Greifbacken vom Hauptteil der Gegenhalte-Zange trennen. Auf diese Weise wird nicht nur ein Schutz für die Ausrüstung, sondern auch Sicherheit für das die Gegenhalte-Zange bedienende Personal geboten. Ein Motor oder Hydraulikzylinder dient zum Drehen der die Backen tragenden Käfigplattenanordnung relativ zu der speziellen Abwälzfläche, um dabei die Backen in Eingriff mit dem festgehaltenen Rohrstück zu bringen.

Eine kurbelbetätigte Stützzapfenanofdnung dient zur Ausrichtung eines Anschlags an der richtigen Seite eines Stützansatzes oder -lappens in der Weise, daß sich nach dem Freidrehen der Backen vom Rohr r're Käfigplattenanordnung dreht, bis sie auf die öffnung in der Zange ausgerichtet ist und diese vom Rohr abgenommen werden kann.

Die Gegenhalte-Zange hat eine Lastmeßzelle, mit welcher das relative Drehmoment zwischen der Motorzange und der Gegenhalte-Zange meßbar ist.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Gegenhalte-Zange in ihrem mit einer Motorzange zusammenwirkenden Zustand,

Fig.2 eine Aufsicht auf die Gegenhalte-Zange gemäß F ig. 1,

Fig.3 eine Seitenansicht der Gegenhalte-Zange gemäß F i g. 2,

Fig.4 einen in vergrößertem. Maßstab gehaltenen Schnitt längs der Linie 4-4 in F i g. 2,

Fig.5 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung der Käfigplattenanordnung mit den Gleitköpfe^i bzw. Greifbacken der Gegenhalte-Zange,

F i g. 6 eine in weiter vergrößertem Maßstab und im Schnitt gehaltene Seitenansicht eines Teils dar Gegenhalte-Zange mit Käfigplatten-Halteeinrichtung,

F i g. 7 eine F i g. 6 ähnelnde Darstellung der Haiteeinrichtung, aus einer anderen Richtung gesehen,

F i g. 8 eine perspektivische Darstellung zur Veranschaulichung der Kurven- oder Abwälzflächen bei der Gegenhalte-Zange,

Fig.9 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene, vereinfachte Schnittansicht der das Rohrstück radial ergreifenden Bauteile in ihrem entlasteten Zustand una

F i g. IO eine F i g. 9 ähnelnde Darstellung der Bauteile gemäß Fig.9 in ihrem am Rohrstück angreifenden Zustand.

In F i g. 1 ist eine Gegenhalte-Zange 10 in typischer Kombination mit einer Motorzange 12 veranschaulicht. Die Einlauföffnung der Zange 12 wird durch Öffnen von Klappen 14 für die Aufnahme eines Rohrstücks, eines Futterrohrs oder eines Bohrrohrs 13 zugänglich gemacht. Ebenso wird die öffnung der Gegenhalte-Zange 10 durch öffnen von Klappen 16 für die Aufnahme eines ähnlichen Rohrs 15 zugänglich gemacht. Gegenhalte-und Motorzange 10 bzw. 12 sind mit Hilfe von vier großen Bolzen 18,20 miteinander gekoppelt, die in den Hauptteil der Motorzange 12 eingeschraubt sind. Die Gegenhalte-Zange 10 wird auf diesen Bolzen 18, 20

durch große Federn 22 und Muttern 24 gehalten. Wirkungsweise und Aufbau dieser Kupplungseinrichtung sind nachstehend näher erläutert.

F i g. 2 ist eine Aufsicht auf die Gegenhalte-Zange 10 nach Fig. 1. Eine Klappeneinheit aus den Klappen 16 s bildet ein Mittel zur Verriegelung einer öffnung 30, welche das in Drehung zu versetzende Rohr aufnimmt. Zwei Gleitköpfe bzw. Backen 32 sind dabei auf passende Weise in einer auslösbaren oder ausbaubaren Käfigplattenanordnung 36 gehaltert, deren Einzelheiten noch ι ο näher erläutert werden sollen. Die großen Bolzen 18,20 (Fig. I) sind in Bohrungen 38 vorgesehen. Diese Bohrungen 38 können einen den Außendurchmesser der Bolzen 18, 20 übersteigenden Innendurchmesser besitzen, so daß eine geringfügige Bewegung zwischen der Gegenhalte-Zange 10 und der Motorzange 12 möglich ist. Der Durchmesserunterschied zwischen den Bolzen 18, 20 und den Bohrungen 38 sollte so groß sein, daß dann, wenn auf die Motorzange 12 ein Drehmoment einwirkt, die Bolzen 18,20 und die Bohrungswände nicht in solchem Ausmaß in gegenseitige Berührung gelangen, daß das Drehmoment über die Bolzen auf die Gegenhalte-Zange 10 übertragen wird. Auf diese Weise kann eine genaue Drehmomentmessung zwischen Motor- und Gegenhalte-Zange mittels einer Lastmeßzelle 41 vorgenommen werden. Zu diesem Zweck ist an der Rückseite der Gegenhalte-Zange 10 ein Ausleger 40 montiert, in welchem die Lastmeßzelle 41 angeordnet ist, die mit einem an der Motorzange 12 montierten, kastenförmigen Rahmen zusammenwirkt. Die Art und Jo Weise des Zusammenwirkens zwischen Ausleger 40 der Gegenhalte-Zange mit der Lastmeßzelle 41 und der Motorzange 12 für eine Drehmomentmessung bei Herstellung einer Rohrverbindung wird nachfolgend noch näher erläutert werden.

Die Käfigplattenanordnung 36 wirkt mit speziellen Kurven- bzw. Abwälzflächen so zusammen, daß bei einer Relativdrehung zwischen diesen Teilen die Backen in Richtung des Zentrums der Öffnung getrieben werden und dabei an dem zu verspannenden Rohr angreifen. Zu diesem Zweck sind Mittel vorgesehen, die eine begrenzte gegenseitige Drehung zwischen Käfigplattenanordnung 36 mit Backen und der speziellen Abwälzfläche ermöglichen, die zum Vortreiben der Backen in der gewünschten Richtung dient. Hierzu ist ein Zahnradsegment 42 vorgesehen, das an der speziellen Abwälzfläche angebracht ist, die auf die in der US-PS 40 84 453 beschriebene Weise ausgebildet sein kann. An einer Motorträgeranordnung, die relativ zum Zahnradsegmeni 42 bewegbar ist, ist ein Ritzel 44 angebracht, das durch einen in F i g. 2 nicht dargestellten Motor angetrieben wird. Bei Betätigung des Motors werden Ritzel 44 und Motorträger 46 um das Zahnradsegment 42 herum in Bewegung gesetzt, wobei der Motor und das Ritzel 44 am Zahnradsegment 42 ablaufen und dabei die Käfigplattenanordnung 36 mit sich mitnehmen. Bei der dargestellten Ausführungsform wird als Motor ein Hydraulikmotor verwendet, der so ausgelegt ist. daß er seine Drehbewegung beim Erreichen eines vorbestimmten Hydraulikdrucks beendet Ersichtlicherweise kann jedoch der Motor selbstverständlich sowohl durch Pneumatik- als auch durch Hydraulikdruck betrieben werden, wobei eine Druckabstellung auch bei einem pneumatischen System wirksam ist Bei Einsatz eines Elektromotors bei dieser Anordnung kann ein Drehmomentmotor verwendet werden, bei dem eine Strommeßvorrichtung den Motor abschaltet, sobald das Rohr fest verspannt ist. Das Ausrücken der Gleitköpfe bzw. Backen vom Rohr wird nachstehend noch näher erläutert werden; die in den Motor eingebauten Druckanschläge bzw. -abstellelemente werden dabei auch beim öffnen der Backen benutzt.

In abgewandelter Ausführungsform kann im Gegensatz zu derjenigen nach Fig. 2 eine Hydraulik- oder Pneumatikzylinderanordnung zum Verdrehen der Käfigplattenanordnung 36 anstelle des Strömungsmittelmotors verwendet werden. Bei einer solchen Abwandlung könnte die Zylinderanordnung die Käfigplattenanordnung 36 unmittelbar verdrehen, so daß das Zahnradsegment 42 und das Ritzel 44 weggelassen werden können.

Fig. 3 veranschaulicht die Gegenhalte-Zange 10 in Seitenansicht. Dabei sind vier Füße 60, 62 an der Käfigplattenanordnung 36 angebracht, um die Gegenhalte-Zange 10 z. B. beim Bohrkopfwechsel und auch während der Warteperiode zwischen einzelnen Arbeitsvorgängen auf dem Bohrgerüstboden abzustützen. Zwischen diesen Füßen 60, 62 ist eine von zwei Halteeinrichtungen 64 angeordnet, welche die Käfigplattenanordnung 36 am Hauptteil der Gegenhalte-Zange 10 halten. F i g. 3 veranschaulicht außerdem eine Stützzapfenanordnung 66, die einen Kurbelanschlag für das Zusammenwirken mit einem an der Käfigplattenanordnung 36 montierten Stützansatz bildet, wodurch die Ausrichtung der Käfigplattenanordnung 36 auf die Öffnung 30 nach dem Zurückziehen der Backen vom Rohr ermöglicht wird. Ein Ausrichtzapfen 68 und eine mit einer geeigneten Bohrung versehene Lasche 70 wirken beim Zusammensetzen der Käfigplattenanordnung 36 mit dem Hauptteil der Gegenhalte-Zange 10 nach einem Zerlegen dieser Einheiten miteinander zusammen. Der das Ritzel 44 gemäß F i g. 2 antreibende Hydraulikmotor 72 ist an einer Verlängerung 46 an der Rückseite der Gegenhaiic-Zange iö montiert.

In Fig.4 ist ein die spezielle Kurven- bzw. Abwälzfläche aufweisender und zum Verschieben der Backen dienender Kurvenring 90 im Schnitt dargestellt. Eine der beiden Backen 32 und 32Λ ist in der öffnung 30 angeordnet und mit Backenflächen 92 versehen, die aus gehärtetem Stahl bestehen und mit Riffelungen bzw. Verzahnungen versehen sind. Die Greifbacken 32 und 32A sind in Führungen in der Käfigplattenanordnung 36 verschiebbar angeordnet, und die Käfigplattenanordnung 36 umfaßt einen oberen Plattenteil 94 und einen unteren Plattenteil 96, in welche entsprechende Nuten oder Durchgänge eingefräst sind, so daß mehrere Kurvenfühler 98 zur Aufnahme der auf die Käfigp'attenanordnung 36 übertragenen Quer- bzw. Seitenkräfte benutzt werden können.

Der Motor 72 treibt das Ritzel 44 an. das seinerseits mit dem Zahnradsegment 42 kämmL Für die Halterung des Motors 72 ist eine spezielle Halterung 100 vorgesehen. Der beschriebene Motorträger 46 umfaßt die Halterung 100 und das an dieser angebrachte Ritzel 44. Das Zahnradsegment 42 ist typischerweise mit Hilfe von (Zylinder-)Kopfschrauben 102 am oberen Plattenteil 104 der Gegenhalte-Zange 10 befestigt. An der Halterung 100 befestigte Rollen 103 laufen in Ausnehmungen in einem Nutsegment 104. so daß sich der Motorträger 46 relativ zum Zahnradsegment 42 verdrehen kann. Die Lasche 70 und der Ausrichtzapfen 68 sind ebenfalls in F i g. 4 sichtbar. Eine Kopfschraube 105. deren Kopf einen Kurvenfühler 98 bildet dient zur Befestigung einer Platte 107 am speziellen Kurvenring 90.

In F i g. 5 sind die Käfigplattenanordnung 16 und die Gleitbacken 37 in auseinandergezogener perspektivischer Darstellung veranschaulicht, so daß sich die Arbeitsweise der Käfigplattenanordnung 36 besser verdeutlichen läßt. Der obere zylindrische Plattenteil 97 und der untere kreisförmige Plattenteil 96 der Käfigpla»cnanordnung 36 (F i g. 4) sind dabei beispielsweise nut Hilfe von Schraubbolzen 124 aneinander befestigt. Dabei werden zwei Führungen 110 festgelegt, in denen die Gleitköpfe bzw. -backen 32 geführt sind. Jede Backe 32 besteht aus einem Hauptblock 112 und einer Rolle 114, die mittels eines Stifts oder Zapfens 116 drehbar am Hauptblock 112 angebracht ist. Eine der beiden Backenflächen bzw. -einsätze 92 aus gehärtetem Stahl ist in ihrer Beziehung zu einer Nut im Hauptblock 112 veranschaulicht, in welche sie eingepreßt ist. Jede Backe 32 wird in der Käfigplattenanordnung 36 durch eine Feder 118 in einer Rückziehstellung gehalten, wobei diese Feder 118 mit einem Stift 120 zusammenwirkt, der mit Schiebesitz in eine Bohrung 122 im Hauptblock 112 eingesetzt ist. Das andere Ende der Feder 118 kann auf passende Weise an der Oberseite der Käfigplattenanordnung 36 verankert sein, so daß die Feder 118 die Backe 32 in der betreffenden Führung 110 der Käfigplattenanordnung 36 in einer zurückgezogenen Stellung hä'ii. Die Bohrung 122 ist nicht lotrecht geführt, sondern unter einem kleinen Neigungswinkel von z. B. 5° schräggestellt, so daß das mit der Feder 118 verbundene Ende des Stifts 120 etwas näher an der Stahl-B?ckenfläche 92 liegt als sein anderes Ende. Der Stift 120 wird somit durch die Zugkraft der Feder 118 in der Bohrung 122 gehalten, und wenn die Feder 118 entspannt wird, läßt sich der Stift 120 ohne weiteres aus der Bohrung 122 herausziehen. Ein Keil 123 dient zur Erleichterung des Zusammenbaus der Anordnung und ist in eine entsprechende Keilnut in den Platten 94 und 96 der Käiigpiäitcnanördnung 36 eingesetzt. Das Zusammenwirken der Gleitbacken 32 und der betreffenden Rollen 114 mit dem Kurvenring 90 ist nachstehend näher erläutert.

Gemäß Fig.5 ist ein Stützansatz 130 mittels eines Befestigungselements 132 an der Unterseite des Käfigplattenteils 96 befestigt. Dieser Stützansatz 130 wirkt mit dem Stützzapfen oder -stift 66 gemäß Fig.3 in der Weise zusammen, daß die Käfigplattenanordnung 36 einwandfrei auf die öffnung 30 ausgerichtet wird und somit die Gegenhalte-Zange 10 vom Rohrstück abgezogen werden kann. F i g. 5 veranschaulicht auch die Lasche 70, die mit dem Ausrichtzapfen 68 zusammenwirkt, um die Käfigplattenanordnung 36 auf den Motorträger 46 auszurichten, wenn die Käfigplattenanordnung 36 von der Gegenhalte-Zange 10 getrennt worden ist.

In den Fig.6 und 7 ist die Halteeinrichtung 64 zur trennbaren Halterung der Käfigplattenanordnung 36 in der Gegenhalte-Zange 10 im einzelnen veranschaulicht. Diese Halteeinrichtung 64 umfaßt L-förmige Halterungen 140 und 14Z die am unteren Plattenteil 143 der Gegenhalte-Zange mittels zweier Lagerböcke 144 und 146 und einer entsprechenden Achse 148 montiert sind. Die Lagerböcke 144 und 146 sind dabei auf passende Weise am unteren Plattenteil 143 befestigt. Am untersten Teil der Halterungen 140 und 142 befindet sich eine Hydraulikzylinder-Tragachse 150, die mittels eines Blocks 152 an einer Zylinder-Anschiagmanschette 154 angebracht ist die am Schaft 156 eines Hydraulikzylinders 158 befestigt ist. Das andere Ende des Hydraulikzylinders 158 ist mittels zweier Schwenkblökke 160 und 162 am oberen Plattenteil 159 der Gegenhalte-Zange 10 befestigt. Die eine im wesentlichen L-förmige Gestalt besitzenden Käfigplatten-Halterungen 140 und 142 sind jeweils mit dem einen Arm am unteren Plattenteil 143 der Gegenhalle-Zange 10 befestigt, während ihre anderen Enden jeweils mit einem Anschluß 166 versehen sind, an welchem Kurvenfühler 168,170 od. dgl. angeschraubt sind. Diese Kurvenfühler 168 und 170 legen sich an die Bodenfläche des unteren Plattenteils % an und tragen im Zusammenwirken mit dem Hydraulikzylinder 158 das Gewicht dieses Plattenteils 96. Obgleich gemäß Fig. 6 zwei Halterungen 140 und 142 vorgesehen sind, kann eine beliebige Zahl von Halterungen dieser Art verwendet werden; eine einzige Halterung ist aber für die zufriedenstellende Abstützung der Käfigplattenanordnung 36 nicht ausreichend. Die Arbeitsweise dieser Halteeinrichtung 64 wird später noch näher erläutert werden.

Die Arbeitsweise der Gegenhalte-Zange 10 ist nachstehend anhand der vorher erläuterten Figuren und zusätzlich anhand der Fig.8 bis 10 beschrieben. Wenn unter Verwendung der Gegenhalte-Zange 10 im Zusammenwirken mit einer Motorzange eine Rohrleitungsverbindung hergestellt oder unterbrochen werden so!!, werden die beiden Zangeneinheiten typischerweise mittels einer Kette oder einer Leine am Oberteil des Bohrgerüsts so aufgehängt, daß sie anschließend in ihre vorgesehene Position geschwenkt werden können. Die Gegenhalte-Zange 10 muß sodann am unteren der beiden zu verbindenden oder zu trennenden Rohrstücke verspannt werden, nachdem dieses Rohrstück in die öffnung 30 eingeführt und der Klappeneinheit aus den Klappen 16 sicher verriegelt worden ist. Anschließend wird der Motor 72 betätigt, so daß sich das Ritzel 44 um das Zahnradsegment 42 herum bewegt und dabei die Käfigpiattenanordnung 36 mit einer Drehbewegung relativ zum Rohrsegment und zum Kurvenring 90 verschoben wird, wobei die Backen 32 und ihre Rollen 114 aus einer neutralen Kurvenposition 118 in Eingriff mit den Abwälzflächen 182 oder 184 bewegt werden. Ersichtlicherweise sind gemäß den F i g. 9 und 10 an der gegenüberliegenden Seite des Kurvenrings 90 entsprechende zweite Abwälzflächen für die Verlagerung einer der Backen 32 vorgesehen. Diese Kurven- bzw. Abwälzflächen 182 und 184 können nach der in der US-PS 40 84 453 beschriebenen »Kurvenwinkelw-Technik ausgebildet sein. Aufgrund der Abwälzflächen können sich die Backenflächen 92 so stark in das Rohrstück einpressen, daß dieses bei Anlegung eines hoh^n Drehmoments mittels der Motorzange nicht relativ zur Gegenhalte-Zange 10 rutscht.

In Fig.9 befinden sich die Rollen 114 und U4A in ihren jeweiligen neutralen Kurvenpsoitionen 180 und 180A Die Gleitbacken 32 und 32/4 greifen daher nicht am Rohrstück an, so daß sich die Gegenhalte-Zange 10 demzufolge in einer Neutralposition befindet.

Gemäß F i g. 10 hat sich aufgrund der Betätigung des Motors 72 das Ritzel 44 um das Zahnradsegment 42 herum bewegt Dabei wurden die Backen 32 und 32A entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht, wobei ihre Rollen 114 bzw. 114Λ an den Kurven- bzw. Abwälzflächen 182 bzw. 184/4 hochgelaufen sind. In Fig. 10 befinden sich diese Rollen 114,114Λ am äußersten Ende der Abwäizflächen 182 bzw. 184.4, wie dies bei einem Untermaß besitzenden Futterrohr o. dgL vorkommen kann. Bei der Bewegung der Rollen über die Abwälzflächen werden die Backen 32 und 32Λ radial

gegen das Rohrstück vorgeschoben, wobei die Gegenhalte-Zange 10 sicher am Rohrstück verspannt wird. In Fig. 10 befinden sich die Teile in der Stellung, in welcher die Gegenhalte-Zange 10 für das Trennen einer Rohrverbindung eingesetzt wird. Wenn zwei Rohrstükke miteinander verbunden werden sollen, werden die Rollen 114 und- U4A auf die Kurven- bzw. Abwälzflächen 182Λ bzw. 184 zum Auflaufen gebracht.

Da der Motor 72 mit einer Druckentlastung bzw. Druckabstellung versehen ist, baut sich dann, wenn das Rohrstück fest verspannt ist, der im Motor 72 herrschende Druck auf, so daß sich der Motor 72 selbst abschaltet. Anschließend kann die mit der Gegenhalte-Zange 10 zusammenwirkende Motorzange 12 das obere Rohrstück erfassen und auf vorgesehene Weise verdrehen. Bei der Herstellung "einer Rohrverbindung kann der die Druck- bzw. Lastmeßzelle 142 tragende Ausleger 40 mit dem kastenartigen Abschnitt an der Motorzange 12 zusammenwirken, wobei das an letzterer montierte Drehmoment-Meßgerät den Druck anzeigt, bei welchem die Rohrverbindung hergestellt ist. Auf diese Weise kann der Bedienungsperson angezeigt werden, daß ein ausreichend großes Drehmoment zur Herstellung einer zufriedenstellenden Schraubverbindung ausgeübt worden ist, während auf diese Weise auch ein möglicherweise die Schraubverbindung beschädigendes übermäßiges Drehmoment vermieden werden kann. Eine derartige Drehmomentanzeige ist außerdem genauer als eine Anzeige mittels eines an einer Kontrolleitung an der Motorzange angeschlossenen Druckmeßgeräts, da bei letzterem die Drehmomentanzeige in Abhängigkeit von der Stelle variiert, an welcher die genannte Leitung befestigt ist.

Gemäß F i g. 1 weist die Motorzange einen Arm 4M auf, der zur Lieferung einer Drehmomentmessung die Lastmeßzelle 41 beaufschlagt. Da die Position der Lastmcßzcüc 41 relativ zur Gegenhalte-Zangc 10 und der Arm 4M relativ zur Motorzange 12 festgelegt sind, liefert die Kraftmessung an der Lastemeßzelle 41 eine genaue Drehmomentmessung. Bei der Messung des von der Motorzange 12 erzeugten Drehmoments mittels des obengenannten Druckmeßgeräts beeinflußt der von der Leitung relativ zur Motorzange 12 gebildete Winkel die Ausgangsanzeige. Bei der Trennung einer Rohrverbindung ist eine Drehmomentanzeige selbstverständlich nicht erforderlich. In diesem Fall bewegt sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. t der Arm 4M von der Lastmeßzelle 41 hinweg. Die Bewegung zwischen Motor- und Gegenhalte-Zange ist jedoch begrenzt, weil die Bolzen 60,62 bald an den Wänden der Bohrungen 38 anstoßen.

Nach Abschluß des Trenn- oder Verbindungsvorgangs müssen die Gleitbacken 32 vom unteren Rohrstück zurückgezogen werden. Zu diesem Zweck wird der Motor 72 in Gegenrichtung in Drehung versetzt, so daß die Backen 32 vom Rohrstück zurückgezogen werden. Der Motor 72 dreht sich weiter in Gegenrichtung, bis der Stützansatz 130 mit der Stützzapfenanordnung 66 in Berührung gelangt. Nach Abschluß dieses Vorgangs, wenn die Backen 32 durch

die Federn 118 zurückgezogen worden sind, bleibt der Motor 72 wiederum stehen, weil er aufgrund des Zusammenwirkens zwischen dem Stützansatz 130 und der Anordnung 66 den vorbestimmten, maximalen Strömungsmitteldruck erreicht hat. Zu diesem Zeit-

punkt sind selbstverständlich die Käfigplattenanordnung 36 und der Kurvenring 90 mit ihren Öffnungen am Schlitz bzw. an der öffnung 30 aufeinander ausgerichtet, so daß die Gegenhalte-Zange 10 vom Rohrstück zurückgezogen werden kann.

Im folgenden ist die Art und Weise beschrieben, auf welche die Gleitbacken 32 der Gegenhaltezange ausgewechselt werden können. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß ein Auswechseln der Gleitbacken 32 erstens bei routinemäßiger Wartung und zweitens dann notwendig sein kann, wenn die Gegenhalte-Zange 10 bei einem Rohrstück oder Futterrohr eines anderen Durchmessers benutzt werden soll, für welches entsprechend angepaßte Gleitbacken 32 erforderlich sind. Beim Verspannen von Rohrstücken kleineren Durchmessers werden selbstverständlich größere Backen 32 verwendet und umgekehrt. Bei einem solchen Auswechselvorgang kann die Gegenhalte-Zange 10 auf ihren vier Füßen 60, 62 auf dem Bohrgerüstboden abgesetzt werden. In diesem Zustand kann der Hydraulikkreis betätigt werden, um den Hydraulikzylinder 158 in der Halteeinrichtung 64 zu entlasten und dabei die Halterungen 140, 142 sich nach unten bewegen zu lassen, um die Käfigplattenanordnung 36 freizugeben. Hierauf kann der Hauptteil der Gegenhalte-Zange 10 angehoben werden, so daß die Käfigplattenanordnung 36 auf den vier Füßen 60, 62 ruhend auf dem Bohrgeriisiboden zurückbleibt. Danach können die Federn 118 ausgehakt und dadurch die Stifte 120 freigegeben werden, so daß letztere aus den Bohrungen 122 herausgezogen werden können. Die Gleitbacken 32 werden sodann aus der Käfigplattenano.dnung 36 herausgeschoben und durch neue Gleitbacken 32 ersetzt. Im Anschluß daran wird der Hauptteil der Gegenhalte-Zange 10 wieder auf die Käfigplattenan-Ordnung 36 abgelassen. Bei diesem Zusammenbauvorgang muß sichergestellt werden, daß der mit der Bohrung versehene Ansatz 70 sorgfältig so ausgerichtet wird, daß er den Zapfen oder Stift 68 aufzunehmen vermag. Hierauf werden durch Betätigung des Hydrau-

likkreises die Hydraulikzylinder 158 aktiviert, so daß die Halteeinrichtung 64 nach oben bewegt wird und damit die Kurvenfühler 168 und 170 in Anlage an die Unterseite % der Käfigplattenanordnung 36 gebracht werden. Danach ist die Gegenhalte-Zange 10 wiederum betriebsbereit.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche: aufweist:

1. Gegenhalte-Zange zur Verhinderang einer Drehung eines Rohrs durch Verspannen desselben bei der Herstellung oder beim Trennen einer Schraubverbindung, mit

einem Rahmen zur Aufnahme des zu verspannenden Rohrs (13),

einem Kurvenring (90), der am Rahmen befestigt ist und an seiner Innenfläche mit mindestens zwei Kurven- oder Abwälzflächen (180, 182, 184) versehen ist,

einer drehbar im Kurvenring (90) angeordneten Käfigplattenanordnung (36) mit einer zentralen Axialöffnung zur Aufnahme des zu verspannenden Rohrs (13),

mindestens zwei Rohr-Greif- oder -Spannbacken (32, 32AJ, die in der drehbaren Käfigplattenanordnung (36) angebracht und in Eingriff mit dem zu verspann«sden Rohr (13) bringbar sind, und einer Einrichtung (72) ram Verdrehen der Käfigplattenanordnung (36) relativ zum Kurvenring (90), wobei die Rohr-Greif- oder -Spannbacken (32,32A) entlang der Kurven- oder Abwälzflächen (180,182, 184) verfahrbar und nach innen beweglich sind, gekennzeichnet durch
eine Halteeinrichtung (64), die die Käfigplattenanordnung (36) lösbar im Rahmen hält, und
eine Betätigungseinrichtung zum Freigeben der Halteeinrichtung (64) und ein damit verbundenes Lösen der KSfigpIattenanordnung (36) vom Rahmen.

2. Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung (64\aufweist:
wenigstens zwei jeweils relativ zum Rahmen drehbar montierte Halterungen (140,142) und

einen Hydraulikzylinder (158) für eine Drehbewegung der Halterungen (140, 142), wobei die Käfigplattenanordnung (36) vom Kurvenring (90) lösbar ist. *o

3. Zange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung a.if eine auf die Halteeinrichtung (64) ausgeübte Axialkraft anspricht.

4. Zange nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Überlasteinrichtung, die auf die auf die Halteeinrichtung (64) ausgeübte Axialkraft anspricht, wobei die Käfigplattenanordnung (36) abhängig von einer vorgewählten auf sie ausgeübten Axialkraft lösbar ist.

5. Zange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen, der Kurvenring (90) und die Käfigplattenanordnung (36) jeweils eine Radialöffnung (30) zur Aufnahme des zu verspannenden Rohrs (13) aufweisen.

6. Zange nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigplattenanordnung (36) mehrere radiale Durchgänge (110) zwischen der zentralen Axialöffnung und dem Kurvenring (90) aufweist, die jeweils gegenüber einer der Kurven- oder Abwälzflächen (180, 182, 184) des Kurvenringes (90) angeordnet sind.

7. Zange nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Rohr-Greif- oder -Spannbacken (32, 32A) in den ihr zugeordneten Durchgang (110) gleitend eingreift.

8. Zange nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Käfigplattenanordnung (36)

a) einen oberen kreisförmigen Teil (94),

b) einen unteren kreisförmigen Teil (96) und

c) einen jeweils im oberen und im unteren kreisförmigen Teil (94,96) ausgeführten Durchgang zur Aufnahme der Rohr-Greif- oder -Spannbacken (32,32Λ/