DE4326298A1 - Backenklemme für einen mechanischen oder hydraulischen Stangenheber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Backenklemme für einen mechanischen Stan­ genheber von Ramm- bzw. Bohrgestänge, mit einem zylindrischen Gehäuse mit einer sich nach unten konisch verjüngenden Innenwand, mit mehreren sich an der Innenwand abstützenden und axial verschiebbaren Klemmbacken, die einen axial die Backenklemme durchsetzenden Bohrgestängestrang festklemmen können und die miteinander verbunden sind.

Backenklemmen dieser Art sind beispielsweise aus der DE 89 04 040 U1 bekannt. Sie dienen dazu, beim Ziehen des Gestänges einer Flachbohrung (Untersuchungsbohrung, Brunnenbohrung oder dgl.) den Gestängestrang während des Ziehvorganges zu ergreifen. Hierzu legen sich die Klemm­ backen mit ihrer inneren Mantelfläche am Außenumfang des Bohrgestänges an. Das Gewicht des freihängenden Gestänges zieht die Backen entlang der konischen Innenwand des Gehäuses nach unten, so daß durch die Keilwir­ kung des Konus eine große radiale Kraft auf die Klemmbacken ausgeübt wird, welche ausreicht, den Gestängestrang zu halten. Bei im Boden gehaltenem Gestänge erfolgt die Klemmung wie beschrieben durch die von unten auf das Gehäuse wirkende Hubkraft einer mechanisch oder hydraulisch wirkenden Einrichtung (Stangenheber). Beim Nachsetzen des Stangenhebers lösen sich die Klemmbacken vom Bohrgestänge, rutschen am Bohrgestänge herab und kommen weiter unten am Bohrgestänge erneut mit diesem in Eingriff.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Klemmbacken besitzen auf ihrer Außenseite, die sich auf der konischen Innenwand des Gehäuses abstützt, Lagereinrichtungen für Stützkugeln, die für das Abstützen sorgen sollen.

Dies ist relativ aufwendig, da hierzu die Klemmbacken mit entsprechenden Bohrungen versehen und auch die Stützkugeln in den Klemmbacken wiederum gehalten werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber, hier eine einfachere Lösung zu finden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jede einzelne Klemm­ backe auf ihrer Außenseite in dem Bereich der Abstützung auf der konischen Innenwand ballig ausgebildet ist.

Mit derartigen Klemmbacken wird das Problem automatisch gelöst. Jede einzelne Klemmbacke kann jetzt einteilig aus­ geführt werden; bei ihrer Herstellung müssen nicht radial von außen Bohrungen vorgenommen und separate Stützkugeln vorgesehen werden. Das ballige Ausformen sorgt für eine sehr stabile Abstützung an der konischen Innenwand. Darüber hinaus hat die Praxis auch noch gezeigt, daß gerade durch die ballige Ausformung eine noch bessere Kräfteabtragung und eine wesentlich gleichmäßigere Belastung der Innenwand erfolgt, als die durch den Stand der Technik bekannten Stützkugeln, bei denen durch den kleinen Kugelradius bedingt hohe Herz′sche Pressungen auftreten. Durch diese und die gleichzeitig wirkenden Schubkräfte können die Kugeln selbst zerstört werden.

Die Erfindung macht dabei Gebrauch von der Feststellung, daß die an sich für den Fachmann sich automatisch ergebenden und auch im DE 89 04 040 U1 offenbar für erforderlich gehal­ tene Eigenschaften der Kugeln, nämlich Abrollen zu können, bei dem beabsichtigten Verwendungszweck gar nicht möglich ist. Die ballige Ausformung kann daher die Aufgaben in der Backenklemme sehr viel besser ausführen, da ihr bereits die Einteiligkeit mit dem Hauptteil der Klemmbacke eine wesentlich größere Stabilität verleiht, die Balligkeit mit größeren Radien jedoch zu einem größeren elliptischen Tragbild der Klemmbacken an der Innenwand führt. Dadurch ist die Variabilität und Ausgleichbarkeit unterschiedlicher Bohrgestängedurchmesser durch entsprechende axiale Verschieb­ barkeit innerhalb des Gehäuses gegeben.

Hinzu kommt noch, daß durch die ballige Ausformung ein wesentlich größerer Rundungsdurchmesser erzielbar ist, als dies mit separaten Stützkugeln der Fall ist.

Die aus dem Stand der Technik bekannte Backenklemme schafft die Verbindung der in ihr vorhandenen Klemmbacken durch eine gemeinsame Führungsvorrichtung, die von einer kreisring­ förmigen Platte gebildet wird. Diese Platte ist von oben auf die Klemmbacken aufgelegt und mittels Bolzen-Langlochfüh­ rungen sind die Klemmbacken radial relativ zur Führungsvor­ richtung verschiebbar.

Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß die Backenklemme nicht während des Betriebs ausgetauscht oder gewartet werden kann. Sie müßte nämlich jedesmal komplett mit Klemmbacken nach oben über das oberste Ende des Bohrgestänges herausgeho­ ben werden.

Aufgabe der Erfindung auch gegenüber diesem Nachteil ist, hier eine einfachere Lösung zu finden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Klemmbacken beweglich so miteinander verbunden sind, daß sie einen einseitig offenen Ring mit einem in seiner Größe variierbaren Ringspalt bilden.

Eine derartige Konstruktion ist auf einfache Weise in der Lage, die Aufgabe zu lösen. Die einzelnen Klemmbacken, vorzugsweise drei, sind paarweise miteinander verbunden, jedoch so, daß die entstehende Reihe sich nicht schließt.

Vorzugsweise geschieht dies dadurch, daß eine gelenkige Verbindung je zweier Klemmbacken erfolgt, wobei die gelenkige Verbindung um achsparallele Achsen drehbar ist.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die gelenkige Verbindung über Zwischenelemente erfolgt, welche an je zwei benachbarten Klemmbacken um eine achsparallele Achse drehbar befestigt sind.

Die erfindungsgemäße Backenklemme ermöglicht es, den Einsatz mit seinen vorzugsweise drei Klemmbacken aus dem Gehäuse nach oben anzuheben, dort aufzuklappen, so den zwischen den Klemmbacken gehaltenen Gehängestrang freizugeben und den Einsatz seitlich herauszunehmen. Er kann dann dort durch einen anderen Einsatz ersetzt oder gewartet werden.

Auf einfachste Weise wird so eine ebenso zuverlässige Füh­ rungseinrichtung geschaffen, bei der die Klemmbacken selbst gemeinsam gegebenenfalls mit Zwischenelementen die Führungs­ einrichtung bilden, ohne daß eine geschlossene derartige Einrichtung vorgesehen werden muß.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, der achsparallelen Drehachsen mit aus dem Gehäuse herausragenden Handgriffen versehen sind.

Diese Handgriffe sind dadurch automatisch mit den Klemm­ backen verbunden und ermöglichen ein besonders bedienungs­ freundliches Herausnehmen des Einsatzes mit den Klemmbacken. Zudem können die Handgriffe einfach in die für das Herstellen der Achsen vorgesehenen Bohrungen oder sonstigen Einrichtun­ gen eingesetzt werden.

Dabei ist insbesondere eine Ausführungsform bevorzugt, bei der zwei Handgriffe an den beiden dem Ringspalt benach­ barten Klemmbacken angeordnet sind.

Mit diesen beiden Handgriffen kann nicht nur der Einsatz mit den Klemmbacken herausgenommen, sondern automatisch auch gleich um die gelenkigen achsparallelen Achsen gedreht und so die Klemmbacken auseinandergeklappt werden. Ohne größeren manuellen Aufwand sind dadurch sämtliche Arbeitsgän­ ge in praktisch einem Schritt gleichzeitig zu bewältigen.

Aus der DE 8 90 404 U1 bekannt ist eine geschlossene Bauweise des Gehäuses, die einer Demontage, Reinigung und Wartung erhebliche Hindernisse in den Weg legt.

Aus der gleichen Druckschrift bekannt ist auch, die Backen­ klemme mit einem an seiner Oberseite offenen Gehäuse auszu­ bilden. Dies hat den Nachteil, daß die Klemmbacken im Inneren des Gehäuses entweder nicht sicher aufgenommen sind oder kompliziert gehalten werden müssen, und daß die Klemmbacken und das Gehäuse immer seperat getragen (transportiert) werden müssen.

Eine Aufgabe der Erfindung gegenüber diesem Nachteil ist es, hier eine einfachere Lösung zu finden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Gehäuse an seiner Oberseite mit einem wegschwenkbaren Kragen versehen ist, der im geschlossenen Zustand die Innenwand nach Innen soweit überragt, daß die in dem Gehäuse befindlichen miteinander verbundenen Klemmbacken die verbleibende Öffnung nicht passieren können.

Mit einer derartigen Konstruktion wird auf einfachste Weise die Aufgabe gelöst. Im weggeschwenkten Zustand ermöglicht der Kragen das Einsetzen und Herausnehmen des Einsatzes mit den Klemmbacken, die Reinigung, Wartung und den Aus­ tausch, während er im zugeschwenkten Zustand ein Herausrut­ schen der Klemmbacken nach oben verhindert.

Dies führt zu dem Vorteil, daß mit Handgriffen, insbesondere den oben erwähnten Handgriffen, die an den Klemmbacken befestigt sind, automatisch auch die komplette Backenklemme samt Einsatz von einem Benutzer transportiert werden kann, der an diesen Handgriffen angreift. Diese stützen sich dann nämlich an dem zugeschwenkten Kragen ab und halten so auch das Gehäuse.

Während des Transportes kann durch einfaches Lösen der Befestigungsschraube der Kragen einseitig gelockert und dann weggeschwenkt werden.

Bei geeigneter, stabiler Ausbildung des Kragens und seiner Schwenkachse am Gehäuse kann auch der Kragen selbst als Tragegriff genutzt werden.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform einer Backen­ klemme, die die Balligkeit jeder einzelnen Klemmbacke kombi­ niert mit dem in seiner Größe variierbaren Ringspalt und außerdem auch den wegschwenkbaren Kragen besitzt.

Diese Ausführungsform hat sich in Versuchen als sehr geeig­ net und vielseitig verwendbar herausgestellt.

Claims (8)

1. Backenklemme für einen mechanischen oder hydraulischen Stangenheber von Ramm- bzw. Bohrgestänge, mit einem zylindrischen Gehäuse mit einer sich nach unten konisch verjüngenden Innenwand, mit mehreren sich an der Innenwand abstützenden und axial verschiebbaren Klemmbacken, die einen axial die Backenklemme durchsetzenden Gestängestrang festklemmen können und die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß jede einzelne Klemmbacke (20) auf ihrer Außenseite in dem Bereich der Abstützung auf der konischen Innenwand (11) ballig ausgebildet ist.

2. Backenklemme für einen mechanischen oder hydraulischen Stangenheber von Ramm- bzw. Bohrgestänge, mit einem zylindrischen Gehäuse mit einer sich nach unten konisch verjüngenden Innenwand, mit mehreren sich an der Innenwand abstützenden und axial verschiebbaren Klemmbacken, die einen axial die Backenklemme durchsetzenden Gestängestrang festklemmen können und die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (20) beweglich so miteinander verbun­ den sind, daß sie einen einseitig offenen Ring mit einem in seiner Größe variierbaren Ringspalt bilden.

3. Backenklemme nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (20) paarweise gelenkig verbunden sind.

4. Backenklemme nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (20) paarweise um achsparallele Achsen drehbar miteinander verbunden sind.

5. Backenklemme nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Zwischenelemente (22) vorgesehen sind, die an je zwei benachbarten Klemmbacken (20) um achsparallele Achsen drehbar befestigt sind.

6. Backenklemme nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere, vorzugsweise zwei, der achsparalle­ len Drehachsen mit aus dem Gehäuse herausragenden Hand­ griffen (24) versehen sind.

7. Backenklemme nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Handgriffe (24) an den beiden dem Ringspalt benachbarten Klemmbacken (20) angeordnet sind.

8. Backenklemme für einen mechanischen Stangenheber von Bohrgestänge, mit einem zylindrischen Gehäuse mit einer sich nach unten konisch verjüngenden Innenwand, mit mehreren sich an der Innenwand abstützenden und axial verschiebbaren Klemmbacken, die einen axial die Backen­ klemme durchsetzenden Bohrgestängestrang festklemmen können und die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) an seiner Oberseite (12) mit einem wegschwenkbaren Kragen (30) versehen ist, der im geschlos­ senen Zustand die Innenwand (11) nach Innen soweit über­ ragt, daß die in dem Gehäuse (10) befindlichen miteinander verbundenen Klemmbacken (20) die verbleibende Öffnung nicht passieren können.