ES2224475T3 - Dispositivo para la fabricacion de taladros perforados con varillas individuales o dobles. - Google Patents

Abstract

PARA LA ELABORACION DE AGUJEROS TALADRADOS SIRVE UN DISPOSITIVO, DONDE UNA DE LAS TENAZAS DE APRIETE 10 ES MOVIL EN EL EJE LONGITUDINAL 7 DE LA CUREÑA DE APRIETE 2 Y ESTA DISPUESTA DE FORMA ACCIONABLE CORRESPONDIENTEMENTE CON LA RECAMARA DE TAMBOR 6 ROTATIVA Y GIRATORIA. LOS TUBOS INTERIOR 9 Y EXTERIOR 8 SON EXTRAIBLES RADIALMENTE DE LA RECAMARA 6 DE TAMBOR Y SOPORTADOS A TRAVES DE GARRAS 27,28. LA RECAMARA (6) DE TAMBOR GIRATORIA Y ROTATIVA SE ENCUENTRA A DISPOSICION A TRAVES DE UNA APLICACION 20 DE RODILLOS DE APRIETE, QUE ELEVAN EL TUBO INTERIOR 9 Y DESCIENDE EL TUBO EXTERIOR 8, TAN PRONTO COMO PUEDAN SER GIRADOS EN COMBINACION EN EL EJE DE PERFORACION 26, PARA SER UNIDOS CON EL VARILLAJE DE PERFORACION EXISTENTE.

Description

Dispositivo para la fabricación de taladros perforados con varillas individuales o dobles.

La invención se refiere a un dispositivo para la fabricación de taladros perforados con un montante de sujeción, con accionamientos de perforación que se pueden desplazar en este montante, a través de los cuales la varilla de perforación, que está constituida por tubos interiores y tubos exteriores, es insertada en el taladro perforado o también es extraída fuera del mismo, y con un almacén de tambor dispuesto paralelamente al montante de sujeción y giratorio alrededor del eje de giro así como oscilante alrededor de un eje longitudinal del montante de sujeción para los tubos interiores y los tubos exteriores, así como con pinzas de sujeción asociadas al montante de sujeción para la unión roscada y el aflojamiento de la varilla de perforación.

Los dispositivos de este tipo disponen de un vehículo oruga, sobre el que está montado un montante de sujeción en brazos articulados de forma móvil en diferentes direcciones. Sobre esta montante de sujeción está dispuesto de forma desplazable un accionamiento de perforación, con el que se puede impulsar, por una parte, el tubo interior y, por otra parte, el tubo exterior, para accionar al mismo tiempo ambos tubos en el suelo o bien para extraerlos de nuevo desde el suelo de forma individual o en conjunto. Los tubos interiores y exteriores empleados en cada caso para el funcionamiento posterior del dispositivo se conectan con los tubos unidos juntos ya para formar la sección de perforación, a cuyo fin están asociados al montante de sujeción pinzas de sujeción, que retienen en cada caso el último tubo de la sección de perforación o bien hacen girar de una manera correspondiente el tubo a unir. Se conocen almacenes de tambor para el alojamiento de los tubos individuales de la varilla de perforación tanto para la perforación con la varilla de tubo individual como también con la varilla de tubo doble. Mientras que durante la perforación con tubos individuales, éstos son extraídos en cada caso desde el almacén de tambor y pueden ser desplazados a través del accionamiento de tubo en la dirección de la varilla de perforación fijada, el gasto para la intro-
ducción o también para la extracción de la varilla de doble tuvo es claramente más elevado. Se conocen a partir del documento EP-A1-0 379 187 un procedimiento y un dispositivo, en los que al almacén de varillas están asociados soportes de fijación para tubos exteriores y tubos interiores. En este caso, los tubos encajados en el interior están conservados en el almacén de varillas unidos para formar una sección de varillas dobles y en particular de tal forma que la varilla interior está dispuesta de manera que se proyecta siempre más allá de un elemento de retención desde la varilla exterior o bien desde el tubo exterior. En efecto, entonces existe la posibilidad de agarrar ambos tubos al mismo tiempo por medio de instalaciones elevadoras o bien de girarlos por medio de esta instalación elevadora en la dirección axial de la perforación o, en cambio, de hacer articular y girar el almacén de varillas de una manera correspondiente, para que se pueda extraer el tubo doble correspondiente. Es difícil enhebrar los dos tubos cuando éstos son extraídos por separado desde el taladro y son insertados en el almacén de varillas, porque a tal fin se necesitan en cada caso el o bien los accionamientos de perforación. El documento EP-B1-0 527 460 describe un procedimiento y una taladradora, en la que el almacén de tambor está constituida por dos almacenes colocados superpuestos separados y en los que de una manera correspondiente también los tubos individuales se pueden extraer unos detrás de otros desde los almacenes. Aquí es un inconveniente sobre todo que en este caso los almacenes individuales están colocados superpuestos, de manera que resulta una carga de peso desfavorable para toda la máquina. No en último término, por este motivo, solamente se pueden emplear tubos relativamente cortos, lo que implica un cambio frecuencia de la varilla. En este caso, los dos almacenes de tambor son girados desde una especie de posición exterior a la posición de trabajo para ser girados entonces de tal manera que se puede extraer el tubo interior o el tubo exterior previstos en cada caso. Después de la extracción del tubo respectivo, debe girarse el almacén de retorno a su posición de reserva. El gasto implicado con ello es considerable. El documento US-A-5 215 153 describe un dispositivo con un dispositivo de subida y bajada.

Por lo tanto, la invención tiene el cometido de crear un dispositivo para perforar taladros, en el que el tubo interior y el tubo exterior se pueden alojar por separado en un almacén de tambor, pero se pueden insertar fácilmente, sin que se ponga en peligro la estabilidad del montante o bien de toda la taladradora durante la realización de las manipulaciones.

El cometido se soluciona según la invención porque una pinza de sujeción está dispuesta en el extremo inferior del montaje de sujeción de manera que se puede desplazar en su eje longitudinal y se puede activar de una manera correspondiente con el almacén de tambor articulable y giratorio, porque los tubos interiores y exteriores se pueden extraer radialmente desde el almacén de tambor y se pueden asociar retenidos a través de pinzas y porque el almacén de tambor presenta un dispositivo de rodillos de sujeción para la subida y bajada de los tubos interiores.

En un dispositivo configurado de esta manera es posible trabajar tanto con varillas de tubos individuales como también con varillas de tubos dobles, sin que sea necesario modificar o substituir el almacén de tambor u otras partes de la instalación de perforación. Especialmente cuando se trabaja con la varilla de tubo doble se puede alojar cada tubo interior individual y cada tubo exterior individual de forma separada en el almacén de tambor, para unirlos en caso necesario y luego disponerlos en el eje del taladro a través de la articulación y giro del almacén de tambor, para establecer la unión con la sección de tubo doble existente con la ayuda de las instalaciones habituales como el accionamiento y las pinzas de sujeción. La pinza de sujeción, que se puede desplazar en el eje longitudinal del montante de sujeción extrae en este caso los tubos correspondientes o bien el tubo doble desde el almacén de tambor, de manera que puede ser "procesado" en la posición correspondiente. En este caso, cada tubo individual y, por lo tanto, también los tubos interiores y los tubos exteriores que deben interconectarse están fácilmente accesibles en la periferia exterior del almacén de tambor para la pinza de sujeción y las otras instalaciones auxiliares, para extraerlos, como se ha mencionado anteriormente, desde el almacén de tambor o bien para almacenarlos también de nuevo de una manera correspondiente durante la tracción de la varilla de perforación. Es especialmente ventajoso que no se necesiten mordazas especiales ni una grúa especial para la interconexión de los tubos interiores y los tubos exteriores ni tampoco deban utilizarse las cabezas de perforación, sino que a partir del almacén de tambor se eleven los tubos interiores y se introduzcan en los tubos exteriores. La combinación de tubos interiores y tubos exteriores se lleva a la posición de perforación y se conectan, como se ha descrito, con la varilla de perforación existente.

De acuerdo con una forma de realización existente de la invención, está previsto que la pinza de sujeción esté dispuesta en el montante de sujeción, guiada sobre un trayecto de desplazamiento de 1 a 2 m. Esta configuración posibilita llevar la pinza de sujeción en cada caso a la posición más favorable posible, para extraer el tubo doble o, dado el caso, también el tubo individual desde el almacén de tambor y fijarlo en la posición de perforación, para conectarlo entonces con la sección de perforación existente.

Otra forma de realización conveniente es aquélla en la que las pinzas que fijan la varilla de perforación en el almacén de tambor están dispuestas y configuradas de tal forma que los tubos interiores y los tubos exteriores, vistos radialmente, están distribuidos separados o separados por grupos sobre la periferia del tambor. Puesto que al tirar de la sección de tubo se extraen, en general, en primer lugar los tubos interiores, éstos se pueden ordenar por el camino más corto en cada caso en el almacén de tambor. A continuación se extraen entonces de una manera sucesiva los tubos exteriores, que se pueden disponer igualmente por el camino más corto en el almacén de tambor, de manera que estos trabajos se pueden desarrollar rápidamente. También durante la intercalación de los tubos interiores y los tubos exteriores, esta disposición de los tubos individuales o bien de la varilla de perforación en el almacén de tambor tiene la ventaja de que, sin impedimento mutuo de los tubos, éstos se pueden extraer desde el almacén de tambor y se pueden intercalar.

La pinza de sujeción, que se puede desplazar en el eje longitudinal del montante de sujeción, se puede activar, de acuerdo con una configuración de la invención, a través de cilindros de sujeción, que están dispuestos paralelos entre sí y uno de los cuales dispone de una instalación de desviación. Esta configuración especial da la posibilidad de girar el almacén de tambor sin impedimento a través e los segundos cilindros de sujeción de la pinza de sujeción en el eje de perforación, para extraer el tubo doble o también el individual desde el almacén. Sin embargo, a través de la instalación de desviación se da la seguridad de que el cilindro aplica la fuerza necesaria para retener el tubo doble o bien el tubo del almacén de tambor y fijarlo en el eje de perforación para que sea posible fácilmente una unión con la sección de perforación existente.

La instalación de desviación dispone, según la invención, de una pieza angular, que presenta una de las mordazas de sujeción, que está conectada, guiada de forma articulada, con el pistón del cilindro de sujeción. De esta manera, se puede trabajar con un cilindro de sujeción habitual, que lleva la mordaza de sujeción a la posición respectiva a través de la pieza angular, de una manera segura frente a fuerzas desfavorables. La pieza angular está conectada, por una parte, con el cilindro de sujeción y, por otra parte, con la mordaza de sujeción, evitando o compensando la unión articulada o móvil la influencia de fuerzas oblicuas.

De forma complementaria, a tal fin está previsto que la pieza angular esté conectada con el pistón a través de un bulón y disponga de una guía de taladro alargado en el arco del ángulo. De esta manera, no se pueden producir perjuicios durante el desplazamiento de vaivén de la pieza angular o bien durante la entrada y salida del pistón. En su lugar, se proporciona con seguridad una presión de apriete uniforme y segura de la mordaza de sujeción en el tubo respectivo, independientemente de si se trata de un tubo interior o un tubo exterior. En este caos, hay que tener en cuenta que los tubos interiores y los tubos exteriores presentan un diámetro claramente diferente. De una manera correspondiente, también es diferente el recorrido de desplazamiento de la pieza angular o, mejor dicho, del cilindro de sujeción. La guía de la marcha longitudinal impide en este caso, lo mismo que la conexión articulada con el pistón del cilindro de sujeción, un enganche u otro perjuicio negativo.

Para asegurar que durante el desplazamiento de los dos cilindros de sujeción, ambos ejerzan en último término la misma fuerza sobre los tubos interiores o los tubos exteriores a fijar, la invención prevé que la superficie del pistón y la superficie anular de los cilindros de sujeción paralelos están unidas proporcionando una marcha sincrónica y una presión de apriete sobre la varilla de perforación. De esta manera se impide que uno de los cilindros de sujeción alcance con su mordaza de sujeción el tubo a retener antes que el otro y de esta manera ejerza una presión diferente.

La marcha sincrónica pretendida se alcanza especialmente porque los cilindros de sujeción paralelos están seleccionados con respecto a la superficie del pistón y a la superficie anular, con preferencia 100 : 60, de tal forma que se obtiene con seguridad la marcha sincrónica pretendida. No obstante, en este caso incluso en una disposición paralela o cuando se ha revelado que es necesario, por razones de espacio, un desplazamiento de los dos cilindros, se puede asegurar que se ejerza en último término la misma presión a través de los dos cilindros de sujeción.

Ya se ha explicado anteriormente que después de la articulación del almacén de tambor en el eje del taladro de activa una pinza de sujeción que se puede desplazar en el eje longitudinal del montante de sujeción. Esta pinza de sujeción fija el tubo exterior y el tubo interior o el tubo interior y de esta manera posibilita la conexión con la sección de perforación existente. Para evitar aquí una posición oblicua y, por lo tanto, eventualmente un problema durante la unión roscada de los dos tubos o bien de los cuatro tubos, la invención prevé que a la altura del borde superior del almacén de tambor del montante de sujeción esté prevista una abrazadera de retención para el tubo interior. Esta abrazadera de retención, al chocar con la sección de perforación existente, actúa también de una manera positiva en el sentido de que retiene el tubo interior en posición separada hasta que el accionamiento ha agarrado el tubo interior para conseguir la unión con el tubo interior o bien con la sección de tubo existente. Después de la conexión del tubo interior se puede conectar también el tubo exterior, que está retenido a través de la pinza de sujeción ya mencionada.

De acuerdo con una configuración de la invención, la abrazadera de retención dispone de una pinza de agarre, cuyas aletas de sujeción están configuradas de forma giratoria por medio de un cilindro en contra de la fuerza de muelles de retención. Con el desplazamiento del cilindro o bien con la extracción, las aletas de sujeción son separadas a presión en la zona trasera y en concreto en contra de la fuerza de los muelles de retención, para ser presionadas en la zona delantera contra la pared del tubo respectivo. En este caso, es concebible también prescindir de los muelles de retención, siendo entonces un poco más difícil conseguir el giro de nuevo hacia fuera o bien el retorno elástico de las aletas de sujeción.

Las fuerzas de presión de apriete necesarias se pueden aplicar ya por el camino más corto cuando el cilindro está equipado con un vástago de pistón, que presenta en el extremo rodillos que están dispuestos de manera que se pueden presionar en superficies interiores curvadas de las aletas de sujeción de manera que favorecen la apertura y el cierre de las aletas de sujeción. Como ya se ha mencionado, de esta manera existe la posibilidad de mover las aletas de sujeción separándolas en la zona trasera y aproximándolas en la zona delantera que está asociada al tubo a sujetar. Esto es posible por el camino más corto con la fuerza necesaria cuando, como se ha descrito, los rodillos son guiados a lo largo de superficies internas dobladas de una manera correspondiente.

De acuerdo con la invención, se impiden las cargas sobre el almacén de tambor durante la articulación y también durante la extracción de las secciones de perforación respectivas desde las abrazaderas porque el eje de giro del almacén de tambor está alojado de forma móvil. El almacén de tambor se puede activar entonces al "cargar" los tubos exteriores con los tubos interiores o, en cambio, también al girarlos hacia dentro en el eje de perforación, respectivamente, de manera que la varilla de perforación respectiva puede alcanzar y mantener la posición correcta, sin que puede producirse una sobrecarga del eje de giro.

Según la invención, los tubos interiores se mueven durante la inserción en los tubos exteriores con la ayuda de un dispositivo de rodillos de sujeción fuera del almacén de tambor. Para impedir un giro hacia fuera durante la elevación y para garantizar una posición lo más óptima posible, está previsto que en el extremo superior del montante de sujeción está dispuesta una entrada en forma de embudo para los tubos interiores que son elevados a través del dispositivo de rodillos de sujeción. En esta entrada en forma de embudo se puede tratar de una guía extrema o, en cambio, también de una guía intermedia, existiendo también la posibilidad de combinar ambas entre sí para garantizar en cada caso una posición óptima del tubo interior en el montante de sujeción. Estas entradas en forma de embudo o también la guía extrema impiden sobre todo también que actúen fuerzas desfavorables sobre el dispositivo de rodillos de sujeción, porque el tubo interior respectivo a extraer amenaza con bascular en una dirección no prevista. Las entradas respectivas no representan ningún impedimento para las instalaciones habituales en el marco del montante de sujeción.

La inserción y la extracción del tubo interior con el dispositivo de rodillos de sujeción son posibles sin problemas de una manera uniforme y también con relaciones desfavorables, cuando el dispositivo de rodillos de sujeción presenta dos rodillos de rodadura accionados, que están dispuestos opuestos entre sí y que se pueden presionar al mismo tiempo en el tubo interior y están configurados de forma giratoria. Los rodillos de rodadura disponen con preferencia de un accionamiento común, en el que se puede tratar de un aire comprimido o también de un accionamiento eléctrico. Los rodillos de rodadura están dispuestos en este caso de una manera más convenientes de tal forma que abarcan en una medida insignificante el tubo respectivo y, por ejemplo en el caso de que estén configurados como manguitos, se pueden ensanchar hasta tal punto que se garantiza una fijación cada vez más segura del tubo interior.

La fijación segura se garantiza también, por ejemplo, en la zona de los manguitos, especialmente cuando los rodillos de rodadura están configurados como rodillos Sigma que se pueden aproximar al perfil del tubo. Estos rodillos Sigma disponen de superficies de accionamiento suficientes, para garantizar la aplicación de las fuerzas necesarias sobre el interior y forman al mismo tiempo una cierta guía, a través de la realización especialmente curvada de sus superficies de rodadura.

Las fuerzas de presión de apriete necesarias se consiguen en una configuración preferida del dispositivo de rodillos de apriete porque los rodillos de rodadura presentan soportes axiales, que están conectados de forma giratoria con una abrazadera de retención y a distancia de ella a través de un soporte distanciador que está configurado de forma desplazable en la longitud. El soporte axial se puede girar de un lado para otro o giran de un lado para otro en la abrazadera de retención montada de forma rígida de acuerdo con las necesidades, ejecutando el soporte distanciador este movimiento y procurando al mismo tiempo que se puedan aplicar a través de los soportes axiales las fuerzas de presión de apriete necesarias sobre los rodillos de rodadura o bien a través de los rodillos de rodadura sobre la pared del tubo. De una manera puramente teórica, en los soportes distanciadores se puede tratar de muelles, pero son especialmente adecuados los cilindros de aire comprimido o componentes similares para garantizar al mismo tiempo una elasticidad y una presión de apriete suficiente. Cuando se enhebran los tubos interiores en los tubos exteriores, los tubos interiores deben sobresalir un poco sobre los tubos exteriores para mantenerlos agarrados a través de la abrazadera de retensión o bien a través de la pinza de sujeción. Esto se facilita de una manera más conveniente porque el almacén de tambor presenta mandriles de guía sobre la placa de base en la dirección de los tubos exteriores y que encajan en éstos, cuya longitud está dimensionada al menos de acuerdo con la longitud de fijación de la abrazadera de sujeción. El dispositivo de rodillos de sujeción introduce el tubo interior en el tubo exterior hasta el punto de que el tubo interior se asienta sobre el mandril de guía respectivo. Entonces se afloja el dispositivo de rodillos de sujeción y retorna a su posición de partida, de manera que a continuación los tubos encajados pueden ser extraídos también desde el almacén de tambor. En virtud de la dimensión de los mandriles de guía, se asegura entonces que se pueda agarrar con exactitud la abrazadera de retención, a través de la cual se fija el tubo interior en el eje de perforación.

Ya se ha indicado anteriormente que es conveniente una conducción exacta del tubo interior y del tubo exterior para hacer posible una conexión segura con la sección de perforación ya existente y fijada a través de las pinzas de sujeción. Pero puesto que se plantean problemas ya en el caso de un desplazamiento ligero, la presente invención tiene también aquí una propuesta de solución para optimizar todo el funcionamiento del dispositivo, que se caracteriza porque los tubos interiores presentan piezas extremas, unidas por soldadura con canal interior, con rosca interior y rosca exterior que, configuradas en forma de manguitos, están provistas en cada caso con chaflanes de entrada correspondientes. A través de las piezas extremas unidas por soldadura se da la posibilidad de incrementar en una medida esencial el canal interior muy limitado hasta ahora en el diámetro, de manera que se puede transportar de una forma correspondiente también más líquido de perforación a través del canal interior. Pero en particular el canal interior puede estar configurado en continuo de la misma forma, de modo que tampoco el flujo del medio de perforación es influenciado en la zona de las transiciones. Al mismo tiempo, en esta forma de realización, se da la posibilidad de mejorar el enhebrado de los tubos interiores, donde aparecen especialmente los problemas, porque están previstos chaflanes de entrada correspondientes. Es decir, que la pieza extrema con rosca exterior dispone, en la corona exterior, de un chaflán de entrada correspondiente, mientras que la pieza extrema con rosca interior presenta el chaflán de entrada en el extremo de entrada. Los dos tubos interiores son unidos entre sí, por lo tanto, por así decirlo, guiados uno dentro del otro.

Las fuerzas que se producen a través de la penetración de la varilla de perforación en el suelo de la tierra son tan grandes que al tirar de la sección de tubo exterior o de la sección de tubo interior y, por lo tanto, al aflojar los tubos individuales unos fuera de los otros deben aplicarse fuerzas parcialmente considerables. Para crear ayuda aquí, la invención prevé que la rosca exterior y también la rosca interior en las piezas extremas estén configuradas de manera que terminan delante de los chaflanes de entrada. De esta manera, no se aplican superficies discrecionales de los dos tubos que deben unirse entre sí planas unas sobre otras, sino que más bien se asegura que se mantengan siempre una distancia pequeña, porque en virtud de las roscas, estas partes no pueden entrar en contacto entre sí. De esta manera, se facilita el aflojamiento de los tubos unos respecto de los otros.

El transporte del medio de perforación respectivo o bien del líquido de perforación se optimiza porque las piezas extremas están configuradas con un diámetro del canal interior de al menos 30 cm, manteniendo al mismo tiempo igual el espesor de la pared. En este caso, es ventajoso que a pesar del canal interior muy grande, se mantenga, sin embargo, el espesor de pared necesario, que garantiza tiempos de actividad largos, lo que garantiza de nuevo también una manipulación optimizada. El incremento del diámetro exterior producido de los tubos interiores es en este caso inocuo, porque permanece un canal anular suficiente frente a la pared interior de los tubos exteriores y porque el dispositivo de rodillos de sujeción empleado asegura un agarre y retención seguros de los tubos interiores también en la zona de estos manguitos.

La invención se caracteriza especialmente porque se crea un dispositivo, con el que se puede trabajar tanto con varilla de tubo individual como también con varilla de tubo doble. En este caso, los tubos interiores y los tubos exteriores se pueden almacenar con seguridad sin problemas en el almacén de tambor y en particular de una manera separada unos de otros, de tal forma que o bien se pueden manipular por separado o también se pueden insertar o encajar unos dentro de otros en caso necesario en el almacén de tambor, para emplearlos entonces como tubo doble. Además, la posibilidad de almacenamiento separado tiene la ventaja de que al tirar de la varilla de perforación insertada, se pueden alojar los tubos individuales unos detrás de otros en el almacén de tambor, porque, en efecto, el tubo interior es estirado siempre en primer lugar y solamente a continuación el tubo exterior. Además, es ventajoso que en virtud del alojamiento en el almacén de tambor es posible un empleo separado, pero precisamente sobre todo con la ayuda del dispositivo sencillo de rodillos de sujeción también en disposición combinada. En virtud del almacén de tambor empleado y de la facilidad de manejo de los tubos interiores y exteriores se da la posibilidad de trabajar también con varillas de perforación que presentan una longitud de trabajo que está por encima de la longitud normalizada de 1,5 m. Frente al estado de la técnica, no se producen perjuicios sobre la estabilidad, porque los dos tubos están asociados solamente a un almacén de tambor con longitud o altura correspondientemente limitadas. Puesto que en cada caso solamente debe elevarse un tubo individual de los tubos interiores durante la inserción de los mismos, este trabajo no perjudica tampoco la estabilidad de un dispositivo correspondiente. Lo mismo se aplica al tirar de la sección de tubo o bien de la varilla de perforación, porque los tubos solamente son manipulados en cada caso de forma individual, para alojarlos en el almacén de tambor que se encuentre relativamente bajo.

Otros detalles y ventajas del objeto de la invención se deducen a partir de la descripción siguiente del dibujo correspondiente, en el que se representa un ejemplo de realización preferido con los detalles y las piezas individuales que se necesitan para ello. En este caso:

La figura 1 muestra una vista lateral del montante de sujeción con un almacén de tambor para tubos dobles.

La figura 2 muestra una vista en planta superior sobre el montante de sujeción con almacén de tambor en dos posiciones de trabajo.

La figura 3 muestra una vista en planta superior sobre el almacén de tambor con tubos interiores y tubos exteriores insertados.

La figura 4 muestra una vista en planta superior sobre una pinza de sujeción desplazable con dispositivo de cilindro doble.

La figura 5 muestra una abrazadera de retención en una vista en planta superior.

La figura 6 muestra un dispositivo de rodillos de sujeción con tubo interior.

La figura 7 muestra un dispositivo de rodillos de sujeción con tubo interior insertado en el tubo exterior.

La figura 8 muestra un tubo interior en la sección con extremo de alojamiento, y

La figura 9 muestra el tubo interior representado en la figura 8 con extremo de inserción.

En la figura 1 se representa de forma simplificada una máquina taladradora, prescindiendo de los detalles conocidos en sí, como el mecanismo de traslación de orugas, la cabina de conducción, etc. Se representa el montante de sujeción 2, en el que están dispuestos los accionamientos de perforación 3 y 4 de manera que se pueden desplazar en el eje longitudinal 17. En este caso, el accionamiento de perforación 3 sirve para el accionamiento del tubo interior 9 y el accionamiento de perforación 4 sirve para el accionamiento del tubo exterior 8, que forman ambos conjuntamente la varilla de perforación 7, que está alojada en el almacén de tambor 6.

A partir de la representación según la figura 1 no se puede reconocer con claridad que los tubos exteriores 8 y los tubos interiores 9 están dispuestos distribuidos en cada caso por grupos sobre la periferia del almacén de tambor 6, descansando sobre la placa de base 22 del almacén de tambor 6.

En el extremo inferior 15 del montante de sujeción 2 están montadas varias pinzas de sujeción 10, 11, 12, sirviendo éstas para conectar en cada caso o bien los tubos exteriores 8 con el tubo exterior que se encuentra en el taladro o para conectar los tubos interiores 9 con el tubo interior que se encuentra en el taladro o para aflojar las partes individuales unas de las otras al tirar de la varilla de perforación 7.

En el extremo superior 14 del montante de sujeción 2 está reproducida una entrada 13 en forma de embudo, en la que se introducen en cada caso los tubos interiores 9, cuando son extraídos desde su soporte de fijación en el almacén de tambor 6, para encajarlos a continuación en el tubo exterior 8 adyacente. Pero de una manera correspondiente a la longitud del montante de sujeción 2, se puede prever también todavía una segunda entrada 19 en forma de embudo, tratándose en este caso propiamente de la guía extrema, mientras que la entrada 13 en forma de embudo representa un orificio de paso para el tubo interior 9.

Las entradas 13, 19 en forma de embudo sirven, como se ha dicho, para la conducción del tubo interior 9, cuando éste es extraído desde el almacén de tambor 6 para ser introducido a continuación en el tubo exterior 8. A tal fin sirve un dispositivo de rodillos de sujeción 20, que está dispuesto en el borde superior 46 del almacén de tambor 6.

Después de la introducción del tubo interior 9 en el tubo exterior 8, se gira el almacén de tambor 6 en el eje del taladro 26 para ser agarrado y fijado por la pinza de sujeción 10. El eje de sujeción 10 está dispuesto en el extremo inferior 15 del montante de sujeción 2 y se puede desplazar sobre todo el recorrido de desplazamiento 16 en el eje longitudinal 18 de los tubos 8, 9 o bien entonces en el eje longitudinal 17 del montante de sujeción 2. Además, el tubo exterior 8 o también el tubo interior 9 se fijan en cada caso de tal forma que se pueden conectar a continuación con el tubo exterior en el taladro o con el tubo interior en el taladro. A tal fin sirven las otras pinzas de sujeción 11, 12, que fijan las secciones de perforación respectivas.

La figura 2 representa el proceso de giro con el que los tubos exteriores 8 y los tubos interiores 9 insertados unos dentro de otros son girados en el eje del taladro 26, a cuyo fin un brazo giratorio 21 está conectado con el montante de sujeción 2, cuyo brazo se puede girar alrededor del eje de giro 24 de tal manera que la combinación respectiva de tubo interior 9 y tubo exterior 8 se encuentra en el eje del taladro 26. A tal fin se puede utilizar en cada caso un tubo combinado que está dispuesto en la periferia del tambor 25, después de que el almacén de tambor 6 ha sido llevado a través del brazo giratorio 21 a la posición extendida en la figura 2. A continuación, la combinación de tubos 8, 9 es agarrada por la pinza de sujeción 10, que se reproduce igualmente en la figura 2.

En la figura 2 se indica también la posición del dispositivo de rodillos de sujeción 20 y también del eje de giro 23 que, en efecto, está dispuesto y configurado de tal forma que no hay que temer sobrecargas, puesto que está alojado de forma móvil.

La figura 3 muestra un almacén de tambor desde una perspectiva de pájaro, mostrándose claramente que los tubos interiores 9, 9, 9'' y los tubos exteriores 8, 8', 8'' están dispuestos en cada caso distribuidos por grupos sobre la periferia del tambor 25. Están retenidos en cada caso por medio de abrazaderas 27, 28, que fijan con seguridad los tubos exteriores 8 o los tubos interiores 9 respectivos sobre sus extremos 29, 30 libres doblados. A partir de esta representación se puede reconocer que los tubos exteriores 8 y los tubos interiores 9 respectivos pueden ser extraídos fuera de su posición después del giro hacia dentro del almacén de tambor 9 delante del montante de sujeción 2 a través de la pinza de sujeción 10 para conectarlos en el eje del taladro 26 con la sección de perforación existente.

Esta pinza de sujeción 10 se representa ampliada en la figura 4, donde se trata de una configuración especial y de una representación, que se diferencia de la representación mostrada en la figura 2, en el sentido de que los cilindros de sujeción 31, 32 se encuentran adyacentes paralelos entre sí. Sin embargo, a través de este dispositivo se pueden retener y fijar con seguridad el tubo exterior 8 o el tubo interior 9 respectivos, porque el cilindro de sujeción 32 dispone de una instalación de desviación 33. De esta manera se da la posibilidad de fijar con seguridad con estos cilindros los tubos 8, 9 respectivos, desplazando las mordazas de sujeción 34, 35 una hacia la otra. El cilindro de sujeción 32 dispone, por lo tanto, de una pieza angular 36, que está conectada, por una parte, con el pistón 37 y, por otra parte, lleva la mordaza de sujeción 34 en el lado opuesto. De este modo se impide una sobrecarga del cilindro de sujeción 32, porque la pieza angular 36 dispone de un bulón 39 y, por lo tanto, está unida con el pistón 37 a través de una articulación 38. En el arco del ángulo 40 está prevista una guía de taladro alargado 41, de manera que se asegura una guía exacta de la pieza angular 36 durante la inserción o durante la extensión del pistón 37.

La superficie del pistón 42 y la superficie anular 43 están diseñadas en los cilindros de sujeción 31, 32 de tal forma que se asegura una marcha sincrónica de los dos cilindros de sujeción 31, 32.

Mientras que el tubo exterior 8 es fijado en la
sección inferior del montante de sujeción 2 a través de la pinza de sujeción 10, la abrazadera de retención 47 representada en la figura sirve para el amarre del tubo interior y para la manipulación del tubo interior 9. Esta abrazadera de retención 47 dispone, según la figura 5, de una pinza de agarre 48, que dispone de aletas de sujeción 49, 50, que aseguran una fijación exacta del tubo interior 9. Sobre el extremo de las aletas de sujeción 49, 50, que está opuesto a las superficies de agarre, que pueden ser retenidas juntas en esta zona por medio de un muelle de retención 51, está dispuesto un cilindro 56 con un vástago de pistón 52, que presenta rodillos 53, 54 en el extremo, que se pueden desplazar entre las aletas de sujeción 49, 50. En este caso, las superficies interiores 55 de las aletas de sujeción 49, 50 están configuradas de tal forma que las aletas de sujeción 49, 50 se abren en esta zona y se cierran en la zona de las superficies de agarre cuando se extienden el vástago de pistón 52 en una medida suficientemente amplia. En virtud de las superficies interiores 55, el recorrido de desplazamiento es en este caso relativamente pequeño. Lo mismo se ilustra de una manera correspondiente en la figura 5 con la línea continua y con la línea de puntos y trazos.

Los tubos interiores 9 individuales, como ya se ha mencionado más arriba, son extraídos o extendidos fuera del almacén de tambor a través de un dispositivo de rodillos de sujeción 20, para bajarlos entonces dentro del tubo exterior 8 siguiente respectivo o dentro de un tubo exterior 8 que está pendiente de selección y, en concreto, hasta que se ha alcanzado la posición indicada en la figura 7. Mientras que la figura 6 indica el punto de partida, en el que el tubo interior 9 se apoya sobre un soporte de apoyo 66, que está unido de nuevo con la placa de base 22, el tubo exterior 8 descansa según la figura 7 directamente sobre la placa de base 22. La figura 6 muestra las abrazaderas 28, a través de las cuales el tubo interior 9 está fijado en el almacén de tambor 8, correspondiendo, en principio, a estas abrazaderas 28 las abrazaderas 27 según la figura 7 para el tubo exterior 8.

La figura 7 muestra como complemento la situación después de la inserción mutua del tubo interior 9 y del tubo exterior 10, en la que a través del mandril de guía 65 sobre la placa de base 22 se procura que el tubo interior 9 se proyecta con un cierto exceso más allá del tubo exterior 8, cuando ha concluido el trabajo del dispositivo de rodillos de sujeción 20.

Este dispositivo de rodillos de sujeción 20 está constituido por dos rodillos de rodadura 58, 59, que se pueden apoyar estrechamente en el perfil del tubo 60. Están fijados por medio de soportes de ejes 61, que están unidos de nuevo de forma articulada con una abrazadera de retención 62 rígida. A distancia de la abrazadera de retención 62 está dispuesto un elemento distanciador 63 y 64, respectivamente, a través del cual se mueven mover los dos soportes de ejes 61 uno hacia el otro, para garantizar el apoyo de los rodillos de rodadura 58, 59 en el tubo interior 9. En los elementos distanciadores 63 y 64 se puede tratar de cilindros neumáticos o de cilindros similares o también de un muelle, debiendo asegurarse, por otra parte, que los rodillos de rodadura 58, 59 no se coloquen tan estrechamente juntos entre sí que pueda introducir por la fuerza el tubo interior 9.

Por último, las figuras 8 y 9 muestran una forma de realización especial de un tubo interior 9 que, como se puede reconocer claramente, dispone de un canal interior 68 de diámetro grande. A tal fin, el tubo interior 9 dispone de una pieza extrema 69 unida por soldadura con una rosca interior 70, que se puede conectar con la rosca exterior 72 de la pieza extrema 71 adyacente unida por soldadura. Para facilitar el enhebrado están previstos chaflanes de entrada 73, que están formados de una manera correspondiente en las piezas extremas 69, 71 unidas por soldadura, de manera que se consigue, por así decirlo, una entrada en forma de embudo. Se impide al menos en gran medida el asiento fijo de los tubos interiores 9 una vez unidos entre sí porque tanto la pieza extrema 69 unida por soldadura como también la pieza extrema 71 unida por soldadura disponen de chaflanes de entrada 74, 75, que están dispuestos de tal forma que la rosca 70, 72 respectiva terminan suficientemente lejos delante de ellos para que las superficies correspondientes se mantengan a una distancia entre sí, es decir, sin que exista el peligro de que se fijen mutuamente.

La pieza extrema 69 unida por soldadura se puede designar también como extremo de alojamiento y la pieza extrema 71 unida por soldadura se puede designar como extremo de inserción, consiguiendo a través de la forma de realización descrita que, durante el encaje de los extremos de los tubos uno dentro del otro, se dificulte al menos, si no es que incluso se evita, una inclinación, de manera que se mejora en una medida esencial la manipulación de tales tubos.

Todas las características mencionadas, también las que se deducen solamente de los dibujos, son consideradas por sí solas y en combinación como esenciales de la invención.

Claims (20)

1. Dispositivo para la fabricación de taladros perforados con un montante de sujeción (2), con accionamientos de perforación (3, 4) que se pueden desplazar en este montante, a través de los cuales la varilla de perforación (7), que está constituida por tubos interiores (9) y tubos exteriores (8), es insertada en el taladro perforado o también es extraída fuera del mismo, y con un almacén de tambor (6) dispuesto paralelamente al montante de sujeción (2) y giratorio alrededor del eje de giro (23) para los tubos interiores (9) y los tubos exteriores (8), así como con pinzas de sujeción (10, 11, 12) asociadas al montante de sujeción (6) para la unión roscada y el aflojamiento de la varilla de perforación (7), siendo desplazable una pinza de sujeción (10) en el extremo inferior (15) del montante de sujeción (2) en su eje longitudinal (17) y estando retenidos los tubos interiores y los tubos exteriores por medio de abrazaderas (27, 28), caracterizado porque la pinza de sujeción está dispuesta de manera que se puede activar de forma correspondiente con el almacén de tambor (6) oscilante y giratorio, porque los tubos interiores (9) y los tubos exteriores (8) están asociados al almacén de tambor (6) de manera que se pueden extraer radialmente, porque el almacén de tambor (6) presenta un dispositivo de rodillos de sujeción (20) para la subida y bajada de los tubos interiores (9), y porque el almacén de tambor está dispuesto de forma giratoria con respecto al eje longitudinal del montante de sujeción (2).

2. Dispositivo para la fabricación de taladros perforados según la reivindicación 1, caracterizado porque la pinza de sujeción (10) está dispuesta guiada en el montante de sujeción (2) sobre un recorrido de desplazamiento (16) de 1 a 2 m, con preferencia 1 m.

3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las abrazaderas (27, 28), que fijan la varilla de perforación (7) en el almacén de tambor (6), están dispuestas y configuradas de tal forma que los tubos interiores (9) y los tubos exteriores (8) están distribuidos, vistos radialmente, separados o separados por grupos sobre la periferia del tambor (25).

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pinza de sujeción (10) desplazable puede ser activada por medio de cilindros de sujeción (31, 32), que están dispuestos paralelos entre sí, y uno (32) de los cuales dispone de una instalación de desviación (33).

5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la instalación de desviación (33) dispone de una pieza angular (36), que presenta una de las mordazas de sujeción (34, 35), que está conectada, guiada de forma articulada, con el pistón (37) del cilindro de sujeción (32).

6. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque la pieza angular (36) está conectada con el pistón (37) a través de un bulón (39) y dispone de un taladro alargado de guía (41) en el arco del angular (40).

7. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque la superficie del pistón o bien la superficie anular (42, 43) de los cilindros de sujeción (31, 32) paralelos están conectadas para proporcionar un sincronismo y una presión sobre la varilla de perforación (7).

8. Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque los cilindros de sujeción (31, 32) paralelos están seleccionados con respecto a la superficie del pistón y a la superficie del anillo (42, 43), con preferencia 100 : 60, de tal forma que se consigue el sincronismo pretendido.

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la altura del borde superior (46) del almacén del tambor (6) del montante de sujeción (2) está prevista una abrazadera de retención (47) para el tubo interior (9).

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la abrazadera de retención (47) dispone de una pinza de agarre (48), cuyas aletas de sujeción (49, 50) están configuradas de forma giratoria a través de un cilindro (56) contra la fuerza de muelles de retención (51).

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cilindro (56) está equipado con un vástago de pistón (52), que presenta rodillos (53, 54) en el lado extremo, que están dispuestos y configurados de manera que se pueden presionar en superficies interiores (55) dobladas de las aletas de sujeción (49, 50), que favorecen la apertura y el cierre de las aletas de sujeción (49, 50).

12. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el eje de giro (23) del almacén de tambor (6) está montado de forma móvil.

13. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en el extremo superior (14) del montante de sujeción (2) está dispuesta una entrada (13) en forma de embudo para los tubos interiores (9) que deben ser elevados sobre el dispositivo de rodillos de sujeción (20).

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el dispositivo de rodillos de sujeción (20) presenta dos rodillos de rodadura accionados (58, 59), que están dispuestos opuestos entre sí y que pueden ser presionados al mismo tiempo en el tubo interior (9) y están configurados de forma giratoria.

15. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque los rodillos de rodadura (58, 59) están configurados como rodillos Sigma, que se pueden aproximar al perfil del tubo.

16. Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque los rodillos de rodadura (58, 59) presentan soportes de ejes (61), que están unidos de forma giratoria con una abrazadera de retención (62) y, a distancia de ellos, están unidos a través de un elemento distanciador (63, 64) configurado variable en la longitud.

17. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el almacén de tambor (6) está previsto sobre la placa de base (22) en la dirección de los tubos exteriores (8) y porque están previstos mandriles de guía (65) que penetran en estos tubos exteriores, cuya longitud está dimensionada al menos de acuerdo con la longitud de fijación de la abrazadera de retención (47).

18. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los tubos interiores (9) presentan piezas extremas (69), soldadas con el canal interior (68), con rosca interior (70) y rosca exterior (72), respectivamente, que están provistas, configuradas en forma de manguito, respectivamente, con chaflanes de entrada (73) correspondientes.

19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado porque la rosca exterior (72) y también la rosca interior (70) están configuradas en las piezas extremas (69, 71) de manera que terminan delante de los chaflanes de entrada (74, 75).

20. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado porque las piezas extremas (69, 71) presentan un diámetro del canal interior (68) de al menos 30 cm y están configuradas manteniendo al mismo tiempo un espesor de pared aproximadamente uniforme.