SE452348B - Matningsforrad for borrstenger i en langhalsborranordning - Google Patents

Description

452 348 rätlinjigt rörlig slidskiva, som förskjuter borrstänger under styrning av gejder mot och från utmatningsöppningen.

Borrmaskinen är monterad på sin matarbalk så, att borr- maskinen kan i tvärriktningen förskjutas bort från borr- ningsaxeln till magasinets utmatningsöppning för överför- ing av en borrstång ut ur eller in i magasinet. Borrmaski- nens nämnda tvärgående förskjutningsmöjlighet förorsakar i borrmaskinens matningsanordning glapp i borrningsrikt- ningen, vilket vid slagborrning medför snabbt slitage i matningsanordningens element. Borrstângen har ingen styrning, som skulle möjliggöra användning av magasinet vid borrning av sneda eller horisontella hål.

I DE-utläggñingsskriften 1 483 865 beskrivs gtt matningsförrâd, där magasinet är av vridbar typ. över- föringsanordningen för borrstängerna innefattar en av en tryckmediecylinder bestående överföringsarm, som är svängbart lagrad i förhållande till magasinet och vars svängrörelse styrs av en andra tryckmediecylinder. över- f” föringen av en borrstång från magasinets utmatningsöpp- ning till borrningsaxeln sker längs två olika rörelse- banor. Magasinet ligger långt från borrmaskinens matar- balk, varvid matarbalken utsätts för stora påfrestningar då borrstängerna är massiva. Läsningen av borrstängerna i magasinet sker endast medelst ett fjäderbelastat kamsystem.

I DE-ansökningsskriften 2 148 357 beskrivs ett matningsförrád, där magasinet är monterat rörligt i förhållande till matarbalken, så att magasinet rör sig till borrningsaxeln för överföring av en borrstång ut ur eller in i magasinet. De rörliga massorna är härvid stora.

Eorrstängerna uppbärs av i tvärriktningen relativt matarbalken rörliga kälkar. Glappen resulterar i slitage vid stötande borrning. Tyngdpunkten för borrutrustningen ändras avsevärt till följd av magasinets rörelser.

I US-patentskriften 3 913 753 beskrivs ett mat- ningsförråd, där magasinet är av vridbar typ och rör sig 452 348 borrningsaxeln för överföring av en borrstàng. Dessutom är borrstängernas låsning anordnad separat för varje. stång,varvid läsningen blir dyr.

I SE-patentskriften 225 859 visas ett matnings- förråd, där ett bredvid matarbalken monterat magasin innefattar bågformiga gejder för borrstängerna. över- föringsanordningen innefattar en av två tryckmediecylin- drar driven överföringsarm, som är svängbart lagrad i förhållande till magasinet. överföringen av en borrstång utförs medelst två vida rörelser längs en cirkelbâge, varvid överföringshastigheten minskar.

I FI-patentansökningarna 3700/74 och 3701/74 beskrivs ett matnïñgsförråd, där borrstängerna är uppbur- na av bågformiga gejder i ett fast magasin. överförings- anordningen för borrstängerna innefattar en i förhållande till magasinet svängbart lagrad överföringsarm, medelst vilken borrstängerna överförs in i och ut ur magasinet längs två cirkelbågar. Magasinet ligger långt från matar- balken. Läsningen av borrstängerna i gejderna har åstad- kommits endast medelst fjäderbelastade spärrhjul. Ändamålet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett matningsförråd för borrstänger, som und- viker ovannämnda olägenheter. Detta ändamål uppnås medelst ett matningsförråd enligt uppfinningen, som kännetecknas av att - magasinets gejder styr borrstängerna med axlarna i samma plan, - att förskjutningsanordningen innefattar två förskjutarskivor, som rör sig i motsatta riktningar, och - att överföringsarmen är svängbar så, att grip- backarna rör sig längs en cirkelbåge mellan gejdernas utmatningsöppning och borrningsaxeln.

Uppfinningen är baserad på den tanken, att tyngd-- punkten för magasinet och överföringsanordningen kommer på grund av magasinets raka gejder att ligga så nära 452 348 ab borrmaskinens matarbalk som möjligt, vilket är av betydelse speciellt vid användning av massiv borrutrustning. Läget för tyngdpunkten ändras inte väsentligt under överföringen av borrstängerna till följd av att magasinet är stationärt. överföringsarmen utför endast en svängrörelse och grip- donen rör sig endast längs en cirkelbâge mellan magasinets utmatningsöppning och borrningsaxeln, varigenom de rörliga massorna är små, så att de av överföringsrörelsen föror- sakade påfrestningarna är små. Samtidigt medför detta, att överföringsrörelsens hastighet kan vara relativt hög. Överföringsarmen kan utformas så, att den förhindrar borrstängerna från att komma ut ur magasinet förutom då överföringsarmen öf belägen i sitt magasinläge, varigenom magasinet är säkert. Manövreringen av matningsförrådet är enkel, emedan den förutsätter endast tre grundrörelser, d.v.s. öppnande och stängande av överföringsarmens grip- don, svängning av överföringsarmen och förskjutning av förskjutarskivorna i magasinet.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, där figur 1 är en schematisk sidovy av en borrutrustning, som är försedd med ett matningsförråd enligt uppfinningen, figur 2 visar i förstorad skala från samma riktning sett en föredragen utföringsform av matningsförrâdet enligt uppfinningen, figur 3 visar i likhet med figur 2 magasinet delvis i snitt, figurerna 4A-4D visar matningsförrådet sett i rikt- ning av matarbalkens borrningsaxel i fyra olika verksam- hetslägen, och figurerna SA-SG visar magasinets mataranordning sedd i borrstängernas axiella riktning i olika verksam- hetslägen.

Den i ritningarnas figur 1 visade borrutrustningen innefattar en matarbalk 1 och en längs densamma förskjut- bar borrmaskin 2 samt ett matningsförråd 3 för borrstänger. 452 548 Även om matningsförrádet i princip kan vara utfört i ett stycke, visas det här kompletterat med en andra spegel- symmetrisk hälft 3A. I det följande beskrivs endast konstruktionen och funktionen av den ena halvan, men det är självklart, att båda halvorna i praktiken är synkroni- serade att fungera samtidigt på samma sätt. I figur 1 antyds dessutom en drivanordning 4 för borrmaskinens kälke och en borrstyrning 5 och visas en styrskena 6 och ett bakre stöd 7 för borrstängerna.

Matningsförrâdet 3 innefattar ett magasin 8 och en överföringsanordning 9.

Magasinet omfattar en stomme 10, i vilken gejder 11 är fästa, som mellan sig bildar ett rakt matningsschakt 12 med en bredd, som väsentligen motsvarar diametern av de för lagring avsedda borrstängerna 13., fig. 4. Magasin- stommen är styvt fäst bredvid matarbalken 1 så, att mat- ningsschaktet befinner sig i vertikalläge, då matarbalken befinner sig i horisontalläge, såsom framgår av figur 4.

Gejderna i magasinet bildar vid den övre änden en utmat- ningsöppning 14, som kan tillslutas med en tillslutnings- stång 15, som är uppburen av den mot matarbalken vända gejden och är kopplad till en tillslutningsstången för- skjutande tryckmediecylinder 16.

Magasinet 8 innefattar dessutom en förskjutnings- anordning 17, fig. 5, som omfattar tvâ kamartade förskjut- arskivor 18,19, som är inbördes parallellt belägna i vertikalplan på ett litet avstånd från varandra. I stommen är lagrade två vevaxlar 20, 21 som är parallellt belägna på ett avstånd från varandra och är kopplade till varandra medelst en kedjetransmission 22. Vevaxlarnas rotationsaxlar är företrädesvis parallella med axlarna av borrstängerna i magasinet. Den nedre vevaxeln är kopplad till en densamma roterande hydraulmotor 23. Den övre vevaxeln är genom en mellanaxel 24, fig. 1, kopplad i drivingrepp med motsvarande vevaxel i magasinets andra halva 3A. 452 548 Förskjutarskivorna 18,19 är lagrade på vardera vevaxelns axeltappar 25 resp. 26, som ligger på ett av- stånd av 180° från varandra, fig. 5A, så att förskjutar- skivornas rörelser vid vevaxlarnas rotation sker i mot- satta riktningar i förhållande till varandra. vardera förskjutarskivan uppvisar på ett avstånd från varandra belägna gripkammar 27, som mellan sig bildar t.ex. halv- cirkelformiga skåror 28 med en diameter, som väsentligen motsvarar borrstängernas diameter. Diamaærn av rotations- cirkeln av vevaxlarnas axeltappar 25,26 är hälften av avståndet mellan skårornas mittpunkter och större än hälften av diametern av en borrstângen 13. Överföringsanordningen 9 innefattar en överförings- arm, som vid ena änden är svängbart lagrad på en svängaxel , som är parallell med borrningsaxeln och medelst bärare 30a är uppburen av magasinstommen 10. I överföringsarmens motstående ände är anordnade gripbackar 31, som är kopplade till en tryckmediecylinder 32. överföringsarmen är förbunden med en drivcylinder 33, medelst vilken överföringsarmen är svängbar från det i figur 4A visade läget, där gripbackarna är belägna vid gejdernas 11 övre ände invid utmatningsöppningen, till det i figur 4C visade läget, där gripbackarna är belägna på borrmaskinens borrningsaxel d.v.s. på matarbalkens borrningsaxel A.

Gripbackarna är anordnade att stadigt gripa tag i borr- stången under överföringssteget och att fungera såsom styrorgan vid lös- och fastkoppling av en skarvförbindelse mellan tvâ borrstänger. överföringsarmen är V-formad så, att överförings- armens övre skänkel tillsluter gejdernas 11 övre ände sett i borrningsaxelns riktning då överföringsarmen svängts bort från det i figur 4A visade magasinläget.

Matningsförrådet fungerar på följande sätt: För uttagning av en borrstång 13 ur magasinet är överföringsarmarna 29 belägna i det i figur 4A visade 452 348 magasinläget och gripbackarna 31 är öppnade. Vevaxlarna , 21 roteras medelst hydraulmotorn 23 ett varv moturs.

Härvid förskjuter den ena förskjutarskivan 19 först borrstängen cirka ett halvt varv uppåt i gejderna medelst sin gripkam 27, varvid denna förskjutarskiva gradvis vrids ur ingrepp med borrstången samtidigt som den andra förskjutarskivan 18 gradvis vrids i ingrepp med borrstång- en och i sin tur förskjuter densamma ett halvt varv uppåt i gejden. Borrstången förflyttas sålunda över ett skârav- stånd uppåt in mellan gripbackarna. Figurerna 5A-5G illustrerar denna förskjutningsprocess.

Härefter tillsluts backarna och drivcylindern 16 öppnar magasinets'ütmatningsöppning 14, fig. 4B. Driv- cylindern 33 svänger överföringsarmarna 29 till det i figur 4C visade borrningsläget, där borrstången är kon- centrisk med borrmaskinens borrningsaxel. Borrmaskins- nacken kopplas till borrstången under utnyttjande av borrmaskinens matning och rotation. Backarna öppnas av drivcylindern 32, fig. 4D, varvid borrstângen medelst borrmaskinens matning kan föras genom borrstyrningen 5, så att en krona kan fästas i borrstângen. öppnandet av backarna i båda överföringsarmarna 29 är anordnat så, att de öppnas samtidigt eller den närmare borrmaskinen belägna backen öppnas senare. I kolvstången av backarnas drivcy- linder 32 är anordnad en flexibel komponent 34, fig. 4A, som underlättar överföringsarmarnas användning för styrning av borrstängerna vid lös- och fastkoppling av skarvförbindelserna. En dylik styrningsmöjlighet är oumbärlig vid borrning av sneda eller horisontella häl.

Det flexibla organet kan utgöras av vilken som helst känd konstruktion med en fjäder, ett gummistycke el.dyl.

Det flexibla organet kan också monteras på ett annat ställe i backarnas drivmekanism. Härefter svängs över- föringsarmarna tillbaka till magasinläget för överföring av nästa borrstàng. 452 348 En fyllning av magasinet utförs i ordningsföljden D-A enligt figurerna 4 på följande sätt: En borrstång som skall införas i magasinet hämtas till överföringsarmarnas rörelsebana t.ex. medelst en vinsch eller en separat lyftanordning. Ifall öppnandet av backarna av säkerhetsskäl är förhindrat under sväng- rörelsen, öppnas gripbackarna först då armarna befinner sig i det i figur 4D visade borrningsläget, och borr- stângen styrs in mellan backarna. Backarna stängs, fig. 4C, varefter den för lyftning av borrstången använda lyftanordningen lösgörs. Då trycket i backarnas drivcy- linder 32 ökar, öppnar drivcylindern 16 magasinets ut- matningsöppning 14 genom att förskjuta tillslutnings- stången 15 till det nedre läget. Drivcylindern 33 svänger överföringsarmarna till det i figur 4B visade magasinläget, varigenom borrstången placeras i magasinöppningen 14.

Drivcylindern 16 stänger utmatningsöppningen 14 tidigare än backarna öppnas genom att förflytta tillslutnings- stången 15 till det övre läget, fig. 4A.

I Vevaxlarna 20, 21 roteras medurs i figurerna 4 medelst hydraulmotorn 23, varvid borrstången förflyttas nedåt i gejderna 11, och en ny borrstång kan föras till magasinöppningen.

Ritningarna och den tillhörande beskrivningen är endast avsedda att illustrera uppfinningens idé. Till sina detaljer kan matningsförrådet enligt uppfinningen variera inom ramen för patentkraven.

Claims (9)

452 348 Patentkrav:

1. Matningsförråd för borrstänger i en långhåls- borranordning, vilket matningsförråd innefattar - ett magasin (8) med - fasta gejder (11) för lagring av borrstänger (13) parallellt med varandra, - en av gejderna bildad utmatningsöppning (14) för överföring av borrstänger en i sänder in i och ut ur gejderna och - en förskjutningsanordning (17) med gripdon (27), som sträcker sig in mellan de i gejderna belägna borrstängerna, för förskjutning av borrstängerna i gejderna mot och från utmatningsöppningen, samt - en överföringsanordning (9) med åtminstone en med gripbackar (31) försedd överföringsarm (29), som är svängbart lagrad på en i förhållande till maga- sinet fast svängaxel (30) så, att gripbackarna rör sig i tvärled mot borrstängernas axiella riktning mellan gejdernas utmatningsöppning (14) och borrmaskinens (2) borrningsaxel (A), k ä n n e t e c k n a t därav, att - magasinets (8) gejder (11) styr borrstängerna (13) med axlarna i samma plan, - att förskjutningsanordningen (17) innefattar tvâ förskjutarskivor, som rör sig i motsatta riktningar, och - att överföringsarmen (29) är svängbar så, att gripbackarna (31) rör sig längs en cirkelbâge mellan gejdernas utmatningsöppning (14) och borrningsaxeln (A).

2. Matningsförråd enligt patentkravet 1, k ä n - n e t e c k n a t därav, att magasinets (8) gejder (11) bildar mellan sig ett rakt matarschakt (12).

3. Matningsförrâd enligt patentkravet 2, k ä n - n e t e c k n a t därav, att gejderna (11) bildar två i borrningsaxelns riktning på ett avstånd från varandra ïii 452 348 10 belägna matarschakt)(12), som är belägna i mot överförings- armens (29) svängaxel (30) vinkelräta plan.

4. Matningsförråd enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att för- skjutningsanordningens (17) förskjutarskivQnm(18,19) är kamartade och lagrade bredvid varandra på separata axel- tappar (25, 26) av två på ett avstånd i förskjutarskiv- ornas plan från varandra belägna vevaxlar (20,21) så, att matarskivorna rör sig i motsatta riktningar i förhållande till varandra längs koncentriska cirkelbàgar.

5. Matningsförrâd enligt patentkravet 4, k ä n - n e t e c k n a t__därav, att de mot gejderna (11) vända kanterna av förskjutarskivorna (18,19) uppvisar av grip- kammar (27) åtskilda skåror (28) för borrstängerna (13) och att gripkammarna (27) i vardera förskjutarskivan (18,19) sträcker sig in i gejdernas matarschakt (12), då förskjutarskivans axeltappar (25 resp. 26) roterat mot 4:1 (ut gejderna, och ligger utanför matarschaktet, då nämnda axeltappar roterat bort från gejderna.

6. Matningsförråd enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t därav, att diametern av rotations- cirkeln för förskjutarskivornas (18,19) axeltappar (25, 26) är större än halva diametern av borrstången (13).

7. Matningsförråd enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att över- föringsarmen (29) har en sådan form, företrädesvis V-form, att den sedd i borrstängernas (13) axiella riktning till- sluter gejdernas (11) utmatningsöppning (14), då överför- ingsarmen svängtstill ett läge, där gripbackarna (31) ligger på borrningsaxeln (A).

8. Matningsförrád enligt patentkravet 7, k ä n - n e t e c k n a t därav, att överföringsanordningen (9) innefattar två i borrningsaxelns riktning på ett avstånd från varandra belägna överföringsarmar (29). 452 548 11

9. Matningsförråd enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t därav, att ut- matningsöppningen (14) är försedd med en tillslutnings- stång (15), medelst vilken den åtminstone delvis kan tillslutas så, att en vid utmatningsöppningen (14) belägen borrstång (13) är förhindrad att komma ut ur utmatningsförrådet.