LU82966A1 - HYDRAULIC TUBE REELER - Google Patents
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Description
* Hütte & Co. Bohrtechnik Gesellschaft mit beschrankter Haftung,* Hütte & Co. Bohrtechnik Gesellschaft with limited liability,
Im Osterseifen 2, 5960 OlpeIm Osterseifen 2, 5960 Olpe
VV
, Hydraulischer Rohrlöser, Hydraulic pipe loosener
JJ
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lösen von zwei miteinander durch eine Muffe, einen Nippel oder dgl. verbundenen Rohrstücken mit zangenartigen Werkzeugen voneinander, insbesondere beim Ziehen von Bohrrohren.The invention relates to a device for releasing two pieces of pipe connected to one another by a sleeve, a nipple or the like using pliers-like tools, in particular when pulling drill pipes.
Die verschiedensten Geräte für Grundbau und Bohrtechnik, wie hydraulische Bohrmaschinen zur Durchführung von Anker-, Injek-tions- und Gefrierbohrungen sind bekannt. Sie bestehen aus einer auf einem verfahrbaren Gerüst mittels eines Vorschubmotors auf- und niederbewegbaren druckmittelbetriebenen Bohrmaschine mit wahlweise oder gemeinsam auf einen Bohrstrang ein--· wirkendem Schlagmotor und reversiblem Drehmotor. Der Bohrstrang kann dabei aus einem inneren Strang von miteinander durch Muffen zu verbindenden Bohrstangen und einem zweiten Strang von miteinander durch Muffen zu verbindenden äußeren Gestängerohren gebildet sein. Anstelle einer Muffenverbindung für die einzel-‘ nen Rohrstücke können auch Einschraubnippel vorgesehen sein, » die insgesamt aus einer Vielzahl einzelner Bohrrohre einen Bohrstrang bilden. In Abhängigkeit von beispielsweise einer Ankerlänge oder eine Sprenglochtiefe wird mit solchen Bohrsträngen die Bohrung auf die vorbestimmte Tiefe, beispielsweise bis zu 50 m, abgebohrt und sodann die Bohrmaschine von dem Bohrstrang getrennt. Das letzte Rohrstück ragt dann aus - 2 - - 2 - dem Erdreich oder dgl. heraus. Es werden dann der Anker gesetzt oder Injektionen durchgeführt oder Sprengkapseln je nach Zweck der Bohrung eingeführt und wird der Bohrstrang mittels eines hydraulischen Ziehgeräts schrittweise gezogen.A wide variety of devices for basic engineering and drilling technology, such as hydraulic drilling machines for performing anchor, injection and freeze drilling, are known. They consist of a pressure-operated drilling machine that can be moved up and down on a movable scaffold by means of a feed motor with an impact motor and a reversible rotary motor that either act on a drill string or work together. The drill string can be formed from an inner string of drill rods to be connected to one another by sleeves and a second string of outer drill pipes to be connected to one another by sleeves. Instead of a socket connection for the individual pipe sections, screw-in nipples can also be provided, which altogether form a drill string from a large number of individual drill pipes. Depending on, for example, an anchor length or a blast hole depth, the drilling is drilled to the predetermined depth, for example up to 50 m, with such drill strings and then the drilling machine is separated from the drill string. The last piece of pipe then protrudes from - 2 - - 2 - the ground or the like. The anchor is then set or injections are carried out or detonators are inserted depending on the purpose of the drilling and the drill string is pulled step by step using a hydraulic pulling device.
Beim Ziehvorgang muß immer dann, wenn eine Rohrverhindung freigezogen ist, diese Rohrverbindung gelöst werden, was ca. alle 2 m bisher dadurch vorgenommen wird, daß an die Verbindungsmuffe oder den Nippel eine Rohrzange angesetzt wird, die mittels eines Verlängerungsrohrs zur Vergrößerung der Hebelwirkung und -1 der Anwendung großer menschlicher Kraftanstrengung von Hand betätigt wird. Zusätzlich werden mit einem schweren Hammer Schläge auf die Gewindeverbindung ausgeübt, um das Trennen der Verbindung zu erleichtern. Nachteilig ist dabei, daß die Gewinde durch das Schlagen stark beschädigt werden, dadurch der Ausschuß an Material vergrößert wird und daß der Zeit- und Personalaufwand im Wege des Ziehens eines Rohrstrangs erheblich ist. Es wird beispielsweise zum Lösen nur einer einzigen Verbindung ein Personalbedarf von 3 Mann und ein Zeitaufwand von 15 bis 30 min. angesetzt. Es ist erkennbar, daß hierdurch das Ziehen der Bohrrohre sehr schwierig und kostspielig ist.During the pulling process, whenever a pipe connection is released, this pipe connection has to be loosened, which has been done about every 2 m so far by attaching a pipe wrench to the connecting sleeve or the nipple, which is extended by an extension pipe to increase the leverage effect and - 1 the application of great human effort is operated by hand. In addition, a heavy hammer strikes the threaded connection to make it easier to disconnect. The disadvantage here is that the threads are severely damaged by the impact, thereby increasing the amount of material and that the time and manpower in the way of pulling a pipe string is considerable. For example, to disconnect a single connection, a personnel requirement of 3 men and a time expenditure of 15 to 30 minutes are required. scheduled. It can be seen that this makes pulling the drill pipes very difficult and expensive.
I Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen von der Bohrmaschine unabhängigen Rohrlöser zu schaffen, der in technisch einfacher Weise ein wirtschaftliches Lösen der Verbindungsmuffen oder -nippel zwischen zwei Rohrstücken ohne menschliche Kraftanstrengung und Beschädigungsgefahr für das Material ermöglicht.I The object of the invention is to create a pipe loosener that is independent of the drilling machine and that, in a technically simple manner, enables economical loosening of the connecting sleeves or nipples between two pipe pieces without human effort and risk of damage to the material.
Die Aufgabe ist an einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß im Abstand voneinander auf einem, auf die Rohrstücke aufschiebbaren Halter zwei Zangen mit entgegengesetzter Wirkrichtung angeordnet sind, deren Zangenbacken hydraulisch unter Erzeugung eines die Verbindung lösenden einander gegenläufigen Drehmoments betätigbar sind. Durch die An- - 3 - *The object is achieved on a device of the type mentioned above in that at a distance from one another, two pliers with opposite directions of action are arranged on a holder that can be pushed onto the pipe pieces, the pliers jaws of which can be actuated hydraulically to produce a torque that loosens the connection in opposite directions. Due to the - 3 - *
Ordnung von zwei Zangen beiderseits der Rohrverbindung und das hydraulische Aufbringen eines die Verbindung lösenden Drehmoments der einen Zange in der einen Richtung und der anderen Zange in entgegengesetzter Richtung ist in einfachster Weise das Lösen der Bohrrohre voneinander möglich, wobei das endgültige Abschrauben ohne Kraftanstrengung von Hand vorgenommen werden kann. Der Halter für die beiden Zangen besteht dabei zweckmäßigerweise aus einem Rohrstück größeren Durchmessers als der des Bohrstrangs, welches durch Innenfutter an die jeweiligen Rohrdurchmesser der zu lösenden Verbindung in einfa-^ eher Weise anpaßbar ist, wobei an beiden Enden des Rohrstücks Kastenelemente angesetzt sind, in die Zangen von entgegengesetzten Seiten eingesetzt sind. Die Kastenelemente tragen angelenkt jeweils einen Hydraulikzylinder, dessen Kolbenstange mit der jeweiligen Klemmbacke der Zange an dem von der Angriffslinie entfernten Ende verbunden ist.Ordering two pliers on both sides of the pipe connection and the hydraulic application of a torque releasing the connection of the one pliers in one direction and the other pliers in the opposite direction makes it possible to detach the drill pipes from each other in the simplest way, the final unscrewing being done by hand without effort can be. The holder for the two pliers expediently consists of a pipe section of larger diameter than that of the drill string, which can be adapted in a simple manner to the respective pipe diameter of the connection to be loosened by inner lining, box elements being attached to both ends of the pipe section, in the pliers are inserted from opposite sides. The box elements each have a hydraulic cylinder articulated, the piston rod of which is connected to the respective jaw of the pliers at the end remote from the line of attack.
Vorzugsweise ist die Klemmbacke verschiebbar zur Einstellung der Maulweite auf dem Hebelarm der Hakenbacke der Zange angeordnet und durch eine Verstellmutter unter Einspannung des Rohrstücks festlegbar. In Verbindung mit dem Hydraulikzylinder ist damit ein abgestimmtes Verhältnis zwischen Klemm- und Drehkraft einstellbar, welches beim Aufschlagen der beiden I Zangen ein Drehmoment ergibt, das zur Lösung der Verbindung ausreicht. Vorteilhafterweise beträgt dabei der Gesamtverdrehungswinkel der beiden Rohrstücke zueinander 2 x 7,5° = 15° bis 2 x 12,5° = 25°.The clamping jaw is preferably slidably arranged to adjust the jaw width on the lever arm of the hook jaw of the pliers and can be fixed by an adjusting nut while clamping the pipe section. In conjunction with the hydraulic cylinder, a coordinated ratio between clamping and torque can be set, which results in a torque when opening the two I pliers, which is sufficient to release the connection. Advantageously, the total angle of rotation of the two pipe sections relative to each other is 2 x 7.5 ° = 15 ° to 2 x 12.5 ° = 25 °.
„ Jedes Kastenelement kann aus je zwei mit Abstand zueinander * angeordneten und oben und unten durch Schutzabdeckungen miteinander verschweißten Seitenblechen bestehen, die zum Aufschieben auf die Rohrstücke mit entsprechenden Kreisausnehmungen versehen sind und an hochstehenden Schenkeln einen Anlenkbolzen für den Hydraulikzylinder aufweisen, dessen Kolben an der Klemmbacke der Zange angelenkt ist. Hierdurch ergibt sich - 4 - * - 4 - eine kleine, gut handhabbare kompakte Form des hydraulischen Rohrlösers in seiner Gesamtheit."Each box element can consist of two spaced-apart * side plates welded to each other at the top and bottom by protective covers, which are provided with corresponding circular recesses for pushing onto the pipe sections and have a pivot pin on the upstanding legs for the hydraulic cylinder, the piston of which on the clamping jaw the pliers are articulated. This results in - 4 - * - 4 - a small, easy-to-use, compact form of the hydraulic pipe stripper in its entirety.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Rohrlösers ergeben sich aus den Unteransprüchen, wobei auf das Vorhandensein eines Druckspeichers hinzuweisen ist, mit dem hydraulischer Druck für die Öffnung der Zangenbacken nach einem Drehvorgang bereitgestellt ist, was die hydraulische Steuerung des Geräts * vereinfacht. Insgesamt ist damit ein hydraulischer Bohrrohrlöser geschaffen worden, der unabhängig von der Bohrmaschine J arbeitet, einfach zu handhaben ist, variabel bezüglich der zu lösenden Bohrdurchmesser ist und ohne menschliche Kraftanstrengung materialschonend in schneller Weise das Lösen der Verbindungsstücke zwischen den Rohren eines Bohrstrangs ermöglicht.Further features of the pipe release device according to the invention result from the subclaims, reference being made to the presence of a pressure accumulator, with which hydraulic pressure is provided for opening the pliers jaws after a turning operation, which simplifies the hydraulic control of the device *. Overall, a hydraulic drill pipe loosener has thus been created which works independently of the drilling machine J, is easy to handle, is variable with regard to the drilling diameter to be loosened and enables the connections between the pipes of a drill string to be loosened quickly and without the need for human effort.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rohrlösers schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:Further details, features and advantages of the subject matter of the invention will become apparent from the following description of the accompanying drawing, in which a preferred embodiment of a pipe release device according to the invention is shown schematically. The drawing shows:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines hydraulischen Rohrlösers unter Weglassung eines Seitenblechs ,um das Innere erkennbar zu machen,1 is a side view of a hydraulic pipe loosener with the omission of a side plate to reveal the inside,
Fig. 2 eine Draufsicht auf den Rohrlöser der Fig. 1,2 is a plan view of the tube release device of FIG. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung des Rohrlösers gemäß Fig. 1 undFig. 3 is an enlarged view of the tube release according to FIG. 1 and
Fig. 4 ein Schema der Hydraulikleitungen und Hydraulikzylinder des Rohrlösers der Fig. 1 bis 3.4 shows a diagram of the hydraulic lines and hydraulic cylinders of the pipe solver of FIGS. 1 to 3.
Der hydraulische Rohrlöser besteht im wesentlichen aus einem Rohrstück 1, an dessen beiden Enden je ein Kastenelement 2, 3 - »5 - - 5 - j * für eine Zange 4 bzw. 5 angeschweißt ist. Das Rohrstück 1 weist einen größeren Durchmesser als die zu zerlegende Rohrleitung 6 auf, von der zwei Rohre 7, 8 gestrichelt in Fig, 2 der Zeichnung angedeutet sind, wobei sich die nicht erkennbare Verbindungsmuffe dieser beiden Rohre im Inneren des Rohrstücks 1 befindet. Durch entsprechende Kreisausnehmungen 9 in Seitenblechen 10, 11, 12, 13 der Kastenelemente 2, 3 ist es möglich, den Rohrlöser auf die Rohrleitung 6 aufzuschieben.The hydraulic pipe release essentially consists of a pipe section 1, at the two ends of which a box element 2, 3 - »5 - - 5 - j * for pliers 4 and 5 is welded. The pipe section 1 has a larger diameter than the pipe 6 to be dismantled, of which two pipes 7, 8 are indicated by dashed lines in FIG. 2 of the drawing, the connecting sleeve of these two pipes, which cannot be seen, being located inside the pipe section 1. Corresponding circular recesses 9 in side plates 10, 11, 12, 13 of the box elements 2, 3 make it possible to push the pipe release onto the pipe 6.
Jedes Kastenelement 2, 3 besteht aus den zwei in einem Abstand ^ zueinander angeordneten Seitenblechen 10, 11 bzw. 12, 13, die durch je ein unteres Abschlußblech 14, 15 und eine obere Schutzabdeckung 16, 17 miteinander verschweißt sind. Zusätzlich ist oben zur Stabilitätserhöhung jeweils ein L-förmiger Bügel 19, 20 angebracht.Each box element 2, 3 consists of the two side plates 10, 11 and 12, 13 arranged at a distance from each other, which are welded to each other by a lower end plate 14, 15 and an upper protective cover 16, 17. In addition, an L-shaped bracket 19, 20 is attached above to increase stability.
Die Abschlußbleche 14, 15 und Schutzabdeckungen 16, 17 lassen den Zugang zu dem Innenraum der Kastenelemente 2 und 3 derart frei, daß von der einen Seite die zugehörige Zange 4 bzw. 5 eingeschoben werden kann, wobei die Anordnung der Kastenelemente 2 und 3 auf dem Rohrstück 1 um 180° zueinander verdreht erfolgt, womit die Zangen 4 und 5 gegenläufig angeordnet sind und unter Erzeugung eines die Verbindung der Rohrleitungen 6 ) lösenden Drehmoments mit entgegengesetzter Wirkrichtung hydraulisch beaufschlagbar sind. Zu diesem Zweck ist im oberen Teil der Kastenelemente 2, 3 je ein Hydraulikzylinder 21, 22 angeordnet.The end plates 14, 15 and protective covers 16, 17 allow access to the interior of the box elements 2 and 3 such that the associated pliers 4 and 5 can be inserted from one side, the arrangement of the box elements 2 and 3 on the Pipe piece 1 is rotated by 180 ° to one another, with the pliers 4 and 5 being arranged in opposite directions and with the generation of a torque releasing the connection of the pipes 6) can be acted upon hydraulically with the opposite direction of action. For this purpose, a hydraulic cylinder 21, 22 is arranged in the upper part of the box elements 2, 3.
v Die Anordnung von Zange und Hydraulikzylinder im Kastenelement ergibt sich im einzelnen aus Fig. 3 der Zeichnung, in der das Kastenelement 3 unter Weglassung des Seitenblechs 13 dargestellt ist. Das Kastenelement 3 ist im wesentlichen identisch ausgebildet. Demzufolge ist der Hydraulikzylinder 22 an einer Konsole 23 über einen Anlenkbolzen 24 gelenkig befestigt, während seine Kolbenstange 25 über einen Kolbenstangenbolzen 26 - 6 - - 6 - an die Klemmbacke 27 der Zange 5 angelenkt ist. Die Klemmbacke 27 ist verschiebbar auf dem Hebelarm 28 der Hakenbacke 29 angeordnet und mittels einer Mutter 30 und einem entsprechenden Gewinde 31 des Hebelarms 28 unter Klemmung des zu lösenden Rohrs 8 festlegbar. In der Fig. 2 sind - rein zur Verdeutlichung - zwei verschiedene Rohrdurchmesser dargestellt, um den Einsatzbereich je nach Futtereinsatz zu verdeutlichen.v The arrangement of the pliers and hydraulic cylinder in the box element is shown in detail in FIG. 3 of the drawing, in which the box element 3 is shown with the side plate 13 omitted. The box element 3 is essentially identical. Accordingly, the hydraulic cylinder 22 is articulated to a bracket 23 via a pivot pin 24, while its piston rod 25 is articulated to the jaw 27 of the pliers 5 via a piston rod pin 26 - 6 - - 6 -. The clamping jaw 27 is displaceably arranged on the lever arm 28 of the hook jaw 29 and can be fixed by means of a nut 30 and a corresponding thread 31 of the lever arm 28 by clamping the pipe 8 to be released. In Fig. 2 - purely for clarification - two different pipe diameters are shown to illustrate the area of use depending on the feed use.
Schließlich ist auf dem Rohrstück 1 an einem angeschweißten Blech ein Druckspeicher 32 sowie ein Anschluß 33 für den Hydraulikschlauch eine Hydraulikpumpe befestigt. Das Flußschema ist der Fig. 4 der Zeichnung entnehmbar. Demzufolge wird der Anschluß 33 mittels einer Schnellkupplung 34 vorgenommen, von der über ein Drosselrückschlagventil 35, einen Hochdruckschlauch 36 und einen Stutzen 37 die Beaufschlagung beider Hydraulikzylinder 21, 22 erfolgt, deren Kolbenstangen eine gegenläufige Drehbewegung der Zangen 4 und 5 aufgrund des wirksam werdenden Drehmoments bewirken. Der Gesamtverdrehungswinkel der beiden Rohre 7 und 8 zueinander beträgt 20°. Die verschiedene Stellung der Zange 5 bzw. ihre Zangenbacken ist in Fig. 3 der Zeichnung gestrichelt angedeutet.Finally, a pressure accumulator 32 and a connection 33 for the hydraulic hose are attached to a hydraulic pump on the pipe section 1 on a welded-on sheet metal. The flow diagram is shown in FIG. 4 of the drawing. Accordingly, the connection 33 is made by means of a quick coupling 34, of which a hydraulic throttle check valve 35, a high-pressure hose 36 and a connecting piece 37 act on both hydraulic cylinders 21, 22, the piston rods of which cause a counter-rotating movement of the pliers 4 and 5 due to the effective torque . The total angle of rotation of the two tubes 7 and 8 to one another is 20 °. The different position of the pliers 5 or their pliers jaws is indicated by dashed lines in Fig. 3 of the drawing.
Überschüssiger Druck geht über den Hydraulikschlauch 38, den I Stutzen 39 und den Hydraulikschlauch 40 in den Druckspeicher 32 und kann nach Entlasten eines 3/2-Wegeventils zur Rückstellung der Zangen ausgenutzt werden.Excess pressure goes through the hydraulic hose 38, the I connector 39 and the hydraulic hose 40 into the pressure accumulator 32 and can be used to reset the pliers after relieving a 3/2-way valve.
Im Betrieb wird der beschriebene Rohrlöser auf das beispielsweise aus dem Erdreich hervorragende Ende der Rohrleitung 6 aufgesetzt und wird sodann das ebenfalls angeschlossene Ziehaggregat in Tätigkeit gesetzt. Wenn sich Im Wege des Ziehvorgangs, der schrittweise durchgeführt wird, eine Rohrverbindung zwischen den Zangen 4 und 5 befindet, werden die Muttem 30 zum Erfassen der beiden Rohre angezogen und über das Steuerventil hydraulischer Druck auf die Zylinder 21 und 22 gegeben.In operation, the pipe solver described is placed on the end of the pipeline 6 which protrudes, for example, from the ground, and the drawing unit which is also connected is then put into operation. If there is a pipe connection between the pliers 4 and 5 in the course of the drawing process, which is carried out step by step, the nuts 30 are tightened for gripping the two pipes and hydraulic pressure is applied to the cylinders 21 and 22 via the control valve.
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Durch das ahgestimmte Verhältnis zwischen Klemm- und Drehkraft ergibt sich ein Drehmoment, welches ein gleichzeitiges Festziehen der Zangen und Lösen der Verbindung bewirkt. Das System wird sodann entspannt und die Zangenbacken lösen sich so weit ausreichend vom Rohr, daß das Ziehaggregat seinen Ziehvorgang fortsetzen kann. Wird der Verbindungsnippel dann sichtbar, kann das äußere Rohr von Hand abgeschraubt werden. Dieser Vorgang wird sich wiederholend fortgesetzt, bis der gesamte Bohrstrang gezogen ist und in seine Einzelteile zerlegt worden ist,The matched ratio between clamping and torque results in a torque which causes the pliers to be tightened and the connection to be released at the same time. The system is then relaxed and the pliers jaws detach sufficiently from the tube that the drawing unit can continue its drawing process. If the connection nipple is then visible, the outer tube can be unscrewed by hand. This process is repeated until the entire drill string has been pulled and broken down into its individual parts,
JJ
Es wird angemerkt, daß mit geringfügigen Änderungen der Rohrlöser auch pneumatisch funktionsfähig ist.It is noted that with slight changes, the pipe release can also be operated pneumatically.
JJ
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