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Pumpe, insbesondere Spülpumpe für Bohranlagen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Pumpe, insbesondere auf eine als Kolbenpumpe ausgebildete
SpülpumpefürBohranlagen, bei der zum Verschliessen einer Geh1tuseöffnung. z. B. an einer Venti1kam- mer oder einem Zylinder, ein durch Verschrauben festlegbarer Deckel, Flansch od. dgl. vorhanden ist, der durch eine Spannvorrichtung mit druckmittelbeaufschlagbarem Kolben und nachstellbaren mecha- nischen Mitteln zum Aufrechterhalten der Anpresskraft nach Entspannung des Druckmediums andrückbar ist.
Es ist eine Abschlussvorrichtung bekannt (vgl. deutsche Patentschrift Nr. 1072031), welche einen äusseren Stützdeckel und einen Innendeckel aufweist, der durch ein zwischen beide Teile einführbares Druckmedium gegen einen die betreffende Gehäuseöffnung umgebenden Dichtungsring gedrückt wird.
Der Stützdeckel weist dabei ein Aussengewinde auf und ist unmittelbar mit dem Gehäuse oder einem mit demGehäuseverbundenenRing verschraubt. Er enthält ferner eine zentrale Druckschraube, die bei Aufbringen eines entsprechenden Hydraulikdruckes tiefer in den Stützdeckel einschraubbar ist und dadurch den Innendeckel auch nach anschliessender Wegnahme des Hydraulikdruckes in angepresster Lage hält.
Es handelt sich hiebei um eine spezielle Verschlussausbildung, die unter anderem zwei besondere Dekkel und einen dazwischen angeordneten Kolben erfordert. Je grösser die zu verschliessende Öffnung ist, umso schwerer müssen auch alle genannten Teile wegen der jeweils auf die gesamte Fläche wirkenden Belastung ausgeführt sein.
Mit der Erfindung soll nun unter Anwendung des erläuterten vorteilhaften Prinzips des Aufbringens einer Spannkraft mittels eines Druckmediums und des anschliessenden Aufrechterhaltens derselben mit mechanischen Mitteln eine Pumpe geschaffen werden. bei der das Verschliessen von Öffnungen bzw.
Festlegen von Teilen schnell, sicher und mit besonders gleichmässiger Verteilung der Anpresskraft erfolgen kann, ohne dass dazu jeweils mehrere Deckel erforderlich sind.
Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, dass jedem einzelnen von mehreren zum Festlegen des Deckels, Flansches od. dgl. dienenden Schraubenbolzen eine Spannvorrichtung fest zugeordnet ist und alle diese Spannvorrichtungen an eine gemeinsame Druckmittelleitung angeschlossen sind.
Die Erfindung gestattet es, einen einfachen und auch hinsichtlich der Kraftverhältnisse unkomplizierten Abschluss unter Verwendung bewährter und zweckmässiger Verbindungsmittel wie Schrauben, Stehbolzen u. dgl. zu erzielen und dabei jedoch die bei den bekannten Ausführungen vorhandenen Nachteile zu vermeiden. Bei der Festlegung eines Deckels mit Hilfe von regelmässig über den Umfang ver- teilten Schraubenbolzen musstebisher die einzelnen, auf den Bolzen sitzenden Muttern nacheinander unter Spannung mit einem Schlüssel angezogen werden. Die genaue Einhaltung eines bestimmten Anzugs-
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moments war dabei wegen der undefinierten Reibungsverhältnisse praktisch nicht möglich.
Ausserdem war ein absolut zentrischer Anzug des Deckels nur sehr schwer oder überhaupt nicht zu erreichen, was
Biegewechselbeanspruchungen in den Schrauben zur Folge hatte, welche die Gefahr von Brüchen mit sich brachten und damit zu Betriebsstörungen führten.
BeiSpuIpumpenfurRotary-Bohranlagen u. dgl., auf welche die Erfindung insbesondere abzielt, sind wegen der hohen Drücke und der Eigenart des Bohrbetriebes Bedingungen vorhanden, die über normale
Anforderungen weit hinausgehen. Die in der modernen Bohrtechnik immer grösser werdenden Teufen der Bohrungen bedingen eine Erhöhung der Betriebsdrücke der Pumpen, was wieder erhöhte Anpressdrückebei den einzelnen Abschlussstellen nach sich zieht, die manuell sachgemäss mit bekannten Mitteln nicht mehr zu erreichen sind.
Die Erfindung zeichnet sich durch den ausserordentlichen Vorteil aus, dass sie die Verwendung von
Schrauben u. dgl. als zweckmässige Mittel zum Festlegen eines einzigen Deckels erlaubt und es dabei möglich macht, an allen diesen Schrauben in kürzester Zeit eine völlig gleichmässige und genau defi- nierte Anzugskraft und damit eine einwandfreie zentrische Verspannung des Deckels, Flansches od. dgl. zu erreichen. Dass die Erfindung es zulässt, den betreffenden Deckel od. dgl. im Bedarfsfall schnell abzunehmen und wieder aufzusetzen und zu verspannen, ist gerade bei Spülpumpen von besonderer Wichtigkeit, weilhier öfter ein Auswechseln von Verschleissteilen im Pumpeninneren erforderlich wird und es dann darauf ankommt, die Stillstandszeit der Bohranlage so kurz wie möglich zu halten.
EinevorteilhafteAusführungsformbestehtbei der erfindungsgemässen Pumpe darin, dass die die Kol- ben der Spannvorrichtungen aufnehmenden Zylinderräume im Deckel, Flansch od. dgl. selbst vorgesehen sind. Dadurch ergibt sich eine gedrungene, platzsparende und kräftige Ausbildung. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Möglichkeiten nicht ausgeschlossen, wie z. B. die Anbringung von Zylindereinheiten in entsprechender Anzahl auf dem Deckel oder Flansch. So können gegebenenfalls auch vorhandene Deckel nachträglich mit den erfindungsgemässen Mitteln ausgestattet werden.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine die Spannvorrichtungen verbindende Druckmittelleitung im Deckel oder Flansch angeordnet. Dies ergibt eine geschlossene Bauweise, bei der die Druckmittelleitung vor Beschädigung geschützt ist. Insbesondere kann die Druckmittelleitung durch eine Ringnut im Deckel oder Flansch gebildet sein, die z. B. durch Drehen eingearbeitet und auf der Aussenseite durch Schweissen verschlossen werden kann.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der erfindungsgemässen Pumpenausbildung werden nachstehend an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen : Fig. 1 den Anschluss eines Zylinderraumes einerHochdruckspülpumpe in einem Schnitt nach der Linie-1 bis I-- in Fig. 2, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Abschlussdeckel in verkleinertem Massstab und Fig. 3 den Abschluss einer Saugventilkammer der Hochdruckspülpumpe im Schnitt bzw. zum Teil in Ansicht.
In Fig. 1 ist das Ende eines Zylinderraumes --1-- einer Hochdruck-Kolbenpumpe für Bohranlagen mit einer vom Pumpengehäuse --2- aufgenommenen Zylinderbüchse --3-- erkennbar. Die Öffnung des Pumpengehäuses ist durch einen Deckel --4-- verschlossen, der bei der dargestellten Ausführung aus einem äusseren ringförmigen Teil-4a-und einem mit diesem verschraubbaren Teil-4b-- besteht.
Je nach dem Bedarfsfall kann der Deckel aber auch ein einziger Teil sein, wie dies z. B. Fig. 3 zeigt.
DerRingteil--4a-- des Deckels greift mit einem Ansatz--4c-- in die Bohrung des Pumpengehäuses --2-ein und dient damit gleichzeitig auch zur Festlegung und Verspannung der Zylinderbüchse --3--, die in ihrem nicht dargestellten Teil einen Absatz aufweist, mit dem sie sich an einer Schulter des Pumpengehäuses abstützt. Eine Dichtung trägt die Ziffer --5--.
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greifen. Jedem Stehbolzen ist eine insgesamt mit der Ziffer --8-- bezeichnete Spannvorrichtung zugeordnet, wie sie nachstehend erläutert wird.
Auf das äussereGewindeende jedes Bolzens --6-- ist eine Hülse --9-- aufgeschraubt, die mit einem Innensechskant--9a-- alsSchlüsselangriffversehen ist und als Widerlager für einen ringförmigen Stufen- kolben --10-- dient, der in einer abgesetzten, sich an das Durchgangsloch --7-- anschliessenden Boh- rung-11-- im Deckelteil-4a-gleitenkann. DiemitDichtungen-12-- ausgestattetenBohrun- gen --11-- bilden somit Zylinderräume, denen über eine gemeinsame Leitung ein Druckmedium, z. B.
Hydrauliköl, voneinernicht besonders dargestellten Druckmittelquelle, gegebenenfalls einer Handpumpe, zugeführt werden kann. Sprengringe --13- sichern die Kolben --10-- bei abgeschraubten Hül- sen--9-- gegen Herausfallen.
Die Druckleitung wird durch einen im Deckelteil-4a-untergebrachten Ringkanal-14-gebil-
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det, dem über einen Anschluss --15-- das Druckmedium zugeleitet werden kann. Mit der Druckmittel- leitung --14-- steht ferner ein nicht gezeigtes Manometer in Verbindung, das unter Berücksichtigung der Kolbenflächen der Spannvorrichtungen--8-- in Krafteinheiten geeicht sein kann.
Die als Widerlager für den Kolben -10-- dienende Hülse --9-- jeder Spannvorrichtung --8-- ist auf einem Teil ihrer Länge mit Aussengewinde versehen, auf das eine Mutter --16-- mit Rändelung, Verzahnung-17-- oder auch mit Schlüsselangriffsflächen geschraubt ist. Diese Muttern --16-- stellen die mechanischen Mittel zum Aufrechterhalten der Anpresskraft nach Beendigung der Druckmittelein- wirkung dar und können durch Drehen spannungslos zur Anlage an der Deckeloberseite gebracht werden.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Durch Zuführen von Druckmittel zu dem Ringkanal--l4-- erfolgt die Beaufschlagung der Kol- ben--10-- und damit die Aufbringung der Anspannkraft. Der Kraftfluss geht dabei von den Kolben --10-- über die Widerlagerhülse --9-- und die Bolzen --6-- zum Gehäuse -2--, wobei der Deckel--4-- in Richtung auf das Gehäuse gedrückt wird.
Ist die vorbestimmte, am Manometer ablesbare Anpresskraft erreicht, werden die spannungslos auf den Hülsen --9-- sitzenden Muttern --16-- von Hand bis zur Anla- ge an der äusseren Planfläche des Zylinderdeckels-4-nachgeschraubt. Nun können die Kolben --10-durch Wegnahme des Beaufschlagungsdruckes entlastet werden, wobei dann die Muttern --16-- mecha- nisch die Aufrechterhaltung der hydraulisch erzeugten Vorspannkraft übernehmen.
Das Lösen der Verbindung geht sinngemäss umgekehrt vonstatten, d.h. die Kolben--10-- werden mit Druckmittel beaufschlagt, bis sich die Muttern --16-- frei zurückschrauben lassen.
Der Verschluss der Ventilkammern der Pumpe kann in ähnlicher Weise ausgebildet sein, wie Fig. 3 erkennen lässt. Der einstückige Abschlussdeckel greift hier mit zylindrischen Ansätzen in eine Bohrung --21-- des Pumpengehäuses --2-- ein und bildet dabei gleichzeitig eine Anlage für die Bela- stungsfeder -- 22-- des Ventilkegels -- 23--. Im übrigen ist die Ausbildung der einzelnen Spannvorrichtungen--8-- gleich derjenigen nach Fig. 1, so dass sich eine weitere Erläuterung erübrigt. Für einander entsprechende Teile wurden dieselben Bezugsziffern gewählt.
Alle in der vorstehenden Beschreibung erwähnten bzw. in den Zeichnungen dargestellten Merkmale sollen, sofern der bekannte Stand der Technik es zulässt, für sich allein oder auch in Kombinationen als erfindungswesentlich angesehen werden, auch wenn sie in den Ansprüchen nicht ausdrücklich erwähnt sind.
PAT ENT ANSPRÜCHE :
1. Pumpe, insbesondere Spülpumpe für Bohranlagen, bei der zum Verschliessen einer Gehäuseöff- nung, z. B. an einer Ventilkammer oder einem Zylinder, ein durch Verschrauben festlegbarer Deckel, Flansch od. dgl. vorhanden ist, der durch eine Spannvorrichtung mit druckmittelbeaufschlagbarem Kolben und nachstellbaren mechanischen Mitteln zum Aufrechterhalten der Anpresskraft nach Entspannung des Druckmediums andrückbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedem einzelnen von mehrerenzum Festlegen des Deckels (4 ; 24), Flansches od. dgl. dienenden Schraubenbolzen (6) eine Spannvorrichtung (8) fest zugeordnet ist und alle diese Spannvorrichtungen an eine gemeinsame Druckmittelleitung (14) angeschlossen sind.
2. PumpenachAnspruchl, dadurch gekennzeichnet, dass die die Kolben (10) der Spannvorrichtungen (8) aufnehmenden Zylinderräume (11) im Deckel (4 ; 24), Flansch od. dgl. selbst vorgesehen sind.
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