DE2155304A1

DE2155304A1 - Haltestift und Haltevorrichtung

Info

Publication number: DE2155304A1
Application number: DE19712155304
Authority: DE
Inventors: Morgan L Dallas Tex Crow (V St A)
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1970-11-05
Filing date: 1971-11-03
Publication date: 1972-05-10
Also published as: AU3486571A; ZM15271A1; NO129542B; FI56254C; FI56254B; SE388658B; AU459870B2; ZA716953B; US3705750A; CA967553A

Description

DBBSSER INDUSTRIES, Inc., Dallas/Texas - USA Haltestift und Haltevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Haltevorrichtung und besonders auf einen Haltestift, mit dem die Haltevorrichtung leicht zusammengebaut und wieder auseinandergenommen werden kann. Die Haltevorrichtung nach der Erfindung enthält ein äußeres Tragelement und einen inneren hohlzylindrischen Tragekörper. In der Mitte des inneren hohlzylindrischen Tragekörpers und zwischen zwei Haltearmen befindet sich ein Haltestift. Ein wichtiges Erfordernis der Haltevorrichtung ist, daß es leicht zusammengebaut werden können muß. Außerdem muß sie während des Betriebes an ihrem Platz gut befestigt sein und leicht auseinandergenommen werden können»· Im allgemeinen arbeitet sie unter erschwerten Bedingungen und kann Korrosion und hohen Beanspruchungen ausgesetzt sein.

Bohrerschneider für Erdlochbohrer großen Durchmessers und Schienenfahrzeuge sind bei ihrem Arbeiten korrodierenden Flüssigkeiten, hohen Abriebsbedingungen, extremen Temperaturen und hohen Belastungen ausgesetzt. Wenn es notwendig wird, die Haltevorrichtungen auseinanderzunehmen, treten oft dadurch Schwierigkeiten auf, daß die Teile fest miteinander verkeilt und stark korrodiert sein können»

In der amerikanischen Patentschrift 3,2oj>,492 vom 31. August 1965 wird die Bohrschneide eines großen Erdlochboh-

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rers gezeigt. Diese Schneide enthält mehrere verhältnismäßig kleine Walzen- oder Drehschneiden, die am Schneidkopf befestigt sind. Die Walzenschneiden befinden sich zwischen zwei Haltearmen und werden durch einen Haltestift dort gehalten. Die Schneiden drehen sich um das Trageelement. Dieses enthält Teile, die mit in den Haltearmen befindlichen Ausschnitten eingepaßt werden können. Diese Teile und Ausschnitte klemmen sich bei relativer Bewegung in einer Richtung fest.

Die Erfindung zeigt eine Haltevorrichtung mit einem Haltestift, der abgesetzte Endteile besitzt. Diese Vorrichtung ist während des Betriebs fest in ihrer Lage befestigt und wird leicht abgenommen, um den Ersatz von Teilen zu ermöglichen. Der Tragekörper enthält Teile, die in einen Ausschnitt in den Haltearmen eingreifen und sich beim Drehen in einer Richtung festklemmen. Der Stift liegt während des Betriebes in einer ersten Stellung fest. Wenn die Halterung auseinandergenommen werden soll, wird der Stift freigegeben und gedreht. Dadurch wird der Tragekörper gelöst und die Halterung kann entfernt werden«

Aufgabe der Erfindung ist, eine verbesserte Haltevorrichtung anzugeben, die leicht abgenommen werden kann. Ferner wird ein Stift mit abgesetzten Endteilen vorgesehen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen mit Hilfe von Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Zeichnungen ist:

Figur 1 ein Schneidkopf großen Durchmessers mit mehreren drehbaren Schneiden;

Figur 2 das Auflager und die Schneide eines Erdbohrers;

Figur 3 ein Sbift zum Halten der Haltevorrichtung in ihrer Lage;

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Figur 4 ist eine Endansicht eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;

Figur 5 eine Endansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels nach der Erfindung;

Figur 6 eine Perspektive, teilweise geschnittene Darstellung einer Haltevorrichtung nach der Erfindung und

Figur 7 ein noch weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Der Erdbohrer 1o großen Durchmessers nach Figur 1 besitzt zwei drehbare Schneidköpfe 11 und 1g, die sich nahe der
Mittelwelle 13 befinden und in zwei Auflagern 14 und 15
befestigt sind. Im allgemeinen werden bei einem gegebenen Radius um die Mittelachse mindestens zwei Schneidköpfe
verwendet, um einen ausgeglichenen Bohrschnitt und ein
ruhiges Bohren zu gewähren. Die Auflager 14 und 15 befinden sich an der Mittelwelle 13 und ermöglichen es, die
Schneidköpfe leicht abzunehmen und andere einzusetzen.
Unterhalb der Schneidköpfe 11 und 12 befinden sich zwei
weitere Schneidköpfe 16 und 17, die sich in zwei Auflagern 18 und 19 am Gestell des großen Erdbohrers 1o befinden. Das obere Ende der Welle 13 ist mit einem Gewinde versehen, damit der Bohrer 1o an einem (nicht dargestellten) sich drehenden Bohrkabel befestigt werden kann.

Der Bohrvorgang erfolgt im allgemeinen durch das Bohren
eines kleinen Loches von etwa der Größe der Welle 13·
Dieses Loch wird aufgebohrt und der Schneidkopf kleinen
Durchmessers wird vom Bohrkabel abgenommen. Dann wird die Bohrvorrichtung 1o mit dem großen Durchmesser am Bohrkabel angebracht, gedreht und hydraulisch entlang dem Pilotloch geführt, wodurch dieses noch auf die gewünschte Größe
verbreitert wird. Wenn sich der Bohrer 1o dreht, berühren die Schneidköpfe 11, 12, 16 und 17 die Formation und zerkleinern sie. Die Schneidflächen der Köpfe 11, 12, 16 und

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17 sollen die ganze Fläche des zu bohrenden Loches durchqueren und die Auflager und andere Teile des Bohrers sollen dagegen die Formation nicht berühren.

Bei adäquaten Haltevorrichtungen für rotierende Schneidköpfe des Bohrers großen Durchmessers treten Schwierigkeiten auf. Die Halterung muß während des Bohrens fest in ihrer Lage gehalten werden und eine Einrichtung zum Freigeben der Schneidköpfe aus den Auflagern besitzen, damit Schneidköpfe und Halterungen ausgetauscht werden können.

Figur 2 zeigt einen Walzenschneidkopf 2o, der ähnlich dem nach Figur 1 in einem Auflager 21 gehalten wird. Dieses Lager besitzt zwei Haltearme 23 und 24·. Zwischen diesen und im Ringraum des Schneidkopfes 2o befindet sich der Tragekörper 25· Zwischen diesem Körper und dem Schneidkopf 2o befinden sich zwei Reihen von Rollen 26 und 27 und eine Reihe von Kugeln 28, die das Drehen des Schneidkopfes erleichtern. Der Tragekörper 25 enthält schwalbenschwanzförmige nach außen verlaufende Teile und 3o. Die Einschnitte 31 und 32 in den Haltearmen 23 und 24· nehmen die schwalbenschwanzförmigen Teile 29 und 3o auf und verhindern, daß der Tragekörper 25 sich gegenüber dem Auflager 21 drehen kann. Das Zusammenarbeiten dieser beiden Elemente wird in der amerikanischen Patentschrift 3,2o3,4-92 vom 31. August 1965 beschrieben. Die exzentrischen Schwalbenschwanzteile 29 und 3o greifen zwischen die Ausschnitte 31 und 32 und klemmen sich bei relativer Drehbewegung in einer Richtung untereinander fest.

Durch Löcher in den Haltearmen 23 und 24 geht ein Stift hindurch, der aus einem Mittelteil 34 und Endteilen 35 und 36 besteht. Die Mittelachseader Endteile 35 und 36 sind von der Mittelachse des Mittelteils 34 abgesetzt.

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In einem Loch 38 im Arm 24 kann sich ein Halteelement 37 befinden, das durch ein Loch 39 im Stift 33 hindurchgeht. Dadurch wird verhindert, daß der Stift 33 sich dreht und der Mittelteil 34 des Stifts 33 befindet sich in seiner richtigen Lage.

Wie der Erdbohrer der zu bohrenden Umgebung ausgesetzt ist, so wird der Tragekörper 25 so festgehalten, daß Versuche, ihn freizugeben und den Schneidkopf und die Haltevorrichtung auseinanderzunehmen schwierig werden, weil durch die hohen Beanspruchungen am Erdlochbohrer und durch die Korrosion und die Ansammlung von Material rund um das Gebiet, an dem der Tragekörper 25 mit dem Auflager 21 verbunden ist, die schwalbenschwanzformigen Teile 29 fest verklemmt sind.

Diese Schwierigkeit wird durch die Maßnahmen der Erfindung überwunden. Wenn der Schneider und die Haltevorrichtung entfernt werden sollen, wird das Trageelement 37 herausgezogen. Der Stift 33 wird dann gedreht und bewegt den verlängerten Körperteil 34 aus den verkeilten Gebieten der Schwalbenschwanzteile 31 und 32 heraus, um den Tragekörper 25 zu lösen. Am Ende des Stifts 33 befindet sich ein Schlitz 4o, mit dem an den Stift ein Drehmoment gelegt werden kann.

Figur 3 zeigt einen Haltestift 41 nach der Erfindung. Dieser enthält einen länglichen Zylindermittelteil 42 und kleinere zylindrische Endteile 43 und 44. Die Mittelachsen der zylindrischen Endteile sind von der Mittelachse des Zylindermittelteils 42 abgesetzt. Durch den Stift 41 geht ein kleines Loch 45 hindurch und am Ende des Stifts befindet sich ein Schlitz 46.

Figur 4 zeigt eine Endansicht eines anderen Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. Der Stift 47 besitzt einen ■

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zylindrischen Mittelteil mit dem Radius 48. Die Endteile sind reguläre Zylinder und enthalten einen Abschnitt 49 mit einem kleineren Querschnitt als der Mittelteil. Der Abschnitt 49 kann rund sein und einen Radius 5o haben, wobei seine Spitze von der Mittelachse des Mittelteils abgesetzt ist. Der Radius 5o kann gleich dem Radius 48 sein, braucht es aber nicht. Der Abstand von der Fläche des Abschnitts 49 zur Mittelachse ist deshalb geringer als der entsprechende Abstand von der Hache des benachbarten Abschnitts des Mittelteils zur Mittelachse.

Figur 5 zeigt eine Endansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des Stifts nach der Erfindung. Der Stift 51 enthält einen zylindrischen Mittelteil und Endteile 52 mit einem Abschnitt mit geringerem Querschnitt als der Mittelteil. Der Abstand von einem Punkt 53 an der Fläche des Abschnitts 52 zur Mittelachse 54- ist geringer als der entsprechende Abstand von einem Punkt 55 am benachbarten Abschnitt des Mittelteils zur Mittelachse 54.

Eine Haltevorrichtung 56 zur Verwendung unter erschwerten Umständen wie bei Zugfahrzeugen zeigt Figur 6. Zwischen zwei Haltearmen 58 und 59 befindet sich ein äußeres Rollenglied 57» das die Belastung vom Zug- oder anderen Anlegeelement aufnimmt. Zwischen den Haltearmen 58 und 59 in dem Ringraum des äußeren Rollengliedes 57 befindet sich ein Tragekörper 6o. Zwischen diesem Tragekörper und dem äußeren Rollenglied 57 befinden sich zwei Reihen von Rollen 61 und 62 und eine Reihe Kugeln 63» die die Drehung erleichtern. Der Haltekörper 6o enthält schwalbenschwanzförmige Teile 64 und 65, die nach außen verlaufen. Die Einschnitte 67 und 68 in den Haltearmen 58 und 59 nehmen die Teile 64 und 65 auf und verhindern, daß sich der Haltekörper gegenüber den Haltearmen dreht. Die Teile 64 und 65 sind zur Mittelachse des Haltekörpers 6o exzentrisch und greifen in Einschnitte 67 und 68 ein und klemmen sich

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dadurch "bei relativer Drehbewegung in einer Richtung fest.

Durch die Löcher 7 ο und 7I ia. äes- Träger armen 58 und 59 geht ein Stift 69 hindurch. Dieser besteht aus einem Mittelteil 72 und Endteilen 73 und 74. Die Mittelachsen der Endteile 73 und 74- sind von der Mittelachse des Mittelteils 72 abgesetzt. In einem Loch 76 im Haltearm 58 kann sich ein Haltelement 75 befinden, das durch ein Loch 77 im Stift 69 hindurchgeht. Dieses verhindert, daß der Stift 69 sich dreht und bringt den größeren Mittelteil 72 in seine richtige Lage.

Beim Auseinandernehmen der Haltevorrichtung 56 wird das Halteelement 75 herausgezogen. Der Stift 69 wird dann gedreht und bringt den Mittelteil 72 aus der Stellung nach Figur 6 und löst den Haltekörper 60. Am Ende des Stifts 69 befindet sich ein Schlitz 78, durch den ein Drehmoment an den Stift 69 gelegt werden kann. Ein vier- oder sechseckiges Loch oder eine andere Drehmomentübertragungseinrichtung am Ende des Stifts 69 kann diesen aus der gesperrten Stellung in die freie Stellung drehen.

Figur 7 zeigt ein noch weiteres Ausführungsbeispiel eines Stifts 6$. 79 nach der Erfindung. Dieser enthält einen Mittelkörperteil 80 und zwei Endteile 81 und 82. Die Mittelachse BB¹ der Endteile 81 und 82 ist von der Mittelachse AA¹ des Mittelteils abgesetzt. Ein Loch 83 in einem der Endteile 81 sperrt den Stift 79 fest in seiner Lage an den Haltearmen (nicht dargestellt). Das Außenende des Endteils 81 ist sechseckig, um ein Drehmoment an den Stift 79 legen zu können«,

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Claims

215530A SG-70-9 DRESSER !INDUSTRIES, Inc« , Dallas/Texas -USA Patentansprüche

1. Auseinandernehmbare Haltevorrichtung mit zwei Haltearmen, zwischen denen sich ein außen abrollendes Walzenglied mit einem Singraum in seiner Mitte befindet, mit einem Haltekörper, der sich zwischen den Haltearmen im Ringraum des Walzengliedes befindet und ebenfalls einen Ringraum in seiner Mitte besitzt, und mit einem Hälteteil zwischen den beiden Haltearmen im Ringraum des Haltekörpers, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen den Haltearmen (23, 24; 58 , 59) im Ringraum des Tragekörpers (25, 6o) ein Stift (33, 41, 4?, 51, 69, 74) mit einem Mittelteil (34, 42, 72, 8o) und zwei Endteilen (35, 36, 43, 44, 49, 52, 73, 74, 81, 82) befindet, deren Achsen von der Achse des Mittelteils abgesetzt sind.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Haltearmen (23, 24, 58, 59) am Haltekörper (25, 6o) Vorrichtungen vorgesehen sind, die sich bei relativer Bewegung in einer Richtung einander festklemmen und so den Haltekörper stabilisieren.

3. Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drehen des Stifts (33, 41, 47, 51, 69, 74) gegenüber den Haltearmen (23, 24, 58, 59) durch eine entsprechende Einrichtung verhindert wird.

4. Haltevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stift ein Drehmoment angelegt werden kann.

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5· Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche bei Verwendung in einer Brdlochbohrvorrichtung großen Durchmessers mit einem Hauptbohrkörper, an dem mehrere Auflager vorgesehen sind, in denen sich je ein Walzenschneider befindet, dadurch gekennzeichnet, daß sich an jedem Auflager (14, 15, 18, 19) eine Welle (33) befindet, die die Walzenschneider (2o) hält und an ihren Enden zu ihrer Achse exzentrisch verläuft.

6. Haltevorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptschneidkörper (1o) mindestens zwei von ihm ausgehende Haltearme (35» 36) mit je einem Loch und einem Einschnitt, zwischen denen sich ein Walzenschneider (11, 12) mit einem Ringraum in seiner Mitte, in dem und zwischen den Haltearmen (35j 36) sich ein Haltekörper (25) befindet, der einen Ringraum in seiner Mitte und Teile besitzt, die mit ihren Spitzen in die Einschnitte in den Haltearmen eingreifen und dadurch sich bei Bewegung in einer Richtung einander festklemmen, daß sich ferner zwischen Haltekörper und Walzenschneider ein Haiteteil und zwischen den Haltearmen und im Ringraum des Haltekörpers ein Haltestift (33) vorgesehen ist, der in die Löcher der Arme (35, 36) hineingeht und einen langen Mittelteil (34-) und Endteile (35» 36) besitzt, die einen Abschnitt enthalten, in dem der Abstand nur Mittelachse geringer als der entsprechende Abstand von benachbarten Abschnitten des Hauptteils zur Mittelachse ist, und daß sich der Stift gegenüber dem Auflager nicht drehen kann.

7. Haltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Endteil des Stifts (33) von dessen anderem Ende ausgeht und die Mittelachse des zweiten iSndteils von der Mittelachse des Hauptteils des Stifts abgesetzt ist.

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