DE19681623C2 - Angetriebene Abfangzange zum Sichern eines Rohres gegen Drehung um seine Achse - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine angetriebene Abfangzange zum Sichern eines Rohres gegen Drehung.

Derartige Abfangzangen sind aus den US-Patentschriften 4,402,239, 2,668,689, 2,737,839, 2,760,392, 3,507,194, 3,518,903 und 4,574,664 bekannt, wobei diese in der Anzahl der Einzelteile und damit in der Betriebsweise kompliziert und in der Wartung und Her­ stellung aufwendig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine solche Abfangzange zu schaffen, die einfacher aufgebaut, im Gewicht leichter und im Betrieb zuverlässi­ ger ist als die bekannten Abfangzangen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit den Merkmalen des Patentan­ spruchs 1. Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Aus der US-Patentschrift 4,402,239 ist eine Abfangzange zum Sichern eines Roh­ res gegen Drehung um seine Achse bekannt mit einer ebenen Lagerplattenan­ ordnung aus zwei beabstandeten Lagerplatten mit einer Öffnung zur Aufnahme des Rohres und zwei Druckzylindern, die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten der Mittellinie der Lagerplatten mit einem Ende schwenkbar an diesen befestigt sind und entgegengesetzte andere Enden aufweisen, mit Schwenkhebeln, die jeweils schwenkbar an den Lagerplatten gelagert sind, mit den entgegengesetz­ ten Enden der Druckzylinder schwenkbar verbunden sind und mit Klemmköp­ fen, die jeweils einem Schwenkhebel zugeordnet sind und von diesem an das Rohr heranführbar und ansetzbar sind, wozu die Klemmköpfe senkrechte Bol­ zen aufweisen, die von drehbaren Hülsen umgeben sind, an denen die Schwenkhebel anliegen. Der Rückzug der Klemmköpfe erfolgt durch Federn.

Die Abfangzange nach der US-PS 4,649,777 verfügt über eine sehr ausladende Lagerplatte, die unten abgestützt ist und drei gleiche, an Druckkolben unmittel­ bar angebrachte Klemmköpfe trägt.

Die Greifvorrichtung für zylindrische Gegenstände nach der US-PS 5,201,501 be­ nützt zwei seitlich an den Gegenständen angreifende Klemmbacken, die über eine Hebelanordnung von Federn angedrückt werden. Ein dritter, mittig ange­ brachter Klemmbacken wird durch einen Druckzylinder verstellt.

Die Scherenzange, die aus der US-PS 4,082,017 bekannt ist, besitzt zwei überein­ ander angeordnete Paare von Druckzylindern, durch die, wenn die Vorrichtung mit ihrer Greiföffnung ein Rohr umfaßt, eine rückwärts gelegene Kappe einge­ schwenkt und dadurch die Greiföffnung geschlossen wird, worauf zwei gegen­ überliegende Klemmköpfe, der eine ortsfest, der andere mit der Kappe verbun­ den, das Rohr festhalten.

Die US-PS 2,784,626 betrifft eine Drehvorrichtung für ein Bohrrohr, wobei das Rohr auf einem Teil seines Umfanges von einer Rollenkette umfaßt wird, die von Zahnrädern geführt ist und durch zwei Druckzylinder in Eingriff mit dem Rohr und von diesem weg außer Eingriff gebracht werden.

Das Werkzeug zum Zerlegen eines hydraulischen Hydranten nach der US-PS 2,823,450 besitzt eine Lagerplatte, an der ein einziger hydraulischer Zylinder an­ gelenkt ist, der über seine Kolbenstange auf ein Ratschengetriebe zur Drehung eines Rohres arbeitet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Abfangzange, teilweise zerlegt;

Fig. 2 die erfindungsgemäße Abfangzange im betätigten, an ein Rohr angesetz­ ten Zustand; und

Fig. 3 eine teilweise zerlegte alternative Ausführungsform

Die angetriebene Abfangzange 10 ist um die Mittellinie 12 symmetrisch ausge­ führt und weist eine einzige Lagerplatte 14, ein Paar Druckzylinder 16, 18, ein Paar Schwenkarme 20, 22 und ein Paar Klemmköpfe 24, 26 auf. Ein dritter Klemmkopf 30 ist auf der Mittellinie 12 direkt an der Lagerplatte 14 befestigt.

Die Abfangzange weist eine Öffnung 28 auf, so daß sie seitlich an ein Rohr T (Fig. 2) angesetzt bzw. von ihm abgenommen werden kann. Fig. 1 zeigt die her­ kömmliche senkrechte Anordnung der Teile einer Borhlochanlage. Die erfin­ dungsgemäße angetriebene Abfangzange ist jedoch auch zum Herstellen und Lösen von Verbindungen zwischen Rohren in waagrechter Lage verwendbar; in diesem Fall würde es sich um eine Gegenhaltermaschine ("bucking machine") handeln.

Die Teile der Abfangzange sind direkt oder indirekt auf der ebenen Lagerplatte 14 gelagert, die beim Herstellen und Lösen von Verschraubungen im wesentli­ chen rechtwinklig zur Mittellinie des Rohres T angeordnet ist. Es wird nur eine einzige Lagerplatte 14 benutzt, was die Herstellungskosten und das Gewicht der erfindungsgemäßen Abfangzange verringert. Die Lagerplatte 14 weist die Ohren 32, 34 auf, die von der Mittellinie 12 der Platte 14 seitlich auswärts abstehen. Die Ohren 32, 34 ermöglichen das Lagern der Druckzylinder 16, 18 seitlich auswärts der Lagerplatte 14. Diese hat eine ebene Oberseite 36 und eine ebene Unterseite 38 (Fig. 3), die rechtwinklig zur Mittellinie des mit der Abfangzange zu ergrei­ fenden Rohrs T verlaufen.

Die Druckzylinder 16, 18 sind mittels Bolzen 40, durch zugehörige Bohrungen 42 in der Lagerplatte 14, schwenkbar auf den Ohren 32, 34 der Lagerplatte 14 gela­ gert. Das zylinderseitige eine Ende 44 jedes Druckzylinders liegt dem antriebssei­ tigen Ende der Abfangzange zugewandt, während ihr stangenseitiges anderes Ende 46 zum rohrseitigen Ende der Abfangzange weist, um das Gewicht im Be­ trieb gleichmäßiger zu verteilen. Die Druckzylinder liegen auf gegenüberliegen­ den Seiten der Mittellinie 12 und seitlich außerhalb der Lagerplatte 14. Die Druckzylinder liegen mit ihrer Achse 48 jeweils mindestens teilweise zwischen der oberen und der unteren Ebene, die die Oberflächen 36, 38 der Lagerplatte 14 bilden.

Das zylinderseitige eine Ende 44 jedes Druckzylinders 16, 18 weist ein Joch 50 mit einer oberen und einer unteren Öse 52 bzw. 54 (Fig. 3) auf. Diese halten den je­ weiligen Druckzylinder im wesentlichen in der Ebene der Lagerplatte 14, wobei jeder Druckzylinder im Betrieb der Abfangzange verschwenken kann. In der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist am stangenseitigen anderen Ende 46 jedes Druckzylinders 16, 18 ein Joch 56 vorgesehen. Die Schwenkhebel 20, 22 sind mit je einem Bolzen 62 in einer zugehörigen Bohrung 64 im Schwenk­ hebel mit dem stangenseitigen anderen Ende 46 eines Druckzylinders 16, 18 ver­ bunden.

Die Schwenkhebel 20, 22 sind jeweils mit einem Bolzen 66 in einer zugehörigen Bohrung 68 in der Lagerplatte 14 schwenkbar an dieser gelagert. Die Lagerplatte 14 wird zur Öffnung 28 hin breiter, wobei der Ausschnitt 70 die Öffnung 28 bil­ det. Die Schwenkhebel 20, 22 sind jeweils auf einem Teil 72 der Lagerplatte 14 gelagert, der seitlich aus- und vorwärts zum vorderen Ende der Lagerplatte 14 hin von dieser absteht (Fig. 1). Die Schwenkarme 20, 22 sind ebenflächig und, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, über der Lagerplatte 14 angeordnet. Es gleiten also die Schwenkhebel 20, 22 mit ihrer Unterseite auf der und über die Oberseite 36 der Lagerplatte 14, auf der sie aufliegen.

Die Klemmköpfe 24, 26 sind mit je einem Bolzen 74 in der Bohrung 76 in einem zugehörigen Schwenkhebel 20, 22 schwenkbar an diesem gelagert. Zwischen einem Klemmkopf und dem zugehörigen Schwenkhebel ist nur ein geringer Schwenkwinkel von wenigen Winkelgraden erforderlich; dieser Schwenkwinkel ist jedoch nötig, damit die Klemmbacken am Klemmkopf das Rohr T sicher und fest ergreifen, ohne es zu beschädigen. Die Klemmköpfe 24, 26 sind jeweils mit einer oberen und einer unteren Öse 80 bzw. 82 (Fig. 3) versehen, die den zuge­ hörigen Schwenkhebel 20, 22 zwischen sich aufnehmen.

Ein dritter Klemmkopf 30 kann gleich gestaltet und mit der oberen und unteren Öse an die Lagerplatte 14 angesetzt sein. Er wird mit einem Bolzen 84 in einer Bohrung in der Lagerplatte 14 direkt von dieser getragen. Ein gewisses Spiel zwischen dem dritten Klemmkopf 30 und der Lagerplatte 14 ist wünschenswert, obgleich hier nur eine geringe Bewegung und ein sehr enger Schwenkbereich erforderlich sind. Jeder Klemmkopf ist mit einem Klemmbacken 78 versehen; in Umfangsrichtung längere, die sogenannten "wrap-around"-Umgriffsbacken las­ sen sich hier verwenden.

Die Fig. 2 zeigt die angetriebene Abfangzange im betätigten Zustand, in dem die Klemmköpfe 24, 26 und 30 mit ihrem Klemmbacken 78 an das Rohr T angesetzt sind. Dieses hat eine vertikale Achse A, die rechtwinklig zur waagerechten Mit­ tellinie 12 verläuft. Eine herkömmliche hydraulische oder pneumatische Druck­ quelle liefert über Druckschläuche Druckmittel, um die Druckzylinder 16, 18 gleichzeitig ein- und auszufahren. Eine Bedieneinheit mit einem einzigen Stellhe­ bel leitet beim Herstellen und Lösen von Rohrverschraubungen nach Bedarf Druckmittel auf das stangen- oder das zylinderseitige Ende jedes Druckzylinders.

Die Mittellinien der Klemmköpfe 24, 26 schneiden deren Achsen 84 bzw. 86. Die Teile der Abfangzange sind so angeordnet, daß die drei Klemmköpfe 24, 26, 30 das Rohr T gleichmäßig ergreifen. Hierzu beträgt der Abstand in Umfangsrich­ tung zwischen den Kopfachsen 84, 86 bei an das Rohr T angesetzten Klemmköp­ fen weniger als 140° und vorzugsweise weniger als 130°, so daß das Rohr ohne Quetschen oder Beschädigung erfaßt wird. Idealerweise sind die Klemmköpfe 24, 26 und 30 um das Rohr T herum um 120° beabstandet und wird die Abfang­ zange so betätigt, daß die drei Klemmköpfe gleichmäßig am Rohr T angreifen.

Die Druckzylinder 16, 18 werden mit Druckflüssigkeit oder Druckluft gespeist. Wie gezeigt, sind die Druckzylinder 16, 18 jeweils mit dem zylinderseitigen einen Ende 44 zum antriebsseitigen und mit dem stangenseitigen anderen Ende 46 zum rohrseitigen Ende der Abfangzange weisend angeordnet. Das kann jedoch auch umgekehrt werden, so daß ihre stangenseitigen anderen Enden mit einem der Ohren 32, 34 und ihre zylinderseitigen einen Enden mit einem zugehörigen Schwenkhebel 20, 22 verbunden sind. Die Schwenkhebel 20, 22 können mit Ösen versehen sein, derart, daß jeder Schwenkhebel zwischen einer oberen und einer unteren Öse ein Joch 56 auf dem Ende einer Zylinderanordnung 16, 18 auf­ nimmt.

Die Fig. 3 zeigt Schwenkhebel 200, 222 jeweils mit einer oberen und einer unte­ ren Platte 202 bzw. 204, deren Abstand geringfügig größer ist als das Joch 206 des Druckzylinders 16 dick. Ein oder mehrere Blöcke 208 wirken mit dem Joch 206 und der Lagerplatte 14 zusammen, um den Sollabstand zwischen den Platten 202, 204 konstant zu halten. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daß die auf den rechten und linken Hebelarm wirkenden erheblichen Kräfte sich in der Ebene der Lagerplatte 14 halten lassen. Die Bolzen 62, 66 und 74 sind also keinen Tor­ sions- oder Biegekräften ausgesetzt. Wie die Fig. 3 zeigt, weisen Klemmköpfe 24, 26 jeweils eine obere und eine untere Öse 80 bzw. 82 auf, mit denen sie an die Platten 202, 204 der Schwenkhebel 200, 222 angesetzt werden Auch hier wirken keine Torsions- oder Biegekräfte auf die Bolzen 74. Die Fig. 3 zeigt weiterhin in Umfangsrichtung längere "wrap-around"-(Umgriffs-)Backen 210, die vorn an die Klemmköpfe 24, 26 und 30 angesetzt sind, sowie die Bolzen 66 und 74 mit den Köpfen 212 bzw. 214. Die Bolzen lassen sich mit Feststellschrauben oder an­ deren herkömmlichen Elementen in der Sollage arretieren.

Für den Betrieb liegt die Abfangzange 10 seitlich vom Rohr T entfernt und die Druckzylinder 16, 18 sind eingefahren, so daß die Schwenkhebel 20, 22 geöffnet sind (Fig. 1). Sodann setzt man die Abfangzange 10 in einer seitlichen Bewegung an das Rohr T an, das dann durch die Öffnung 28 der Abfangzange 10 verläuft und sich an den dritten Klemmkopf 30 anlegt. Sodann kann die Bedienungsper­ son mit dem Bedienelement die Druckzylinder 16, 18 mit Druckmittel beauf­ schlagen und ausfahren, so daß die Schwenkhebel 20, 22 schwenken und dabei die Klemmköpfe 24, 26 an das Rohr T anlegen (Fig. 2). Nach dem Herstellen bzw. Lösen der Rohrverschraubung kann die Bedienperson das Bedienelement erneut betätigen, um die Druckzylinder 16, 18 einzufahren, so daß die Abfang­ zange seitlich vom Rohr T abgenommen werden kann.

Claims (11)

1. Angetriebene Abfangzange (10) zum Sichern eines Rohres (T) gegen Dre­ hung um seine Achse mit
einer einzigen ebenen Lagerplatte (14), einer Öffnung (28) zur Aufnahme des Rohres (T) und zwei Druckzylindern (16, 18), die jeweils auf gegenüberlie­ genden Seiten der Mittellinie (12) der Lagerplatte (14) mit einem Ende (44) schwenkbar an dieser befestigt sind und entgegengesetzte andere Enden (46) aufweisen,
Schwenkhebeln (20, 22; 200, 222), die jeweils schwenkbar an der Lagerplatte (14) gelagert und mit den entgegengesetzten anderen Enden (46) der Druckzy­ linder (16, 18) schwenkbar verbunden sind
und mit Klemmköpfen (24, 26), die jeweils einem Schwenkhebel (20, 22; 200, 222) zugeordnet und von diesem an das Rohr (T) heranführbar und ansetzbar sind, wobei die Mittellinien der Druckzylinder (16, 18) zwischen der oberen und der unteren Oberfläche (36, 38) der Lagerplatte (14) angeordnet sind.

2. Abfangzange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ zylinder (16, 18) seitlich außerhalb der Lagerplatte (14) schwenkbar an dieser angelenkt sind.

3. Abfangzange nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerplatte (14) seitlich auswärts vorstehende Ohren (32, 34) aufweist, an denen die Druckzylinder (16, 18) angelenkt sind.

4. Abfangzange nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druck­ zylinder (16, 18) mittels oberer und unterer Ösen (52, 54) an den Ohren (32, 34) angelenkt sind.

5. Abfangzange nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Lagerplatte (14) auf deren Mittellinie (12), der Öffnung (28) zuge­ wandt, ein dritter Klemmkopf (30) befestigt ist.

6. Abfangzange nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmköpfe (24, 26, 30) mittels oberer und unterer Ösen (80, 82) beider­ seits der Schwenkhebel (202, 222) bzw. der Lagerplatte (14) gelagert sind.

7. Abfangzange nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmköpfe (24, 26, 30) an den Schwenkhebeln (20, 22; 200, 222) bzw. der Lagerplatte (14) schwenkbar gelagert sind.

8. Abfangzange nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Klemmkopf (24, 26) im am Rohr (T) anliegenden Zustand in Umfangsrichtung um einen Winkel von weniger als 130°, vorzugs­ weise 120° beabstandet sind.

9. Abfangzange nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkhebel (200, 222) aus oberen und unteren Platten (202, 204) be­ stehen, die mittels Abstandhaltern (208) beabstandet sind und die entgegenge­ setzten anderen Enden (206) der Druckzylinder (16, 18) zwischen sich aufneh­ men.

10. Angetriebene Abfangzange nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Si­ chern eines Rohres gegen Drehung um seine Achse als Reaktion auf eine durch eine Rohrdreheinrichtung bewirkte Drehung eines anderen Rohres.

11. Angetriebene Abfangzange nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zum Si­ chern eines Rohres (T) gegen eine Drehung um seine Achse in Reaktion auf eine durch eine automatische Dreh-Gestängezange bewirkte Drehung eines anderen Rohres.