EP0201668A1 - Mechanical jarring tool - Google Patents

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Publication number
EP0201668A1
EP0201668A1 EP86101731A EP86101731A EP0201668A1 EP 0201668 A1 EP0201668 A1 EP 0201668A1 EP 86101731 A EP86101731 A EP 86101731A EP 86101731 A EP86101731 A EP 86101731A EP 0201668 A1 EP0201668 A1 EP 0201668A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sleeve
locking
mandrel
swivel
guillotine
Prior art date
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Granted
Application number
EP86101731A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP0201668B1 (en
Inventor
Gerhard Dipl.-Ing. Heidemann
Johannes Dipl.-Ing. Witte
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Baker Hughes Oilfield Operations LLC
Original Assignee
Norton Christensen Inc
Eastman Christensen Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Norton Christensen Inc, Eastman Christensen Co filed Critical Norton Christensen Inc
Publication of EP0201668A1 publication Critical patent/EP0201668A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0201668B1 publication Critical patent/EP0201668B1/en
Expired legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B31/00—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells
    • E21B31/107—Fishing for or freeing objects in boreholes or wells using impact means for releasing stuck parts, e.g. jars

Definitions

  • the invention relates to mechanical guillotine shears in an embodiment according to the preamble of patent claim 1.
  • a sliding sleeve is provided which is connected to the sleeve via axial tension springs and which carries cooperating pivoting latches with an abutment supported on the mandrel and a locking collar associated with the sleeve.
  • the locking device is triggered by tensile loading of the guillotine shears by means of the drill string, as soon as the tension springs have undergone a certain elongation which corresponds to a predetermined release force of the tension springs.
  • an upward blow occurs between the sleeve and the mandrel, which is used to connect parts, e.g. to release a rotary drill bit that has stuck in a ground formation from its jamming in the rock.
  • the invention has for its object to provide a pair of snips with a particularly simple, low-wear locking device that enables the execution of upward and downward blows by the pair of snips ...
  • the invention solves this problem based on a pair of scissors Claim 1. with the in the characterizing Part of claim 1 specified features. With regard to essential further refinements, reference is made to claims 2 to 7.
  • the locking device of the guillotine shears according to the invention are in front of this a releasable in both axial directions blocking mandrel and sleeve against relative movement, said common for both sub-units of the double device spring means ensures that the A uslette- or Ausrastteil are the same in both cases.
  • a change in the spring preload that is possible by simply replacing a spacer also alters the triggering conditions for both axial directions.
  • the latching device has a simple structure which ensures low-wear work and which, despite the given dual function, only requires a small axial length.
  • the locking device also works extremely reliably, since the sliding sleeves act directly on the spring means and the swivel locks experience a forced return in their locking engagement on the associated abutment via inclined sliding surfaces as soon as the parts of the guillotine shear return to their starting position after executing an upward or downward impact. Since the locking device has a common spring means for its two sub-units, the displacement path of the mandrel and sleeve between the locking position of the parts and their disengaging position can be chosen relatively large without affecting the axial size of the locking device, so that path and angle changes. Parts of the locking device remain due to not completely avoidable wear without practical repercussions on the specified disengagement conditions.
  • FIG. 1 shows the upper section
  • FIG. 2 the middle section
  • FIG. 3 the lower section of a guillotine shear according to the invention in a schematic longitudinal half-section.
  • the guillotine shear illustrated in the drawing comprises a mandrel 1 and a sleeve 2 which are telescopically displaceable relative to each other.
  • the mandrel 1 and the sleeve 2 each carry threaded projections 3 and 4 at the outer end, by means of which the guillotine shears can be inserted into a drill string.
  • a locking device 5 which in turn consists of an upper part unit 6 and a lower part unit 7 in relation to the orientation of the guillotine shears in the borehole.
  • the lower sub-unit 7 is used to block pulling apart of the guillotine shears from the neutral or latched position and the upper sub-unit 6 is used to block pressing together.
  • Each of the sub-units 6, 7, which are identical to one another, comprises a plurality of swivel bolts 9 arranged coaxially with an axis 8 of the guillotine shears, an abutment 10 arranged on the mandrel 1 in the form of a locking bush and a locking collar 11 connected to the sleeve 2.
  • Each swivel bolt 9 is round each a pivot axis 12 pivotally supported by a spring arrangement 13 and provided with a thickening 14 at the free end, each of which has a first inclined sliding surface 15 and a further inclined sliding surface 16.
  • the pivot bolts 9 are designed as longitudinal segments of a cylindrical sleeve and taper from an area of greatest width in the vicinity of the pivot axis 12 in the circumferential direction up to an area of smallest width at the free end. 14. In the inwardly pivoted rest position shown are 'die.Schwenkriegel 9, therefore, in the circumferential direction close to each other with their main part und.bieten an approximately conical surface.
  • Each pivot bolt 9 has at its other end a curved end face 19, with which it is supported in a bearing socket 20 of the spring arrangement 13, and is additionally beveled on the outside 21 lying in the region of the pivot axis 12.
  • the swivel bolts 9 are provided with a groove 22 into which a common expansion ring 23 engages.
  • the spring arrangement 13 consists of a spring means in the form of a spring assembly 24 which is common to both partial units 5, 6 and which, e.g. can be equipped with disc springs, and from each subunit 6, 7 assigned separate sliding sleeves 25, which rest in the neutral or locking position with their outer end faces 26 on the beveled end faces 27 of the locking collars 11.
  • the pivot bolts 9 are each supported on the inner end faces 28 of the sliding sleeves 25 by means of a support ring 29 in which the bearing pans 20 are formed.
  • the swivel bolts 9 of the locking device 5 block a longitudinal displacement of the abutment 10 which goes beyond a certain amount of play, since the oblique end faces 30 of the abutment 10 fixedly connected to the mandrel 1 with the surfaces 15 of the swivel bolts 9 of one of the subunits 6.7 in Plant.
  • the abutment 10 of the subunit 7 first comes into contact with its surfaces 30 with the surfaces 15 of the associated pivot bolts 9 location.
  • the swivel bolts 9 of the sub-unit 7 move upwards within the sleeve 2, their ring surfaces 17 sliding along the inner surface 18 on the locking collar 11, together with the associated sliding sleeve 25, with the formation of a gap between the surfaces 26 and 27; while the spring assembly 24 is compressed.
  • the abutment 10 of the subunit 7 first slides back under the associated swivel bolts 9 into the position shown .
  • the triggering force can be adjusted by changing the distance between the end faces 27 of the locking collars 11, which compress and pretension the spring assembly 24 via the sliding sleeves 25.
  • the setting can be carried out by means of two socket parts 36, 37 connected by a cylindrical thread 35, which are countered with their shoulders 38, 39 against a spacer 40 of a selectable width.

Abstract

Die mechanische Schlagschere zum Einfügen in einen Bohrstrang für Tiefbohrungen besteht aus einer Muffe (2) mit einem darin längsbeweglich gelagerten Dorn (1), gegenseitigen Schlagschultern (31,33;32,34) am Dorn (1) und an der Muffe (2) und einer durch Axialbelastung der Schlagschere durch den Bohrstrang ausrastbaren Rastvorrichtung, die gegen die Kraft einer Federanordnung (13) verschiebbar abgestützte Schwenkriegel (9), ein mit deren freien Enden verriegelnd zusammenwirkendes Widerlager (10) und einen Verriegelungsbund (11) umfaßt, der in Raststellung der Teile die freien Enden (14) der Schwenkriegel (12) außenseitig umgreift und in Rasteingriff am Widerlager (10) hält. Zum Ausschwenken der Schwenkriegel (9) aus ihrer Raststellung weisen die freien Enden (14) der Schwenkriegel (9) einer schrägen Gleitfläche (30) des Widerlagers (10) zugewandte schräge Gleitflächen (15) auf, und es ist eine Schiebehülse (25) vorgesehen, welche die Schwenkriegel (9) in koaxialer Anordnung zur Achse (8) der Schlagschere um Schwenkachsen (12) schwenkbar abstützt. Dabei ist die Rastvorrichtung (5) als Doppelvorrichtung ausgebildet, die den Dorn (1) und die Muffe (2) gegen axiale Relativbewegungen sowohl bei aufwärts- als auch bei abwärts-gerichteter Belastung der Muffe (2) verriegelt und zwei untereinander gleiche, jedoch entgegengesetzt ausgerichtete Teileinheiten (5,6) aufweist, zwischen deren Schiebehülsen (25) ein beiden Teileinheiten (5,6) gemeinsames Federmittel (24) angeordnet ist.The mechanical guillotine shear for insertion into a drill string for deep drilling consists of a sleeve (2) with a mandrel (1) mounted for longitudinal movement therein, mutual impact shoulders (31,33; 32,34) on the mandrel (1) and on the sleeve (2) and a locking device which can be disengaged by axial loading of the guillotine shears by the drill string and which comprises pivoting bolts (9) which are displaceably supported against the force of a spring arrangement (13), an abutment (10) which interacts with their free ends and a locking collar (11) which is in the locking position the parts engages around the free ends (14) of the swivel bolts (12) on the outside and holds them in locking engagement on the abutment (10). To pivot the swivel bolts (9) out of their locking position, the free ends (14) of the swivel bolts (9) have inclined sliding surfaces (15) facing an inclined sliding surface (30) of the abutment (10), and a sliding sleeve (25) is provided , which supports the swivel bolts (9) in a coaxial arrangement to the axis (8) of the guillotine shifters about swivel axes (12). The locking device (5) is designed as a double device, which locks the mandrel (1) and the sleeve (2) against axial relative movements both when the sleeve (2) is subjected to upward and downward loads and two that are the same but opposite each other has aligned sub-units (5, 6), between the sliding sleeves (25) of which two sub-units (5, 6) are arranged common spring means (24).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mechanische Schlagschere in einer Ausbildung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to mechanical guillotine shears in an embodiment according to the preamble of patent claim 1.

Bei einer bekannten Schlagschere dieser Art (US-PS 1798480) ist eine über axiale Zugfedern mit der Muffe verbundene Schiebehülse vorgesehen, die mit einem auf dem Dorn abgestützten Widerlager sowie einem der Muffe zugeordneten Verriegelungsbund zusammenwirkende Schwenkriegel trägt. Die Rastvorrichtung wird durch Zugbelastung der Schlagschere mittels des Bohrstrangs ausgelöst, sobäld die Zugfedern eine gewisse Längung, die einer vorgegebenen Auslösekraft der Zugfedern entspricht, erfahren hat. Nach Auslösung der Rastvorrichtung tritt zwischen Muffe und Dorn ein aufwärtsgerichteter Schlag auf, der dazu dient, mit unterhalb der Schlagschere mit dieser verbundene Teile, z.B. einen Drehbohrmeißel, der sich in einer Bodenformation festgesetzt hat, aus ihrer Verklemmung im Gestein zu lösen.' lIn a known guillotine shear of this type (US-PS 1798480) a sliding sleeve is provided which is connected to the sleeve via axial tension springs and which carries cooperating pivoting latches with an abutment supported on the mandrel and a locking collar associated with the sleeve. The locking device is triggered by tensile loading of the guillotine shears by means of the drill string, as soon as the tension springs have undergone a certain elongation which corresponds to a predetermined release force of the tension springs. After the latching device has been triggered, an upward blow occurs between the sleeve and the mandrel, which is used to connect parts, e.g. to release a rotary drill bit that has stuck in a ground formation from its jamming in the rock. ' l

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagschere mit einer besonders einfachen, verschleißarm arbeitenden Rastvorrichtung zu schaffen, die die Ausführung von aufwärts- und von abwärtsgerichteten Schlägen durch die Schlagschere ermöglicht...Die Erfindung löst diese Aufgabe ausgehend von einer Schlagschere nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.1.mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Hinsichtlich wesentlicher weiterer Ausgestaltungen wird auf die Patentansprüche 2 bis 7 verwiesen.The invention has for its object to provide a pair of snips with a particularly simple, low-wear locking device that enables the execution of upward and downward blows by the pair of snips ... The invention solves this problem based on a pair of scissors Claim 1. with the in the characterizing Part of claim 1 specified features. With regard to essential further refinements, reference is made to claims 2 to 7.

Die Rastvorrichtung der Schlagschere nach der Erfindung gibt dieser eine in beiden Achsrichtungen auslösbare Blockierung von Dorn und Muffe gegen Relativbewegungen vor, wobei das für beide Teileinheiten der Doppelvorrichtung gemeinsame Federmittel sicherstellt, daß die Auslöse- oder Ausrastbedingungen in beiden Fällen gleich sind. Auch eine durch einfaches Auswechseln eines Distanzstückes mögliche Veränderung der Federvorspannung verändert die Auslösebedingungen für beide Achsrichtungen gleichermaßen. Die Rastvorrichtung weist dabei.einen einfachen, ein verschleißarmes Arbeiten sichernden Aufbau aus, der trotz der gegebenen Doppelfunktion nur eine geringe axiale Länge beansprucht. Die Rastvorrichtung arbeitet ferner außerordentlich zuverlässig, da die Schiebehülsen direkt auf das Federmittel einwirken und die Schwenkriegel über schräge Gleitflächen eine Zwangsrückführung in ihren Rasteingriff am zugeordneten Widerlager erfahren, sobald die Teile der Schlagschere nach Ausführung eines aufwärts- oder abwärtsgerichteten Schlages in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Da die Rastvorrichtung ein für ihre beiden Teileinheiten gemeinsames Federmittel aufweist, kann der Verschiebeweg von Dorn und Muffe zwischen der Raststellung der Teile und deren Ausraststellung ohne Beeinträchtigung der axialen Baugröße der Rastvorrichtung verhältnismäßig groß gewählt werden, so daß Weg- und.Winkeländerungen der. Teile der Rastvorrichtung aufgrund nicht völlig vermeidbaren Verschleißes ohne praktische Rückwirkungen auf die vorgegebenen Ausrastbedingungen bleiben.The locking device of the guillotine shears according to the invention are in front of this a releasable in both axial directions blocking mandrel and sleeve against relative movement, said common for both sub-units of the double device spring means ensures that the A uslöse- or Ausrastbedingungen are the same in both cases. A change in the spring preload that is possible by simply replacing a spacer also alters the triggering conditions for both axial directions. The latching device has a simple structure which ensures low-wear work and which, despite the given dual function, only requires a small axial length. The locking device also works extremely reliably, since the sliding sleeves act directly on the spring means and the swivel locks experience a forced return in their locking engagement on the associated abutment via inclined sliding surfaces as soon as the parts of the guillotine shear return to their starting position after executing an upward or downward impact. Since the locking device has a common spring means for its two sub-units, the displacement path of the mandrel and sleeve between the locking position of the parts and their disengaging position can be chosen relatively large without affecting the axial size of the locking device, so that path and angle changes. Parts of the locking device remain due to not completely avoidable wear without practical repercussions on the specified disengagement conditions.

Weitere Einzelheiten ergeben sichaus der Beschreibung und der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel des Gegenstands der Erfindung näher veranschaulicht ist. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 den.oberen Abschnitt, Fig. 2 den mittleren Abschnitt und Fig. 3 den unteren Abschnitt einer erfindungsgemäßen Schlagschere in einem schematischen Längshalbschnitt.Further details emerge from the description and the drawing, in which an embodiment of the Object of the invention is illustrated in more detail. 1 shows the upper section, FIG. 2 the middle section and FIG. 3 the lower section of a guillotine shear according to the invention in a schematic longitudinal half-section.

Die in der Zeichnung veranschaulichte Schlagschere umfaßt einen Dorn 1 und eine Muffe 2, die teleskopartig relativ zueinander verschiebbar sind. Der Dorn 1 und die Muffe 2 tragen jeweils am äußeren Ende Gewindeansätze 3 bzw.4, mittels der die Schlagschere in einen Bohrstrang einfügbar ist. In der Neutral- bzw. Raststellung sind der Dorn 1 und die Muffe 2 durch eine Rastvorrichtung 5 blockiert, die ihrerseits aus bezogen auf die Ausrichtung der Schlagschere im Bohrloch einer oberen Teileinheit 6 und einer unteren Teileinheit 7 besteht. Die untere Teileinheit 7 dient zur Blockierung eines Auseinanderziehens der Schlagschere aus der Neutral- bzw. Raststellung und die obere Teileinheit 6 zur Blockierung eines Zusammendrückens. Jede der untereinander gleichen Teileinheiten 6,7 umfaßt eine Mehrzahl von koaxial zu einer Achse 8 der Schlagschere angeordneten Schwenkriegeln 9, ein auf dem Dorn 1 angeordnetes Widerlager 10 in Gestalt einer Verriegelungsbuchse und einen mit der Muffe 2 verbundenen Verriegelungsbund 11. Jeder Schwenkriegel 9 ist um jeweils eine Schwenkachse 12 schwenkbar von einer Federanordnung 13 abgestützt und mit einer Verdickung 14 am freien Ende versehen, die jeweils eine erste schräge Gleitfläche 15 und eine weitere schräge Gleitfläche 16 darbietet.. Die Schwenkriegel 9 sind als Längssegmente einer zylindrischen Hülse ausgebildet und verjüngen sich von einem in der Nähe der Schwenkachse 12 gelegenen'Bereich größter Breite in Umfangsrichtung bis zu einem Bereich kleinster Breite am freien Ende.14. In der dargestellten einwärts geschwenkten Raststellung liegen'die.Schwenkriegel 9 deshalb in Umfangsrichtung dicht nebeneinander und.bieten mit ihrem Hauptteil eine etwa konische Oberfläche dar. Die Gesamtheit der Außenflächen 17 der freien Enden 14 liegen in der gezeigten Raststellung auf einer zylindrischen Ringfläche, deren Krümmungsradius dem der Innenfläche 18 des Verriegelungsbundes 11 entspricht. Jeder Schwenkriegel 9 besitzt an seinem anderen Ende eine gewölbte Stirnfläche 19, mit der er in einer Lagerpfanne 20 der Federanordnung 13 abgestützt ist, und ist zusätzlich an der im Bereich der Schwenkachse 12 liegenden Außenseite 21 abgeschrägt. An ihrer Innenseite sind die Schwenkriegel 9 mit einer Nut 22 versehen, in die ein gemeinsamer Spreizring 23 eingreift.The guillotine shear illustrated in the drawing comprises a mandrel 1 and a sleeve 2 which are telescopically displaceable relative to each other. The mandrel 1 and the sleeve 2 each carry threaded projections 3 and 4 at the outer end, by means of which the guillotine shears can be inserted into a drill string. In the neutral or locking position, the mandrel 1 and the sleeve 2 are blocked by a locking device 5, which in turn consists of an upper part unit 6 and a lower part unit 7 in relation to the orientation of the guillotine shears in the borehole. The lower sub-unit 7 is used to block pulling apart of the guillotine shears from the neutral or latched position and the upper sub-unit 6 is used to block pressing together. Each of the sub-units 6, 7, which are identical to one another, comprises a plurality of swivel bolts 9 arranged coaxially with an axis 8 of the guillotine shears, an abutment 10 arranged on the mandrel 1 in the form of a locking bush and a locking collar 11 connected to the sleeve 2. Each swivel bolt 9 is round each a pivot axis 12 pivotally supported by a spring arrangement 13 and provided with a thickening 14 at the free end, each of which has a first inclined sliding surface 15 and a further inclined sliding surface 16. The pivot bolts 9 are designed as longitudinal segments of a cylindrical sleeve and taper from an area of greatest width in the vicinity of the pivot axis 12 in the circumferential direction up to an area of smallest width at the free end. 14. In the inwardly pivoted rest position shown are 'die.Schwenkriegel 9, therefore, in the circumferential direction close to each other with their main part und.bieten an approximately conical surface. The entirety of the outer surfaces 17 of the free ends 14 lie in the shown locking position on a cylindrical ring surface whose radius of curvature corresponds to that of the inner surface 18 of the locking collar 11. Each pivot bolt 9 has at its other end a curved end face 19, with which it is supported in a bearing socket 20 of the spring arrangement 13, and is additionally beveled on the outside 21 lying in the region of the pivot axis 12. On their inside, the swivel bolts 9 are provided with a groove 22 into which a common expansion ring 23 engages.

Die Federanordnung 13 besteht aus einem für beide Teileinheiten 5,6 gemeinsamen Federmittel in Gestalt eines Federpakets 24, das z.B. mit Tellerfedern bestückt sein kann, und aus jeder Teileinheit 6,7 zugeordneten gesonderten Schiebehülsen 25, die in der Neutral- bzw. Raststellung mit ihren äußeren Stirnflächen 26 an den abgeschrägten Stirnflächen 27 der Verriegelungsbunde 11 anliegen. An den inneren Stirnflächen 28 der Schiebehülsen 25 stützen sich die Schwenkriegel 9 jeweils mittels eines Stützringes 29 ab, in dem die Lagerpfannen 20 ausgebildet sind.The spring arrangement 13 consists of a spring means in the form of a spring assembly 24 which is common to both partial units 5, 6 and which, e.g. can be equipped with disc springs, and from each subunit 6, 7 assigned separate sliding sleeves 25, which rest in the neutral or locking position with their outer end faces 26 on the beveled end faces 27 of the locking collars 11. The pivot bolts 9 are each supported on the inner end faces 28 of the sliding sleeves 25 by means of a support ring 29 in which the bearing pans 20 are formed.

In der dargestellten Raststellung blockieren die Schwenkriegel 9 der Rastvorrichtung 5 eine über ein gewisses Spiel hinausgehende Längsverschiebung des Widerlagers 10, da die schrägen Stirnflächen 30 der fest mit dem Dorn 1 verbundenen Widerlager 10 mit den Flächen 15 der Schwenkriegel 9 einer der Teileinheiten 6,7 in Anlage stehen.In the illustrated locking position, the swivel bolts 9 of the locking device 5 block a longitudinal displacement of the abutment 10 which goes beyond a certain amount of play, since the oblique end faces 30 of the abutment 10 fixedly connected to the mandrel 1 with the surfaces 15 of the swivel bolts 9 of one of the subunits 6.7 in Plant.

Wird mittels des Bohrstranges von der Erdoberfläche aus eine Zugkraft auf die Schlagschere ausgeübt, so kommt zunächst das Widerlager 10 der Teileinheit 7 über seine Fläche 30 mit den Flächen 15 der zugeordneten Schwenkriegel 9 in Anlage. Bei Erhöhung der Zugkraft verlagern sich die Schwenkriegel 9 der Teileinheit 7 aufwärts innerhalb der Muffe 2, wobei sie mit ihren Ringflächen 17 an der Innenfläche 18 am Verriegelungsbund 11 entlanggleiten, und zwar zusammen mit der zugeordneten Schiebehülse 25 unter Bildung eines Spalts zwischen den Flächen 26 und 27; während das Federpaket 24 komprimiert wird. Wenn die Zugkraft weiter gesteigert wird, treten schließlich die Schwenkriegel 9 aus dem Innenbereich des Verriegelungs- bundes 11 der Teileinheit 7 aus und schwenken um die Schwenkachsen 12 unter Aufeinandergleiten der Flächen 15 und 30 auswärts, bis sie eine zur Achse 8 der Schlagschere parallele Ausrichtung erreicht haben. Die Außenflächen 17 der freien Enden 14 greifen dabei in den zwischen den Flächen 26 und 27 entstandenen Spalt ein. In dieser Stellung der Schwenkriegel 9 kann das Widerlager 10 nunmehr frei unter den Schwenkriegeln 9 hinweggleiten und dem Dorn 1 eine Längsbewegung gegenüber der Muffe 2 ermöglichen, bis eine muffenseitige Anschlagfläche 33 auf eine dornseitige Anschlagfläche 34 aufschlägt und die Längsverschiebung abrupt beendet.If a tensile force is exerted on the guillotine shears from the surface of the earth by means of the drill string, the abutment 10 of the subunit 7 first comes into contact with its surfaces 30 with the surfaces 15 of the associated pivot bolts 9 location. When the tensile force increases, the swivel bolts 9 of the sub-unit 7 move upwards within the sleeve 2, their ring surfaces 17 sliding along the inner surface 18 on the locking collar 11, together with the associated sliding sleeve 25, with the formation of a gap between the surfaces 26 and 27; while the spring assembly 24 is compressed. If the tensile force is further increased, eventually enter the swing bolt 9 from the interior region of the V erriegelungs- collar 11 of the sub-unit 7, and pivot around the pivot axes 12 under succession sliding of the surfaces 15 and 30 away until it is parallel to the axis 8 of the guillotine shears alignment achieved. The outer surfaces 17 of the free ends 14 engage in the gap formed between the surfaces 26 and 27. In this position of the swivel bolts 9, the abutment 10 can now slide freely under the swivel bolts 9 and allow the mandrel 1 to move longitudinally relative to the sleeve 2 until a socket-side stop surface 33 strikes a mandrel-side stop surface 34 and the longitudinal displacement ends abruptly.

Wenn nach dem hierdurch hervorgerufenen Schlag die Schlagschere wieder in ihre Neutral- bzw. Raststellung zurückgesetzt werden soll und dabei Dorn 1 und Muffe 2 zusammengefahren werden, gleitet zunächst das Widerlager 10 der Teileinheit 7 unter den zugehörigen Schwenkriegeln 9 hin- durch in die dargestellte Lage zurück. Die Schwenkriegel 9, die über die Schiebehülse 25 vom Federpaket 24 beaufschlagt werden, gleiten dabei mit ihren schrägen Flächen 16 an der schrägen Fläche 27 des Verriegelungsbundes 11 entlang und schwenken einwärts. Anschließend werden sie weiter unter den Verriegelungsbund_11 eingeschoben, bis die äußere Stirnfläche 26 der Schiebehülse 25 an der Stirnfläche 27 des Verriegelungsbundes-11 in Anlage kommt. Für eine auf den Strang ausgeübte Druckkraft zur Auslösung eines nach unten gerichteten Schlages ergibt sich ein analoger Funktionsablauf für die Teileinheit 6 der Rastvorrichtung 5. Nach Auslösung der Rastvorrichtung 5 und Zusammenschieben von Dorn 1 und Muffe 2 wird der Schlag diesmal jedoch durch den Aufprall der Anschlag- . fläche 31 des Dorns 1 auf die Anschlagfläche 32 der Muffe 2 ausgeübt.If, after the impact caused thereby, the guillotine shears are to be returned to their neutral or latched position and the mandrel 1 and sleeve 2 are moved together, the abutment 10 of the subunit 7 first slides back under the associated swivel bolts 9 into the position shown . The pivot bolts 9, which are loaded by the spring assembly 24 via the sliding sleeve 25, slide with their inclined surfaces 16 along the inclined surface 27 of the locking collar 11 and pivot inwards. Then they are pushed further under the locking collar 11 until the outer end face 26 of the sliding sleeve 25 comes into contact with the end face 27 of the locking collar 11. For a pressure force exerted on the strand to trigger a downward blow, there is an analogous functional sequence for the subunit 6 of the latching device 5. After the latching device 5 has been triggered and the mandrel 1 and sleeve 2 pushed together, this time, however, the impact becomes the stop due to the impact -. Area 31 of the mandrel 1 exerted on the stop surface 32 of the sleeve 2.

Eine Einstellung der Auslösekraft läßt sich durch eine Veränderung des Abstandes zwischen den Stirnflächen 27 der Verriegelungsbunde 11 herbeiführen, die über die Schiebehülsen 25 das Federpaket 24 zusammendrücken und vorspannen. Die Einstellung kann mittels zwei durch ein zylindrisches Gewinde 35 verbundener Muffenteile 36,37 erfolgen, die mit ihren Schultern 38,39 gegen einen Distanzkörper 40 wählbarer Breite gekontert werden.The triggering force can be adjusted by changing the distance between the end faces 27 of the locking collars 11, which compress and pretension the spring assembly 24 via the sliding sleeves 25. The setting can be carried out by means of two socket parts 36, 37 connected by a cylindrical thread 35, which are countered with their shoulders 38, 39 against a spacer 40 of a selectable width.

Claims (7)

1. Mechanische Schlagschere zum Einfügen in einen Bohrstrang für Tiefbohrungen, bestehend aus einer Muffe (2) mit einem darin längsbeweglich gelagerten Dorn (1)., gegenseitigen Schlagschultern (31,33;32,34) am Dorn (1) und an der Muffe (2) und einer durch Axialbelastung der Schlagschere durch den Bohrstrang ausrastbaren Rastvorrichtung zum Blockieren von Dorn (1) und Muffe (2) gegen axiale Relativbewegungen, die gegen die Kraft einer Federanordnung (13) verschiebbar abgestützte Schwenkriegel (9), ein mit deren freien Enden verriegelnd zusammenwirkendes Widerlager (10) und einen Verriegelungsbund (11) umfaßt, der in Raststellung der Teile die freien Enden (14) der Schwenkriegel (12) außenseitig umgreift und in Rasteingriff am Widerlager (10) hält, wobei zum Ausschwenken der Schwenkriegel (9) aus ihrer Raststellung die freien Enden (14) der Schwenkriegel (9) einer schrägen Gleitfläche (30) des Widerlagers (10) zugewandte schräge Gleitflächen (15) aufweisen, und eine Schiebehülse (25) vorgesehen ist, welche die Schwenkriegel (9) in koaxialer Anordnung zur Achse (8) der Schlagschere um Schwenkachsen (12) schwenkbar abgestützt, dadurch ge-kennzeichnet, daß die Rastvorrichtung (5) als Doppelvorrichtung ausgebildet ist, die den Dorn (1) und die Muffe (2) gegen axiale Relativbewegungen sowohl bei aufwärtsals auch bei abwärts7gerichteter.Belastung der Muffe (2) verriegelt und zwei untereinander gleiche, jedoch entgegengesetzt ausgerichtete Teileinheiten (5,6) aufweist, zwischen deren Schiebehülsen (25) ein beiden Teileinheiten (5,6) 'gemeinsames Federmittel (24) angeordnet ist.1. Mechanical guillotine shear for insertion into a drill string for deep drilling, consisting of a sleeve (2) with a longitudinally movably mounted mandrel (1)., Mutual impact shoulders (31,33; 32,34) on the mandrel (1) and on the sleeve (2) and a locking device which can be disengaged by axial loading of the guillotine shears through the drill string for blocking the mandrel (1) and sleeve (2) against axial relative movements, the pivot bolt (9), which is displaceably supported against the force of a spring arrangement (13), one with its free one Ends interlocking abutment (10) and a locking collar (11), which engages around the free ends (14) of the swivel bar (12) on the outside in the locking position of the parts and holds in latching engagement on the abutment (10), the swivel bar (9 ) have the free ends (14) of the swivel bolts (9) facing an oblique sliding surface (30) of the abutment (10) from their latching position, and a sliding sleeve (25) in front is seen, which is pivotally supported, the pivot bolt (9) in a coaxial arrangement with the axis (8) of the guillotine shear about pivot axes (12), characterized g e-denotes that the latching device (5) is constructed as a double device, the mandrel (1) and the sleeve (2) is locked against axial relative movements both when the sleeve (2) is loaded upwards and also downwards and has two subunits (5,6) which are identical but oppositely aligned, between the sliding sleeves (25) of which two subunits (5 , 6) 'common spring means (24) is arranged. 2. Schlagschere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander abgewandten äußeren Stirnflächen (26) der Schiebehülsen (25) an gegenüberligenden Stirnflächen (27) der Verriegelungsbunde (11) der Teileinheiten (6,7) i unter Vorspannung durch das Federmittel (24) anliegen.2. guillotine shears according to claim 1, characterized in that the mutually facing outer end faces (26) of the sliding sleeves (25) on opposite end faces (27) of the locking collars (11) of the sub-units (6, 7) i under prestress by the spring means (24 ) issue. 3. Schlagschere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsbunde (11) der Muffe (2) zugeordnet sind und die Muffe (2) aus zwei miteinander verschraubbaren Muffenteilen (36,37) besteht, zwischen die ein Distanzkörper (40) vorgegebener axialer Abmessung zur Änderung des axialen Abstandes zwischen den Verriegelungsbunden (11) und damit der Vorspannung des Federmittels (24) einfügbar ist.3. guillotine shears according to claim 1 or 2, characterized in that the locking collars (11) of the sleeve (2) are assigned and the sleeve (2) consists of two screwable sleeve parts (36,37), between which a spacer (40) predetermined axial dimension for changing the axial distance between the locking collars (11) and thus the pretension of the spring means (24) can be inserted. 4. Schlagschere nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnent, daß die Stirnfläche der Verriegelungsbunde (11) und die freien Enden (14) der Schwenkriegel (9) der Teileinheiten (6,7) zum Einschwenken der Schwenkriegel (9) in die Raststellung schräge Gleitflächen (16,27) aufweisen.4. guillotine shears according to one of claims 1 to 3, characterized gekennzeichnent that the end face of the locking collars (11) and the free ends (14) of the pivot bolt (9) of the sub-units (6,7) for pivoting the pivot bolt (9) in the Have locking position inclined sliding surfaces (16,27). 5. Schlagschere nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten (17) der freien Enden (14) der in Raststellung befindlichen Schwenkriegel (9) auf einer zylindrischen Ringfläche gelegen sind und an einer zylindrischen Innenfläche (18) des ihnen zugeordneten Verriegelungsbundes (11) klemmend anliegen.5. guillotine shears according to one of claims 1 to 4, characterized in that the outer sides (17) of the free ends (14) of the locking bar located in the locking position (9) are located on a cylindrical ring surface and on a cylindrical inner surface (18) of them associated locking collar (11) abut. 6. Schlagschere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkriegel (9) an ihren den Schiebehülsen (25) zugewandten Enden eine gewölbte Stirnfläche (19) aufweisen und mit dieser in einer der Wölbung der Stirnfläche (19) angepaßten Lagerpfanne (20) ihrer Schiebehülse (25) abgestützt sind.6. guillotine shears according to one of claims 1 to 5, characterized in that the swivel bar (9) at their ends facing the sliding sleeves (25) have a curved end face (19) and with this in one of the curvature of the end face (19) adapted bearing pan (20) their sliding sleeve (25) are supported. 7. Schlagschere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkriegel (9) nahe ihrer Schwenkachse (12) mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Nut (22) versehen sind und in den Nuten (22) der Schwenkriegel (9) jeder Teileinheit (6,7) ein Spreiz-. ring (23) angeordnet ist.7. guillotine shears according to one of claims 1 to 6, characterized in that the swivel bar (9) near their swivel axis (12) are provided with a circumferentially extending groove (22) and in the grooves (22) of the swivel bar (9) each subunit (6,7) an expansion. ring (23) is arranged.
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