DE3829909A1 - Clamping-claw arrangement for casing tongs or the like - Google Patents

Clamping-claw arrangement for casing tongs or the like

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DE3829909A1
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Charles W Haynes
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/161Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
    • E21B19/164Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe motor actuated

Abstract

The invention relates to a clamping-claw arrangement for casing tongs or the like for firm, torque-transmitting application on a tubular body. According to the invention, to limit the force of application, the clamping curve of the claws (28) is provided with a convex and a concave section (30) and a turning point (32') at which the maximum clamping force is transmitted to the seized tubular body. In this way, it is possible to limit the torque. The invention can be used in the manufacture of pipe tongs such as, for example, for the manipulation of drill rods in oil production or the like. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Spannklauenanordnung für eine Futterrohrzangeneinrichtung od. dgl., mit der Rohre od. dgl. ergriffen und gedreht werden können. Die Erfindung betrifft insbesondere die Bestandteile einer solchen Spannklauenanordnung, die in Eingriffskontakt mit dem Rohr od. dgl. gelangen, um dieses zu ergreifen und zu drehen.The invention relates to a clamping claw arrangement for a casing pipe wrench device or the like, with the pipes or the like. Can be gripped and rotated. The In particular, the invention relates to the components of a such clamping claw arrangement, which is in engagement contact get with the pipe or the like to take this and turn.

Es sind viele Vorrichtungen und Einrichtungen auf dem Markt, die verwendet werden, um Rohre zu ergreifen und zu drehen. Einige arbeiten manuell, während andere motorisch angetrieben werden. Bei Erdöl- und Erdgasbohrarbeiten ist es erforderlich, Rohre, Stangen und andere axial ausgedehnte, langgestreckte Gegenstände mit extrem hohen Druckkräften zu ergreifen, sowie ein äußerst hohes Drehmoment auf diese Teile zu übertragen, um die Gewindeendabschnitte solcher Teile miteinander zu verbinden oder auseinander zu schrauben. Um die gewünschten Kräfte aufzubringen, sind Bohrgestängezangen bzw. Futterrohrzangen entwickelt worden, um die Rohre, die bei Erdöl- bzw. Erdgasbohrarbeiten verwendet werden, zu ergreifen und zu drehen. Beispiele solcher Futterrohrzangeneinrichtungen sind in den folgenden US-Patenten 40 95 493, 42 50 773, 44 37 363, 44 04 876, 40 82 017, 42 90 340 und 46 48 272 gezeigt.There are many devices and facilities on the Market that are used to grab pipes and to turn. Some work manually while others be driven by a motor. With petroleum and Natural gas drilling operations require pipes, rods and other axially extended, elongated objects to take with extremely high pressure forces, as well as a to transfer extremely high torque to these parts, around the threaded end portions of such parts connect or screw apart. To the to apply the desired forces are drill string pliers or pipe wrench was developed to the pipes, used in oil and gas drilling operations, to take and turn. Examples of such Casing tongs are in the following U.S. Patents 40 95 493, 42 50 773, 44 37 363, 44 04 876, 40 82 017, 42 90 340 and 46 48 272.

Wie aus den vorerwähnten Patenten ersichtlich ist, können solche Futterrohrzangen mit einem offenen Griffkopf versehen sein und ein Gehäuse mit einer Mittelöffnung und einem nach außen offenen Durchgang oder Rachen aufweisen, der es ermöglicht, daß die Rohrzange über das Rohr geschoben und das Rohr aufnehmend angeordnet werden kann. Andererseits können Futterrohrzangen mit geschlossenem Greifkopf ausgeführt sein, der keinen nach außen offenen Durchgang oder Rachen aufweist, wobei dieser über eine Länge des Rohres in eine Betriebsstellung abgesenkt wird.As can be seen from the aforementioned patents, can such casing pliers with an open  Handle head and be provided with a housing Central opening and a passage open to the outside or throat, which allows the Pipe wrench pushed over the pipe and the pipe can be arranged receiving. On the other hand, you can Casing pipe tongs with closed gripping head be that of no passage open to the outside or Throat has, this over a length of the tube is lowered into an operating position.

Wenn eine Bohrgestänge- oder Futterrohrzange betätigt wird, wird die Rohrgreifeinrichtung, häufig als Klauen oder Klauenanordnung bezeichnet, veranlaßt, sich rund um die vorerwähnte Mittelöffnung zu drehen, wobei diese Klauen das ergriffene Rohr oder den ergriffenen, axial langgestreckten Gegenstand veranlassen, sich hierbei um ihre Längsachse zu drehen. Typischerweise haben derartige Zangen drei bis fünf Klauen. Diese Klauen sind drehbar innerhalb eines Drehteiles, bezeichnet als Rotor, angeordnet, das zahnrad- oder kettengetrieben ist. Der Rotor wird durch einen Getriebezug von einem Hydraulik- oder Druckluftmotor angetrieben. Die Klauen sind grundsätzlich in Kontakt mit einer Zug- bzw. Schleppbandanordnung, wobei dieses Zug- oder Schleppband dann, wenn der Rotor und die Klauen in Drehung versetzt sind, das Zug- oder Schleppband eine Zug- oder Schleppkraft auf die Klauen überträgt und diese veranlaßt, um ihre Drehpunkte zu schwenken und erstmalig in Kontakt mit dem Rohr zu treten. Wie unter Bezug auf einige der vorerwähnten US-Patente ersichtlich ist, wird bei einigen Zangen der tatsächliche Kontakt mit dem Rohr durch die Verwendung austauschbarer Einsätze hergestellt, die an einem Klauenteil montiert sind. Unabhängig davon, ob die Berührung mit dem Rohr durch eine einstückige Klaue oder durch einen Einsatz, der an der Klaue befestigt ist, hergestellt wird, veranlaßt eine fortgesetzte Drehung einer einspannenden Futterrohrzangeneinrichtung die Drehung des ergriffenen Rohres.When a drill pipe or casing wrench is operated the pipe gripping device, often as claws or claw arrangement, causes to get around to rotate the aforementioned center opening, this Claw the seized pipe or the seized axially elongate object to get around to rotate their longitudinal axis. Typically have such pliers three to five claws. These are claws rotatable within a rotating part, referred to as Rotor, arranged, the gear or chain driven is. The rotor is driven by a gear train Hydraulic or compressed air motor driven. The claws are always in contact with a train or Drag line arrangement, this towing or drag band then when the rotor and the claws rotate are, the towing or drag belt a towing or Transfers drag force to the claws and this caused to pivot and pivot for the first time to come into contact with the pipe. As with reference to some of the aforementioned U.S. patents can be seen with some pliers the actual contact with the pipe through the use of interchangeable inserts manufactured, which are mounted on a claw part. Regardless of whether the contact with the pipe is through a one-piece claw or through an insert attached to  the claw is attached, is made, caused a continued rotation of a gripping one Casing pipe tongs the rotation of the seized Tube.

Mit dem vorerwähnten Klauen- und Klauen/Einsatz-Anordnungen sind jedoch Schwierigkeiten aufgetreten. Teilweise wegen der Annahme, daß die Größe der Kontaktelemente oder Kontaktteile dieser Elemente klein sein muß, um in die Rohroberfläche einzudringen und der Größe des Drehmomentes zu widerstehen, das aufgewandt werden muß, um das Rohr zu drehen, sind Einsätze und die Kontaktabschnitte der Klauen nach dem Stand der Technik so ausgebildet worden, daß sie kleine Verschleißflächen besitzen. Diese kleinen Verschleißflächen führen dazu, daß übermäßig hohe Druckbelastungen (pro Flächeneinheit) zum Drehen des Rohres übertragen werden. Diese Druckbelastungen können zu einer Deformation des Rohres führen, mit der Folge von Reparatur- und Rohrersatzkosten bzw. von Kosten für den Rohraustausch. Diese trifft insbesondere auf Tiefwasserbohrungen zu, bei denen leichtgewichtige Rohre verwendet werden müssen. Bohrgestängezangen bzw. Futterrohrzangeneinrichtungen des Standes der Technik fehlen Einrichtungen durch die Radialkräfte, die auf die Rohre übertragen werden, begrenzt werden, und zwar unabhängig von der Größe des Drehmomentes, das auf die Zange übertragen wird.With the claw and Claw / insert arrangements are difficult, however occurred. Partly because of the assumption that the size the contact elements or contact parts of these elements must be small to penetrate the pipe surface and withstand the magnitude of the torque that must be used to turn the tube Inserts and the contact sections of the claws after the The prior art has been designed to be small Have wear surfaces. These little ones Wear surfaces cause excessively high Pressure loads (per unit area) for turning the Tube are transferred. These pressure loads can lead to a deformation of the pipe, with the result of repair and pipe replacement costs or costs for the pipe exchange. This is particularly true Deep water drilling too, involving lightweight pipes must be used. Drill string pliers or Casing pipe tongs of the prior art lack of facilities due to the radial forces acting on the Pipes are transferred, limited, namely regardless of the size of the torque on the Forceps is transferred.

Entsprechend besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine verbesserte Spannklauenanordnung für eine Futterrohrzangeneinrichtung bzw. Bohrgestängezange derart zu schaffen, wie sie bei Rohroperationen auf Erdölfeldern verwendet wird, um Bohrwerkzeugverbindungen herzustellen oder zu lösen. Accordingly, it is an object of the present invention therein an improved clamping claw arrangement for a Casing pipe tongs or drill pipe pliers to create as they do in pipe operations Petroleum fields is used to make drilling tool connections to manufacture or solve.  

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spannklauenanordnung für eine Futterrohrzangeneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei denen unabhängig von dem aufgewandten Drehmoment eine Begrenzung der Radialkraft erfolgt.Another object of the present invention is therein, a clamping claw arrangement for one Casing pipe tongs device of the type mentioned at the beginning create where whatever is spent The radial force is limited by torque.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spannklauenanordnung für eine Futterrohrzangeneinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei es mit einer derartigen Futterrohrzangeneinrichtung möglich sein soll, Leichtbaurohre zu drehen, ohne daß solche Rohre deformiert werden.Another object of the present invention is therein, a clamping claw arrangement for one Casing pipe tongs device of the type mentioned at the beginning to create, with such Casing pipe tongs should be possible Lightweight pipes to turn without such pipes be deformed.

Noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Spannklauenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auswechselbare Einsätze aufweist, die in Verbindung mit derartigen Spannklauenanordnungen verwendbar sind, wobei den Einsätzen die Vorteile der vorliegenden Erfindung eigen sein sollten.Yet another object of the present invention consists of a clamping claw arrangement of the entry to create the interchangeable inserts has in connection with such Clamping claw arrangements can be used, the Use the advantages of the present invention should be.

Zur Lösung der vorerwähnten Aufgaben und zur Überwindung der Nachteile des Standes der Technik wird erfindungsgemäß eine Spannklauenanordnung zum Ergreifen eines Rohres für die Drehung des Rohres bei Übertragung eines Drehmomentes auf die Anordnung geschaffen, wobei der Spannklauenanordnung automatische Betätigungsmittel zur Übertragung einer zunehmenden Greifkraft bei zunehmenden, auf die Spannklauenanordnung übertragenem Drehmoment zugeordnet ist, derart, daß die Spannklauenanordnung eine neue Einrichtung zur Ausübung bzw. Übertragung zunehmender Greifkraft bei Übertragung eines Drehmomentes auf die Einrichtung aufweist. To solve the aforementioned tasks and to overcome them the disadvantages of the prior art according to the invention a clamping claw arrangement for gripping a tube for the rotation of the tube during transmission created a torque on the arrangement, wherein the clamping claw arrangement automatic actuating means to transmit an increasing gripping force increasing, transferred to the clamping claw arrangement Torque is assigned such that the Claw assembly a new facility for exercise or transmission of increasing gripping force during transmission has a torque on the device.  

Die neue Einrichtung betrifft insbesondere ein Teil mit einer konkaven Fläche, die mit der Außenfläche des zu spannenden Objektes zusammenwirkt, um ein bestimmtes, auf das zu ergreifende Objekt zu übertragende Maximaldrehmoment festzulegen. Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The new facility particularly affects a part a concave surface that matches the outer surface of the exciting object cooperates to a specific, to be transferred to the object to be gripped Specify maximum torque. The invention will below using exemplary embodiments and associated drawings explained in more detail. In these demonstrate:

Fig. 1 einen relevanten Bereich einer Futterrohrzange mit einer Spannklauenanordnung nach dem Stand der Technik, Fig. 1 shows a relevant portion of a feed pipe wrench with a clamping jaw assembly according to the prior art,

Fig. 2 einen Bereich wie in Fig. 1, wobei jedoch die teilweise gezeigte Futterrohrzange eine Spannklauenanordnung nach der vorliegenden Erfindung aufweist, Fig. 2 is a region in FIG. 1, but the feed pipe wrench shown partially has a clamping jaw assembly according to the present invention,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2, Fig. 3 is a cross section along the line 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht einer einstückigen Spannklaue nach der vorliegenden Erfindung in Berührung mit der Außenfläche eines Rohres, wobei in dieser Darstellung wichtige Winkelbeziehungen für den Erfindungsgegenstand dargelegt sind (Beginn des Spanneingriffs), Fig. 4 is a plan view of a single-piece clamping jaw according to the present invention in contact with the outer surface of a tube, in which illustration of important angular relationships are set forth for the subject invention (the start of the clamping procedure),

Fig. 4a eine Ansicht wie Fig. 4 mit der Spannklaue im Spanneingriff, FIG. 4a is a view like Fig. 4 with the clamping jaw in clamping engagement,

Fig. 5 eine Ansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 4, Fig. 5 is a view taken along the line 5-5 in Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht einer Spannklaue und eines Einsatzes nach der vorliegenden Erfindung, und Fig. 6 is a plan view of a clamping jaw and an insert according to the present invention, and

Fig. 7 eine Ansicht entlang der Linie 7-7 nach Fig. 6. Fig. 7 is a view taken along the line 7-7 of Fig. 6.

Bezug nehmend nunmehr auf die Zeichnungen und insbesondere auf Fig. 1 ist in dieser ein relevanter Abschnitt einer Bohrgestängezange bzw. Futterrohrzange 10 mit einer Spannklauenanordnung 12 nach dem Stand der Technik gezeigt. Die Einzelteil und Betriebsweise von Futterrohrzangeneinrichtungen dieser Art sind gut bekannt und werden entsprechend hier nur in dem Umfang erläutert und gezeigt, in dem diese Elemente in dem obigen Ausschnitt aus einer Futterrohrzange 10 nach dem Stand der Technik dargestellt sind. Die bekannte Spannklauenanordnung 12 hat fünf Spannklauen 14, wobei an jeder ein austauschbarer Einsatz 16 durch herkömmliche Mittel befestigt ist. Die austauschbaren Einsätze 16 sind in Fig. 1 so gezeigt, daß sie in Berührung mit einem Rohr 18 sind, der ergriffen und durch die Betätigung der Futterrohrzange 10 gedreht werden kann. Jede Klaue 14 ist schwenkbar an einem Schwenklager 20 aufgenommen. Die Klauen 14 sind alle innerhalb eines Rotors 22 angeordnet, der durch eine herkömmliche Einrichtung, wie z.B. eine Kette 23, gezeigt in Fig. 3, angetrieben wird, wobei die Antriebskraft durch einen herkömmlichen Motor (nicht gezeigt) bereitgestellt ist. Zusammenwirkende Zahnradverzahnungen 24 an den Spannklauen 14 und am Rotor 22 veranlassen die Spannklauen 14 in Abhängigkeit von einer Bewegung des Rotors 22 zu schwenken, wobei diese Klauenschwenkungen zum einspannenden Ergreifen des Rohres 18 und Drehen desselben führt, so daß die gewünschten Ergebnisse der Verwendung einer Futterohrzange bzw. Bohrstangenzange erreicht werden.Referring now to the drawings and in particular to FIG. 1, a relevant section of a drill string pliers or casing pipe pliers 10 with a clamping claw arrangement 12 according to the prior art is shown therein. The individual part and mode of operation of casing tongs of this type are well known and are accordingly only explained and shown here to the extent that these elements are shown in the above detail from casing tongs 10 according to the prior art. The known jaw assembly 12 has five jaws 14 , each having an interchangeable insert 16 attached to it by conventional means. The interchangeable inserts 16 are shown in Fig. 1 so that they are in contact with a tube 18 which can be gripped and rotated by actuating the casing tongs 10 . Each claw 14 is pivotally received on a pivot bearing 20 . The claws 14 are all disposed within a rotor 22 which is driven by conventional means such as a chain 23 shown in Fig. 3, the driving force being provided by a conventional motor (not shown). Interacting gear toothings 24 on the clamping claws 14 and on the rotor 22 cause the clamping claws 14 to pivot depending on a movement of the rotor 22 , these claw pivotings leading to the gripping of the tube 18 and rotation thereof, so that the desired results of the use of a casing ear pliers or Boring pliers can be reached.

Bezug nehmend nunmehr auf Fig. 2 ist in dieser der bezügliche Abschnitt einer Futterrohrzange 10 gezeigt, die eine Spannklauenanordnung 26 nach der vorliegenden Erfindung besitzt. Zur Vereinfachung werden, wie bereits bei dem Bezugszeichen 10 für die Futterrohrzange angewandt, gleiche oder ähnliche Elemente, die bereits bei der Erläuterung des Standes der Technik verwendet wurden, auch bei den Ansichten, die Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellen, verwandt, und es werden diese Bezeichnungen übereinstimmend verwendet. Die Spannklauenanordnung 26 unterscheidet sich von der Spannklauenanordnung 12 des Standes der Technik in der Ausgestaltung ihrer Greifabschnitte. Während insbesondere die die Greifabschnitte aufweisenden Einsätze 16 in Fig. 1 nach dem Stand der Technik eine vollständige konvexe Gestalt oder, um genauer zu sein, einen konstanten "Kurvenwinkel" bzw. "Nockenwinkel" (ein Begriff, der nachfolgend noch genauer erläutert wird) aufweisen, besitzen die Greifabschnitte der Spannklauen 28 gemäß Fig. 2 nach der vorliegenden Erfindung einen konkaven Abschnitt 30, auch als Abschnitt bezeichnet, der durch einen zunehmenden Kurvenwinkel charakterisiert ist.Referring now to FIG. 2, there is shown the related portion of a casing wrench 10 having a jaw assembly 26 in accordance with the present invention. For the sake of simplicity, as already applied to the casing pipe wrench reference number 10 , the same or similar elements that were already used in the explanation of the prior art are also used in the views which represent exemplary embodiments of the invention, and these designations are used used consistently. The clamping claw arrangement 26 differs from the clamping claw arrangement 12 of the prior art in the design of its gripping sections. In particular, while the inserts 16 having the gripping sections in FIG. 1 according to the prior art have a completely convex shape or, to be more precise, a constant “curve angle” or “cam angle” (a term which will be explained in more detail below) According to the present invention, the gripping sections of the clamping claws 28 according to FIG. 2 have a concave section 30 , also referred to as a section, which is characterized by an increasing curve angle.

In Fig. 4 ist der wesentliche Aspekt der vorliegenden Erfindung, der Aspekt des zunehmenden Kurvenwinkels genauer erläutert. Es wird darauf hingewiesen, daß der Berührungspunkt zwischen dem Rohr und dem Greifabschnitt der gezeigten Spannklaue 28 der Punkt 32 ist, dessen Verbindungslinie mit dem Schwenkmittelpunkt 38 der Spannklaue 28 in bezug auf die Mittellinie zwischen dem Rohrmittelpunkt 36 und dem Schwenkmittelpunkt 38 der Spannklaue 28 einen Winkel R einschließt. Der Winkel R ist der vorerwähnte Kurvenwinkel. Wie für den Fachmann ersichtlich ist, wird, wenn eine Tangentialkraft entgegengesetzt zum Abtrag des Winkels R im Punkt 38 aufgebracht wird, eine Radialkraft auf das Rohr im Punkt 32 übertragen. Diese Radialkraft ist im allgemeinen groß im Vergleich zu der Tangentialkraft. Wenn z.B. der Kurvenwinkel 5° betragen würde, würde eine Radialkraft von 13 700 Einheiten auf das Rohr übertragen. Solch große Radialkräfte können eine Rohrdeformation vor einer Drehung des Rohres verursachen mit den unerwünschten Folgen, wie sie bereits eingangs im Stand der Technik erläutert wurden.The essential aspect of the present invention, the aspect of the increasing curve angle, is explained in more detail in FIG. 4. It should be noted that the point of contact between the tube and the gripping section of the clamping claw 28 shown is point 32 , the connecting line of which is an angle with the pivot center 38 of the clamping claw 28 with respect to the center line between the tube center 36 and the pivot center 38 of the clamping claw 28 R includes. The angle R is the aforementioned curve angle. As can be seen by a person skilled in the art, if a tangential force is applied opposite to the removal of the angle R at point 38 , a radial force is transmitted to the tube at point 32. This radial force is generally large compared to the tangential force. For example, if the curve angle were 5 °, a radial force of 13,700 units would be transferred to the pipe. Such large radial forces can cause pipe deformation before the pipe rotates, with the undesirable consequences, as have already been explained in the prior art.

Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4 ist ersichtlich, daß die Gestaltung des Greifabschnittes der Spannklaue 28 so vorgenommen ist, daß die Spannklaue für den Spannvorgang um einen Winkel α schwenkt. Unter Eindringen der Zähne in die Oberfläche des Rohres (vgl. d in Fig. 4a) ergibt sich dann der Kurvenwinkel zu R+α im Punkt 32′, der zugleich ein Wendepunkt der Spannkurve und Spannpunkt der Spannklaue 28 ist, in dem ein gegensinniger Abschnitt des Krümmungsradius beginnt und der Beginn dieses Gegenradius in tangentiale Berührung zum Rohr gelangt (vgl. Fig. 4a). Von diesem Wendepunkt 32′ an nimmt der Kurvenwinkel sehr stark zu, bis der gesamte Gegenradius in Berührung mit dem Rohr ist. Die Radialkraft an diesem Punkt 32′ ist daher ein Maximum unabhängig davon, wieviel weitere zusätzliche Tangentialkraft aufgewandt wird. Entsprechend begrenzt das Merkmal des stark zunehmenden Kurvenwinkels die Radialkraft unabhängig vom aufgewandten Drehmoment, so daß die Gesamtvorrichtung Futterrohrzangeneinrichtungen des Standes der Technik überlegen ist, bei denen, wenn das Drehmoment aufgewandt wird, die Radialkraft proportional zur Tangentialkraft zunimmt. Durch die Verwendung der vorliegenden Erfindung ist die Möglichkeit eines Bruches oder einer Beschädigung der Bohrstange minimal, wenn nicht ganz beseitigt. With further reference to Fig. 4 it can be seen that the design of the gripping portion of the clamping claw 28 is made such that the clamping claw pivots through an angle α for the clamping process. Penetration of the teeth into the surface of the tube (cf. d in Fig. 4a) then gives the curve angle to R + α at point 32 ', which is also an inflection point of the clamping curve and clamping point of the clamping claw 28 , in which an opposite section of the radius of curvature begins and the beginning of this counter radius comes into tangential contact with the pipe (cf. Fig. 4a). From this turning point 32 'on the curve angle increases very sharply until the entire counter radius is in contact with the tube. The radial force at this point 32 'is therefore a maximum regardless of how much additional tangential force is used. Accordingly, the feature of the rapidly increasing corner angle limits the radial force regardless of the torque applied, so that the overall device is superior to prior art casing tongs where, when the torque is applied, the radial force increases in proportion to the tangential force. By using the present invention, the possibility of breakage or damage to the drill rod is minimal, if not eliminated.

Fig. 6 zeigt, daß das Merkmal des zunehmenden Kurvenwinkels nach der vorliegenden Erfindung in Form eines austauschbaren Einsatzes 28 A manifestiert werden kann, der an einer Spannklaue 28 B, die zur Aufnahme des Einsatzes 28 A ausgebildet ist, befestigt wird. Ein Vorteil der Verwendung solcher Einsätze besteht darin, daß in unterschiedlicher Weise progressiv zunehmende Spannwinkelgestaltungen und, entsprechend, unterschiedliche Radialkraftbegrenzungen auf diese Weise mit einer einzigen Futterrohrzangeneinrichtung realisiert werden können. Fig. 6 shows that the feature of increasing curve angle according to the present invention can be manifested in the form of a replaceable insert 28 A , which is attached to a clamping claw 28 B , which is designed to receive the insert 28 A. An advantage of using such inserts is that progressively increasing clamping angle designs and, correspondingly, different radial force limits can be achieved in this way with a single casing pipe wrench device.

Die Fig. 3, 5 und 7 zeigen Querschnittsdarstellungen bestimmter Konfigurationen und Einzelteile, die oben erläutert wurden und sind beigefügt, um weitere Einzelheiten des Aufbaus des Erfindungsgegenstandes zu verdeutlichen. Selbstverständlich können alle Elemente, die die vorliegende Erfindung bilden, durch herkömmliche Verfahren hergestellt werden. Für den Fachmann ist außerdem der nicht begrenzende Faktor der Ausführungsbeispiele und gewählten Abbildungen deutlich. FIGS. 3, 5 and 7 show cross-sectional views of certain configurations and components, discussed above, and are included to further illustrate details of construction of the subject invention. Of course, all of the elements making up the present invention can be made by conventional methods. The non-limiting factor of the exemplary embodiments and selected illustrations is also clear to the person skilled in the art.

Claims (6)

1. Spannklauenanordnung für eine Futterrohrzange od. dgl. zum Ergreifen eines langgestreckten Teiles, insbesondere zylinderförmigen Teiles, das eine Längsmittelachse und eine Außenfläche aufweist, wobei die Futterrohrzange in der Lage im wesentlichen senkrecht zu der Längsmittelachse des Teiles arbeitet und wobei in dieser Lage ein Drehmoment auf die Futterrohrzange eine automatische Einrichtung zur Ausübung einer zunehmenden Greifkraft bei Übertragung eines Drehmomentes auf diese aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannklauenanordnung (26) zumindest ein Teil (28) aufweist, das eine konkave Eingriffsfläche, die mit der Außenfläche des zu ergreifenden Teiles zusammenwirkt, aufweist, um die automatische Einrichtung zur Auübung einer zunehmenden Greifkraft bei Übertragung des Drehmomentes auf die Futterrohrzange (10) zu überschalten bzw. zu begrenzen, so daß eine bestimmte maximale Greifkraft auf das zu ergreifende Teil übertragen wird, unabhängig von der Größe des Drehmomentes, das auf die Futterrohrzange (10) bzw. die Spannklauenanordnung (26) einwirkt.1. Clamping claw arrangement for a casing pipe wrench or the like. For gripping an elongated part, in particular a cylindrical part, which has a longitudinal central axis and an outer surface, the casing pipe pliers working in a position essentially perpendicular to the longitudinal central axis of the part and in this position a torque an automatic device for exerting an increasing gripping force upon transmission of a torque to the casing pipe pliers, characterized in that the clamping claw arrangement ( 26 ) has at least one part ( 28 ) which has a concave engagement surface which interacts with the outer surface of the part to be gripped , has in order to override or limit the automatic device for exerting an increasing gripping force when the torque is transmitted to the casing pipe wrench ( 10 ), so that a certain maximum gripping force is transmitted to the part to be gripped, regardless of the size of the torque it that acts on the casing pipe wrench ( 10 ) or the clamping claw arrangement ( 26 ). 2. Spannklauenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil eine einstückige Spannklaue (28) ist.2. Clamping claw arrangement according to claim 1, characterized in that the part is a one-piece clamping claw ( 28 ). 3. Spannklauenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil zumindest zwei trennbare Einzelteile aufweist, von denen eines ein austauschbares Einsatzelement (28 A) ist, an dem die konkave Spannfläche ausgebildet ist.3. clamping claw arrangement according to claim 1, characterized in that the part has at least two separable individual parts, one of which is an interchangeable insert element ( 28 A ) on which the concave clamping surface is formed. 4. Spannklauenanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Spannklauenteil (28, 28 A), das um eine Drehachse schwenkbar ist, wobei das Spannklauenteil (28, 28 A) einen Spannflächenabschnitt aufweist, der ein spannend zu ergreifendes rohrförmiges Teil in Linienberührung ergreift, wobei die Berührungslinie in bezug auf den Oberflächenabschnitt von einer Linie anfänglicher Berührung (32) zu einer Linie eines Spannendeingriffes (32′) in Abhängigkeit von dem auf die Spannklauenanordnung übertragenen Drehmoment verschiebbar ist, wobei das Spannklauenteil (28, 28 A) im wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des ergriffenen rohrförmigen Teiles liegt, wobei diese Ebene die Längsmittelachse des Teiles, die Schwenkachse und die Kontaktlinie jeweils in einem Zentralpunkt (36), Schwenkpunkt (38) und Kontaktpunkt (32, 32′) schneidet, wobei eine Linie vom Schwenkpunkt (38) durch den Kontaktpunkt (32, 32′) einen Kurvenwinkel (R) definiert und das Spannklauenteil (28, 28 A) so gestaltet ist, daß der Kurvenwinkel (R+α) zunimmt, wenn die Berührungslinie sich von der Linie anfänglicher Berührung (32) zur Linie des Spannendeingriffs (32′) verschiebt.4. clamping claw arrangement according to claim 1, characterized by a clamping jaw part ( 28 , 28 A ) which can be pivoted about an axis of rotation, the clamping jaw part ( 28 , 28 A ) having a clamping surface section which engages a tubular part to be gripped in line contact, whereby the line of contact is displaceable with respect to the surface section from a line of initial contact ( 32 ) to a line of clamping engagement ( 32 ') depending on the torque transmitted to the clamping claw arrangement, the clamping claw part ( 28 , 28 A ) being essentially in one plane perpendicular to the central axis of the gripped tubular part, this plane intersecting the longitudinal central axis of the part, the pivot axis and the contact line in each case in a central point ( 36 ), pivot point ( 38 ) and contact point ( 32 , 32 ′), a line from the pivot point ( 38 ) through the contact point ( 32 , 32 ') defines a curve angle ( R ) and the Spannk Lauteile ( 28 , 28 A ) is designed so that the curve angle ( R + α ) increases when the line of contact shifts from the line of initial contact ( 32 ) to the line of clamping engagement ( 32 '). 5. Spannklauenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Spannklauenteil (28) ein integrales Teil ist.5. clamping claw arrangement according to claim 4, characterized in that the clamping claw part ( 28 ) is an integral part. 6. Spannklauenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannklauenteil zumindest zwei trennbare Teile (28 A, 28 B) aufweist, von denen eines ein austauschbares Einsatzelement (28 A) ist, an dem der Spannflächenabschnitt ausgebildet ist.6. Clamping claw arrangement according to claim 4, characterized in that the clamping claw part has at least two separable parts ( 28 A , 28 B ), one of which is an interchangeable insert element ( 28 A ) on which the clamping surface section is formed.
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