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Die
Erfindung betrifft eine Bohrmaschine für das Doppelkopf- und Überlagerungsbohren
mit einem Bohrantrieb, einer Lafette für dessen Führung beim Längsverschieben,
einem aus Außen-
und Innenrohren bestehenden Bohrstrang sowie einem Außen- und
Innenrohre ineinandersteckend aufnehmenden und mehrere Rohrablagen
aufweisenden Gestängemagazin,
dem ein die Rohre aus dem Gestängemagazin
in die Bohrachse und zurückverbringenden
und um eine Achse drehbaren Greifer zugeordnet und das mit seinen
köcherförmigen,
feststehenden Rohrablagen um die Achse des Greifers und im Abstand
dazu einen Teilkreis bildend ausgeführt und angeordnet ist.
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Im
Untertagebetrieb aber auch in anderen Bereichen werden Bohrmaschinen
eingesetzt, um entweder Erkundungsbohrungen ins Gebirge bzw. den
Untergrund einzubringen oder aber Gewinnungsbohrungen oder aber
schließlich
auch Bohrungen, um den Untergrund zu stabilisieren, indem in die Bohrungen
Verfestigungsmaterial hineingepresst wird. Dazu dienen Bohrmaschinenen,
deren Bohrantrieb auf einer Lafette hin- und herbewegt wird, um den
notwendigen Andruck und Vorschub zu erzeugen, während der Bohrantrieb drehend
oder drehend und schlagend arbeitet. Für Überlagerungsbohrungen und für ähnliche
Einsatzzwecke werden Doppelrohre als Bohrstrang zusammengestellt
und ins Gebirge eingebracht. Da die einzelnen Außen- und Innenrohre jeweils
nur mit einer bestimmten Länge, nämlich der
der Lafette, zur Verfügung
stehen, müssen
also nach entsprechendem Bohrfortschritt sowohl ein Innen- wie ein
Außenrohr
an den breits im Gebirge befindlichen Bohrstrang angeschlossen werden.
Dazu dienen Gestängemagazine,
in denen in das Außenrohr
eingeschobene Innenrohre vorgehalten werden. Mit Hilfe eines Greifers
werden Innen- und Außenrohr
gleichzeitig ergriffen und dann in die Bohrachse geschwenkt. Aus
der
EP 0 565 502 B1 ist eine
Bohrmaschine bekannt, bei der der Greifer in der x-, in der y- und
in der z-Achse bewegt wird, um auf diese Art und Weise die Doppelrohre
in die Bohrachse zu schwenken bzw. um sie aus der Bohrachse heraus
in das Gestängemagazin
zu verbringen. Das bekannte Gestängemagazin
ist rechteckig oder quadratisch ausgebildet, wobei mehrere Doppelrohre
in jeweils entsprechenden Rohrablagen vorgehalten werden, aus denen
sie mit dem Greifer herausgenommen und entsprechend verschwenkt
werden. Nachteilig dabei ist, dass bei entsprechender Ausbildung
zwar mit dem Greifer beide Rohre gleichzeitig ergriffen und in die
Bohrachse geschwenkt, nicht aber beim Herausziehen wieder automatisch
in das Gestängemagazin
hineingebracht werden können. Bei
der entsprechenden Arbeit wird nämlich
zunächst einmal
das Innenrohr insgesamt gezogen und jeweils abschnittsweise getrennt
und dann im Magazin abgelagert. Erst später werden auch die Außenrohre gezogen,
voneinander getrennt und dann ins Gestängemagazin gebracht, woraufhin
dann aber das Ineinanderfädeln
nur von Hand möglich
ist. Dies hämmt
die Arbeiten, ganz davon abgesehen, dass aufgrund der Gewichte der
einzelnen Rohre diese nur bis zu einer bestimmten Länge überhaupt
händelbar
sind. Bei längeren
Rohrabschnitten müssen
dann letztlich sogar gesonderte Greifer zum Einsatz kommen, um die
Rohre ineinander zu bringen und im Gestängemagazin abzulagern. Nachteilig
ist außerdem, dass
es schwierig ist, mit dem Greifer an die im Gestängemagazin stehenden oder abgelegten
Doppelrohre heranzukommen, weil der Greifer nur einen vorbestimmten
Weg zurücklegen
kann. Zwar sind beispielsweise aus der US-PS 5 556 253 auch Rohrmaganzine,
hier allerdings nicht für
Doppelrohre bekannt, bei denen die im Gestängemagazin übereinander gelagerten Rohre
nach und nach in eine Position hineinrutschen, wo sie vom Greifer
ergriffen und in die Bohrachse mit einem zusätzlichen axialen Bewegungsvorgang
hineingebracht und dort dem Bohrantrieb bzw. dem Bohrstrang übergeben
werden. Auch dieser bekannte Greifer ist aber nur auf Einzelrohre
anwendbar. Würde
mit diesem bekannten Greifer ein Doppelrohr bestehend aus Außenrohr
und Innenrohr zu ergreifen sein, ist keine Lösung vorhanden, wie der Greifer
beide Rohre getrennt ergreifen und dann verschwenken kann. Darüber hinaus
muss beim Füllen
des Gestängemagazins
auch hier, wenn man überhaupt
daran denken kann, von Hand gearbeitet werden, um die Außenrohre über die
Innenrohre zu schieben oder die Innenrohre in die Außenrohre hineinzubringen.
Aus der
EP 0 379 187
A1 ist ein Verfahren zum Ziehen von Außengestängen mit Hilfe einer Bohrmaschine
bekannt, bei der Außen-
und Innenrohre getrennt hereingewonnen und dann im Gestängemagazin
von Hand ineinander gesteckt werden. In Spalte 4, ab Zeile 20 ist
erläutert,
wie sichergestellt wird, dass durch diese Ausbildung der an den Enden
eines Doppelgestängeschusses
angreifenden Halteelemente das Innenrohr jeweils etwas aus dem Außenrohr
vorsteht, um dann von dem Greifer entsprechend erfasst zu werden.
Auch bei dieser bekannten Bohrmaschine ist demnach nachteilig, dass die
beim Ziehen des Bohrstranges nacheinander anfallenden Innenrohre
und dann Außenrohre
zwar getrennt im Gestängemagazin
gelagert, aber dann von Hand sortiert werden müssen, um beim nachfolgenden
Abbohren eines neuen Bohrloches die ineinander steckenden Außen- und
Innenrohre zur Verfügung
zu haben. Aufgrund der Länge
und des Gewichtes der Bohrrohre ist dies mit erheblichem Aufwand verbunden.
Nachteilig ist außerdem,
dass bei dem bekannten Gestängemagazin
ein Greifer zum Einsatz kommt, der lediglich sehr kurze Schwenkwege
in axialer Richtung der Bohrachse vollziehen kann, um Außen- und
Innenrohr aus dem sogenannten Halteelement herauszunehmen und für das Einschwenken in
die Bohrachse frei zu bekommen. Aufgrund dieses nur geringen Verschwenkweges
oder auch Verschiebens der Greifer ist es aber nicht möglich, das
Außenrohr
maschinell um das im Gestängemagazin
befindliche Innenrohr zu schieben bzw. das Innenrohr in das Außenrohr
zu stecken bzw. beim Entnehmen aus dem Gestängemagazin sicherzustellen,
dass immer Innen- und Außenrohr
so angeordnet sind, dass sie beide sicher durch den Greifer erfasst
werden können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Bohrmaschine mit
Gestängemagazin
zu schaffen, die eine wesentliche Vereinfachung bei der Handhabung
und insbesondere Sortierung von Außen- und Innenrohr erbringt
und Handarbeit überflüssig macht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
der Greifer mit der Achse auf einer Verschiebebahn axial zur Bohrachse
verschiebbar ausgebildet ist und einen teleskopierbaren Tragarm
aufweist.
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Erst
dadurch, dass der Greifer mit seiner "Drehachse" auf einer feststehenden Bahn, hier
der sogenannten Verschiebebahn axial zur Bohrachse verschiebbar
ist, ist es möglich,
durch entsprechende Länge
der Verschiebebahn die Außen-
und Innenrohre getrennt zu handhaben und dann eben im Gestängemagazin
ineinander zu stecken, d. h. entweder das Außenrohr um das Innenrohr zu
schieben oder das Innenrohr in das schon lagernde Außenrohr
hineinzustecken. Beim Entnehmen der Innen- und Außenrohre
kann der Greifer beide ergreifen und entsprechend verschwenken,
wobei er um die vorgegebene Achse drehbar und dann in dieser axial
verschiebbar ist, um so die beiden Rohre aus dem mit dem köcherförmigen Rohrablagen
versehenen Gestängemagazin
herauszuziehen und dann in die Bohrachse zu drehen bzw. zu verschwenken. Über die
teleskopierbaren Tragarme kann der Greifer jeweils an die Rohrablage
herangebracht werden, um Außen-
und Innenrohr zu fixieren und dann wie erwähnt aus dem Köcher herauszunehmen.
Diese köcherförmigen Rohrablagen
haben dabei den Vorteil, dass sie nicht nur Außen- und Innenrohr fixieren,
sondern dass beide ergriffen werden können, weil das Innenrohr etwas
aus dem Außenrohr
heraussteht, sodass es auch möglich
ist, die Innenrohre bzw. Außenrohre
zunächst
einmal getrennt voneinander im Gestängemagazin anzuordnen, um dann
das noch fehlende Rohr mit dem gleichen Greifer in das bereits abgelagerte oder
um das bereits abgelagerte Rohr zu bringen. Das Gestängemagazin
mit seinen köcherförmigen Rohrablagen
sorgt dafür,
dass das eingelegte Innenrohr so fixiert und angeordnet ist, dass
man auch mit dem Greifer das Außenrohr
sicher darüber
schieben kann. Beide sind dann nach dem Anordnen im Gestängemagazin
so in der Rohrablage fixiert, dass es problemlos möglich ist,
bei Bedarf mit dem Greifer die beiden Rohre wieder zu ergreifen
und entsprechend zum Einsatz zu bringen.
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Nach
einer zweckmäßigen Ausführungsform der
Erfindung ist vorgesehen, dass die Achse des Greifers neben dem
Lafettenbalken, aber mit diesem über
Querbalken verbunden angeordnet und auf der Querbalken zugeordneten
Verschiebebahn bzw. zum Lafettenbalken verschiebbar angeordnet ist.
Wie weiter vorne schon erwähnt,
ist es damit möglich,
mit dem Greifer die beiden Rohre aus der jeweils zugeordneten Rohrablage
herauszuziehen bzw. die einzelnen Rohre später einzeln oder ggf. auch
gemeinsam wieder hineinzuverbringen, d. h. hineinzustecken. Achse
und Lafette bzw. Lafettenbalken haben immer den gleichen Abstand,
sodass sichergestellt ist, dass beim entsprechenden Drehen oder
Verschwenken des Greifers um seine Achse die Rohre genau in der
Bohrachse landen, wobei durch entsprechende Ausbildung des Greifers
auch Korrekturen möglich
sind.
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Um
auf einfache und zweckmäßige Art
und Weise sicherzustellen, dass die beiden Rohre, d. h. das Außen- und
das Innenrohr getrennt durch den Greifer zu erfassen sind, ist vorgesehen,
dass die köcherförmigen Rohrablagen
im Gestängemagazin gegenüber dem
Einführende
für die
Rohre einen Stufendorn aufweisen. Dieser Stufendorn sorgt einmal dafür, dass
die beiden Rohre nicht gleich weit in den Köcher bzw. die Rohrablage eingeschoben
werden können,
sodass beispielsweise das Innenrohr immer ein Stück über das Außenrohr hinaus vorsteht und auch
dafür,
dass die Rohre im Köcher
so gelagert sind, dass sie eine vorgegebene Position wahren, sodass
sie durch die Greifer sicherer fixiert und transportiert werden
können.
Die Rohre sind dabei im Bereich des Stufendorns, d. h. also am unteren
Ende der Rohrablage bzw. Köchers
entsprechend fixiert, stützen
sich aber gleichzeitig am Einführende
der Rohrablage ab, sodass sich dadurch eine vorgegebene Position
ergibt, auf den der Greifer eingestellt werden kann.
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Das
Innenrohr soll weiter aus dem Außenrohr hervorstehen, weil
dann die Kupplung mit dem Bohrantrieb möglich ist, wozu die Erfindung
vorsieht, dass der Stufendorn für
das Innenrohr einen weiter vom Köcherboden
vorstehenden Stopper aufweist und mit Rohrführungen versehen ist. Über diese Rohrführungen
ist einmal sichergestellt, dass das Innenrohr eine vorgegebene Position
hat, sodass das Außenrohr
leichter darübergeschoben
werden kann, gleichzeitig werden aber auch die Außenrohre zweckmäßig dadurch
noch geführt.
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Dem
Innenrohr wird eine gezielte, vorbestimmte Lage zugeordnet, indem
der Stufendorn das Innenrohr auf der Köcherwand führend ausgebildet ist. Der
Stufendorn ist dazu so geformt, dass das Innenrohr quasi an der
Köcherwand
anliegt, also an deren Tiefsten, sodass es immer die gleiche Position bekommt,
wenn es in den Köcher
bzw. in die Rohrablage eingeschoben wird. Wie weiter vorn schon
erwähnt
ist dadurch das Überschieben
des Außenrohres
leichter, aber eben auch die genaue Position für das Innenrohr immer gewahrt.
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Um
Innenrohre unterschiedlichen Durchmessers einsetzen zu können, sieht
die Erfindung vor, dass der Stufendorn auswechselbar mit dem Köcherboden
verbunden ist, sodass durch Auswechslung des Stufendorns auf den
Durchmesser des Innenrohres vorteilhaft Rücksicht genommen werden kann.
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Das
Einfädeln
der Rohre in das Gestängemagazin
oder besser gesagt in die köcherförmigen Rohrablagen
wird dadurch erleichtert, dass der die Rohre aufnehmende Köcher der
Rohrablage am dem Köcherboden
gegenüberliegenden
Ende einen Trichter bildend erweitert ist. Die Rohre, d. h. sowohl
das dünnere
Innenrohr wie das dickere Außenrohr,
können
so ohne Probleme durch den Greifer in das Gestängemagazin bzw. in die Rohrablagen
eingeschoben werden, um die vorgegebene Position sicher einnehmen
zu können.
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Um
auch das Außenrohr
innerhalb der Rohrablage vor Verschiebungen oder sonstigen Beeinflussungen
zu bewahren, ist vorgesehen, dass der Köcherwand das Außenrohr
fixierende Stellelemente zugeordnet sind.
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Das
Positionieren der einzelnen Rohre wird dadurch erleichtert, dass
die den Greifern zugeordneten Zylinder als 3-Stellungszylinder mit
Reservehub ausgebildet sind. So können Soll-Positionen genau
definiert werden, wobei über
Reservehübe
Korrekturen problemlos möglich
sind. Über
den Reservehub ist es vor allem möglich, den Radius der Greifzangen über den
Soll-Radius hinaus zu vergrößern. Das
ermöglicht
den Ausgleich von Ungenauigkeiten, Verformungen und Toleranzen.
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Insbesondere
bei Arbeiten in unübersichtlichen
Bereichen ist es von Vorteil, wenn den einzelnen Köchern der
Rohrablage den Schwenk- und den Verschiebeweg überwachende End- oder Näherungsanzeigeelemente
oder -sensoren zugeordnet sind. Dadurch ist es leichter möglich, die
vorgegebenen Soll-Positionen sicher und schnell anzufahren und zwar
wie gesagt auch dann, wenn der Fahrer bzw. die Bedienungsmannschaft
aufgrund von schlechten Sichtverhältnissen sonst leicht überfordert
wären.
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Dem
Greifer sind zweckmäßigerweise
je ein Teleskopzylinder zugeordnet, wobei die beiden Zangen des
Greifers durch eine Verbindungswelle gekoppelt sind, auf der sie
verschiebbar angeordnet sind. Dadurch können unterschiedliche Rohrlängen verarbeitet
werden und ein gleichmäßiges Bewegen oder
gezieltes Bewegen der Greifzangen ist gesichert.
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Das
gleichmäßige und
sichere Verschieben der Greiferteile wird dadurch sichergestellt,
dass die Verschiebebahn als Prismenprofil ausgebildet ist. Durch
die Verwendung eines Prismenprofils kann bei auftretendem Verschleiß ohne großen Aufwand
der alte Zustand wieder hergestellt werden, sodass eine immer gleichmäßige und
sichere Führung
auf der Verschiebebahn gesichert ist. Die Verschiebebahn kann auch
an den senkrechten Teil des Querbalkens angebracht werden, um ein
Festsetzen von Bohr- oder
Betonresten zu vermeiden. Durch Nachstellen der Führungen
sind bei Verschleiß auftretende
Ungenauigkeiten schnell wieder zu beheben.
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Eine
saubere Schlauchführung
wird gesichert, da gemäß der Erfindung
an der Verschiebebahn eine Schlauchführung angeordnet ist, wobei
mit dem Außenrohr
des Verschiebezylinders eine Schlauchtrommel verbunden ist. Durch
die Anbindung der Schlauchtrommel an das Außenrohr des Verschiebezylinders
kann vor allem im Untertagebetrieb eine Beeinträchtigung der Schläuche ausgeschlossen
werden, weil sie immer stramm gehalten sind.
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Bei
unterschiedlichen Rohren, d. h. Rohrdurchmessern können im
Gestängemagazin
mehr oder weniger Rohre untergebracht werden. Um dies auch von der
Ausbildung des Köchers
bzw. des Gestängemagazins
her sicherzustellen ist vorgesehen, dass die einzelnen Köcher der
Rohrablage im Teilkreis austauschbar oder im Abstand zueinander
veränderbar
ausgebildet sind. Entweder kann man also die Köcher austauschen oder aber
die Köcher
verschieben, um so 7, 8 oder auch noch mehr Doppelrohre in der Rohrablage
bzw. im Teilkreis unterbringen zu können oder aber die kompletten
Rohrablagen mit Köchern
tauschen.
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Die
Bewegungen der Greifer bzw. der Zangen mit und ohne Rohre in den
vorgegebenen Bewegungsrichtungen sind möglich, weil dem Teleskopzylinder
ein Hubkolbenschwenkmotor mit axialer Verschiebung zugeordnet ist.
Der Hubkolbenschwenkmotor ist außerdem mit einer Drehwinkelüberwachung
zur Positionierung der Rohre ausgerüstet, sodass der gesamte Bewegungsablauf
wie weiter vorne schon mehrfach erwähnt automatisch ablaufen kann,
d. h. ohne dass die Bedienungsmannschaft eingreifen muss.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Bohrmaschine
mit einem Gestängemagazin
geschaffen worden ist, bei denen einen Handsortierung von Innen-
und Außenrohren nicht
mehr erfolgen muss. Vielmehr ist die kombinierte Betätigung der
Außen-
und Innenrohre oder auch ihre getrennte Bewegung und Verlagerung
von einer in die andere Position möglich. Das Gestängemagazin
ist so ausgebildet, dass Innen- und Außenrohre darin in einer vorgegebenen
Position gesichert angeordnet sind, sodass sie dann auch über den
Greifer sicher ergriffen und aus den Köchern des Gestängemagazins
herausgenommen werden können.
Umgekehrt können
die Rohre auch getrennt wieder eingefädelt und eingesteckt werden,
wobei sie eine Position erhalten, die das Übereinanderschieben und dann später sichere
Ergreifen absichern. Vorteilhaft ist weiter, dass Bohrmaschine und
Gestängemagazin
nicht nur automatisiert betrieben, sondern auch durch zusätzliche
Sicherungseinrichtungen auch unter ungünstigen Sichtverhältnissen
eingesetzt werden können.
Mit ein und derselben Greifeinrichtung werden die im Gestängemagazin
angeordneten Außen-
und Innenrohre ergriffen, und zwar getrennt ergriffen, um sie in
die Bohrachse zu verschwenken und dann mit dem Bohrantrieb bzw.
dem Bohrgestänge
zu verbinden. Dieser Greifer ist so ausgebildet, dass er beim Ziehen
des Bohrgestänges
beispielsweise die Innenrohre zunächst zurückgewinnt und im Gestängemagazin
abstellt, um dann die Außenrohre
in einem späteren
Arbeitsgang zu ziehen, voneinander zu lösen und über die Innenrohre im Gestängemagazin
bzw. den entsprechenden Köchern
abzustellen. Damit stehen dann die kombinierten Rohre, d. h. Außenrohr und
Innenrohr für
den nachfolgenden Bohrvorgang sofort wieder zur Verfügung, ohne
dass eine Handsortierung überhaupt
notwendig wäre.
Beim Überschieben
der Außenrohre über die
Innenrohre wird durch die Beweglichkeit des Greifers und vor allem durch
die vorgegebene Position von Innenrohren und Außenrohren im Köcher wesentlich
erleichtert. Beide Rohre erhalten dann nach dem Ineinanderschieben eine
vorgegebene Endposition, die für
die späteren Bohrarbeiten
dann genau die richtige ist.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt
ist. Es zeigen:
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1 eine
Bohrmaschine mit kreisbogenförmigem
Gestängemagazin
in Seitenansicht,
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2 den
Greifer in zwei Positionen in Seitenansicht,
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3 den
vorderen Teil der Bohrmaschine mit dem Gestängemagazin,
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4 einen
Schnitt durch die Bohrmaschine im Bereich des Gestängemagazins,
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5 eine
Teil-Seitenansicht des Gestängemagazins,
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6 den
Endabschnitt des eine Rohrablage bildenden Köchers und
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7 einen
Schnitt durch diesen Endabschnitt nach 6.
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Die
Bohrmaschine 1 verfügt
wie üblich über einen
Bohrantrieb 2, der auf einer Lafette 3 an einem Lafettenbalken 4 entlang
bewegt wird, wobei durch die besondere Energiekettenführung 6 eine
sichere Energiezuführung über die
Energiekette 5 sichergestellt ist.
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In
der Bohrachse 7 können
die Außenrohre 8 und
die Innenrohre 9 einmal mit dem Kopf des Bohrantriebes 2 zum
anderen mit dem hier nicht wiedergegebenen im Gebirge befindlichen
Bohrstrang verbunden werden. Dazu werden Außenrohr und Innenrohr 8, 9 aus
dem Gestängemagazin 10 herausgenommen
und mit Hilfe des Greifers 20 um dessen Achse 21 herum
in die Bohrachse 7 geschwenkt. Dazu müssen sie allerdings zunächst einmal
aus den Rohrablagen 11, 12, 13, deren
besondere Form weiter hinten noch erläutert wird, herausgezogen werden,
weshalb 1 und vor allem auch 2 zwei Positionen
wiedergibt, die der Greifer 20 einnehmen kann.
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Insbesondere 4 verdeutlicht
die besondere Ausbildung des Gestängemagazins 10, das
hier einen Teilkreis 15 beschreibt und über einen Lochblechversteifung 16 verfügt, um die
relativ schweren Rohre 8, 9 sicher aufnehmen zu
können.
Dieses Gestängemagazin 10 beschreibt
einen Teilkreis 15 um die Achse 21 des Greifers 20 herum,
sodass mit dem Greifer 20 die einzelnen Rohre aus den Rohrablagen 11, 12, 13 sicher
erfasst und herausgezogen werden können. Die Verschiebung des
Greifers 20 mit der Achse 21 und dem Tragarm 22 erfolgt
auf einer Verschiebebahn 30 und zwar mit Hilfe einer hier
nur angedeuteten Kette, die um die Umlenkung 17 geführt ist.
Diese Umlenkung 17 verfügt über einen
Kettenspanner, um auf diese Art und Weise gleichzeitig auch die
genaue Position des Greifers 20 mit vorzugeben.
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Erkennbar
ist 1, vor allem aber auch in der 2,
dass der Greifer 20 über
zwei im Abstand angeordnete Zangen 23, 24 verfügt, die über eine Verbindungswelle 25 verbunden
sind. Sie verfügen über einen
Teleskopzylinder 26, sodass sie jeweils beispielsweise
mit den Rohren 8, 9 in die Bohrachse 7 verschwenkt
werden können.
Die entsprechenden Zylinder 27 können als 3-Stellungszylinder
ausgebildet sein, um so die notwendigen Positionen genau vorzugeben
bzw. einhalten zu können.
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Über die
Hubkolbenschwenkmotoren 44 mit Drehwinkelüberwachung 45 kann
der Greifer 20 mit den Zangen 23, 24 zum
Erfassen der einzelnen Rohre 8, 9 in den Rohrablagen 11, 12, 13 in
die jeweils notwendige Position gedreht werden, um dann wie gesagt
die Rohre 8, 9 zu ergreifen und aus dem Köcher 34 bzw.
der Rohrablage 11, 12, 13 herauszuziehen
und in die Bohrachse 7 zu verschwenken.
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Mit 18 und 19 sind
Rohrbrecheinrichtungen bezeichnet, die beim Ziehen der Rohre aus
dem fertiggestellten Bohrloch dazu dienen, die miteinander verbundenen
Rohre 8 bzw. 9 voneinander zu lösen, um
sie dann durch den Greifer 20 in das Gestängemagazin 10 zurückzuverbringen.
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2 zeigt
die beiden Positionen, die der Greifer 20 einnehmen kann,
wenn er die Rohre 8, 9 bzw. 8', 9' hin- und herbringen
soll. Erkennbar ist auch, dass und wie der gesamte Greifer 20 bzw.
das Greifergerüst
mit oder ggf. auch ohne die Rohre 8, 9 hin- und
hergefahren werden kann und zwar auf der Verschiebebahn 30.
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3 zeigt
den vorderen Bereich der Bohrmaschine 1 mit dem Gestängemagazin 10 in
Seitenansicht. Deutlich erkennbar sind hier die am Einführende 35 der
Köcher 34 angeordneten
bzw. ausgebildeten Trichter 36. Diese Trichter 36 erleichtern
das Einschieben der Rohre 8, 9 in den Köcher 34.
Erkennbar ist, dass in einem Teilkreis 15 übereinander mehrere
derartiger Rohrablagen 11, 12, 13 mit
den Köchern 34 vorgesehen
sind. Ganz oben ist erkennbar, dass ein Außenrohr und ein Innenrohr 8, 9 so weit
eingeführt
ist, dass das Innenrohr 9 bis zum Stufendorn 39 mit
dem Stopper 40 vorgeschoben ist, während das Außenrohr 8 bis
gegen den Köcherboden 37 reicht.
Dadurch steht am gegenüberliegenden Ende,
wo der Greifer 20 zugreifen muss, das Innenrohr 9 entsprechend
weit aus dem Außenrohr 8 hervor.
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4 macht
deutlich, dass die einzelnen Rohrablagen 11, 12, 13 einen
Teilkreis 15 bilden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
sind sieben solcher Rohrablagen 11, 12, 13 vorhanden.
Je nach Rohrdurchmesser ist es auch möglich, acht oder ggf. noch
mehr solcher Rohrablagen 11, 12, 13 vorzugeben.
Diese Rohrablagen 11, 12, 13 weisen eine
Köcherform
auf, wie anhand der 3 erläutert ist und vor allem anhand
der 5.
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4 verdeutlicht
außerdem
die Ausbildung des Greifers 20 bzw. genauer gesagt der
Zangen 23 bzw. auch 24, wobei mit diesen Zangen 23, 24 sowohl
das Innenrohr 9 mit dem geringeren Durchmesser wie das
Außenrohr 8 mit
dem größeren Durchmesser
ergriffen werden kann. Die rechte Position zeigt die Übergabe
dieser beiden Rohre 8, 9 in die Bohrachse 7,
sodass dann mit Hilfe des Bohrantriebes 2 die Verbindung
mit dem Bohrstrang erreicht werden kann.
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Der
Greifer 20 ist um die Achse 21 verschwenkbar,
während
der Tragarm 22 teleskopierbar ist oder die Form eines Zylinders 27 aufweist.
Der Greifer 20 kann mit dem hier nicht dargestellten Hubkolbenschwenkmotor 44 um
die Achse 22 herumgeschwenkt werden, um die in 4 angedeuteten
unterschiedlichen Positionen einnehmen zu können, um dabei an die Rohre 8, 9 herangefahren
zu werden, um dann durch Verschieben auf der Verschiebebahn 30 die
beiden Rohre 8, 9 aus dem Köcher 34 herauszuziehen.
Die Verschiebebahn 30 ist einem Querbalken 29 zugeordnet,
der mit Lafettenbalken 4 verbunden ist und somit eine komplette
Einheit bildet und sicherstellt, dass der Greifer 20 auch
immer entsprechend sicher verschwenkt werden kann.
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Die
Verschiebebahn 30 trägt
die Achse 21 über
die Achsenstütze 31,
mit der der gesamte Greifer 20 in axialer Richtung zur
Bohrachse 7 verschoben werden kann.
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Rechts
neben dem Lafettenbalken 4 mit der Lafette 3 ist
die weiter vorn schon erwähnte
Energiekettenführung 6 dargestellt
mit der oberen Führung 32 und
der unteren Führung 33.
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Die
in 3 angedeutete obere Rohrablage 11 ist
in 5 im Einzelnen dargestellt. Hier ist erkennbar,
dass das im Durchmesser kleinere Innenrohr 9 durch den
Stufendorn 39 in Richtung Köcherwand 38 geführt und
vom Stopper 40 festgehalten ist, sodass das Innenrohr 9 mit
seinem Rohrende 9' entsprechend
weit aus dem Außenrohr 8 hervorsteht. Bedenkt
man, dass beim Ziehen des Bohrstranges oder Rohrstranges zunächst einmal
die Innenrohre 9 im Köcher 34 bzw.
der Rohrablage 11 abgelegt werden, so wird erkennbar, dass
man dann durch die besondere Ausbildung des Stufendorns 39 zunächst einmal
eine genaue Anordnung und Fixierung dieses Innenrohres 9 erreicht.
Dadurch kann dann später das
Außenrohr 8 leichter
darübergeschoben
werden, wobei es dann genau die vorgesehene Endposition erhält, weil
es bis zum Köcherboden 37 vorgeschoben
wird. Seitlich des Stufendorns 39 sind zusätzliche
Führungen
für das
Außenrohr 8 vorgesehen,
wobei man diese Führungen
auch als Stellelement 41 bezeichnen kann. Die Spitze des
Stufendorns 39 verfügt über eine
Rohrführung 42,
mit der dafür
gesorgt wird, dass das Innenrohr 9 beim Einschieben in
den Köcher 34 nach
unten geschoben wird. Die Darstellung nach 5 verdeutlicht,
dass sowohl das Außen- wie vor allem auch das Innenrohr 8, 9 so
im Köcher 34 bzw.
den Rohrablagen 11, 12, 13 geführt und abgestützt ist,
dass der hier nicht dargestellte Greifer 20 die beiden
Rohre 8, 9 sicher ergreifen und für die weiteren
Arbeiten erfassen kann, weil sie nicht durchhängen, nicht gegeneinander verrutschen
und eine genau vorgegebene Position einhalten, die das Ergreifen
und Verschwenken durch den Greifer 20 sicherstellen. Die
Strebe-Verstärkungen 43,
die insbesondere aus 7 auch hervorgehen, sind vorhanden,
um die einzelnen Rohrführungen 42 bzw.
die Stellelemente zu verstärken,
um sicherzustellen, dass sie beim Einschieben der Rohre 8, 9 nicht
aus der vorgesehenen Position herausgedrückt oder verbogen werden.
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6 zeigt
insbesondere die Rohrführung 42,
die sicherstellt, dass das einge schobene Innenrohr 9, was
hier nicht dargestellt ist, nach unten gedrückt wird, auf die Köcherwand 38.
Entsprechendes zeigt auch noch einmal 7 und vor
allem 5, wobei nach dem Herunterdrücken und damit genau fixierdend
auch das Stellelement 41' noch
wiederum dafür
sorgt, dass das Innenrohr 9, was entsprechend weit aus
dem Köcher 34 herausragt,
sicher geführt und
gelagert im Köcher 34 steckt.
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7 zeigt
einen Schnitt durch das hintere Ende des Köchers 34 bzw. der
Rohrablage 11, wo wiederum erkennbar ist, dass auch beim
eineinliegenden Rohr 8, 9 das Innenrohr 9 unten
auf dem Außenrohr 8 aufliegt,
wofür sich
die Rohrführung 42 und das
Stellelement 41 mit verantwortlich zeichnet.
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3 zeigt
bezüglich
der gezielten Lagerung von Innen- und Außenrohr 9, 8 eine
von der Darstellung in 5 abweichende Darstellung, weil
hier kein Stufendorn in dem Sinne verwirklicht ist, sondern vielmehr
eine Einfassung 48 als Frühsperre für das Innenrohr 9 und
eine gezielte Durchführung 49 für das Außenrohr 8 im
Bereich des ersten Führungsabschnittes 50 des
Gestängernagazins 10.
Das Außenrohr 8 wird
bei dieser Ausführung
gemäß 3 dann
bis zum Köcherboden 37 durchgeschoben, während das
Innenrohr 9 wie schon erwähnt vorher arretiert wird.
Je nach Länge
der Rohre 8, 9 und ihrer Gewichte oder auch bei
einer Ausführung
mit nur einem Rohr 8 würde
dieser kurze Teilbereich zum Führen
und Ablagern des Rohres 8 und ggf. auch Rohr 9 ausreichen,
d. h. der dazu im Abstand angeordnete Führungsabschnitt 51 mit
den Trichtern 36 ist vor allem dann zweckmäßig und
notwendig, wenn entsprechend lange Rohre 8, 9 und
insbesondere beide Rohre 8, 9 zum Einsatz kommen.