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Die Erfindung betrifft ein Kreuzgelenk zum Einsatz in einer Bohreinrichtung, mit einem Kreuzstück, mit einem ersten Flanschstück, das um eine erste Achse verschwenkbar mit dem Kreuzstück verbunden ist, und mit einem zweiten Flanschstück, das um eine zweite, die erste Achse rechtwinklig kreuzende Achse mit dem Kreuzstück verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Bohreinrichtung, mit einem ein erstes und ein zweites Ende aufweisenden Bohrstrangsegment, wobei das erste Ende mit einem des ersten und des zweiten Flanschstücks eines ersten Kreuzgelenks verbunden ist, und das zweite Ende mit einem des ersten und des zweiten Flanschstücks eines zweiten Kreuzgelenks verbunden ist.
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Kreuzgelenke der eingangs genannten Art sind in vielfachen Ausführungsformen bekannt. Auch als „Kardangelenke“ bezeichnet dienen sie häufig der Verbindung von zwei nicht fluchtenden Wellen. Sie finden somit auch Verwendung in Bohreinrichtungen, bei welchen beispielsweise ein Bohrstrang, der nicht mit der Vorschubrichtung eines zu dessen Drehantrieb vorgesehenen Kraftdrehkopfes fluchtet, vorgetrieben werden soll.
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Aus der
US 2014/0027185 A1 ist beispielsweise ein klassisches Kreuzgelenk mit einem Kreuzstück und zwei daran verschwenkbar gelagerten Rohrstücken bekannt. Zur fluidischen Verbindung der beiden Rohrstücke ist eine sich durch das Kreuzstück erstreckende flexible Rohrleitung vorgesehen. Zur Justierung und/oder Begrenzung der Auslenkung der beiden Rohrstücke am Kreuzgelenk kann mittels einer hydraulischen Steuerung an einem der beiden Rohrstücke ein Offset oder Versatz gebildet werden.
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Darüber hinaus finden Kreuzgelenke unter anderem bei Vertikalbohreinrichtungen Verwendung, bei denen der Vortrieb entlang eines Bohrturms erfolgt, der sich gegenüber dem Untergrund, in dem die Bohrung vorgetrieben werden soll, verlagern, insbesondere sich neigen kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Bohrturm auf schwimmenden Plattformen, wie Bohrschiffen angeordnet ist.
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In einem solchen Fall ist es bekannt, ein Bohrstrangsegment über ein oberes Kardangelenk mit einem vertikal verlagerbaren Drehantriebskopf zu verbinden und am unteren Ende dieses Bohrstrangsegments ein weiteres Kardangelenk vorzusehen, an welches das jeweils obere Segment des ins Erdreich vorzutreibenden Teils des Bohrstrangs anbringbar ist.
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Es ist bei derartigen Vertikalbohreinrichtungen bekannt, das untere Kreuzgelenk verriegelbar auszubilden, um ein Pendeln des Anschlussflansches zum Anschluss der ins Erdreich vorzutreibenden Segmente des Bohrstranges während einer Montage oder Demontage zu verhindern. Um gleichsam zu unterbinden, dass während eines Bohrvortriebs bei unverriegeltem, unteren Kreuzgelenk das sich zwischen dem unteren und dem oberen Kreuzgelenk befindliche Segment des Bohrstranges soweit relativ zur durch den Bohrturm vorgegebenen Vortriebsrichtung neigen kann, dass dieses oder weitere Segmente des Bohrstranges oder das untere Kreuzgelenk mit dem Bohrturm kollidieren, ist zwischen dem unteren und dem oberen Kreuzgelenk eine Stabilisierungseinrichtung (auch „stabilizer beam“ genannt) vorgesehen, die mit dem zwischen dem unteren und dem oberen Kreuzgelenk befindlichen Bohrstrangsegment zusammenwirkt und dessen Auslenkung aus der Vortriebsrichtung begrenzt.
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Nachteilig ist bei dieser zum Stand der Technik gehörenden Bohreinrichtung, dass die Stabilisierungseinrichtung aufwendig herstellbar ist und das zwischen dem oberen und dem unteren Kreuzgelenk befindliche Segment des Bohrstranges mehrteilig und mit geeigneten Flanschverbindungen ausgebildet sein muss, um mit der Stabilisierungseinrichtung verbunden werden zu können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kreuzgelenk zu schaffen, mittels welchem eine Bohreinrichtung mit einem ein erstes und zweites Ende aufweisenden Bohrstrangsegment, wobei das erste Ende mit einem ersten Kreuzgelenk und das zweite Ende mit einem zweiten Kreuzgelenk verbunden ist, hinsichtlich ihrer Funktionalität und Herstellbarkeit zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Kreuzgelenk sowie durch die in Anspruch 6 wiedergegebene Bohreinrichtung gelöst.
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Das erfindungsgemäße Kreuzgelenk umfasst zumindest eine erste Kolben/Zylindereinheit, die mit einem ersten Ende an dem Kreuzstück und mit dem zweiten Ende an dem ersten Flanschstück angelenkt ist. Die erste Kolben/Zylindereinheit umfasst eine erste und zweite Zylinderkammer. Der Zylinder der ersten Kolben/Zylindereinheit ist mit anderen Worten in eine erste und eine zweite Zylinderkammer unterteilt, wozu vorzugsweise eine Trennwand in dem Zylinder vorgesehen ist. Die Trennwand ist vorzugsweise derart angeordnet, dass die erste und die zweite Zylinderkammer dasselbe Zylindervolumen aufweisen.
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In der ersten Zylinderkammer ist ein erster Kolben mit einer ersten Kolbenstange, die aus einer Stirnseite der ersten Zylinderkammer herausragt und das erste, an dem Kreuzstück angelenkte Ende bildet, vorgesehen. In der zweiten Zylinderkammer ist ein zweiter Kolben mit einer zweiten Kolbenstange, die aus einer zweiten Stirnseite der zweiten Zylinderkammer, die der ersten Stirnseite der ersten Zylinderkammer gegenüberliegt, herausragt und das zweite, an dem ersten Flanschstück angelenkte Ende bildet, vorgesehen.
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Ein derart ausgebildetes Kreuzgelenk zeichnet sich unter anderem dadurch aus, dass es entweder - im Umfang des maximalen Kolbenhubs - frei bewegbar oder in drei fest vorgegebenen Winkelstellungen um die erste Achse verriegelbar ist:
- a) Werden die ersten und zweiten Zylinderkammern drucklos gehalten, so ist das Kreuzgelenk um die erste Achse frei verschwenkbar.
- b) Wird die eine Zylinderkammer derart mit Druck beaufschlagt, dass der Kolben vollständig in diejenige Position verlagert wird, in der sich die zugeordnete Kolbenstange in ihrer zurückgezogenen Position befindet, gleichzeitig jedoch der andere Kolben in diejenige Position, in der sich die Kolbenstange in ihrer maximal ausgefahrenen Position befindet, so wird das Kreuzgelenk in einer Zwischenstellung um die erste Achse verriegelt. Insbesondere wenn der erste und der zweite Kolben dieselben Maximalwerte aufweisen, kann die Zwischenstellung eine definierte Mittelstellung des ersten Flanschstücks zum Kreuzstück bewirken.
- c) Aus dieser Zwischenstellung kann das Kreuzgelenk in einen Drehsinn verschwenkt und in einer ersten Winkelstellung arretiert werden, indem der Kolben, dessen Kolbenstange sich zunächst in der zurückgezogenen Position befand, derart verlagert wird, dass sich die Kolbenstange in einer vollständig ausgefahrenen Position befindet.
- d) Dementsprechend kann das Kreuzgelenk im umgekehrten Drehsinn in einer zweiten Winkelstellung arretiert werden, indem aus der Zwischenstellung der Kolben, dessen Kolbenstange sich in der ausgefahrenen Position befindet, so verlagert wird, dass sich die Kolbenstange anschließend in ihrer zurückgezogenen Position befindet.
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Besonders bevorzugt ist eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kreuzgelenks, bei der eine zweite Kolben/Zylindereinheit vorgesehen ist, die mit einem ersten Ende an dem Kreuzstück und mit einem zweiten Ende an dem zweiten Flanschstück angelenkt ist. Die zweite Kolben/Zylindereinheit umfasst eine erste und eine zweite Zylinderkammer, wobei die beiden Zylinderkammern wiederum vorzugsweise gleiche Volumina aufweisen, was beispielsweise mittels einer Trennwand in dem Zylinder der Kolbenzylindereinheit bewerkstelligbar ist. In der ersten Zylinderkammer ist ein erster Kolben mit einer ersten Kolbenstange, die aus einer Stirnseite der ersten Zylinderkammer herausragt und das erste, an dem Kreuzstück angelenkte Ende bildet, vorgesehen. In der zweiten Zylinderkammer ist ein zweiter Kolben mit einer zweiten Kolbenstange, die aus einer zweiten Stirnseite der zweiten Zylinderkammer, die der ersten Stirnseite der ersten Zylinderkammer gegenüberliegt, herausragt und das zweite, an dem zweiten Flanschstück angelenkte Ende bildet, vorgesehen. Aufgrund dieser Maßnahme weist diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Kreuzgelenks um die zweite, die erste Achse rechtwinklig kreuzenden Achse dieselbe Funktionalität wie um die erste Achse auf. Vorzugsweise ist die zweite Kolben/Zylindereinheit identisch zur ersten Kolben/Zylindereinheit ausgebildet.
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Sind die Kolben/Zylindereinheiten hydraulisch betätigbar ausgebildet, so lässt sich das erfindungsgemäße Kreuzgelenk um die jeweilige Achse fest arretieren, da Hydraulikflüssigkeit nahezu nicht kompressibel ist. Das Drehmoment, welches dann auf das Kreuzgelenk um die jeweilige Achse aufgebracht werden muss, um die Arretierung zu überwinden, hängt dann wesentlich vom Druck, unter dem die Hydraulikflüssigkeit steht, den Kolbenflächen und den Hebelverhältnissen, unter welchen die Kolben/Zylindereinheit an dem Kreuzstück und dem Flanschstück angelenkt ist, ab. Die Druckanschlüsse sind daher vorzugsweise als Hydraulikanschlüsse ausgebildet.
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Besonders bevorzugt ist es, wenn die erste Zylinderkammer einen ersten Druckanschluss und die zweite Zylinderkammer einen zweiten Druckanschluss umfasst, wobei entweder der erste Druckanschluss kolbenstangenseitig und der zweite Druckanschluss kolbenbodenseitig, oder der erste Druckanschluss kolbenbodenseitig und der zweite Druckanschluss kolbenstangenseitig in die jeweilige Zylinderkammer mündet. Aufgrund dieser Maßnahme wird bei einer Druckbeaufschlagung beider Zylinderkammern der eine Kolben in diejenige Endstellung verlagert, in der sich die ihm zugeordnete Kolbenstange in ihrer zurückgezogenen Position befindet, wohingegen der andere Kolben in die Extremstellung verlagert wird, in der sich die ihm zugeordnete Kolbenstange in ihrer maximal ausgefahrenen Lage befindet. Das Kreuzgelenk wird daher um die jeweilige Achse bei einer Druckbeaufschlagung in der Zwischenstellung, die die Mittelstellung sein kann, arretiert. Dieses Kreuzgelenk ist daher für den Einsatz in einer Anordnung besonders geeignet, bei welcher zwei über das Kreuzgelenk verbundene Wellen, beispielsweise auch zwei Bohrstrangsegmente, wahlweise in einer zueinander fluchtenden Ausrichtung arretiert werden sollen.
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Zusätzlich zu den vorbeschriebenen Druckanschlüssen, die vorzugsweise als Hydraulikanschlüsse ausgebildet sind, kann die erste Zylinderkammer einen ersten Pneumatikanschluss und die zweite Zylinderkammer einen zweiten Pneumatikanschluss umfassen, wobei der Pneumatikanschluss kolbenbodenseitig in die jeweilige Zylinderkammer mündet, wenn der Druckanschluss kolbenstangenseitig in diese Zylinderkammer mündet, und umgekehrt. Bei dieser Weiterbildung der Erfindung sind also die beiden Kolben doppeltwirkend ausgebildet, wobei auf die eine Seite hydraulischer, auf die andere Seite pneumatischer Druck wirkt. Aufgrund dieser Maßnahme können die Kolben mit einem gegen die Druckanschlüsse ausgeübten Druck wirkenden Pneumatikdruck beaufschlagt werden, wodurch das zum Überwinden der Arretierung des Kreuzgelenks um die jeweilige Achse erforderliche Drehmoment - nachstehend auch kurz als „Losbrechmoment“ bezeichnet, reduzierbar ist. Darüber hinaus kann der jeweilige Kolben durch Beaufschlagung mit pneumatischem Druck aktiv verlagert werden, wenn die durch den pneumatischen Druck auf den Kolben wirkende Kraft die auf dessen gegenüberliegende Seite wirkende Druckkraft übersteigt.
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Weist das erfindungsgemäß Kreuzgelenk wie bevorzugt pro Achse jeweils vier Kolben/Zylindereinheiten, nämlich vier erste hinsichtlich der ersten Achse und vier zweite hinsichtlich der zweiten Achse auf, die vorzugsweise parallel angeordnet sind, so kann dies eine Erhöhung des Losbrechmoments und eine symmetrische Krafteinleitung in das Kreuzgelenk bewirken.
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Bei der erfindungsgemäßen Bohreinrichtung, die ein ein erstes und ein zweites Ende aufweisendes Bohrstrangsegment umfasst, wobei das erste Ende mit einem des ersten und des zweiten Flanschstücks eines ersten Kreuzgelenks verbunden ist, und das zweite Ende mit einem des ersten und des zweiten Flanschstücks eines zweiten Kreuzgelenks verbunden ist, ist daher das erste und das zweite Kreuzgelenk erfindungsgemäß ausgebildet. Der wesentliche, mit einer derart ausgebildeten Bohreinrichtung erzielbare Vorteil ist, dass durch wahlweise Beaufschlagung des ersten und/oder des zweiten Kreuzgelenks mit Druck das Bohrstrangsegment wahlweise gegenüber den an dessen erstes und/oder zweites Ende angeflanschten Bauteilen, wie beispielsweise einem Drehantrieb oder einer Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln weiterer Bohrstrangsegmente, fluchtend oder in einer vorgegebenen Winkelposition arretierbar oder freigebbar sind.
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Die Bohreinrichtung kann insbesondere eine von einer schwimmenden Plattform getragene Vertikalbohreinrichtung sein. In diesem Falle kann das erste Kreuzgelenk die Verbindung des oberen Endes des Bohrstrangsegments mit einem Kraftdrehkopf und das zweite Kreuzgelenk die Verbindung des unteren Endes des Bohrstrangsegments mit einer Kupplungseinrichtung zum Ankuppeln weiterer, in das Erdreich vortreibbarer Bohrstrangsegmente bilden. Abhängig vom jeweiligen Betriebszustand der Bohreinrichtung und der äußeren Bedingungen lassen sich die beiden Kreuzgelenke je nach Bedarf in kürzester Zeit arretieren oder lösen. Beispielsweise kann - wenn die Bohreinrichtung einen vertikal von der Plattform nach oben ragenden Bohrturm umfasst - das mit Hilfe des oberen Kreuzgelenks an den Kraftdrehkopf angeflanschte Bohrstangensegment gegen ein Pendeln arretiert werden, wenn beispielsweise an eine am unteren Ende mit Hilfe eines zweiten Kreuzgelenks angelenkte Kupplungseinrichtung ein weiteres, vortreibbares Bohrstrangsegment nachgesetzt werden soll. Auch lässt sich im Bedarfsfall in entsprechender Weise das untere Kreuzgelenk arretieren.
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Hingegen ist es im Bohrbetrieb in kürzester Zeit möglich, die Arretierung des unteren und/oder oberen Kardangelenks zu lösen, wenn dies zum Ausgleich von Neigungen des Bohrturms erforderlich ist.
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Bei besonderen Betriebszuständen - beispielsweise bei einer Neigung der Plattform über einen bestimmten Neigungswinkel hinaus - ist es wünschenswert, dass das untere Kreuzgelenk einen größeren Neigungswinkel aus einer zum zwischen den Kreuzgelenken befindlichen Bohrstrangsegment aufnimmt als das obere Kreuzgelenk, damit eine Kollision von Bauteilen mit dem Bohrturm verhindert wird. Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Bohreinrichtung umfasst daher ein Drucksystem, vorzugsweise Hydrauliksystem, mit welchem die Druckanschlüsse des oberen Kreuzgelenks mit einem höheren Druck als die Druckanschlüsse des unteren Kreuzgelenks beaufschlagbar sind. Da - wie oben erläutert - das Losbrechmoment der Kreuzgelenke vom Druck, mit welchem die Kolben/Zylindereinheiten beaufschlagt werden, abhängig ist, ist es aufgrund dieser Ausgestaltung problemlos möglich, die Losbrechmomente des oberen und des unteren Kreuzgelenks an die jeweiligen Erfordernisse anzupassen.
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Um die Druckanschlüsse des oberen Kreuzgelenks mit einem höheren Druck als die Druckanschlüsse des unteren Kreuzgelenks beaufschlagen zu können, ohne dass es hierzu dem konstruktiv aufwendigen Einsatz zweier verschiedener Hydrauliksysteme bedarf, umfasst das Hydrauliksystem der erfindungsgemäßen Bohreinrichtung vorzugsweise eine einzige Hydraulikquelle. Jedoch sind parallel zu den Hydraulikanschlüssen des oberen Kreuzgelenks ein Hochdruckhydraulikspeicher und parallel zu den Hydraulikanschlüssen des unteren Kreuzgelenks ein Niederdruckhydraulikspeicher vorgesehen, so dass der die Höhe des Losbrechmoments beeinflussende hydraulische Druck beim oberen Kreuzgelenk höher als beim unteren Kreuzgelenk ist.
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Um den konstruktiven Aufwand so gering wie möglich zu halten, weist die erfindungsgemäße Bohreinrichtung lediglich eine einzige Druckluftquelle zur Bereitstellung von Druckluft an den Pneumatikanschlüssen auf.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Bohreinrichtung bei fluchtendem Bohrstrang;
- 2 eine 1 entsprechende Darstellung desselben Ausführungsbeispiels, jedoch mit im Betrachtersinne nach rechts ausgelenktem Bohrstrang;
- 3 eine 1 entsprechende Darstellung desselben Ausführungsbeispiels, jedoch mit im Betrachtersinne nach links ausgelenktem Bohrstrang;
- 4 - ausschnittsweise - eine Baugruppe des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bohreinrichtung gemäß 1, umfassend ein oberes und ein unteres Kreuzgelenk sowie ein zwischenliegendes Bohrstrangsegment;
- 5 eine Ansicht gemäß 4 von oben;
- 6 ein erfindungsgemäßes Kreuzgelenk in einer perspektivischen Einzeldarstellung;
- 7 eine Hydraulikschema-Darstellung des oberen Kreuzgelenks gemäß 1 bis 4;
- 8 eine Hydraulikschema-Darstellung des unteren Kreuzgelenks gemäß 1 bis 4;
- 9 die Hydraulikschema-Darstellung der in 7 links dargestellten ersten und zweiten Kolben/Zylindereinheiten vergrößert;
- 10 eine schematische Schnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Kreuzgelenk in einer Zwischenstellung sowie
- 11 eine 9 entsprechende Darstellung des Kreuzgelenks mit einem im Betrachtersinne bezüglich des oberen Flanschstücks um eine erste Achse nach links geschwenktem Kreuzstück.
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Das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bohreinrichtung 100 umfasst einen etwa vertikalen Bohrturm 1, der auf einer schwimmenden Plattform 2 angeordnet ist. Er umfasst eine sich parallel zur Vortriebsrichtung 3 erstreckende Schienenanordnung 4, entlang welcher ein den Bohrstrang lasttragender Wellenbewegungsausgleich (auch CGB (Compensator Guide Beam) genannt) 5 im Sinne des Pfeiles 6 verlagerbar ist.
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An einem Teil des Wellenbewegungsausgleichs 5 ist nach unten weisend eine Baugruppe 7 angebracht. Sie umfasst ein erstes Kreuzgelenk 8, welches hier das obere Kreuzgelenk bildet, ein zweites Kreuzgelenk 9, welches das untere Kreuzgelenk bildet, sowie ein Distanzrohr 10, welches die beiden Kreuzgelenke 8, 9 miteinander verbindet.
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An das untere Kreuzgelenk 9 sind ein Kraftdrehkopf 25 und hieran eine Kupplungseinrichtung 11 zur wahlweisen Anbringung vortreibbarer und mittels des Kraftdrehkopfes 25 in Rotation versetzbarer Bohrstrangsegmente angeflanscht.
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Wie aus den 2 und 3 sinnfällig wird, in denen seitliche Auslenkungen der Baugruppe 7 relativ zur Vortriebsrichtung 3 dargestellt sind, die beispielsweise durch ein sich Neigen des Bohrturms entstehen können, können das erste und das zweite Kreuzgelenk 8, 9 die hierdurch bedingten Abweichungen zur fluchtenden Ausrichtung aufnehmen.
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Beim Einsatz einer derartigen Bohreinrichtung ist es regelmäßig erforderlich, die Baugruppe 7 in einer vorbestimmten Ausrichtung - beispielsweise mit der Vortriebsrichtung 3 fluchtend, wie in 1 dargestellt - arretieren zu können. Beispielsweise kann dies erforderlich sein, wenn bei einem aus der Senkrechten geneigten oder schwankenden Bohrturm ein Bohrstrangsegment nachgesetzt und unten an die Kupplungseinrichtung 11 angekuppelt werden soll.
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Hierzu weisen die ersten und zweiten Kreuzgelenke 8, 9 jeweils ein Kreuzstück 12, ein erstes Flanschstück 13 und ein zweites Flanschstück 14 auf. Das erste Flanschstück 13 ist um eine erste Achse A1, das zweite Flanschstück 14 um eine zweite, die erste Achse A1 rechtwinklig kreuzende Achse A2 schwenkbar mit dem Kreuzstück 12 verbunden.
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Um das erste Flanschstück 13 gegen Verschwenkungen relativ zum Kreuzstück 12 um die erste Achse A1 arretieren zu können, sind vier erste Kolben/Zylindereinheiten 15 vorgesehen. Sie sind symmetrisch in Richtung der ersten Achse und symmetrisch senkrecht zu dieser angeordnet. Mit ersten Enden 16 sind die ersten Kolben/Zylindereinheiten 15 an dem Kreuzstück 12, mit zweiten Enden 17 an dem ersten Flanschstück 13 angelenkt. Um das zweite Flanschstück 14 um Verschwenkungen relativ zum Kreuzstück 12 um die zweite Achse A2 arretieren zu können sind ferner vier zweite Kolben/Zylindereinheiten 18 vorgesehen, die symmetrisch in Richtung der zweiten Achse A2 und symmetrisch senkrecht zu dieser angeordnet sind. Sie sind mit ersten Enden 19 an dem Kreuzstück 12 und mit zweiten Enden 20 an dem zweiten Flanschstück 14 angelenkt (s. auch 6).
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Wie in 7, 8 und 9 erkennbar ist, welche das erste Kreuzgelenk 8 und das zweite Kreuzgelenk 9 in einer Hydraulikschema-Darstellung zeigen, weisen die ersten Kolben/Zylindereinheiten 15 jeweils eine erste Zylinderkammer 21 und eine zweite Zylinderkammer 22 auf. In der ersten Zylinderkammer 21 ist ein erster Kolben 23 mit einer ersten Kolbenstange 24, die aus einer Stirnseite der ersten Zylinderkammer 21 herausragt und das erste, an dem Kreuzstück 12 angelenkte Ende bildet, vorgesehen. In der zweiten Zylinderkammer 22 ist ein zweiter Kolben 26 mit einer zweiten Kolbenstange 27, die aus einer zweiten Stirnseite der zweiten Zylinderkammer 22, die der ersten Stirnseite der ersten Zylinderkammer 21 gegenüberliegt, herausragt und das zweite, an dem ersten Flanschstück 13 angelenkte Ende bildet, vorgesehen.
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Ebenso weisen die zweiten Kolben/Zylindereinheiten 18 jeweils eine erste Zylinderkammer 28 und eine zweite Zylinderkammer 29 auf. In der ersten Zylinderkammer 28 ist ein zweiter Kolben 32 mit einer zweiten Kolbenstange 33 vorgesehen, die aus einer Stirnseite der ersten Zylinderkammer 28 herausragt und das zweite, an dem zweiten Flanschstück 14 angelenkte Ende bildet. In der zweiten Zylinderkammer 29 ist ein erster Kolben 30 mit einer ersten Kolbenstange 31 vorgesehen, die aus einer zweiten Stirnseite der zweiten Zylinderkammer 29, die der ersten Stirnseite der ersten Zylinderkammer 28 gegenüberliegt, herausragt und das erste, an dem Kreuzstück 12 angelenkte Ende bildet.
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Die ersten und zweiten Zylinderkammern 21, 22; 28, 29 sind jeweils durch eine Trennwand 34 voneinander getrennt.
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Wie in 7 und 8 sowie insbesondere in 9 erkennbar ist, umfasst jede erste Zylinderkammer 21, 28 einen ersten Hydraulikanschluss 35, der kolbenbodenseitig nahe der Trennwand 34 in die jeweilige Zylinderkammer 21, 28 mündet. Die zweiten Zylinderkammern 22, 29 umfassen hingegen einen zweiten Hydraulikanschluss 36, der kolbenstangenseitig in die jeweilige Zylinderkammer 22, 29 nahe der Stirnseite, aus der die jeweilige Kolbenstange austritt, mündet. Da bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sämtliche Kolben dieselben Hübe aufweisen und die Hebel, die zwischen den Anlenkpunkten der Kolben/Zylindereinheiten und den Achsen auf beiden Seiten einer jeden Achse dieselben sind, werden die beiden Flanschstücke 13, 14 in die in 10 dargestellte, fluchtende Position gebracht und in dieser arretiert, wenn über eine Hydraulikleitung 37 die ersten und zweiten Hydraulikanschlüsse 35, 36 druckbeaufschlagt werden. Die ersten und zweiten Kolben/Zylindereinheiten werden aufgrund dieser Ausgestaltung daher bei Druckbeaufschlagung zwangsläufig in eine Zwischenstellung gebracht und in dieser fixiert, die aufgrund des in dem Ausführungsbeispiel gewählten, symmetrischen Aufbaus einer jeden Kolben/Zylindereinrichtung die Mittelstellung ist.
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Ferner umfassen die ersten und zweiten Zylinderkammern 21, 22; 28, 29 Pneumatikanschlüsse 38, an die eine Pneumatikleitung 39 angeschlossen ist. Die Pneumatikanschlüsse 38 münden kolbenstangenseitig in die ersten Zylinderkammern 21, 28 nahe der Stirnseite, aus der die jeweilige Kolbenstange austritt, und kolbenbodenseitig in die zweiten Zylinderkammern 22, 29 nahe der jeweiligen Trennwand 34. Über die Pneumatikleitung 39 kann daher in den Zylinderkammern ein auf die Kolben wirkender, pneumatischer Druck ausgeübt werden, welcher dem Hydraulikdruck entgegenwirkt.
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Wie in 7 und 8 dargestellt ist, wobei 7 das erste Kreuzgelenk 8 und 8 das zweite Kreuzgelenk 9 symbolisieren soll, ist parallel zur Zuleitung 37 des ersten Kreuzgelenks 8 über einen Anschluss 40 ein Hochdruckhydraulikspeicher 42, über einen Anschluss 41 in die Hydraulikleitung 37 des zweiten Kreuzgelenks ein Niederdruckhydraulikspeicher 43 parallelgeschaltet. Aufgrund dieser Maßnahme ist das Drehmoment, welches erforderlich ist, um die Arretierung der beiden Kreuzgelenke 8, 9 zu überwinden, auch als „Losbrechmoment“ bezeichnet, beim zweiten (unteren) Kreuzgelenk 9 geringer als beim oberen Kreuzgelenk 8. Aus diesem Grunde wird ein von außen auf die Baugruppe 7 aufgebrachtes Drehmoment bewirken, dass zunächst das zweite Kreuzgelenk 9 um eine oder beide Achsen A1, A2 verschwenkt wird, wohingegen das erste Kreuzgelenk 8 in seiner ausgerichteten Arretierstellung verbleibt. Ein derartiger Zustand ist in den 10 und 11 symbolisiert, wobei - wie auch in den 7 und 8 - zum Zwecke der Übersicht das Distanzrohr, welches das erste mit dem zweiten Kreuzgelenk verbindet, nicht eingezeichnet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Bohreinrichtung
- 1
- Bohrturm
- 2
- schwimmende Plattform
- 3
- Vortriebseinrichtung
- 4
- Schwimmanordnung
- 5
- Wellenbewegungsausgleich
- 6
- Pfeil
- 7
- Baugruppe
- 8
- erstes Kreuzgelenk
- 9
- zweites Kreuzgelenk
- 10
- Distanzrohr
- 11
- Kupplungseinrichtung
- 12
- Kreuzstück
- 13
- erstes Flanschstück
- 14
- zweites Flanschstück
- 15
- erste Kolben/Zylindereinheiten
- 16
- erste Enden
- 17
- zweite Enden
- 18
- zweite Kolben/Zylindereinheiten
- 19
- erste Enden
- 20
- zweite Enden
- 21
- erste Zylinderkammer
- 22
- zweite Zylinderkammer
- 23
- erster Kolben
- 24
- erste Kolbenstange
- 25
- Kraftdrehkopf
- 26
- zweiter Kolben
- 27
- zweite Kolbenstange
- 28
- erste Zylinderkammer
- 29
- zweite Zylinderkammer
- 30
- erster Kolben
- 31
- erste Kolbenstange
- 32
- zweiter Kolben
- 33
- zweite Kolbenstange
- 34
- Trennwand
- 35
- erster Hydraulikanschluss
- 36
- zweiter Hydraulikanschluss
- 37
- Hydraulikleitung
- 38
- Pneumatikanschlüsse
- 39
- Pneumatikleitung
- 40
- Anschluss für Hochdruckhydraulikspeicher
- 41
- Anschluss für Niederdruckhydraulikspeicher
- 42
- Hochdruckhydraulikspeicher
- 42
- Niederdruckhydraulikspeicher
- A1
- erste Achse
- A2
- zweite Achse
