DE102018006391A1

DE102018006391A1 - Device, system, method and use for loosening or tightening long body shots

Info

Publication number: DE102018006391A1
Application number: DE102018006391.8A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-14
Filing date: 2018-08-14
Publication date: 2020-02-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lösen miteinander verbundener oder Festziehen zu verbindender Langkörper, wie sie beim Erdbohren als Bohrgestänge beziehungsweise als Bohr- oder Aufweitwerkzeuge eingesetzt werden und ein Verfahren zum Lösen miteinander verbundener oder Festziehen zu verbindender Langkörper, vorzugsweise auf der Ausgangsseite einer Bohrung mittels der Vorrichtung, wobei zur Betätigung der Vorrichtung eine Zahnstangenwinde verwendet wird.The invention relates to a device for releasing interconnected or tightening elongated bodies, such as are used in earth drilling as drill rods or as drilling or expanding tools, and a method for releasing interconnected or tightening elongated bodies, preferably on the exit side of a bore by means of the Device, a rack and pinion winch being used to actuate the device.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper, ein System und ein Verfahren zum Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper mittels der Vorrichtung und eine Verwendung beim Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper. Insbesondere kann eine Vorrichtung, ein Verfahren oder eine Verwendung verwendet werden, um Langkörper, wie sie beim Erdbohren als Bohrgestänge beziehungsweise als Bohr- oder Aufweitwerkzeuge eingesetzt werden, zu lösen oder zu verbinden.The invention relates to a device for releasing or tightening long bodies connected or to be connected, a system and a method for releasing or tightening long bodies connected or to be connected by means of the device and a use in releasing or tightening long bodies connected or to be connected. In particular, an apparatus, a method or a use can be used to loosen or connect long bodies, such as are used as drilling rods or as drilling or expanding tools in earth drilling.

Derartige Bohrgestänge beziehungsweise Bohr- oder Aufweitwerkzeuge bestehen üblicherweise aus einer Reihe von einzelnen Langkörpern, die über Gewinde miteinander verbunden oder gelöst werden müssen. Diese Langkörper müssen auf der Baustelle oder in engen Baugruben ständig verbunden oder auch wieder gelöst werden. Dazu dienen in erster Linie mechanische Hilfsmittel.Such drill rods or drilling or expanding tools usually consist of a series of individual long bodies that have to be connected or detached via threads. These long bodies have to be constantly connected or detached on the construction site or in narrow construction pits. Mechanical aids are primarily used for this.

Bekannte Vorrichtungen und Verfahren basieren meist darauf, dass einer der Langkörper drehfest gehalten wird, während auf den anderen ein Drehmoment aufgebracht wird. In einigen Vorrichtungen werden jedoch beide Langkörper jeweils einzeln umgriffen, zum Beispiel von Schlüsseln oder Zangen, und auf ihrer Längsachse relativ zueinander verdreht.Known devices and methods are usually based on the fact that one of the long bodies is held in a rotationally fixed manner, while a torque is applied to the other. In some devices, however, both long bodies are gripped individually, for example by keys or pliers, and rotated relative to one another on their longitudinal axis.

US 5,546,833 A offenbart ein Werkzeug zum Lösen einer Gewindeverbindung zwischen zwei Gestängeschüssen eines Bohrgestänges. Das Werkzeug umfasst zwei kreisförmige Schlüsselelemente, von denen jeweils eines an einem der Gewindeverbindungselemente angreift. Die Gewindeverbindung wird durch eine Relativdrehung dieser beiden Schlüsselelemente zueinander um die Bohrgestänge - Längsachse erzielt. Hierfür sind Hebelarme vorgesehen, die über Bolzen mit den Schlüsselelementen verbunden sind. An den distalen Enden der Hebelelemente greift jeweils über eine Gewindenuss eine Gewindestange an, die über einen Hebel rotiert werden kann, wodurch die distalen Enden der Hebelelemente aufeinander zu bzw. voneinander weg bewegt werden. Die beiden Werkzeugteile sind lediglich über die Gewindestange miteinander verbunden. Die konzentrische Ausrichtung der Schlüsselflächen der Schlüsselelemente wird während des Festziehens oder Lösens der Gewindeverbindung nur über die Gewindeverbindung selbst erzielt. Die kreisförmigen Schlüsselelemente selbst sind nicht miteinander verbunden. US 5,546,833 A discloses a tool for loosening a threaded connection between two drill pipe sections of a drill pipe. The tool comprises two circular key elements, one of which acts on one of the threaded connection elements. The threaded connection is achieved by a relative rotation of these two key elements to one another about the longitudinal axis of the drill pipe. For this purpose, lever arms are provided which are connected to the key elements by means of bolts. On the distal ends of the lever elements, a threaded rod engages via a threaded nut, which can be rotated via a lever, as a result of which the distal ends of the lever elements are moved towards or away from one another. The two tool parts are only connected to one another via the threaded rod. The concentric alignment of the key surfaces of the key elements is only achieved via the threaded connection itself when tightening or loosening the threaded connection. The circular key elements themselves are not connected.

DE 10 2005 003 762 A1 offenbart ein Werkzeug zum Verdrehen von gegeneinander verdrehbaren Teilen, umfassend ein erstes Griffelement mit einem Hebelabschnitt und einer Greifeinrichtung zum Greifen eines ersten verdrehbaren Teils und ein zweites Griffelement mit einem Hebelabschnitt und einer Greifeinrichtung zum Greifen eines zweiten verdrehbaren Teils, wobei die Hebelabschnitte der beiden Elemente lediglich über ein Koppelelement miteinander verbunden sind. DE 10 2005 003 762 A1 discloses a tool for rotating mutually rotatable parts, comprising a first grip element with a lever section and a gripping device for gripping a first rotatable part and a second grip element with a lever section and a gripping device for gripping a second rotatable part, the lever sections of the two elements only are connected to each other via a coupling element.

US 2014/0151124 A1 offenbart ein Werkzeug zum Bilden und Lösen eines Bohrstrangs an der Ausgangsseite einer Bohrung. Das Werkzeug weist eine fixierte Klemmeinrichtung und eine bewegliche Klemmeinrichtung zum Festziehen einer Rohrverbindung, eine Rollenanordnung zum Verschrauben und Entschrauben benachbarter Gestängeabschnitte und eine Halteanordnung zum Halten eines gelösten Gestängeabschnitts auf. Die Komponenten des Werkzeugs sind an einem Rahmen montiert, der schwenkbar mit einer hydraulischen Maschine, wie etwa einem Bagger, verbunden ist. Somit kann das Werkzeug bedient werden, um Gestängeabschnitte entfernt von der primären Horizontalbohrvorrichtung von einem Bohrstrang zu entfernen und diesem hinzuzufügen. US 2014/0151124 A1 discloses a tool for forming and releasing a drill string on the exit side of a bore. The tool has a fixed clamping device and a movable clamping device for tightening a pipe connection, a roller arrangement for screwing and unscrewing adjacent rod sections and a holding arrangement for holding a detached rod section. The components of the tool are mounted on a frame which is pivotally connected to a hydraulic machine such as an excavator. Thus, the tool can be operated to remove and add drill string sections remote from the primary horizontal drilling device from a drill string.

Weiter ist bekannt, Bohrgestänge an der Ausgangsseite einer Bohrung mittels zweier Rohrzangen zu lösen oder festzuziehen, wobei zumindest eine der Rohrzangen von Hand oder auch durch Schläge mit einem Hammer relativ zur zweiten Rohrzange gedreht wird. Auch ist bekannt, die aufgesetzten Rohrzangen mittels eines Kettenzuges relativ zueinander um ihre Längsachse zu drehen, um einen Bohrgestängeabschnitt vom Bohrstrang zu entfernen oder hinzuzufügen.It is also known to loosen or tighten drill rods on the exit side of a bore by means of two pipe wrenches, at least one of the pipe wrenches being rotated relative to the second pipe wrench by hand or by blows with a hammer. It is also known to rotate the attached pipe wrenches relative to one another about their longitudinal axis by means of a chain hoist in order to remove or add a drill pipe section from the drill string.

Im Stand der Technik ergeben sich mehrere Probleme:

Ein Problem ergibt sich regelmäßig dann, wenn beispielsweise zwei Schlüsselelemente, wie in US 5,546,833 oder DE 10 2005 003 762 A1 offenbart, mittels einer Gewindeverbindung aufeinander zu- oder voneinander wegbewegt werden müssen, um einen Bohrgestängeabschnitt vom Bohrstrang zu entfernen oder hinzuzufügen.

Eine vollständige Umdrehung der Gewindeverbindung führt nur zu einer relativen Bewegung unter den Schlüsselelementen im unteren Millimeterbereich, so dass das Lösen oder Festziehen eines jeden Bohrgestängeabschnitts einen großen Zeitraum beansprucht und erhebliche körperliche Belastung bedeutet.There are several problems in the prior art:

A problem regularly arises when, for example, two key elements, as in US 5,546,833 or DE 10 2005 003 762 A1 discloses having to be moved towards or away from one another by means of a threaded connection in order to remove or add a drill pipe section from the drill string.

A complete turn of the threaded connection only leads to a relative movement under the key elements in the lower millimeter range, so that the loosening or tightening of each drill pipe section takes a long time and means considerable physical strain.

Werkzeuge, wie beispielsweise in US 2014/0151124 A1 offenbart, erfordern einen hohen Aufwand an teurer Ausrüstung: Für die Betätigung der Werkzeuge werden aufwendige Hydraulikzylinder eingesetzt, die über ein eigenes hydraulisches Antriebsaggregat oder eine hydraulische Maschine, wie einen Bagger, angetrieben werden müssen und mittels aufwendiger Hydraulikventile betätigt werden können. Auch die Montage dieser Werkzeuge bedeutet einen erheblichen Aufwand.Tools, such as in US 2014/0151124 A1 disclosed require a lot of expensive equipment: For the operation of the tools, complex hydraulic cylinders are used, which have their own hydraulic drive unit or a hydraulic one Machine, such as an excavator, must be driven and can be operated by means of complex hydraulic valves. The assembly of these tools also means considerable effort.

Ein weiteres Problem ergibt sich, wenn beispielsweise Rohrzangen auf die zu lösenden Gestängeabschnitte aufgesetzt werden und diese dann von Hand, mittels Hammerschlägen, oder auch beispielsweise durch einen Kettenzug, relativ zu einander verdreht werden sollen: Kommt es zum schlagartigen Lösen der Gewindeabschnitte oder zum Abrutschen der Rohrzangen von den Gewindeabschnitten, können diese plötzlich mit hoher Geschwindigkeit durch die Luft fliegen und dabei zu schweren Verletzungen führen.Another problem arises when, for example, pipe wrenches are placed on the rod sections to be loosened and these are then to be rotated relative to one another by hand, using hammer blows, or also, for example, with a chain hoist: If the threaded sections suddenly come loose or the parts slide off Pipe wrenches from the threaded sections can suddenly fly through the air at high speed and cause serious injuries.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, ein System, ein Verfahren und eine Verwendung zu schaffen, durch welche die oben genannten Probleme im Stand der Technik verringert oder überwunden werden.The invention is based on the object of creating an apparatus, a system, a method and a use by means of which the above-mentioned problems in the prior art are reduced or overcome.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl zum Lösen miteinander verbundener als auch zum Festziehen miteinander zu verbindender Langkörper eingesetzt werden. Vorzugsweise werden unmittelbar miteinander verbundene bzw. zu verbindende Langkörper betrachtet. Als Langkörper können Bohrwerkzeuge für eine Pilotbohrung oder eine Aufweitung bezeichnet werden. Langkörper können aber auch Bohrgestängeabschnitte eines Bohrstrangs sein. Ein Langkörper kann auch ein Gestängeschuss eines Bohrstrangs sein. Ein solcher Bohrstrang kann beim Erstellen sogenannter Horizontalbohrungen im Erdreich mittels Horizontalbohrgeräten (HDD - Bohrgeräte, HDD = Horizontal Directional Drilling), aber auch bei der Erstellung anderer Bohrungen im Erdreich, zum Einsatz kommen. Vorzugsweise dient der Bohrstrang der Verbindung eines Bohrwerkzeugs mit dem Bohrgerät, so dass das Bohrwerkzeug durch das Bohrgerät angetrieben werden kann, um das Erdreich zu bearbeiten. Das Bohrgerät kann den Bohrstrang ziehend oder drückend antreiben, wobei eine zusätzlich rotatorische Bewegung aufgeprägt werden kann. An einem Zielort, nach beendeter Pilotbohrung, kann es erforderlich sein, das Bohrwerkzeug zu wechseln, vorzugsweise um in einem rückwärtigen Bohrbetrieb eine Bohrung mit einem größeren Durchmesser zu erstellen. Dabei kann auch die ins Erdreich zu verlegende Leitung gleichzeitig mit eingezogen werden. Bei den ins Erdreich zu verlegenden Leitungen kann es sich beispielsweise um Wasser- oder Abwasserleitungen, um Stromleitungen, oder um Datenleitungen handeln. Das Lösen oder Festziehen von Langkörpern bzw. Wechseln der Bohrwerkzeuge kann in vorteilhafter Weise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgen.The device according to the invention can be used both for releasing interconnected long bodies and for tightening long bodies to be connected to one another. Long bodies directly connected or to be connected are preferably considered. Boring tools for pilot drilling or widening can be referred to as long bodies. Long bodies can also be drill pipe sections of a drill string. A long body can also be a rod section of a drill string. Such a drill string can be used when drilling so-called horizontal bores in the ground using horizontal drilling rigs (HDD drilling rigs, HDD = Horizontal Directional Drilling), but also when drilling other bores in the ground. The drill string preferably serves to connect a drilling tool to the drilling device, so that the drilling tool can be driven by the drilling device in order to work the soil. The drill can pull or push the drill string, whereby an additional rotary movement can be impressed. At a destination, after the pilot drilling has been completed, it may be necessary to change the drilling tool, preferably in order to drill a hole with a larger diameter in a rear drilling operation. The line to be laid in the ground can also be pulled in at the same time. The lines to be laid in the ground can be, for example, water or sewage lines, power lines or data lines. The loosening or tightening of long bodies or changing the drilling tools can be carried out advantageously with the device according to the invention.

Die Vorrichtung weist eine erste Greifeinrichtung auf, die ausgestaltet ist, um damit einen ersten Langkörper zu greifen. Die erste Greifeinrichtung weist einen ersten Hebelabschnitt auf. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine zweite Greifeinrichtung auf, die ausgestaltet ist, um damit einen zweiten Langkörper zu greifen. Die zweite Greifeinrichtung weist einen zweiten Hebelabschnitt auf. Die erste wie auch die zweite Greifeinrichtung können mit Greifmitteln zum Greifen jeweils eines Langkörpers ausgestattet sein. Diese Greifmittel können formschlüssig, kraftschlüssig oder reibschlüssig wirken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein oder mehrere Verstellelemente auf, mit dem bzw. denen der erste und der zweite Hebelabschnitt verbunden sind. Mit dem bzw. den Verstellelementen kann durch deren Verlängerung oder Verkürzung erreicht werden, dass die erste und die zweite Greifeinrichtung relativ zu einander bewegt/verdreht werden. Durch diese Bewegung/Verdrehung kann eine Verbindung zwischen zwei Langkörpern gelöst oder geschaffen werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Verstellelement oder können die Verstellelemente als Zahnstangenwinde ausgeführt sein.The device has a first gripping device which is designed to grip a first long body. The first gripping device has a first lever section. The device according to the invention has a second gripping device which is designed to grip a second long body. The second gripping device has a second lever section. The first as well as the second gripping device can be equipped with gripping means for gripping a long body in each case. These gripping means can act positively, non-positively or frictionally. The device according to the invention has one or more adjustment elements with which the first and second lever sections are connected. The lengthening or shortening of the adjusting element (s) means that the first and second gripping devices are moved / rotated relative to one another. Through this movement / twisting, a connection between two long bodies can be loosened or created. In a particularly preferred embodiment, the adjusting element or the adjusting elements can be designed as a rack and pinion winch.

Der Begriff „Festziehen“ umfasst im Rahmen der Beschreibung ein relatives Drehen der Langkörper gegeneinander, bei dem die Langkörper aufeinander zu bewegt werden. Der Begriff „Lösen“ umfasst im Rahmen der Beschreibung ein relatives Drehen der Langkörper gegeneinander, bei dem die Langkörper voneinander weg bewegt werden.In the context of the description, the term “tightening” encompasses a relative rotation of the long bodies relative to one another, in which the long bodies are moved towards one another. In the context of the description, the term “loosening” encompasses a relative rotation of the long bodies relative to one another, in which the long bodies are moved away from one another.

Die beiden Hebelabschnitte sind üblicherweise an der Zahnstangenwinde derart angelenkt, dass ein Versatz der Greifeinrichtungen an den Hebelabschnitten zueinander vorliegt, so dass eine der beiden Greifeinrichtungen einen Langkörper greifen kann und die zweite der beiden Greifeinrichtungen einen zum Langkörper benachbarten, weiteren Langkörper greifen kann.The two lever sections are usually articulated on the rack winch in such a way that the gripping devices are offset from one another on the lever sections, so that one of the two gripping devices can grip a long body and the second of the two gripping devices can grip a further long body adjacent to the long body.

Die als Verstellelement arbeitende Zahnstangenwinde kann in vorteilhafter Weise eine Zahnstange mit einem Antriebsritzel aufweisen, wobei dem Antriebsritzel ein Getriebe vorgeschaltet sein kann. Durch dieses vorgeschaltete Getriebe können die erforderlichen Antriebskräfte oder Antriebsmomente reduziert werden. Daher kann das Getriebe vorzugsweise als Untersetzungsgetriebe ausgeführt werden.The rack and pinion winch operating as an adjusting element can advantageously have a rack with a drive pinion, wherein a gear can be connected upstream of the drive pinion. The required driving forces or driving torques can be reduced by this upstream transmission. Therefore, the gear can preferably be designed as a reduction gear.

Das Getriebe kann in einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform als Schraubwälzgetriebe ausgeführt sein. Dies ist besonders vorteilhaft, da solche Schraubwälzgetriebe selbsthemmend sein können. Ein Zurückschlagen eines Bedienelements, beispielsweise einer Handkurbel, oder eines handgeführten, elektrischen Antriebs, kann dadurch vermieden werden, was einen Zugewinn an Sicherheit bedeutet.In a further, particularly preferred embodiment, the gear unit can be designed as a screw-type gear unit. This is particularly advantageous, since such screw-type gearboxes are self-locking could be. Kickback of an operating element, for example a hand crank, or a hand-operated electric drive can be avoided, which means an increase in safety.

In weiteren Ausführungsformen kann das Getriebe auch als Wälz- oder Kettengetriebe ausgeführt sein, aber auch andere Getriebeausführungen können zum Einsatz kommen.In further embodiments, the transmission can also be designed as a roller or chain transmission, but other transmission designs can also be used.

Eine weitere Ausführungsform umfasst teleskopierbare Hebelabschnitte. In vorteilhafter Weise kann durch Verlängern oder Verkürzen der teleskopierbaren Hebelabschnitte ein bestimmtes Drehmoment zum Lösen oder Festziehen der Langkörper vor eingestellt werden. So kann beispielsweise eine Überlastung der Langkörper beim Festziehen durch Verkürzen der Hebelabschnitte vermieden werden. Durch Verlängern der Hebelabschnitte kann das Losbrechmoment zum Lösen miteinander verbundener Langkörper erhöht werden. Des Weiteren kann durch die Teleskopierbarkeit eine Verkürzung der Hebelabschnitte während des Arbeitsfortschritts durchgeführt werden.Another embodiment includes telescopic lever sections. Advantageously, a certain torque for loosening or tightening the long body can be adjusted by lengthening or shortening the telescopic lever sections. For example, overloading the long body when tightening can be avoided by shortening the lever sections. By extending the lever sections, the breakaway torque can be increased to release long bodies that are connected to one another. Furthermore, the telescoping ability enables the lever sections to be shortened as work progresses.

Eine einfache bevorzugte Ausführungsform kann vorsehen, dass die Zahnstangenwinde durch eine, insbesondere handbetätigbare, Kurbel angetrieben und verstellt wird.A simple preferred embodiment can provide that the rack and pinion winch is driven and adjusted by a crank, in particular a hand-operated crank.

Insbesondere kann die Vorrichtung einen Ansatz aufweisen, der in Eingriff mit einem elektrischen Antrieb bringbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein Ansatz zur Ausbildung eines Formschlusses mit dem elektrischen Antrieb ausgebildet sein. Unter einem „Ansatz“ wird hier die Möglichkeit verstanden, insbesondere einen Formschluss, Kraftschluss oder Reibschluss mit einem elektrischen Antrieb auszubilden, wobei vereinfacht an der Vorrichtung ein mit einem elektrischen Antrieb zusammenwirkendes Element ausgebildet sein kann, welches den Ansatz aufweist, um die von dem Antrieb bereitgestellte Kraft einzuleiten bzw. zu übertragen. Insbesondere kann es sich bei dem Ansatz um einen mit einer Welle und/oder einem Wellenstummel verbundenes Element handeln, das in mittelbaren oder unmittelbaren Eingriff mit der Zahnstangenwinde steht.In particular, the device can have an attachment that can be brought into engagement with an electric drive. For this purpose, for example, an approach to form a positive connection with the electric drive can be formed. An “approach” is understood here to mean the possibility of, in particular, forming a positive, non-positive or frictional connection with an electric drive, in which case an element interacting with an electric drive can be formed on the device, which element has the approach by which the drive to initiate or transmit the force provided. In particular, the approach can be an element connected to a shaft and / or a shaft stub, which is in indirect or direct engagement with the rack and pinion jack.

Die Vorrichtung kann derart ausgestaltet sein, dass die Hebelabschnitte formschlüssig und drehgelenkig mit der Zahnstangenwinde verbunden sind. Hierdurch ist eine besonders einfache handhabbare Vorrichtung möglich, bei der die Handhabung der Zahnstangenwinde eine unmittelbare Handhabung der Hebelabschnitte, die mit diesem verbunden sind, ermöglicht.The device can be designed in such a way that the lever sections are positively and pivotally connected to the rack and pinion jack. This enables a particularly simple and manageable device in which the handling of the rack and pinion jack enables direct handling of the lever sections which are connected to it.

Unter dem Begriff „Hebelabschnitt“ wird im Rahmen der Beschreibung ein Hebelarm verstanden, der sich zwischen der Greifeinrichtung und dem Verbindungspunkt mit der Zahnstangenwinde erstreckt.In the context of the description, the term “lever section” is understood to mean a lever arm which extends between the gripping device and the connection point with the rack and pinion winch.

Die Erfindung schafft auch ein System mit einer in der Beschreibung beschriebenen Vorrichtung und einem elektrischen Antrieb der Zahnstangenwinde. Die Energie für diesen Antrieb kann über das Netz, vorzugsweise aber über einen Akkumulator bezogen werden.The invention also provides a system with a device described in the description and an electric drive for the rack and pinion jack. The energy for this drive can be obtained from the network, but preferably from an accumulator.

Bei einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform kann ein Akkuschrauber zum Antrieb und zur Verstellung der Zahnstangenwinde eingesetzt werden. Solche Akkuschrauber können leicht und kostengünstig beschafft werden. Der Betrieb auf einer Baustelle kann dann netzunabhängig erfolgen und so zu einer nicht unbedeutenden Arbeitserleichterung führen.In a further, particularly preferred embodiment, a cordless screwdriver can be used to drive and to adjust the rack and pinion jack. Such cordless screwdrivers can be procured easily and inexpensively. Operation on a construction site can then be carried out independently of the network, thus making work considerably easier.

Vorteilhaft kann ein elektrischer Antrieb oder ein Akkuschrauber eine Vorrichtung umfassen, mit der das Drehmoment zum Betätigen der Zahnstangenwinde eingestellt werden kann. So kann beispielsweise das durch die Zahnstangenwinde über die Hebelabschnitte auf die Langkörper ausgeübte Festziehmoment begrenzt werden, um Schäden an den Langkörpern zu vermeiden. Zum Lösen von miteinander verbundener Langkörper kann das Drehmoment zum Betätigen der Zahnstangenwinde in vorteilhafter Weise auch erhöht werden, so dass ein problemloses Lösen der Langkörper voneinander erleichtert wird.An electric drive or a cordless screwdriver can advantageously comprise a device with which the torque for actuating the rack and pinion jack can be adjusted. For example, the tightening torque exerted on the long body by the rack and pinion winch via the lever sections can be limited in order to avoid damage to the long bodies. In order to release long bodies which are connected to one another, the torque for actuating the rack and pinion winch can also advantageously be increased, so that problem-free release of the long bodies from one another is facilitated.

Die vorstehenden Ausführungen stellen ebenso wie die nachfolgende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen keinen Verzicht auf bestimmte Ausführungsformen oder Merkmale dar.Like the following description of exemplary embodiments, the above statements do not constitute a waiver of specific embodiments or features.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen des Näheren erläutert.The invention is explained below with reference to exemplary embodiments shown in the drawings.

In den Zeichnungen zeigt:

1 ein Horizontalbohrgerät mit Bohrstrang und Bohrwerkzeugen;
2 eine Vorrichtung zum Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper, dargestellt in der Funktion „Lösen“;
3 eine Vorrichtung zum Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper, dargestellt in der Funktion „Festziehen“ und
4 eine Vorrichtung zum Lösen oder Festziehen miteinander verbundener oder zu verbindender Langkörper wie 2, mit einer Betätigung der Vorrichtung durch einen Akkuschrauber.

In the drawings:

1 a horizontal drilling rig with drill string and drilling tools;
2 a device for loosening or tightening interconnected or to be connected long body, shown in the function "loosening";
3 a device for loosening or tightening interconnected or to be connected long body, shown in the function "tighten" and
4 a device for releasing or tightening interconnected or to be connected long body such 2 , with an actuation of the device by a cordless screwdriver.

1 zeigt ein Horizontalbohrgerät 1 mit einem Vorschubantrieb 2 zum Vorwärts- und Rückwärtsbewegen des Schlittens 3. Der Schlitten 3 umfasst einen Drehantrieb 4. Mit diesem Drehantrieb 4 wird der Bohrstrang 5 in Drehung versetzt. Der Bohrstrang 5 weist als Bohrgestängeabschnitte ausgestaltete Langkörper 6 auf. Die Langkörper 6 werden nacheinander miteinander verschraubt, um einen Abschnitt des Bohrstrangs 5 zu bilden, der mit dem ersten Bohrwerkzeug als Langkörper 9 ins Erdreich 10 vordringt. Die Verschraubung erfolgt dabei derart, dass der letzte aus dem Erdreich 10 herausragende Langkörper 6 durch eine Klemmzange 7 gehalten wird, während ein Gewindeadapter 11 durch den Drehantrieb 4 von diesem Langkörper 6 gelöst wird. Der Schlitten 3 fährt dann zurück. Ein weiterer Langkörper 6 wird in das Horizontalbohrgerät 1 eingelegt und jeweils mit Innen- und Außengewinde durch Drehung des Drehantriebs 4 mit dem letzten aus dem Erdreich 10 herausragenden Langkörper 6 und dem Gewindeadapter 11 verbunden. Durch Drehung des Bohrstrangs 5 und des ersten Bohrwerkzeugs mittels des Drehantriebs 4 und gleichzeitigem Vorschieben des Bohrstrangs 5 und des ersten Bohrwerkzeugs mittels des Vorschubantriebs 2 wird so ein Langkörper 6 nach dem anderen ins Erdreich 10 eingebracht und entsprechend die Bohrung erstellt. Gesteuert wird die Bohrrichtung dadurch, dass die Drehung des ersten Bohrwerkzeugs teilweise ausgesetzt wird, der Vorschub aber gleichzeitig fortgesetzt wird und das erste Bohrwerkzeug so durch eine Steuerfläche 12 in eine gewünschte Richtung abgelenkt wird. Ist das erste Bohrwerkzeug in einer Zielgrube 13 angelangt, wird das erste Bohrwerkzeug gegen einen als zweites Bohrwerkzeug ausgestalteten Langkörper 14 ausgetauscht, um die nun vorhandene Bohrung im Durchmesser zu vergrößern. 1 shows a horizontal drilling rig 1 with a feed drive 2 for moving the carriage forward and backward 3 , The sled 3 includes a rotary drive 4 , With this rotary drive 4 becomes the drill string 5 spun. The drill string 5 has long bodies configured as drill pipe sections 6 on. The long body 6 are successively bolted together to form a section of the drill string 5 form with the first drilling tool as a long body 9 into the ground 10 forced out. The screw connection is done in such a way that the last one from the ground 10 outstanding long body 6 with a clamp 7 is held while a threaded adapter 11 through the rotary drive 4 from this long body 6 is solved. The sled 3 then drives back. Another long body 6 is in the horizontal drilling machine 1 inserted and each with internal and external thread by rotating the rotary drive 4 with the last one from the ground 10 outstanding long body 6 and the thread adapter 11 connected. By rotating the drill string 5 and the first drilling tool by means of the rotary drive 4 and simultaneously advancing the drill string 5 and the first drilling tool by means of the feed drive 2 becomes such a long body 6 one by one into the ground 10 introduced and created the hole accordingly. The drilling direction is controlled in that the rotation of the first drilling tool is partially suspended, but at the same time the feed is continued and the first drilling tool is controlled by a control surface 12 is deflected in a desired direction. Is the first drilling tool in a target pit 13 arrived, the first drilling tool against a long body designed as a second drilling tool 14 exchanged to enlarge the existing hole in diameter.

2 zeigt eine zum Lösen des ersten Bohrwerkzeugs vom Bohrstrang 5 verwendete Vorrichtung 15. Die Vorrichtung 15 weist eine erste Greifeinrichtung 16 mit einem ersten Hebelabschnitt 17 und eine zweite Greifeinrichtung 18 mit einem zweiten Hebelabschnitt 19 sowie Greifmittel 20 auf. Die beiden Hebelabschnitte 17, 19 sind teleskopierbar und werden zum Lösen auf die größte Länge und somit das größte Drehmoment eingestellt. Die Vorrichtung 15 weist eine Zahnstangenwinde 22 auf, die eine Zahnstange 23 und ein Getriebe 24 aufweist. Das Getriebe 24 wiederum umfasst eine Kurbel 25, die über ein selbsthemmendes, untersetztes Schneckengetriebe 26 ein nicht sichtbares, an der Zahnstange 23 angreifendes Ritzel antreibt. Der erste Hebelabschnitt 17 ist drehbar mit einer Aufnahme 21 an einem Ende der Zahnstange 23 verbunden. Der zweite Hebelabschnitt 19 ist drehbar mit einer Aufnahme 28 eines Gehäuses 27 des auf der Zahnstange 23 hin und her beweglichen Getriebes 24 verbunden. Zum Lösen des ersten Bohrwerkzeugs (Langkörper 9) von einem Bohrgestängeabschnitt 6 wird die erste Greifeinrichtung 16 mit einem Greifmittel 20 auf einen Greifabschnitt 29 des Langkörpers 9 aufgesetzt. Das Getriebe 24 wird durch Betätigen der Kurbel 25 entlang der Zahnstange 23 soweit verfahren, dass die Aufnahmen 21, 28 möglichst weit voneinander beabstandet sind. Anschließend wird die zweite Greifeinrichtung 18 mit einem weiteren Greifmittel 20 auf den benachbarten Bohrgestängeabschnitt 6 aufgesetzt. Durch Betätigung der Kurbel 25 wird der Abstand zwischen den Aufnahmen 21, 28 verkürzt, wodurch sich die Hebelabschnitte 17, 18 relativ zueinander so verdrehen, dass der Langkörper 9 von dem benachbarten Bohrgestängeabschnitt 6 gelöst wird. Bei diesem Vorgang verkürzen sich die Hebelabschnitte 17, 19 geringfügig. Die Hebelabschnitte 17, 19 sind teleskobierbar ausgestaltet. Nach Rückbau der Vorrichtung 15 wird das erste, nun gelöste Bohrwerkzeug (Langkörper 9) händisch vom benachbarten Bohrgestängeabschnitt 6 entfernt. Ein zweites Bohrwerkzeug als Langkörper 14 wird anschließend lose an den Bohrgestängeabschnitt 6 angeschraubt. 2 shows one for releasing the first drilling tool from the drill string 5 device used 15 , The device 15 has a first gripping device 16 with a first lever section 17 and a second gripping device 18 with a second lever section 19 as well as gripping means 20 on. The two lever sections 17 . 19 are telescopic and are set to the greatest length and thus the greatest torque for loosening. The device 15 has a rack and pinion winch 22 on that a rack 23 and a gear 24 having. The gear 24 again includes a crank 25 that have a self-locking, geared down worm gear 26 an invisible one on the rack 23 attacking pinion drives. The first lever section 17 is rotatable with one holder 21 at one end of the rack 23 connected. The second lever section 19 is rotatable with one holder 28 of a housing 27 the one on the rack 23 reciprocating gear 24 connected. For loosening the first drilling tool (long body 9 ) from a drill pipe section 6 becomes the first gripping device 16 with a gripping device 20 on a gripping section 29 of the long body 9 placed. The gear 24 is by operating the crank 25 along the rack 23 proceed so far that the recordings 21 . 28 are spaced as far apart as possible. Then the second gripping device 18 with another gripper 20 on the adjacent drill pipe section 6 placed. By operating the crank 25 will be the distance between shots 21 . 28 shortened, causing the lever sections 17 . 18 twist relative to each other so that the long body 9 from the adjacent drill pipe section 6 is solved. During this process, the lever sections are shortened 17 . 19 marginally. The lever sections 17 . 19 are designed to be telescopic. After dismantling the device 15 becomes the first drilling tool (long body 9 ) by hand from the adjacent drill pipe section 6 away. A second drilling tool as a long body 14 is then loosely attached to the drill pipe section 6 screwed.

3 zeigt, wie beispielsweise das zweite Bohrwerkzeug (Langkörper 14) fest mit dem Bohrgestängeabschnitt 6 verbunden wird. Die Vorrichtung 15 wird dazu um ihre Hochachse 30 gedreht. Die Arbeitsschritte sind nachfolgend die Gleichen, wie unter 2 beschrieben. Durch eine Voreinstellung der Länge der teleskopierbaren Hebelabschnitte 17, 19 kann das maximal auf die zu verbindenden Bauteile wirkende Drehmoment begrenzt werden, um so Schaden an den Bauteilen zu vermeiden. 3 shows how, for example, the second drilling tool (long body 14 ) firmly with the drill pipe section 6 is connected. The device 15 becomes about its vertical axis 30 turned. The steps are the same as below 2 described. By presetting the length of the telescopic lever sections 17 . 19 the maximum torque acting on the components to be connected can be limited in order to avoid damage to the components.

4 zeigt die Vorrichtung wie in 2 dargestellt. Hier ist jedoch die Kurbel 25 durch einen handelsüblichen Akkuschrauber 32 ersetzt worden. Dies bedeutet eine große Arbeitserleichterung auf der Baustelle, vor allem auch in beengten Räumen, wie beispielsweise einer Zielgrube 13. 4 shows the device as in 2 shown. But here is the crank 25 using a standard cordless screwdriver 32 been replaced. This means a lot of work on the construction site, especially in confined spaces, such as a target pit 13 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

US 5546833 A [0004]
DE 102005003762 A1 [0005, 0008]
US 2014/0151124 A1 [0006, 0009]
US 5546833 [0008]

Claims

Device (15) for releasing long bodies (6, 9, 14) that are connected or tightened, comprising a first gripping device (16) with a first lever section (17) for gripping a first long body (6, 9, 14) and a second one Gripping device (18) with a second lever section (19) for gripping a second long body (6, 9, 14) and an adjusting element connecting the lever sections (17, 19), characterized in that the adjusting element is a rack and pinion jack (22).

Device (15) according to Claim 1 , characterized in that the rack and pinion winch (22) is in engagement with a gear (24).

Device according to Claim 2 , characterized in that the gear (24) is a reduction gear.

Device according to Claim 2 or 3 , characterized in that the gear (24) comprises a helical roller gear (26) a roller gear and / or a chain gear.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the toothed rack winch (22) is in engagement with a crank (25) which can be actuated in particular by hand.

Device according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the rack and pinion jack (22) has an attachment which can be brought into engagement with an electric drive (31).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the lever sections (17, 19) is variable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the lever sections (17, 19) are positively and pivotally connected to the rack and pinion jack (22).

System comprising a device according to one of the Claims 1 to 8th and an electric drive (31) which has an accumulator (33).

System according to Claim 9 , characterized in that the electric drive (31) is a cordless screwdriver (32).

System according to one of the Claims 9 to 10 , characterized in that the torque of the electric drive (31) is adjustable.

Method for releasing or tightening long bodies (6, 9, 14) which are connected or to be connected, comprising the following method steps: - Fixing a first gripping device (16) with a first lever section (17) on a first long body (6, 9, 14); - Fixing a second gripping device (18) with a second lever section (19) on a second long body (6, 9, 14), the second lever section (19) being connected to the first lever section (17) by means of an adjusting element; and changing the relative position of the lever sections (17, 19) to one another by means of a rack wide (22) designed as an adjusting element.

Use when releasing or tightening long bodies (6, 9, 14) connected or to be connected to one another with a device comprising a first gripping device (16) with a first lever section (17) for gripping a first long body (6, 9, 14) and a second one Gripping device (18) with a second lever section (19) for gripping a second long body (6, 9, 14) and an adjusting element connecting the lever sections (17, 19), characterized in that a rack and pinion jack (22) is used as the adjusting element.