DE102019217599A1 - Rotary drill - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehbohrmaschine (2), mit einem Bohrtisch (40), der eine Aufnahme (44) für ein Bohrgestänge (46) umfasst. Die Aufnahme (44) ist mittels eines Summiergetriebes (52) angetrieben ist, das mittels einer Anzahl an Bohrantrieben (54) angetrieben ist. Jeder Bohrantrieb (54) weist einen Elektromotor (14) auf.The invention relates to a rotary drilling machine (2) with a drilling table (40) which comprises a receptacle (44) for a drill rod (46). The receptacle (44) is driven by means of a summing gear (52) which is driven by means of a number of drill drives (54). Each drill drive (54) has an electric motor (14).

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauarbeitsgerät, auch als Baumaschine bezeichnet, nämlich eine Drehbohrmaschine. Die Drehbohrmaschine weist einen Bohrtisch mit einer Aufnahme für ein Bohrgestänge auf.The invention relates to a construction tool, also referred to as a construction machine, namely a rotary drill. The rotary drilling machine has a drilling table with a receptacle for a drill rod.

Bei der Erstellung von Bauwerken, wie Gebäuden oder Brücken, ist es meist erforderlich, dass zur Erhöhung einer Stabilität eine Anzahl an Erdpfähle oder dergleichen in einen Untergrund verbracht wird. Damit hierbei eine geeignete Verankerung dieser erfolgt, wird meist ein entsprechendes Bohrloch gefertigt, in das anschließend der Erdpfahl eingeführt wird. Im Anschluss hieran wird das Loch mit einer Masse verfüllt, beispielsweise Beton. Auch zur Verlegen von unterirdischen Leitungen oder Rohren ist es erforderlich, ein Loch in den Untergrund zu bohren.When constructing structures, such as buildings or bridges, it is usually necessary for a number of earth piles or the like to be placed in an underground in order to increase stability. In order to ensure that these are appropriately anchored, a corresponding borehole is usually made, into which the earth pile is then inserted. The hole is then filled with a compound, for example concrete. To lay underground lines or pipes, it is also necessary to drill a hole in the ground.

Zur Erstellung derartiger Löcher werden üblicherweise sogenannte Drehbohrmaschinen herangezogen. Diese weisen einen Bohrtisch mit einer Aufnahme für ein Bohrgestänge auf. Das Bohrgestänge ist mittelbar mittels mehrerer Antriebe angetrieben, sodass dieses in eine Drehbewegung versetzt wird. Aufgrund der Drehbewegung wird das Bohrgestänge in den Untergrund getrieben. Als jeweiliger Antrieb wird meist ein Hydraulikmotor herangezogen, da dieser vergleichsweise robust ist, und da mittels dessen eine vergleichsweise große Kraft bereitgestellt wird, sodass mittels des Bohrgestänges der Untergrund entsprechend aufgerissen wird.So-called rotary drills are usually used to create such holes. These have a drill table with a receptacle for a drill rod. The drill rod is driven indirectly by means of several drives so that it is set in rotation. Due to the rotary movement, the drill pipe is driven into the ground. A hydraulic motor is usually used as the respective drive, since it is comparatively robust and since a comparatively large force is provided by means of it, so that the subsurface is torn up accordingly by means of the drill rod.

Damit der Bohrtisch vergleichsweise frei bewegt werden kann, und da dieser einer vergleichsweise großen Vibrationsbelastung ausgesetzt ist, befinden sich die Hydraulikpumpen, mittels derer die Hydraulikmotoren angetrieben werden, von diesen beabstandet und sind meist auf einem Wagen angeordnet, an dem der Bohrtisch mittels entsprechender Halterungen gelagert ist. Somit ist es möglich, den Bohrtisch unabhängig von dem Wagen zu verschwenken, wobei das Gewicht des Bohrtisches reduziert ist. Die Hydraulikpumpen sind meist mittels eines Dieselaggregats angetrieben, das bei bestimmten Ausführungsformen zudem zum Antrieb des Wagens herangezogen wird, sodass der Wagen selbstständig bewegt werden kann. Somit ist eine Flexibilität der Bohrmaschine erhöht.So that the drilling table can be moved comparatively freely, and since it is exposed to a comparatively high vibration load, the hydraulic pumps, by means of which the hydraulic motors are driven, are located at a distance from them and are usually arranged on a carriage on which the drilling table is mounted by means of appropriate brackets is. It is thus possible to pivot the drilling table independently of the carriage, the weight of the drilling table being reduced. The hydraulic pumps are mostly driven by means of a diesel unit, which in certain embodiments is also used to drive the car so that the car can be moved independently. This increases the flexibility of the drill.

Aufgrund von mechanischen sowie fluidtechnischen Verlusten ist der Wirkungsgrad einer derartigen Drehbohrmaschine vergleichsweise gering. So wird lediglich ca. 50 % der mittels des Dieselkraftstoffs bereitgestellten Energie zum Versetzen des Bohrgestänges in die Rotationsbewegung verwendet. Da die Hydraulikleitungen einen vergleichsweise großen Druck aushalten müssen, sind diese vergleichsweise wenig flexibel, sodass die Montage erschwert ist. Zudem ist ein beliebiges Verbringen des Bohrtisches bezüglich des Wagens verhindert.Due to mechanical and fluidic losses, the efficiency of such a rotary drilling machine is comparatively low. Only about 50% of the energy provided by the diesel fuel is used to set the drill rod in rotation. Since the hydraulic lines have to withstand a comparatively high pressure, they are comparatively less flexible, so that assembly is difficult. In addition, any movement of the drilling table with respect to the carriage is prevented.

Auch ist aufgrund der Hydraulikleitungen, die zwischen den Hydraulikpumpen und den Hydraulikmotoren verlegt werden müssen, ein Gewicht erhöht. Da diese zudem vergleichsweise robust sind, weisen diese selbst ein vergleichsweise großes Gewicht auf. Daher ist ein Gewicht der Drehbohrmaschine vergleichsweise hoch, sodass bei dem Wagen auf eine vergleichsweise große Auflagefläche auf dem Boden geachtet werden muss, damit ein Einsinken in einen weichen Untergrund, beispielsweise auf einer Baustelle oder dergleichen, vermieden ist.Also, a weight is increased due to the hydraulic lines that have to be laid between the hydraulic pumps and the hydraulic motors. Since these are also comparatively robust, they themselves are comparatively heavy. The weight of the rotary drilling machine is therefore comparatively high, so that a comparatively large contact surface on the ground must be ensured in the case of the car so that it does not sink into a soft surface, for example on a construction site or the like.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders geeignete Drehbohrmaschine anzugeben, wobei insbesondere ein Wirkungsgrad erhöht ist, und wobei zweckmäßigerweise eine Wartung und/oder Herstellung vereinfacht ist.The invention is based on the object of specifying a particularly suitable rotary drilling machine, wherein in particular an efficiency is increased, and maintenance and / or manufacture is expediently simplified.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1. Advantageous further developments and refinements are the subject matter of the subclaims.

Die Drehbohrmaschine ist ein Bauarbeitsgerät, also eine Baumaschine. Hierbei dient die Drehbohrmaschine dem Erstellen von Löchern, insbesondere in einem Untergrund, also einem Boden. Ferner ist es beispielsweise möglich, mittels der Drehbohrmaschine Löcher oder Bohrungen in einer Seitenwand vorzunehmen, beispielsweise in einen Felsen. Hierfür ist die Drehbohrmaschine geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Die auf diese Weise erstellten (Bohr-)Löcher/Bohrungen sind beispielsweise vorgesehen, dass in diese ein Erdpfahl oder eine sonstige Verankerung eingebracht wird. In einer weiteren Alternative ist es beispielsweise möglich, in die Löcher/Bohrungen Rohre oder Leitungen einzubringen. Insbesondere weist ein mittels der Drehbohrmaschine erstelltes Loch/Bohrung einen Durchmesser größer als 10 cm, 20 cm, 30 cm oder 50 cm auf. Insbesondere ist der Durchmesser jedes mittels der Drehbohrmaschine erstellten Lochs/Bohrung kleiner als 2 m, 1,5 m oder 1 m.The rotary drill is a construction tool, i.e. a construction machine. Here, the rotary drilling machine is used to create holes, in particular in a subsurface, that is to say a floor. It is also possible, for example, to make holes or bores in a side wall, for example in a rock, by means of the rotary drill. The rotary drill is suitable for this, in particular provided and set up. The (drilling) holes / bores created in this way are provided, for example, so that a ground pile or other anchoring is introduced into them. In a further alternative, it is possible, for example, to introduce pipes or lines into the holes / bores. In particular, a hole / borehole made by means of the rotary drill has a diameter greater than 10 cm, 20 cm, 30 cm or 50 cm. In particular, the diameter of each hole / borehole produced by means of the rotary drilling machine is less than 2 m, 1.5 m or 1 m.

Zur Erstellung der Löcher/Bohrungen wird ein Bohrgestänge herangezogen, das insbesondere hohlzylindrisch ausgestaltet ist, und einen runden Querschnitt aufweist. Hierbei korrespondiert der Außendurchmesser des Bohrgestänges zu dem Durchmesser des mittels der Drehbohrmaschine erstellten Lochs/Bohrung, im Weiteren auch lediglich nur als Loch oder Bohrung oder Bohrloch bezeichnet. Das Bohrgestänge ist bei Betrieb der Drehbohrmaschine angetrieben und wird insbesondere in eine Drehbewegung um die Zylinderachse des hohlzylindrischen Bohrgestänges versetzt. Somit ist das Bohrgestänge koaxial zu dem mittels der Drehbohrmaschine erstellten oder zu erstellenden Lochs angeordnet.To create the holes / bores, a drill rod is used, which is designed in particular as a hollow cylinder and has a round cross section. In this case, the outside diameter of the drill rod corresponds to the diameter of the hole / bore created by means of the rotary drilling machine, hereinafter also simply referred to as a hole or bore or borehole. The drill rod is driven during operation of the rotary drilling machine and is, in particular, set in a rotary movement about the cylinder axis of the hollow cylindrical drill rod. Thus the drill pipe is arranged coaxially to the hole created or to be created by means of the rotary drill.

Die Drehbohrmaschine weist einen Bohrtisch auf, der eine Aufnahme für das Bohrgestänge umfasst. Hierbei ist beispielsweise das Bohrgestänge ein Bestandteil der Drehbohrmaschine oder ein hiervon separates Teil. Zum Beispiel ist das Bohrgestänge unlösbar an der Aufnahme angebunden. Besonders bevorzugt jedoch ist die Verbindung lösbar, und die Aufnahme ist hierfür geeignet, insbesondere vorgesehen und eingerichtet. Somit ist es möglich, für den jeweiligen Untergrund ein entsprechendes Bohrgestänge zu verwenden, weswegen eine Flexibilität der Drehbohrmaschine erhöht ist. Auch ist ein Austausch, insbesondere bei einem vorzeitigen Verschleiß des Bohrgestänges, erleichtert.The rotary drilling machine has a drilling table which comprises a receptacle for the drill rod. Here, for example, the drill rod is a component of the rotary drilling machine or a part that is separate therefrom. For example, the drill pipe is permanently connected to the receptacle. However, the connection is particularly preferably releasable, and the receptacle is suitable for this, in particular provided and set up. It is thus possible to use a corresponding drill rod for the respective subsurface, which is why the flexibility of the rotary drill is increased. Replacement is also made easier, in particular in the event of premature wear of the drill rod.

Im Montagezustand umgibt beispielsweise die Aufnahme das Bohrgestänge umfangsseitig oder zumindest teilweise umfangsseitig. Hierbei ist die Aufnahme zum Beispiel teilweise klauenartig ausgestaltet, wobei das Bohrgestänge in die Klaue eingesetzt werden kann. Alternativ hierzu umfasst die Aufnahme einen Hebel oder einen Arm, der um das Bohrgestänge geklappt werden kann, sodass dieses vollständig umfangsseitig von der Aufnahme umgeben ist. In einer weiteren Alternative ist die Aufnahme lochförmig ausgestaltet, wobei der Durchmesser des Lochs zu dem Außendurchmesser des Bohrgestänges korrespondiert, und wobei zwischen diesen insbesondere eine Spielpassung erstellt ist. Somit ist es möglich, das Bohrgestänge in die Aufnahme und somit durch den Bohrtisch hindurch einzuführen.In the assembled state, for example, the receptacle surrounds the drill rod on the circumference or at least partially on the circumference. Here, for example, the receptacle is partially designed like a claw, with the drill rod being able to be inserted into the claw. As an alternative to this, the receptacle comprises a lever or an arm which can be folded around the drill rod so that it is completely surrounded on the circumferential side by the receptacle. In a further alternative, the receptacle is designed in the shape of a hole, the diameter of the hole corresponding to the outer diameter of the drill rod, and in particular a clearance fit being created between these. It is thus possible to insert the drill rod into the receptacle and thus through the drill table.

In einer alternativen Ausgestaltung ist der Bohrtisch vorgesehen und eingerichtet, endseitig auf das Bohrgestänge auf gesetzt zu werden. Hierbei ist die Aufnahme insbesondere topfförmig ausgestaltet, und mittels dieser wird zumindest teilweise das Bohrgestänge endseitig verschlossen. Daher ist es möglich, mittels des Bohrtischs auch eine Kraft parallel zum Bohrgestänge auf dieses auszuüben und somit dieses in den Untergrund zu treiben. Insbesondere umfasst die Drehbohrmaschine einen Antrieb, mittels dessen der Bohrtisch oder zumindest die Aufnahme und folglich auch das Bohrgestänge parallel zur Ausdehnungsrichtung des Bohrgestänges, also parallel zur Zylinderachse des Bohrgestänges verbracht werden kann. Somit ist es auch möglich, das Bohrgestänge in ein bereits zumindest teilweise erstelltes Loch abzulassen und auch aus diesem erneut heraus zuziehen. Hierfür wird insbesondere der vollständige Bohrtisch mit dem daran angebundenen Bohrgestänge entsprechend bewegt.In an alternative embodiment, the drilling table is provided and set up to be placed on the end of the drill rod. Here, the receptacle is designed in particular cup-shaped, and by means of this the drill rod is at least partially closed at the end. It is therefore possible, by means of the drill table, to exert a force on the drill rod parallel to the drill rod and thus to drive it into the ground. In particular, the rotary drilling machine comprises a drive, by means of which the drilling table or at least the receptacle and consequently also the drill rod can be brought parallel to the direction of extension of the drill rod, i.e. parallel to the cylinder axis of the drill rod. It is thus also possible to lower the drill rod into a hole that has already been at least partially created and also to pull it out again. For this purpose, in particular the complete drilling table with the drill rod connected to it is moved accordingly.

Das Bohrgestänge ist mittels eines Summiergetriebes angetrieben, das insbesondere in Umlaufrädergetriebe ist. Hierbei wird mittels des Summiergetriebes die Aufnahme, oder zumindest ein Teil der Aufnahme, angetrieben und somit auch das Bohrgestänge. Geeigneterweise ist das Summiergetriebe ein Bestandteil des Bohrtisches, und mittels Antreibens des Summiergetriebes wird insbesondere das Bohrgestänge in eine Drehbewegung um der Zylinderachse versetzt. Ferner weist die Drehbohrmaschine eine Anzahl an Bohrantrieben auf, mittels derer das Summiergetriebe angetrieben ist. Das abtriebsseitig an dem Summiergetriebe anliegenden Drehmoment korrespondiert insbesondere zur Summe der mittels der Bohrantriebe bereitgestellten Drehmomente, wobei insbesondere mittels des Summiergetriebes eine entsprechende Transformation erfolgt. Zumindest ist jedoch die abtriebsseitige Leistung an dem Summiergetriebe im Wesentlichen gleich der Summe aus der mittels der Bohrantriebe jeweils bereitgestellten Leistung. Eine Abweichung liegt hierbei insbesondere lediglich aufgrund etwaiger mechanischer Verluste des Summiergetriebes vor, die jedoch vergleichsweise gering sind. The drill rod is driven by means of a summing gear, which is in particular in epicyclic gear. Here, by means of the summing gear, the receptacle, or at least a part of the receptacle, is driven and thus also the drill rods. The summing gear is suitably a component of the drilling table, and by means of driving the summing gear in particular the drill rod is set in a rotary movement about the cylinder axis. Furthermore, the rotary drilling machine has a number of drilling drives by means of which the summing gear is driven. The torque applied to the summing gear on the output side corresponds in particular to the sum of the torques provided by means of the drill drives, with a corresponding transformation taking place in particular by means of the summing gear. However, at least the output-side power at the summing gear is essentially equal to the sum of the power provided in each case by means of the drill drives. There is a deviation here, in particular, only due to possible mechanical losses of the summing gear, which, however, are comparatively small.

Zusammenfassend wird das Bohrgestänge mittels sämtlicher Bohrantriebe angetrieben.In summary, the drill pipe is driven by means of all drill drives.

Jeder der Bohrantriebe weist einen Elektromotor auf. Jeder Elektromotor ist insbesondere bürstenlos ausgestaltet und weist vorzugsweise eine Anzahl an Elektromagneten auf. Geeigneterweise sind die Elektromagneten zu einzelnen Phasen zusammengefasst. Mit anderen Worten sind die Elektromagneten auf einzelnen Phasen aufgeteilt, wobei die Anzahl der Phasen beispielsweise gleich zwei oder zweckmäßigerweise gleich drei ist. Mit anderen Worten sind die Elektromotoren jeweils als dreiphasige Elektromotoren ausgestaltet. Hierbei ist jeder der Phasen gleich viele der Elektromagneten zugeordnet. Beispielsweise sind die einzelnen Phasen in einer Dreiecksschaltung oder einer Sternschaltung miteinander elektrisch kontaktiert. Der Elektromotor ist insbesondere ein Synchronmotor und/oder eine Reluktanzmotor. Besonders bevorzugt wird jeweils als Elektromotor ein Synchron-Reluktanzmotor herangezogen. Vorzugsweise weist jeder Elektromotor oder zumindest die Bohrantriebe, eine elektrische Leistung zwischen 50 kW und 150 kW auf. Beispielsweise ist die elektrische Leistung eines der Bohrantriebe 80 kW, 100 kW oder 110 kW. Zum Beispiel ist das mittels jedes Bohrantriebes bereitgestellte Drehmoment zwischen 50 kN und 150 kN und beispielsweise im Wesentlichen 100 kN, wobei insbesondere eine Abweichung jeweils von 10 %, 5 % oder 0 % vorhanden ist.Each of the drill drives has an electric motor. Each electric motor is designed in particular to be brushless and preferably has a number of electromagnets. The electromagnets are suitably combined into individual phases. In other words, the electromagnets are divided into individual phases, the number of phases being, for example, equal to two or expediently equal to three. In other words, the electric motors are each designed as three-phase electric motors. The same number of electromagnets is assigned to each of the phases. For example, the individual phases are electrically contacted with one another in a delta connection or a star connection. The electric motor is in particular a synchronous motor and / or a reluctance motor. A synchronous reluctance motor is particularly preferably used as the electric motor in each case. Each electric motor, or at least the drill drives, preferably has an electrical power between 50 kW and 150 kW. For example, the electrical power of one of the drill drives is 80 kW, 100 kW or 110 kW. For example, the torque provided by each drill drive is between 50 kN and 150 kN and, for example, essentially 100 kN, with a deviation of 10%, 5% or 0% in each case.

Zusammenfassend wird für den Antrieb des Bohrgestänges über das Summiergetriebe die Elektromotoren herangezogen. Insbesondere ist der Antrieb des Bohrgestänges frei von Hydraulikmotoren oder sonstigen Motoren, außer der Elektromotoren. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, Hydraulikleitungen zu dem Bohrtisch zu führen. Zur Bestromung der Elektromotoren sind elektrische Leitungen erforderlich, die im Vergleich zu Hydraulikleitungen eine große Flexibilität aufweisen. Somit ist eine Herstellung der Drehbohrmaschine vereinfacht. Auch ist ein Austausch einer entsprechenden elektrischen Leitung im Vergleich zu einer Hydraulikleitung vereinfacht, da im Anschluss hieran keine Hydraulikflüssigkeit oder dergleichen nachgefüllt werden muss, und das System nicht anschließend auf Undichtigkeiten oder einen Gaseinschluss überprüft werden muss. Somit ist auch eine Wartung der Drehbohrmaschine vereinfacht. Da zudem die elektrischen Leitungen im Vergleich zu Hydraulikleitungen ein geringeres Gewicht aufweisen, weist auch die Drehbohrmaschine ein geringes Gewicht auf. Somit ist ein Transport der Drehbohrmaschine vereinfacht. Zudem ist ein Einsinken in einem vergleichsweise weichen Untergrund oder dergleichen vermieden. Sofern die Tiefbohrmaschine ein bestimmtes Gewicht aufweisen soll, ist es möglich, mittels Zusatzgewichten das Gewicht der Tiefbohrmaschine zu erhöhen. Mittels Auswahl der Position der Zusatzgewichte ist dabei eine Optimierung der Gewichtsverteilung möglich.In summary, the electric motors are used to drive the drill string via the summing gear. In particular, the drive of the drill pipe is free of hydraulic motors or other motors, apart from the electric motors. As a result, it is not necessary to lead hydraulic lines to the drilling table. For energizing of the electric motors, electrical lines are required which, compared to hydraulic lines, have a high degree of flexibility. Production of the rotary drilling machine is thus simplified. An exchange of a corresponding electrical line is also simplified compared to a hydraulic line, since no hydraulic fluid or the like has to be topped up after this, and the system does not have to be subsequently checked for leaks or gas inclusions. Maintenance of the rotary drill is thus also simplified. In addition, since the electrical lines are lighter than hydraulic lines, the rotary drilling machine is also lightweight. Transporting the rotary drilling machine is thus simplified. In addition, sinking into a comparatively soft ground or the like is avoided. If the deep drilling machine is to have a certain weight, it is possible to increase the weight of the deep drilling machine by means of additional weights. By selecting the position of the additional weights, it is possible to optimize the weight distribution.

Die Elektromotoren weist zudem einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad auf, der zumindest größer 95 % ist. Somit ist der Wirkungsgrad der Drehbohrmaschine lediglich aufgrund von Verlusten mittels der Bohrantriebe sowie des Summiergetriebes vorgegeben und größer als 80 % und im Wesentlichen 90 %. Folglich weist die Drehbohrmaschine einen vergleichsweise hohen Wirkungsgrad auf. Insbesondere ist die Drehgeschwindigkeit des Bohrgestänges zwischen 10 Umdrehungen/min und 30 Umdrehungen/min.The electric motors also have a comparatively high degree of efficiency, which is at least greater than 95%. Thus, the efficiency of the rotary drilling machine is only given due to losses caused by the drill drives and the summing gear and is greater than 80% and essentially 90%. As a result, the rotary drilling machine has a comparatively high degree of efficiency. In particular, the rotational speed of the drill string is between 10 revolutions / min and 30 revolutions / min.

Zum Beispiel unterscheiden sich die Bohrantriebe zueinander. Besonders bevorzugt jedoch sind diese zueinander baugleich, sodass Gleichteile verwendet werden können. Folglich sind Herstellungskosten reduziert. Auch ist bei einem Defekt einer der Bohrantriebe ein Austausch erleichtert und somit eine Wartung. Zum Beispiel sind lediglich genau zwei derartige Bohrantriebe vorhanden. Somit ist eine Herstellung vereinfacht. Besonders bevorzugt jedoch sind die mehr als zwei Bohrantriebe vorhanden, wobei die Anzahl zweckmäßigerweise geringer als fünf ist. Somit ist die mittels jedes der Bohrantriebe bereitzustellende Leistung folglich vergleichsweise gering, weswegen vergleichsweise kostengünstige und kleinbauende Bohrantriebe herangezogen werden können. Zweckmäßigerweise ist die Anzahl der Bohrantriebe genau drei. In diesem Fall ist die mittels jedes der Bohrantriebe bereitzustellende Leistung vergleichsweise gering, sodass eine Baugröße der Bohrantriebe nicht übermäßig groß ist. Auch können Elektromotoren verwendet werden, die bei anderen Anwendungen bereits Verwendung finden, weswegen eine Neuentwicklung der Elektromotoren nicht erforderlich ist. Somit sind Herstellungskosten reduziert. Da lediglich drei derartige Bohrantriebe vorhanden sind, ist eine Anordnung an dem Summiergetriebe vereinfacht, und ein übermäßiger Platzbedarf ist nicht vorhanden. Auch ist eine Komplexität des Summiergetriebes reduziert.For example, the drill drives differ from one another. Particularly preferably, however, these are structurally identical to one another, so that identical parts can be used. As a result, manufacturing costs are reduced. In the event of a defect in one of the drill drives, replacement and thus maintenance is also made easier. For example, there are only two such drill drives. Production is thus simplified. However, it is particularly preferred that there are more than two drill drives, the number expediently being less than five. Thus, the power to be provided by means of each of the drill drives is consequently comparatively low, which is why comparatively inexpensive and compact drill drives can be used. The number of drill drives is expediently exactly three. In this case, the power to be provided by means of each of the drill drives is comparatively low, so that the size of the drill drives is not excessively large. It is also possible to use electric motors that are already used in other applications, which is why a new development of the electric motors is not necessary. Manufacturing costs are thus reduced. Since there are only three such drill drives, an arrangement on the summing gear is simplified and there is no excessive space requirement. A complexity of the summing gear is also reduced.

Beispielsweise weist das Summiergetriebe lediglich eine einzige Übersetzungsstufe (Gang) auf. Eine Einstellung der Drehzahl des Bohrgestänges erfolgt mittels der Einstellung der Drehzahl der Bohrantriebe also der Elektromotoren. Diese weisen unabhängig von deren jeweiligen Drehzahl im Wesentlichen den gleichen Wirkungsgrad auf, sodass eine Anpassung der Drehzahl des Bohrgestänges zu keiner Abänderung des Wirkungsgrads führt. In einer Alternative hierzu weist das Summiergetriebe einen zweiten Gang auf, bei dem beispielsweise die Drehzahl des Bohrgestänges erhöht, insbesondere verdoppelt, ist. Dieser Gang wird beispielsweise verwendet, um durch einen vergleichsweise lockeren Untergrund zu bohren, sodass eine benötigte Zeit verringert ist. Alternativ hierzu wird dieser Gang verwendet, um an den Bohrgestänge anhaftende Partikel, wie Erde, ab zuschleudern.For example, the summing gear only has a single transmission stage (gear). The speed of the drill rod is set by means of the setting of the speed of the drill drives, that is to say of the electric motors. Regardless of their respective speed, these have essentially the same efficiency, so that an adaptation of the speed of the drill rod does not lead to any change in the efficiency. In an alternative to this, the summing gear has a second gear, in which, for example, the speed of the drill rod is increased, in particular doubled. This passage is used, for example, to drill through a comparatively loose subsurface, so that the time required is reduced. Alternatively, this passage is used to throw off particles adhering to the drill pipe, such as earth.

Beispielsweise ist jeder der Bohrantriebe mittels des jeweiligen Elektromotors gebildet. Zum Beispiel umfasst die Drehbohrmaschine einen Umrichter, mittels dessen sämtliche Elektromotoren bestromt werden. Die Elektromotoren sind hierbei insbesondere zueinander parallel geschaltet. Besonders bevorzugt umfasst jeder Bohrantrieb einen Umrichter, mittels dessen der jeweilige Elektromotor bestromt wird. Insbesondere ist der Umrichter beabstandet von den jeweiligen Elektromotor angeordnet. Bevorzugt jedoch ist dieser an dem jeweiligen Elektromotor angebunden, insbesondere befestigt. Vorzugsweise ist jeder Bohrantrieb mittels des jeweiligen Umrichters sowie des jeweiligen Elektromotors gebildet. Da der Umrichter an dem Elektromotor angebunden ist, ist es möglich, diese beiden als Modul an dem Bohrtisch zu befestigen und in Wirkverbindung mit dem Summiergetriebe zu verbringen. Somit ist eine Montage weiter vereinfacht. Jeder Umrichter ist insbesondere als Wechselrichter ausgestaltet und weist geeigneterweise ein Brückenschaltung auf, wobei die Brückenschaltung zu der Anzahl der Phasen des Elektromotors korrespondiert. Insbesondere umfasst der Umrichter eine sogenannte B6-Schaltung.For example, each of the drill drives is formed by means of the respective electric motor. For example, the rotary drilling machine includes a converter, by means of which all electric motors are supplied with current. The electric motors are in particular connected in parallel to one another. Each drill drive particularly preferably comprises a converter, by means of which the respective electric motor is supplied with current. In particular, the converter is arranged at a distance from the respective electric motor. However, it is preferably connected, in particular fastened, to the respective electric motor. Each drill drive is preferably formed by means of the respective converter and the respective electric motor. Since the converter is connected to the electric motor, it is possible to attach these two as a module to the drilling table and to bring them in operative connection with the summing gear. Assembly is thus further simplified. Each converter is designed in particular as an inverter and suitably has a bridge circuit, the bridge circuit corresponding to the number of phases of the electric motor. In particular, the converter includes a so-called B6 circuit.

Beispielsweise sind sämtliche Bohrantriebe luftgekühlt. In einer Alternative hierzu ist jedem Bohrantrieb ein Kühlkreislauf zugeordnet. Besonders bevorzugt jedoch umfasst die Drehbohrmaschine einen ersten Kühlkreislauf, der eine erste Fluidpumpe und einen ersten Kühler umfasst. Der erste Kühlkreislauf ist hierbei durch sämtliche Bohrantriebe geführt. Mit anderen Worten wird lediglich der erste Kühlkreislauf für die Kühlung sämtlicher Bohrantriebe verwendet. Somit ist eine Komplexität verringert. Mittels der ersten Fluidpumpe wird insbesondere ein Fluid gepumpt, zweckmäßigerweise eine Flüssigkeit. Mittels dieser wird von den Bohrantrieben jeweils Wärme aufgenommen und zu dem ersten Kühler transportiert. Der erste Kühler ist insbesondere als Wärmetauscher ausgestaltet und zum Beispiel mit Umgebungsluft beaufschlagt. Somit wird das Fluid mittels des ersten Kühlers gekühlt. Im Anschluss hieran wird das Fluid zweckmäßigerweise erneut durch die Bohrantriebe geführt. Mit anderen Worten ist der erste Kühlkreislauf geschlossen. Als Fluid wird beispielsweise eine Flüssigkeit, zweckmäßigerweise Wasser oder ein Öl herangezogen. Somit ist ein Abtransport von Wärme mittels des Flügels verbessert. Aufgrund der Kühlung der Bohrantriebe ist es somit möglich, vergleichsweise leistungsstarke Bohrantriebe heranzuziehen, wobei eine Baugröße dieser nicht übermäßig vergrößert ist.For example, all drill drives are air-cooled. In an alternative to this, each drill drive is assigned a cooling circuit. Particularly preferably, however, the rotary drilling machine comprises a first cooling circuit which comprises a first fluid pump and a first cooler. The first cooling circuit is led through all drill drives. In other words, only the first cooling circuit is used for cooling all drill drives. Thus, complexity is reduced. Using the In particular, a fluid is pumped into the first fluid pump, expediently a liquid. By means of this, heat is absorbed by the drill drives and transported to the first cooler. The first cooler is designed, in particular, as a heat exchanger and, for example, has ambient air applied to it. The fluid is thus cooled by means of the first cooler. Following this, the fluid is expediently passed through the drill drives again. In other words, the first cooling circuit is closed. For example, a liquid, expediently water or an oil, is used as the fluid. A dissipation of heat by means of the wing is thus improved. Because of the cooling of the drill drives, it is thus possible to use comparatively powerful drill drives, the size of these not being excessively enlarged.

Beispielsweise sind die Bohrantriebe an eine Hauptstromleitung oder dergleichen angeschlossen. Diese ist beispielsweise mit einem Stromnetzwerk verbunden und wird somit mittels dessen gespeist. Insbesondere ist hierbei eine Steckdose oder dergleichen bereitgestellt, in die eine Leitung gesteckt ist, mittels derer die Bohrantriebe versorgt sind. Besonders bevorzugt jedoch weist die Drehbohrmaschine einen Hauptantrieb auf, mittels dessen eine Anzahl an Generatoren angetrieben ist. Die Generatoren sind elektrisch mit den Bohrantrieben verbunden. Die elektrische Verbindung erfolgt zweckmäßigerweise mittels jeweils einer oder mehrerer elektrischer Leitungen. Somit wird mittels des Hauptantriebs die zum Betrieb der Bohrantriebe benötigte elektrische Energie bereitgestellt, weswegen im Vergleich zum Anschluss an eine Hauptstromleitung eine entsprechende Transformation der für den Betrieb der Bohrantriebe benötigte elektrische Spannung/elektrischen Strom mittels der Generatoren erfolgen kann. Somit ist eine Flexibilität erhöht.For example, the drill drives are connected to a main power line or the like. This is connected, for example, to a power network and is thus fed by means of it. In particular, a socket or the like is provided here, into which a line is plugged, by means of which the drill drives are supplied. Particularly preferably, however, the rotary drilling machine has a main drive, by means of which a number of generators are driven. The generators are electrically connected to the drill drives. The electrical connection is expediently made by means of one or more electrical lines. The electrical energy required to operate the drill drives is thus provided by means of the main drive, which is why, in comparison to connection to a main power line, a corresponding transformation of the electrical voltage / electrical current required for the operation of the drill drives can take place by means of the generators. Flexibility is thus increased.

Insbesondere wird mittels des Hauptantriebs zunächst ein Getriebe angetrieben, mittels dessen die jeweiligen Generatoren angetrieben sind. Geeigneterweise ist mittels jedes Generators ein weiterer Umrichter oder Gleichrichter gespeist. Mittels dieses wird insbesondere eine Gleichspannung bereitgestellt, mittels derer nachfolgend die Bohrantriebe gespeist werden. Insbesondere weist hierbei jeder Bohrantrieb jeweils einen entsprechenden Umrichter auf, sodass mittels dieser die Gleichspannung in eine für den Antrieb des jeweiligen Elektromotors erforderliche Spannung transformiert wird. Insbesondere sind hierbei die etwaigen Gleichrichter/ weiteren Umrichter, oder zumindest jedoch die Generatoren, mittels jeweils einer elektrischen Leitung mit den Bohrantrieben verbunden, beispielsweise mittels einer einzigen elektrischen Leitung oder mehrerer elektrischen Leitungen. Insbesondere sind die Generatoren zueinander baugleich, sodass Gleichteile verwendet werden können. Sofern die Gleichrichter/weiteren Umrichter vorhanden sind, sind diese vorzugsweise ebenfalls zueinander baugleich.In particular, the main drive initially drives a transmission, by means of which the respective generators are driven. A further converter or rectifier is suitably fed by means of each generator. By means of this, in particular, a direct voltage is provided, by means of which the drill drives are subsequently fed. In particular, each drill drive has a corresponding converter so that the DC voltage is transformed into a voltage required for driving the respective electric motor by means of this converter. In particular, any rectifiers / further converters, or at least the generators, are each connected to the drill drives by means of an electrical line, for example by means of a single electrical line or a plurality of electrical lines. In particular, the generators are structurally identical to one another, so that identical parts can be used. If the rectifiers / further converters are present, these are preferably also structurally identical to one another.

Geeigneterweise ist die verwendete elektrische Gleichspannung zwischen 300 V und 1000 V oder zwischen 400 V und 800 V oder beispielsweise zwischen 500 V und 700 V und zweckmäßigerweise gleich 650 V. Somit ist es möglich, eine vergleichsweise große elektrische Energie zwischen den Generatoren und den Bohrantrieben auszutauschen, wobei ein benötigter Leitungsquerschnitt der elektrischen Leitung(en) aufgrund des damit geförderten elektrischen Stroms vergleichsweise gering gehalten werden kann. Somit sind ein Gewicht und folglich auch die Kosten der elektrischen Leitungen reduziert.The electrical direct voltage used is suitably between 300 V and 1000 V or between 400 V and 800 V or, for example, between 500 V and 700 V and expediently equal to 650 V. It is thus possible to exchange a comparatively large amount of electrical energy between the generators and the drill drives , whereby a required line cross-section of the electrical line (s) can be kept comparatively small due to the electrical current conveyed therewith. The weight and consequently also the costs of the electrical lines are thus reduced.

Beispielsweise sind genau zwei derartige Generatoren vorhanden, oder es sind mehr als zwei Generatoren vorhanden, wobei die Anzahl der Generatoren zweckmäßigerweise kleiner als zehn ist. Somit ist kein übermäßiger Platzbedarf vorhanden. Geeigneterweise ist die Anzahl der Generatoren gleich der Anzahl der Elektromotoren und vorzugsweise ist die Anzahl der Generatoren gleich drei. Somit ist im Wesentlichen jedem der Elektromotoren einer der Generatoren zugeordnet, und mittels jeweils einem der Generatoren wird die zum Betrieb eines der Elektromotoren erforderliche elektrische Energie bereitgestellt, insbesondere im Verhältnis. Beispielsweise ist jeweils einer der Generatoren elektrisch mit einem der Elektromotoren mittels jeweils einer entsprechenden Leitung verbunden. Sofern folglich genau drei Elektromotoren bzw. drei Generatoren vorhanden sind, umfasst die Drehbohrmaschine somit auch genau drei entsprechende elektrische Leitungen. Alternativ hierzu ist lediglich eine einzige entsprechende elektrische Leitung vorhanden, mittels derer sämtliche Generatoren und Elektromotoren elektrisch verbunden sind.For example, there are exactly two such generators, or there are more than two generators, the number of generators expediently being less than ten. This means that there is no excessive space requirement. Suitably the number of generators is equal to the number of electric motors and preferably the number of generators is three. One of the generators is thus essentially assigned to each of the electric motors, and the electrical energy required to operate one of the electric motors is provided by means of one of the generators, in particular in proportion. For example, in each case one of the generators is electrically connected to one of the electric motors by means of a respective line. If, consequently, there are exactly three electric motors or three generators, the rotary drilling machine also includes exactly three corresponding electrical lines. As an alternative to this, there is only a single corresponding electrical line, by means of which all generators and electric motors are electrically connected.

Besonders bevorzugt sind die Generatoren baugleich zu den Elektromotoren. Sofern hierbei jeder Bohrantrieb einen entsprechenden Umrichter aufweist, ist jedem Generator zweckmäßigerweise ebenfalls ein entsprechender Umrichter, vorzugsweise ein Gleichrichter/weiterer Umrichter, zugeordnet, wobei die Gleichrichter/weiteren Umrichter zueinander baugleich sind. Zum Beispiel sind hierbei die Gleichrichter/weiteren Umrichter im Wesentlichen baugleich zu den Umrichtern, die für den Antrieb der Elektromotoren verwendet werden. Somit ist es möglich, die Kombination aus dem Elektromotor und dem Umrichter sowohl für den Bohrantrieb als auch zur Bereitstellung des Generators und des damit verbundenen Wechselrichters zu verwenden. Folglich sind eine Herstellung und auch eine Lagerhaltung zur Wartung vereinfacht.The generators are particularly preferably identical in construction to the electric motors. If each drill drive has a corresponding converter, a corresponding converter, preferably a rectifier / further converter, is expediently also assigned to each generator, the rectifiers / further converters being structurally identical to one another. For example, the rectifiers / further converters are essentially identical in construction to the converters that are used to drive the electric motors. It is thus possible to use the combination of the electric motor and the converter both for the drill drive and for providing the generator and the inverter connected to it. As a result, manufacture and also storage for maintenance are simplified.

Zusammenfassend werden somit die Verluste der Drehbohrmaschine in Abhängigkeit der verwendeten Generatoren sowie der Bohrantriebe bestimmt, wobei die Verluste vergleichsweise gering sind. Somit wird ein vergleichsweise großer Anteil der Energie, die zum Betrieb des Hauptantriebs herangezogen wird, für den Antrieb des Bohrgestänges verwendet. Folglich kann dieser vergleichsweise kleinbauend ausgestaltet werden.In summary, the losses of the rotary drilling machine are determined as a function of the generators used and the drilling drives, the losses being comparatively low. Thus, a comparatively large proportion of the energy that is used to operate the main drive is used to drive the drill rod. As a result, it can be designed to be comparatively small.

Beispielsweise sind die Generatoren luftgekühlt. Somit wird entstehende Verlustwärme direkt an die Umgebungsluft abgegeben. Besonders bevorzugt jedoch weist die Drehbohrmaschine einen zweiten Kühlkreislauf auf, der eine zweite Fluidpumpe und einen zweiten Kühler umfasst. Mittels der zweiten Fluidpumpe wird hierbei ein Fluid, zweckmäßigerweise eine Flüssigkeit, gepumpt. Das Fluid wird hierbei insbesondere zunächst durch die Generatoren gepumpt, sodass dort überschüssige Verlustwärme von dem Fluid aufgenommen wird. Nachfolgend wird das Fluid zu dem zweiten Kühler gepumpt, und mittels dessen die Temperatur des Fluides abgesenkt. Insbesondere wird anschließend das Fluid mittels der zweiten Fluidpumpe erneut durch die Generatoren geführt, sodass der zweite Kühlkreislauf ebenfalls geschlossen ausgestaltet ist. Als Fluid wird beispielsweise ein Wasser oder ein Öl herangezogen. Zusammenfassend werden mittels des zweiten Kühlkreislaufs sämtliche Generatoren gekühlt, sodass lediglich eine einzige Pumpe, nämlich die zweite Fluidpumpe, und ein einziger Kühler, nämlich der zweite Kühler, erforderlich sind. Somit sind Herstellungskosten reduziert. Geeigneterweise ist der zweite Kühlkreislauf baugleich zu dem ersten Kühlkreislauf, sofern dieser vorhanden ist. Somit können wiederum Gleichteile herangezogen werden, weswegen Herstellungskosten reduziert sind. In einer weiteren Alternative ist jedem der Generatoren jeweils ein entsprechender Kühlkreislauf zugeordnet. Somit ist eine spezifische Kühlung eines der Generatoren oder zumindest die Kühlung der Generatoren unabhängig voneinander möglich.For example, the generators are air-cooled. In this way, the resulting heat loss is released directly into the ambient air. However, the rotary drilling machine particularly preferably has a second cooling circuit which comprises a second fluid pump and a second cooler. In this case, a fluid, expediently a liquid, is pumped by means of the second fluid pump. In particular, the fluid is initially pumped through the generators, so that there excess heat loss is absorbed by the fluid. The fluid is then pumped to the second cooler, and by means of this the temperature of the fluid is lowered. In particular, the fluid is then passed through the generators again by means of the second fluid pump, so that the second cooling circuit is also designed to be closed. A water or an oil, for example, is used as the fluid. In summary, all generators are cooled by means of the second cooling circuit, so that only a single pump, namely the second fluid pump, and a single cooler, namely the second cooler, are required. Manufacturing costs are thus reduced. The second cooling circuit is suitably structurally identical to the first cooling circuit, if this is present. In this way, identical parts can again be used, which is why manufacturing costs are reduced. In a further alternative, a corresponding cooling circuit is assigned to each of the generators. A specific cooling of one of the generators or at least the cooling of the generators independently of one another is thus possible.

Beispielsweise umfasst der Hauptantrieb einen Elektromotor, wie ein Asynchronmotor. Insbesondere erfolgt die Speisung des Asynchronmotors mittels einer Haupt(strom)leitung, insbesondere einer Starkstromleitung, also zum Beispiel dreiphasigem Wechselstrom. Mittels des Asynchronmotors wird die bereitgestellte elektrische Spannung mittels der Generatoren in eine geeignete elektrische Spannung transformiert, die zum Betrieb der Bohrantriebe geeignet ist. In einer Alternative weist der Hauptantrieb eine Verbrennungskraftmaschine auf. Insbesondere besteht der Hauptantrieb aus der Verbrennungskraftmaschine. Mit anderen Worten wird als Hauptantrieb die Verbrennungskraftmaschine herangezogen. Somit ist ein Einsatz der Drehbohrmaschine unabhängig von einer vorhandenen Infrastruktur ermöglicht. Zweckmäßigerweise wird die Verbrennungskraftmaschine mit einem Diesel-Kraftstoff betrieben. Somit sind eine Robustheit und auch ein Wirkungsgrad erhöht.For example, the main drive includes an electric motor, such as an asynchronous motor. In particular, the asynchronous motor is fed by means of a main (current) line, in particular a high-voltage line, that is to say, for example, three-phase alternating current. By means of the asynchronous motor, the provided electrical voltage is transformed by means of the generators into a suitable electrical voltage that is suitable for operating the drill drives. In an alternative, the main drive has an internal combustion engine. In particular, the main drive consists of the internal combustion engine. In other words, the internal combustion engine is used as the main drive. This enables the rotary drilling machine to be used independently of an existing infrastructure. The internal combustion engine is expediently operated with a diesel fuel. Robustness and also efficiency are thus increased.

Geeigneterweise umfasst die Drehbohrmaschine einen Energiespeicher, der elektrisch mit den Bohrantrieben verbunden ist. Geeigneterweise ist hierbei der Energiespeicher ebenfalls mit den Generatoren verbunden. Der Energiespeicher dient als Pufferkapazität, sodass ein Betrieb der Bohrantriebe unabhängig von dem aktuellen Betriebszustand des Hauptantriebs ermöglicht ist. Über die Generatoren wird hierbei der Energiespeicher geladen. Hierfür wird insbesondere mittels des Hauptantriebs mehr Energie bereitgestellt, als mittels der Bohrantriebe benötigt wird. Diese überschüssige Energie wird zum Laden des Energiespeichers herangezogen. Die in dem Energiespeicher gespeicherte Energie wird an die Bohrantriebe abgegeben, wenn von diesen mehr Energie benötigt wird, als aktuell mittels der Generatoren bereitgestellt wird. Zusammenfassend erfolgt mittels des Energiespeichers ein Ausgleich von aktuellen Bedarfsspitzen und/oder eine Überbrückung der Energieversorgung, während einer Änderung des Betriebspunkts des Hauptantriebs.The rotary drilling machine suitably comprises an energy store which is electrically connected to the drill drives. In this case, the energy store is also suitably connected to the generators. The energy store serves as a buffer capacity so that the drilling drives can be operated independently of the current operating state of the main drive. The energy storage device is charged via the generators. For this purpose, more energy is provided in particular by means of the main drive than is required by means of the drill drives. This excess energy is used to charge the energy store. The energy stored in the energy store is delivered to the drill drives when they require more energy than is currently provided by the generators. In summary, the energy store compensates for current demand peaks and / or bridges the energy supply while the operating point of the main drive changes.

Als Energiespeicher wird beispielsweise eine elektrische Batterie oder ein elektrischer Kondensator verwendet. Besonders bevorzugt jedoch wird als Energiespeicher ein Schwungradspeicher herangezogen. Dieser weist eine Schwungmasse auf, die insbesondere in einem Vakuum rotiert wird. Der Schwungradspeicher umfasst hierfür zweckmäßigerweise eine entsprechende Vakuumpumpe. Ferner umfasst der Schwungradspeicher einen entsprechenden Elektromotor/Generator, um das Schwungrad in die Rotationsbewegung zu versetzen bzw. die darin gespeicherte kinetische Energie in elektrische Energie umzusetzen. Der Schwungradspeicher weist ein vergleichsweise geringes Volumen auf, sodass das Gewicht der Drehbohrmaschine nur gering erhöht ist. Auch sind eine Robustheit und eine Fehlerunanfälligkeit des Schwungradspeichers vergleichsweise groß. In einer Alternative ist der Schwungradspeicher beispielsweise mechanisch direkt mit dem Hauptantrieb, insbesondere dem etwaigen Getriebe, gekoppelt oder zumindest koppelbar, sodass das Schwungrad nicht mittels eines Elektromotors des Schwungradspeichers sondern mittels des Hauptantriebs direkt mechanisch in Bewegung versetzt wird.An electric battery or an electric capacitor, for example, is used as the energy store. Particularly preferably, however, a flywheel storage device is used as the energy storage device. This has a flywheel which is rotated in particular in a vacuum. For this purpose, the flywheel accumulator expediently comprises a corresponding vacuum pump. Furthermore, the flywheel storage device comprises a corresponding electric motor / generator in order to set the flywheel in rotation or to convert the kinetic energy stored therein into electrical energy. The flywheel accumulator has a comparatively small volume, so that the weight of the rotary drill is only slightly increased. The flywheel accumulator is also comparatively robust and insusceptible to errors. In an alternative, the flywheel accumulator is, for example, mechanically directly coupled or at least can be coupled to the main drive, in particular the possible transmission, so that the flywheel is not set in motion mechanically by means of an electric motor of the flywheel accumulator but by means of the main drive.

Beispielsweise besteht die Drehbohrmaschine im Wesentlichen lediglich aus dem Bohrtisch. Besonders bevorzugt umfasst die Drehbohrmaschine einen Wagen, an dem der Bohrtisch angebunden ist. Hierbei ist der Bohrtisch beispielsweise an einem Kran oder beweglichen Arm angebunden, der an dem Wagen befestigt ist. Somit ist es möglich, den Bohrtisch bezüglich des Wagens zu verbringen, sodass eine Flexibilität bei dem Bohren der Löcher mittels der Drehbohrmaschine erhöht ist. Hierbei ist insbesondere lediglich erforderlich, die elektrischen Leitungen bezüglich des Wagens zu verbringen/verformen, wobei diese eine vergleichsweise hohe Flexibilität aufweisen. Zweckmäßigerweise ist der Hauptantrieb, sofern diese vorhanden ist, an dem Wagen befestigt, sodass der Bohrtisch frei von diesem ist. Folglich ist ein Gewicht des Bohrtischs verringert, und ein Bewegen dieses ist erleichtert. Auch ist hierfür lediglich eine vergleichsweise geringe Kraft erforderlich.For example, the rotary drilling machine consists essentially only of the drilling table. The rotary drilling machine particularly preferably comprises a carriage to which the drilling table is connected. Here, the drilling table is connected to a crane or a movable arm, for example, which is attached to the carriage. It is thus possible to move the drilling table with respect to the carriage so that flexibility in drilling the holes by means of the rotary drilling machine is increased. In particular, it is only necessary here to move / deform the electrical lines with respect to the carriage, these having a comparatively high flexibility. The main drive, if it is present, is expediently attached to the carriage so that the drilling table is free of it. As a result, a weight of the drilling table is reduced and it is easier to move. Also, only a comparatively small force is required for this.

Der Wagen weist vorzugsweise ein Fahrwerk auf, mittels dessen ein Kontakt zu dem Untergrund erfolgt. Das Fahrwerk umfasst beispielsweise eine Anzahl an Rädern oder besonders bevorzugt eine oder mehrere Gleisketten. Somit ist eine Geländegängigkeit erhöht und eine Flächenbelastung verringert. Zum Beispiel ist das Rad bzw. die Gleiskette mittels des Hauptantriebs angetrieben. Besonders bevorzugt jedoch umfasst die Drehbohrmaschine einen Hilfsantrieb, mittels dessen der Wagen angetrieben ist, also insbesondere eines der Räder bzw. eine oder sämtlicher Gleisketten. Der Hilfsantrieb umfasst zweckmäßigerweise einen Elektromotor, der beispielsweise baugleich zu den Elektromotoren der Bohrantriebe ist. Somit können wiederum Gleichteile verwendet werden, was Herstellungskosten reduziert. Insbesondere wird hierbei der Hilfsantrieb mittels der etwaigen Generatoren gespeist. Da der Wagen lediglich dann bewegt wird, wenn das Bohrgestänge nicht benutzt wird, oder zumindest nicht angetrieben wird, ist es nicht erforderlich, einen zusätzlichen Generator für den Hilfsantrieb vorzusehen, weswegen Herstellungskosten und ein Gewicht reduziert sind. Zweckmäßigerweise ist jedem der Räder des Wagens oder zumindest jeder der (Gleis-)Ketten des Wagens jeweils ein entsprechender Hilfsantrieb zugeordnet. Somit ist auch eine Steuerung des Wagens ermöglicht, und eine Geländegängigkeit erhöht. Aufgrund des Hilfsantriebs ist die Drehbohrmaschine mobil ausgestaltet, sodass ein Bewegen dieser vereinfacht ist. Auch ist die Drehbohrmaschine selbst angetrieben, weswegen hierfür keine zusätzlichen Geräte erforderlich sind.The car preferably has a running gear, by means of which contact is made with the ground. The chassis comprises, for example, a number of wheels or, particularly preferably, one or more crawler tracks. Off-road mobility is thus increased and surface loading is reduced. For example, the wheel or the crawler belt is driven by means of the main drive. Particularly preferably, however, the rotary drilling machine comprises an auxiliary drive by means of which the carriage is driven, that is to say in particular one of the wheels or one or all of the caterpillar tracks. The auxiliary drive expediently comprises an electric motor, which is, for example, identical in construction to the electric motors of the drill drives. In this way, identical parts can again be used, which reduces manufacturing costs. In particular, the auxiliary drive is fed here by means of any generators. Since the carriage is only moved when the drill pipe is not used, or at least not driven, it is not necessary to provide an additional generator for the auxiliary drive, which is why manufacturing costs and weight are reduced. Appropriately, each of the wheels of the car or at least each of the (track) chains of the car is assigned a corresponding auxiliary drive. Control of the car is thus also made possible, and cross-country mobility is increased. Due to the auxiliary drive, the rotary drill is designed to be mobile, so that it is easier to move. The rotary drill itself is also driven, which is why no additional devices are required for this.

Sofern ein Bauteil als erstes, zweites, ... Bauteil bezeichnet wird, ist insbesondere lediglich darunter ein bestimmtes Bauteil zu verstehen. Insbesondere bedeutet dies nicht, dass eine bestimmte Anzahl an derartigen Bauteilen vorhanden ist. So impliziert insbesondere nicht, dass die erste Fluidpumpe vorhanden ist, sofern die zweite Fluidpumpe vorhanden ist.Insofar as a component is referred to as the first, second, ... component, it is, in particular, only to be understood as a specific component. In particular, this does not mean that there is a specific number of such components. In particular, it does not imply that the first fluid pump is present if the second fluid pump is present.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1 schematisch eine erste Ausführungsform einer Drehbohrmaschine, und
  • 2 schematisch eine zweite Ausführungsform der Drehbohrmaschine.
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to a drawing. Show in it:
  • 1 schematically a first embodiment of a rotary drill, and
  • 2 schematically a second embodiment of the rotary drill.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist schematisch vereinfacht eine Drehbohrmaschine 2 dargestellt, die eine Baumaschine ist. Die Drehbohrmaschine 2 weist einen Wagen 4 mit einem Tisch 6 auf, an dem ein Fahrwerk 8 angebunden ist. Das Fahrwerk 8 weist zwei Gleisketten 10 auf, von denen hier lediglich eine einzige gezeigt ist. Jede der Gleisketten 10 ist mittels eines jeweiligen Hilfsantriebs 12 angetrieben, sodass mittels Ansteuerung der Hilfsantriebe 12 der Wagen 4 und somit die vollständige Drehbohrmaschine 2 bewegt werden kann. Somit ist mittels der Hilfsantriebe 12 der Wagen 4 angetrieben. Mittels Einstellung der Drehrichtung der Hilfsantriebe 12 kann auch eine Ausrichtung des Wagens 4 verändert werden.In 1 is schematically simplified a rotary drill 2 shown, which is a construction machine. The rotary drill 2 assigns a car 4th with a table 6th on which a landing gear 8th is connected. The landing gear 8th has two caterpillars 10 only one of which is shown here. Each of the caterpillars 10 is by means of a respective auxiliary drive 12th driven, so that by controlling the auxiliary drives 12th the car 4th and thus the complete rotary drill 2 can be moved. Thus, by means of the auxiliary drives 12th the car 4th driven. By setting the direction of rotation of the auxiliary drives 12th can also be an alignment of the carriage 4th to be changed.

Jeder Hilfsantrieb 12 weist einen Elektromotor 14 sowie einen daran angebundenen Umrichter 16 auf. Der Elektromotor 14 ist bürstenlos ausgestaltet und ein Synchron-Reluktanzmotor. Der Umrichter 16 weist zur Bestromung des Elektromotors 14 eine Brückenschaltung, nämlich eine B6-Schaltung auf. Der Umrichter 16 ist elektrisch mit einem DC-Zwischenkreis 18 (Gleichspannungszwischenkreis) verbunden, der eine elektrische Gleichspannung von 650 V führt.Any auxiliary drive 12th has an electric motor 14th as well as a connected converter 16 on. The electric motor 14th is brushless and a synchronous reluctance motor. The converter 16 indicates to energize the electric motor 14th a bridge circuit, namely a B6 circuit. The converter 16 is electrical with a DC link 18th (DC voltage intermediate circuit), which carries an electrical DC voltage of 650 V.

Der DC-Zwischenkreis 18 ist mittels dreier zueinander baugleicher weiterer Umrichter 20 oder Gleichrichter gespeist. Jeder weitere Umrichter 20 wiederum ist mittels eines Generators 22 gespeist. Hierbei ist jeweils der zugeordnete Generator 22 an den weiteren Umrichtern 20 befestigt, und jede Baueinheit aus weiterem Umrichter 20 sowie Generator 22 ist baugleich zu dem Hilfsantrieb 12. Mit anderen Worten ist der Elektromotor 14 des Hilfsantriebs 12 baugleich zu jedem der Generatoren 22.The DC link 18th is by means of three other converters that are identical to one another 20th or rectifier fed. Each additional converter 20th again is by means of a generator 22nd fed. The assigned generator is here in each case 22nd on the other inverters 20th attached, and each unit from another converter 20th as well as generator 22nd is identical to the auxiliary drive 12th . In other words, it is the electric motor 14th of the auxiliary drive 12th identical to each of the generators 22nd .

Die Generatoren 22 sind über ein Getriebe 24 angetrieben und somit auf der Abtriebsseite des Getriebes 24 angeordnet. Das Getriebe 24 wiederum ist mittels eines Hauptantriebs 26 angetrieben, der eine Verbrennungskraftmaschine in Form eines Dieselaggregats oder Elektromotors ist. Zusammenfassend sind die Generatoren 22 mittels des Hauptantriebs 26 angetrieben. Die Hauptantrieb 26, das Getriebe 24, die weiteren Umrichter 20 sowie die Generatoren 22 sind an dem Tisch 6 befestigt, sodass diese ebenfalls mit dem Tisch 6 bewegt werden. An dem Tisch 6 ist ferner ein Schwungradspeicher 28 befestigt, der elektrisch mit dem DC-Zwischenkreis 18 verbunden ist, und somit mittels dessen gespeist ist. Auch ist es möglich, den DC-Zwischenkreis 18 mittels des Schwungradspeichers 28 zu speisen.The generators 22nd are about a gearbox 24 driven and thus on the output side of the gearbox 24 arranged. The gear 24 in turn is by means of a main drive 26th driven, which is an internal combustion engine in the form of a diesel unit or electric motor. In summary are the generators 22nd by means of the main drive 26th driven. The main drive 26th , The gear 24 , the other inverters 20th as well as the generators 22nd are at the table 6th attached so that these are also attached to the table 6th be moved. At the table 6th is also a flywheel accumulator 28 attached electrically to the DC link 18th is connected, and thus fed by means of it is. It is also possible to use the DC link 18th by means of the flywheel accumulator 28 to dine.

Ferner ist an dem Tisch 6 ein zweiter Kühlkreislauf 30 angebunden, der eine zweite Fluidpumpe 32 sowie einen zweiten Kühler 34 aufweist. Die zweite Fluidpumpe 32 ist elektrisch angetrieben und ebenfalls mittels des DC-Zwischenkreises 18 gespeist. In einer nicht näher dargestellten Variante ist die zweite Fluidpumpe 32 direkt mittels des Hauptantriebs 26 angetrieben. Ferner weist der zweite Kühlkreislauf 30 eine Kühlleitung 36 auf, mittels derer die zweite Fluidpumpe 32 sowie der zweite Kühler 34 fluidtechnisch verbunden sind. Auch ist die Kühlleitung 36 durch sämtliche Generatoren 22 geführt. Bei Betrieb wird mittels der zweiten Fluidpuppe 32 ein Fluid, nämlich ein Öl oder Wasser, durch die Kühlleitung 36 gepumpt, und folglich auch durch die Generatoren 22. Mittels des Fluides wird hierbei überschüssige Wärme von den Generatoren 22 aufgenommen und mittels dieser zu dem zweiten Kühler 34 gebracht. Dort wird das aufgewärmte Fluid abgekühlt und die Wärme an die Umgebungsluft abgegeben. Anschließend wird das Fluid erneut durch die Generatoren 22 mittels der zweiten Fluidpumpe 32 gepumpt, sodass ein geschlossener Kühlkreislauf gebildet ist.Also is at the table 6th a second cooling circuit 30th connected to a second fluid pump 32 and a second cooler 34 having. The second fluid pump 32 is electrically driven and also by means of the DC link 18th fed. In a variant not shown in detail, the second fluid pump is 32 directly by means of the main drive 26th driven. The second cooling circuit also has 30th a cooling line 36 on, by means of which the second fluid pump 32 as well as the second cooler 34 are fluidly connected. Also is the cooling line 36 through all the generators 22nd guided. During operation, the second fluid doll is used 32 a fluid, namely an oil or water, through the cooling line 36 pumped, and consequently also by the generators 22nd . Excess heat is removed from the generators by means of the fluid 22nd added and by means of this to the second cooler 34 brought. There the heated fluid is cooled down and the heat is released into the ambient air. The fluid is then passed through the generators again 22nd by means of the second fluid pump 32 pumped so that a closed cooling circuit is formed.

An dem Tisch 6 ist ferner ein Ausleger 38 angebunden und in dieser Ausführung starr befestigt. In einer nicht näher dargestellten Variante ist der Ausleger 38 mittels geeigneter Gelenke schwenkbar an den Tisch 6 angebunden. An dem Ausleger 38 ist ein Bohrtischs 40 mittels eines Zugs 42 aufgehängt. Folglich ist über den Ausleger 38 und den Zug 42 der Bohrtischs 40 an dem Wagen 4 angebunden. Die Länge des Zugs 42 kann mittels eines nicht näher dargestellten Antriebs verändert werden, sodass der Bohrtischs 40 abgesenkt wird.At the table 6th is also a boom 38 tied and rigidly attached in this version. In a variant not shown in detail is the boom 38 pivotable to the table by means of suitable joints 6th tied up. On the boom 38 is a drilling table 40 by means of a train 42 hung up. Consequently is about the boom 38 and the train 42 the drilling table 40 on the car 4th tied up. The length of the train 42 can be changed by means of a drive, not shown, so that the drilling table 40 is lowered.

Der Bohrtischs 40 weist eine Aufnahme 44 auf, die topfförmig ausgestaltet ist. In die Aufnahme 44 kann ein Bohrgestänges 46 eingeführt und dort befestigt werden. Das Bohrgestänge 46 ist im Wesentlichen hohlzylindrisch und im Wesentlichen lotrecht angeordnet. Das Bohrgestänge 46 weist eine Länge von mehreren Metern, beispielsweise 3 m, auf, wobei der Durchmesser des Bohrgestänges 46 in diesem Beispiel 30 cm beträgt. Das eine Freiende des Bohrgestänges 46 ist in der Aufnahme 44 drehfest gehalten. Das gegenüberliegende Ende des Bohrgestänges 46 weist eine Bohrspitze 48 auf. An dem Ausleger 38 ist ferner eine Halteklaue 50 angebunden, die umfangsseitig an dem Bohrgestänge 46 zwischen dessen Enden lose an dessen Umfang anliegt. Mittels Verändern der Länge des Zugs 42 ist es möglich, das Bohrgestänge 46 abzusenken. Dabei erfolgt mittels der Halteklaue 50 eine Stabilisierung des Bohrgestänges 46.The drilling table 40 assigns a recording 44 on, which is cup-shaped. In the recording 44 can be a drill pipe 46 inserted and fixed there. The drill pipe 46 is arranged essentially as a hollow cylinder and essentially vertically. The drill pipe 46 has a length of several meters, for example 3 m, the diameter of the drill pipe 46 in this example is 30 cm. One free end of the drill string 46 is in the recording 44 held non-rotatably. The opposite end of the drill string 46 has a drill bit 48 on. On the boom 38 is also a retaining claw 50 connected to the circumference of the drill pipe 46 rests loosely on its circumference between its ends. By changing the length of the train 42 is it possible to use the drill pipe 46 lower. This is done by means of the retaining claw 50 stabilization of the drill pipe 46 .

Der Bohrtischs 40 weist ferner ein Summiergetriebe 52, also ein Umlaufrädergetriebe auf. Mittels des Summiergetriebes 52 ist die Aufnahme 44 angetrieben, sodass bei einer Bewegung des Summiergetriebes 52 auch das Bohrgestänge 46 bewegt wird. Das Summiergetriebe 52 wiederum ist mittels dreier Bohrantriebe 54 angetrieben. Die Bohrantriebe 54 sind baugleich zu dem Hilfsantrieb 12 und weisen somit jeweils den Elektromotor 14 sowie den daran befestigten Umrichter 16 auf. Somit sind die Bohrantrieben 54 auch baugleich zu der Baueinheit aus weiterem Umrichter 20 und Generator 22, und die Generatoren 22 sind baugleich zu den Elektromotoren 14 der Bohrantriebe 54. Auch ist die Anzahl der Generatoren 22 gleich der Anzahl der Elektromotoren 14 der Bohrantriebe 54. Die Bohrantriebe 54, nämlich deren jeweiliger Umrichter 16, sind elektrisch mit dem DC-Zwischenkreis 18 verbunden und werden somit mittels dessen gespeist. Somit sind die Generatoren 22 elektrisch mit den Bohrantrieben 54 verbunden. Auch ist der Schwungradspeichers 28 elektrisch mit den Bohrantrieben 54 verbunden.The drilling table 40 also has a summing gear 52 , so a planetary gear on. By means of the summing gear 52 is the recording 44 driven so that when the summing gear moves 52 also the drill pipe 46 is moved. The summing gear 52 again is by means of three drill drives 54 driven. The drill drives 54 are identical to the auxiliary drive 12th and thus each have the electric motor 14th as well as the converter attached to it 16 on. Thus the drill drives are 54 Also identical in construction to the unit from another converter 20th and generator 22nd , and the generators 22nd are identical to the electric motors 14th the drill drives 54 . Also is the number of generators 22nd equal to the number of electric motors 14th the drill drives 54 . The drill drives 54 , namely their respective converter 16 , are electrical with the DC link 18th connected and are thus fed by means of it. So are the generators 22nd electrically with the drill drives 54 connected. Also is the flywheel storage 28 electrically with the drill drives 54 connected.

Ferner umfasst die Drehbohrmaschine 2, nämlich der Bohrtischs 40, einen ersten Kühlkreislauf 56, der eine erste Fluidpumpe 58 sowie einen ersten Kühler 60 aufweist. Diese sind mittels einer Kühlleitung 62 fluidtechnisch miteinander verbunden, wobei die Kühlleitung 62 des ersten Kühlkreislaufs 56 auch durch die Bohrantriebe 54, nämlich die jeweiligen Elektromotoren 14, geführt ist. Bei Betrieb wird mittels der ersten Fluidpumpe 58 das Fluid, nämlich Wasser oder Öl, durch die Bohrantriebe 54 gepumpt, wobei dieses aufgrund einer Verlustwärme der Bohrantriebe 54 erwärmt wird. Diese überschüssige Wärme wird nachfolgend in dem ersten Kühler 60 an die Umgebungsluft abgegeben. Anschließend wird wiederum das Fluid durch die Bohrantriebe 54 mittels der erste Fluidpumpe 58 gepumpt, sodass ebenfalls ein geschlossene Kühlkreislauf vorhanden ist. Der erste Kühlkreislauf 56 ist hierbei baugleich zu dem zweiten Kühlkreislauf 30.The rotary drill also includes 2 , namely the drilling table 40 , a first cooling circuit 56 , which is a first fluid pump 58 as well as a first cooler 60 having. These are by means of a cooling line 62 fluidly connected to one another, the cooling line 62 of the first cooling circuit 56 also through the drill drives 54 , namely the respective electric motors 14th , is performed. During operation, the first fluid pump 58 the fluid, namely water or oil, through the drill drives 54 pumped, this due to heat loss from the drill drives 54 is heated. This excess heat is subsequently used in the first cooler 60 released into the ambient air. Then the fluid is again passed through the drill drives 54 by means of the first fluid pump 58 pumped, so that there is also a closed cooling circuit. The first cooling circuit 56 is identical to the second cooling circuit 30th .

Ferner weist die Drehbohrmaschine 2 eine Steuerung 64 auf, mittels derer eine Steuerung des Hauptantriebs 26, der weiteren Umrichter 20, des Hilfsantriebs 12 sowie der Bohrantrieben 54 als auch des Zugs 42 erfolgt. Die Steuerung 64 ist in einem nicht näher dargestellten Führerhaus angeordnet oder als transportables Gerät ausgestaltet, das mittels einer Signalleitung oder Funk mit weiteren Bestandteilen des Tischs 6 gekoppelt ist.Furthermore, the rotary drill 2 a controller 64 on, by means of which a control of the main drive 26th , the other inverters 20th , the auxiliary drive 12th as well as the drill drives 54 as well as the train 42 he follows. The control 64 is arranged in a driver's cab, not shown, or designed as a portable device that connects to other components of the table by means of a signal line or radio 6th is coupled.

Für den Betrieb wird zunächst der Hauptantrieb 26 gestartet und folglich die Generatoren 22 angetrieben. Mittels dieser wird der DC-Zwischenkreis 18 gespeist, sodass dort die elektrische Gleichspannung von 650 V anliegt. Mittels des DC-Zwischenkreises 18 wird der Schwungradspeicher 28 aufgeladen, der ein Schwungrad aufweist, das sich in einer Vakuumkammer befindet. In der Vakuumkammer wird mittels einer Vakuumpumpe ein Vakuum erzeugt, sodass bei einer Rotation des Schwungrads ein Widerstand verringert ist. Mit dem Schwungrad ist ein Elektromotor/Generator gekoppelt, mittels dessen die in dem DC-Zwischenkreis 18 vorhandene elektrische Energie in kinetische Energie, nämlich eine Rotationsbewegung des Schwungrads, und zurück gewandelt werden kann.The main drive is used first for operation 26th started and consequently the generators 22nd driven. This creates the DC link 18th fed, so that the electrical direct voltage of 650 V is applied there. Using the DC link 18th becomes the flywheel accumulator 28 charged, which has a flywheel that is in a Vacuum chamber is located. A vacuum is created in the vacuum chamber by means of a vacuum pump, so that resistance is reduced when the flywheel rotates. An electric motor / generator is coupled to the flywheel, by means of which the in the DC link 18th existing electrical energy can be converted into kinetic energy, namely a rotational movement of the flywheel, and back.

Mittels des DC-Zwischenkreises 18 werden die Hilfsantriebe 12 in Abhängigkeit der Einstellung der Steuerung 64 angetrieben, und folglich die Gleisketten 10. Somit wird der Wagen 4 an eine gewünschte Position verfahren. Sofern sich die Drehbohrmaschine 2 an der gewünschten Position befindet, werden die Hilfsantriebe 12 stillgesetzt und eine nicht näher dargestellte Bremse betätigt. Im Anschluss hieran werden die Bohrantrieben 54 bestromt, wofür die Umrichter 16 entsprechend angesteuert werden. Infolgedessen wird das Summiergetriebe 52 und daher auch die Aufnahme 44 rotiert. Daher wird auch das Bohrgestänge 46 rotiert, und zwar mit 20 Umdrehungen/min. Hierbei wird das Bohrgestänge 46 mittels der Halteklaue 50 stabilisiert. Im Anschluss wird der Zug 42 gelängt, sodass das Bohrgestänge 46 abgesenkt wird. Infolgedessen trifft die Bohrspitze 48 auf den Untergrund, und dringt in dieses ein, sodass ein Loch gebohrt wird. Während des Betriebs erfolgt mittels des ersten und auch des zweiten Kühlkreislaufs 56, 30 eine Kühlung der Elektromotoren 14/Generatoren 22, sodass eine Überlastung ausgeschlossen ist. Mittels Kürzen des Zugs 42 ist es hierbei wiederum möglich, das Bohrgestänge 46 aus dem erstellten Loch zu bewegen.Using the DC link 18th are the auxiliary drives 12th depending on the setting of the control 64 driven, and consequently the caterpillars 10 . Thus the car becomes 4th move to a desired position. Unless the rotary drill 2 is in the desired position, the auxiliary drives 12th stopped and actuated a brake not shown in detail. The drill drives are then used 54 energized for what the converter 16 be controlled accordingly. As a result, the summing gear 52 and hence the recording 44 rotates. Hence the drill pipe too 46 rotates at 20 revolutions / min. This is where the drill pipe 46 by means of the retaining claw 50 stabilized. Then the train 42 lengthened so that the drill pipe 46 is lowered. As a result, the drill bit hits 48 on the ground, and penetrates it, so that a hole is drilled. During operation takes place by means of the first and also the second cooling circuit 56 , 30th a cooling of the electric motors 14th / Generators 22nd so that overloading is impossible. By shortening the train 42 it is in turn possible to use the drill pipe 46 to move out of the created hole.

Sofern an dem Bohrgestänges 46 Partikel, wie Erde, anhaftet, wird das Bohrgestänge 46 mit einer erhöhten Drehzahl rotiert, insbesondere 50 Umdrehungen/min. Hierfür werden entweder die Bohrantriebe 54 mit einer erhöhten Drehzahl betrieben, oder bei dem Summiergetriebe 42 wird ein abweichender Gang herangezogen.If on the drill pipe 46 Particles, like earth, adhered to the drill pipe 46 rotates at an increased speed, in particular 50 revolutions / min. Either the drill drives 54 operated at an increased speed, or in the case of the summing gear 42 a different gear is used.

Falls aktuell kein Betrieb der Hilfsantriebe 12 oder der Bohrantrieben 54 erfolgt, wird der Hauptantrieb 26 auf einer Leerlaufdrehzahl betrieben, sodass ein Bedarf an Diesel verringert ist. Somit ist die mittels der Generatoren 22 in den DC-Zwischenkreis 18 eingespeist elektrische Energie vergleichsweise gering. Falls nun mittels der Steuerung 64 ein unmittelbarer Antrieb des Bohrgestänges 46 erfolgen soll, werden die Bohrantriebe 54 entsprechend betrieben, wobei das Bohrgestänge 46 zunächst beschleunigt werden muss. Somit wird dem DC-Zwischenkreis 18 eine vergleichsweise große Energiemenge entnommen, und zwar mehr als mittels der Generatoren 22 nachgespeist wird. Infolgedessen ist es erforderlich, den Hauptantrieb 26 zu beschleunigen, wobei dieser jedoch eine Trägheit aufweist. Damit dieser ungestört auf die Betriebsdrehzahl gebracht werden kann, wird der DC-Zwischenkreis 18 in dieser Zeit mittels des Schwungradspeichers 28 gespeist, sodass ein unbehinderter Betrieb der Bohrantriebe 54 möglich ist. Wenn der Hauptantrieb 26 die Betriebsdrehzahl erreicht hat, wird mittels der Generatoren 22 erneut die für den Betrieb der Bohrantrieben 54 erforderliche Energie in den DC-Zwischenkreis 18 eingespeist. Auch wird hierbei kurzzeitig die Betriebsdrehzahl des Hauptantriebs 26 oder zumindest dessen bereitgestelltes Drehmoment erhöht, sodass überschüssige elektrische Energie in den DC-Zwischenkreis 18 eingespeist wird. Mittels dieser wird der Schwungradspeichers 28 erneut aufgeladen.If the auxiliary drives are currently not in operation 12th or the drill drives 54 takes place, becomes the main drive 26th operated at an idle speed, so that a need for diesel is reduced. Thus the means of the generators 22nd in the DC link 18th electrical energy fed in is comparatively low. If now by means of the control 64 a direct drive of the drill string 46 should take place, the drill drives 54 operated accordingly, the drill pipe 46 must first be accelerated. Thus, the DC link 18th a comparatively large amount of energy is drawn, more than by means of the generators 22nd is replenished. As a result, the main drive is required 26th to accelerate, but this has an inertia. The DC link is used so that it can be brought up to operating speed undisturbed 18th during this time by means of the flywheel accumulator 28 fed, so that an unhindered operation of the drill drives 54 is possible. When the main drive 26th the operating speed is reached by means of the generators 22nd again those for the operation of the drill drives 54 required energy in the DC link 18th fed in. The operating speed of the main drive is also briefly here 26th or at least its torque provided is increased, so that excess electrical energy enters the DC link 18th is fed in. This becomes the flywheel accumulator 28 recharged.

In 2 ist eine Abwandlung der Drehbohrmaschine 2 dargestellt. Der Wagen 4 mit den an dem Tisch 6 angebundenen einzelnen Komponenten, wie dem Hilfsantrieb 12, dem Hauptantrieb 26 den Generatoren 22, dem zweiten Kühlsystem 30 und auch dem Schwungradspeicher 28, sind nicht verändert. Auch ist wiederum der Ausleger 38 vorhanden, an dem der Zug 42 angebunden ist. An dem Zug 42 ist jedoch direkt das Bohrgestänge 46 an dem der Bohrspitze 48 gegenüberliegenden Ende befestigt. Der Bohrtisch 40 ist ebenfalls abgewandelt, und die Aufnahme 44 ist nunmehr hohlzylindrisch ausgestaltet, wobei das Bohrgestänge 46 durch die Aufnahme 44 hindurch ragt. Mit anderen Worten ist die Aussparung 44 lochartig ausgestaltet und umgibt das Bohrgestänge 46 umfangsseitig und liegt an diesem an.In 2 is a modification of the rotary drill 2 shown. The car 4th with the ones at the table 6th connected individual components, such as the auxiliary drive 12th , the main drive 26th the generators 22nd , the second cooling system 30th and also the flywheel accumulator 28 , are not changed. Again is the boom 38 present on which the train 42 is connected. On the train 42 however, it is directly the drill pipe 46 at that of the drill bit 48 attached opposite end. The drilling table 40 is also modified, and the inclusion 44 is now designed as a hollow cylinder, the drill pipe 46 through the inclusion 44 protrudes through. In other words, it is the recess 44 designed like a hole and surrounds the drill pipe 46 circumferential and lies against this.

Der Bohrtisch 44 ist starr an dem Ausleger 38 befestigt, und zwar in dem Bereich, in dem sich in der vorhergehenden Ausführungsform die Halteklaue 50 befand, also in vertikaler Richtung zwischen den beiden Enden des Bohrgestänges 46. Die Halteklaue 50 ist bei dieser Variante nicht vorhanden. Der Bohrtisch 40 weist wiederum das Summiergetriebe 52, die Bohrantriebe 54 und den ersten Kühlkreislauf 56 auf.The drilling table 44 is rigid on the boom 38 attached, namely in the area in which the retaining claw in the previous embodiment 50 located, so in the vertical direction between the two ends of the drill string 46 . The holding claw 50 is not available with this variant. The drilling table 40 again has the summing gear 52 who have favourited drill drives 54 and the first cooling circuit 56 on.

Zum Bohren eines Lochs werden wiederum die Bohrantriebe 54 bestromt, sodass die Aufnahme 44 angetrieben wird. Da diese das Bohrgestänge 46 umfangsseitig vollständig umgibt, wird das Bohrgestänge 46 in die Rotationsbewegung versetzt. Anschließend wird der Zug 42 gelängt, sodass das Bohrgestänge 46 abgelassen wird. Hierbei wird die Position des Bohrtischs 40 nicht verändert, sondern das Bohrgestänge 46 wird durch die Aufnahme 44 hindurch abgesenkt. Während des Absinkens wird mittels des Summiergetriebes 52 auch weiterhin eine Kraft auf das Bohrgestänge 46 ausgeübt, sodass die Rotationsbewegung aufrechterhalten wird. Mit anderen Worten ist es möglich, das Bohrgestänge 46 durch die Aufnahme 44 hindurch zu bewegen, wobei mittels des Summiergetriebes 52 und der Aufnahme 44 eine vertikale Bewegung des Bohrgestänges 46 nicht behindert wird, dieses jedoch in die Rotationsbewegung versetzt wird. Aufgrund der Rotationsbewegung wird mittels der Bohrspitze 48 das Erdreich aufgerissen, sodass das Bohrgestänge 46 tiefer in den Untergrund ab sinkt.In turn, the drill drives are used to drill a hole 54 energized, so the inclusion 44 is driven. As this is the drill pipe 46 completely surrounds the circumference, the drill pipe 46 set in the rotational movement. Then the train 42 lengthened so that the drill pipe 46 is drained. This is the position of the drilling table 40 not changed, but the drill pipe 46 is through the inclusion 44 lowered through it. During the descent, the summing gear 52 continues to put a force on the drill pipe 46 exercised so that the rotational movement is maintained. In other words, it is possible to use the drill pipe 46 through the inclusion 44 to move through, by means of the summing gear 52 and the recording 44 vertical movement of the drill string 46 is not hindered, but this is set in rotation. Due to the rotational movement, the drill bit 48 the earth torn open so that the drill pipe 46 sinks deeper into the ground.

Wenn das Bohrgestänge 46 ausreichend in das Erdreich eingesunken ist, wird der Antrieb des Bohrgestänges 56 mittels der Bohrantriebe 54 beendet, sodass das Bohrgestänge 46 nicht weiter rotiert wird. Im Anschluss hieran wird das Bohrgestänge 46 mittels des Zugs 42 aus dem Loch entfernt und somit angehoben. Wenn das Bohrgestänge 46 das Loch verlassen hat, erfolgt nochmals ein Antrieb mittels der Bohrantrieben 54, wobei auch die zweite Stufe des Summiergetriebes 52 eingelegt, sodass das Bohrgestänge 46 in eine vergleichsweise schnelle Rotationsbewegung versetzt wird, wobei eine vertikale Bewegung des Bohrgestänges 46 nicht erfolgt. Auf diese Weise werden etwaige an dem Bohrgestänge 46 anhaftende Partikel abgeschleudert.When the drill pipe 46 is sufficiently sunk into the ground, the drive of the drill string 56 by means of the drill drives 54 finished so the drill pipe 46 is not rotated any further. Following this, the drill pipe 46 by means of the train 42 removed from the hole and thus raised. When the drill pipe 46 has left the hole, another drive takes place by means of the drill drives 54 , also being the second stage of the summing gear 52 inserted so that the drill pipe 46 is set in a comparatively fast rotational movement, with a vertical movement of the drill pipe 46 not happened. In this way, any on the drill pipe 46 adhering particles are thrown off.

Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr können auch andere Varianten der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind ferner alle im Zusammenhang mit den einzelnen Ausführungsbeispielen beschriebene Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen.The invention is not restricted to the exemplary embodiments described above. Rather, other variants of the invention can also be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the subject matter of the invention. In particular, all of the individual features described in connection with the individual exemplary embodiments can also be combined with one another in other ways without departing from the subject matter of the invention.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
DrehbohrmaschineRotary drill
44th
Wagendare
66th
Tischtable
88th
Fahrwerklanding gear
1010
GleisketteCaterpillar
1212th
HilfsantriebAuxiliary drive
1414th
ElektromotorElectric motor
1616
UmrichterConverter
1818th
DC-ZwischenkreisDC link
2020th
weiterer Umrichterfurther converter
2222nd
Generatorgenerator
2424
Getriebetransmission
2626th
HauptantriebMain drive
2828
SchwungradspeicherFlywheel accumulator
3030th
zweiter Kühlkreislaufsecond cooling circuit
3232
zweite Fluidpumpesecond fluid pump
3434
zweiter Kühlersecond cooler
3636
KühlleitungCooling pipe
3838
Auslegerboom
4040
BohrtischDrilling table
4242
Zugtrain
4444
Aufnahmeadmission
4646
BohrgestängeDrill pipe
4848
BohrspitzeDrill bit
5050
HalteklaueHolding claw
5252
SummiergetriebeSumming gear
5454
BohrantriebDrill drive
5656
erster Kühlkreislauffirst cooling circuit
5858
erste Fluidpumpefirst fluid pump
6060
erster Kühlerfirst cooler
6262
KühlleitungCooling pipe
6464
Steuerungcontrol

Claims (9)

Drehbohrmaschine (2), mit einem Bohrtisch (40), der eine Aufnahme (44) für ein Bohrgestänge (46) umfasst, die mittels eines Summiergetriebes (52) angetrieben ist, das mittels einer Anzahl an Bohrantrieben (54) angetrieben ist, wobei jeder Bohrantrieb (54) einen Elektromotor (14) aufweist.Rotary drilling machine (2), with a drilling table (40) which comprises a receptacle (44) for a drill rod (46) which is driven by means of a summing gear (52) which is driven by means of a number of drill drives (54), each Boring drive (54) has an electric motor (14). Drehbohrmaschine (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Bohrantrieb (54) einen an dem jeweiligen Elektromotor (14) angebundenen Umrichter (16) umfasst.Rotary drill (2) according to Claim 1 , characterized in that each drill drive (54) comprises a converter (16) connected to the respective electric motor (14). Drehbohrmaschine (2) nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen ersten Kühlkreislauf (56), der eine erste Fluidpumpe (58) und einen ersten Kühler (60) umfasst, und der durch die Bohrantriebe (54) geführt ist.Rotary drill (2) according to Claim 1 or 2 , characterized by a first cooling circuit (56) which comprises a first fluid pump (58) and a first cooler (60) and which is guided through the drill drives (54). Drehbohrmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Hauptantrieb (26), mittels dessen eine Anzahl an Generatoren (22) angetrieben ist, die elektrisch mit den Bohrantrieben (54) verbunden sind.Rotary drill (2) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized by a main drive (26), by means of which a number of generators (22) are driven, which are electrically connected to the drill drives (54). Drehbohrmaschine (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Generatoren (22) der Anzahl der Elektromotoren (14) entspricht, und dass die Generatoren (22) baugleich zu den Elektromotoren (14) sind.Rotary drill (2) according to Claim 4 , characterized in that the number of generators (22) corresponds to the number of electric motors (14), and that the generators (22) are identical in construction to the electric motors (14). Drehbohrmaschine (2) nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch einen zweiten Kühlkreislauf (30), der eine zweite Fluidpumpe (32) und einen zweiten Kühler (34) umfasst, und der durch die Generatoren (22) geführt ist.Rotary drill (2) according to Claim 4 or 5 , characterized by a second cooling circuit (30) which comprises a second fluid pump (32) and a second cooler (34) and which is passed through the generators (22). Drehbohrmaschine (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptantrieb (26) eine Verbrennungskraftmaschine umfasst.Rotary drill (2) according to one of the Claims 4 to 6th , characterized in that the main drive (26) comprises an internal combustion engine. Drehbohrmaschine (2) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch einen Schwungradspeicher (28), der elektrisch mit den Bohrantrieben (54) und den Generatoren (22) verbunden ist.Rotary drill (2) according to one of the Claims 4 to 7th , characterized by a flywheel accumulator (28) which is electrically connected to the drill drives (54) and the generators (22). Drehbohrmaschine (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen mittels eines Hilfsantriebs (12) angetriebenen Wagen (4), an dem der Bohrtisch (40) angebunden ist.Rotary drill (2) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized by a carriage (4) which is driven by means of an auxiliary drive (12) and to which the drilling table (40) is connected.
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