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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen Patentanmeldung mit der Seriennummer 61/724,472, eingereicht am 9. November 2012, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Richtbohranlagen bzw. -vorrichtungen und insbesondere Systeme zum Steuern des Betriebs von Richtbohranlagen bzw. -vorrichtungen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Horizontalrichtbohrsystem („HDD“, Horizontal Directional Drilling) mit einem entfernbaren bzw. abnehmbaren Bedienerstand. Das System weist einen Rahmen, einen Schlitten, eine Basis und eine entfernbare bzw. abnehmbare Kabine auf. Der Schlitten ist im Verhältnis zu dem Rahmen beweglich, um Vorschubkraft bzw. Vorschub und Rotation für einen Bohrstrang bereitzustellen. Die Basis befindet sich auf dem Rahmen und weist einen Befestigungspunkt und einen Aufnahmeabschnitt auf. Die entfernbare Kabine weist ein Steuersystem, einen Bügel bzw. eine Lasche und einen Fuß auf. Das Steuersystem steuert Funktionen des Schlittens und des Rahmens. Der Bügel bzw. die Lasche ist zwischen einer ersten Position und einer zweiten Position beweglich und kann in der ersten Position mit dem Befestigungspunkt verbunden werden. Die Kabine ist stabil auf der Basis, wenn sich der Fuß in dem Aufnahmeabschnitt befindet, und die Kabine ist im Verhältnis zur Basis beweglich, wenn der Bügel bzw. die Lasche von der Befestigung gelöst ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine HDD-Maschine, die einen Rahmen, einen Schlitten und eine Kabine aufweist. Der Schlitten ist im Verhältnis zu dem Rahmen beweglich, um Vorschubkraft bzw. Vorschub und Rotation für einen Bohrstrang bereitzustellen. Die Kabine kann an dem Rahmen befestigt und von ihm entfernt werden, einen Bedienerstand umfassend. Der Bedienerstand steuert die Vorschubkraft und Rotation des Schlittens.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Steuern einer HDD-Maschine. Die Bohrvorrichtung weist einen Rahmen, einen Schlitten und eine entfernbare bzw. abnehmbare Kabine auf. Der Schlitten ist im Verhältnis zu dem Rahmen beweglich, um Vorschubkraft bzw. Vorschub und Rotation für einen Bohrstrang bereitzustellen. Die Kabine weist ein Bedienteil bzw. Schaltpult auf. Das Verfahren umfasst das Lösen der Kabine von dem Rahmen und das Steuern des Schlittens von dem Bedienteil aus und das Vorwärtsbewegen des Bohrstrangs.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine schematische Darstellung eines HDD-Systems, das in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist.
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2 ist eine schematische Darstellung des Antriebssystems der Bohrmaschine von 1.
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3 ist eine Ansicht des HDD-Systems von 1, wobei die Bedienerkabine davon entfernt ist.
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4 ist eine Teilansicht einer Bedienerkabine, die auf einem Rahmen der HDD-Maschine positioniert ist.
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5 zeigt die Kabine, wie sie von der HDD-Maschine entfernt und auf einem Gestell positioniert ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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HDD-Maschinen werden verwendet, um unterirdische bzw. erdverlegte Einrichtungen bzw. Versorgungsleitungen und andere Objekte zu installieren. HDD-Technologie ist beliebt geworden, weil mit ihr auf flexible Weise erdverlegte Rohrleitungen in einer Vielzahl von Untergrundgeländen installiert werden können, wobei gleichzeitig Bodenflächenstörung und die Wahrscheinlichkeit, bereits verlegte Objekte zu beschädigen, minimiert werden.
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HDD-Betriebsvorgänge bestehen im Allgemeinen darin, die Bohrmaschine zu verwenden, um einen Bohrstrang durch das Erdreich entlang einer Strecke bzw. Bahn vorwärts zu bewegen. Die Strecke kann im Voraus gewählt sein, um bereits erdverlegte Objekte, wie beispielsweise Versorgungsleitungen, zu umgehen.
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Die Bohrmaschine weist im Allgemeinen einen Rahmen, ein Verankerungssystem, eine Antriebsanordnung, die an dem Rahmen montiert ist und mit dem Ende lochaufwärts des Bohrstrangs verbunden werden kann, und ein Bohrwerkzeug bzw. einen Bohrkopf auf, das bzw. der mit dem Ende lochabwärts des Bohrstrangs verbunden ist. Die Antriebsanordnung stellt dem Bohrstrang Vorschubkraft und Rotation bereit, der seinerseits das Bohrwerkzeug durch das Erdreich vortreibt und rotiert und dabei ein Bohrloch ausbildet. Die Antriebsanordnung weist im Allgemeinen eine oder mehrere Energiequellen für das Vortreiben und Rotieren des Bohrstrangs auf. Der Bohrstrang wird durch die Antriebsanordnung in eine im Wesentlichen geradlinige Richtung durch gleichzeitiges Rotieren und Vortreiben des Bohrstrangs vorwärts bewegt. Um die Richtung zu ändern, werden herkömmliche Lenktechniken verwendet, wie beispielsweise diejenigen, die mit einem Schrägbohrkopf oder einem Vorortwerkzeug mit einer Ablenkkonstruktion in Zusammenhang stehen. Wenn das Bohrloch erstellt ist, wird das Bohrwerkzeug typischerweise durch ein Aufweitwerkzeug ersetzt. Dann wird die Antriebsanordnung verwendet, um dem Bohrstrang Rückzugskraft zusammen mit Rotation bereitzustellen, der wiederum den Aufweitkopf durch das Bohrloch zurückzieht und rotiert, um das Bohrloch zu verdichten und die endgültige Größe des Bohrlochs herzustellen. Das zu installierende Produkt kann mit dem hinteren Ende des Aufweitwerkzeugs verbunden sein und hinter dem Aufweitkopf in das Bohrloch gezogen werden.
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Der Bediener der HDD-Maschine ist typischerweise entweder auf der Bohrmaschine selbst an einem Bedienerstand positioniert oder im Fall von größeren HDD-Maschinen an einem Bedienerstand, der von der Bohrmaschine entfernt ist. Die vorliegende Erfindung stellt einen Bedienerstand bereit, der auf der Bohrmaschine angeordnet werden kann oder von der Bohrmaschine entfernt und an einem von der Maschine entfernten Ort angeordnet werden kann.
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Nun auf die Zeichnungen im Allgemeinen und insbesondere auf 1 Bezug nehmend ist in diesen ein Horizontalbohrsystem 10 gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Bohrsystem 10 weist vorzugsweise eine Bohrmaschine 12 mit einem Rahmen 14 auf. Das System weist ferner einen Bohrstrang 16 (2) und eine entfernbare bzw. abnehmbare Kabine 18 auf. Das System kann optional eine Gestänge- bzw. Rohrhandhabungsvorrichtung 20 (2) aufweisen, die auf dem Rahmen abgestützt ist, um eine Vielzahl von Gestänge- bzw. Rohrsegmenten 21 zu halten. Der Bohrstrang 16 ist mit einem Antriebssystem 22 an einem Ende lochaufwärts des Bohrstrangs gekoppelt. Das Antriebssystem 22 weist einen Schlitten 40 auf, der im Verhältnis zu dem Rahmen 14 beweglich ist, um dem Bohrstrang 16 Vorschubkraft und Rotation bereitzustellen. Der Bohrstrang 16 weist ein (nicht gezeigtes) Untertagewerkzeug auf, das daran an einem Ende lochabwärts befestigt ist. Das Untertagewerkzeug kann ein Gehäuse zum Tragen einer Funkbake bzw. eines Signalgebers aufweisen, die bzw. der verwendet wird, um den Ort des Werkzeugs zu verfolgen.
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Die entfernbare Kabine 18 ist im Verhältnis zur Bohrmaschine 12 auf eine hier zu beschreibende Weise beweglich. Die Kabine 18 weist ein Steuersystem zum Steuern von Funktionen des Antriebssystems 22 und des Rahmens 14 auf. Das Steuersystem kann ein Bedienteil bzw. Schaltpult zum Steuern des Betriebs des Bohrsystems 10 aufweisen. Derartige Steuerelemente können Druckmesser, Joysticks, Kippschalter, analoge und digitale Anzeigen und Hebel aufweisen, die verwendet werden, um unterschiedliche und verschiedene Funktionen der Maschine während eines Bohrbetriebs zu steuern. Die Kabine 18 kann oben auf der Kabine Verbindungspunkte 24 zum Verbinden mit einem Kran 26 aufweisen, um die Kabine hochzuheben und die Kabine von dem Rahmen 14 zu entfernen bzw. von diesem abzunehmen. Darüber hinaus kann die Kabine 18 einen (nicht gezeigten) Verbindungspunkt für einen Gabelstapler aufweisen. Die Kabine kann ein Fenster 28 aufweisen, das dazu angeordnet ist, einem Bediener zu ermöglichen, die Bohrmaschine 12 beim Betrieb zu sehen. Die in 1 gezeigte Kabine ist vollständig geschlossen und kann das Fenster 28 und eine (nicht gezeigte) Tür aufweisen, um den Bediener vor schlechtem Wetter zu schützen. Der Fachmann auf dem Gebiet wird allerdings erkennen, dass die entfernbare Kabine der vorliegenden Erfindung offen sein kann, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Die Bohrmaschine 12 kann ferner ein Verankerungssystem 30 aufweisen, um die Maschine 12 während Bohrvorgängen am Boden zu befestigen. Die Maschine kann auch ein Raupen- bzw Kettenantriebssystem 32 aufweisen, das verwendet wird, um die Maschine von einem Ort zu einem anderen zu bewegen.
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Unter Bezugnahme auf 2 werden darin die Komponenten des Antriebssystems 22 gezeigt. Das Antriebssystem 22 erzeugt und stellt die Energie bereit, die von der Bohrmaschine 12 auf den Bohrstrang 16 angewendet wird. Wie weiter unten ausführlicher erläutert wird, weist das Antriebssystem 22 einen Motor bzw. eine Maschine und eine Vielzahl von hydraulischen Pumpen oder Motoren, Ventilen und Leitungen auf, die den verschiedenen Komponenten der Bohrmaschine 12 Energie zuführen. Für die Erfindung wird allerdings die Verwendung jedes beliebigen Systems in Betracht gezogen, das zum Antreiben der Komponenten der Bohrmaschine 12 geeignet ist. Es kann zum Beispiel eine elektrische oder verbrennungskraftbetriebene Ausrüstung für den Motor und die Vielzahl von Quellen verwendet werden, die den Komponenten der Bohrmaschine 12 Energie zuführen. In einer alternativen Ausführungsform können Energiequellen wie beispielsweise Brennstoffzellen verwendet werden, um Energie für jede beliebige der verschiedenen Komponenten der Bohrmaschine 12 lokal zu erzeugen.
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Weiterhin unter Bezugnahme auf 2 kann das Antriebssystem 22 in dieser Ausführungsform getrennte hydraulische Motoren zum Rotieren und axialen Bewegen des Bohrstrangs 16 aufweisen. Wie bei anderen Komponenten der Bohrmaschine 12 führen ein Motor bzw. eine Maschine und (nicht gezeigte) hydraulische Pumpen Energie durch Steuerventile zu, die benötigt wird, um die hydraulischen Motoren zum Antreiben der Rotation und axialen Bewegung zu betreiben. Wie hierin verwendet, sollen die hydraulischen Motoren zusammen mit der Energiequelle für den Antrieb der Motoren zusammenfassend als Leistungseinheiten verstanden werden.
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Eine Rotations-Leistungseinheit 34 ist funktional mit einer drehbaren Welle 36 verbunden, um eine Rotation der Welle anzutreiben. Eine Vorschubkraft-Leistungseinheit 38 ist funktional mit einem beweglichen Schlitten 40 verbunden, der vorwärts bewegt oder zurückgezogen werden kann. Es kann angemerkt werden, dass Vorschubkraft sich auf eine lineare Kraft bezieht, die durch das Antriebssystem 22 bewirkt wird, und entweder eine vorwärts oder rückwärts gerichtete lineare Kraft sein könnte, wie nachfolgend erläutert. Während Bohrvorgängen wird der Bohrstrang 16 durch die Erde nach vorne gedrückt oder vorgetrieben. Während des Aufweitvorgangs wird der Bohrstrang 16 durch das Bohrloch zurückbewegt oder zurückgezogen. Ob es sich nun um Vortreiben oder Zurückziehen handelt, die axiale Bewegung des Schlittens 40 wird wiederum bewirken, dass die Welle 36 und der Bohrstrang 16 auf ähnliche Weise jeweils nach vorne vorgetrieben oder zurückgezogen werden. Wie hierin verwendet, ist axiale Bewegung so zu verstehen, dass sie Vorwärtsbewegen oder Vortreiben und Zurückbewegen oder Zurückziehen einschließt.
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Die Welle 36 ist im Schlitten 40 montiert und weist üblicherweise eine mit Innengewinde versehene Wellen-Gestänge-Verbindung zur Verbindung mit einem mit Außengewinde versehenen Ende eines Gestängesegments 21 auf. Das gegenüberliegende Ende des Gestängesegments 21 verbindet sich dann mit einem mit Außengewinde versehenen Ende eines anderen Gestängesegments. Daher sind bzw. werden in der bevorzugten Ausführungsform eine Vielzahl von einzelnen Gestängesegmenten 21 an den mit Gewinde versehenen Gestängeverbindungsstellen verbunden, um den Bohrstrang 16 auszubilden. Die Erfindung wäre allerdings gleichermaßen auf eine Bohrmaschine 12 anwendbar, bei der andere Arten von Bohrsträngen verwendet werden, wie beispielsweise ein Bohrstrang, der aus Gestängesegmenten aufgebaut ist, die auf eine andere Art als durch mit Gewinde versehene Gestängeverbindungen aneinander befestigt sind, oder ein Bohrstrang, der Spiralschläuche aufweist.
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Die Welle 36 ist um ihre Mittellängsachse drehbar. Die Arbeitsvorgänge zum Herstellen und Lösen der Verbindungen zwischen der Welle 36 und dem Ende des Bohrstrangs 16, zwischen der Welle und einem einzelnen Gestängesegment 21 oder zwischen den Gestängesegmenten, die der Bohrstrang aufweist, umfassen eine Koordination zwischen der Rotation und Vorschubkraft der Welle. Immer, wenn eine Verbindung hergestellt („makeup“, aufgebaut) oder gelöst („breakout“, abgebaut) wird, wird die Rotation und die axiale Bewegung der Welle 36 um ihre Achse so koordiniert, dass sie im Allgemeinen zur Gewindesteigung der Gestängesegments 21 passen, damit die Gewinde der Gestängeverbindungen nicht beschädigt werden.
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Auf diese Weise können die Vorschub-Leistungseinheit 38 und die Rotations-Leistungseinheit 34 selektiv aktiviert werden, um dem Bohrstrang 16 Rotations- und Vorschubkraftausgabe zuzuführen. Es können jedoch andere Leistungseinheiten eingesetzt werden, um verschiedene andere kinematische Komponenten der Bewegung des Bohrstrangs 16 zu steuern, wie beispielsweise Rückzug bei konstanten oder variierenden Bewegungsgeschwindigkeiten. Darüber hinaus kann jede kinematische Komponente der Bewegung des Bohrstrangs 16 selektiv unabhängig oder in Kombination mit anderen Komponenten aktiviert werden. So können zum Beispiel nur die Vorschubkraft oder Vorschubkraft und Rotation zusammen oder nur die Rotation aktiviert werden.
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Weiterhin unter Bezugnahme auf
2 wird die Bohrgestänge-Handhabungsvorrichtung
20 verwendet, um die Länge des Bohrstrangs
16 zu erweitern, während der Bohrstrang durch die Erde vorwärts bewegt wird. Während Aufbau- und Abbauvorgängen werden dem Bohrstrang
16 durch die Gestänge-Handhabungsvorrichtung
20 mit Gewinde versehene Gestängesegmente
21 hinzugefügt und aus ihm entfernt. Geeignete Gestänge-Handhabungsvorrichtungen sind in dem
US-Patent Nr. 6,179,065 , erteilt am 30. Januar 2001, mit dem Titel „System and Method for Automatically Controlling a Pipe Handling System for a Horizontal Boring Machine“ (System und Verfahren zum automatischen Steuern eines Gestänge-Handhabungssystems für eine Horizontalbohrmaschine), und dem
US-Patent Nr. 6,085,852 , erteilt am 11. Juli 2001, mit dem Titel „Pipe Handling Device“ (Gestänge-Handhabungsvorrichtung) beschrieben. Die Inhalte von beiden Patenten sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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Wenngleich die vorliegende Ausführungsform unter Bezugnahme auf einen einzelnen Bohrstrang diskutiert worden ist, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass in dem Bohrsystem der vorliegenden Erfindung ein Doppel-Bohrstrang und ein Gestänge-Handhabungssystem verwendet werden können, wie sie in dem
US-Patent Nr. 7,987,924 , erteilt am 2. August 2011, mit dem Titel „Automatic Control System for Connecting a Dual-Member Pipe“ (Automatisches Steuersystem zum Verbinden eines Doppel-Element-Gestänges) und dem
US-Patent Nr. RE38,418 , erteilt am 10. Februar 2004, mit dem Titel „Dual-Member Pipe Joint for a Dual Member Drill String“ (Doppel-Element-Gestänge-Verbindung für einen Doppel-Element-Bohrstrang) offenbart sind. Die Inhalte von beiden Patenten sind hierin durch Bezugnahme aufgenommen.
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Jede der Funktionen des HDD-Systems, die unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben wurden, kann von der Kabine 18 aus unter Verwendung der zuvor beschriebenen Steuerelemente gesteuert werden.
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Nun unter Bezugnahme auf 3 ist dort eine umgekehrte Ansicht des in 1 gezeigten HDD-Systems gezeigt. Die Ansicht von 3 stellt eine deutliche Ansicht des Schlittens 40 bereit, der auf dem Rahmen 14 positioniert ist. Der gezeigte Schlitten 40 kann entlang einer Führung bzw. Schiene 42 bewegt werden, die auf dem Rahmen positioniert ist. Die Maschine 12 kann ferner einen Laufsteg 44 aufweisen, der entlang der Führung bzw. Schiene 42 angeordnet ist. Der Laufsteg 44 bietet einem Bediener Zugang zum Bohrgestänge, das entlang der Führung bzw. Schiene angeordnet und mit der Welle verbunden ist. In bestimmten Ausführungsformen, üblicherweise Bohrmaschinen mit kleineren Abmessungen, kann der Laufsteg 44 durch das zuvor diskutierte Gestänge-Handhabungssystem 20 ersetzt werden.
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Weiter unter Bezugnahme auf 3 ist die Bedienerkabine 18 von einer Basis 46 entfernt bzw. abgenommen worden. Wenn die Kabine 18 von der Basis 46 entfernt ist, kann sie auf einem Satz von Beinen oder Stützen 47 abgestützt werden oder auf einem Gestell 68 (5) ruhen. Der Satz von Beine oder Stützenkann von der Kabine 18 entfernbar sein oder unter die Kabine 18 geklappt werden, wenn er nicht verwendet wird. Die Beine oder Stützen 47 können auch verwendet werden, um die Kabine 18 vertikal anzuheben, während sie auf der Basis 46 abgestützt bleibt und immer noch mit der Bohrmaschine 12 verkabelt ist. Das Hochheben der Kabine 18 von der Bohrmaschine 12 nach oben und weg von ihr reduziert die Vibrationen und Geräusche innerhalb der Kabine 18 während Bohrvorgängen.
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Die Basis 46 befindet sich auf dem Rahmen 14 und weist einen Befestigungspunkt und einen Aufnahmeabschnitt auf, die noch zu beschreiben sind. Wie gezeigt ist ein Kommunikationsteil bzw. eine Kommunikationsschnittstelle 48 auf der Basis 46 angeordnet. Die Kommunikationsschnittstelle 48 stellt einen Fernverbindungspunkt für die Kabine bereit. Die Kommunikationsschnittstelle 48 kann einen drahtgebundenen oder drahtlosen Verbindungspunkt zwischen der Kabine 18 und der Bohrmaschine 12 aufweisen, wenn die Kabine nicht auf der Basis 46 angeordnet ist. Eine derartige Kommunikationsverbindung zwischen der Bedienerkabine 18 und der Maschine kann durch herkömmlich bekannte Kommunikationsverbindungen, wie beispielsweise Wi-Fi, Funk, Bluetooth, Koaxialkabel, Faseroptik, verdrillte Doppelleitungsverdrahtung usw., hergestellt werden. Die Kommunikationsschnittstelle 46 kann einfach von der Basis 46 entfernt und zur späteren Verwendung gelagert werden, wenn die Kabine auf der Basis 46 angeordnet ist. Die Kommunikationsschnittstelle 48 kann auch Maschinensteuerelemente aufweisen, um es dem Bediener zu ermöglichen, die Maschine 12 zu einem anderen Ort zu bewegen oder den Winkel des Rahmens zu verändern, während die Kabine von der Maschine entfernt ist. Dies bietet dem Bediener die Möglichkeit, die Bohrmaschine 12 zu transportieren und einzurichten, während die Kabine 18 getrennt bzw. entkoppelt ist.
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In der Ausführungsform von 3 ist ein Kran 26 gezeigt, der auf der Maschine 12 in der Nähe des Maschinen- bzw. Motorraums 50 gelagert ist. Der Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass es bei kleineren Ausführungsformen der Maschine 12 ggf. unpraktikabel ist, den Kran 26 auf der Maschine 12 abzustützen. Dementsprechend kann die Kabine 18 Gabelstaplerpunkte aufweisen, so dass der Bediener die Kabine entfernen kann, ohne dass ein Kran benötigt wird. Selbstverständlich kann der Kran 26 einfach einen von der Maschine getrennten Kran aufweisen. Als Alternative könnte der Bediener einen Schaufelbagger verwenden, um die Kabine 18 von der Basis zu entfernen.
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Nun unter Bezugnahme auf 4 ist dort eine Teilansicht einer Ecke der entfernbaren Kabine 18 gezeigt, die auf der Basis 46 angeordnet ist. Wie zuvor beschrieben, kann die entfernbare Kabine eine geschlossene Kabine mit Seitenwänden 52 und Fenstern 28 aufweisen. Die Seitenwand 52 kann ein Fach bzw. eine Kammer 54 aufweisen, das bzw. die dazu ausgestaltet ist, die unter Bezugnahme auf 3 beschriebene Kommunikationsschnittstelle 48 zu lagern. An der Unterseite der Kabine 18 ist ein Fuß 56 angeordnet, der dazu ausgestaltet ist, in den Aufnahmeabschnitt 58 zu passen, das an der Basis 46 ausgebildet ist. Wie in 4 gezeigt, kann der Fuß 56 einen kegelstumpfförmigen Vorsprung von der Unterseite der Kabine 18 aufweisen. Diese Form hilft dem Bediener dabei, den Fuß 56 in den Aufnahmeabschnitt 58 zu führen, wenn die Kabine auf der Basis 46 angeordnet wird. Die Kabine kann eine Vielzahl von Füßen 56 aufweisen, die an den Ecken der Kabine angeordnet sind. Desgleichen kann die Basis 46 eine entsprechende Anzahl an Aufnahmeabschnitten 58 aufweisen. Die Anordnung des Fußes 56 in dem Aufnahmeabschnitt stabilisiert die Kabine 18 auf der Basis 46.
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Die Basis 46 weist ferner einen Befestigungspunkt 60 auf, der auf einer Seite der Basis angeordnet ist, um dem Bediener 62 einfachen Zugang zu gewähren. Der Befestigungspunkt 60 entspricht einem Bügel bzw. einer Lasche 64, der an der Kabine 18 angeordnet ist. Ein Verbindungselement 66, das ein T-Profil und eine Flügelmutter oder Feststellmutter aufweist, kann verwendet werden, um den Bügel 64 an dem Befestigungspunkt 60 zu befestigen, wenn sich der Bügel in einer ersten Position befindet. Der Bügel kann in der ersten Position mit dem Befestigungspunkt 60 verbunden werden. Beim Betrieb wird die Kabine 18 so über der Basis 46 positioniert, dass Füße 56 mit Aufnahmeabschnitten 58 ausgerichtet sind. Die Kabine wird auf die Basis abgesenkt, und die Füße führen die Kabine in die richtige Position. Das T-Stück-Ende des Verbindungselements 66 wird in dem Bügel 64 positioniert, und das gegenüberliegende Ende mit der Flügelmutter wird in einen Schlitz geschwenkt, der in dem Befestigungspunkt 60 ausgebildet ist. Die Flügelmutter kann dann im Uhrzeigersinn gedreht werden, um die Verbindung zwischen der Basis 46 und der Kabine 18 festzuziehen, um die Kabine an der Maschine 12 zu befestigen.
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Nun unter Bezugnahme auf 5 ist die Kabine 18 detaillierter und auf dem Gestell 68 positioniert gezeigt. Das Gestell 68 befindet sich entfernt von der Bohrmaschine 12 und weist einen Boden-Angriffsabschnitt 70 und einen Kabinen-Angriffsabschnitt 72 auf. Der Boden-Angriffsabschnitt 70 kann einstellbare Beine aufweisen, die einen Bereich umgrenzen können, der größer als der Bereich des Kabinen-Angriffsabschnitts 72 ist.
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Der Kabinen-Angriffsabschnitt 72 weist einen Gestell-Befestigungspunkt 74 und einen (nicht gezeigten) Gestell-Aufnahmeabschnitt ähnlich dem in 4 gezeigten Aufnahmeabschnitt auf. Der Gestell-Aufnahmeabschnitt wird eine Öffnung aufweisen, die in der Gestellbasis 76 ausgebildet ist und an der Basis angeordnet ist, um den Füßen 56 (4) zu entsprechen. Der Gestell-Befestigungspunkt 74 und der Bügel 64 werden verwendet, um die Kabine 18 in derselben Weise an dem Gestell 68 zu befestigen, in der die Kabine mit der Basis 46 der Bohrmaschine 12 verbunden wird. Dementsprechend kann der Gestell-Befestigungspunkt 74 einen Schlitz aufweisen, der dazu ausgebildet ist, es dem Verbindungselement 66 zu ermöglichen, in dem Befestigungspunkts angeordnet zu sein, wenn sich der Bügel in der ersten Position befindet.
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Wie zuvor diskutiert worden ist, kann die Kabine 18 eine Vielzahl von Fenstern 28 aufweisen, um den Bedienern eine Sicht auf die Maschine 12 und den umliegenden Einsatzort zu ermöglichen. Die Kabine 18 kann auch eine Tür 78 aufweisen. Die Kabine kann mit Befestigungspunkten 24 für den Kran 26 ausgestattet sein und kann auch ein Klimatisierungssystem 80 aufweisen. Innerhalb der Kabine 18 befindet sich ein Bedienerstand, der dazu verwendet wird, die Bohrmaschine 12 zu steuern. Von dem Bedienerstand aus kann der Bediener die Vorschubkraft und Rotation des Schlittens 40 sowie auch das Verbinden und Lösen der Bohrgestängesegmente 21 mit bzw. von dem Bohrstrang 16 steuern.
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Im Betrieb kann die Kabine 18 von dem Rahmen 14 der Bohrmaschine 12 entfernt und an einem von der Maschine entfernten Ort angeordnet werden. Die Kabine ist mit der Maschine entweder durch eine drahtgebundene Verbindung oder drahtlos verbunden, um es dem Bediener zu ermöglichen, den Schlitten 40 von einem (nicht gezeigten) Bedienteil bzw. Schaltpult aus, das in der Kabine angeordnet ist, zu steuern. Die Steuerung des Schlittens 40 ermöglicht es dem Bediener, den Bohrstrang 16 vorwärts zu bewegen und zurückzuziehen und damit jedes beliebige Vorortwerkzeug oder Produkt, das an dem Ende lochabwärts des Bohrstrangs befestigt ist.
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Die Kabine 18 kann von der Maschine 12 entfernt bzw. abgenommen und auf einem Gestell angeordnet und an dem Gestell befestigt werden, indem ein Bügel aus einer zweiten Position (geöffnete Position) in eine erste Position (geschlossenen Position) bewegt wird, um das Gestell und die Kabine zu verbinden. Das Gestell stellt für die Kabine 18 eine stabile Basis bereit, wenn die Kabine 18 von der Maschine 12 entfernt ist, und hebt den Bediener auch in Bezug auf den Einsatzort an, um die Sicht zu verbessern.
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Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass es zahlreiche andere Wege gibt, die Fähigkeit zu nutzen, das Bohrsystem 12 aus der Ferne zu steuern. Der Bediener 62 kann zum Beispiel die Bohrmaschine 12 von der Kabine 18 aus steuern, die an dem Rahmen 14 befestigt ist, während ein zweiter Bediener die Möglichkeit hat, gleichzeitig die Bohrmaschine von einer zweiten Kabine aus zu steuern, die von dem Rahmen getrennt ist. Ein Büro, das sich an einem von der Bohrmaschine 12 entfernten Ort befindet, kann auch mit der Fähigkeit ausgerüstet sein, mit der Kommunikationsschnittstelle 48 (3) zu kommunizieren, um Betriebsvorgänge der Bohrmaschine zu steuern.
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Auch wenn die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, können verschiedene Änderungen und Modifikationen für den Fachmann auf dem Gebiet ersichtlich sein, und es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung derartige Änderungen und Modifikationen als in den Bereich dieser Offenbarung fallend mit einschließt.
