DE19813902C1 - Verfahren zum Überwachen einer teleskopierbaren Bohrstange beim Hochziehen ihrer auseinandergezogenen Rohre und Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare Bohrstange - Google Patents
Verfahren zum Überwachen einer teleskopierbaren Bohrstange beim Hochziehen ihrer auseinandergezogenen Rohre und Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare BohrstangeInfo
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- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des bestim
mungsgemäßen Verhaltens einzelner Rohre einer teleskopierbaren
Bohrstange (Kellystange) beim Hochziehen der auseinandergezoge
nen Rohre, wobei das äußere, obere Rohr anfangs an einer Dreh
antriebs-Halteeinrichtung abgestützt ist und das Hochziehen mit
dem inneren, unteren Rohr beginnt, welches jedes weitere Rohr
nach einem jeweiligen festgelegten Hubweg mitnimmt.
Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schutzvorrichtung für ei
ne teleskopierbare Bohrstange, die ein inneres Rohr zum Tragen
eines Bohrwerkzeugs, ein äußeres Rohr, in dem das innere Rohr
zwischen zwei Anschlägen axial beweglich geführt und in einer
Verriegelungsstellung drehfest festlegbar ist, einen Drehan
trieb für die Bohrstange, der am äußeren Rohr angreift und mit
tels einer Drehantriebs-Halteeinrichtung heb- und senkbar ist,
und eine mit dem inneren Rohr verbundene Bohrstangen-Tragein
richtung zum Anheben und Absenken der Bohrstange aufweist.
Derartige teleskopierbare Bohrstangen, die als Kelly-Stangen
bekannt sind, sind beispielsweise im Firmenprospekt Bauer:
Großdrehbohrgeräte-Kellystangen (Veröffentlichungshinweis:
905.518.2 11/94) beschrieben. Sie werden beim Drehbohren mit
Drehbohrgeräten zum
Erstellen von Bohrungen im Erdreich verwendet. Eine solche
Bohrstange enthält zumindest zwei ineinander angeordnete und
teleskopierbare Rohre, die zur Drehmomentenübertragung von
dem am Drehbohrgerät gelagerten Drehantrieb auf das Bohr
werkzeug drehfest miteinander verbunden sind, und die sich
mit fortschreitender Bohrtiefe teleskopartig auseinander
ziehen können. Dies ist aus dem Stand der Technik hinläng
lich bekannt, so daß die darauf gerichteten nachfolgenden
Ausführungen lediglich in kurzer Form auf Aufbau und
Betriebsweise der Bohrstange eingehen, soweit dies zum
Verständnis der Erfindung erforderlich ist.
Das innere Rohr der Bohrstange ist über ein Seil an einer
Haupt- oder Kellywinde des Bohrgerätes befestigt. Zum Ver
längern des Bohrgestänges beim Abbohren fällt aufgrund des
Eigengewichts der Kellyrohre das nächstfolgende Kellyrohr
nach unten bis zu einem Anschlag. Heim anschließenden
Verdrehen dieses äußeren Kellyrohres mit Hilfe des Dreh
antriebes wird es durch Eingriff von Riegelelementen in am
Außenumfang des Innenrohres liegende Verriegelungstaschen
mit diesem verriegelt und axial daran festgelegt, so daß
über den an einem Mast des Bohrgerätes mittels einer Seil
winde vertikal verschiebbaren Drehantrieb eine axiale
Druckkraft auf das Bohrgestänge und somit auf das Bohrwerk
zeug aufgebracht werden kann.
Zum Entleeren des Bohrwerkzeugs und dessen Anheben aus dem
Bohrloch müssen die teleskopierten, miteinander verriegelten
Kellyrohre wieder eingezogen werden. Dazu wird zunächst das
äußere Kellyrohr über den Drehantrieb geringfügig in die
entgegengesetzte Bohrrichtung gedreht, damit sich die beiden
oder mehreren miteinander verriegelten Kellyrohre aus ihrer
Verriegelungsstellung bewegen. Mit dem Hauptseil, das stets
am Oberende des inneren bzw. innersten Kellyrohres befestigt
ist, können die Kellyrohre hochgezogen werden. Bei diesem
Hochziehen der Kellyrohre kann der Fall eintreten, daß sich
das nächstäußere Kellyrohr mit dem inneren Kellyrohr, das
gerade angehoben wird, verklemmt und somit auch schon
hochgezogen wird, obwohl das innere Kellyrohr noch nicht am
axialen Endanschlag am umgebenden Kellyrohr anliegt. Dies
ist aufgrund eines Spiels zwischen den Kellyrohren und sich
zufällig verändernder Reibungsverhältnisse in den
verschiedenen Kellyrohren möglich.
Wenn das nächstäußere Kellyrohr mit dem jeweils inneren
Kellyrohr aufgrund einer solchen Verklemmung mitgenommen
wird, so besteht eine Gefahr für die Kellystange und den
Drehantrieb, da die aufgrund von Reibkräften hochgezogenen
Kellyrohre plötzlich den Reibschluß überwinden und bis zum
jeweiligen Anschlag herabfallen können. Dieses Durchfallen
kann zu Schäden am Drehantrieb führen, weil ein Kellyrohr
dabei mehrere Meter im freien Fall bis zum untersten
Anschlag durchfällt und dieser gewichtsbedingte Impuls über
die Kellystange direkt auf den Drehantrieb übertragen wird.
Wenn sich beim Bohren die gesamte Kellystange mit den ein
zelnen Kellyrohren im Bohrloch befindet, hat die Bedien
person keine Sichtmöglichkeit, um das ordnungsgemäße Ein
fahren der ineinanderliegenden Kellyrohre zu überwachen.
Somit macht sich ein Verhaken oder Verklemmen der Kellyrohre
erst dann bemerkbar, wenn ein Kellyrohr durchfällt und der
Impuls über den Drehantrieb auf das Bohrgestänge und den
Mast des Bohrgeräts übertragen wird.
Zum Verhindern von Schäden infolge dieses Durchfallens eines
Kellyrohres ist es im Stand der Technik bekannt, daß die
Drehantriebe oder die Kellytöpfe, welche die obere Auflage
der Kellystange am Drehantrieb bilden, eine Schutzein
richtung aufweisen, die entweder aus Federpaketen oder aus
einer Kombination aus Federpaketen mit Dämpferelementen be
stehen kann. Damit können auftretende Stöße zwar gedämpft,
jedoch nicht verhindert werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Überwachung einer teleskopierbaren Bohrstange
anzugeben, so daß ein unerwünschtes Durchfallen von ein
zelnen Rohren beim Hochziehen der Bohrstange vermieden wer
den kann.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfin
dung, eine oben angegebene Schutzvorrichtung für eine tele
skopierbare Bohrstange zu schaffen, mit der die Bedienperson
erkennen kann, ob sich beim Hochziehen der Kellystange ein
Kellyrohr verklemmt hat und somit beim unerwarteten Lösen
der Verklemmung die Gefahr des Durchfallens eines Kellyroh
res besteht.
Erfindungsgemäß wird die erstgenannte Aufgabe dadurch ge
löst, daß bei einem eingangs genannten Verfahren erfindungs
gemäß eine für die Drehantriebs-Halteeinrichtung erforderli
che Haltekraft gemessen wird und mit der theoretischen Zug
kraft aufgrund des Gewichts der Rohre verglichen wird, wobei
die Zugkraft anfangs durch das Gesamtgewicht der Rohre be
stimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzes
sive um das Gewicht zumindest eines weiteren Rohres vermin
dert wird, und daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemes
sene Haltekraft um einen bestimmten Wert unter die dem je
weiligen Hubweg entsprechende Zugkraft fällt.
Die erstgenannte Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß bei
einem eingangs genannten Verfahren eine Hubkraft zum Hoch
ziehen der Rohre in Abhängigkeit vom erfaßten Hubweg gemes
sen und mit einer theoretischen Zugkraft aufgrund des Ge
wichts der Rohre verglichen wird, wobei die Zugkraft anfangs
von dem Gewicht des unteren Rohres bestimmt und in Abhängig
keit vom zurückgelegten Hubweg sukzessive durch Addition des
Gewichts zumindest eines weiteren Rohres erhöht wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Hubkraft die
dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zugkraft um einen be
stimmten Wert übersteigt. Auf diese Weise kann über eine
einfache Kraftmessung und durch einen Vergleich mit einer
gespeicherten oder sofort zu berechnenden Gewichtskraft zu
mindest eines Rohres eine Aussage über den Zustand der Rohre
der Bohrstange bei ihrem Hochziehen getroffen werden.
Dies ist eine alternative Lösungsmöglichkeit, die ein ver
gleichbar gutes Ergebnis liefert.
Diese Lösungen basieren auf dem Grundgedanken, eine Zuord
nung zwischen einem zurückgelegten Hubweg zu einer erwarte
ten Gewichtsänderung vorzunehmen, und beim Hochziehen durch
eine Seilwegmessung und eine Gewichtsmessung und eine Über
einstimmung oder Abweichung mit den vorgegebenen Werten
festzustellen.
Vorzugsweise wird das Signal in eine Warnmeldung für eine
Bedienperson umgesetzt. Dann kann die Bedienperson auch ohne
Sichtkontakt zu der Bohrstange rechtzeitig notwendige Hand
lungen vornehmen, um die Bohrstange vor Beschädigungen zu
schützen.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens werden
die Ausgangspositionen der Drehantriebs-Halteeinrichtung und
der Bohrstange bestimmt und für eine Null-Einstellung der
Hubwegmessung vor dem Hochziehen der Bohrstange verwendet.
Damit kann das Verfahren universell eingesetzt werden und
erlaubt stets eine genaue Überwachung der auftretenden Kräf
te.
Die zweitgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine ein
gangs genannte Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare
Bohrstange erfindungsgemäß eine Meßeinrichtung zum Erfassen
der Hub- oder Zugkraft F1 zwischen der Bohrstangen-Tragein
richtung und der Bohrstange und/oder eine Meßeinrichtung zum
Erfassen der Haltekraft F2 zwischen der Drehantriebs-Halte
einrichtung und dem Drehantrieb aufweist, wobei ein Ver
gleicher vorgesehen ist, der beim Hochziehen der Bohrstange
die Kraft F1 und/oder die Kraft F2 mit einer theoretischen
Gewichtskraft aufgrund der Anzahl der in Abhängigkeit vom
Hubweg jeweils zu tragenden Rohre vergleicht und ein Signal
erzeugt, wenn die Kraft F1 und/oder die Kraft F2 um einen be
stimmten Wert von der jeweils zu tragenden theoretischen Ge
wichtskraft abweicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Un
teransprüchen angegeben.
Eine einfache und dennoch betriebssichere Ausgestaltung be
steht darin, daß die Bohrstangen-Trageinrichtung und die
Drehantriebs-Halteeinrichtung jeweils eine Winde mit einem
Tragseil aufweist. An der Winde oder dem Zugseil kann auf
einfache Weise eine Seilbewegung bzw. Hubwegveränderung er
faßt werden. Jedoch kann auch insbesondere die Drehantriebs-
Halteeinrichtung von einer hydraulisch betätigbaren Kolben-
Zylindereinheit angetrieben werden.
Zweckmäßigerweise messen die Meßeinrichtungen die Zugkräfte
in den Tragseilen. Dazu können die unterschiedlichsten Meß
sensoren verwendet werden.
Wenn das Signal als Warnsignal auf eine Anzeige für eine Be
dienperson übertragen wird, so kann bei Bedarf sofort eine
Betätigung der Steuerung für das Anheben und Absenken der
Bohrstange, beispielsweise eine Betätigung der Seilwinde,
vorgenommen werden, um eine mögliche Beschädigung zu vermei
den.
Statt einer Handbetätigung kann das Signal bzw. das Warn
signal auch einer Steuerung für das Hochziehen der Bohr
stange zum automatischen Ausführen einer Aktion zugeführt
werden, wobei insbesondere eine Sicherheitsbetätigung wie
beispielsweise ein nochmaliges Absenken der Bohrstange zum
Lösen einer Verklemmung vorgenommen werden kann.
Die Anzeigemöglichkeit für den Fahrer oder die Bedienperson
kann auch darauf basieren, daß die am Drehantrieb anliegende
Seilzugkraft F2 gemessen und auch die Position des Drehan
triebs längs des Bohrmastes über eine Seillängenmessung
festgestellt wird. Die Kraft F2 wird mit der Kraft F1 vergli
chen, die je nach Länge des Kellyseils F1 bestimmte Werte
erreichen darf. Ergibt sich aufgrund der Seillängenmessung
am Trag- oder Kellyseil, daß nur das innerste Rohr vom Kel
lyseil getragen wird, so kann damit rechnerisch die Kraft F1
ermittelt werden, da das Gewicht jedes einzelnen Rohres be
kannt ist. Diese rechnerisch ermittelte Kraft wird mit der
über die Seilzugmeßeinrichtung gemessenen Kraft F1 vergli
chen und in Abhängigkeit von der Kraft F2 und der Seillän
genmessung am Seil F2 verglichen. Bei einer einen festgeleg
ten Wert übersteigenden Differenz der gemessenen Kraft F1
gegenüber der errechneten Kraft F1 erscheint im Fahrerhaus
des Bohrgerätes eine Warnmeldung, woraufhin die Bedienperson
ein Durchfallen der Kellyrohre verhindern kann, indem sie
beispielsweise die Kellystange wieder ausfahren läßt (d. h.
ein Absenken über das Kellyseil), so daß sich das uner
wünschte Verklemmen wieder lösen kann, bevor ein erneutes
Zusammenschieben der teleskopierbaren Kellyrohre (d. h. An
heben über das Kellyseil) ausgeführt wird.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs
beispiels einer erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung unter
Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 in einer Seitenansicht eine teleskopierbare Bohr
stange mit einem Drehantrieb;
Fig. 2 in einer Seitenansicht in vergrößerter Darstellung
den Drehantrieb mit einer partiell und geschnitten
dargestellten Bohrstange;
Fig. 3 in einer Seitenansicht ein Drehbohrgerät in Gesamt
darstellung; und
Fig. 4 in einer Seitenansicht ein Drehbohrgerät mit tele
skopierter Bohrstange.
Eine teleskopierbare Bohr- oder Kellystange 1 mit an sich
bekanntem Aufbau enthält beispielhaft ein inneres Rohr 2,
das auch eine Stange sein kann (siehe Fig. 2), an dessen
Oberende ein Kellyauge 3 zum Befestigen eines Tragseils 4
und an dessen Unterende ein Bohrwerkzeug 5 angebracht ist.
Das innere Rohr 2 ist in einem mittleren Rohr 6 durch (nicht
dargestellte) Mitnehmerleisten axial verschiebbar geführt
und gleichzeitig drehfest gelagert und somit in bekannter
Weise teleskopierbar. Das mittlere Rohr 6 wiederum ist in
einem äußeren Rohr 7 in gleicher Weise aufgenommen. Das äu
ßere Rohr 7 ist in einem Durchgang eines Kraftdrehkopfes 8
eines Drehantriebs 9 axial verschiebbar aufgenommen und über
einen Mitnehmerring 10 des Kraftdrehkopfes 8 und zugeordnete
Mitnehmerleisten am Umfang des äußeren Rohres 7 rotatorisch
antreibbar. Der Kraftdrehkopf 8 ist mittels eines Getriebe
schlittens 11 an einem Mast 12 (siehe Fig. 3) eines Dreh
bohrgerätes 13 verschiebbar gelagert und mittels eines Sei
les 14 und einer Seilwinde 15 über die Länge des Mastes 12
auf- und abbewegbar. Der Mast 12 ist an einem verfahrbaren
Geräteträger 16 gelagert, der eine Kabine 17 für eine Be
dienperson aufweist.
Die einzelnen Rohre 2, 6, 7 weisen obere und untere Endan
schläge auf, die ihren Verschiebe- oder Teleskopierweg bei
ihren relativen axialen Bewegungen begrenzen. Durch gegen
seitiges Verdrehen von jeweils zwei Rohren über den Drehan
trieb können Verriegelungen eingerastet werden, so daß die
Rohre untereinander und an dem Kraftdrehkopf 8 axial festge
legt sind und eine axiale Bohrkraft auf das Bohrgestänge
(die Kellystange 1) aufgebracht werden kann. Durch entgegen
gesetzte Drehung können die Verriegelungen in bekannter Wei
se wieder gelöst werden.
Mit dem Tragseil 4 und einer zugehörigen Seilwinde 18 kann
die Bohr- oder Kellystange 1 angehoben und abgesenkt werden.
Mit dem Vorschubseil 14 (alternativ mit einem hydraulischen
Vorschubzylinder) kann der Kraftdrehkopf 8 angehoben und mit
der Vorschubbewegung beim Bohren zusammen mit der Bohrstange
1 abgesenkt werden.
Dieser bisher beschriebene Aufbau und die Betriebsweise sind
aus dem Stand der Technik bekannt.
Zur Messung der Zug- oder Hebekraft F1 in dem Tragseil 4 so
wie der Zug- oder Hebekraft F2 in dem Vorschubseil 14, das
den Kraftdrehkopf 8 trägt, oder alternativ in einer entspre
chenden hydraulischen Zylindereinrichtung, sind jeweilige
Kraftmeßeinrichtungen oder Sensoren (nicht dargestellt) vor
gesehen, die ein jeweiliges Zugkraftsignal an eine Ver
gleichseinrichtung liefern.
In Fig. 4 ist ein Drehbohrgerät mit einem Hydraulikzylinder
als Halte- oder Vorschubeinrichtung für den Kraftdrehkopf 8
dargestellt. Die nachfolgenden Kräftebetrachtungen gelten
sowohl für Zylinder als auch für Winden als Vorschubein
richtungen.
Bei der nachfolgenden schrittweisen Betrachtung werden zur
Vereinfachung lediglich das Gewicht der Rohre 2, 6 und 7 (d.
h. ohne Gewicht des Bohrwerkzeugs, des Kraftdrehkopfes oder
dergleichen) berücksichtigt.
Vor dem Herausziehen oder Anheben der Bohrstange 1 stützt
sich das äußere Rohr 7 mit seinem topfartigen Absatz 20
(siehe Fig. 2) am Kraftdrehkopf 8 ab, so daß der Kraftdreh
kopf 8 das Gewicht der gesamten Bohrstange 1 trägt. Fig. 2
zeigt ferner auf dem Kraftdrehkopf 8 angebrachte Dämpfungs
einrichtung mit Federn 21. An den Federn 21 können Meßein
richtungen zur Krafterfassung angebracht sein. Besonders
einfach kann durch kraftproportionale Wegmessung oder durch
Piezokraftaufnehmer oder dergleichen die Messung durchge
führt werden.
Gegenüber der Messung der Zug- oder Hebekraft F2 Vorhubseil
14 wird hier nicht das Gewicht des Kraftdrehkopfes 8 mitge
messen.
Es ergibt sich die folgende Kräftegleichung:
F1 = 0; F2 = FR1 + FR2 + FR3;
Dabei ist mit FR1, FR2 und FR3 jeweils die Gewichtskraft des
inneren, des mittleren und des äußeren Rohres 2 bzw. 6 bzw.
7 bezeichnet (siehe Fig. 4).
Beim anfänglichen Anheben der Bohrstange 1 wird zuerst das
innere Rohr 2 über das Tragseil 4 angehoben:
F1 = FR1; F2 = 0 + FR2 + FR3.
Beim weiteren Anheben gelangt das innere Rohr 2 an einen
Längsanschlag am mittleren Rohr 6 und hebt dieses mit an:
F1 = FR1 + FR2; F2 = 0 + 0 + FR3.
Beim weiteren Anheben gelangt schließlich das innere Rohr 2
mit dem mittleren Rohr 6 an den Längsanschlag des äußeren
Rohres 7 und hebt dieses relativ zum Kraftdrehkopf 8 mit an:
F1 = FR1 + FR2 + FR3; F2 = 0 + 0 + 0.
In der Vergleichseinrichtung wird die Zugkraft F1 unter Be
rücksichtigung des schon erfolgten Hubweges des Tragseils 4
mit den gespeicherten Gewichtskräften FR1, FR2 und FR3 vergli
chen, wobei bei ordnungsgemäßem Betrieb während einem ersten
Hubweg, der der Länge des inneren Rohres 2 proportional ist,
sowie während der weiteren Hubwege die oben genannten Kräf
teverhältnisse auftreten werden. Weichen die gemessenen
Kraftwerte F1 von den zulässigen, berechneten Kraftwerten um
mehr als einen bestimmten Kraftwert voneinander ab, wie dies
bei einem gegenseitigen Verklemmen zweier Rohre auftreten
kann, wird von der Vergleichseinrichtung ein Signal erzeugt.
Dieses Signal wird beispielsweise in der Kabine 17 des Gerä
teträgers 16 als Warnsignal dargestellt, beispielsweise als
optische Anzeige oder als akustisches Warnsignal, so daß die
Bedienperson rechtzeitig eine Aktion einleiten kann. So kann
sie beispielsweise das Anheben stoppen und durch Absenken
die verklemmten Rohre wieder lösen. Das Signal kann aber
auch eine Steuerung betätigen, die von sich aus das weitere
Anheben der Bohrstange stoppt.
Durch Wegmessung an dem Seil 14 kann die Position des Kraft
drehkopfes 8 am Mast 12 und damit die Ausgangsposition der
Bohrstange 1 beim Hochziehen bestimmt werden und eine Null-
Einstellung für das Tragseil 4 bei Beginn des Hochziehens
vorgenommen werden. Es kann daher bei jeder Höhenposition
des Drehantriebs 9 am Mast 12 dieses Verfahren dadurch vor
genommen werden, daß die Positionsabweichung des Drehan
triebs von der Nullstellung bei der Seilwegmessung am Seil 4
berücksichtigt wird, d. h. je nach Richtung addiert oder sub
trahiert wird.
Die obigen Kräftegleichungen zeigen, daß mit unterschied
lichen Meßmöglichkeiten und Meßanordnungen das erfindungs
gemäße Ziel erreicht werden kann. So kann entweder nur die
Kraft F1 im Tragseil 4 oder nur die für den Kraftdrehkopf 8
erforderliche Haltekraft F2 gemessen werden, die dann mit
den theoretisch vorhandenen Zugkräften verglichen werden,
die sich jeweils in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg
und der damit einhergehenden theoretischen Gewichtskraft
veränderung aufgrund der in unterschiedlicher Anzahl zu hal
tenden Rohre verändern. Jedoch können auch die Kräfte F1 und
F2 verglichen werden, um ein Signal zu erhalten, das über
den sicheren Betrieb beim Hochziehen einer teleskopierbaren
Bohrstange Auskunft gibt.
Claims (12)
1. Verfahren zum Überwachen des bestimmungsgemäßen Verhal
tens einzelner Rohre einer teleskopierbaren Bohrstange
(Kellystange) beim Hochziehen der auseinandergezogenen
Rohre, wobei das äußere, obere Rohr anfangs an einer
Drehantriebs-Halteeinrichtung abgestützt ist und das
Hochziehen mit dem inneren, unteren Rohr beginnt, wel
ches jedes weitere Rohr nach einem jeweiligen festge
legten Hubweg mitnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine für die Drehantriebs-Halteeinrichtung (8) er forderliche Haltekraft (F2) gemessen wird und mit der theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre (2, 6, 7) verglichen wird, wobei die Zugkraft anfangs durch das Gesamtgewicht der Rohre (2, 6, 7) bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessi ve um das Gewicht zumindest eines weiteren Rohres (6, 2) vermindert wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Halte kraft (F2) um einen bestimmten Wert unter die dem je weiligen Hubweg entsprechende Zugkraft (FR1, FR2 und FR3; FR1 und FR2; FR1) fällt.
daß eine für die Drehantriebs-Halteeinrichtung (8) er forderliche Haltekraft (F2) gemessen wird und mit der theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre (2, 6, 7) verglichen wird, wobei die Zugkraft anfangs durch das Gesamtgewicht der Rohre (2, 6, 7) bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessi ve um das Gewicht zumindest eines weiteren Rohres (6, 2) vermindert wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Halte kraft (F2) um einen bestimmten Wert unter die dem je weiligen Hubweg entsprechende Zugkraft (FR1, FR2 und FR3; FR1 und FR2; FR1) fällt.
2. Verfahren zum Überwachen des bestimmungsgemäßen Verhal
tens einzelner Rohre einer teleskopierbaren Bohrstange
(Kellystange) beim Hochziehen der auseinandergezogenen
Rohre, wobei das äußere, obere Rohr anfangs an einer
Drehantriebs-Halteeinrichtung abgestützt ist und das
Hochziehen mit dem inneren, unteren Rohr beginnt, wel
ches jedes weitere Rohr nach einem jeweiligen festge
legten Hubweg mitnimmt,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Hubkraft (F1) zum Hochziehen der Rohre (2, 6, 7) in Abhängigkeit vom erfaßten Hubweg gemessen und mit einer theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre (2, 6, 7) verglichen wird, wobei die Zugkraft an fangs von dem Gewicht des unteren Rohres (2) bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessi ve durch Addition des Gewichts zumindest eines weiteren Rohres (6, 7) erhöht wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Hub kraft (F1) die dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zug kraft (FR1; FR1 und FR2; FR1, FR2 und FR3) um einen bestimm ten Wert übersteigt.
daß eine Hubkraft (F1) zum Hochziehen der Rohre (2, 6, 7) in Abhängigkeit vom erfaßten Hubweg gemessen und mit einer theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre (2, 6, 7) verglichen wird, wobei die Zugkraft an fangs von dem Gewicht des unteren Rohres (2) bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessi ve durch Addition des Gewichts zumindest eines weiteren Rohres (6, 7) erhöht wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Hub kraft (F1) die dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zug kraft (FR1; FR1 und FR2; FR1, FR2 und FR3) um einen bestimm ten Wert übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal in eine Warnmeldung für eine Bedienper
son umgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausgangspositionen der Drehantriebs-Halteein
richtung (8) und der Bohrstange (1) bestimmt und für
eine Null-Einstellung der Hubwegmessung vor dem Hoch
ziehen der Bohrstange (1) verwendet wird.
5. Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare Bohrstange,
die ein inneres Rohr zum Tragen eines Bohrwerkzeugs,
ein äußeres Rohr, in dem das innere Rohr zwischen zwei Anschlägen axial beweglich geführt und in einer Verrie gelungsstellung drehfest festlegbar ist,
einen Drehantrieb für die Bohrstange, der am äußeren Rohr angreift und mittels einer Drehantriebs-Halteein richtung heb- und senkbar ist, und
eine mit dem inneren Rohr verbundene Bohrstangen-Trag einrichtung zum Anheben und Absenken der Bohrstange aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Hub- oder Zugkraft (F1) zwischen der Bohrstangen-Trageinrichtung (4) und der Bohrstange (1) und/oder eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Haltekraft (F2) zwischen der Drehan triebs-Halteeinrichtung (14) und dem Drehantrieb (9) aufweist,
daß ein Vergleicher vorgesehen ist, der beim Hochziehen der Bohrstange (1) die Kraft (F1) und/oder die Kraft (F2) mit einer theoretischen Gewichtskraft aufgrund der Anzahl der in Abhängigkeit vom Hubweg jeweils zu tra genden Rohre vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn die Kraft (F1) und/oder die Kraft (F2) um einen bestimm ten Wert von der jeweils zu tragenden theoretischen Ge wichtskraft abweicht.
ein äußeres Rohr, in dem das innere Rohr zwischen zwei Anschlägen axial beweglich geführt und in einer Verrie gelungsstellung drehfest festlegbar ist,
einen Drehantrieb für die Bohrstange, der am äußeren Rohr angreift und mittels einer Drehantriebs-Halteein richtung heb- und senkbar ist, und
eine mit dem inneren Rohr verbundene Bohrstangen-Trag einrichtung zum Anheben und Absenken der Bohrstange aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Hub- oder Zugkraft (F1) zwischen der Bohrstangen-Trageinrichtung (4) und der Bohrstange (1) und/oder eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Haltekraft (F2) zwischen der Drehan triebs-Halteeinrichtung (14) und dem Drehantrieb (9) aufweist,
daß ein Vergleicher vorgesehen ist, der beim Hochziehen der Bohrstange (1) die Kraft (F1) und/oder die Kraft (F2) mit einer theoretischen Gewichtskraft aufgrund der Anzahl der in Abhängigkeit vom Hubweg jeweils zu tra genden Rohre vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn die Kraft (F1) und/oder die Kraft (F2) um einen bestimm ten Wert von der jeweils zu tragenden theoretischen Ge wichtskraft abweicht.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrstangen-Trageinrichtung (4) und die Drehan
triebs-Trageinrichtung (14) jeweils eine Winde (18 bzw.
15) mit einem Tragseil (4, 14) aufweist.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtungen die Zugkräfte (F1, F2) in den
Tragseilen (4, 14) messen.
8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal als Warnsignal auf eine Anzeige für eine
Bedienperson übertragen wird.
9. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal bzw. das Warnsignal einer Steuerung für
das Hochziehen der Bohrstange (1) zugeführt wird.
10. Schutzvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Signal bzw. das Warnsignal in der Steuerung zum
Hochziehen der Bohrstange (1) eine Sicherheits
betätigung vornimmt.
11. Schutzvorrichtung nach einen der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gewichtskraft der Bohrstange (1) am Kraftdreh
kopf (8) durch eine Meßeinrichtung bestimmt wird.
12. Schutzvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Bohrstange (1) über eine Federeinrichtung (21)
am Kraftdrehkopf (8) abgestützt ist, und daß durch Mes
sung des Federweges die Auflagekraft der Bohrstange (1)
bestimmt wird.
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