DE19843167C2 - Magazinier- und Handhabungsvorrichtung für Bohrgestängeteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magazinier- und Handhabungsvorrich­ tung für Bohrgestängeteile für ein Bohrgerät mit einem Gestän­ gemagazin, in dem die Bohrgestängeteile in mehrlagiger Anord­ nung in einem Speicher aufgenommen sind, welcher von einem Rah­ men mit vertikalen Pfosten begrenzt ist, und einer Entnahmeein­ richtung zum Überführen der einzelnen Bohrgestängeteile aus dem Gestängemagazin in eine das Bohrgestängeteil an das Bohrgerät transportierende Beschickungseinrichtung und zum Zurückführen der Bohrgestängeteile aus der Beschickungseinrichtung in das Gestängemagazin, wobei die Entnahmeeinrichtung an einer Führung entlang einem vertikalen Pfosten relativ zum Gestängemagazin bewegbar ist und einen Schwenkmechanismus mit zumindest einer Greifeinheit zum Fassen eines Bohrgestängeteils aufweist, wobei durch Verschwenken des Schwenkmechanismus das in der Greifein­ heit gehaltene Bohrgestängeteil zwischen einer Übergabeposition im Gestängemagazin und der Beschickungseinrichtung umsetzbar ist und durch eine vertikale Verschiebung der Entnahmeeinrich­ tung der Schwenkmechanismus mit der Greifeinheit an die jewei­ lige, lagenabhängige Übergabeposition im Gestängemagazin und an die Beschickungseinrichtung anpassbar ist.

Derartige Magazinier- und Handhabungsvorrichtungen werden bei­ spielsweise dazu verwendet, um die einzelnen Bohrgestängeteile aus einem entsprechend dimensionierten Gestängemagazin zu ent­ nehmen und einem Bohrgerät einer Brunnenbohranlage für eine Tiefbohrung von beispielsweise mehreren hundert Metern zuzufüh­ ren.

Eine gattungsgemäße Magazinier- und Handhabungsvorrichtung ist in der DE 31 08 053 C2 offenbart. Bei der dort beschriebenen Vor­ richtung kann eine Vielzahl von Bohrgestängeteilen in mehreren Lagen, über Zwischenträger getrennt, in einem Gestängemagazin aufgenommen werden. Das gesamte Gestängemagazin wird beim Bela­ den durch hydraulische Stützen von der Entnahmeeinrichtung weg geneigt, so dass ein in der Übergabeposition abgelegtes Bohrge­ stängeteil sich rollend von der Entnahmeeinrichtung entfernt, bis es an einem der vertikalen Pfosten des Rahmens oder einem weiteren Bohrgestängeteil zum Anliegen kommt. Zum Ausladen wird das gesamte Gestängemagazin über die hydraulischen Stützen in die andere Richtung geneigt, in welche dementsprechend auch die im Magazin gelagerten Bohrgestängeteile rollen. Durch das Nei­ gen des gesamten Gestängemagazins ändert sich auch dessen Posi­ tion relativ zum Bohrgerät und zum Bohrloch, so dass hier je­ weils entsprechende Anpassungen vorzunehmen sind, die das Be- und Entladen vergleichsweise aufwendig machen.

Aus der DE 27 21 342 B2 ist eine Magazinier- und Manipulier­ einrichtung für Bohrgestängeteile bekannt geworden, die einen als Gestängewagen ausgebildeten Manipulator aufweist, mit dem die rohrartigen Bohrgestängeteile oder Gestängeschüsse aus ei­ nem neben dem Gestängewagen aufgestellten separaten Gestängema­ gazin, in dem sie mehrlagig aufgenommen sind, entnommen und wieder zurückgebracht werden können. Der Manipulator enthält eine Entnahmeeinrichtung, die zwei parallel zueinander beabstandete und um eine Längsachse des Gestängewagens ver­ schwenkbare sowie verlängerbare Arme sowie an den Armen dreh­ bar gelagerte Transferorgane aufweist. Zum Entnehmen eines Gestängeschüsses wird das gesamte Gestängemagazin angehoben, bis die jeweils obere Lage der Gestängeschüsse geringfügig oberhalb der Arme angeordnet ist, die dann in von ihrer Schwenkachse aufwärts geneigter Stellung unter die obere Lage des Gestängemagazins ausgefahren werden. Nach dem Absenken der seitlichen Begrenzungspfosten des Gestängemagazins wird dieses schräg gestellt, so daß die Gestängeschüsse aus dem Gestängemagazin heraus und über die geneigten Arme bis an das Transferorgan rollen. Das Transferorgan ist als Scheibe mit einer Ausnehmung für einen Gestängeschuß ausgebildet. Das ro­ tatorisch angetriebene Transferorgan kann bei einer Umdrehung jeweils einen Gestängeschuß von dem Arm aufnehmen und auf ei­ ner Halbkreisbahn in die Mitte des Manipulators in eine Be­ reitstellungsposition für eine weitere Handhabung bringen. Da jedoch die Ausnehmung in dem Transferorgan dem Gestängeschuß in Umfangsrichtung viel Spiel läßt, fällt dieser beim Umset­ zen ungehalten und ungeführt in die Bereitstellungsposition am Manipulator. Bei im Betrieb verbogenen Gestängeschüssen kann dies dazu führen, daß sie statt in die Bereitstellungs­ position zu Boden fallen und somit ein Unfallrisiko für das Bedienungspersonal darstellen. Außerdem muß die Grundstruktur des Gestängemagazins sehr stabil gestaltet werden, da dieses über entsprechend lange Hydraulikzylinder bis zum Entnahme­ punkt der Gestängeschüsse in die höchste Stellung bewegt wer­ den muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der die Bohrgestängeteile oder Gestängeschüsse beim Umsetzen si­ cher geführt sind und das Gestängemagazin einfach aufgebaut ist und auch beim Umsetzen der Bohrgestängeteile seine Stabili­ tät wahrt.

Die Aufgabe wird bei einer Magazinier- und Handhabungsvorrich­ tung der oben angegebenen Art dadurch gelöst, dass in dem Rah­ men des Gestängemagazins als eine Bewegungseinrichtung ein Schwenkträger bodenseitig angeordnet ist, auf welchem eine un­ tere Lage der Bohrgestängeteile auflegbbar ist, dass der Schwenkträger um eine Längsachse des Gestängemagazins schwenk­ bar gelagert ist und dass durch ein Verschwenken des Schwenkträgers einerseits ein im Speicher gelagertes Bohrge­ stängeteil in seine Übergabeposition oder andererseits aus die­ ser Übergabeposition in eine Ablageposition im Speicher bring­ bar ist.

Bei dieser Gestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ge­ währleistet, daß ein jeweiliges Bohrgestängeteil vom Speicher in die Beschickungseinrichtung und auch in entgegengesetzter Richtung sicher überführt wird, da es bis zu seiner jeweiligen Zielposition fortwährend gehalten ist, wodurch eine Unfallge­ fahr durch ein zu Boden fallendes Bohrgestängeteil ausgeschlos­ sen ist. Desweiteren ist die Standsicherheit der gesamten Vor­ richtung verbessert, da zum Entnehmen eines Bohrgestängeteils nicht das gesamte Gestängemagazin zur Höhenanpassung angehoben werden muß, sondern lediglich dieses eine Bohrgestängeteil mit der Entnahmevorrichtung nach oben gefahren wird. Daher ist das Gestängemagazin einfacher aufgebaut und kann somit auf einem Bohrgerätewagen integriert sein.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Zweckmäßigerweise weist das Gestängemagazin einen Rahmen mit den Speicher begrenzenden vertikalen Pfosten auf und einer der Pfosten enthält die vertikale Führung für die Entnahme­ einrichtung. Die Anzahl der in Längsrichtung beabstandeten Rahmen und somit der Pfosten ergibt sich aus der Länge der Bohrgestängeteile und der damit erforderlichen Abstützung. Einer dieser Pfosten, insbesondere ein an der Längsseite des Gestängemagazins zentral angeordneter Pfosten, kann somit die vertikale Führung für die Entnahmeeinrichtung aufweisen. Je­ doch kann die Führung auch an einem anderen Bauteil im Be­ reich des Gestängemagazins angebracht sein und sie kann auch von der vertikalen Ausrichtung abweichen, solange sie die er­ forderliche Höhenverstellbarkeit und Höhenanpassung der Ent­ nahmeeinrichtung unter Beibehaltung ihrer korrekten Positio­ nierung in den Übergabepositionen gewährleistet. Die Entnah­ meeinrichtung kann einen ihr direkt zugeordneten Antriebsmo­ tor oder einen sonstigen Antrieb aufweisen, der auch die Be­ tätigung des Schwenkmechanismus übernehmen kann.

Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es be­ sonders vorteilhaft, wenn mittels einer Bewegungseinrichtung ein im Speicher gelagertes Bohrgestängeteil in seine Überga­ beposition und aus dieser Übergabeposition in eine Ablagepo­ sition im Speicher bringbar ist. Auf diese Weise ist gewähr­ leistet, daß das Bohrgestängeteil zielgerichtet bewegt und positioniert wird und daß auch die Übergabeposition beim Be­ füllen des Speichers nach jedem Einbringen eines Bohrgestän­ geteils geräumt und für das nächste Bohrgestängeteil frei ist. Eine solche Bewegungseinrichtung kann beispielsweise durch direkte Krafteinwirkung mittels eines Bewegungsarmes oder dergleichen ein Bohrgestängeteil entsprechend verschie­ ben. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung enthält die Bewegungseinrichtung einen Schwenkträger für eine untere Lage der Bohrgestängeteile, der im Rahmen bodenseitig angeordnet und um eine Längsachse des Gestängemagazins schwenkbar gela­ gert ist. Somit wird auf einfache Weise die Wirkung der Schwerkraft auf die auf einer schräggestellten Ebene angeord­ neten Bohrgestängeteile zum gewünschten Bewegen der Bohrge­ stängeteile verwendet. Eine Schrägstellung der unteren Lage wird auf die darüberliegenden Lagen übertragen, ohne daß das gesamte Gestängemagazin um eine Schwenkachse gekippt wird. Die Standsicherheit bleibt damit auch bei vollem Spei­ cher gewahrt.

Dadurch, daß in einer zweckmäßigen Gestaltung ein jeweiliges Bohrgestängeteil in seiner Übergabeposition an einem der Ent­ nahmeeinrichtung benachbarten Pfosten anliegt, ist eine stets definierte Übergabeposition in der Nähe der Entnahmeeinrich­ tung geschaffen, bei der kurze Übergabewege realisiert sind.

Zweckmäßigerweise enthalten die Pfosten vertikale Nuten zum Führen von Distanzbalken, die zwischen die Lagen der Bohrge­ stängeteile eingelegt sind. Diese oder eine vergleichbare Führung der Distanzbalken gestattet auf einfache Weise die Neigungseinstellung aller Bohrgestängeteile in dem Speicher.

Vorzugsweise kann der Schwenkträger durch eine Schwenkein­ richtung sowohl in eine horizontale Ausrichtung wie auch in beide Schwenkrichtungen verschwenkt werden, so daß die erfor­ derlichen Neigungseinstellungen einstellbar sind. Damit er­ hält man auch eine günstige Schwerpunktanordnung.

Die Schwenkeinrichtung kann zumindest einen Druckmittelzylin­ der aufweisen, der zwischen dem Rahmen und dem Schwenkträger angeordnet ist. Jedoch sind auch andere Betätigungsmittel wie mechanische Verstelleinrichtungen einsetzbar.

Die Greifeinheit ist zweckmäßigerweise als Greifklaue zum Fassen von Bohrgestängeteilen mit unterschiedlichen Durchmes­ sern ausgebildet, die an einem um eine Längsachse verschwenk­ baren Arm des Schwenkmechanismus angebracht ist.

In einer bevorzugten Kusgestaltung weist die Greifklaue ein oberes und ein unteres Klauenteil auf, wobei zumindest eines der Klauenteile an dem Arm des Schwenkmechanismus schwenkge­ lagert ist. Die Schwenklagerung des Klauenteils enthält einen Zapfen, dessen Lage derart einstellbar ist, daß die Klauen­ teile in ihrer Greif- und Schließstellung Bohrgestängeteile mit unterschiedlichen Durchmessern sicher halten können.

Die Schwenklagerung des Klauenteils kann einen Exzentermecha­ nismus zur Lageeinstellung des schwenkbaren Klauenteils auf­ weisen, mit dem der Zapfen zwischen zwei oder mehreren Posi­ tionen verstellt werden kann. Zweckmäßigerweise können die eingestellten Positionen mit einer Klemmeinrichtung arretiert werden. Statt eines Exzentermechanismus können andere Ver­ stelleinrichtungen für den Zapfen vorgesehen sein wie bei­ spielsweise eine lineare Verschiebeeinheit oder dergleichen.

Der Schwenkmechanismus der Entnahemeinrichtung kann zumindest zwei in Längsrichtung beabstandete Greifeinheiten aufweisen, wobei die Anzahl der Greifeinheiten in in Längsrichtung beab­ standeter Anordnung in Abhängigkeit der Länge der Bohrgestän­ geteile variiert werden kann, um ein sicheres Greifen, z. B. an den beiden Enden eines Bohrgestängeteils oder zusätzlich im Mittelteil, zu gewährleisten.

Zweckmäßigerweise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auf einem Gestängewagen angebracht, wobei dieser auch als Bohrge­ rätewagen mit einem Bohrgerät ausgebildet sein kann.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels einer erfindungsgemäßen Magazinier- und Handhabungs­ vorrichtung unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 in einer stirnseitigen Ansicht eine Magazinier- und Handhabungsvorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in einer Seitenansicht einen Bohrgerät- und Gestän­ gewagen für die erfindungsgemäße Magazinier- und Handhabungsvorrichtung.

Fig. 3 in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Ansicht eine Entnahmeeinrichtung mit einem Klauenteil einer Greifklaue in einer ersten Position; und

Fig. 4 in einer Ansicht entsprechend Fig. 3 das Klauenteil in einer zweiten Position.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Magazinier- und Handhabungsvorrichtung enthält ein Gestängemagazin 1 zum Auf­ nehmen von Gestängeschüssen oder Bohrgestängeteilen 2 wie Rohre, Stangen oder dergleichen, die nach Entnahme aus dem Gestängemagazin 1 in bekannter Weise miteinander verschraub­ bar sind und ein Bohrgestänge bilden. Das Gestängemagazin 1 weist einen Rahmen 3 mit einem unteren Querrahmenteil 4 und zwei seitlichen, sich gegenüberliegenden vertikalen Rungen oder Pfosten 5 auf. Zum sicheren Halten von längeren Bohrge­ stängeteilen 2 sind zwei oder mehrere dieser Rahmen 3 mit vertikalen Pfosten 5 in Längsrichtung der Bohrgestängeteile 2 voneinander beabstandet vorgesehen und miteinander durch ei­ nen Längsrahmen fest verbunden. Das Gestängemagazin 1 ist beispielsweise auf einem Gestängewagen 6 angeordnet, der auch als ein ein Bohrwerk tragender Bohrgerätewagen ausgebildet sein kann (siehe Fig. 2, worin ein Bohrwerk und Bohrgestänge­ teile jedoch nicht dargestellt sind).

Durch den zumindest einen Rahmen 3 wird ein Speicher 7 des Gestängemagazins 1 festgelegt, in dem die einzelnen Bohrge­ stängeteile 2 in mehreren Lagen 8 aufgenommen werden können (beispielsweise sechs Lagen gemäß Fig. 1, wobei in Fig. 1 aus Gründen der vereinfachten Darstellung lediglich zwei Bohrge­ stängeteile jeder Lage gezeigt sind und zwei mit dem Bezugs­ zeichen 8 versehene Pfeile auf die beiden unteren Lagen wei­ sen). Am unteren Querrahmenteil 4 des Rahmens 3 ist ein La­ gerbock 9 in etwa mittig zwischen den Pfosten 5 angebracht, der einen Schwenkträger 10 in einer um eine Längsachse 11 schwenkbaren Anordnung hält. Durch eine Schwenkeinrichtung mit zwei Druckmittelzylindern 12, z. B. Hydraulikzylindern, die zwischen den beiden gegenüberliegenden Endbereichen 13 und dem Querträger 4 des Rahmens 3 abgestützt sind, kann der Schwenkträger 10, auf dem die Bohrgestängeteile 2 in der un­ tersten Lage 8 abgelegt sind, aus seiner im allgemeinen hori­ zontalen Stellung (gemäß Darstellung in Fig. 1) in geneigte Stellungen in beide Schwenkrichtungen bewegt werden. Bei ei­ ner mehrlagigen Befüllung des Speichers 7 wird an jedem Rah­ men 3 ein Distanzbalken 14 auf die Bohrgestängeteile 2 jeder vollständig befüllten Lage 8 aufgelegt. Zu diesem Zweck wei­ sen die beiden Pfosten 5 eines Rahmens 3 Führungseinrichtun­ gen wie beispielsweise innenseitige, einander zugewandte ver­ tikale Nuten 15 auf, so daß die Distanzbalken 14, die mit an ihren Enden ausgebildeten Lagerzapfen 16 in diese Nuten 15 von oben eingelegt werden, durch die Nuten 15 geführt, jedoch vertikal frei verschiebbar sind. Die Distanzbalken 14 sind bei Nichtgebrauch z. B. in zwei Magazinen 17 (siehe Fig. 2) am Bohrgerätewagen 6 aufgenommen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält weiterhin eine Ent­ nahmeeinrichtung 18, mit der die Bohrgestängeteile 2 einzeln aus dem Gestängemagazin 1 bzw. dem Speicher 7 entnommen und darin wieder magaziniert werden können. Die Entnahmeeinrich­ tung 18 ist in etwa mittig an einer Längsseite des Gestänge­ magazins 1 angeordnet und an einer Führung 19 mit der Mög­ lichkeit einer vertikalen Verfahrbarkeit gelagert. Dazu ist die Führung 19 beispielsweise als vertikale Längsführung an einem separaten seitlichen Träger oder zweckmäßigerweise an einem der Pfosten 5 des Gestängemagazins 1 vorgesehen. An ei­ nem an der Führung 19 verfahrbaren Grundkörper 20 der Entnah­ meeinrichtung 18 ist ein Arm 21 eines Schwenkmechanismus 22 um eine längs ausgerichtete Schwenkachse 23 schwenkbar gela­ gert und durch einen Antrieb bewegbar. Der Arm 21 weist eine Greif- und Klemmeinheit mit beispielsweise einer Greifklaue 24 mit zwei schematisch dargestellten, bewegbaren Klauentei­ len 25 und 26 auf, die durch ihre Gestaltung, z. B. als Win­ kelteile oder dergleichen, Bohrgestängeteile 2 mit unter­ schiedlichen Durchmessern fest und sicher greifen können. Diese Möglichkeit ist in Fig. 1 durch an den Greifklauen 24 eingezeichnete Kreise 2' mit kleinem Durchmesser dargestellt, die derartigen Bohrgestängeteilen 2 oder Rohren entsprechen. Des weiteren ist in Fig. 1 der Arm 21 mit der Greifklaue 24 in der inneren Schwenkstellung gezeigt, in der die Greifklaue 24 in den Speicher 7 greift, und zusätzlich ist die Greif­ klaue 24 in einer zweiten Position (mit 24' bezeichnet) dar­ gestellt, die sie nach dem Verschwenken des Armes 21 in seine äußere Schwenkstellung eingenommen hat.

Eine Beschickungseinrichtung 27 ist seitlich neben dem Ge­ stängemagazin 1 und dazu parallel ausgerichtet angeordnet. Sie weist eine Auflageeinheit 28 mit einer Vertiefung auf, die in etwa vertikal unterhalb eines in der zweiten Position der Greiferklaue 24' gehaltenen Bohrgestängeteils 2 angeordnet ist. Die Auflageeinheit 28 ist an einem Führungsrohr 29 gelagert und längs des Gestängemagazins 1 verfahrbar. Ein in der Vertiefung der Auflageeinheit 28 liegendes Bohrgestänge­ teil 2 kann durch einen schwenkbaren Niederhalter 30 daran festgeklemmt und somit mit der Auflageeinheit 28 der Beschic­ kungseinheit 27 verfahren werden.

Ein Beispiel der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung wird nachfolgend erläutert. Zum Entnehmen eines der Bohrgestängeteile 2 aus dem Speicher 7 des Gestängemagazins 1 wird der Schwenkträger 10 durch die Druckmittelzylinder 12 nach rechts (d. h. im Uhrzeigersinn um die Schwenkachse 11 gemäß Fig. 1) verschwenkt, so daß seine obere Auflagefläche nach rechts zur Entnahmeeinrichtung 18 leicht abwärts geneigt ist. Das oder die darauf liegenden Bohrgestängeteile 2 in der jeweils oberen Lage 8, die von keiner weiteren Lage bedeckt sind, rollen daraufhin nach rechts, bis das erste, vordere Bohrgestängeteil 2 an dem rechten Pfosten 5 anliegt. Damit ist gewährleistet, daß ein Bohrgestängeteil 2 in einer defi­ nierten Übergabeposition an dem rechten Pfosten 5 anliegt, wobei für jede der übereinanderliegenden Lagen 8 eine Überga­ beposition am rechten Pfosten 5 definiert ist. Die Position eines in der Übergabeposition angeordneten Bohrgestängeteils 2 ist beispielhaft mit dem mit Bezugszeichen 2" bezeichneten Kreis in der unteren Lage 8 dargestellt (wobei für diesen Fall die Entnahmeentrichtung 18 eine untere, mit Bezugszei­ chen 18' bezeichnete Position einnehmen würde und die darüber eingezeichneten Distanzbalken 14 und Bohrgestängeteile 2 zum Entnehmen dieses Bohrgestängeteils 2 schon vorher entfernt worden wären). Durch die in den Nuten 15 vertikal frei beweg­ baren Lagerzapfen 16 der Distanzbalken 14 wird das Verschwen­ ken des Schwenkbalkens 10 von den geneigt angeordneten Bohr­ gestängeteilen 2 der unteren Lage 8 auf alle darüber liegen­ den Distanzbalken 14 und weiteren Lagen 8 bis zu der oberen Lage 8 übertagen. Damit ist beim Verschwenken des Schwenkträ­ gers 10 stets gewährleistet, daß jedes Bohrgestängeteil 2 in seine Übergabeposition gelangen kann.

Zum Ergreifen des in der Übergabeposition angeordneten Bohr­ gestängeteils 2 wird die Entnahmeeinrichtung 18 vertikal in eine der Übergabeposition zugeordnete Höhe verfahren. Das un­ tere Klauenteil 25 wird aus einer zurückgezogenen Position unter das Bohrgestängeteil 2 ausgefahren oder geschwenkt und das obere Klauenteil 26 ergreift das Bohrgestängeteil 2 von oben, so daß es somit fest in der Greifklaue 24 gehalten ist. Während anschließend die Entnahmeeinrichtung 18 aufwärts ver­ fahren wird, wird gleichzeitig der Schwenkträger 10 in seine horizontale Ausrichtung zurückverschwenkt. Damit entfällt die Druckkraft des oder der nächsten Bohrgestängeteile 2 gegen das zu entnehmende Bohrgestängeteil 2 am Pfosten 5, so daß dessen Entnahme nicht mehr behindert ist. Die Entnahmeein­ richtung 18 fährt bis in ihre obere Entnahme- oder Schwenkpo­ sition (siehe obere Darstellung in Fig. 1), in der der Arm 21 des Schwenkmechanismus 22 mit dem gehaltenen Bohrgestängeteil 2 um etwa 180' nach außen verschwenkt wird. Anschließend wird die Entnahmeeinrichtung 18 abgesenkt, bis das Bohrgestänge­ teil 2 in die Vertiefung der Auflageeinheit 28 abgelegt ist, wobei es von der Greifklaue 24 freigegeben und von dem Nie­ derhalter 30 fixiert wird. Mit der Beschickungseinrichtung 27 wird das Bohrgestängeteil 2 bis zu einer Übergabestation längs verfahren, in der das Bohrgestängeteil 2 in eine senk­ rechte Position zum Verschrauben mit dem schon gesetzten Bohrstrang gebracht wird. Bei Brunnenbohrgeräten kann der an einem Mast angebrachte Bohrkopf (nicht dargestellt) gedreht und geschwenkt werden, so daß das horizontal zugeführte Bohr­ gestängeteil 2 mit dem Bohrkopf geschwenkt und somit auf ein­ fache Weise an dem Bohrstrang angebracht werden kann. Der beschriebene Vorgang wird entsprechend der benötigten Anzahl an Bohrgestängeteilen 2 wiederholt.

Beim Ziehen des Bohrstranges läuft der Vorgang im wesentli­ chen gegenläufig ab. Beim Absetzen eines Bohrgestängeteils 2 in die Übergabeposition des Speichers 7 ist der Schwenkträger 10 jedoch nach links verschwenkt, so daß ein in der entspre­ chenden Lage schon abgelegtes Bohrgestängeteil 2 in Richtung zu dem von der Entnahmeeinrichtung 18 entfernten linken Pfo­ sten 5 rollt und somit nicht die Übergabeposition belegt.

Zur Anpassung der Entnahmeeinrichtung 18 an unterschiedliche Durchmesser von rohrartigen Bohrgestängeteile 2 und 2' (siehe Fig. 3 und 4) ist das obere Klauenteil 26 an einem Zapfen 32 drehbar gelagert, der an dem Arm 21 derart verstellbar ange­ bracht ist, daß der Greifdurchmesser der beiden Klauenteile 25 und 26 in ihrer in den Fig. 3 und 4 gezeigten Greifpositi­ on eingestellt werden kann. Gemäß dem dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist der Zapfen 32 exzentrisch zu einer Drehach­ se 33 einer in dem Arm 21 drehbar gelagerten Lagerscheibe 34 ausgebildet. Durch Verdrehen der Lagerscheibe 34 kann der Zapfen 32 in beliebige Stellungen auf einer Kreisbahn um die Drehachse 33 gebracht werden, wobei in den Fig. 3 und 4 zwei um 180' versetzte Stellungen für einen großen bzw. einen kleinen Durchmesser dargestellt sind. Zum Arretieren der La­ gerscheibe 34 ist eine durch eine Schraube 35 betätigbare Klemmeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen. Statt des dargestellten Exzenterverstellmechanismus kann der Zapfen 32 beispielsweise auch an einer z. B. vertikal verschiebbaren und einstellbaren Schiene einer Linearverstellung angebracht sein, wobei in beiden Fällen Einstellhilfen wie Markierungen oder Rastpositionen das Verstellen erleichtern können.

Eine das obere Klauenteil 26 bewegende Bestätigungseinrich­ tung 36 ist beispielsweise eine hydraulische Kolben-Zylinder­ einheit, die an Anlenkpunkten 37 und 38 an dem Klauenteil 26 bzw. dem Arm 21 befestigt ist. Die untere Klaue 25 kann am Arm 21 fest angebracht sein oder ebenfalls über eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung bewegbar sein.

Claims (11)

1. Magazinier- und Handhabungsvorrichtung für Bohrgestänge­ teile (2) für ein Bohrgerät
mit einem Gestängemagazin (1), in dem die Bohrgestänge­ teile (2) in mehrlagiger Anordnung in einem Speicher (7) aufgenommen sind, welcher von einem Rahmen (3) mit ver­ tikalen Pfosten (5) begrenzt ist, und
einer Entnahmeeinrichtung (18) zum Überführen der ein­ zelnen Bohrgestängeteile (2) aus dem Gestängemagazin (1) in eine das Bohrgestängeteil (2) an das Bohrgerät trans­ portierende Beschickungseinrichtung (27) und zum Zurück­ führen der Bohrgestängeteile (2) aus der Beschickungs­ einrichtung (27) in das Gestängemagazin (1),
wobei die Entnahmeeinrichtung (18) an einer Führung entlang einem vertikalen Pfosten(5) relativ zum Gestänge­ magazin (1) bewegbar geführt ist und
einen Schwenkmechanismus (22) mit zumindest einer Greifeinheit (24) zum Fassen eines Bohrgestängeteils (2) aufweist,
wobei durch Verschwenken des Schwenkmechanismus (22) das in der Greifeinheit (24) gehaltene Bohrgestänge­ teil (2) zwischen einer Übergabeposition im Gestänge­ magazin (1) und der Beschickungseinrichtung (27) um­ gesetzt wird und
durch eine vertikale Verschiebung der Entnahmeein­ richtung (18) der Schwenkmechanismus (22) mit der Greifeinheit (24) an die jeweilige, lagenabhängige Übergabeposition im Gestängemagazin (1) und an die Beschickungseinrichtung (27) anpassbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Rahmen (3) des Gestängemagazins (1) als eine Bewegungseinrichtung ein Schwenkträger (18) bodenseitig angeordnet ist, auf welchem eine untere Lage (8) der Bohrgestängeteile (2) auflegbar ist,
dass der Schwenkträger (10) um eine Längsachse (11) des Gestängemagazins (1) schwenkbar gelagert ist und
dass durch ein Verschwenken des Schwenkträgers (10) ei­ nerseits ein im Speicher (7) gelagertes Bohrgestängeteil (2) in seine Übergabeposition oder andererseits aus die­ ser Übergabeposition in eine Ablageposition im Speicher (7) bringbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliges Bohrgestängeteil (2) in seiner Überga­ beposition an einem der Entnahmeeinrichtung benachbarten Pfosten (5) anliegt.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfosten (5) vertikale Nuten (15) zum Führen von Distanzbalken (14) aufweisen, die zwischen die Lagen (8) der Bohrgestängeteile (2) eingelegt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkträger (10) durch eine Schwenkeinrichtung (12) sowohl in eine horizontale Ausrichtung wie auch in beide Schwenkrichtungen verschwenkbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinrichtung (12) zumindest einen Druckmit­ telzylinder (12) aufweist, der zwischen dem Rahmen (3) und dem Schwenkträger (10) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinheit (24) als Greifklaue (24) zum Fassen von Bohrgestängeteilen (2) mit unterschiedlichen Durchmes­ sern ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifeinheit (24) an einem um eine Längsachse verschwenkbaren Arm (21) des Schwenkmechanismus (22) an­ gebracht ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifklaue (24) ein oberes und ein unteres Klau­ enteil (26 bzw. 25) aufweist und ein Zapfen (32) für ei­ ne Schwenklagerung des einen Klauenteils (26) lageein­ stellbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwenkmechanismus (22) der Entnahemeinrichtung (18) zumindest zwei in Längsrichtung beabstandete Greif­ einheiten (24) aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Gestängewagen (6) angebracht ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Gestängewagen (6) als Bohrgerätewagen (6) mit ei­ nem Bohrgerät ausgebildet ist.