DE202019101322U1 - Horizontalbohranlage - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zum Ausführen von Horizontalbohrungen mittels eines Bohrers, wobei sie zumindest einen Antrieb für einen Vortrieb des Bohrers und zumindest einen Antrieb zur winkeligen Ausrichtung des Bohrers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Antriebe durch Elektromotoren (8, 12) ausgebildet sind, wobei die Elektromotoren (8, 12) Niederspannungsmotoren sind und zumindest ein Akkumulator (14, 16) als elektrische Energiequelle für die Elektromotoren (8, 12) vorgesehen ist.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausführen von Horizontalbohrungen mittels eines Bohrers, wobei sie zumindest einen Antrieb für einen Vortrieb des Bohrers und zumindest einen Antrieb zur winkeligen Ausrichtung des Bohrers aufweist.
- Horizontalbohrungen werden ausgeführt, um Hindernisse in der Fläche zu überwinden. Diese Hindernisse sind beispielsweise Straßen oder Eisenbahntrassen. Ist unter derartigen Hindernissen ein Kabel oder auch eine Verrohrung hindurchzuführen, ist das Ausführen einer Horizontalbohrung einfacher und mit weniger Kostenaufwand verbunden, als die Straße oder Schiene zu unterbrechen und Gräben anzulegen. Als Bohrer können dabei Horizontalrigs oder Horizontalbohrgeräte zum Einsatz kommen.
- Vorrichtungen der eingangs genannten Gattung sind für größere Durchmesser von Kabeln oder Rohren bekannt. Maschinell wird ein Bohrer vorgetrieben, der Bohrer kann dabei nach und nach aus mehreren Bohrabschnitten zusammengesetzt werden. Als maschinelle Antriebe stehen hydraulische, mechanische oder auch elektrisch hydraulische Komponenten zur Verfügung.
- Daneben gibt es Vorrichtungen zum Ausführen von Horizontalbohrungen, bei denen der Bohrer manuell in das Erdreich vorgetrieben wird. Hierbei handelt es sich um Bohrer mit geringerem Durchmesser von beispielsweise fünf Zentimetern für dünnere Kabel oder auch dünnere Rohrleitungen. Ein derartiger Bohrer kann an seinem freien Ende mit einer schrägen Fläche versehen sein, so dass durch eine winklige Ausrichtung des Bohrers eine Beeinflussung seiner Richtung beim Vortrieb erreichbar ist. So kann das freie Ende des Bohrers im Erdreich nach oben, nach unten oder zu anderen Richtungen gedrückt werden.
- Das Einbringen des Bohrers mit Hand wird beispielsweise auch bei einer Ausführung des Bohrers als Hohlbohrer unter Zuführung von Wasser durch den Bohrer hindurch zum Freispülen vor dem freien Ende des Bohrers eingesetzt. Auch hier wird händisch vorangetrieben, beispielsweise für Kabel von Lichtwellenleitern. Das freie Ende des Bohrers trägt dabei beispielsweise einen Kunststoffbohrkopf, der entsprechend vorsichtig und somit manuell zu handhaben ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auch für dünnere Bohrer oder für Freistrahlbohrer einen rationellen maschinellen Betrieb zu ermöglichen.
- Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass beide Antriebe durch Elektromotoren ausgebildet sind, wobei die Elektromotoren Niederspannungsmotoren sind und zumindest ein Akkumulator als elektrische Energiequelle für die Elektromotoren vorgesehen ist.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das manuelle Vortreiben eines Bohrers durch ein Vortreiben mit einem Elektromotor abgelöst. Der Elektromotor ist ein Niederspannungsmotor, so dass er ungefähr die Kräfte des händischen Betriebes aufbringen kann und somit mit der gleichen Vorsicht wie bei einem Handbetrieb ein Bohrer auch mit einem Kunststoffbohrkopf in das Erdreich eingetrieben werden kann. Auch für eine winkelige Anstellung des Bohrers ist ein Elektromotor vorgesehen.
- Beide Elektromotoren werden erfindungsgemäß über einen oder auch über mehrere Akkumulatoren mit elektrischer Energie versorgt. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung autark gegenüber Netzspannungen oder Hydraulik- oder Pneumatikerzeugern, so dass ihr Einsatz an verschiedenen Orten ohne großen Aufwand möglich ist.
- Nach einer ersten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Elektromotor für den Vortrieb des Bohrers mit einem translatorisch verfahrbaren Schlitten in kraftübertragender Wirkverbindung steht, wobei auf dem Schlitten ein Festlegemittel für den Bohrer angeordnet ist. Der in das Erdreich einzubringende Bohrer ist Stück für Stück in das Erdreich voranzutreiben. Das kann mit dem verfahrbaren Schlitten erfolgen, der in einer vom Erdreich entfernteren Position mit dem Bohrer in Festlegung gebracht wird und anschließend der Schlitten in Richtung Boden verfahren wird. Der Bohrer wird dabei mitgenommen und ein Stück weit in das Erdreich getrieben. Ein ähnliches Prozedere ist mit dem verfahrbaren Schlitten dann möglich, wenn der Bohrer aus einzelnen Bohrerabschnitten zusammengesetzt wird. Nach dem Verschieben des Bohrers mit dem Schlitten erfolgt dann jeweils zunächst ein Verbinden des neuen Bohrabschnittes mit den bereits verlegten Bohrabschnitten.
- Die kraftübertragende Wirkverbindung zwischen Elektromotor und Schlitten wird vorzugsweise über ein Getriebe ausgeführt. Hier kann eine sachgerechte Umsetzung der vom Elektromotor erzeugten Kraft auf die notwendigen Anforderungen des Schlittens vorgenommen werden. Zur Regulierung der Kraftübertragung ist vorzugsweise ein Gegengewicht vorgesehen.
- Die Verbindung zwischen dem Schlitten und dem Elektromotor und Getriebe erfolgt vorzugsweise über ein strangförmiges Zugmittel. Dieses strangförmige Zugmittel kann ein umlaufendes Förderband sein, das in seinem Obertrum mit dem Schlitten verbunden ist und in seinem Untertrum mit einem entsprechenden Gegengewicht belegt ist.
- Nach einer weiteren konstruktiven Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlitten in einem Haltegestell angeordnet ist. Dieses Haltegestell trägt den Schlitten, es trägt auch das strangförmige Zugmittel sowie den Elektromotor und das Getriebe. Mit dem Haltegestell können bewegte Bauteile abgeschirmt werden, so dass keine Verletzungsgefahr eintritt.
- Nach einer nächsten Weiterbildung ist vorgesehen, dass auf dem Schlitten der Elektromotor zur winkeligen Ausrichtung des Bohrers angeordnet ist. Dieser zweite Elektromotor hat auf dem Schlitten Zugriff auf den Bohrer und kann daher eine winkelige Verstellung des Bohrers umsetzen. Dabei kann die Richtung des Bohrers bestimmt werden, bei einem geraden Vortrieb des Bohrers kann der Bohrer in eine fortlaufende Drehung versetzt werden.
- Eine nächste Weiterbildung der Erfindung betrifft das Haltegestell, dieses weist vorzugsweise ein Fahrgestell auf. Mit dem Fahrgestell kann das Haltegestell und somit die erfindungsgemäße Vorrichtung an voneinander verschiedene Anwendungsorte verfahren werden.
- Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Haltegestell im Fahrgestell um eine horizontale Achse quer zur Fahrtrichtung des Fahrgestells schwenkbar ist, wobei das Haltegestell am Fahrgestell über einen längenveränderbaren Stützträger abgestützt ist. Das Haltegestell kann über diese Schwenkbarkeit winkelig zum Erdboden angestellt werden. Das Fahrgestell steht auf dem Boden auf, es bildet das Widerlager für das Haltegestell aus. Dabei ist das Haltegestell am Fahrgestell mit Hilfe des Stützträgers abgestützt, die Länge dieser Stütze kann verändert werden. Längenveränderungen werden dabei in Winkelveränderungen des Haltegestells zum Erdboden umgesetzt. Auch für den längenveränderbaren Stützträger ist ein niederspannungsgetriebener Linearbetrieb vorgesehen.
- Wird für die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Bohrer aus Bohrerabschnitten verwendet, dann kann im Haltegestell ein Lagerraum für diese Bohrabschnitte ausgebildet sein. Dieser Lagerraum erstreckt sich parallel zum strangförmigen Zugmittel und somit parallel zum Verfahrweg des Schlittens.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen:
-
1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ausführen von Horizontalbohrungen in schematischer Form; -
2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß1 und -
3 eine weitere perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß1 . - Die Vorrichtung in
1 weist ein Haltegestell1 zur Aufnahme weiterer Bauteile und ein Fahrgestell2 auf. Das Haltegestell1 ist über Träger3 schwenkbar am Fahrgestell2 angeordnet, eine weitere Verbindung zwischen Haltegestell1 und Fahrgestell2 ist durch einen längenveränderlichen Stützträger4 ausgebildet. Mit Hilfe des Stützträgers4 und der schwenkbaren Anlenkung ist das Haltegestell1 gegenüber dem nicht weiter dargestellten Erdboden winkelveränderbar anstellbar. - Das Haltegestell
1 trägt ein strangförmiges Zugmittel5 , an dem im Obertrum ein Schlitten6 und im Untertrum ein Gegengewicht7 angeordnet sind. Auf dem Schlitten6 ist ein Elektromotor8 angeordnet, der kraftschlüssig mit einem Wellenstück9 verbunden ist. Mit dem Elektromotor8 kann das Wellenstück9 in eine Rotationsbewegung gesetzt werden. Am freien Ende10 des Wellenstücks9 ist der Bohrer oder ein Bohrabschnitt ansetzbar. Mit dem Wellenstück9 kann dann eine Rotationsbewegung auf den Bohrer übertragen werden. Dieser kann während eines Vortriebs beispielsweise in verschiedenen Stellen winkelig angestellt werden oder auch in eine fortlaufende Drehung versetzt werden.2 und3 zeigen dieses freie Ende10 des Wellenstücks9 mit einem angesetzten Bohrerabschnitt11 . -
1 zeigt den Schlitten6 in einer unteren Position. Diese Position ist erreicht, wenn ein mit dem Wellenstück9 verbundener zum Beispiel Bohrerabschnitt maximal weit in das Erdreich vorgetrieben wurde. In diese untere Position gebracht wurde der Schlitten6 mit dem Elektromotor12 am oberen Ende des Haltegestells1 . Dieser Elektromotor12 wirkt über ein Ketten-Getriebe13 auf das Zugmittel5 , so dass der Schlitten6 mit Hilfe des Zugmittels5 im Haltegestell1 verfahrbar ist. Ein Akkumulator14 für die Motoren8 ,12 sowie für den Stützträger4 ist in einem Gehäuse eingehaust gleichfalls am Haltegestell1 angeordnet. Dieses trägt weiterhin noch eine Steuerkonsole15 , in der auch ein Akkumulator16 enthalten ist. - Das Haltegestell
1 trägt noch einen schwenkbaren Hebel17 . Mit diesem kann der bereits verlegte Bohrer festgehalten werden, wenn ein neuer Bohrabschnitt11 an den bereits verlegten Bohrer angesetzt wird. -
2 zeigt, dass für Bohrabschnitte11' am Haltegestell1 ein Magazinablageplatz gegeben ist. In2 befindet sich der Schlitten6 unter einer Abdeckhaube18 am oberen Ende des winkelig angestellten Haltegestells1 . Das strangförmige Zugmittel5 ist erkennbar als Kette ausgebildet. -
2 zeigt in Andeutung den bereits ins Erdreich verlaufenden Bohrer19 . An diesen bereits verlegten Bohrer19 wird der Bohrabschnitt11 mit Hilfe des Elektromotors8 angeschraubt, anschließend mit Hilfe des Elektromotors12 und dem Zugmittel5 vorgetrieben um die Länge des Bohrabschnittes11 , bevor dann ein nächster Bohrabschnitt11 an den Bohrer19 angesetzt wird. Beide Elektromotoren8 ,12 sind mit Akkumulatoren betriebene Niederspannungs-Elektromotoren, die mit wenig Drehmoment Kräfte auf die Bohrabschnitte11 bzw. den Bohrer19 eintragen. - In
3 ist das kettenförmige Zugmittel5 zu erkennen. Die Steuerzentrale15 ist dem Haltegestell1 direkt zugeordnet, so dass der Bediener einen guten Blick auf die ablaufenden Vorgänge hat. Der anzufügende Bohrabschnitt11 sowie der Bohrer19 sind wieder gezeigt. Weitere Bohrabschnitte11' liegen griffbereit.
Claims (11)
- Vorrichtung zum Ausführen von Horizontalbohrungen mittels eines Bohrers, wobei sie zumindest einen Antrieb für einen Vortrieb des Bohrers und zumindest einen Antrieb zur winkeligen Ausrichtung des Bohrers aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass beide Antriebe durch Elektromotoren (8, 12) ausgebildet sind, wobei die Elektromotoren (8, 12) Niederspannungsmotoren sind und zumindest ein Akkumulator (14, 16) als elektrische Energiequelle für die Elektromotoren (8, 12) vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (12) für den Vortrieb des Bohrers (19) mit einem translatorisch verfahrbaren Schlitten (6) in kraftübertragender Wirkverbindung steht, wobei auf dem Schlitten (6) ein Festlegemittel für den Bohrer (19) angeordnet ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die kraftübertragende Wirkverbindung zwischen Elektromotor (12) und Schlitten (6) über ein Getriebe (13) ausgeführt ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (13) und der Schlitten (6) über ein strangförmiges Zugmittel (5) miteinander verbunden sind. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 2 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (6) in einem Haltegestell (1) angeordnet ist. - Vorrichtung nach einem der
Ansprüche 2 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schlitten (6) der Elektromotor (8) zur winkeligen Ausrichtung des Bohrers (19) angeordnet ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass das Haltegestell (1) ein Fahrgestell (2) aufweist. - Vorrichtung nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass das Haltegestell (1) im Fahrgestell (2) um eine horizontale Achse quer zur Fahrtrichtung des Fahrgestells (2) schwenkbar ist, wobei das Haltegestell (1) am Fahrgestell (2) über einen längenveränderbaren Stützträger (4) abgestützt ist. - Vorrichtung nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass der längenveränderbare Stützträger (4) ein niederspannungsgetriebener Linearantrieb ist. - Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden Elektromotor (8, 12) ein separater Akkumulator (14, 16) als elektrische Energiequelle vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ausbildung des Bohrers (19) aus Bohrerabschnitten (11) im Haltegestell (1) ein Lagerraum für die Bohrabschnitte (11) vorgesehen ist.
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