DE2105871B2 - Manipulator fuer bohrgestaenge an erdbohrgeraeten - Google Patents
Manipulator fuer bohrgestaenge an erdbohrgeraetenInfo
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Description
30 Fig.6 eine Ausführungsform für ein Auffangbauteil,
Die Erfindung betrifft einen Manipulator für Fig.7 eine Draufsicht auf den Schlitten, die
Bohrgestänge an einem Erdbohrgerät, bei welchem Bohrkopfgruppe und den Antrieb,
die Bohrmaschine zwischen verspannbaren Ständern F i g. 8 eine Seitenansicht einer anderen Ausfüh-
gleitend geführt wird, bestehend aus einem an einem 35 rungsform des Bohrkopfes,
Ständer mittels Druckmittelgetrieben vertikal Fig.9 eine Draufsicht auf eine der Abfangkeilschwenkbar
angeordneten Greiferann. platten.
Ein derartiger Manipulator ist aus der USA.-Pa- Fig. 10 eine Ansicht eines Teils der Bohrma-
tentschrift 3 460 638 bekannt. Dieser ist dabei so an- schine und beide Abfangkeilplatten,
geordnet, daß die Zuführung der Bohrgestänge bzw. 40 F i g. 11 eine Vorderansicht des Manipulators,
die Abführung von der Vorderseite des Bohrgerätes Fig. 12 eine Seitenansicht des Manipulators mit
erfolgt. einem Gestell für die Bohrrohre und
Insbesondere bei den Verhältnissen, die beim Fig. 13 das Bohrgerät in Stellung.
Schachtbohren auftreten, ist es notwendig, die Bohr- Die Bohrmaschine 10 (Fig. 1) ist über Grundgeräte und die dazugehörenden Vorrichtungen so 45 platten 11 und 12 verankert. Wenn die Maschine auszubilden, daß sie unter Tage bewegt werden kön- zum Schachtbohren oder für andere Vorgänge in nen, ohne viel Platz zu beanspruchen. Dabei ist es einem unterirdischen Tunnel, Stollen oder anderen von besonderer Bedeutung, in welcher Weise die ein- Durchgang verwendet wird, so kann ein teleskopartizelnen Bohrrohrabschnitte im Bereich des Bohrgerä- ger Gegendruckstempel 13 vorgesehen sein, um der tes gelagert werden und wie sie zu- bzw. abgeführt 50 Bohrmaschine 10 eine zusätzliche Stabilität zu geben werden, ohne sie zu beschädigen. und die darüberliegenden Erdschichten abzustützen.
Schachtbohren auftreten, ist es notwendig, die Bohr- Die Bohrmaschine 10 (Fig. 1) ist über Grundgeräte und die dazugehörenden Vorrichtungen so 45 platten 11 und 12 verankert. Wenn die Maschine auszubilden, daß sie unter Tage bewegt werden kön- zum Schachtbohren oder für andere Vorgänge in nen, ohne viel Platz zu beanspruchen. Dabei ist es einem unterirdischen Tunnel, Stollen oder anderen von besonderer Bedeutung, in welcher Weise die ein- Durchgang verwendet wird, so kann ein teleskopartizelnen Bohrrohrabschnitte im Bereich des Bohrgerä- ger Gegendruckstempel 13 vorgesehen sein, um der tes gelagert werden und wie sie zu- bzw. abgeführt 50 Bohrmaschine 10 eine zusätzliche Stabilität zu geben werden, ohne sie zu beschädigen. und die darüberliegenden Erdschichten abzustützen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Der Gegendruckstempel erstreckt sich zur Decke und
einen Manipulator zu schaffen, der platzsparend an- wird an einem der Maschinenständer 8 oder 9 über
geordnet ist, eine einfache Aufgabe oder Abführung einen Klemmarm gehalten.
von Bohrgestängen ermöglicht und gleichzeitig eine 55 Das Ausfahren des Gegendruckstempels 13 ersichere
und beschädigungsfreie Zuführung oder Ab- folgt durch den Hauptdruckzylinder 17, über einen
führung der Gestänge zum Bohrgerät selbst erlaubt. an der Bohrsäule 16 angeordneten und mit dem Ge-
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß da- gendruckstempel verbundenen Druckarm 15
durch, daß an dem Greiferarm eine zweite mittels (F i g. 2). Eine Klemmschale 14 dient nach dem Aus-Druckmittelgetrieben
betätigbare Greiferarmvorrich- 60 fahren zum Halten des Stempels in der gewünschten
tung gelenkig befestigt ist, die zur Bedienung des er- Stellung.
sten Greiferannes mit Bohrgestängeabschnitten in Innerhalb des Gegendruckstempels befindet sich
einer senkrecht auf der Schwenkebene des ersten eine Vorrichtung, um selbsttätig auf eine im Stempel
Greiferarmes stehenden vertikalen Ebene ver- 13 angeordnete Schraubspindel ein Drehmoment
schwenkbar ist. 65 auszuüben, so daß ein festes Stützglied gebildet wird,
Durch die erfindungsgemäße Anordnung des Ma- das jedem Bestreben zur Lockerung oder Vibration
nipulators ist es möglich, die Bohrgestänge an der widersteht.
Seite des Bohrgerätes anzuordnen, wodurch der Zu- Wie F i g. 3 zeigt, sind im Gegendruckstempel 13
3 4
eine Feder 18 und eine Schraubspindel 19 unterge- In Fig.6 ist eine andere Ausführungsform für ein
bracht Diese bringen konstant eine Kraft auf, um so Auffangbauteil, das mit Einrichtungen zum selbsttä-
die Maschine zu stabilisieren u&d einen Ausgleich für tigen öffnen der sich überlappenden Lamellen verse-
irgendeine Reibwirkung oder ein Nachgeben in der hen ist, gezeigt Ein zwischen einer Strebe 51 und
Oberfläche der zu bohrenden Schicht zu schaffen. 5 einer Trommel 49 eingesetzter Hydraulik- oder
Eine zylindrische Abdeckung 20 wird passend aui Druckluftzylinder 50 liefert dabei die für die Bewe-
das obere Ende des Gegendruckstempels 13 gesetzt, gung der Trommel 49 erforderliche Kraft. Mit der
um die inneren Teile vor Verschmutzung zu schüt- Oberkante der Trommel 49 sind Rollen 52 verbun-
zen. Die Schraubspindel 19 ist an der Abdeckung 20 denj dje die Reibung zwischen der Trommel und den
über ein Drehteil 21 befestigt, so daß sie sich drehen 10 Lameuen 43 bei der Aufwärtsbewegung vermindern,
kann, während die Abdeckung ortsfest bleibt Ein Ein System xam Erfassen eines ankommenden
mit Gewinde versehener Abschnitt 22 des Gegen- Bohreiementes mit größerem Durchmesser zwecks
druckstempels 13 steht mit der Schraubspindel 19 in Betätigimg des Zylinders 50 kann ein Fühlelement
Eingriff, und bei Drehung der Schraubspindel wird 53 J>
£ ^ und einer RoUe sdn. Diese Ab-
fhe gesamte Stutzlange erweitert Im gezeigten Aus- ^bewegung ^ auf einen Schalter 54 übertragen,
führungsbeisp.el 3St an dem der Schraubspindel 19 der ^iU den Zyiinder 50 betätigt, der eine
gegenüberliegenden Ende der Feder 18 eine Klinken- Avfwältshe^egüQg ausführt, bis die Rollen 52 die
vorrichtung 23 angebracht so daß die Feder mit sicfa ^^Κ hsmQlleQ 48 berühren. Die wei-
HiKe eines Schlüssels gespannt werden kann. Aufwärtsbewegung der Trommel 49 führt zu
De.r Gegendruckstempel 13 bildet emen Trager ao einem Schwenken der Lamellen 48 in eine offene
furemeFuhrungShulse24(F,g.4) ,fur einen Auf- Sldl SQ daß das ößere Teü hindurchgehen
fangtnchter 25 und fur Auffangbauteile 26, 27. Jedes kann ^35 Aurfangteil fst über einen Arm 55 und
dieser Teile ist mit Klemmschellen oder -armen ver- eine Klemrnhaltenu\g 56 mit dem Gegendruckstem-
sehen, um sie am Gegendruckstempel befestigen zu , u verbunden. Eine Rutwie 5* führt den Schutt
konnen. Die Klemmschellen sind einstellbar, so daß zu dnem Abiadeplatz
die Lage der Teile 25 26 und 27 über die Länge des Die Stander8> H 9 (Fi 1} sind mit den Grundplat-
Gegendruckstempels 13 durch Losen der schellen teQ u u über Drehgefenke 59, M schwenkbar ver-
verandert werden kann. bunden. Stützen 61, 62 erstrecken sich zwischen den
Die beiden Fuhrungshulsenhalften sind durch Grundplatten 11, 12 und den Ständern 8, 9. Es ist
Ernste elemente 32 33 am Platz gehalten. Durch die 30 kl /aß die La der austauschbaren Stützen 61,
Einstellbarkeit der Elemente 32, 33 kann die Hülse 62 den Winkd ,^immt, den die Ständer zur Waage-
29 entfernt und es konnen andere gleichwertige Teile rechten einnehmen und der der Bohrwinkel ist.
an deren Stelle gesetzt werden. Dies ermöglicht den Ein SchUtten 63 &^ dnen Bohrkopf 64 und ein
Ersatz vor verschlissenen oder beschädigten Hülsen Antriebsgehäuse 65. Der Hauptdruckzylinder 17 lie-
und eine Veränderung im Durchmesser der Öffnung. fert die für die Bewegung des Schlittens entlang der
Wenn hier die Führungsnut 24 als am Gegendruck- Stander erforderliche Kraft; er kann als doppelt wir-
stempel befestigt gezeigt ist, so ist doch klar daß sie kender Hydraulikzylinder ausgebildet sein, der wäh-
auch an den Standern oder an der oberen Abfang- rend des Betriebes der Bohrmaschine in jeder von
keilplatte befestigt sein kann. xmi Richtungen arbeiten kann, wobei der Hauptteil
Ein Auffangtnchter 25 dient dazu, einen Teil der 40 des Druckzyiinders 17 an dem Schlitten 63 befestigt
Ruckstande beim über Kopf bohren abzulenken. ist>
während der Kolben 66 ^1 eineni Querrahmen
Ganz allgemein ist er für die größeren Stucke vorge- 67 verbunden ist, der sich zwischen den Ständern 8,
sehen. Unterhalb des Auffangtrichters 25 sind für 9 erstreckt und mit diesen fest verbunden ist
den restlichen Abfall em erstes Auffangbauteil 26 Das AntriebsgehaUse 65 ist an der Bohrkopf-Bau-
und ein zweites Auffangbauteil 27 angeordnet. Der 45 64 über zwd Zapfenverbindungen 68, 69 be-
Auffangtnchter und die Auffangbauteile müssen ver- festigt und dne Übertragungseinheit verbindet die
stellbar sein, um die verschiedenen Elemente des Bohrkopf-Baugruppe 64 mit dem Antriebsgthäuse
Bohrstranges mit größerem Durchmesser als das 65
Bohrrohr handhaben zu können. Bei der in F i g. 8 gezeigten Ausführungsform hat
Der Auffangtnchter 25 (Fig.5) hat einen an bei- 50 die ßohrkopf-Baugruppe zum Halten des Bohrrohres
den Enden offenen, zyhndnschen Hauptkorper 35 dn Futter an jedem Ende s0 daß für dn Bohren
und wird durch eine Schelle 36 und einen Arm 37 nach oben oder nach unten dne Umkehrung der
am Gegendruckstempel 13 gehalten. Zwei symmetn- Bohrkopf-Baugruppe nicht notwendig ist. An der
sehe Ablenkteile 38, 39 sind über Stifte 40, 41 Oberseite der Bohrkopf-Baugruppe ist ein Spannfut-
schwenkbar mit dem Hauptkörper 35 verbunden. .... ter 70 zum überkopfbohren, an der Unterseite ein
Eine am Hauptkorper 35 angebrachte Platte 42 dient zwdtes Spannfutter 71 zum Bohren nach unten an-
als zusätzlicher Träger für die Ablenkteile 38, 39 und geordnet Die anderen Teile sind bei dieser Ausfüh-
ermöglicht es diesen, sich zu verschieben, um eine ningsform gleich denen, die vorher beschrieben wur-
Größenverstellung der mittigen öffnung vornehmen den
zu konnen. Ein doppeltwirkender Druckluft- oder 6o Wie F j g. 1 zeigt, hat jeder Abschnitt des Bohr-
Hydraulikzylinder 43 regelt die Größe der mittigen rohres wenigstens einen Satz von Abflachungen 72,
Öffnung. dje beim Ansetzen oder Abnehmen eines Rohres an
Gummimuffen 44, 45 sind dazu vorgesehen, einen den oder Vom Bohrstrang benutzt werden konnen.
bestimmten Grad an Anpassungsfähigkeit für die Während der Bohrvorgänge konnen sich die Verbin-Ablenkteile
zu gewährleisten. Mit 46 ist eine Rutsche 65 dung zwischen den Abschnitten des Bohrrohres
bezeichnet. außerordentlich festziehen, so daß ein großes Dreh-
Unterhalb des Auffangtrichters 25 ist ein Auf- moment nötig ist, um die Verbindung zu lösen. Dies
fangsystem 47 mit Lamellen 48 (F i g. 1) angeordnet. wird mittels eines Abfangkeils 73 (F i g. 9) bewerk-
5 6
stelligt, der auf einem zwischen den Ständern 8, 9 dem Bohrstrang sowie dem Bohrkopf zu bringen,
sich erstreckenden Querrahmen angeordnet ist. Eine Durch Bewegen des Schlittens 63 wird der Bohrkopf
Bewegung des Abfangkeils 73 kann durch einen dop- 64 mit dem Bohrgestängeabschnitt 94 zur Anlage ge-
peltwirkenden Hydraulikzylinder 74 hervorgerufen bracht und eine Drehung des Antriebes des Kopfes
werden. 5 64 erzeugt einen Eingriff des Gewindes des Drehkop-
Gemäß Fig. 10 ist die Bohrmaschinen mit einem fes 64 mit dem entsprechenden Gewinde am Bohrge-
Paar von Abfangkeilplatten 75, 76 ausgerüstet, um stängeabschnitt. Eine weitere Drehung des Drehkop-
ein Bohren sowohl nach oben wie nach unten zu er- fes führt einen Eingriff der Gewinde am Bohrgestän-
möglichen, wobei diese am Querrahmen 77 bzw. 78 geabschnitt und am Bohrstrang herbei. Der vorste-
befestigt sind. Beide Abfangkeilplatten haben einen io hend beschriebene Vorgang wird einfach umgekehrt.
Hydraulik- oder Druckluftzylinder 74 zur Bewegung wenn die Bohrgestängeabschnitte vom Bohrstrang
des Abfangkeils 73. entfernt werden sollen.
Der Anbau oder Abbau von Bohrgestängeab- Um zu gewährleisten, daß die Klemmbacken 87,
schnitten wird durch den erfindungsgemäßen Mani- 89 fest mit dem Bohrgestängeabschnitt, wenn dieser
pulator 79 bewerkstelligt werden. Dieser kann das 15 bewegt wird, verbunden sind, ist eine ausfallsichere
Bohrgestänge anheben, in Stellung und in die richtige Vorrichtung vorgesehen. Diese wird am besten klar.
Lage zum Bohrkopf 64 bringen. Bei Umkehrung des wenn man das gesamte Hydraulik- oder Druckluftsy-
Vorganges greift der Manipulator 79 das Bohrrohr, stern betrachtet. In der Leitung zu den mit den
hebt und entfernt es zu einer Lagerstelle. Ein Greifer- Klemmbacken verbundenen Zylindern 91, 92 ist ein
arm80 (Fig. 11 und 12) ist an dem einen Ständer8 »0 Rückschlagventil angeordnet. Flüssigkeit aus diesen
schwenkbar über ein Gelenk 81 befestigt. Zwischen Zylindern kann nur durch ein Steuerventil in eine
dem Greiferarm 80 und dem Ständer 8 ist ein Hy- Leitung entleert werden, die das Rückschlagventil
draulikzylinder 82 geschaltet der die Kraft zur Be- umgeht. Das Steuerventil wird vom Steuerpult aus
wegung des Hauptarmes 80 liefert. Ein Zwischenarm betätigt, wenn die Greifer gelöst werden sollen. Hier-
83 mit einem Paar paralleler Greif erarme 84, 85 ist »5 durch ist sichergestellt, daß der Bohrgestängeab-
am Greiferarm 80 schwenkbar befestigt. Über einen schnitt während seiner Handhabung nicht abfallen
doppeltwirkenden Zylinder 86 wird der Zwischen- kann.
arm 83 bewegt. An jedem der Arme 84, 85 sind Das Flüssigkeitssystem enthält in den Leitungen
Klemmbacken 87, 88, 89 und 90 angebracht, und zu den Zylindern 82 und 86 auch Vordrosseln. Hierdoppeltwirkende
Hydraulikzylinder 91, 92 bewegen 30 durch wird die Geschwindigkeit der Greiferarme 80.
die Klemmbacken 87 und 89. Es ist klar, daß auch 84 und 85 begrenzt, was sicherstellt daß der Bohrgehier
andere Greifvorrichtungen verwendet werden stängeabschnitt nicht in seine Stellung hineinschlägt
können, z.B. solche, die elektromagnetisch arbeiten. Der Manipulator 79 bildet ein einfaches, jedoch
Die Bohrgestängeabschnitte 94 (F hg. 12) liegen sicher sowie selbsttätig arbeitendes System zur Handauf
einem Gestell 93. Bei waagerechter Lage des 35 habung der Bohrgestängeabschnitte und kann vor
Greiferarmes 80 wird der Hydraulikzylinder 86 betä- einem einzigen Mann bedient werden. Es ist klar
tigt und damit werden der Zwischenarm 83 sowie die daß das System betriebsfähig ist ohne Rücksicht au!
Arme 84, 85 bewegt bis die Klemmbacken 88, 90 den Bohrwinkel sowie die Bohrrichtung und daß e;
mit einem Bohrgestängeabschnitt 94 auf dem Gestell ein genaues Instellungbringen der Bohrrohre vor
93 in Berührung kommen. Hierauf werden die Hy- 40 einem nahe der Maschine gelegenen Gestell ermög
draulikzylinder 91, 92 betätigt um die Klemmbacken licht.
87, 89 zu bewegen und am Bohrgestängcabschnitt 94 In Fig. 13 ist das Bohrgerät im Einsatz mi
festzulegen. Dann kann der Hydraulikzylinder 82 einem Räumbohrer 95 einer Hauptantriebseinheit 9<
eingeschaltet werden, um den Bohrgestängeabschnitt auf einer beweglichen Vorrichtung 97 und Hydrau
94 zu schwenken und in eine fluchtende Lage mit 45 lik- oder Dmckluftschläuchen 98 dargestellt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
- gang zu dem Geiäf verbessert und gleichzeitig einPatentansprüche: Vergrößertet te&m™ SfSj*3060. **f Die «nzel.F ήβη Gestängeabschmtte können in emem Gestelllator für Bohrgestänge an einem nahe dem Bohrgerät gelagert werden und werden ErdboSgeräTS^ wlcSTdie Bohrmaschine ä automatisch von dem Manipulator aufgenommen, zwischen veispannbaren Ständern gleitend ge- Zusätzliche Einrichtungen zum Auflegen der Abführt wird, bestehend aus einem an einem Stan- schnitte auf den Manipulator werden auf diese Weise der mittels Druckmittelgetrieben vertikal ver- nicht mehr benötigt, so daß auch auf diese Weise ein schwenkbar angeordneten Greiferarm, da- erheblicher Platzgewinn ermöglicht wurde,
durch gekennzeichnet, daß an dem io Nach einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Greiferarm (80) eine zweite mittels Druckmittel- zweite Greiferannvorrichtung zwei parallel zueinangetrieben (86, 91) betärfebare Greifer&nvorrich- der verlaufende Greiferarme auf, wobei die an den rung (79) gelenkig befestigt ist, die zur Bedienung Greiferarmen angeordneten Greifer jeweüs aus einer des ersten Greiferarmes (80) mit Bohrgestänge- ortsfesten Klemmbacke und einer mittels eines abschnitten (94) in einer senkrecht auf der 15 Druckmittelgetriebes gegen die feste Klemmbacke Schwenkebene des ersten Greiferarmes (80) ste- verschwenkbaren Klemmbacke bestehen können,
henden vertikalen Ebene verschwenkbar isL Im folgenden wird die Erfindung an Hand des in - 2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch ge- den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles kennzeichnet, daß die zweite Greiferarmvorrich- näher erläutert. Es zeigttung (79) zwei parallel zueinander verlaufende 20 F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Bohrge- ■>Greiferarme (84,85) aufweist rätes mit dem Manipulator,
- 3. Manipulator nach Anspruch 2, dadurch ge- F i g. 2 einen Druckarm zum Insteilungbringen kennzeichnet, daß die an den Greiferarmen (84, eines Gegendruckstempels, i 85) angeordneten Greifer jeweils aus einer ortsfe- F i g. 3 den Gegendruckstempel mit einer Federsten Klemmbacke (88 bzw. 90) und einer mittels as und Schraubspindel,eines Druckmittelgetriebes (91) gegen die feste Fig. 4 eine Führungshülse, die an dem Gegen -Klemmbacke verschwenkbaren Klemmbacke (87 druckstempel angebracht werden kann,bzw. 89) bestehen. Fig.5 eine Darstellung eines Auffangtrichters,der zum Abführen von Bohrrückständen dient,
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US792370A | 1970-02-02 | 1970-02-02 | |
US792370 | 1970-02-02 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2105871A1 DE2105871A1 (de) | 1972-03-02 |
DE2105871B2 true DE2105871B2 (de) | 1973-02-08 |
DE2105871C DE2105871C (de) | 1973-08-30 |
Family
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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FR2078081A5 (de) | 1971-11-05 |
CA934774A (en) | 1973-10-02 |
JPS5142041B1 (de) | 1976-11-13 |
ZM771A1 (en) | 1971-11-22 |
GB1298174A (en) | 1972-11-29 |
DE2105871A1 (de) | 1972-03-02 |
ZA71515B (en) | 1971-10-27 |
US3659661A (en) | 1972-05-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |