DE3108053C2 - Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte - Google Patents

Abstract

Beschrieben wird die Vereinzelung von Bohrgestängeteilen oder Bohrrohren und Ausrichtung dieser vereinzelten Teile zur Mitte des Bohrloches eines Bohrgeräts sowie die Aufnahme des vereinzelten Teiles durch das Bohrgerät aus einem magazin- oder speicherartigen Stapel solcher Teile auf einem Fahrzeug, welches ein Straßen- oder Wasserfahrzeug sein kann, sowie die Abgabe von Bohrgestängeteilen und Bohrrohren in entgegengesetzter Richtung in das Magazin oder den Speicher.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte, die als Wagen ausgebildet sind, auf dessen beidseitig mit Rungen versehener Plattform neben- und übereinander, durch horizontale Schieis nen voneinander getrennt Bohrgestängeteile gespeichert sind, von denen jedes einzeln auf das Bohrloch ausrichtbar sowie durch den Spannkopf des Kraftspülkopfes des Bohrgeräts an seinem Muffenendc- erfaßbar und aus dem Speicher herausziehbar ist.

In zunehmendem Maße werden heute an relativ weit enifemten als auch schiecht zugänglichen Orten Bohrungen durchgeführt Dabei ist es erforderlich, daß die anfallenden Arbeiten hinsichtlich Transport und Bewegung von Bohrgeräteteilen und Bohrgestängen mögliehst weitgehend automatisiert oder vereinfacht werden und ein Großteil der bisher manuell zu leistenden Arbeit eingespart oder erleichtert wird, allein schon, um dem Bedienungspersonal schwere, zermürbende körperliche Arbeit zu ersparen, andererseits aber auch die Anzahl von Arbeitern pro Bohrloch oder Bohrstelle möglichst kleinzuhalten im Hinblick auf Transport Lohn und sonstige Kosten.

Bekanntlich wird bei der Niederbringung von Bohrungen ein Gestänge oder ein Rohrstrang eingesetzt der aus einer Vielzahl von einzelnen Gestänge- oder Rohrteüen besteht, die durch Gewjndemuffen und -Zapfenverbindungen miteinander verbunden werde:;. Diese Gestänge- oder Bohrrohrteile müssen aus einem Vorrat zum Bohrloch transportiert, erfaß. ?nd eingesetzt werden und auch in umgekehrter Reihenfolge wieder in den Vorrat zurückgebracht werden. Ali dies ist schwere körperliche aber auch zeitaufwendige Arbeit, die das Niederbringen der Bohrung erschwert und belastet.

Zur Vereinfachung dieser Arbeiten mit den Gestängen und Rohren ist es daher bereits bekannt, gewisse Erleichterungen dadurch vorzunehmen, daß zur automatischen Handhabung aufeinanderfolgender Bohrrohrlängen im Bereich einer zu bohrenden oder anderweitig zu bearbeitenden Quelle Gestängerechen zur Aufnahme und Halterung von Bohrgestängen vorgesehen sind, und die im Abstand zueinander angeordnete vertikale Reihen im Bereich einer Seite eines Bohrturmes aufweisen und mindestens eine Vorschubeinrichtung zur aufeinanderfolgenden Bewegung der Bohrgestange zwischen einer Stellung im Bereich der Bohrturmmitte und dem Gestängerechen sowie eine Computersteuerung für den Gestängerechen und die Vorschubeinrichtung (DE-OS 26 04 162).

Auf diese Weise wird zwar eine gewisse Vercinfachung in der Handhabung der Bohrgestängeteile ermöglicht, jedoch verbleibt nach wie vor der Transport des Bohrgestänges zum Bohrturm und auch wieder vom Bohrturm weg. Außerdem wird dadurch der Bohrturm selbst bzw. die Bohrvorrichtung aufwendig und kompliziert, denn auch die Gestängerechen benötigen einen bestimmten Transportaufwand und eine zusätzliche Arbeitsleistung für ihre An- und Einbringung im Bohrturm. Aus der US-PS 27 43 823 ist eine Vorrichtung der

eingangs genannten Art beschrieben und dargestellt, wobei allerdings der Wagen nur dazu geeignet ist, Bohrgestängeteüe aufzunehmen. Der Wagen ist an einer Längsseite mit einer langen abklappbaren, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Schiene versehen, in die vom Bohrturm die Gestängeteilc oder Rohre mit ihrem einen Ende hineingelegt werden, derart daß beim weiteren Herabfahren des Kraftspüikopfes das Rohr in der Schiene entlangfährt und sich dabei mehr und mehr hineinlegt Liegt das Rohr völlig in der halbkreisförmigen Schiene, wird diese über Zylindereinrichtungen gekippt so daß das Rohr aus relativ geringer Höhe auf die Plattform fällt Nachteilig bei dieser Einrichtung ist der Umstand, daß das Rohr oben doch auf die Plattform bzw. auf dort schon liegende Gestängeteile oder Rohre geworfen wird und daß ein aktives Handhaben des Rohres nicht möglich ist. Außerdem läßt sich der Wagen nur schwierig zur Bohrlochmitte ausrichten bzw. die im Querschnitt etwa halbkreisförmige Schiene. Will man einen solchen Wagen Bohrgestängeteile entnehmen, wird das zu einer mühseligen und u. U. schwierigen Handarbeit.

Eine Ausrichtung der einzelnen Rohrlängen auf das Bohrloch und deren Verbindung mit dem Spannkopf des Bohrgeräts sind dagegen gut mit den Vorrichtungen nach der DE-OS 27 21 342 und der US-PS 33 15 822 zu bewerkstelligen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, einen Wagen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß jedes zu entnehmende oder einzugebende Gestängeteil oder Bohrrohr exakt und mechanisch auf Bohrlochmitte ausrichtbar ist und Handarbeit weitestgehend vermieden ist

Gelöst wird diese erfindungsgemäße Aufgabe bei einem Wagen der eingangs genannten Art dadurch, daß auf der einen Seite der Plattform ein Teil der Rungen mit Elevatoren versehen ist, die jeweils aus einem hydraulischen Kettentrieb bestehen, an dem ein Mitnehmer befestigt ist, durch den jeweils eines der Gestängeteile aus dem Speicher heraushebbar und in diesen eingebbar ist.

Auf diese Weise wird eine beträchtliche Ökonomie des gesamten Bohrverfahrens erreicht, weil die Bohrnebenzeiten beträchtlich verkürzt sind und eine größere Mobilität beim Umsetzen der Bohrausrüstung vorhanden ist. Außerdem entfällt die schwere körperliche Arbeit, die mit der Umsetzung und der Bewegung der Bohrgestängeteile verbunden ist und damit auch eine erhebliche Verringerung der Unfallgefahr.

Bei dem Wagen handelt es sich beispielsweise um ein zweiachsiges Fahrzeug in der Art eines Anhängers, das auf seiner Überseite, d. h. auf seinem Rahmen oder Chassis, mit Einrichtungen zur Speicherung bzw. Lagerung und Sicherung von Bohrgestängeteilen in horizontalen Lagen nebeneinander versehen ist und mehreren horizontalen Lagen übereinander. Auf diese Weise entsteht ein Speicher, der vermittels seitlicher Rungen auf dem Fahrzeug arretiert ist. Zwischen den einzelnen übereinanderliegenden horizontalen Lagen liegen Stangen oder Schienen, die an den Rungen leicht lösbar verriegelt sind.

Der Wagen kann ein zweiachsiges Fahrzeug sein mit einer Lenkachse mit Deichsel, über die der Wagen mit den Bohrgestängeteilen von einem Fahrzeug oder Schlepper gezogen »vird. Der Wagen kann natürlich ü5 auch als mehrachsiges Fahrzeug ausgebildet sein oder als Sattelauflieger für einen Sattelschlepper. In diesem Fall würde die Lenkachse durch ein Stützrädergestell ersetzt sein.

Das vordere und das hintere Ende des Wagens ist durch eine Wand abgeschlossen, die ein Verrutschen der Bohrgestängeteile in Längsrichtung verhindert Außen sind abklappbare, mit Geländer versehene Umgänge angeordnet die zur Bearbeitung des Wagens dienen.

Auf einer Seite des Wagens üind im Abstand zueinander wenigstens zwei Elevatoren angeordnet, die zur Vereinzelung der Gestängeteile aus dem Speicher des Fahrzeuges dienen und das vereinzelte Gestänge nach oben und über Kopf in eine Abgabe- bzw. Aufnahmevorrichtung kippen, aus der dits Gestängeteil z. B. vom Spannkopf des Kraftkopfes des Bohrgeräts am Muffenende erfaßt und entnommen wird.

Um das über Kopf abgekippte Gestängeteil aufzunehmen, ist erfindungsgemäß eine Abgabevorrichtung vorgesehen, die aus einer sich in Längsrichtung und neben dem Wagen erstreckenden Führungsbahn mit zwei darin verfahrbaren Wagen besteht von denen der eine Wagen über eine begrenzte Strecke an*<"^ibbar ist während der andere Wagen frei in der Führung unter der Belastung durch das Bohrgestängeteil verfanrbar ist.

Vorteilhaft wirkt es sich dabei aus, daß die Abgabevorrichtung mit den darin verfahrbaren Wagen in einem begrenzten Winkel zur Längsachse des Wagens verschwenkbar ist so daß die Abgabevorrichtung genau in der erforderlichen Weise zum Bohrloch bzw. zum Spannkopf des Kraftkopfes des Bohrgeräts ausrichtbar ist.

Die Abgabevorrichtung ist zu diesem Zweck auf seitlich wegragenden horizontalen Auslegern mechanisch verschieblich, wobei die Ausleger an rungenartigen Stützen schwenkbar befestigt sind.

In Verfolg des Erfindungsgedankens wird zum Vereinzeln der Bohrgestängeteile aus dem Speicher der Vielzahl von Bohrgestängeteilen das Fahrzeug um seine Längsachse in Richtung auf die rungenartigen Stützen der Elevatoren und der Abgabevorrichtung um einen geringen Betrag geneigt, was vermittels längenveränderlicher, unterhalb des Chassis des Fahrzeuges angeordneter Stützen geschieht, die sich gegebenenfalls untev Zwischenfügung von Platten oder Bohlen auf den Boden abstützen. Durch die Neigung des Fahrzeuges um seine Längsachse in der oben beschriebenen Weise rollen die Gestängeteile oder die Bohrroiire gegen die rungenartigen Stützen, so daß sie von den an den Elevatoren angeordneten Mitnehmern erfaßt und hochtransportiert werden können. Um zu verhindern, daß alle Gestängeteile des Speichers gegen die Stützen der Elevatoren rollen, sind Distanzstücke zwischen die Bohrgestängeteile und die Stützen der Elevatoren eingesetzt, so daß beim Vereinzeln der Gestängeteile jeweils das Distan^tück aus der Lage der Gestängeteile herausgenommen wird, die gerade vereinzelt wird.

Beim Ablegen de- Gestänges und Einführen in den Speicher wird in entgegengesetzter Richtung verfahren, d. h. der Wagen wird zur entgegengesetzten Seite geneigt, so daß das Gestängeteil von den rungenartigen Stützen weg zur gegenüberliegenden Seite des Speichers rollt, wo es durch die dort angeordneten Rungen festgehalteil wird. Die Anordnung der Gestängeteile erfolgt in dem Speicher bzw. auf dem Wagen so, daß alle Muffenenden in die eine Richtung und alle Gewindezapfenenden in die andere Richtung weisen.

Zum Antrieb der verschiedenen Einrichtungen zum Vereinzeln der Gestängeteile und zum Zurückführen der Gestängeteüe in den Speicher dienen Pneumatikoder Hydraulikmotoren und die dazugehörenden an

sich bekannten Regel- und Steuereinrichtungen. Der Druck kann vermittels an sich bekannter zum Wagen oder Fahrzeug gehörender Einrichtungen erzeugt und gespeichert werden oder vermittels fremder über fliegende Leitungen anschließbarer Aggregate oder vermittels autonomer Aggregate, die auf gesonderten Fahrzeugen mitgeführt werden.

Statt den Speicher mit den Gestänge- oder Bohrrohrteilen mit den Einrichtungen zum Vereinzeln, Abgeben, Ausrichten bzw. in umgekehrter Reihenfolge beim Ablegen der Teile auf einem Wagen anzuordnen, kann die gesamte Einrichtung oder Teile daraus auch im Laderaum eines Schiffes untergebracht sein und an Deck vereinzeln, wo dann das Gestängeteil ausgerichtet und vom Bohrgerät aufgenommen wird oder die gesamte erfindungsgemäfle Vorrichtung kann an Deck eines Schiffes direkt oder in einem dort stehenden Container untergebracht sein.

Das Schiff kann ein Flußschiff, ein Seeschiff oder ein Leichter sein.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann natürlich auch im Zusammenwirken mit stationären Bohranlagen und als Lager oder Magazin eingesetzt werden.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind in den Ansprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Wagens mit einem gespeicherten Vorrat an Bohrgestängeteilen in einer Bereitschaftsstellung zur Abgabe und zum Vereinzeln von Bohrgestängeteilen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Wagen nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Endansicht des Wagens nach F i g. 1 und 2,

F i g. 4 eine schematische Darstellung eines Elevators, teilweise im Schnitt in der Seitenansicht,

Bohrgestängeteile in horizontalen Lagen übereinander angeordnet, was besonders deutlich aus F i g. 3 ersichtlich ist und die das Bezugszeichen 6 tragen. Die Enden des Fahrzeuges sind mit Bordwänden 7 und T versehen, wobei die eine Bordwand T in Abhängigkeit von der Gestängelänge versetzbar ist, und außerdem befinden sich auf beiden Längsseiten abklappbare Laufplanken 8 mit Geländer 9 am Fahrzeug, die ein seitliches Begehen der Fahrzeuglängsseiten gestatten und damit eine In-

spektion und Überwachung des Stapels an Bohrgestängen oder des Bohrgestängemagazins sowie des Vereinzelungs- oder Speichervorgnnges. wenn die Gestängeteile vom Bohrturm zurück auf den Wagen gegeben werden. Diese Laufplanken können über eine ebenfalls am Fahrzeug angeordnete abklappbare Plattform 10 und über eine Leiter 11 bestiegen werden. Die andere Laufplanke 9' und die Plattform 10 können über die nicht dargestellte Bühne des Bohrgerätes bestiegen werden. Bei \2 ist das Steuer- und Rcgcipuii für den Betrieb der verschiedenen Einrichtungen des Wagens dargestellt, und zur Verdeutlichung der Arbeitsweise und der Größenverhältnisse sind Strichmännchen bei 13 und 14 eingezeichnet.

Die übereinander angeordneten Lagen 6 von Bohrgestängeteilen liegen zwischen den Rungen 5 und auf Schienen oder Stangen, die jeweils zwischen den einzelnen Lagen 6 eingefügt sind und die sich an den Rungen abstützen oder daran lösbar befestigt sind. Diese Schienen sind besonders deutlich aus Fi g. 1 bis 3 ersichtlich und tragen das Bezugszeichen 15. Der Wagen ist außerdem mit vier längenveränderlichen Stützen 16 versehen, von denen je zwei auf den beiden Längsseiten und an den Enden des Fahrzeuges angeordnet sind, wie das aus Fig. 1 und 3 ersichtlich ist. Diese längenveränderlichen Stützen sind vorzugsweise hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtungen, die in eine vertikale Betriebsstel-

Fig. 5 £wci nebeneinander angeordnete Elevatoren iüRg und in. eine horizontale Außerbetriebss'eüung

mit ihrem Antrieb von der Seite gesehen und teilweise im Schnitt,

F i g. 6 eine schematische Darstellung einer rungenartigen Stütze mit daran angeschlossener Vorrichtung zum Ausrichten des abzugebenden bzw. aufzunehmenden Bohrgestängeteiles zum Bohrloch, teilweise im Schnitt,

F i g. 7 ein Detail der F i g. 6 im Schnitt auf der Linie A-A und

Fig.8 eine Seitenansicht zweier rungenartiger Stützen mit der daran angeordneten Vorrichtung zum Ausrichten des Bohrgestängeteiles zum Bohrloch in der Seitenansicht

In den Fig. 1 bis 3 ist der Wagen mit den darauf in horizontalen Lagen angeordneten Bohrgestängeteilen in verschiedenen Ansichten und mit seinen verschiedenen zum Betrieb erforderlichen Einrichtungen dargestellt

Diese einzelnen Einrichtungen, die für den Betrieb erforderlich sind und die zur Vereinzelung der Gestängeteile aus dem Gestängeteilspeicher oder Magazin dienen, werden jeweils für sich an gesonderten Darstellungen nachfolgend noch beschrieben, wie auch weiter unten noch eine Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung folgt

Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist der Wagen in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein zweiachsiges Anhängefahrzeug mit den gurnrnibereiften Rädern ί und 2, die das Chassis 3 tragen, wobei die eine Achse als Lenkachse ausgebildet ist und eine Deichsel 4 besitzt Auf der Plattform des Wagens sind zwischen Rungen 5 die klappbar sind oder die beim Fahren auf Straßen abgenommen sind beim Vereinzeln der auf dem Fahrzeug

AO angeordneten Gestänge aus dem Speicher oder Magazin, jedoch in der in den F i g. 1 bis 3 gezeigten Stellung an dem Fahrzeug angebracht sind. Die längenveränderlichen Stützen stützen sich vorzugsweise über untergelegte Bohlen oder Träger 17 auf den Boden 18 ab.

•*5 Es ist aus F i g. 1 bis 3 ferner ersichtlich, daß auf der einen Seite, nämlich auf der in Fig. 1 dem Betrachter zugewandten Seite des Fahrzeuges bzw. auf der gemäß F i g. 2 nach unten weisenden Seite, zwei Elevatoren 49, 50 angeordnet sind, die in rungenartigen Stützen enthalten sind, die die horizontalen Lagen 6 der Bohrgestängeteile seitlich begrenzen. Die Elevatoren werden vermittels Hydraulikmotoren angetrieben und besitzen auf endlosen umlaufenden Ketten Mitnehmer 22 (Fig.3), die aus den einzelnen Lagen 6 die einzelnen Bohrgestängeteile von ur.ten erfassen und nach oben heraushebend vereinzeln, um sie schließlich über Kopf über die rungenartigen Stützen in zwei Muldenwagen 23 und 23' abzulegen, die auf einem in Längsrichtung des Fahrzeuges und seitlich davon angeordneten Träger 24 verfahrbar sind, die wiederum querbeweglich zum Fahrzeug und in begrenztem Umfang um eine etwa mittig liegende Vertikalachse schwenkbar ist Einer der Muldenwagen 23, nämlich der Muldenwagen 23' ist über eine begrenzte Strecke angetrieben verfahrbar, so daß das Muffenende 52 des Bohrgestänges um einen solchen Betrag über die Bordwand 7 des Fahrzeuges hinaus verfahren werden kann, daß z. B. die Spannzange des Kraftkopfes der Bohranlage dieses Ende des Bohrge-

stängeteiles erfassen kann.

Die Querverschieblichkeit des Trägers 24 geschieht auf horizontal abgeschwenkten Auslegern 26, die an den rungenartigen Stützen 21 beiklappbar oder beischwenkbar angeordnet sind.

Es soll nun auf F i g. 4 Bezug genommen werden. Aus Fig. 4 ^:st ein Elevator 49 (50) in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt ersichtlich. Es ist ferner ein Teil des Chassis 3 des Fahrzeuges bzw. Wagens ersichtlich, und es ergibt sich daraus, daß der Elevator 49 wie eine Runge das Fahrzeug seitlich begrenzt, so daß ein einzelnes Gestängeteil, wie bei 27 ersichtlich, gegen eine Schiene 28 des Ständers des Elevators 49 anliegen kann, indem es auf der Schiene 15 entlang dagegenrollt. In dieser Lage wird das Gestängeteil 27 von dem Mitnehmer 22 erfaßt und da der Mitnehmer 22 an einer endlosen umlaufenden Kette 29 des Elevators 49 schwenkbar bei 30 befestigt ist. in Richtung des Pfeiles 31 mit nach oben genommen, um über den Kopf 32 des Elevators hinweg in den Muldenwagen 23 zu gelangen, der in einer Schiene 33 verfahrbar ist, die wiederum Teil des Trägers 24 ist. Dieser Träger ist den Auslegern 26 quer seitlich in Richtung des Doppelpfeiles 34 verschiebbar.

Die endlose Kette 29 läuft über Kettenräder 35, die in Fig. 5 deutlich dargestellt sind und von denen jeweils zwei am unteren Ende und am oberen Ende der Elevatoren 49, 50 gelagert sind. Die beiden Kettenräder 35 am oberen Ende der Elevatorpn, von denen zwei in F i g. 5 dargestellt sind, sind auf einer gemeinsamen Welle 36 "efestigt, die ihrerseits wieder in Spannlagern 37 gelagert ist, wobei sich die Spannlager auf die Gehäuse der Elevatoren 49, 50 abstützen. Angetrieben werden die endlosen Ketten 29, die in Fig. 5 nicht dargestellt sind, über einen Hydraulikmotor 38 über die Welle 39 mit Kupplung, weiter über die Welle 40, die die Kettenräder trägt, und zwar in festen Lagern 41. Die Elevatoren 49, 50 besitzen aus Stahlblech gefertigte Gehäuse, welche an ihrer den horizontalen Bohrgestängelagen zugekehrten Seite offen sind, so daß der Mitnehmer 22 in den Innenraum des Speichers bzw. in die Lagen 6 hineingreifen kann.

Aus F i g. 5 ist zu ersehen, daß, wie in F i g. 1 und 2 gezeigt, seitlich an dem Wagen zwei Elevatoren angeordnet sind, die im wesentlichen identisch sind, nämlich die Elevatoren 49 und 50. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 wird der Elevator 49, dessen Aufbau oben beschrieben ist, durch den Hydraulikschrägwellenmotor 38 über die Welle mit Kupplung 39 direkt angetrieben. Der Elevator 50 hingegen wird über ein Gelenk 42 mit daran angeordneter Welle 43 und einer von dieser ausgehenden Wellenverlängerung 48 über ein weiteres Gelenk 45 angetrieben. Dieses Gelenk 45 treibt eine kurze Welle 46 an, die die beiden Kettenräder 35" trägt, die auf der Welle 46 befestigt sind. Ansonsten entspricht der Aufbau und die Ausgestaltung und Wirkungsweise des Elevators 50 der des Elevators 49.

Die Mitnehmer 22 sind auf den jeweiligen Durchmesser des Bohrgestängeteiles abgestimmt Bei 51 sind noch einmal zwei Bohrgestängeteile anderen Durchmesser gezeigt. Wenn diese vereinzelt werden, wird der Mitnehmer 22 gegen einen anderen Mitnehmer, der auf den Durchmesser der Bohrgestängeteile 51 abgestimmt ist, ausgetauscht

In F i g. 6, die in Grundteilen der F i g. 4 entspricht, ist ein weiterer Schritt der Vereinzelung eines Gestängeteiles dargestellt nachdem dieses von dem Mitnehmer 22 in den Muldenwagen 23 abgeworfen worden ist Der Träger 24 wird dann zur Ausrichtung auf das Bohrloch erforderlichenfalls aus der gestrichelten Stellung in die ausgezogene Stellung 24' verfahren, was vermittels des Antriebs in dem Kragarm oder Ausleger 26 geschieht. Dieser Antrieb besteht aus zwei nebeneinander liegenden endlosen Ketten 53, die über Kettenräder 54 laufen (F i g. 8), die auf Wellen 55 befestigt sind, welche wiederum durch Hydraulikmotoren 56 angetrieben werden.

In Fig.8 sind nebeneinanderliegend zwei Kragarme 26 oder Ausleger gezeigt, die in ihrer Ausgestaltung identisch sind. Die seitliche Bewegung des Trägers 24 geschieht nun durch die Ketten 53, die an einem Wagen 57 angreifen, der vermittels Rädern 58 auf Schienen 59 läuft. Dieser Wagen in jedem Ausleger trägt nun wiederum einen Zapfen 60, der in eine Bohrung 61 eines Blockes 62 schwenkbar faßt, der seinerseits an dem Träger 24 befestigt ist. Wird nun der eine oder der andere Wagen in einem der Ausleger vermittels der Ketten, die durch die Hydraulikmotoren 56 angetrieben sind, hin- und herbewegt, so kann der Träger 24 ein bestimmtes Maß von den Stützen 21 wegbewegt werden und auch in einem bestimmten Winkelmaß um eine vertikale Achse verschwenkt werden, deren Schwenkpunkt in der Mitte zwischen den beiden Auslegern liegen dürfte. Mit diesen Einrichtungen ist es also möglich, das auf dem Träger 24 in verfahrbaren Muldenwagen 23 liegende Gestängeteil 27 zum Bohrloch auszurichten. Der Muldenwagen 23 ist in der Schiene 33 des Trägers 24 verfahrbar, was deutlich aus F i g. 8 ersichtlich ist. Der parallele Achsversatz bzw. die Seitwärtsbewegung des Trägers 24 mit Bezug auf den Wagen wird nach außen durch einen Anschlag 6Γ begrenzt. Die Ketten 53 werden ebenfalls über Kettenräder geführt, die in Spannlagern 37 gelagert sind. Der Träger 24 gleitet bei dem parallelen Achsversatz auf Gleitflächen 64 mit entsprechenden Gleitflächen 63, die am Träger befestigt sind. Ein Detail des Antriebs des Trägers 24 für die parallele Ächsversetzung ist in F i g. 7 zu sehen.

Eine Besonderheit der Ausgestaltung des die verfahrbaren Muldenwagen 23 und 23' tragenden Trägers 24 geht aus Fig.8 hervor. Es ist zu erkennen, daß der verfahrbare Muldenwagen 23' einen nach unten ragenden Ansatz 65 aufweist, der durch einen Schlitz 66 in der oberen Wand des Trägers 24 bzw. im Boden der Schiene 33 hindurchragt. Dieser Ansatz 65 trägt eine öse, die mit dem einen Ende 67 einer hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 verbunden ist, deren anderes Ende sich auf ein Teil 69 des Trägers 24 abstützt. Während also der eine Muldenwagen 23 in der Führungsschiene 33 freibeweglich hin- und herfahrbar ist und in seiner

so einen Endstellung gegen einen Anschlag 70 liegt, wird des andere Muldenwagen 23' in seiner Bewegung in der Schiene 33 durch den Hub der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 begrenzt Wenn also die Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 eingefahren ist der Muldenwagen 23 gegen den Anschlag 70 liegt und in beiden Muldenwagen 23 und 23' ein Gestängeteil 27 liegt das vereinzelt durch die Elevatoren hochgefördert und über deren Kopf hinweg in die Mulden der Muldenwagen abgeworfen ist, dann kann das Gestängeteil 27 durch Betätigung der Zylinder- und Kolbeneinrichtung mit seinem Muffenende 52 dem Bohrloch bzw. der Spannzange des Kraftkopfes um den Betrag des Hubes der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 zugeführt werden.
In F i g. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 71 den Ausleger oder Kragarm 26 in der beigekJappten Transportstellung. Der Ausleger 26 verschwenkt dabei um die Achse der Welle 55, die von dem Hydraulikmotor 56 angetrieben ist und wird in der Betriebsstellung durch

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den Federstecker 72 gehalten.

Aus F i g. 2,3 und 4 beispielsweise ist zu ersehen, daß an dem Träger 24 seitlich ein Flansch 73 befestigt ist, der eine hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtung 74 trägt. Diese Zylinder- und Kolbeneinrichtung dient dazu, die Gestängeteile, die in die verfahrbaren Muldenwagen 23 und 23' abgelegt worden sind, auf die Mitnehmer 22 hinüLorzudrücken, wenn sich diese in der in F i g. 3 und F i g. 6 gezeigten Stellung befinden. Die Mitnehmer mit dem dann darauf liegenden Gestängeteil werden in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil 31 nach unten gefahren und gegen ihr Gestänge ab, sobald das Gestänge auf einen bereits eingelegten und mit den Rungen verriegelten Querträger aufstößt. Der jetzt von den Elevatoren weggeneigte Wagen, was vermittels der hydraulischen Stützen 16 erfolgt, läßt das Gestänge nach links rollen, bis es sich auf der gegenüberliegenden Seite gegen die Rungen 5 oder gegen ein dort bereits abgelegtes Gestänge legt.

Bei der Rückführung von Gestängeteilen in den Wagen bleibt der vertikale, vom Mitnehmer bestrichene Raum leer und wird durch Distanzstücke 75 (Fig.3) ausgefüllt. Lediglich in der obersten Lage kann noch ein Gestängeteil, wie ebenfalls aus F i g. 3 ersichtlich, in die Reihe der Distanzstücke eingelegt werden.

Nachfolgend soll nun zum besseren Verständnis die Arbeitsweise der Erfindung anhand der F i g. 1 bis 8 der Zeichnung noch einmal beschrieben werden.

Der Magazinwagen gemäß der Fig. 1 befindet sich bereits in einer Position, in der er durch Rückwärtsfahren weitgehend zum Bohrgerät bzw. zum Bohrloch ausgerichtet ist Der Abstand von Bohrlochmitte bis Hinterkante Magazinwagen beträgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel vorzugsweise 1,90 m. Der Magazinwagen ist so ausgerichtet, daß die Außenkante der rechtsseitigen Rungen (in normaler Fahrtrichtung gesehen) einen parallelen Abstand zur Bohrlochgeräteachse von 0,35 m hat. In dieser Stellung zeigt die Achse des Trägers 24, der zur Längsachse des Wagens parallel verschieblich auf den Auslegern 26 angeordnet ist, etwa auf die Bohrlochmitte. Es ist nun ersichtlich, daß, falls eine so genaue Ausrichtung mit dem Wagen allein nicht möglich ist, der Träger 24 zusätzlich weiter parallel zur Längsachse verschoben als auch in einem Winke! zur Längsachse verschwenkt werden kann.

In der Transportstellung des Wagens sind die Ausleger, wie in F i g. 6 bei T gezeigt, beigeklappt und verriegelt Der Träger 24 ist dann von dem Zapfen 60 gelöst und auf nicht dargestellten Konsolen befestigt. In der Arbeitsstellung werden daher zunächst die Ausleger 26 hongeschwenkt und bei 72 arretiert und der Träger 24 von seinen Konsolen gelöst und mit den Zapfen 60 verbunden (F i g. 7). Das Ausmaß von Verschiebung und Verschwenkung richtet sich jeweils nach der Ausgestaltung des Fahrzeuges.

Nachdem der Wagen mit dem darauf liegenden Bohrgestänge in seine Arbeitsstellung gebracht wird und der erforderliche Hydraulikanschluß für alle Verbrauchergruppen des Fahrzeuges hergestellt ist, wird der Wagen abgestützt, und zwar zunächst dadurch, daß die Stützen 16 ausgefahren und mit einer Bohlenunterlage Bodenkontakt hergestellt ist Durch weiteres Ausfahren der Stützen wird das Fahrzeug in die Waage gebracht, und zur Entnahme des Gestänges werden die Stützen so gesteuert daß der Wagen die in F i g. 3 gezeigte Stellung einnimmt Es ist !eicht nach rechts geneigt Hat der Wagen diese nach rechts geneigte Stellung mit Bezug auf Fig.3 eingenommen, werden die Elevatoren mit ihren Mitnehmern 22 unter das oberste Gestängeteil gefahren, was cLs oberste rechte in F i g. 3 ist. Der Mitnehmer klappt nach dem Passieren des Gestängeteiles selbständig wieder aus und nimmt nun beim Aufwärtsfahren das Gestängeteil mit. Die Fahrgeschwindigkeit ist regelbar. Der Mitnehmer bewegt nun das Gestängeteil langsam über die Scheitelpunkte 32 der Elevatoren 49, 50, so daß es in die Muldenwagen 23 und 23', die verfahrbar in der Schiene 33 stehen, hineinrollt. Das Hineinrollen des Gestängeteiles 27 in Fig.6 beginnt sich gerade zu vollziehen, während in Fig. 1, 2 und 3 dieses Gestängeteil bereits von den Elevatoren weg auf den Auslegern 26 seitlich verfahren und zum Bohrloch ausgerichtet ist. Das Verfahren des Gestängeteiles in die richtige Stellung zum Bohr'och wird vereinfacht dadurch, daß ein Anschlag 6Γ auf jedem Ausleger 26 das Ausmaß der seitlichen Bewegung des Trägers 24 begrenzt. Damit wird die Bestimmung des parallelen seitlichen Versatzes als auch die Winkeleinstellung des zuzuführenden Gestängeteiles 27 zum jeweiligen Bohrloch nur einmal erforderlich. Sobald der Träger 24 gegen den Anschlag 6Γ trifft, hat das Gestänge seine richtige Stellung erreicht.

Nachdem das Gestänge mit den Elevatoren auf die Muldenwagen 23 und 23' befördert worden ist und der Träger 24 in die richtige Lage zum Bohrloch gebracht ist bzw. die Muffenwagen das darauf liegende Bohrgestänge in die Übernahmeposition des Kraftspülkopfes gebracht haben, wird das Gestängeteil vermittels des angetriebenen Muldenwagens 23' durch die hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtung 68 auf den Spannkopf oder die Spannzange des Bohrgerätes zugefahren und von dieser erfaßt. Ist das Muffenteil des Bohrgestängeteiles von dem Spannkopf erfaßt, kann der Kraftspülkopf hochgefahren werden. Beim Anheben des Gestängeteiles durch den Spannkopf bleibt das Gestängeteil mit seinem Zapfenende auf dem freibeweglichen Muldenwagen 23 liegen, und beim weiteren Hochfahren bewegt sich dieser, da er frei beweglich ist, bis gegen den angetriebenen Muldenwagen 23'. Der Kraftspülkopf gelangt nun allmählich in seine senkrechte Stellung, und das Gestängeteil kann eingebaut werden. Der frei laufende Muldenwagen 23 wird in seine Ausgangsstellung zurückbewegt (F i g. 8) und der angetriebene Laufwagen ebenfalls durch Einfahren der Zylinder- und Kolbenkombination. Daraufhin wird der Träger 24 auf den Auslegern 26 zurück gegen die Stütze 21 des Elevators gefahren und ist somit bereit, erneut Gestängeteile aufzunehmen. Die korrekte Stellung des

so frei beweglichen Wagens ist durch einen Anschlag 70 fixierbar.

Soll der leere Wagen mit Gestängeteilen beladen werden, so spielt sich der oben beschriebene Vorgang in umgekehrter Reihenfolge ab. Der leere Wagen wird in der oben beschriebenen Weise zum Bohrloch bzw. zum Spannkopf des Kraftspülkopfes ausgerichtet aber dann entgegengesetzt geneigt, wie oben beschrieben, nämlich unter Bezugnahme auf F i g. 3 nach links, so daß die in den Wagen eingeführten Gestängeteile auf die den EIevatoren gegenüberliegende Seite rollen und an den Rungen 5 liegenbleiben.

Wenn eine Lage Gestängeteile eingebracht ist wird über diese Lage eine Stange 15 oder ein Querriegel gelegt der lösbar, beispielsweise durch Steckerverbin-

s^r dung, mit den Rungen 5 verbunden ist Daraufhin wird ein Distanzstück 75 eingesetzt so daß die vertikale Lage unmittelbar neben den Elevatoren freibleibt für den Durchgang des Mitnehmers 22 beim Entladen und Ver-

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einzeln der Gestängeteile. Hier wird also der angetriebene Muldenwagen 23 vorgefahren. Dann wird der frei bewegliche Muldenwagen 23 hinter den vorgefahrenen angetriebenen Muldenwagen 23' gefahren, und dr.s im Spannkopf hängende Gestängeteil wird mit seinem Zapfenende etwa mittig auf die Mulde des frei beweglichen Muldenwagens abgesetzt, bis es darauf aufsteht. Dann wird der Kraftspülkopf langsam abgesenkt, und zwar so weit, bis das Gestängeteil auch auf dem angetriebenen Muldenwagen 23' aufliegt. Dieser fährt dann zurück, so daß auch der Muldenwagen 23 zurückfährt. Der Träger 24 wird vermittels des Antriebs in den Auslegern 26 gegen die Stütze 21 der Elevatoren gelegt und die Rückstellvorrichtung in Form der Zylinder- und Kolbeneinrichtung 74 drückt das Gestängeteil 27 aus der Mulde heraus, bis es vom Mitnehmer 21 erfaßt werden kann. Das Gestängeteil kommt dann auf einem Qucrnegel 15 zur Auflage und frei von dem Mitnehmer 22 und zufuige der Neigung dej Wagens roiit es gegen die Rungen 5 nach links auf die gegenüberliegende Seite. In dieser Weise wird Lage auf Lage in dem Magazinwagen gespeichert, bis bei der letzten oberen Lage das letztere Gestängeteil in der rechten Stellung neben den Stützen, wie in F i g. 3 gezeigt, liegenbleibt. Nach Sicherung der oberen Lage und nach Anklappen der Ausleger 26 in die Stellung 71 und sonstiger Arbeiten ist der Magazinwagen wieder fahrbereit.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

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Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur magazinartigen Speicherung und Handhabung von Gestängen und Rohren für Bohrgeräte, die als Wagen ausgebildet ist auf dessen beidseitig mit Rungen versehener Plattform neben- und übereinander, durch horizontale Schienen voneinander getrennt Bohrgestängeteile gespeichert sind, von denen jedes einzeln auf das Bohrloch ausriehibar sowie durch den Spannkopf des Kraftspülkopfes des Bohrgeräts an seinem Muffenende erfaßbar und aus dem Speicher herausziehbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf der einen Seite der Plattform ein Teil der Rungen (5) mit Elevatoren (49, 50) versehen ist, die jeweils aus einem hydraulischen Kettentrieb bestehen, an dem ein Mitnehmer (22) befestigt ist, durch den jeweils eines der Gestängeteile aus dem Speicher heraushebbar und in diesen «fngebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Chassis (3) des Wagens an seinen Längsseiten längenveränderliche Stützen (16) besitzt, mit denen der Wagen um seine Längsachse nach der einen oder der anderen Seite neigbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen auf seinen Längsseiten des weiteren mit abklappbaren Laufplanken (8) mit Geländer (9) versehen ist.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an Ständern (21) horizontale Ausleger (26) schwenktür gelagert sind, auf denen seitlich verschiebbar ein Träger (24) gelagert ist, auf dem das einzelne Gsstän-eteil (27) mittels der Mitnehmer (22) der Elevatoren (49,50) absetzbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) auf seiner Oberseite eine Schiene (33) trägt, in der zwei Wagen mit Mulden (23, 23') verfahrbar sind, in die das Bohrgestängeteil (27) von den Mitnehmern (22) ablegbar isL

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) mit den Muldenwagen (23, 23') auf den Auslegern (26) vermittels eines in den Auslegern (26) untergebrachten Kettentriebes (53), der durch einen Hydraulikmotor (56) angetrieben ist, verfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Wagen mit Mulde (23') durch eine in dem Träger (24) angeordnete Zylinder- und Kolbeneinrichtung (68) längs des Trägers (24) verfahrbar ist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (24) außenseitig Flansche (73) trägt, an denen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen (74) befestigt sind, durch deren Kolbenstange das auf dem Muldenwagen (23, 23') liegende Gestängeteil auf den Mitnehmer (22) zu befördern ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Elevatoren (49, 50) aus jeweils zwei vertikal in Gehäusen umlaufenden und im Abstand zueinander angeordneten Ketten bestehen, die an ihren oberen und unteren Enden über Kettenräder geführt sind, die zwischen sich den in einer Richtung schwenkbaren Mitnehmer (22) für das einzeine Gestängeteil (27) tragen.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der obersten der horizontalen Lagen (6) der Gestängeteile benachbart den Elevatoren (49,50) Distanzstücke (75) zum Zurückhalten der Gestängeteile jeder Lage (6) angeordnet sind, mittels derer ein Durchlauf für den Mitnehmer (22) freigehalten ist