DE8009135U1 - Vertikal-bohrgeraet - Google Patents

Description

Die Neuerung bezieht sich auf ein Vertikal-Bohrgerät.

Vertikal-Bohrgeräte zum Bohren, Verrohren und Kernbohren sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Meist handelt es sich dabei um recht umfangreiche bis überaus schwere und sperrige Einrichtungen, die auf Lastkraftwagen angeordnet sein können oder die überhaupt nur unter Verwendung von schwerem Transportgerät transportiert und an ihre Einsatzstelle gebracht werden können.

Solche Vertikal-Bohrgeräte sind jedoch nur unter erheblichem Aufwand einsetzbar oder auf bestimmte geographische Gebiete beschränkt.

Andererseits ist es in vielen Fällen wünschenswert für Explorations- und Forschungszwecke oder auch für bestimmte Bohr- und Verroh-

WR/Sp

(er 28 56 58-

WR/Sp !!:: :: :: ■■ · <

Postscheck: Hannover 28 56 58-306 (BLZ 250100 30) - Cor^me;rzf>anj< :;Hanno»ei«334d 083 (bi-t 250 400 66) - Deutsche Bank Hannover: 22/42 030 (BLZ 250 700 70)

• C · β« »fet-«·· » § ·

¹Ii

rohrungsarbeiten ein Vertikal-Bohrgerät zur Verfugung zu haben, das ohne Aufwand an mechanischen Transportmitteln, Fahrzeugen, vor allem auch von Fahrzeugen befahrbaren Verkehrswegen, Straßen und dergleichen einsetzbar ist, beispielsweise ein Vertikal-Bohrgerät, dessen Teile von Menschen, höchstens von Tragtieren transportiert werden kann und darüber hinaus alle Arten von Bohr- und Verrohrungsarbeiten auszuführen gestattet, die in solchen Fällen erforderlich sind, mit dem also Bohrarbeiten, Verrohrungsarbeiten, Kernbohrarbeiten und gleichzeitiges Verrohren und Bohren durchgeführt werden kann.

Auf gäbe der vorliegenden Neuerung ist daher die Schaffung eines solchen leichttransportablen, universell einsetzbaren Bohrgeräts, das von Menschen transportiert werden kann und das zur Montage bzw. Demontage weder schweres Gerät noch besondere Werkzeuge erfordert.

Gelöst wird diese Aufgabe neuerungsgemäß dadurch, daß das aus Grundrahmen und Bohrmast bestehende Vertikal-Bohrgerät aus Stahlrohr bestehenden Teilen zusammensteckbar ist, die unter Verwendung von Steckern und Vorreibern miteinander kraftschlüssig verbindbar sind. f Vorzugsweise handelt es sich dabei um Stahlrohr von etwa 50

bis 70 mm Durchmesser, das in unterschiedlichen Längen mit an den jeweiligen Enden angeordneten Zapfen oder Laschen mit Bohrungen in ent-

sprechend geformte Gegenstücke ineinandersteckbar und vermittels

Stecker und vorreiberartigen Steckerverschlüssen verbindbar ist, so

daß daraus sowohl das Grundgestell als auch der Bohrmast errichtbar sind.

Das Grundgestell besteht im wesentlichen aus zwei seitlichen Rahmen, die fachwerkartig in sich versteift sind und zur Aufstellung auf dem Boden eine Kufe bildendes Rohr besitzen, während die die Maschinenplattform aufnehmende Seite von vertikalen Teilen gebildet ist, in die die ebenfalls aus Rohren gebildete rahmenartige Maschinenplattform einsteckbar und sicherbar ist, die ihrerseits durch querverlaufende Rohre ausgesteift ist, die ihrerseits wieder als Träger für die Aggregate des Vertikal-Bohrgeräts dienen.

Auf diese Maschinenplattform stützt sich ein vierbeiniger Bohrmast ab, der aus einzelnen Rohrstreben besteht, wobei zwei vertikal stehende, im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Beine an dem einen Ende der Maschinenplattform angeordnet sind und zwei weitere Beine sich im Winkel zum oberen Ende der beiden anderen vertikal stehenden Beine erstrecken und alle vier Beine an einem gemeinsamen Joch miteinander verbunden sind. Die vier Beine sind etwa im Bereiche der Mitte ihrer Länge durch sie verbindende Querstreben gegeneinander ausgesteift, die ebenfalls lösbar vermittelsSteckverbindungen angebracht sind.

Auf der Maschinenplattform ist an dem einen Ende ein Drehtisch angeordnet mit den Mitnehmereinrichtungen für ein beispielsweise Oisingrohr, der über ein Zahnradgetriebe und einer Kupplung mit Schaltgetriebe von einem Dieselmotor angetrieben ist.

Zwischen Drehtisch und Schaltgetriebe des Motors kann eine Kupplung angeordnet sein sowie ein Abtrieb für eine Seilwinde die oberhalb der Kupplung oder oberhalb der Antriebswelle des Drehtisches auf einem rahmenartigen Gerüst angeordnet ist und deren Seil zu einer Rolle im Kopf des Bohrmastes führt, an dem beispielsweise ein Kraftbohrkopf aufgehängt sein kann, der hydraulisch angetrieben ist oder dis zum Hochziehen von Gestängen und Rohren dient.

Oberhalb des Drehtisches ist ein Joch angeordnet, das auf gegenüberliegenden Seiten beispielsweise mit den Kolbenstangen hydraulischer Zylinder und Kolbeneinrichtungen verbunden ist, während die entsprechenden Zylinderenden über Konsolen an den seitlichen Rahmen des Grundgestells des Vertikal-Bohrgeräts angelenkt sind. Auf diese Weise kann ein Druck nach oben oder unten auf beispielsweise ein einzubringendes Rohr oder Gestänge ausgeübt werden.

Auch diese hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen sind in einfacher Weise unter Verwendung von stecker- und vorreiberartigen Sicherungen montierbar und demontierbar.

Beiderseits des Drehtisches und in der Nähe der beiden vorderen vertikal stehenden und etwa parallel zueinander nach oben verlaufenden Beine des vierbeinigen Bohrmastes sind Seil- oder Kettenscheiben bzw. Räder angebracht über die ein endloses Zugmittel verläuft, das über entsprechende, an den oberen Enden der beiden Vorderbeine des Bohr-

t ·

mastes angeordnete Rollen verläuft.

An diesem endlosen Zugmittel kann beispielsweise ein Joch befestigt sein, das den Kraftkopf trägt und am oberen Ende des Gestänges sitzt, so daß bei der Verwendung dieses Kraftkopfes, beispielsweise beim Kernbohren, Druck auf das Bohrgestänge über diese endlosen Zugmittel ausgeübt werden kann. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß man mittels Handkurbeln und Zahnräderübersetzung die unteren Rollenoder Kettenräder des Zugmittels manuell oder auch mechanisch antreibt.

Das schwerste Teil dieses neuerungsgemäßen Vertikal-Bohrgeräts ist der Dieselmotor, der in der erforderlichen Ausführung etwa 60 bis 70 kg wiegt, der aber noch bequem von zwei Mann getragen oder auf Tragtieren transportiert werden kann.

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

In der Zeichnung stellen dar:

Fig. 1: eine schematische Seitenansicht des neuerungsgemäßen Vertikal-Bohrgeräts in Betriebsstellung,

Fig. 2: eine Draufsicht auf das Grundgestell des Gerätes nach Fig. 1 und

Fig. 3: eine Ansicht von vorne gegen den Bohrmast des Geräts.

t » r * t * · · t it

teat · » a till

* · · c · · ι ι » r ι ι it ι

■ · t · I I III*

!■ a·*· a·

Das neuerungsgemäße Vertikal-Bohrgerät besteht aus einem schlittenförmigen Grundgestell 1 und einem vierbeinigen Mast 2. Sowohl das Grundgestell als auch der Bohrmast sind aus Rohr hergestellt. Dabei handelt es sich um Stahlrohr mit einem Durchmesser von etwa 50 bis 70 mm, und das Grundgestell 1 ist wiederum aus wenigstens drei Gestellteilen zusammengesetzt, es besitzt zwei fachwerkartige Seitenteile 3, die sich aus senkrechten 4 und horizontalen Teilen 5 sowie diagonalen Streben 6 zusammensetzen, und die sich alle auf einen kufenförmigen, auf dem Boden stehenden Träger 7 abstützen.

Die Verbindung der einzelnen Rohrteile erfolgt durch Schweißen, wobei die vertikalen Rohre 3 und 4 an ihren oberen Enden mit Zapfen 8 versehen sind, auf die Hülsen 9 von quer verlaufenden Rohrteilen 10 einer aus Rohren bestehenden Maschinenplattform aufsteckbar sind, die an den Enden von quer- und längsverlaufenden, miteinander verschweißten Rohrteilen Π befestigt sind.

Diese Verbindungen aus Hülse und Zapfen werden durch Steckbolzen 12 verbunden und gegebenenfalls durch vorreiberartige Ausbildungen gesichert. Zur Verbesserung der Statik sind weiter in Bodennähe Querverbindungsstreben 13 angeordnet, wie in Fig. 3 ersichtlich.

Auf den oberen längsverlaufenden Rohrteilen der Maschinenplattform sind Befestigungsmittel 14 zur Errichtung des Bohrmastes vorgesehen.

rfi ·■· '·· ft · ·

An dem einen Ende des Grundgestells 1 sind die Befestigungsmittel 14' für den vertikal stehenden Teil des Bohrmastes angeordnet, der sich über den Drehtisch 15 erhebt. Auch dieser vertikal stehende Teil des Bohrmastes ist aus einzelnen ineinandersteckbaren Rohrstreben 16 gebildet, wobei die unteren Enden 17 beispielsweise in Form von Laschen ausgebildet sind, die zwischen entsprechende Teile greifen und durch Stifte 18 gesichert werden.

Vorzugsweise ist der Bohrmast aus mehreren ineinandersteckbaren Teilen gebildet, im dargestellten Ausführungsbeispiel aus zwei, närnlich aus den unteren beiden Teilen 16 und den oberen beiden Teilen 16'. Die Steckverbindung ist bei 19 dargestellt und kann jede geeignete Ausgestaltung aufweisen. Die oberen Enden der Teile 16' sind lösbar mit einem Joch 20 verbunden, beispielsweise durch eine Klemmschelle 21. Außerdem ist an dem Joch 20 eine Seilrolle 22 befestigt, über die das Seil einer Winde 23 läuft, mit der verschiedene Hebevorgänge, beispielsweise für Gestänge oder Rohr, durchgeführt werden können.

Zur statischen Absicherung des Bohrmastes 16, 16" ist dieser durch zwei schräg nach hinten zum Grundgestell verlaufende Stützen 24 abgestützt, die sich wiederum aus zwei Teilen 24' und 24'' zusammensetzen. Die Verbindung ist am Grundgestell in der bei 14 gezeigten Art bei 25 dargestellt und am Joch 20 bei 26. Die Verbindung beider

I« ■ ···· ft * α ·

Il till at · · * ·»

Stützenteile 24' und 24"' ist bei 27 gezeigt. Diese Steckverbindungen sind wiederum durch Zapfen und Vorreiber oder ähnliche Sicherungen 28 gesichert.

Zur weiteren Aussteifung des Bohrmastes sind im mittleren Bereich Streben angeordnet, die aus Fig. 1 und 3 zu ersehen sind und die Bezugszeichen 29 und 30 tragen.

Das Grundgestell 1 des Vertikal-Bohrgeräts trägt auf seiner Maschinenplattform am vorderen Ende den rehtisch 15 mit dem Mitnehmer 31 für das Gestänge oder für ein Casingrohr. Mit dem Bezugszeichen ist das Bohrgestänge bezeichnet, welches bereits niedergebracht ist.

In Fig. 3 ist ein Gestängeteil mit 33 bezeichnet, welches an dem Seil 34 der Seilwinde 23 aufgehängt ist und an seinem oberen Ende einen Kraftkopf 35 trägt, so daß beispielsweise ein Kernbohrverfahren durchgeführt werden kann. Der Kraftkopf mit dem Gestänge 33 sitzt dabei in einem Joch, was an zwei endlosen Zugmitteln, beispielsweise Seilen oder Ketten 36 aufgehängt ist, die oben um zwei Scheiben oder Räder 38 laufen und unten in der Nähe des Grundgestells 1 über ebenfalls zwei Seiltrommeln oder Kettenräder 39. Diese Zugmittel können derart belastet und angetrieben sein, daß sie einen nach oben oder unten gerichteten Zug auf das Gestänge 33 ausüben; dies kann beispielsweise durch Handkurbeln (nicht gezeigt) geschehen.

• it· · l ι ··■·

it · ii(i ill«

{ I I »I ('till Il ·

< I I II. Ill·

- 9

Um einen Druck auf den Mitnehmerteil oder die Rohrklemme für das Casingrohr auszuüben, sind zwei hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 40 vorgesehen, die einmal am Mitnehmer 31 und einmal am Grundgestell über beispielsweise Traversen 41 angelenkt sind. Auf diese Weise kann zum Niederbringen des Rohres oder zum Ziehen des Rohres ein entsprechender Druck auf dieses ausgeübt werden.

Das Grundgestell bzw. die Maschinenplattform, die aus den Rohrteilen 11 besteht und auf die oberen Enden der vertikalen Rohrteile 3 und 4 der Seitenteile des Grundgestells aufgesteckt ist, trägt außer der Seilwinde und des Drehtisches als wichtigstes Teil einen Antriebsmotor 42, der vorzugsweise ein Dieselmotor ist und der über eine Kupplung und ein Schaltgetriebe 43 den Drehtisch 15 antreibt sowie über ein Kettenvorgelege die Seiltrommel 23. Die Steuerung der Kupplung bzw. des Antriebs erfolgt über Handhebel in an sich üblicher und bekannter Art.

Aus der oben genannten Beschreibung und in Verbindung mit den Zeichnungen erkennt der Fachmann sofort, daß hier ein besonders fortschrittliches Vertikal-Bohrgerät geschaffen ist, das in viele Einzelteile zerlegbar ist, deren Gewichteso bemessen sind, daß sie noch von einem Mann getragen werden können.

Das schwerste Teil dieses Geräts ist der Dieselmotor 42, der etwa 60 bis 70 kg wiegt, der jedoch dann von zwei Menschen oder von

- 10 - j

Il (111

einem Tragtier transportiert werden kann.

Ein weiterer großer Vorteil dieser Ausgestaltung ist der, daß die Teile, die das Gerät bilden, beispielsweise den Bohrmast, an praktisch jeder Stelle der Erde ergänzt werden können, falls ein Teil verloren geht, denn Rohre dieser Abmessung sind überall erhältlich. Eine entsprechende Steck- oder Klemmverbindung kann bei jedem Dorfschmied angefertigt werden, ebenso kann auch praktisch überall geschweißt werden.

Zum Größenvergleich dieses Bohrgeräts, welches einen vielseitigen Einsatz bei Forschungs- und Explorationsarbeiten in unwegsamen Gelände, Gebirge oder Urwald gestattet, vermittelt das stilisierte Männchen bei 45.

Bei 44 ist eine kleine Plattform dargestellt, die als Stand oder Sitzfläche beim Betrieb des Bohrgeräts dienen kann.

Bei dem Material des Bohrgeräts handelt es sich, wie oben bereits erwähnt, um Stahlrohr, vorzugsweise um nahtloses verzinktes Stahlrohr. Die Höhe des Bohrmastes beim dargestellten Ausführungsbeispiel beträgt 5,77 m und die Länge des Grundgestells 2,30 m während die Breite etwa 1 m beträgt. Die einzelnen Mastteile sind daher nicht wesentlich länger als 2 m.

III,

Claims (10)

Iff · · a · It··*· - ii - Schutzansprüche

1. Vertikal-Bohrgerät zum Bohren, Verrohren und Kernbohren, dadurch gekennzeichnet, daß das aus Grundrahmen (1) und Bohrmast (2) bestehende Vertikal-Bohrgerät aus Stahlrohr bestehenden Teilen (3, 4, 5, 6, 7, 11, 16, 20, 24, 29, 13) zusamrnensteckbar ist, die unter Verwendung von Steckern und Vorreibern miteinander kraftschlüssig verbindbar sind.

2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Stahlrohr um Stahlrohr von etwa 50 bis 70 mm Durchmesser handelt, das in unterschiedlichen Längen mit an den jeweiligen Enden angeordneten Zapfen oder Laschen (8, 25, 14) mit Bohrungen in entsprechend geformten Gegenstücken ineinandersteckbar und vermittels Stecker (12, 28) mit vorreiberartigen Verschlüssen verbindbar ist.

3. Bohrgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundgestell (1) aus zwei seitlichen fachwerkartigen Rahmenteilen (3, 4, 5, 6, 7) besteht und zur Aufstellung auf den Boden eine aus Rohr gebildete Kufe (7) besitzt, während die Maschinenplattform aus

12 -

4 t «ff *·· · · 9 ·

«· ff·-« "t¹ t

- 12 -

längs und quer miteinander verbundenen Rohrteilen (11) besteht, die auf die Seitenrahmenteile aufsteckbar und durch Stecker (12) arretiert ist.

4. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenrahmenteile durch Querstreben (13) in der Nähe der kufenartigen Standrohre (7) verbunden sind.

5. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich auf der Maschinenplattform ein vierbeiniger Bohrmast (2) abstützt, der aus einzelnen Rohrstreben (16, 24) besteht, wobei zwei vertikal stehende, im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Beine (16) an dem einen Ende der Maschinenplattform angeordnet sind und zwei weitere Beine sich im Winkel zum oberen Ende der beiden anderen vertikal stehenden Beine erstrecken, die zum anderen Ende der Maschinenplattform verlaufen und alle vier Beine an ihren oberen Enden durch ein gemeinsames Joch (20) miteinander verbunden sind.

6. Bohrgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Beine (16, 24) etwo im Bereiche ihrer Mitte durch sie verbindende Querstreben (29, 30) gegeneinander ausgesteift sind, die ebenfalls lösbar vermittels Steckverbindungen angebracht sind.

- 13 -

• ■ · 9 9 «·4·4>· ft * *

- 13 -

7. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Maschinenplattform im Bereiche der vertikal stehenden Beine des Bohrmastes (2) ein Drehtisch (15) angeordnet ist und am anderen Ende zwischen den schrägstehenden Beinen (24) der den Drehtisch antreibende Dieselmotor (42).

8. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Dieselmotor (42) und Drehtisch (15) ein Schaltgetriebe (43) angeordnet ist sowie ein Antrieb für eine Seiltrommel (23).

9. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtungen (40) zwischen Mitnehmer (31) des Drehtisches (15) und dem Grundgestell (1) lösbar angeordnet sind.

10. Bohrgerät nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits des Drehtisches am unteren Ende des zweibeinigen vertikal stehenden Teils des Bohrmastes (2) und am oberen Ende desselben Seilrollen bzw. Seiltrommeln für endlose Zugmittel (36) vorgesehen sind, die an einem Joch (37) angreifen, in welchem ein Kraftkopf (35) anbringbar ist.