EP2784264B1 - Vorrichtung zur Abschirmung des Kreisbogenmagazins einer Ankerbohranlage - Google Patents

Vorrichtung zur Abschirmung des Kreisbogenmagazins einer Ankerbohranlage Download PDF

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EP2784264B1
EP2784264B1 EP13160818.4A EP13160818A EP2784264B1 EP 2784264 B1 EP2784264 B1 EP 2784264B1 EP 13160818 A EP13160818 A EP 13160818A EP 2784264 B1 EP2784264 B1 EP 2784264B1
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EP
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guides
protective
guide
anchor drilling
shielding
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Christian Heichel
Alexander Walde
Jörg Neuf
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ABI Anlagentechnik Baumaschinen Industriebedarf Maschinenfabrik und Vertriebsgesellschaft mbH
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15—Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position

Definitions

  • the invention relates to a device for shielding rotating parts of a provided with a circular arc magazine anchor drilling machine according to claim 1.
  • Anchor drilling machines are drills for anchor drilling, micropiles and high pressure injection wells, especially for double head and overlay drilling.
  • double pipes are assembled as a drill string and inserted into the ground. Since the individual outer and inner tubes are each available only with a certain length, namely that of the carriage, both an inner and an outer tube must be connected to the already located in the ground drill string after appropriate drilling progress. This is served by rod magazines, in which inner tubes inserted into the outer tube are held up. With the help of a gripper inner and outer tube are gripped simultaneously and then pivoted into the drilling axis.
  • Such an anchor drilling plant is for example in the DE 101 08 696 B4 described.
  • a rod magazine is arranged, which describes a circular arc around the axis of a gripper around, so that with the gripper, the individual tubes can be reliably detected from the pipe racks and pulled out.
  • the rotating parts are freely accessible in the drilling operation, so there is a risk of injury to the operator.
  • the invention aims to remedy this situation.
  • the invention has for its object to provide a device for shielding rotating parts provided with a circular arc magazine anchor drilling machine, which effectively prevents access to rotating parts in drilling operation. According to the invention, this object is achieved by a device having the features of patent claim 1.
  • the invention provides a device for shielding rotating parts of an arcuate drilling machine provided with a circular arc magazine, which effectively prevents access to rotating parts in the drilling operation. Due to the protective grid, which can be moved via slide elements along the guide mounted on the circular arc magazine, access to the rotating parts is prevented by continuing the pitch circle of the circular arc magazine. In this case, the protective grid can be moved by a drive along the guide.
  • two guides positioned parallel to one another are arranged, which are connected via at least two transverse struts, by way of which the guides can be fastened to the circular arc magazine.
  • At least three transverse struts are arranged, wherein the drive is a hydraulic drive which is attached to the middle of the at least three transverse struts and which drives a roller chain via a sprocket, which is connected to a driver over which the grid along the Guides is movable.
  • the drive is a hydraulic drive which is attached to the middle of the at least three transverse struts and which drives a roller chain via a sprocket, which is connected to a driver over which the grid along the Guides is movable.
  • a sensor for determining the position of the protective grid is arranged, which is connected to a machine control, which is set up such that when the protective grille is not closed, the machine is brought into a set-up state with limited operating parameters.
  • a drilling operation is prevented with open guard.
  • access to the rotating parts for maintenance and repair purposes is possible.
  • the selected as an embodiment device for shielding rotating parts of an arcuate with an arc magazine anchor drilling system consists essentially of three oppositely arranged guides 1, which are connected to each other via four transverse struts 2a - 2d and on which a protective grid 3 is slidably mounted via a hydraulic drive 4.
  • the guides 1 are formed from substantially arc-shaped guide surfaces 11, which are provided with circular arc-shaped recesses for abutment with the quiver-shaped tubular support 61 of a circular arc magazine 6.
  • bores 13 are introduced for the implementation of screws for fastening the guide 1 to a circular arc magazine 6.
  • a slide rail 14 is integrally formed on the guide plates 11.
  • the transverse struts 2 are formed essentially from square profiles, which are provided at the end with flanges 21 for attachment to the guide plates 11 of the guide 1.
  • the first transverse strut 2a and the third transverse strut 2c are provided with a sprocket 22 for guiding a roller chain 42.
  • a hydraulic drive 4 is mounted at the between the two provided with a sprocket 22
  • the hydraulic drive 4 drives a sprocket 41, via which a roller chain 42 can be driven.
  • the protective grid 3 is formed in the embodiment ladder-shaped and arched according to the arcuate slide rails 14 of the guides 1. At its two longitudinal sides spaced apart from each other on the protective grid 3, two slide elements 31 are arranged, which rest on the slide rail 14 of a guide 1. The protective grid 3 can be moved via the carriage elements 31 along the slide rail 14 of the guides 1.
  • a driver 32 is centrally arranged on the protective grid 3, which engages in the roller chain 42 guided over the sprockets 22 of the transverse struts 2a, 2c and driven by the sprocket 41 of the hydraulic drive 4.
  • the protective grid 3 is thus movable via a movement of the roller chain 42 via the hydraulic drive 4 along the slide rails 14.
  • FIG. 4 an anchor drilling machine 5 is sketched, which is provided with a circular arc magazine 6, which is equipped with a protective device of the type described above.
  • the guides 1 are bolted to the circular arc magazine 6 with four cross struts 2a - 2d.
  • the four arranged on the protective grid 3 slide elements 31 are directed via the circular arc magazine 6 in the work area or from the work area.
  • the carriage elements 31 are connected to the protective grid 3 via Bolzerseducationen 33.
  • the protective grid 3 moves via the driver 32 via the slide rails 14 into or out of the working area of the machine.
  • the direct access to the danger area is blocked.
  • a - not shown - sensor for determining the position of the protective grille 3 is arranged, with the control of the anchor drilling machine. 5 connected is. This control is set up such that when the protective grille 3 is not closed, the anchor drilling system 5 is brought into a set-up state with restricted operating parameters.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin versehenen Ankerbohranlage nach dem Patentanspruch 1.
  • Bei Ankerbohranlagen handelt es sich um Bohrmaschinen für Ankerbohrarbeiten, Mikropfähle und Hochdruckinjektions-Bohrungen, insbesondere für das Doppelkopf- und Überlagerungsbohren. Für Überlagerungsbohren und für ähnliche Einsatzzwecke werden Doppelrohre als Bohrstrang zusammengestellt und in den Boden eingebracht. Da die einzelnen Außen- und Innenrohre jeweils nur mit einer bestimmten Länge, nämlich der der Lafette zur Verfügung stehen, müssen nach entsprechendem Bohrfortschritt sowohl ein Innen- wie auch ein Außenrohr an den bereits im Boden befindlichen Bohrstrang angeschlossen werden. Hierzu dienen Gestängemagazine, in denen in das Außenrohr eingeschobene Innenrohre vorgehalten werden. Mit Hilfe eines Greifers werden Innen- und Außenrohr gleichzeitig ergriffen und dann in die Bohrachse geschwenkt. Eine derartige Ankerbohranlage ist beispielsweise in der DE 101 08 696 B4 beschrieben. Bei dieser Ankerbohranlage ist ein Gestängemagazin angeordnet, das einen Kreisbogen um die Achse eines Greifers herum beschreibt, so dass mit dem Greifer die einzelnen Rohre aus den Rohrablagen sicher erfasst und herausgezogen werden können. Bei dieser Anordnung sind die rotierenden Teile im Bohrbetrieb jedoch frei zugänglich, weshalb eine Verletzungsgefahr für den Bediener gegeben ist.
  • Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin versehenen Ankerbohranlage zu schaffen, welche den Zugang zu rotierenden Teilen im Bohrbetrieb wirksam verhindert. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Mit der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin versehenen Ankerbohranlage geschaffen, welche den Zugang zu rotierenden Teilen im Bohrbetrieb wirksam verhindert. Durch das Schutzgitter, das über Schlittenelemente entlang der an dem Kreisbogenmagazin montierten Führung verfahrbar ist, ist durch Fortführung des Teilkreises des Kreisbogenmagazins der Zugang zu den rotierenden Teilen verhindert. Dabei ist das Schutzgitter über einen Antrieb entlang der Führung verfahrbar.
  • In Weiterbildung der Erfindung sind zwei parallel zueinander positionierte Führungen angeordnet, die über wenigstens zwei Querstreben verbunden sind, über welche die Führungen an dem Kreisbogenmagazin befestigbar sind. Hierdurch ist eine stabile Führung und Fixierung des Schutzgitters an den kreisbogenförmigen Führungen bewirkt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens drei Querstreben angeordnet, wobei der Antrieb ein hydraulischer Antrieb ist, der an der mittleren der wenigstens drei Querstreben befestigt ist und der über ein Kettenrad eine Rollenkette antreibt, die mit einem Mitnehmer verbunden ist, über den das Gitter entlang der Führungen bewegbar ist. Hierdurch ist eine kompakte Anordnung eines Antriebs, verbunden mit einer direkten Führung des Schutzgitters erzielt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Sensor zur Ermittlung der Stellung des Schutzgitters angeordnet, der mit einer Maschinensteuerung verbunden ist, die derart eingerichtet ist, dass bei nicht geschlossenem Schutzgitter die Maschine in einen Einrichtezustand mit eingeschränkten Betriebsparametern verbracht wird. Hierdurch ist ein Bohrbetrieb bei offenem Schutzgitter verhindert. Gleichzeitig ist der Zugang zu den rotierenden Teilen zu Wartungs- und Instandhaltungszwecken ermöglicht.
  • Andere Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend im Einzelnen beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin versehenen Ankerbohranlage;
    Figur 2
    die Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1 in der Seitenansicht;
    Figur 3
    die Darstellung der Vorrichtung aus Fig. 1 in der Ansicht von vorne und
    Figur 4
    die schematische Darstellung einer Ankerbohranlage mit einem Kreisbogenmagazin mit angeordneter Schutzvorrichtung.
  • Die als Ausführungsbeispiel gewählte Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin versehenen Ankerbohranlage besteht im Wesentlichen aus drei gegenüberliegend angeordneten Führungen 1, die über vier Querstreben 2a - 2d miteinander verbunden sind und auf denen ein Schutzgitter 3 über einen hydraulischen Antrieb 4 verschiebbar gelagert ist.
  • Die Führungen 1 sind aus im Wesentlichen kreisbogenförmig geformten Führungsflächen 11 gebildet, die mit kreisbogenförmigen Aussparungen zur Anlage an den köcherförmigen Rohrablagen 61 eines Kreisbogenmagazins 6 versehen sind. Zusätzlich sind Bohrungen 13 zur Durchführung von Schrauben zur Befestigung der Führung 1 an einem Kreisbogenmagazin 6 eingebracht. An ihrer den Aussparungen 12 gegenüberliegenden Oberseite ist an den Führungsblechen 11 eine Gleitschiene 14 angeformt.
  • Die Querstreben 2 sind im Wesentlichen aus Vierkantprofilen ausgebildet, die endseitig mit Flanschen 21 zur Befestigung an den Führungsblechen 11 der Führung 1 versehen sind. In Schließrichtung des Schutzgitters 3 gesehen ist die erste Querstrebe 2a sowie die dritte Querstrebe 2c mit einem Kettenrad 22 zur Führung einer Rollenkette 42 versehen. An der zwischen den beiden mit einem Kettenrad 22 versehenen Querstreben 2a, 2c angeordneten Querstrebe 2b ist ein hydraulischer Antrieb 4 montiert. Der hydraulische Antrieb 4 treibt ein Kettenrad 41 an, über das eine Rollenkette 42 antreibbar ist.
  • Das Schutzgitter 3 ist im Ausführungsbeispiel leiterförmig ausgebildet und entsprechend der bogenförmigen Gleitschienen 14 der Führungen 1 gewölbt ausgebildet. An seinen beiden Längsseiten sind an dem Schutzgitter 3 beabstandet zueinander jeweils zwei Schlittenelemente 31 angeordnet, die auf der Gleitschiene 14 einer Führung 1 aufliegen. Das Schutzgitter 3 ist über die Schlittenelemente 31 entlang der Gleitschiene 14 der Führungen 1 verfahrbar.
  • An seinem dem hydraulischen Antrieb 4 zugewandten Ende ist an dem Schutzgitter 3 mittig ein Mitnehmer 32 angeordnet, der in die über die Kettenräder 22 der Querstreben 2a, 2c geführte und über das Kettenrad 41 des hydraulischen Antriebs 4 angetriebene Rollenkette 42 eingreift. Das Schutzgitter 3 ist so über eine Bewegung der Rollenkette 42 über den hydraulischen Antrieb 4 entlang der Gleitschienen 14 bewegbar.
  • In Figur 4 ist eine Ankerbohranlage 5 skizziert, die mit einem Kreisbogenmagazin 6 versehen ist, das mit einer Schutzeinrichtung der zuvor beschriebenen Art ausgestattet ist. Die Führungen 1 sind auf das Kreisbogenmagazin 6 mit vier Querstreben 2a - 2d verschraubt. Durch die beiden parallel laufenden Gleitschienen 14 der Führungen 1 werden die vier an dem Schutzgitter 3 angeordneten Schlittenelemente 31 über das Kreisbogenmagazin 6 in den Arbeitsbereich oder aus dem Arbeitsbereich gelenkt. Die Schlittenelemente 31 sind mit dem Schutzgitter 3 über Bolzersverbindungen 33 verbunden. Über die Rollenkette 42, die über das Kettenrad 41 des hydraulischen Motors 4 angetrieben wird, bewegt sich das Schutzgitter 3 über den Mitnehmer 32 über die Gleitschienen 14 in bzw. aus dem Arbeitsbereich der Maschine. Somit ist der direkte Zugang zu dem Gefahrenbereich versperrt.
  • Im Ausführungsbeispiel ist ein - nicht dargestellter - Sensor zur Ermittlung der Stellung des Schutzgitters 3 angeordnet, der mit der Steuerung der Ankerbohranlage 5 verbunden ist. Diese Steuerung ist derart eingerichtet, dass bei nicht geschlossenem Schutzgitter 3 die Ankerbohranlage 5 in einen Einrichtezustand mit eingeschränkten Betriebsparametern verbracht wird.
  • Für den Fall, dass eine Person zwischen Schutzgitter 3 und einer anderen Komponente der Ankerbohranlage 5 eingeklemmt sein sollte, besteht die Möglichkeit, das Schutzgitter 3 von den Schlittenelementen 31 durch Lösen der Bolzenverbindungen 33 zu entfernen. Durch die leichte Bauweise des Schutzgitters, das im Ausführungsbeispiel als Drahtkonstruktion ausgebildet ist, kann diese von Hand entlang der Gleitschiene 14 bewegt werden. Für den Fall, dass die Bolzenverbindung 33 nicht zu lösen ist, besteht weiterhin die Möglichkeit, die Motorbremse des hydraulischen Antriebs 4 zu entriegeln.

Claims (5)

  1. Vorrichtung zur Abschirmung rotierender Teile einer mit einem Kreisbogenmagazin (6) versehenen Ankerbohranlage (5), umfassend wenigstens eine bogenförmig ausgebildete Führung (1), die an dem Kreisbogenmagazin (6) montierbar ist, sowie ein Schutzgitter (3), das über Schlittenelemente (31) entlang der wenigstens einen Führung (1) verfahrbar ist, wobei ein Antrieb angeordnet ist, über den das Schutzgitter (3) entlang der wenigstens einen Führung (1) verfahrbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei parallel zueinander positionierte Führungen (1) angeordnet sind, die über wenigstens zwei Querstreben (2a - 2d) verbunden sind, über welche die Führungen (1) an dem Kreisbogenmagazin (6) befestigbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens drei Querstreben (2a - 2d) angeordnet sind, wobei der Antrieb ein hydraulischer Antrieb (4) ist, der an der mittleren der wenigstens drei Querstreben (2a - 2d) befestigt ist und über ein Kettenrad (41) eine Rollenkette (42) antreibt, die mit einem Mitnehmer (32) verbunden ist, über den das Schutzgitter (3) entlang der Führungen (1) bewegbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zur Ermittlung der Stellung des Schutzgitters (3) angeordnet ist, der mit einer Maschinensteuerung verbunden ist, die derart eingerichtet ist, dass bei nicht geschlossenen Schutzgitter (3) die Maschine in einen Einrichtezustand mit eingeschränkten Betriebsparametern verbracht wird.
  5. Ankerbohranlage (5) mit einem Kreisbogenmagazin (6), das mit einer Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche versehen ist.
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