[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen des bestimmungsgemäßen Verhaltens
einzelner Rohre einer teleskopierbaren Bohrstange (Kellystange) beim Hochziehen der
auseinandergezogenen Rohre, wobei das äußere, obere Rohr anfangs an einer Drehantriebs-Halteeinrichtung
abgestützt ist und das Hochziehen mit dem inneren, unteren Rohr beginnt, welches jedes
weitere Rohr nach einem jeweiligen festgelegten Hubweg mitnimmt.
[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare
Bohrstange, die ein inneres Rohr zum Tragen eines Bohrwerkzeugs, ein äußeres Rohr,
in dem das innere Rohr zwischen zwei Anschlägen axial beweglich geführt und in einer
Verriegelungsstellung drehfest festlegbar ist, einen Drehantrieb für die Bohrstange,
der am äußeren Rohr angreift und mittels einer Drehantriebs-Halteeinrichtung heb-
und senkbar ist, und eine mit dem inneren Rohr verbundene Bohrstangen-Trageinrichtung
zum Anheben und Absenken der Bohrstange aufweist.
[0003] Derartige teleskopierbare Bohrstangen, die als Kelly-Stangen bekannt sind, sind beispielsweise
im Firmenprospekt Bauer: Großdrehbohrgeräte-Kellystangen (Veröffentlichungshinweis:
905.518.2 11/94) beschrieben. Sie werden beim Drehbohren mit Drehbohrgeräten zum Erstellen
von Bohrungen im Erdreich verwendet. Eine solche Bohrstange enthält zumindest zwei
ineinander angeordnete und teleskopierbare Rohre, die zur Drehmomentenübertragung
von dem am Drehbohrgerät gelagerten Drehantrieb auf das Bohrwerkzeug drehfest miteinander
verbunden sind, und die sich mit fortschreitender Bohrtiefe teleskopartig auseinanderziehen
können. Dies ist aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, so daß die darauf
gerichteten nachfolgenden Ausführungen lediglich in kurzer Form auf Aufbau und Betriebsweise
der Bohrstange eingehen, soweit dies zum Verständnis der Erfindung erforderlich ist.
[0004] Das innere Rohr der Bohrstange ist über ein Seil an einer Haupt- oder Kellywinde
des Bohrgerätes befestigt. Zum Verlängern des Bohrgestänges beim Abbohren fällt aufgrund
des Eigengewichts der Kellyrohre das nächstfolgende Kellyrohr nach unten bis zu einem
Anschlag. Beim anschließenden Verdrehen dieses äußeren Kellyrohres mit Hilfe des Drehantriebes
wird es durch Eingriff von Riegelelementen in am Außenumfang des Innenrohres liegende
Verriegelungstaschen mit diesem verriegelt und axial daran festgelegt, so daß über
den an einem Mast des Bohrgerätes mittels einer Seilwinde vertikal verschiebbaren
Drehantrieb eine axiale Druckkraft auf das Bohrgestänge und somit auf das Bohrwerkzeug
aufgebracht werden kann.
[0005] Zum Entleeren des Bohrwerkzeugs und dessen Anheben aus dem Bohrloch müssen die teleskopierten,
miteinander verriegelten Kellyrohre wieder eingezogen werden. Dazu wird zunächst das
äußere Kellyrohr über den Drehantrieb geringfügig in die entgegengesetzte Bohrrichtung
gedreht, damit sich die beiden oder mehreren miteinander verriegelten Kellyrohre aus
ihrer Verriegelungsstellung bewegen. Mit dem Hauptseil, das stets am Oberende des
inneren bzw. innersten Kellyrohres befestigt ist, können die Kellyrohre hochgezogen
werden. Bei diesem Hochziehen der Kellyrohre kann der Fall eintreten, daß sich das
nächstäußere Kellyrohr mit dem inneren Kellyrohr, das gerade angehoben wird, verklemmt
und somit auch schon hochgezogen wird, obwohl das innere Kellyrohr noch nicht am axialen
Endanschlag am umgebenden Kellyrohr anliegt. Dies ist aufgrund eines Spiels zwischen
den Kellyrohren und sich zufällig verändernder Reibungsverhältnisse in den verschiedenen
Kellyrohren möglich.
[0006] Wenn das nächstäußere Kellyrohr mit dem jeweils inneren Kellyrohr aufgrund einer
solchen Verklemmung mitgenommen wird, so besteht eine Gefahr für die Kellystange und
den Drehantrieb, da die aufgrund von Reibkräften hochgezogenen Kellyrohre plötzlich
den Reibschluß überwinden und bis zum jeweiligen Anschlag herabfallen können. Dieses
Durchfallen kann zu Schäden am Drehantrieb führen, weil ein Kellyrohr dabei mehrere
Meter im freien Fall bis zum untersten Anschlag durchfällt und dieser gewichtsbedingte
Impuls über die Kellystange direkt auf den Drehantrieb übertragen wird.
[0007] Wenn sich beim Bohren die gesamte Kellystange mit den einzelnen Kellyrohren im Bohrloch
befindet, hat die Bedienperson keine Sichtmöglichkeit, um das ordnungsgemäße Einfahren
der ineinanderliegenden Kellyrohre zu überwachen. Somit macht sich ein Verhaken oder
Verklemmen der Kellyrohre erst dann bemerkbar, wenn ein Kellyrohr durchfällt und der
Impuls über den Drehantrieb auf das Bohrgestänge und den Mast des Bohrgeräts übertragen
wird.
[0008] Zum Verhindern von Schäden infolge dieses Durchfallens eines Kellyrohres ist es im
Stand der Technik bekannt, daß die Drehantriebe oder die Kellytöpfe, welche die obere
Auflage der Kellystange am Drehantrieb bilden, eine Schutzeinrichtung aufweisen, die
entweder aus Federpaketen oder aus einer Kombination aus Federpaketen mit Dämpferelementen
bestehen kann. Damit können auftretende Stöße zwar gedämpft, jedoch nicht verhindert
werden.
[0009] Der Erfindung liegt daher die
Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung einer teleskopierbaren Bohrstange anzugeben,
so daß ein unerwünschtes Durchfallen von einzelnen Rohren beim Hochziehen der Bohrstange
vermieden werden kann.
[0010] Es ist eine weitere
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine oben angegebene Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare
Bohrstange zu schaffen, mit der die Bedienperson erkennen kann, ob sich beim Hochziehen
der Kellystange ein Kellyrohr verklemmt hat und somit beim unerwarteten Lösen der
Verklemmung die Gefahr des Durchfallens eines Kellyrohres besteht.
[0011] Erfindungsgemäß wird die erstgenannte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei einem eingangs
genannten Verfahren erfindungsgemäß eine für die Drehantriebs-Halteeinrichtung erforderliche
Haltekraft gemessen wird und mit der theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts
der Rohre verglichen wird, wobei die Zugkraft anfangs durch das Gesamtgewicht der
Rohre bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessive um das Gewicht
zumindest eines weiteren Rohres vermindert wird, und daß ein Signal erzeugt wird,
wenn die gemessene Haltekraft um einen bestimmten Wert unter die dem jeweiligen Hubweg
entsprechende Zugkraft fällt.
[0012] Die erstgenannte Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß bei einem eingangs genannten
Verfahren eine Hubkraft zum Hochziehen der Rohre in Abhängigkeit vom erfaßten Hubweg
gemessen und mit einer theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre verglichen
wird, wobei die Zugkraft anfangs von dem Gewicht des unteren Rohres bestimmt und in
Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessive durch Addition des Gewichts zumindest
eines weiteren Rohres erhöht wird, und daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene
Hubkraft die dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zugkraft um einen bestimmten Wert
übersteigt. Auf diese Weise kann über eine einfache Kraftmessung und durch einen Vergleich
mit einer gespeicherten oder sofort zu berechnenden Gewichtskraft zumindest eines
Rohres eine Aussage über den Zustand der Rohre der Bohrstange bei ihrem Hochziehen
getroffen werden.
[0013] Dies ist eine alternative Lösungsmöglichkeit, die ein vergleichbar gutes Ergebnis
liefert.
[0014] Diese Lösungen basieren auf dem Grundgedanken, eine Zuordnung zwischen einem zurückgelegten
Hubweg zu einer erwarteten Gewichtsänderung vorzunehmen, und beim Hochziehen durch
eine Seilwegmessung und eine Gewichtsmessung und eine Übereinstimmung oder Abweichung
mit den vorgegebenen Werten festzustellen.
[0015] Vorzugsweise wird das Signal in eine Warnmeldung für eine Bedienperson umgesetzt.
Dann kann die Bedienperson auch ohne Sichtkontakt zu der Bohrstange rechtzeitig notwendige
Handlungen vornehmen, um die Bohrstange vor Beschädigungen zu schützen.
[0016] In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens werden die Ausgangspositionen
der Drehantriebs-Halteeinrichtung und der Bohrstange bestimmt und für eine Null-Einstellung
der Hubwegmessung vor dem Hochziehen der Bohrstange verwendet. Damit kann das Verfahren
universell eingesetzt werden und erlaubt stets eine genaue Überwachung der auftretenden
Kräfte.
[0017] Die zweitgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine eingangs genannte Schutzvorrichtung
für eine teleskopierbare Bohrstange erfindungsgemäß eine Meßeinrichtung zum Erfassen
der Hub- oder Zugkraft F
1 zwischen der Bohrstangen-Trageinrichtung und der Bohrstange und/oder eine Meßeinrichtung
zum Erfassen der Haltekraft F
2 zwischen der Drehantriebs-Halteeinrichtung und dem Drehantrieb aufweist, wobei ein
Vergleicher vorgesehen ist, der beim Hochziehen der Bohrstange die Kraft F
1 und/oder die Kraft F
2 mit einer theoretischen Gewichtskraft aufgrund der Anzahl der in Abhängigkeit vom
Hubweg jeweils zu tragenden Rohre vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn die Kraft
F
1 und/oder die Kraft F
2 um einen bestimmten Wert von der jeweils zu tragenden theoretischen Gewichtskraft
abweicht.
[0018] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
[0019] Eine einfache und dennoch betriebssichere Ausgestaltung besteht darin, daß die Bohrstangen-Trageinrichtung
und die Drehantriebs-Halteeinrichtung jeweils eine Winde mit einem Tragseil aufweist.
An der Winde oder dem Zugseil kann auf einfache Weise eine Seilbewegung bzw. Hubwegveränderung
erfaßt werden. Jedoch kann auch insbesondere die Drehantriebs-Halteeinrichtung von
einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylindereinheit angetrieben werden.
[0020] Zweckmäßigerweise messen die Meßeinrichtungen die Zugkräfte in den Tragseilen. Dazu
können die unterschiedlichsten Meßsensoren verwendet werden.
[0021] Wenn das Signal als Warnsignal auf eine Anzeige für eine Bedienperson übertragen
wird, so kann bei Bedarf sofort eine Betätigung der Steuerung für das Anheben und
Absenken der Bohrstange, beispielsweise eine Betätigung der Seilwinde, vorgenommen
werden, um eine mögliche Beschädigung zu vermeiden.
[0022] Statt einer Handbetätigung kann das Signal bzw. das Warnsignal auch einer Steuerung
für das Hochziehen der Bohrstange zum automatischen Ausführen einer Aktion zugeführt
werden, wobei insbesondere eine Sicherheitsbetätigung wie beispielsweise ein nochmaliges
Absenken der Bohrstange zum Lösen einer Verklemmung vorgenommen werden kann.
[0023] Die Anzeigemöglichkeit für den Fahrer oder die Bedienperson kann auch darauf basieren,
daß die am Drehantrieb anliegende Seilzugkraft F
2 gemessen und auch die Position des Drehantriebs längs des Bohrmastes über eine Seillängenmessung
festgestellt wird. Die Kraft F
2 wird mit der Kraft F
1 verglichen, die je nach Länge des Kellyseils F
1 bestimmte Werte erreichen darf. Ergibt sich aufgrund der Seillängenmessung am Trag-
oder Kellyseil, daß nur das innerste Rohr vom Kellyseil getragen wird, so kann damit
rechnerisch die Kraft F
1 ermittelt werden, da das Gewicht jedes einzelnen Rohres bekannt ist. Diese rechnerisch
ermittelte Kraft wird mit der über die Seilzugmeßeinrichtung gemessenen Kraft F
1 verglichen und in Abhängigkeit von der Kraft F
2 und der Seillängenmesung am Seil F
2 verglichen. Bei einer einen festgelegten Wert übersteigenden Differenz der gemessenen
Kraft F
1 gegenüber der errechneten Kraft F
1 erscheint im Fahrerhaus des Bohrgerätes eine Warnmeldung, woraufhin die Bedienperson
ein Durchfallen der Kellyrohre verhindern kann, indem sie beispielsweise die Kellystange
wieder ausfahren läßt (d. h. ein Absenken über das Kellyseil), so daß sich das unerwünschte
Verklemmen wieder lösen kann, bevor ein erneutes Zusammenschieben der teleskopierbaren
Kellyrohre (d. h. Anheben über das Kellyseil) ausgeführt wird.
[0024] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Schutzvorrichtung unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
- Fig. 1
- in einer Seitenansicht eine teleskopierbare Bohrstange mit einem Drehantrieb;
- Fig. 2
- in einer Seitenansicht in vergrößerter Darstellung den Drehantrieb mit einer partiell
und geschnitten dargestellten Bohrstange;
- Fig. 3
- in einer Seitenansicht ein Drebbohrgerät in Gesamtdarstellung; und
- Fig. 4
- in einer Seitenansicht ein Drehbohrgerät mit teleskopierter Bohrstange.
[0025] Eine teleskopierbare Bohr- oder Kellystange 1 mit an sich bekanntem Aufbau enthält
beispielhaft ein inneres Rohr 2, das auch eine Stange sein kann (siehe Fig. 2), an
dessen Oberende ein Kellyauge 3 zum Befestigen eines Tragseils 4 und an dessen Unterende
ein Bohrwerkzeug 5 angebracht ist. Das innere Rohr 2 ist in einem mittleren Rohr 6
durch (nicht dargestellte) Mitnehmerleisten axial verschiebbar geführt und gleichzeitig
drehfest gelagert und somit in bekannter Weise teleskopierbar. Das mittlere Rohr 6
wiederum ist in einem äußeren Rohr 7 in gleicher Weise aufgenommen. Das äußere Rohr
7 ist in einem Durchgang eines Kraftdrehkopfes 8 eines Drehantriebs 9 axial verschiebbar
aufgenommen und über einen Mitnehmerring 10 des Kraftdrehkopfes 8 und zugeordnete
Mitnehmerleisten am Umfang des äußeren Rohres 7 rotatorisch antreibbar. Der Kraftdrehkopf
8 ist mittels eines Getriebeschlittens 11 an einem Mast 12 (siehe Fig. 3) eines Drehbohrgerätes
13 verschiebbar gelagert und mittels eines Seiles 14 und einer Seilwinde 15 über die
Länge des Mastes 12 auf- und abbewegbar. Der hast 12 ist an einem verfahrbaren Geräteträger
16 gelagert, der eine Kabine 17 für eine Bedienperson aufweist.
[0026] Die einzelnen Rohre 2, 6, 7 weisen obere und untere Endanschläge auf, die ihren Verschiebe-
oder Teleskopierweg bei ihren relativen axialen Bewegungen begrenzen. Durch gegenseitiges
Verdrehen von jeweils zwei Rohren über den Drehantrieb können Verriegelungen eingerastet
werden, so daß die Rohre untereinander und an dem Kraftdrehkopf 8 axial festgelegt
sind und eine axiale Bohrkraft auf das Bohrgestänge (die Kellystange 1) aufgebracht
werden kann. Durch entgegengesetzte Drehung können die Verriegelungen in bekannter
Weise wieder gelöst werden.
[0027] Mit dem Tragseil 4 und einer zugehörigen Seilwinde 18 kann die Bohr- oder Kellystange
1 angehoben und abgesenkt werden. Mit dem Vorschubseil 14 (alternativ mit einem hydraulischen
Vorschubzylinder) kann der Kraftdrehkopf 8 angehoben und mit der Vorschubbewegung
beim Bohren zusammen mit der Bohrstange 1 abgesenkt werden.
[0028] Dieser bisher beschriebene Aufbau und die Betriebsweise sind aus dem Stand der Technik
bekannt.
[0029] Zur Messung der Zug- oder Hebekraft F
1 in dem Tragseil 4 sowie der Zug- oder Hebekraft F
2 in dem Vorschubseil 14, das den Kraftdrehkopf 8 trägt, oder alternativ in einer entsprechenden
hydraulischen Zylindereinrichtung, sind jeweilige Kraftmeßeinrichtungen oder Sensoren
(nicht dargestellt) vorgesehen, die ein jeweiliges Zugkraftsignal an eine Vergleichseinrichtung
liefern.
[0030] In Fig. 4 ist ein Drehbohrgerät mit einem Hydraulikzylinder als Halte- oder Vorschubeinrichtung
für den Kraftdrehkopf 8 dargestellt. Die nachfolgenden Kräftebetrachtungen gelten
sowohl für Zylinder als auch für Winden als Vorschubeinrichtungen.
[0031] Bei der nachfolgenden schrittweisen Betrachtung werden zur Vereinfachung lediglich
das Gewicht der Rohre 2, 6 und 7 (d. h. ohne Gewicht des Bohrwerkzeugs, des Kraftdrehkopfes
oder dergleichen) berücksichtigt.
[0032] Vor dem Herausziehen oder Anheben der Bohrstange 1 stützt sich das äußere Rohr 7
mit seinem topfartigen Absatz 20 (siehe Fig. 2) am Kraftdrehkopf 8 ab, so daß der
Kraftdrehkopf 8 das Gewicht der gesamten Bohrstange 1 trägt. Fig. 2 zeigt ferner auf
dem Kraftdrehkopf 8 angebrachte Dämpfungseinrichtung mit Federn 21. An den Federn
21 können Meßeinrichtungen zur Krafterfassung angebracht sein. Besonders einfach kann
durch kraftproportionale Wegmessung oder durch Piezokraftaufnehmer oder dergleichen
die Messung durchgeführt werden.
[0033] Gegenüber der Messung der Zug- oder Hebekraft F
2 Vorhubseil 14 wird hier nicht das Gewicht des Kraftdrehkopfes 8 mitgemessen.
[0034] Es ergibt sich die folgende Kräftegleichung:

[0035] Dabei ist mit F
R1, F
R2 und F
R3 jeweils die Gewichtskraft des inneren, des mittleren und des äußeren Rohres 2 bzw.
6 bzw. 7 bezeichnet (siehe Fig. 4).
[0036] Beim anfänglichen Anheben der Bohrstange 1 wird zuerst das innere Rohr 2 über das
Tragseil 4 angehoben:

[0037] Beim weiteren Anheben gelangt das innere Rohr 2 an einen Längsanschlag am mittleren
Rohr 6 und hebt dieses mit an:

[0038] Beim weiteren Anheben gelangt schließlich das innere Rohr 2 mit dem mittleren Rohr
6 an den Längsanschlag des äußeren Rohres 7 und hebt dieses relativ zum Kraftdrehkopf
8 mit an:

[0039] In der Vergleichseinrichtung wird die Zugkraft F
1 unter Berücksichtigung des schon erfolgten Hubweges des Tragseils 4 mit den gespeicherten
Gewichtskräften F
R1, F
R2 und F
R3 verglichen, wobei bei ordnungsgemäßem Betrieb während einem ersten Hubweg, der der
Länge des inneren Rohres 2 proportional ist, sowie während der weiteren Hubwege die
oben genannten Kräfteverhältnisse auftreten werden. Weichen die gemessenen Kraftwerte
F
1 von den zulässigen, berechneten Kraftwerten um mehr als einen bestimmten Kraftwert
voneinander ab, wie dies bei einem gegenseitigen Verklemmen zweier Rohre auftreten
kann, wird von der Vergleichseinrichtung ein Signal erzeugt. Dieses Signal wird beispielsweise
in der Kabine 17 des Geräteträgers 16 als Warnsignal dargestellt, beispielsweise als
optische Anzeige oder als akustisches Warnsignal, so daß die Bedienperson rechtzeitig
eine Aktion einleiten kann. So kann sie beispielsweise das Anheben stoppen und durch
Absenken die verklemmten Rohre wieder lösen. Das Signal kann aber auch eine Steuerung
betätigen, die von sich aus das weitere Anheben der Bohrstange stoppt.
[0040] Durch Wegmessung an dem Seil 14 kann die Position des Kraftdrehkopfes 8 am Mast 12
und damit die Ausgangsposition der Bohrstange 1 beim Hochziehen bestimmt werden und
eine Null-Einstellung für das Tragseil 4 bei Beginn des Hochziehens vorgenommen werden.
Es kann daher bei jeder Höhenposition des Drehantriebs 9 am Mast 12 dieses Verfahren
dadurch vorgenommen werden, daß die Positionsabweichung des Drehantriebs von der Nullstellung
bei der Seilwegmessung am Seil 4 berücksichtigt wird, d.h. je nach Richtung addiert
oder subtrahiert wird.
[0041] Die obigen Kräftegleichungen zeigen, daß mit unterschiedlichen Meßmöglichkeiten und
Meßanordnungen das erfindungsgemäße Ziel erreicht werden kann. So kann entweder nur
die Kraft F
1 im Tragseil 4 oder nur die für den Kraftdrehkopf 8 erforderliche Haltekraft F
2 gemessen werden, die dann mit den theoretisch vorhandenen Zugkräften verglichen werden,
die sich jeweils in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg und der damit einhergehenden
theoretischen Gewichtskraftveränderung aufgrund der in unterschiedlicher Anzahl zu
haltenden Rohre verändern. Jedoch können auch die Kräfte F
1 und F
2 verglichen werden, um ein Signal zu erhalten, das über den sicheren Betrieb beim
Hochziehen einer teleskopierbaren Bohrstange Auskunft gibt.
1. Verfahren zum Überwachen des bestimmungsgemäßen Verhaltens einzelner Rohre einer teleskopierbaren
Bohrstange (Kellystange) beim Hochziehen der auseinandergezogenen Rohre, wobei das
äußere, obere Rohr anfangs an einer Drehantriebs-Halteeinrichtung abgestützt ist und
das Hochziehen mit dem inneren, unteren Rohr beginnt, welches jedes weitere Rohr nach
einem jeweiligen festgelegten Hubweg mitnimmt,
dadurch
gekennzeichnet,
daß eine für die Drehantriebs-Halteeinrichtung (8) erforderliche Haltekraft (F2) gemessen wird und mit der theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre
(2, 6, 7) verglichen wird, wobei die Zugkraft anfangs durch das Gesamtgewicht der
Rohre (2, 6, 7) bestimmt und in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessive
um das Gewicht zumindest eines weiteren Rohres (6, 2) vermindert wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Haltekraft (F2) um einen bestimmten Wert unter die dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zugkraft
(FR1, FR2 und FR3; FR1 und FR2; FR1) fällt.
2. Verfahren zum Überwachen des bestimmungsgemäßen Verhaltens einzelner Rohre einer teleskopierbaren
Bohrstange (Kellystange) beim Hochziehen der auseinandergezogenen Rohre, wobei das
äußere, obere Rohr anfangs an einer Drehantriebs-Halteeinrichtung abgestützt ist und
das Hochziehen mit dem inneren, unteren Rohr beginnt, welches jedes weitere Rohr nach
einem jeweiligen festgelegten Hubweg mitnimmt,
dadurch
gekennzeichnet,
daß eine Hubkraft (F1) zum Hochziehen der Rohre (2, 6, 7) in Abhängigkeit vom erfaßten Hubweg gemessen
und mit einer theoretischen Zugkraft aufgrund des Gewichts der Rohre (2, 6, 7) verglichen
wird, wobei die Zugkraft anfangs von dem Gewicht des unteren Rohres (2) bestimmt und
in Abhängigkeit vom zurückgelegten Hubweg sukzessive durch Addition des Gewichts zumindest
eines weiteren Rohres (6, 7) erhöht wird, und
daß ein Signal erzeugt wird, wenn die gemessene Hubkraft (F1) die dem jeweiligen Hubweg entsprechende Zugkraft (FR1; FR1 und FR2; FR1, FR2 und FR3) um einen bestimmten Wert übersteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch
gekennzeichnet,
daß das Signal in eine Warnmeldung für eine Bedienperson umgesetzt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Ausgangspositionen der Drehantriebs-Halteeinrichtung (8) und der Bohrstange
(1) bestimmt und für eine Null-Einstellung der Hubwegmessung vor dem Hochziehen der
Bohrstange (1) verwendet wird.
5. Schutzvorrichtung für eine teleskopierbare Bohrstange, die ein inneres Rohr zum Tragen
eines Bohrwerkzeugs,
ein äußeres Rohr, in dem das innere Rohr zwischen zwei Anschlägen axial beweglich
geführt und in einer Verriegelungsstellung drehfest festlegbar ist,
einen Drehantrieb für die Bohrstange, der am äußeren Rohr angreift und mittels einer
Drehantriebs-Halteeinrichtung heb- und senkbar ist, und
eine mit dem inneren Rohr verbundene Bohrstangen-Trageinrichtung zum Anheben und Absenken
der Bohrstange aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie eine Meßeinrichtung zum Erfassen der Hub- oder Zugkraft (F1) zwischen der Bohrstangen-Trageinrichtung (4) und der Bohrstange (1) und/oder eine
Meßeinrichtung zum Erfassen der Haltekraft (F2) zwischen der Drehantriebs-Halteeinrichtung (14) und dem Drehantrieb (9) aufweist,
daß ein Vergleicher vorgesehen ist, der beim Hochziehen der Bohrstange (1) die Kraft
(F1) und/oder die Kraft (F2) mit einer theoretischen Gewichtskraft aufgrund der Anzahl der in Abhängigkeit vom
Hubweg jeweils zu tragenden Rohre vergleicht und ein Signal erzeugt, wenn die Kraft
(F1) und/oder die Kraft (F2) um einen bestimmten Wert von der jeweils zu tragenden theoretischen Gewichtskraft
abweicht.
6. Schutzvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Bohrstangen-Trageinrichtung (4) und die Drehantriebs-Trageinrichtung (14)
jeweils eine Winde (18 bzw. 15) mit einem Tragseil (4, 14) aufweist.
7. Schutzvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtungen die Zugkräfte (F1, F2) in den Tragseilen (4, 14) messen.
8. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch
gekennzeichnet,
daß das Signal als Warnsignal auf eine Anzeige für eine Bedienperson übertragen wird.
9. Schutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch
gekennzeichnet,
daß das Signal bzw. das Warnsignal einer Steuerung für das Hochziehen der Bohrstange
(1) zugeführt wird.
10. Schutzvorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch
gekennzeichnet,
daß das Signal bzw. das Warnsignal in der Steuerung zum Hochziehen der Bohrstange
(1) eine Sicherheitsbetätigung vornimmt.
11. Schutzvorrichtung nach einen der Ansprüche 5 bis 10,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Gewichtskraft der Bohrstange (1) am Kraftdrehkopf (8) durch eine Meßeinrichtung
bestimmt wird.
12. Schutzvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch
gekennzeichnet,
daß die Bohrstange (1) über eine Federeinrichtung (21) am Kraftdrehkopf (8) abgestützt
ist, und daß durch Messung des Federweges die Auflagekraft der Bohrstange (1) bestimmt
wird.