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EP 1 640 557 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.03.2009 Patentblatt 2009/12 |
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Anmeldetag: 20.07.2005 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Bohrgestell mit Bohrwerkzeugmagazin
Drilling rig with a tool cartridge
Plate-forme de forage avec un magasin d'outils
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE
SI SK TR |
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Priorität: |
18.09.2004 DE 102004045404
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Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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29.03.2006 Patentblatt 2006/13 |
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Patentinhaber: Klemm Bohrtechnik Zweigniederlassung der Bauer
Maschinen GmbH |
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57489 Drolshagen (DE) |
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Erfinder: |
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- Hagemeyer, Carl, Dr. Ing.
57462 Olpe (DE)
- Clemens, Albert
57482 Wenden (DE)
- Wurm, Thomas
57482 Wenden/Gerlingen (DE)
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| (74) |
Vertreter: Schulte, Jörg |
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Schulte & Schulte
Patentanwälte
Hauptstrasse 2 45219 Essen 45219 Essen (DE) |
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Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 860 581 US-A- 3 977 480 US-A- 4 897 009 US-A1- 2002 066 556
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US-A- 3 976 149 US-A- 3 994 350 US-A- 5 263 545 US-A1- 2003 079 881
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Bohrgestell für das Niederbringen von Bohrungen unterschiedlicher
oder wechselnder Funktion mit einem eine Lafette für den Bohrschlitten aufnehmenden
Gerüst, dem daran angeordneten Bohrhammer oder sonstigen Bohrgerät mit Drehgetriebe
und mit lösbar mit dem Bohrgerät über einen Adapter verbundenem Bohrwerkzeug in Form
eines Rollenmeißels sowie mit einer Klemm- und Brechvorrichtung für das in einem Gestängemagazin
abzulegenden Bohrgestänge, wobei Bohrgestänge und Adapter mit Greifflächen für die
Greifer der Klemm- und Brechvorrichtung ausgerüstet sind.
[0002] Bohrungen werden für unterschiedliche Zwecke ins Gebirge bzw. in den Boden eingebracht.
So ist es bekannt, Förderbohrungen für das Erdöl oder das Erdgas mit Rollenmeißeln
einzubringen, Kernbohrungen mit Ringbohrkronen durchzuführen oder 3-Flügelkronen bzw.
Bohrschneiden dort einzusetzen, wo aufgrund der Härte des Gebirges entsprechendes
erforderlich ist. Bekannt ist es auch, Bohrungen mit beispielsweise Bohrschneiden
einzubringen, um sie dann mit Sprengstoff zu besetzen und nach dem Abtun der Schüsse
das zerkleinerte Gestein mit geeigneten Geräten herein zu gewinnen. Solche Sprengbohrungen
werden beim Auffahren von Tunneln und beim Auffahren von Strecken im untertägigen
Bergbau eingebracht aber auch dort, wo Erze oder Mineralien in Tagebauen hereingewonnen
werden. Bekannt ist es dabei, Gestängemagazine zu verwenden, in denen einzelne Bohrstangen
vorgehalten werden, die aus dem Gestängemagazin herausgenommen, in die Bohrachse geschwenkt
und dann mit dem übrigen Bohrgestänge verbunden werden, um so nach und nach weiter
in das Gebirge hineinbohren zu können. Dabei dienen die Gestängemagazine natürlich
auch dazu, beim Ziehen des Bohrgestänges die einzelnen Bohrstangen dann wieder für
eine Zwischenzeit aufzunehmen. Das Verbinden und das Lösen der einzelnen Bohrstangen
erfolgt über bekannte Klemm- und Brechvorrichtungen. (
US-A-3 994 350). Der Rollenmeißel ist über einen Adapter mit den Bohrstangen zu verbinden. Er ist
notwendig, um den Lösevorgang mit der vorhandenen Klemm- und Brechvorrichtung durchführen
zu können. Adapter und Bohrstangen sind mit korrespondierenden Greifflächen versehen.
Das Einbringen des Sprengstoffes nach dem Abbohren der Bohrungen ist insbesondere
in Gewässern schwierig, weil sichergestellt sein muss, dass die einzelnen Sprengstoffpakete
oder -päckchen auch ins Bohrlochtiefste gelangen. Hierzu sollen nach dem Niederbringen
der Bohrung mit dem Rollenmeißel oder auch der Bohrschneide mit Hilfe einer Ringbohrkrone
Vorraussetzungen geschaffen werden, die ein Hinunterspülen der Sprengstoffpäckchen
bis zum Bohrlochtiefsten ermöglichen. Von daher müssen bei solchen Bohrungen sowohl
Bohrschneiden wie Rollenmeißel wie Ringbohrkronen vorgehalten werden und im Bedarfsfall
mit dem Bohrgestänge verbunden werden. Dies ist von Hand sehr aufwendig und selbst
unter Zuhilfenahme von Krananlagen oder Ähnlichem schwierig, zumal ja das Verbinden
und Lösen im Rahmen der Klemm- und Brechvorrichtung eine genaue Positionierung der
einzelnen Teile voraussetzt.
[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein das Abbohren von Bohrlöchern
unterschiedlicher Funktion ermöglichendes Bohrgestell zu schaffen, das geringe Rüstzeiten
sichert und zusätzliche Arbeitskraft vermeidet.
[0004] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass neben dem Rollenmeißel
eine Bohrschneide oder 3-Flügelkrone, sowie eine Ringbohrkrone oder ein anderes Bohrwerkzeug
mit Adapter ausgerüstet in dem Gestängemagazin vorgehalten angeordnet sind, wobei
die Adapter ein mit dem Gewinde des Bohrgestänges korrespondierendes Gewinde und zusammen
mit dem zugehörigen Bohrwerkzeug immer die gleiche Länge aufweisend ausgebildet sind
und dass das Gestängemagazin dem Gerüst in die Bohrachse schwenkbar zugeordnet und
mit Standflächen für die Bohrwerkzeuge ausgeführt ist.
[0005] Aufgrund der besonderen Ausbildung einmal der den Bohrwerkzeugen zugeordneten gleichen
Adapter wie auch der zugeordneten Bohrstangen wie aufgrund der besonderen Ausbildung
des Gestängemagazins ist es möglich, die vom Gewicht und von der Handhabung her problematischen
Bohrwerkzeuge einfach und sicher je nach Bedarf in die Bohrachse zu bringen und dort
mit dem Bohrgestänge bzw. den Bohrstangen zu verbinden. Genauso ist es möglich, die
das vordere Ende des Bohrstranges bildenden Bohrwerkzeuge mit Hilfe der vorhandenen
Klemm- und Brechvorrichtung vom Bohrgestänge zu lösen, dem Gestängemagazin zu übergeben
und ein anderes Bohrwerkzeug in die Bohrachse zu bringen, vorzugsweise zu verschwenken,
um dieses nun mit dem Bohrstrang zu verbinden und zu nutzen. Dabei kann vorteilhafterweise
immer mit dem gleichen Bohrgestänge und den zugeordneten Maschinen gearbeitet werden,
sodass nicht nur ein schneller Wechsel des jeweiligen Bohrwerkzeuges möglich ist,
sondern auch ein voll wirksames Arbeiten, weil das für die jeweils vorgesehene Funktion
richtige Bohrwerkzeug jederzeit zur Verfügung steht und eben schnell und sicher in
die Bohrposition gebracht werden kann bzw. ausgewechselt werden kann. Somit ist erstmals
die Möglichkeit gegeben, mit ein und derselben Bohrvorrichtung und hier ja letztlich
auch dem gleichen Bohrstrang sowie den bekannten Klemm- und Brechvorrichtungen sowohl
Erkundungsbohrungen mit einer Ringbohrkrone wie auch eine Bohrung in mehr oder weniger
hartem Gebiet mit hartem Gestein mit dem Rollenmeißel oder mit der Bohrschneide im
harten Gestein herzustellen bzw. nach Herstellung der Bohrung beispielsweise mit dem
Rollenmeißel mit Hilfe der Ringbohrkrone eine Situation herzustellen, die das Einschleusen
bzw. Einspülen der Sprengpatronen in das Bohrloch möglich macht. Dabei ist gleichzeitig
die Möglichkeit gegeben, die Sprengschnur anschließend in eine Position zu bringen,
die ein Erkennen leicht macht und ein Anschließen an die anderen Sprengschnüre, sodass
eine Vielzahl solcher Sprengbohrungen dann nacheinander abgetan werden können.
[0006] Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gerüst
ein Bohrgestänge aus mehreren miteinander verbundenen Bohrstangen aufnehmend und führend
ausgebildet ist. Damit verbunden ist zwar ein entsprechend höheres oder längeres Gerüst,
das es aber ermöglicht, einen langen Bohrweg zu verwirklichen, beispielsweise von
20 Metern und mehr. Damit ist es möglich, eine Bohrung bei der Vertiefung von Gewässern
beispielsweise mit einem einzigen Bohrstrang ohne Verlängerungsnotwendigkeit abzubohren.
[0007] Weiter vorne ist erläutert worden, dass die einzelnen Bohrwerkzeuge in einem Gestängemagazin
vorgehalten werden, das dementsprechend neben den Bohrwerkzeugen auch noch einzelne
Ersatzbohrstangen aufnimmt. Dieses Gestängemagazin soll mit dem jeweils vorgesehenen
Werkzeug oder auch der Bohrstange in die Bohrachse geschwenkt werden, was erfindungsgemäß
sicher und leicht möglich ist, weil das Gestängemagazin in Höhe der Klemm- und Brechvorrichtung
über einen Schwenkarm gelenkig am Gerüst angeordnet ist. Damit ist es möglich, das
Gestängemagazin um das Gerüst in die jeweilige Arbeitsposition, d. h. in die Bohrachse
zu befördern, sodass das jeweilige Bohrwerkzeug oder die Ersatzbohrstange herausgenommen
und mit den vorhandenen Bohrstangen verbunden werden kann oder umgekehrt.
[0008] Um jeweils das vorgesehene Bohrwerkzeug oder die Ersatzbohrstange in die Bohrachse
schwenken zu können, ist es erforderlich, den jeweiligen Standplatz dieses Teils in
die Bohrachse zu bewegen, was gemäß der Erfindung problemlos möglich ist, weil das
Gestängemagazin um eine Mittenachse drehbar ausgebildet ist und über einen die Standflächen
aufweisenden unteren Drehteller mit als Standfläche dienenden Aufnahmen für die Bohrwerkzeuge
und/oder für Ersatzbohrstangen und einen oberen Drehteller verfügt. Die jeweilige
Aufnahme mit dem darin angeordneten Bohrwerkzeug oder der Ersatzbohrstange wird somit
zunächst einmal in die vorgesehene Arbeitsposition rotiert, um dann das gesamte Gestängemagazin
so zu verschwenken, dass das vorgesehene Bauteil sich dann in der Bohrachse befindet.
[0009] Neben den Standflächen oder besser gesagt den Aufnahmen auf dem unteren Drehteller
sollten die Ersatzbohrstangen zweckmäßigerweise auch am oberen Ende geführt werden,
was dadurch ermöglicht wird, dass der obere Drehteller des Gestängemagazins mit federnden
Klemmen für die Bohrstangen ausgerüstet ist. Die jeweilige Ersatzbohrstange wird in
die zugeordnete Klemme hineingedrückt, die sich dann dahinter schließt, sodass die
Bohrstange auch am oberen Ende sicher gelagert ist.
[0010] Um sicherzustellen, dass mit den Greifern der Klemm- und Brechvorrichtung sowohl
die Enden des Bohrstranges also der jeweiligen Bohrstange wie auch die Adapter angefasst
und erfasst werden können, sind die Greifflächen am Adapter und an den Bohrstangen
den Abstand der Klemm- und Brechvorrichtung berücksichtigend am Adapter bzw. der jeweiligen
Bohrstange ausgebildet. Dies erfordert besondere Berücksichtigung der Greifflächen
auch an den Bohrstangen, da die Adapter ja wesentlich kürzer sind als die Bohrstangen.
Bei entsprechender Bemaßung der Greifflächen auch an den Bohrstangen ist es aber wie
erwähnt möglich, mit den bekannten Klemm- und Klemm- und Brechvorrichtungen zu arbeiten.
[0011] Ein sicheres Einführen des Bohrstranges und auch der Bohrwerkzeuge in die jeweilige
Klemm- und Brechvorrichtung ist gegeben, weil der Klemm- und Brechvorrichtung jeweils
hydraulische Bohrgestängeführungen vor allem als Anbohrführung dienend zugeordnet
sind. Insbesondere die der Klemm- und Brechvorrichtung, d. h. also der unteren, dem
Bohrloch zugewandten Vorrichtung ist eine solche Bohrgestängeführung zugeordnet, um
ein sicheres Anbohren und auch Durchbohren zu gewährleisten.
[0012] Ein einfaches und genau den Vorgaben entsprechendes Absetzen der Bohrwerkzeuge in
dem Gestängemagazin ist möglich, weil die Aufnahmen für die Bohrwerkzeuge und auch
für die Ersatzbohrstangen im Gestängemagazin topfartig oder zapfenartig ausgebildet
und auf die Oberseite des unteren Drehtellers aufgesetzt sind. Zwar ist es dann erforderlich,
das Bohrwerkzeug bzw. die Bohrstange jeweils etwas anzuheben, bevor sie in die Bohrachse
geschwenkt wird, doch ist dies mit den vorhandenen Greifern oder Greifbacken ohne
weiteres möglich. Durch die topfartige Ausbildung, ist aber ein sicherer Stand gegeben.
Weiter hinten ist dazu noch erläutert, wie die Bohrwerkzeuge und auch die Bohrstangen
oder Ersatzbohrstangen noch optimaler im Gestängemagazin gelagert werden können.
[0013] Bei der weiter vorn beschriebenen Ausführung der Erfindung ist der untere Drehteller
kreisrund ausgebildet, wobei die Ersatzbohrstangen vor allem die Bohrwerkzeuge auf
dem Außenkranz angeordnet sind. Es ist aber auch möglich, insbesondere wenn mehr Ersatzbohrstangen
benötigt werden, den unteren Drehteller so auszubilden, dass er einen oder mehrere,
die Bohrwerkzeuge aufnehmende, getrennt vom Drehteller drehbare Zusatzteller aufweist,
denen die Aufnahmen für die Bohrwerkzeuge zugeordnet sind, wobei der eigentliche Drehteller
weitere Aufnahmen für Ersatzbohrstangen aufweist. Damit ist es möglich an einem Standpunkt
drei Bohrwerkzeuge anzuordnen, sodass sich eine wesentlich größere Anzahl von Standplätzen
für die Ersatzbohrstangen ergibt. Natürlich ist es auch möglich, mehrerer solcher
Zusatzteller zu verwenden, doch reicht nach den vorliegenden Erfahrungen in der Regel
eine solche Zuordnung eines Zusatztellers aus.
[0014] Beim endgültigen Lösen der Verbindung zwischen Bohrwerkzeug und Bohrstange oder auch
beim Lösen einzelner Bohrstangenverbindungen soll vermieden werden, dass aus Versehen
auch mit dem Drehgetriebe ein Brechvorgang eingeleitet oder sogar durchgeführt wird,
was dadurch vermieden wird, dass das Drehgetriebe des Bohrgerätes zum Lösen der bereits
gebrochenen Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung in einen Sicherheitsmodus schaltend
eingestellt ist. Das Drehmoment in Richtung Lösen wird dann so eingestellt, dass es
gerade noch ausreicht, eine schon mit der Klemm- und Brechvorrichtung gebrochene Gewindeverbindung
auseinanderzudrehen. Ein Brechen ist mit einem Drehgetriebe damit sicher ausgeschlossen.
[0015] Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gerüst einem Schwimmponton
oder einem stabilisierbaren Schiff zugeordnet ist und über Deckführungen verfügt,
die eine Positionsänderung in mehrere Richtungen ermöglichend ausgebildet sind. Gerade
dann, wenn beispielsweise beim Vertiefen eines Gewässers eine Vielzahl von Bohrungen
flächendeckend eingebracht werden sollen, ist es mit dieser Ausführung möglich, von
einem Standpunkt des Schwimmpontons oder des Schiffes aus gleichzeitig eine Vielzahl
von Bohrungen bzw. besser gesagt hintereinander einzubringen, um dann den Schwimmponton
zu verlegen und an einer neuen Position festzumachen und weitere Bohrungen einzubringen.
[0016] Weiter vorn ist davon gesprochen worden, dass die Bohrwerkzeuge in entsprechenden
topfförmigen Aufnahmen gelagert sind. Gerade beim rauen Bohrbetrieb ist es aber vorteilhaft,
wenn auch am oberen Ende eine zusätzliche Sicherung vorgesehen ist. Hierzu sieht die
Erfindung vor, dass die Klemmen für die Adapter oberhalb der Aufnahmen einem an der
Mittenachse angeordneten Mittenteller zugeordnet sind. Hierdurch wird ähnlich wie
bei den Ersatzbohrstangen eine obere und untere "Fixierung" der Bohrwerkzeuge sichergestellt,
wobei die Adapter ja sowieso die Form der Bohrstangen aufweisen und damit mit den
gleichen Klemmen gehalten werden können, wie die entsprechenden Ersatzbohrstangen.
[0017] Die einzelnen Bohrwerkzeuge können untereinander gemischt aufgestellt werden, weil
sie bezüglich ihrer Länge und auch der Adapterform gleich ausgebildet sind. Dementsprechend
ist vorgesehen, dass die Adapter zusammen mit dem zugehörigen Bohrwerkzeug immer die
gleiche Länge aufweisend ausgebildet sind und dementsprechend auch immer an der gleichen
Stelle die Greifflächen aufweisen. Gleichzeitig können auch Ersatzbohrwerkzeuge so
schnell eingeordnet werden, da sie immer in die vorgesehenen Aufnahmen und Klemmen
hineinpassen.
[0018] Sowohl bezüglich der Fixierung der Bohrwerkzeuge am Mittenteller wie auch der Ersatzbohrstangen
am oberen Drehteller ist vorgesehen, dass die Klemmen einstellbar ausgebildet, vorzugsweise
mit der Grundplatte des oberen Drehtellers oder dem Mittenteller entsprechend verbunden
sind. Sie können damit bezüglich ihrer Haltewirkung oder Federwirkung so eingestellt
werden, dass sie auch nach häufigem Gebrauch noch immer ihre Funktion sicher erfüllen.
[0019] Die gegenüber den Bohrwerkzeugen wesentlich längeren Ersatzbohrstangen werden am
oberen Drehteller über Klemmen gehalten, wobei ein unbeabsichtigtes Herausfallen aus
dem Gestängemagazin zusätzlich dadurch verhindert wird, dass der obere Drehteller
über einen Stützrandteller mit in Richtung unterem Drehteller vorstehenden Stützrand
verfügt. Würde bei ungenauer Einordnung einer Ersatzbohrstange diese also aus der
Klemme herausrutschen, wird sie von dem Stützrand sicher aufgefangen und so eine Beschädigung
der Bohreinrichtung oder gar eine Beeinträchtigung der Mitarbeiter sicher vermieden.
[0020] Um aber die Ersatzbohrstangen auch ohne Probleme aus dem Gestängemagazin herausnehmen
zu können, sieht die Erfindung vor, dass der Stützrandteller feststehend angeordnet
ist und eine seitliche Ausnehmung im Stützrand aufweist, die über einen Segmentschieber
im Lagerzustand des Gestängemagazins verschließbar ist, der über einen Schwunghebel
zusammen mit dem Gestängemagazin verschwenkbar ist. Wird also das Gestängemagazin
in die Bohrachse hineingeschwenkt, wird der Segmentschieber dadurch gleichzeitig so
geöffnet, dass nun die vorgesehene Ersatzbohrstange herausgenommen werden kann, ohne
gegen den Stützrand zu stoßen und damit den oberen Drehteller bzw. den Stützrandteller
zu beeinträchtigen.
[0021] Neben der kreisrunden Ausbildung des Gestängemagazins gemäß der weiter vorn beschriebenen
Variante besteht aber auch die Möglichkeit, dass das Gestängemagazin rechteckig ausgebildet
ist und mehrere Bohrwerkzeuge und/oder Bohrstangen aufnehmende Rohrschächte aufweist,
wobei das gesamte Gestängemagazin oder die einzelnen Bohrwerkzeuge oder Bohrstangen
über an sich bekannte Greifer in die Bohrachse schwenkbar sind. Bei einer solchen
Ausführung ist zwar ein entsprechender Greifer notwendig oder besser gesagt zwei solcher
Greifer, doch kann es je nach Ausbildung vorteilhaft sein, ein solch rechteckiges
und damit kompaktes Gestängemagazin zu verwenden.
[0022] Sollte die Vorhaltung von Ersatzbohrstangen nicht erforderlich sein, kann das Gestängemagazin
auch wesentlich verkleinert und kompakter ausgebildet werden und zwar indem das Gestängemagazin
nur Bohrwerkzeuge aufnehmend ausgebildet ist und hierzu vorzugsweise aus dem unteren
Drehteller und dem Mittenteller und der sie verbindenden Mittenachse besteht. Dieses
dann ja nur recht kurze Gestängemagazin kann wegen der beispielsweise drei oder vier
Bohrwerkzeuge auch vom Umfang der Teller her klein gehalten werden.
[0023] Eine weitere Möglichkeit ist die, die vorliegende Erfindung auch dort einzusetzen,
wo die Vorhaltung mehrerer unterschiedlicher Bohrwerkzeuge nicht unbedingt notwendig
ist, wobei die Erfindung auch dann verwirklicht wird, wenn das Gestängemagazin nur
Ersatzrollenmeißel oder nur Ersatzbohrscheiden oder nur Ersatzringbohrkronen und vorzugsweise
mit zugeordnetem Adapter aufnehmend ausgebildet ist. Die dann ja kleineren kompakten
Gestängemagazine ermöglichen es, die Auswechselzeiten wesentlich zu verringern, da
naturgemäß auch Rollenmeißel, Bohrschneiden oder Ringbohrkronen verschleißen und dann
ersetzt werden müssen. Die bisher dafür erforderlichen Zeiten werden wesentlich verkürzt,
wenn wie weiter oben beschrieben mit einem entsprechend ausgebildeten Gestängemagazin
gearbeitet wird. Natürlich ist es auch möglich, die Bohrwerkzeugplätze in einem Gestängemagazin
vorzusehen, das beispielsweise beim Bohren tiefer Bohrungen immer die für die Verlängerung
des Bohrstranges notwendigen Bohrstangen vorhält. Einer der Plätze der Bohrstangen
wird dann für die Ersatzrollenmeißel, -bohrschneiden oder -ringbohrkronen benutzt,
die einem entsprechend kleinen Zusatzteller zugeordnet sind, der als solcher auch
wieder drehbar ausgebildet ist, um das jeweils benötigte Bohrwerkzeug in die Arbeitsposition
zu verschwenken.
[0024] Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass ein Bohrgestell geschaffen
ist, das um ein Gestängemagazin erweitert ist, dessen unterem Drehteller Aufnahmen
oder Standplätze für unterschiedliche oder auch gleiche Bohrwerkzeuge zugeordnet sind.
Diese Bohrwerkzeuge in Form einer Bohrschneide, eines Rollmeißels oder einer Ringbohrkrone
oder auch einer anderen Ausführungsform können dann aus diesem Gestängemagazin herausgenommen
werden, wobei man auf übliche Klemmvorrichtungen bzw. Klemm- und Brechvorrichtungen
zurückgreifen kann. Das Gestängemagazin ist selbst drehbar, sodass die jeweils gewünschte
Ausführung des Bohrwerkzeuges in die Arbeitsposition, d. h. in die Bohrachse geschwenkt
wird, um dann mit dem Gestänge verbunden oder auch später von ihm wieder gelöst zu
werden. Die jeweiligen Rüstzeiten oder besser gesagt Umrüstzeiten werden dadurch wesentlich
verkürzt, wesentlich sicherer gestaltet, weil der Zugriff der menschlichen Hand nicht
mehr erforderlich ist und darüber hinaus auch die Möglichkeit gegeben ist, eben solche
unterschiedlichen Bohrwerkzeuge kurzfristig zur Hand zu haben, wenn sich dies als
notwendig erweist. Darüber hinaus ist auch die Möglichkeit gegeben, die einzelnen
Bohrwerkzeuge mit gleichen Ersatzbohrwerkzeugen im Gestängemagazin vorzuhalten, sodass
bei notwendigen Austauscharbeiten diese mit dem gleichen Vorteil ablaufen können,
wie weiter oben beschrieben.
[0025] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen Zeichnungen, in denen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
- Figur 1
- ein Bohrgestell bzw. einen Bohrturm, der auf einem Schwimmponton angeordnet ist,
- Figur 2
- ein solcher Schwimmponton in der Seitenansicht und mit der Wiedergabe unterschiedlicher
Positionen des Bohrturmes bzw. des Bohrgestelles,
- Figur 3
- ein in die Bohrachse geschwenktes Gestängemagazin mit mehreren Standplätzen für Bohrstangen
oder Bohrwerkzeugen,
- Figur 4
- drei Ausführungen von Bohrwerkzeugen, teilweise im Schnitt,
- Figur 5
- eine Bohrstange mit oberem und unterem Ende, teilweise im Schnitt,
- Figur 6
- das in Figur 3 wiedergegebene Gestängemagazin einmal in der Arbeitsposition, d. h.
in der Bohrachse und einmal in der Ruheposition,
- Figur 7
- eine andere Ausführung des Gestängemagazins mit einem Zusatzteller,
- Figur 8
- die Anordnung am unteren Ende des Bohrgestells mit den Klemm- und Brechvorrichtungen,
- Figur 9
- mehrere Positionen beim Wechseln eines Bohrmeißels,
- Figur 10
- den oberen Drehteller des Gestängemagazins mit Stützrandteller in Unteransicht,
- Figur 11
- den Stützrandteller in Draufsicht,
- Figur 12
- den unteren Teil eines Gestängemagazins mit einem Mittenteller,
- Figur 13
- den Ausschnitt aus einem Gestängemagazin mit mehreren Ringbohrkronen,
- Figur 14
- den gleichen Ausschnitt mit mehreren Bohrmeißeln und
- Figur 15
- den gleichen Ausschnitt mit mehreren Bohrschneiden.
[0026] Figur 1 zeigt ein Bohrgestell 1, das mit einer Lafette 2 und einem Bohrschlitten
3 ausgerüstet ist, wobei hier das Bohrgerät 4 am oberen Ende des Gerüstes 5 befindet.
Dieses Bohrgestell 1 bzw. Gerüst 5 ist auf einem Schwimmponton 6 installiert, das
sich über mehrere Standbeine 7, 8 auf dem Grund 11 des Gewässers aufsteht. Diese Standbeine
7, 8 können nach Figur 2 eingezogen werden, sodass dann der gesamte Schwimmponton
6 einfach zu einer neuen Arbeitsposition verbracht werden kann. Er kann auch über
eigene Antriebe verfügen.
[0027] Das Bohrgestell 1 bzw. das Gerüst 5 ist auf dem Deck 9 über Deckführungen 16 von
einer Position in eine andere zu verbringen, was an Hand der Figur 2 verdeutlicht
ist. Damit können mit einem und demselben Bohrgestell 1 mehrere Bohrlöcher 12, 13
in den Seegrund bzw. Grund 11 des Gewässers eingebracht werden. Der Wasserstand 10
ist angedeutet und erkennbar sind auch die über Zündschnüre 14 mit dem jeweiligen
Bohrloch 12, 13 verbundenen Schwimmbojen 15, sodass die notwendige Vernetzung der
einzelnen mit Sprengstoff besetzten Bohrungen möglich ist. Über den Leitstand 17 auf
dem Schwimmponton 6 können alle Arbeiten gut überwacht werden.
[0028] Bei der hier gezeigten Ausführungsform werden die gezeigten Bohrlöcher 12, 13 in
den Seegrund 11' zunächst mit einem später noch gezeigten Rollmeißel 27 oder auch
einer Bohrschneide 26 eingebracht. Nachdem sie die untere Position erreicht haben,
wird das Bohrwerkzeug 25 über das Bohrgestänge 18 aus dem Bohrloch 12, 13 herausgezogen.
Dann wird die Bohrschneide 26 oder Bohrmeißel 27 durch eine Ringbohrkrone 28 ersetzt,
die nun das gleiche Bohrgestänge 18 oder auch ein gesondertes Bohrgestänge in das
Bohrloch 12, 13 hineingeleitet. Damit ist dann die Möglichkeit gegeben, durch dieses
Bohrgestänge 18 hindurch den Sprengstoff einzuspülen und zwar mit dem jeweiligen Zünder
und damit auch der Zündschnur oder Zündleitung 14. Diese werden am unteren Ende im
Bohrlochtiefsten durch ihr Gewicht und durch die eventuelle Verformung so festgehalten,
dass dann die Ringbohrkrone 28 mit dem zugehörigen Bohrgestänge 18 aus dem Bohrloch
herausgezogen werden kann. Es bleibt dann die mit 14 und 15 gekennzeichnete Position
im Bereich des Bohrloches 12, d. h. das besetzte Bohrloch 12 ist auch von der Wasseroberfläche
24 aus leicht und sicher identifizierbar, sodass nach dem Verbinden der einzelnen
Schwimmbojen 15 bzw. Zündleitungen 14 eine Vielzahl von Schüssen gleichzeitig abgetan
werden kann.
[0029] Die obigen Erläuterungen verdeutlichen, dass ein Wechsel der Bohrwerkzeuge 25 erforderlich
ist, was beim Stand der Technik nur mit Hilfe gesonderter Hilfseinrichtungen bzw.
von Hand möglich war. Figur 1 deutet an, dass dem Bohrgestänge 18 oder Erkundungsbohrgestänge
19 bzw. dem gesamten Gerüst 5 ein Gestängemagazin 20 für die Aufnahme benötigter Bohrwerkzeuge
25 zugeordnet ist. Dieses Gestängemagazin 20 mit dem unteren Drehteller 21 und dem
oberen Drehteller 22 ist um die Mittenachse 23 drehbar ausgebildet. Entsprechendes
verdeutlichen die weiter hinten genannten Figuren.
[0030] Figur 2 zeigt ergänzend zu Figur 1, dass auch ein Erkundungsbohrloch 12' zunächst
eingebracht werden kann, weil die dafür benötigten Vorrichtungen problemlos vorgehalten
werden können. Mit 37 sind Ersatzbohrstangen gekennzeichnet, die im weiter oben erwähnten
Gestängemagazin 20 mit vorgehalten werden können.
[0031] Figur 3 zeigt das erwähnte Gestängemagazin 20 in Arbeitsposition, d. h. eine der
Standflächen 36, 38 ist in die Bohrachse 35 geschwenkt worden, um mit der hier auch
gezeigten Klemmvorrichtung 29 bzw. der Klemm- und Brechvorrichtung 30 ein hier nicht
gezeigtes Bohrwerkzeug 25 mit dem Bohrgestänge 18 zu verbinden. Im Einzelnen sind
in Figur 3 in den dort vorgesehenen Aufnahmetöpfen 42 nur Ersatzbohrstangen 37, 37',
37" positioniert. Denkbar ist es aber genauso, dass hier die schon erwähnten Bohrwerkzeuge
25 angeordnet werden, die in Figur 4 gezeigt sind. Mit 34 sind die Klemmbacken der
Klemmvorrichtung 29 bzw. Klemm- und Brechvorrichtung 30 bezeichnet, über die die jeweilige
Bohrstange 37 oder aber auch das Bohrwerkzeug 25 ergriffen und festgesetzt werden
kann, um die Verbindung zu lösen oder eben herzustellen.
[0032] Figur 4 zeigt drei Arten von Bohrwerkzeugen 25 und zwar eine Ringbohrkrone 28, eine
Bohrschneide 26 und einen Rollenmeißel 27. Alle sind mit einem Adapter 31 ausgerüstet,
der oben ein Gewinde 32 in Form eines Mutterstückes aufweist, dass mit dem jeweiligen
Gewinde 33 der noch zu erläuternden Bohrstange 37 bzw. des Bohrgestänges 18 korrespondiert.
Damit ist eine sichere und einfache Verbindung möglich. Gezeigt sind außerdem die
Greifflächen 39, die jedes dieser Bohrwerkzeuge 25 aufweist, um so ein Angreifen der
Klemm- und Brechvorrichtung 30 sicher zu ermöglichen.
[0033] In Figur 3 ist der Schwenkarm 40 gezeigt, der ein Verschwenken des gesamten Gestängemagazins
20 aus der Arbeitsposition in die Ruheposition ermöglicht. Entsprechendes ist in Figur
6 gezeigt. In Figur 6 sind außerdem deutlich neben den Standflächen 36 bzw. Aufnahmetöpfen
42 für Ersatzbohrstangen 37 auch solche Standflächen 38 für Bohrwerkzeuge 25 vorgesehen.
[0034] Figur 5 zeigt eine Bohrstange 37, wobei es sich um eine Ersatzbohrstange 37 oder
auch um eine in den Bohrstrang eingefügte andere normale Bohrstange handeln kann.
Schon der Begriff Ersatzbohrstange verdeutlicht, dass hier ein Austausch untereinander
möglich ist. Auch diese Bohrstangen 37 sind mit Greifflächen 39 versehen. Über diese
Greifflächen 39, 39' ist es möglich, jeweils die Klemmvorrichtung 29 oder die Klemm-
und Brechvorrichtung 30 angreifen zu lassen, um die Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung
50 oder die Bohrstange/Bohrstange-Verbindung 51 herzustellen oder sie zu lösen. Das
das Gewinde 33 aufweisende obere Ende einer solchen Bohrstange 37 wird als Mutterstück
56 und das untere Ende als Vaterstück 57 bezeichnet, wobei beide das gleiche Gewinde
33 aufweisen, mit dem auch die Adapter 31 ausgerüstet sind.
[0035] Auch bei Figur 7 ist ein Gestängemagazin 20 in der Arbeitsposition und in der Ruheposition
wiedergegeben. Abweichend nach der Darstellung in Figur 6 ist hier eine der Standflächen
38 mit einem Zusatzteller 47 ausgerüstet. Dieser Zusatzteller 47 ist um die Achse
48 drehbar auf der Oberseite 46 des unteren Drehtellers 21 angeordnet. Die Aufnahmen
49 entsprechen den Aufnahmen auf dem unteren Drehteller, d. h. auch sie sind mit Aufnahmetöpfen
42 ausgerüstet. Darin angeordnet sind entweder Bohrschneiden 26, Rollenmeißel 27 oder
Ringbohrkronen 28 oder nach der in den Figuren 13, 14 und 15 gezeigten Ausführung
auch nur Ringbohrkronen 28 oder Rollenmeißel 27 oder Bohrschneiden 26. Der Vorteil
dieser Ausführung ist, dass hier nur ein Standplatz für diese Bohrwerkzeuge 25 benötigt
wird, sodass die übrigen Standplätze alle für Ersatzbohrstangen 37 zur Verfügung bleiben.
Diese Aufnahmen sind mit 53, 54 bezeichnet, wobei auch diese Figur verdeutlicht, dass
das gesamte Gestängemagazin 20 von der Arbeitsposition in die Ruheposition oder Lagerposition
geschwenkt werden kann und wieder zurück.
[0036] Figur 8 zeigt ein solches Gestängemagazin 20 im Ausschnitt, wobei hier auch noch
unterschiedliche Gestänge in Form des üblichen Bohrgestänges 18 oder des Erkundungsbohrgestänges
19 gezeigt sind, die jeweils miteinander verbunden werden können bzw. sollen. Die
Verbindung erfolgt über die schon erwähnte Klemmvorrichtung 29 und Klemm- und Brechvorrichtung
30, wobei beiden eine Bohrgestängeführung 43 bzw. 44 vorgeordnet oder zugeordnet ist,
die hier insbesondere bezüglich der Bohrgestängeführung 44 als Anbohrführung eingesetzt
wird.
[0037] Figur 9 zeigt den Arbeitsablauf beim Wechseln des Bohrwerkzeugs 25 hier in Form eines
Rollenmeißels 27. Angefangen wird mit dem Herausziehen des Bohrgestänges 18 aus dem
Bohrloch, wobei die Bohrstange/Bohrstange-Verbindung 51 und die Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung
50 geschlossen sind. Nach dem Einführen und Festlegen in der Klemm- und Brechvorrichtung
29, 30 ist in der zweiten Darstellung die Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung 50 gebrochen.
Dann wird das Bohrgestänge 18 mit der gelösten Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung
50 angehoben und zwar in Höhe des unteren Drehtellers 21, der nun in die Bohrachse
35 hineingeschwenkt wird, sodass der Rollenmeißel 27 darauf abgesetzt werden kann.
Dann wird mit der Klemmvorrichtung 29 der Rollenmeißel 27 bzw. dessen Adapter 31 erfasst
und über den Drehantrieb des Bohrgerätes das Bohrgestänge 18 abgedreht. Die Position
ist in der vorletzten Darstellung rechts wiedergegeben. Die letzte Darstellung verdeutlicht
dann das Auseinanderschwenken, d. h. der Drehteller 21 wird aus der Bohrachse herausgeschwenkt,
sodass nun ein anderes Bohrwerkzeug 25 mit dem Bohrgestänge 18 verbunden werden kann.
Mutter- und Vaterstück sind hier mit 56 und 57 bezeichnet. Bei der Figur 8 ist zusätzlich
das Mutterstück des Bohrgestänges 18 mit einem eigenen Bezugszeichen, nämlich 58 gekennzeichnet,
um auch zu verdeutlichen, dass die Bohrstangen naturgemäß auf der dem Vaterstück 57
gegenüberliegenden Ende ein Mutterstück 58 aufweisen.
[0038] Die Figuren 10 und 11 zeigen den oberen Drehteller 22 einmal in der Ansicht in den
Drehteller hinein also von unten und einmal von oben. Deutlich gemacht ist, dass die
eigentliche Grundplatte 63 des oberen Drehtellers 22 mit Klemmen 60, 61 bestückt ist,
um hierdurch die oberen Ende der Ersatzbohrtangen 37 festlegen zu können. Diese Grundplatte
63 schwenkt zusammen mit dem gesamten Gestängemagazin 20, während der ebenfalls wiedergegebene
Stützrandteller 64 mit seinem nach unten weisenden Stützrand 65 fest stehen bleibt.
Ein Herausfallen der Ersatzbohrstangen 37 ist so durch diesen Stützrand 65 verhindert,
der aber geöffnet werden kann, wenn eine gezielte Entnahme von Ersatzbohrstangen 37
notwendig ist. Hierzu ist im Stützrand 65 eine seitliche Ausnehmung 66 vorgesehen,
die im Lagerzustand des Gestängemagazins 20 über einen Segmentschieber 67 verschlossen
ist. Dieser Segmentschieber 67 ist über einen Schwunghebel 68 indirekt über eine Schwenkachsenaufnahme
69 mit der Mittenachse 23 verbunden, sodass beim Schwenken bzw. Drehen des Gestängemagazins
20 sich der Segmentschieber 67 gleichzeitig mit verschiebt, sodass die seitliche Ausnehmung
66 geöffnet wird.
[0039] Figur 12 zeigt einen Mittenteller 62, der als obere Fixierung für die jeweiligen
Bohrwerkzeuge 25 dient, also auch mit entsprechenden Klemmen 60', 61' ausgerüstet
ist. Dieser Mittenteller 62 ermöglicht es auch, mit einer sehr kurzen Ausbildung eines
Gestängemagazins 20 zu arbeiten, nämlich wenn auf Ersatzbohrstangen 37 verzichtet
werden kann. Diese sind hier noch angedeutet und auch verdeutlicht, dass die hier
vorgesehenen Klemmen 61' zur Zwischenfixierung bzw. zur optimalen Befestigung und
Festlegung der Ersatzbohrstangen 37 im Gestängemagazin 20 mitwirken und eingesetzt
werden können.
[0040] Die topf- oder zapfenartigen Aufnahmen 42, 53, 54 für die Rohrwerkzeuge 25 und die
Ersatzbohrstangen 37 sind dem unteren Drehteller 21 zugeordnet, wobei deren Festlegung
auf der Oberseite 46 hier verdeutlicht ist.
[0041] Auf die Ausbildung eines Gestängemagazins nur mit Ersatzbohrwerkzeugen 25 ist in
den Figuren 13, 14, 15 wiedergegeben, nähere Einzelheiten dazu sind weiter vorn bereits
ausgeführt worden.
[0042] Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden, werden
allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen.
1. Bohrgestell für das Niederbringen von Bohrungen unterschiedlicher oder wechselnder
Funktion mit einem eine Lafette (2) für den Bohrschlitten (3) aufnehmenden Gerüst
(5), dem daran angeordneten Bohrhammer oder sonstigen Bohrgerät (4) mit Drehgetriebe
und mit lösbar mit dem Bohrgerät (4) über einen Adapter (31) verbundenem Bohrwerkzeug
(25) in Form eines Rollenmeißels (27) sowie mit einer Klemm- und Brechvorrichtung
(29, 30) für das in einem Gestängemagazin (20) abzulegenden Bohrgestänge (18), wobei
Bohrgestänge (18) und Adapter (31) mit Greifflächen (41) für die Greifer der Klemm-
und Brechvorrichtung (29, 30) ausgerüstet sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass neben dem Rollenmeißel (27) eine Bohrschneide (26) oder 3-Flügelkrone, sowie eine
Ringbohrkrone (28) oder ein anderes Bohrwerkzeug (25) mit Adapter (31) ausgerüstet
in dem Gestängemagazin (20) vorgehalten angeordnet sind, wobei die Adapter (31) ein
mit dem Gewinde (33) des Bohrgestänges (18) korrespondierendes Gewinde (32) und zusammen
mit dem zugehörigen Bohrwerkzeug (25) immer die gleiche Länge aufweisend ausgebildet
sind und dass das Gestängemagazin (20) dem Gerüst (5) in die Bohrachse (35) schwenkbar
zugeordnet und mit Standflächen (38) für die Bohrwerkzeuge (25) ausgeführt ist.
2. Bohrgestell nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gerüst (5) ein Bohrgestänge (18) aus mehreren miteinander verbundenen Bohrstangen
(37, 37') aufnehmend und führend ausgebildet ist.
3. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gestängemagazin (20) in Höhe der Klemm- und Brechvorrichtung (29, 30) über einen
Schwenkarm (40) gelenkig am Gerüst (5) angeordnet ist.
4. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gestängemagazin (20) um eine Mittenachse (23) drehbar ausgebildet ist und über
einen die Standflächen (36, 38) aufweisenden unteren Drehteller (21) mit als Standfläche
(36, 38) dienenden Aufnahmen (53, 54) für die Bohrwerkzeuge (25) und/oder für Ersatzbohrstangen
(37) und einen oberen Drehteller (22) verfügt.
5. Bohrgestell nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Drehteller (22) des Gestängemagazins (20) mit federnden Klemmen (60, 61)
für die Bohrstangen (37) ausgerüstet ist.
6. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Klemm- und Brechvorrichtung (29, 30) jeweils hydraulische Bohrgestängeführungen
(43, 44) vor allem als Anbohrführung dienend zugeordnet sind.
7. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aufnahmen (42, 54, 53) für die Bohrwerkzeuge (25) und auch für die Ersatzbohrstangen
(37) im Gestängemagazin (20) topfartig oder zapfenartig ausgebildet und auf die Oberseite
(46) des unteren Drehtellers (21) aufgesetzt sind.
8. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der untere Drehteller (21) einen oder mehrere, die Bohrwerkzeuge (25) aufnehmende,
getrennt vom Drehteller (21) drehbare Zusatzteller (47) aufweist, denen die Aufnahmen
(54) für die Bohrwerkzeuge (25), zugeordnet sind, wobei der eigentliche Drehteller
(21) weitere Aufnahmen (53) für Ersatzbohrstangen (37) aufweist.
9. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Drehgetriebe des Bohrgerätes (4) zum Lösen der bereits gebrochenen Bohrstange/Bohrwerkzeug-Verbindung
(50) in einen Sicherheitsmodus schaltend eingestellt ist.
10. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gerüst (5) einem Schwimmponton (6) oder einem stabilisierbaren Schiff zugeordnet
ist und über Deckführungen (16) verfügt, die eine Positionsänderung in mehrere Richtungen
ermöglichend ausgebildet sind.
11. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmen (60, 61) für die Adapter (31) oberhalb der Aufnahmen (49) einem an der
Mittenachse (23) angeordneten Mittenteller (62) zugeordnet sind.
12. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Klemmen (60, 61) einstellbar ausgebildet, vorzugsweise mit der Grundplatte (63)
des oberen Federtellers (22) oder dem Mittenteller (62) entsprechend verbunden sind.
13. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Federteller (22) über einen Stützrandteller (64) mit in Richtung unterem
Federteller (21) vorstehenden Stützrand (65) verfügt.
14. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützrandteller (64) feststehend angeordnet ist und eine seitliche Ausnehmung
(66) im Stützrand (65) aufweist, die über einen Segmentschieber (67) im Lagerzustand
des Gestängemagazins (20) verschließbar ist, der über einen Schwunghebel (68) zusammen
mit dem Gestängemagazin (20) verschwenkbar ist.
15. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gestängemagazin (20) rechteckig ausgebildet ist und mehrere Bohrwerkzeuge (25)
und/oder Bohrstangen (37) aufnehmende Rohrschächte aufweist, wobei das gesamte Gestängemagazin
(20) oder die einzelnen Bohrwerkzeuge (25) oder Bohrstangen (37) über an sich bekannte
Greifer in die Bohrachse (35) schwenkbar sind.
16. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gestängemagazin (20) nur Bohrwerkzeuge (25) aufnehmend ausgebildet ist und hierzu
vorzugsweise aus dem unteren Federteller (21) und dem Mittenteller (62) und der sie
verbindenden Mittenachse (23) besteht.
17. Bohrgestell nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Gestängemagazin (20) nur Ersatzrollenmeißel (27') oder nur Ersatzbohrscheiden
(26') oder nur Ersatzringbohrkronen (28') und vorzugsweise mit zugeordnetem Adapter
(31) aufnehmend ausgebildet ist.
1. A drilling rig for the sinking of bores of different or changing function, comprising
a frame (5) accommodating a mounting (2) for the sliding drill head (3), the boring
hammer or other boring device (4) arranged thereon with rotary gearbox and drill bit
(25) in the form of a roller bit (27) detachably connected to the boring device (4)
via an adaptor (31), and a clamping and releasing device (29, 30) for the drill column
(18) that is to be stored in a rod magazine (20), wherein the drill column (18) and
the adaptor (31) are equipped with gripping surfaces (41) for the grippers of the
clamping and releasing device (29, 30), characterized in that
in addition to the roller bit (27), a boring head (26), a 3-wing bit, a crown bit
(28) or another boring tool (25) equipped with adaptors (31) are arranged stored in
the rod magazine (20), wherein the adaptors (31) are configured with a thread (32)
corresponding to the thread (33) of the drill column (18) and together with the associated
drill bit (25) are always configured to have the same length and that the rod magazine
(20) is configured associated with the frame (5), pivotable into the boring axis (35)
and with support surfaces (38) for the drill bits (25).
2. The drilling rig according to claim 1, characterized in that
the frame (5) is configured to accommodate and guide a drill column (18) made from
a plurality of mutually connected drilling rods (37, 37').
3. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the rod magazine (20) is arranged at the height of the clamping and releasing device
(29, 30) so that it can be articulated on the frame (5) via a pivot arm (40).
4. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the rod magazine (20) is configured to be pivotable about a central axle (23) and
has a lower rotary table (21) which comprises the support surfaces (36, 38) with receptacles
(53, 54) serving as a support surface (36, 38) for the drill bits (25) and/or for
replacement drilling rods (37), and an upper rotary table (22).
5. The drilling rig according to claim 4, characterized in that
the upper rotary table (22) of the rod magazine (20) is equipped with sprung clamps
(60, 61) for the drilling rods (37).
6. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the clamping and releasing device (29, 30) has hydraulic drill column guides (43,
44), serving particularly as starting guides, associated with it.
7. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the receptacles (42, 54, 53) for the drill bits (25) and for the replacement drilling
rods (37) in the rod magazine (20) are configured pot-like or peg-like and are placed
on the upper side (46) of the lower rotary table (21).
8. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the lower rotary table (21) comprises one or more auxiliary tables (47) which are
rotatable separately from the rotary table (21) and which accommodate the drill bits
(25), the receptacles (54) for the drill bits (25) being associated with said auxiliary
tables (47), wherein the actual rotary table (21) comprises further receptacles (53)
for replacement drilling rods (37).
9. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the rotary gearbox of the boring device (4) is set switching into a safety mode in
order to loosen the already broken drilling rod/drill bit connection (50).
10. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the frame (5) is associated with a floating pontoon (6) or a stabilised ship and has
deck guideways (16) which are configured to enable changes of position in a plurality
of directions.
11. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the clamps (60, 61) for the adaptors (31) above the receptacles (49) are associated
with a central plate (62) arranged on the central axle (23).
12. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the clamps (60, 61) are configured adjustable, preferably suitably connected to a
base plate (63) of the upper spring plate (22) or the central plate (62).
13. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the upper spring plate (22) has an edge support plate (64) with a support edge (65)
which projects in the direction of the lower spring plate (21).
14. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the edge support plate (64) is arranged in a fixed position and comprises a lateral
recess (66) in the support edge (65), said recess being closable by means of a slide
segment (67) in the storage condition of the rod magazine (20), and is pivotable by
means of a swing lever (68) together with the rod magazine (20).
15. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the rod magazine (20) is configured rectangular and comprises a plurality of rod shafts
which accommodate drill bits (25) and/or drilling rods (37), wherein the entire rod
magazine (20) or the individual drill bits (25) or drilling rods (37) are pivotable
into the drilling axis (35) by means of per se known grippers.
16. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that
the rod magazine (20) is configured to accommodate only drill bits (25) and, for this
purpose, preferably consists of the lower spring plate (21) and the central plate
(62) and the central axle (23) which connects them.
17. The drilling rig according to any one of the preceding claims, characterized in that,
the rod magazine (20) is configured to accommodate only replacement roller bits (27')
or only replacement boring heads (26') or only replacement crown bits (28') and preferably
associated adaptors (31).
1. Support de foreuse pour la réalisation d'alésages de fonctions différentes ou alternatives
avec une charpente (5) qui accueille un affût (2) pour le chariot de forage (3), le
marteau perforateur ou autre appareil de forage (4) avec réducteur de rotation qui
y est disposé et avec outil de forage (25) sous forme de trépan à molettes (27) relié
à l'appareil de forage (4) par l'intermédiaire d'un adaptateur (31) ainsi qu'avec
un dispositif de serrage et de concassage (29, 30) pour le train de tiges de sondage
(18) à déposer dans un magasin à tiges (20), étant donné que le train de tiges de
sondage (18) et l'adaptateur (31) sont équipés de surfaces de prise (41) pour les
grappins du dispositif de serrage et de concassage (29, 30),
caractérisé en ce que
sont disposés à côté du trépan à molettes (27) une lame d'alésoir (26) ou une couronne
à 3 ailettes ainsi qu'une couronne de forage annulaire (28) ou un autre outil de forage
(25) avec adaptateur (31) équipé dans le magasin à tiges (20), étant donné que les
adaptateurs (31) présentent un filetage (32) correspondant au filetage (33) du train
de tiges de sondage (18) et ont, ensemble avec l'outil de forage (25) correspondant,
toujours la même longueur, et en ce que le magasin à tiges (20) est affecté de manière pivotante à la charpente (5) dans
l'axe de forage (35) et est réalisé avec des surfaces de base (38) pour les outils
de forage (25).
2. Support de foreuse selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la charpente (5) est réalisée de manière à loger et guider un train de tiges de sondage
(18) composé de plusieurs tiges de forage (37, 37') reliées l'une avec l'autre.
3. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le magasin à tiges (20) est disposé à hauteur du dispositif de serrage et de concassage
(29, 30), par l'intermédiaire d'un bras pivotant (40), de manière articulée sur la
charpente (5).
4. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le magasin à tiges (20) est formé de manière à pivoter autour d'un axe (23) et dispose
d'un plateau tournant inférieur (21) présentant les surfaces de base (36, 38) avec
des logements (53, 54) servant de surfaces de base (36, 38) pour les outils de forage
(25) et/ou pour des tiges de forage de rechange (37) et d'un plateau tournant supérieur
(22).
5. Support de foreuse selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
le plateau tournant supérieur (22) du magasin à tiges (20) est équipé de serre-joints
à ressorts (60, 61) pour les tiges de forage (37).
6. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
sont affectés à chaque dispositif de serrage et de concassage (29, 30) des guides
de tiges de sondage (43, 44) servant en premier lieu de guide d'amorçage.
7. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les logements (42, 54, 53) pour les outils de forage (25) ainsi que pour les tiges
de forage de rechange (37) sont réalisés en forme de pot ou de canelle dans le magasin
à tiges (20) et sont posés sur la face supérieure (46) du plateau tournant inférieur
(21).
8. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le plateau tournant inférieur (21) présente un ou plusieurs plateaux supplémentaires
(47) logeant les outils de forage (25), tournant séparément du plateau tournant (21)
et auxquels sont affectés les logements (54) pour les outils de forage (25), étant
donné que le plateau tournant (21) proprement dit présente d'autres logements (53)
pour tiges de forage de rechange (37).
9. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le réducteur de rotation de l'appareil de forage (4) est réglé de manière à commuter
à un mode de sécurité pour relâcher la connexion tige de forage / outil de forage
(50) déjà cassée.
10. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la charpente (5) est affectée à un ponton flottant (6) ou un bateau stabilisable et
dispose de guides de pont (16) qui sont formés de manière à permettre un changement
de position dans plusieurs directions.
11. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les serre-joints (60, 61) pour les adaptateurs (31) au-dessus des logements (49) sont
affectés à un plateau central (62) disposé sur l'axe central (23).
12. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
les serre-joints (60, 61) sont réglables, de préférence reliés à la plaque de base
(63) de la rondelle Belleville supérieure (22) ou au plateau central (62).
13. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la rondelle Belleville supérieure (22) dispose d'un plateau à bord d'appui (64) avec
un bord d'appui (65) qui fait saillie en direction de la rondelle Belleville inférieure
(21).
14. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le plateau à bord d'appui (64) est fixe et présente un évidement latéral (66) dans
le bord d'appui (65), évidement qui peut être fermé à l'état de stockage du magasin
à tiges (20) par l'intermédiaire d'un coulisseau à segment (67) qui peut être pivoté
par l'intermédiaire d'un levier oscillant (68) ensemble avec le magasin à tiges (20).
15. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le magasin à tiges (20) est rectangulaire et présente plusieurs puits tubulaires qui
logent des outils de forage (25) et/ou tiges de forage (37), étant donné que le magasin
à tiges (20) entier ou les différents outils de forage (25) ou tiges de forage (37)
peuvent être pivotés dans l'axe de forage (35) par l'intermédiaire de grappins en
soi connus.
16. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le magasin à tiges (20) est formé de manière à ne loger que des outils de forage (25)
et se compose à cet effet de préférence de la rondelle Belleville inférieure (21)
et du plateau central (62) et de l'axe central qui les relie.
17. Support de foreuse selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
le magasin à tiges (20) est formé de manière à ne loger que des trépans à molettes
de rechange (27') ou que des lames d'alésoir de rechange (26') ou que des couronnes
de forage annulaires de rechange (28') et de préférence avec des adaptateurs (31)
correspondants.
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