DE19712641A1

DE19712641A1 - Übergabeeinrichtung für Rohrschüsse

Info

Publication number: DE19712641A1
Application number: DE19712641A
Authority: DE
Inventors: Darrel W Sparks; Richard W Mcewan; Arthur D Deken; Cody L Sewell; Ronald A Frazier; James E Franklin; Kevin L Smith
Original assignee: Charles Machine Works Inc
Current assignee: Charles Machine Works Inc
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1997-03-25
Publication date: 1997-10-30
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: US6543551B1; DE19712641B4; GB9706141D0; GB2312006A8; GB2312006B; US6085852A; GB2312006A

Description

Die Erfindung betrifft eine Übergabevorrichtung für Rohrschüsse an bzw. von einer Maschine, insbesondere einer horizontalen Bohrmaschine, der Rohrschüsse in allgemein horizontaler Ausrichtung zugeführt werden.

In der Übergabeeinrichtung werden Rohrschüsse gespeichert und an bzw. eine horizontale Bohrmaschine übergeben. Solche Bohrmaschinen besitzen eine Bohr spindel zum Anschluß eines Bohrstranges. Die Übergabeeinrichtung besteht aus einem Magazin und einer Anordnung zur Übergabe von Rohrschüssen und ist nahe der Bohrmaschine aufgestellt. Erfindungsgemäß ist das Magazin so ausgebildet, daß es mehrere Rohrschüsse in passiver Weise in Wartestellung lagern kann, bis die Übergabe an die Bohrmaschine erfolgt.

Die Erfindung soll nicht auf die Kombination der Übergabeeinrichtung mit einer horizontalen Bohrmaschine beschränkt sein. Vielmehr kann es sich um jede Maschine handeln, der lange Gegenstände in allgemein horizontaler Ausrichtung zugeführt werden sollen bzw. die von der Maschine übergeben werden.

In den vergangenen Jahren sind zahlreiche Versorgungsleitungen mit Hilfe von horizontalen Bohrmaschinen verlegt worden, so daß das Ausbaggern eines Gra bens von der Oberfläche her für das Verlegen oder Erneuern der Leitung entfiel. Diese Technik wird auch oft als grabenlose Verlegung bezeichnet.

Bei einer derartigen Bohrmaschine wird das Bohrloch mit einem steuerbaren Bohrkopf hergestellt, wobei die Bohrmaschine auf der Bodenoberfläche steht. Ein hydraulischer Motor an der Bohrmaschine sorgt für den Drehantrieb des Bohrkopfes und Bohrstranges, und ein anderer schiebt den Bohrkopf und den Bohrstrang nach vorne. Es ist auch bekannt, die Bohrung mit der Maschine auszuräumen, indem ein Räumwerkzeug beim Zurückziehen des Bohrstranges zur Bohrmaschine hin rotiert.

Der Bohrstrang besteht aus mehreren einzelnen Bohrstrangschüssen, die mit einander verschraubt sind.

Beim Vorwärtstreiben der Bohrung müssen zusätzliche Schüsse entsprechend der Länge der Bohrung hinzugefügt werden. Beim Ausräumen der Bohrung müssen die Schüsse dann wieder gelöst und entfernt werden. Diese Arbeiten erfolgen bisher von Hand, auch mit Hilfe von Winden an der Bohrmaschine. Ferner müssen die ein zelnen Rohrstrangabschnitte vor und nach dem Gebrauch gespeichert werden.

Eine derartige Anordnung erfordert eine Dreiermannschaft. So liegt die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, das System zum Zusammensetzen und Auseinandernehmen des Rohrstranges im Betrieb zu automatisieren, um die Kosten zu verringern und die Leistungsfähigkeit zu steigern. Damit ist ein dritter Mann nicht mehr erforderlich und kann die Bohrmaschine mit einer Zweiermannschaft bedient werden. Ferner wird als wesentlich angesehen, die erfindungsgemäße An ordnung so auszubilden, daß Verletzungsgefahren für die Mannschaft verringert sind.

Die genannte Aufgabe ist erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentan spruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen hinsichtlich auch mehrerer Ausfüh rungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Eine Reihe von Ausführungsbeispielen ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Übergabeeinrichtung in einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine Teilansicht in Pfeilrichtung A der Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines ab geänderten Rohrgerüstes;

Fig. 4 eine Seitenansicht des Rohrgerüstes der Fig. 3;

Fig. 5 eine Teilansicht des Rohrgerüstes der Fig. 4 zur Darstellung der Gum mistreifen zur Dämpfung der Bewegung der Rohrschüsse;

Fig. 6 einen Teilschnitt des Rohrgerüstes der Fig. 3;

Fig. 7 einen Teilschnitt eines abgeänderten Rohrgerüstes der Fig. 3;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform der automatischen Übergabeeinrichtung;

Fig. 9 eine Stirnansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 8;

Fig. 10 eine auseinandergezogene Darstellung von Teilen der Übergabeein richtung der Fig. 8;

Fig. 11 eine auseinandergezogene Ansicht eines Rohrgerüstes in einer abgeän derten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 12 eine Seitenansicht des Verlängerungsgerüstes der Ladeeinrichtung;

Fig. 13 eine Stirnansicht des Verlängerungsgerüstes;

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Hydraulikanordnung;

Fig. 15 eine Draufsicht auf den Rohrkasten;

Fig. 16 eine Seitenansicht des Rohrkastens;

Fig. 17 eine Stirnansicht des Rohrkastens;

Fig. 18 eine auseinandergezogene Darstellung eines Drehantriebes mit Zylin der;

Fig. 19 eine Ansicht eines Anschlages zur Einstellung der Drehbewegung;

Fig. 20 eine Seitenansicht des Dreharms;

Fig. 21 eine Stirnansicht des Dreharms;

Fig. 22 eine perspektivische Ansicht der Endwandung am Rohrkasten;

Fig. 23 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer weiteren be vorzugten Ausführungsform der Übergabeeinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 24 eine Teilansicht des Magazins und der Übergabeeinrichtung der Fig. 23;

Fig. 25 eine Teilansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 23 bei Abgabe eines Rohrschusses aus dem Magazin;

Fig. 26 eine Teilansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 23 für die Übergabe eines Rohrschusses von der Spindelachse einer horizontalen Bohrmaschine;

Fig. 27 eine Teilansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 23 in einer Hilfsla deposition;

Fig. 28 eine Seitenansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 23 mit Darstellung der Rollen, die ein axiales Gleiten der Rohrschüsse beim Transport zwischen der Bohrmaschine und dem Magazin verhindern;

Fig. 29 eine Seitenansicht der Übergabeeinrichtung der Fig. 23 zur Darstellung der Anordnung für die Rückgabe der Rohrschüsse und

Fig. 30 eine Draufsicht auf die Übergabeeinrichtung zur Darstellung des Be triebes der Rohrrückgabe-Anordnung.

AUSFÜHRUNGSFORM DER Fig. 1 UND 2

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung einer auto matischen Rohrübergabeeinrichtung 10 dargestellt. Diese besteht aus einem Tragrahmen 12, der ständig an einem Bohrig 14 befestigt ist, das nicht dargestellt und für sich bekannt ist. Ein Rohrgerüst 16 ist am Tragrahmen 12 lösbar befestigt und lagert Rohrschüsse 18 (s. auch Fig. 4, 5 und 6), wenn sie nicht gebraucht wer den.

Der Tragrahmen 12 trägt eine Längswelle 20, die um eine Achse 22 parallel zur Spindelachse 24 des Bohrigs 14 drehbar angeordnet ist. Der Bohrstrang verläuft in Richtung der Spindelachse 24 und bildet auch die Drehachse des Bohrstrangs. Um einen Rohrschuß 18 in den Bohrstrang einzufügen oder zu entfernen, muß der Rohrschuß längs der Spindelachse 24 abgelegt oder aufgenommen werden.

Die Längswelle 22 wird von einem hydraulischen Motor 26 angetrieben. Zwei hydraulische Zylinder 28 und 33 sind längs der Welle 20 angeordnet und zwar rechtwinklig zur Achse 22. Am Ende des Kolbens jedes Zylinders 28, 30 ist ein fe derbelasteter Rohrgreifer 32 vorgesehen. Greifer 32 besitzen feste Finger 33 und federbelastete Finger 35, die von Federn 37 in Eingriff mit einem Rohrschuß ge drückt werden. Greifer 32 besitzen Führungswellen 34, die in Bügeln 36 gleiten, die an den Zylindern 28 und 30 befestigt sind, so daß die Bewegung der Rohrgreifer rechtwinklig zur Achse 22 längs einer Achse 31 erfolgt.

Das Rohrgerüst 16 besteht aus einem geschweißten Rahmen 38 mit einer obe ren Strebe 40, einer unteren Strebe 42 und Seitenplatten 44, 46. Stangen 60 und 62 verlaufen zwischen den Seitenplatten. Jede Seitenplatte hat eine Kranöse 48 und ein Loch 50 zur Befestigung des Rohrgerüstes 16 am Tragrahmen 12. Ein Langloch 57 an einem Flansch 56 des Tragrahmens 12 erfaßt eine Lasche 59 am unteren Teil des Rohrgerüstes 16, wenn dieses am Tragrahmen 12 befestigt wird. Stifte 52 werden durch die Löcher 54 in dem Flansch 56 und durch die Löcher 50 in den Seitenplat ten 44 und 46 gesteckt. Die Stifte 52 sind durchbohrt und sind mit einer Feder spange 58 gesichert, so daß das Rohrgerüst am Tragrahmen sicher befestigt ist. Das Rohrgerüst 16 kann aber leicht abgenommen werden, indem die Stifte gelöst und das Rohrgerüst abgehoben wird.

Neben den Stirnwänden des Rohrgerüstes ist eine labyrinthförmige Führungs bahn 64 befestigt, die mit einer Führung an den Innenseiten der Stirnwände 44 und 46 zusammenwirkt, um eine S-förmige Bahn 72 zu bilden, längs der ein Rohrschuß aus einer Rückgabestelle 68 im oberen Teil des Rohrgerüstes zu einer Aufnahme stelle 70 am Boden des Rohrgerüstes wandern kann. An jeder Stirnplatte ist ein Füh rungsstreifen aus reibungsarmem Kunststoff befestigt, der ein ultrahohes Moleku largewicht hat, so daß auch schulterfreie Rohrschüsse in dem Rohrgerüst verwendet werden können.

Sollen Rohrschüsse an den Bohrstrang angesetzt werden, die im Rohrgerüst 16 abgelegt sind, so muß dieses zuerst am Tragrahmen angebracht werden. Dann wird der Motor 26 betätigt und dreht die Längswelle 20, so daß die Rohrgreifer 32 in Richtung der Aufnahmestelle 70 zuweisen. Die hydraulischen Zylinder 28 und 30 werden dann betätigt und deren Zylinder fahren aus, so daß die Rohrgreifer 32 an und über dem Rohrschuß in der Aufnahmestelle greifen. Dann werden die Zylinder 28 und 30 zurückgefahren und ziehen den Rohrschuß von der Aufnahmestelle ab und aus dem Rohrgerüst heraus. Dann wird wieder der Motor 26 betätigt und dreht die Längswelle 20, bis die Rohrgreifer 32 auf die Spindelachse 24 weisen. Die Zy linder 28 und 30 werden betätigt und fahren die Greifer aus, um den Rohrschuß auf die Spindelachse 24 abzulegen. Dann schraubt die nicht dargestellte horizontale Bohrmaschine den Rohrschuß an den Rohrstrang an. Nach dem Anschrauben wer den die Zylinder 28, 30 zurückgefahren und ziehen die Rohrgreifer 32 von dem Rohrschuß ab, der gerade an den Bohrstrang angesetzt wurde.

Sind mehrere Rohrschüsse im Rohrgerüst 16 gespeichert und wird von den Rohrgreifern ein Rohrschuß in der Aufnahmestelle 70 entfernt, so gelangen die im Rohrgerüst verbleibenden Rohrschüsse 18 unter Führung der Bahn 72 zwischen der Labyrinthführung 64 und den Führungen 66 am Ende des Rohrgerüstes mit Hilfe der Schwerkraft nach unten und schieben den nächsten Rohrschuß in die Aufnah mestelle 70. Auf diese Weise können die einzelnen Rohrschüsse jeweils für sich aus dem Rohrgerüst entnommen und auf der Spindelachse 24 abgelegt werden, um den Bohrstrang zu verlängern. Anschlagsplatten 74 an jeder Seitenplatte verhindern, daß ein Rohrschuß in der Aufnahmestelle 70 einfach aus dem Rohrgerüst herausfällt.

Nach Abschluß der Bohrarbeiten arbeitet die Einrichtung zum Entfernen der Rohr schüsse vom Bohrstrang in umgekehrter Weise. Die Längswelle 22 wird vom Motor 26 verdreht und erfaßt einen Rohrschuß 18 an der Spindelachse 24. Dann wird die Längswelle 20 vom Motor 26 verdreht, bis die Rohrgreifer 32 zur Rückgabestelle 68 hinweisen. Die Zylinder 28 und 30 werden dann ausgefahren und schieben den Rohrschuß 18 in die Rückgabestelle 68. Dann wird die Welle 20 leicht gedreht, so daß der Rohrschuß in die Bahn 64 eintritt, so daß beim Zurückfahren der Zylinder 28 und 30 der Rohrschuß von der Bahn sowie den Endführungen 64 an Ort und Stelle gehalten wird, bis die Rohrgreifer 32 sich vom Rohrschuß lösen.

Alternativ kann ein Umkehranschlag 65 (Fig. 4) am Rohrgerüst befestigt sein, der ausschwenkt, damit der Rohrschuß in der Rückgabestelle einsetzbar ist, dann aber zurückschwenkt, um den Rohrschuß zu sperren, so daß er nicht aus dem Rohr gerüst herausfällt. Nach Freigabe fällt der Rohrschuß unter Schwerkraft längs der Bahn 72 nach unten, bis er auf den vorher aufgenommenen Rohrschuß auftrifft. Diese Schritte werden wiederholt, bis das Rohrgerüst voll ist und wieder verwendet werden kann. Müssen mehr Rohrschüsse gespeichert werden, so wird das volle Ge rüst entfernt und durch ein leeres Gerüst ersetzt.

Sind die Rohrschüsse schwerer, so können die federbelasteten Rohrgreifer 32 durch mit hydraulischen Zylindern versehene Rohrgreifer ersetzt werden.

Eine Rasteneinrichtung 73 an einem Ende der Welle 20 kann zur Anzeige der vorbeschriebenen Winkelstellungen der Welle dienen.

Die dargestellte labyrinthförmige Führungsbahn mit den Endplatten ermög licht die Verwendung von geraden, mit Schultern versehenen, eingeschnürten, schulterfreien oder anderen Bauweisen von Rohrschüssen in gleicher Weise. Meh rere Gummistreifen 126 können im Rohrgerüst 16 befestigt sein, um das Fallen der Rohrschüsse im Gerüst zu dämpfen, wie dies Fig. 5 zeigt. Jedenfalls fallen die Rohrschüsse unter Schwerkraft bis in die Aufnahmestelle.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER Fig. 3 BIS 5

In den Fig. 3 und 4 ist ein abgeändertes Rohrgerüst 80 dargestellt, das eine Reihe von Bauteilen enthält, die mit der Ausführungsform der Fig. 1 und 2 identisch ist. Andererseits hat das Rohrgerüst 80 eine äußere Schiene 82, eine mittlere Schiene 84 und eine innere Schiene 86, jeweils an der Innenseite der Seitenplatten 44 und 46, zwischen denen jeweils eine erste senkrechte Bahn 88 bzw. eine zweite senkrechte Bahn 90 gebildet ist, während eine dritte senkrechte Bahn 92 zwischen der inneren Schiene 86 und einer Führung 94 liegt, die von der oberen Strebe 40 nach unten zur unteren Strebe 42 und dann nach vorne zur Aufnahmestelle 96 an der vorderen Stirnseite des Rohrgerüstes verläuft. Die Rückgabestelle 104 ist vorne oben. Platten 98 sind unten befestigt, so daß die Rohrschüsse nicht unter Schwer kraft aus dem Rohrgerüst herausfallen können.

Obere Bahnanwähler 100 und 102 (Fig. 4) können von Hand so eingestellt werden, daß der Rohrschuß nach Aufgabe in der Rückkehrstelle 104 in eine be stimmte Bahn eintreten kann. Die Anwähler 100 und 102 liegen jeweils am Ende des Rohrgerüstes 80 an einem Schwenkpunkt 100c. Der Anwähler 100 wählt die dritte senkrechte Bahn 92 an und ruht am Anschlag 100d, wenn er in Empfangsstel lung ist (Fig. 4). Der Anwähler 102 wählt die zweite Bahn 90 an und ruht auf dem Anschlag 100e. Die erste senkrechte Bahn 88 wird durch Drehen der beiden oberen Anwähler 100 und 102 um die Schwenkpunkte 100c in eine Stellung bei 100f an gewählt, in der der Anwähler 102 in Fig. 4 dargestellt ist. Die Oberseite des Rohrge rüstes ist in der Position der Anwähler 100 und 102 offen, so daß beispielsweise der Anwähler 100, der in Fig. 4 in Empfangsstellung ist, im Uhrzeigersinn um den Schwenkpunkt 100c in die Lage 100f neben der Position des oberen Anwählers 102 in Fig. 4 verschwenkt werden kann. Beide Anwähler 100 bzw. 102 an jedem Ende des Rohrgerüstes müssen ausgewählt werden, damit der Rohrschuß in die ge wünschte senkrechte Bahn eintreten kann. Wird der Anwähler 100 an dem einen Ende des Rohrgerüstes und der Anwähler 102 am entgegengesetzten Ende ausge wählt, so wird die Rohrschuß in die zweite Reihe 90 und die dritte Reihe 92 gleich zeitig einzutreten versuchen und verklemmt. Zur Eingabe der Rohrschüsse wird vorzugsweise die dritte Reihe 92 zuerst gefüllt, dann die zweite Reihe 90 und zuletzt die erste Reihe 88.

Nahe am Boden des Rohrgerüstes 80 sind Sperrstangen 106 und 108 befestigt, die sich längs des Rohrgerüstes erstrecken und an den Seitenplatten schwenkbar gelagert sind. Handgriffe 110 und 112 (Fig. 3) sind an den Sperrstangen 106 und 108 befestigt, um diese zu verschwenken. An der Sperrstange 106 sind zwei Sperrhebel 114 befestigt. In Fig. 4 hindern die Sperrhebel 114 die Rohrschüsse am Austreten aus der dritten Bahn 92 in die Aufnahmestellung 96. Die Sperrhebel 114 haben ein bogenförmiges Ende 116 zum Erfassen des untersten Rohrschusses der dritten Reihe. Sollen diese verwendet werden, so wird der Handgriff 110 ver schwenkt, so daß über die Schwenkstange 106 die Sperrhebel 114 von den Platten 98 weg bewegt werden (im Gegenuhrzeigersinn der Fig. 4) und damit die Rohr schüsse in der dritten Reihe auf die Führung 94 fallen können und damit unter Schwerkraft in die Aufnahmestelle 96. Die Sperrhebel 114 können auch eine bogen förmige Seite 118 aufweisen, welche die Bewegung der Rohrschüsse zur Aufnah mestelle hin unterstützt.

In ähnlicher Weise besitzt die Sperrstange 108 zwei Sperrhebel 120, die dazu benutzt werden, daß keine Rohrschüsse aus der zweiten Reihe in die Übernahme stelle 96 fallen. Die Sperrhebel 120 haben eine konvexe Fläche 122 für die Rohr schüsse in der zweiten Reihe oder jene Rohrschüsse, die aus der dritten Reihe an den Sperrhebeln 114 vorbeikommen, so daß diese nicht an die Aufnahmestelle ge langen. Sollen aber Rohrschüsse aus der zweiten oder dritten Reihe an die Aufnah mestelle gelangen, so wird der Handgriff 112 und damit die Stange 108 von den Platten 98 weggeschwenkt (im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 4) und damit die konve xen Seiten 122 außer Eingriff mit den Rohrschüssen. Die Sperrhebel 120 besitzen bogenförmige Seiten 124, um die Bewegung der Rohrschüsse unter Schwerkraft an die Übergabestelle zu erleichtern.

Jeder der beiden Handgriffe 110 oder 112 kann betätigt werden, um die Anlie ferung von Rohrschüssen aus der zweiten und dritten Reihe anzuhalten, auch bevor die Reihen leer geworden sind, indem man den jeweiligen Sperrhebel mindestens teilweise zurück in die Sperrstellung bewegt, bis die Rohrschüsse zwischen den Sperrhebeln und der Übergabestelle aus dem Rohrgerüst ausgetreten sind, worauf dann die Sperrhebel in die in Fig. 4 dargestellte Sperrstellung geschwenkt werden.

Auch hier können die aus Fig. 4 und 5 ersichtlichen Gummistreifen 126 im Rohrgerüst 80 angebracht werden, um das Heruntergleiten der Rohrschüsse in den Reihen zu bremsen. Das Rohrgerüst 80 hat das gleiche Bauvolumen wie das Rohr gerüst 18, doch nimmt es eine größere Zahl Rohrschüsse auf. Aus der Rückgabe stelle 104 gelangen die Rohrschüsse entsprechend der von Hand eingestellten An wähler 100, 102 zu jeweils einer Reihe 88, 90 oder 92. Unter Schwerkraft gelangen sie dann zum Boden der Reihe. Für den Austritt aus dem Rohrgerüst erfolgt die Auswahl über die Drehung der Griffe 110 und 112. Außer der ersten Reihe 88 treten die Rohrschüsse direkt an die Übergabestelle 96 aus. Nachdem die Reihe 88 leer ist, wird vorzugsweise der Griff 112 verschwenkt und damit kommen die Rohrschüsse in der zweiten Reihe 90 an die Reihe und letztlich, durch Betätigung des Griffes 110, die Rohrschüsse in der dritten Reihe 92. Ist das Rohrgerüst 80 leer, so wird es durch ein volles Gerüst ersetzt. Der Ablauf ist umgekehrt, wenn beim Ausräumen des Bohrloches der Bohrstrang abgebaut wird.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER Fig. 6 UND 7

Fig. 6 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform des Rohrgerüstes 30, das mit dem Rohrgerüst 80 identisch ist, mit Ausnahme der Sperrhebel 132 und 134, die jeweils konvexe Enden 136 haben und damit die Rohrschüsse in der zweiten und driften Reihe erfassen, so daß diese nicht an die Übergabestelle austreten können.

Fig. 7 zeigt ein abgeändertes Rohrgerüst 140 mit nur zwei Reihen 142 und 144. Damit ist nur ein Paar Sperrhebel 146 mit konvexen Enden 148 erforderlich. Mit diesen Ausführungsformen ist es möglich, daß die Lage für die Anordnung zum Positionieren und Greifen an mehrere unterschiedliche Orte 150, 152, 154 in Fig. 6 bzw. 156 oder 158 in Fig. 7 verschoben werden kann, um so eine noch größere An zahl von Rohrschüssen aufnehmen zu können.

Die Übergabe von Rohrschüssen aus dem Gerüst an den Bohrstrang soll nochmals wie folgt zusammengefaßt werden:

1) Greifer an die Übernahmestelle im Gerüst ausfahren;
2) Rohrschuß an der Übergabesteile aufnehmen;
3) Greifer mit Rohrschuß einfahren;
4) Greifer mit Rohrschuß in die Spindellängsachse drehen;
5) Greifer nach Verschrauben des Rohrschusses mit dem Bohrstrang zu rückfahren und
6) Greifer zur Übergabestelle rotieren und nächsten Rohrschuß aufnehmen.

Umgekehrt bei der Übergabe eines Rohrschusses aus dem Bohrstrang zurück in das Rohrgerüst werden folgende Schritte nötig:

1) Greifer in die Spindellängsachse drehen;
2) Greifer ausfahren;
3) Greifer mit Rohrschuß zur Rückgabestelle im Rohrgerüst drehen und
4) Greifer vom Rohrschuß lösen und zurückfahren.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER Fig. 8 BIS 10

In den Fig. 8 und 9 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung für eine automatische Übergabeeinrichtung 160 für Rohre dargestellt. Die Übergabeeinrich tung ist an einem Bohrig 14 mit Hilfe zweier Flansche 162 befestigt. Die Flansche 162 tragen Bügel 166, die das Rohrgerüst bilden. Ein Hydraulikmotor 168, der am Bohrig befestigt ist, dreht eine Längswelle 170 um eine Achse 172 parallel zur Spindelachse 24. An der Längswelle 170 sind zwei Hydraulikzylinder 28 und 30 befestigt, die wie in der Übergabeeinrichtung 10 mit federbelasteten Rohrgreifern mit festen Fingern 33 und federbelasteten Fingern 35 versehen sind.

Jeder Bügel 166 bildet eine bogenförmige Bahn 172 mit einem geschlossenen unteren Ende 174 und einem offenen oberen Ende 176. Die Bahn 172 mit den Bü geln 166 bildet eine gekrümmte Bahn zum Aufnehmen und Speichern von Rohr schüssen 18. In der Ausführungsform der Fig. 8, 9 und 10 kann das Rohrgerüst 10 Rohrschüsse speichern.

Aus Fig. 8 geht hervor, daß der Hydraulikmotor 168 die Längswelle so verdre hen kann, daß die Rohrgreifer bogenförmig aus einer ersten Stellung 178 zur Auf nahme bzw. Abgabe von Rohrschüssen in eine untere Stellung 180 verschwenkbar ist, in der die Rohrgreifer den letzten Rohrschuß im Rohrgerüst aufnehmen können.

Beginnt in Fig. 8 die Übergabe von Rohrschüssen aus dem Rohrgerüst, so fah ren die Zylinder 28 und 30 mit den Rohrgreifern zurück und der Hydraulikmotor 168 dreht die Längswelle und bringt damit die Rohrgreifer zur Übergabestelle 182 an den ersten Rohrschuß im Rohrgerüst. Dann fahren die Zylinder 28 und 30 die Rohrgreifer aus und der erste Rohrschuß wird erfaßt. Dann wird vom Motor 68 die Längswelle 170 gedreht und die Greifer in die erste Stellung 178 verbracht, in der der Rohrschuß in der Spindelachse 24 zum Verschrauben mit dem Bohrstrang zen triert ist. Nach dem Verschrauben fahren die Zylinder 28 und 30 die Rohrgreifer vom Rohrschuß weg und dann wird vom Motor die Längswelle 71 gedreht und damit gelangen die Rohrgreifer zum nächsten Rohrschuß im Rohrgerüst, worauf die Rohrgreifer ausgefahren werden, um diesen Rohrschuß zu erfassen, worauf dann vom Motor 168 der Rohrschuß in die Spindelachse 24 eingeschwenkt wird.

Beim Entfernen der Rohrschüsse aus dem Rohrstrang erfolgt die Bedienung in umgekehrter Weise. In dieser Ausführungsform fallen die Rohrschüsse nicht unter der Wirkung der Schwerkraft abwärts, sind werden jeweils am jeweils nächsten freien Platz in der Bahn 172 in Kontakt mit dem vorher abgelagerten Rohrschuß abgesetzt. Der erste Rohrschuß wird am Boden der Bahn 172 abgelegt.

Einstellplatten 164 sind mit Längslöchern 184 versehen, so daß eine Einstell möglichkeit für die Rohrgerüstbügel 166 zum Bohrig 14 und zur Spindelachse 24 gegeben ist. Aus den Fig. 9 und 10 geht hervor, daß eine Sperre 187 schwenkbar an jedem Bügel angeordnet ist und so das offene obere Ende 176 verschließen kann und in dieser Lage von Bolzen 188 gesichert ist. So wird ein unerwünschtes Heraus fallen der Rohrschüsse beim Verfahren der Anlage verhindert.

Der Hydraulikmotor 168 führt die Rohrgreifer nicht zu irgendeiner Übergabe- oder Rückgabestelle. Die Rohrschüsse werden aber nahe dem oberen offenen Ende 176 bis zum Boden der Bügel nahe den geschlossenen unteren Enden 174 der Rei henfolge nach an der Oberseite herausgenommen und in umgekehrter Reihenfolge zurückgelegt. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann im Ein-Mann-Betrieb mit nur zwei Steuerungen bedient werden. Die erste Steuerung ist für den Motor 26 oder 168 und die zweite Steuerung für die Hydraulikzylinder 28 und 30 vorgesehen. Ins gesamt sind deshalb für die Bohrmaschine nur Zwei-Mann-Bedienung und nicht Drei-Mann-Bedienung erforderlich.

Unter Bedienung zweier Ventilhebel erfolgt die komplette Steuerung beim Laden und Entladen von Rohrschüssen. Der Ablauf ist funktionell, produktiv und sicher. Die Bedienung ist leicht verständlich und leicht zu handhaben. Die Bedie nung erfolgt von einer Konsole aus. Das Verlängern und Verkürzen des Bohrstran ges erfordert weniger Zeit.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER Fig. 11 BIS 22

In den Fig. 11 bis 22 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung für eine Rohrübergabeeinrichtung 200 dargestellt. Die Fig. 15 bis 17 zeigen einen Rohrka sten 202 zum Speichern von Rohrschüssen 18. Der Rohrkasten 202 wird am Bohrig 14 an den Punkten 204 und 206 so befestigt, daß die Längsachse 208 des Rohrka stens parallel zur Spindelachse 24 liegt. Der Rohrkasten besitzt eine rechtwinklige Stange 210, an deren Enden jeweils eine Bodenplatte 212 befestigt ist.

Seitenplatten 214 und 216 reichen von jeder Seite der Bodenplatte nach oben und eine Endplatte 218 verbindet die oberen Enden der Seitenplatten. Vorzugsweise sind Eckplatten 220 (Fig. 17) zwischen der Bodenplatte und jeder Seitenplatte ange ordnet. Der Abstand X zwischen den Seitenplatten reicht aus, um mehrere Rohr schüsse 18 seitlich, beispielsweise drei oder vier Rohrschüsse aufzunehmen. Die Rohrschüsse werden vorzugsweise in einem Stapel abgelegt. Beispielsweise liegen in der untersten Reihe drei Rohrschüsse Seite an Seite. Die nächste oder zweite Reihe darüber ist für vier Rohrschüsse vorgesehen, wobei die äußeren Rohrschüsse der zweiten Reihe zwischen die Seitenwände und die äußeren Rohrschüsse gerade unmittelbar in der untersten Reihe passen. Die inneren Rohrschüsse der zweiten Reihe legen sich zwischen benachbarte Rohrschüsse der untersten Reihe. Die dritte Reihe hat dann wieder drei Rohrschüsse, die zwischen benachbarte Rohrschüsse der zweiten Reihe passen.

Dies ist in Fig. 17 dargestellt. Wenn also ein Rohrschuß im Kasten abgelegt wird, wo bereits Rohrschüsse vorhanden sind, so nimmt der Rohrschuß eine stabile Lage entweder zwischen benachbarten Rohrschüssen der nächstunteren Reihe ein oder zwischen einer Seitenwand und dem der Seitenwand in der unteren Reihe be nachbarten Rohrschuß. Die Höhe Y des Kastens reicht aus, um mehrere Reihen von Rohrschüssen übereinander, beispielsweise acht Reihen zu bilden.

In einer Ausführungsform wechseln sich jeweils drei und vier Rohrschüsse in der Y-Richtung vom Boden zur Oberseite des Kastens hin ab. Die Rohrschüsse ge langen über die Oberseite zwischen den Seitenplatten und Endplatten in den Kasten hinein und aus ihm heraus. Die Seitenplatten verhindern, daß die Rohrschüsse aus dem Kasten herausrollen. Die Bodenplatten stützen die unterste Reihe Rohrschüsse.

Typischerweise sind mit endseitigen Schultern versehen, d. h. die Enden haben einen größeren Durchmesser als die Länge der Rohrschüsse, so daß genug Platz zwischen jedem Rohrschuß vorhanden ist, so daß er ergriffen werden kann.

Fig. 22 zeigt entfernbare Deckel 219 an beiden Enden des Rohrkastens 202, so daß die Rohrschüsse nicht herausfallen, wobei jedoch die Deckel durch Herauszie hen von Stiften 221 entfernbar sind, so daß die Schutzkappen an den Enden jedes Rohrschusses 18 entfernbar sind. Der untere Deckel 219, nämlich für das untere Ende des Rohrkastens 202 bei schräger Befestigung an der Bohreinheit 14 ist ver setzt und umkehrbar. Umgedreht verhindert der Versatz ein Abgleiten der Rohrschüsse 18 zum unteren Ende des Kastens 202, nachdem die Schutzkappen abgezo gen sind. Ist die Bohrung fertig und soll der Rohrkasten 202 abtransportiert werden, so können die Deckel zum Aufsetzen der Schutzkappen wieder aufgesetzt werden. Dann wird der Deckel 219 wieder in die ursprüngliche Lage umgedreht, so daß die Schutzkappen Platz haben.

In den Fig. 11 bis 14 ist eine Übergabe 222 als Bestandteil der Einrichtung 200 dargestellt, die über dem Rohrkasten 202 angeordnet und daran befestigt ist. Die Übergabe besitzt ein hinteres Schwenklager 224 und ein vorderes Schwenklager 226. Gemäß den Fig. 15 und 18 weist das Schwenklager 224 senkrechte Stangen 228 an jeder Seite auf, die sich nach unten erstrecken und in Hülsen 234 der Sei tenplatten 214 und 216 an der Rückseite des Rohrkastens einsitzen. Auch das vor dere Schwenklager ist mit Stangen 232 versehen, die in Hülsen 230 der Seitenplat ten 214 und 216 an der Vorderseite des Rohrkastens einsitzen.

Ein Welle 236 liegt zwischen den Schwenklagern 224 und 226 und schwenkt um eine Achse 238, die im zusammengebauten Zustand des Rohrkastens 202 und der Übergabe 222 am Bohrig parallel zur Spindelachse 24 liegt. Mit zwei an der Welle 236 befestigten Ösen 240 kann die Übergabeeinrichtung 222 vom Rohrkasten abgehoben werden. Vorzugsweise erfolgt dies, bevor der Rohrkasten vom Rig ent fernt wird.

Ferner sind an der Welle 236 zwei Rohre 242 für je einen doppelt wirkenden Linearzylinder 244 befestigt. Zwei Führungsrohe 246 sind ebenfalls an der Welle befestigt und nehmen die Führungsstangen 248 eines Verlängerungsgerüstes 250 auf. Die Enden der Kolben der Linearzylinder 244 sind bei 251 an dem Verlänge rungsrahmen befestigt.

An jedem Ende des Verlängerungsrahmens ist ein Rohrgreifer 256 befestigt, der einen festen Finger 258 und einen Schwenkfinger 260 aufweist. Der Finger 260 wird über den Kolben eines doppelt wirkenden Greiferzylinders 262 geschwenkt. Der Zylinder 262 ist über Träger 252 und 254 am Rahmen 250 abgestützt.

Fig. 18 zeigt zwei Anschlagstifte 264 am hinteren Ende der Welle 236. Ein Einstell-Schwenkanschlag 266 ist mit Schrauben am hinteren Schwenklager 224 befestigt. Die Schraubenlöcher 267 im Anschlag lassen eine begrenzte Schwenkbe wegung um die Achse 238 zu, bevor die Schrauben angezogen werden. Der An schlag hat Anschlagflächen 268 und 269 (Fig. 19) zur Anlage an die Anschlagstifte 264, um die Drehbewegung der Welle auf einen bestimmten Winkel, beispielsweise 65°, festzulegen.

Die Fig. 11, 18 und 20 zeigen einen doppelt wirkenden Schwenkzylinder 270, der schwenkbar um einen Bolzen 272 am hinteren Schwenklager 224 angeordnet ist. Der Kolben 276 des Zylinders 270 ist schwenkbar mit einem Ende 277 eines Dreharms 278 verbunden. Das andere Ende des Dreharms 278 besitzt einen Stift 279, der in das Ende der Welle 236 greift und dort drehfest verbunden ist. Damit läßt sich durch Ein- und Ausfahren des Kolbens 276 im Zylinder 270 die Welle 236 verschwenken, begrenzt durch die Anschläge am Einstellschwenkanschlag 266.

Fig. 14 zeigt das hydraulische System der Übergabeeinrichtung 200. Das Druckmittel wird von einer Pumpe eines Hilfsantriebes o. ä. geliefert. Auch Druck luft kann Verwendung finden.

Eine Ventilanordnung 280 besteht aus mindestens drei Ventilen 282, 284 und 286 mit Handbetätigung 288, 290 und 292. Das Ventil 282 ist über 294 und 296 mit dem doppelt wirkenden Schwenkzylinder 270 verbunden, wobei ein Rückschlag ventil 298 zwischengeschaltet ist, so daß nach Betätigung des Schwenkzylinders 270 beim Loslassen des Handhebels mit Hilfe des Rückschlagventils 298 die Welle in ihrer Lage gehalten wird.

Das Ventil 284 ist mit den doppelt wirkenden Linearzylindern 244 über Lei tungen 300 und 302 verbunden, um den Verlängerungsrahmen 250 gegenüber der Welle 236 aus- oder einzufahren. Mit einem Rückschlagventil 304 wird die Lage des Rahmens 260 nach Lösen des Hebels 290 beibehalten. Ein Strömungsteiler 306 ist vorzugsweise vorgesehen, so daß sich die Kolben in den Zylindern 244 synchron verschieben und damit der Rahmen 250 nicht verklemmt.

Die Leitungen 308 und 310 verbinden das Ventil 286 mit den Greiferzylindern 262. Damit können die Greifer geöffnet oder geschlossen werden. Ein Rückschlag ventil 312 sichert die Lage der Greifer, wenn der Handhebel losgelassen wird. Mit der Übergabeeinrichtung 200 ist die Bedienungsperson in der Lage, die Rohrschüsse aus dem Rohrkasten 202 zur Bohreinheit zu transportieren, um an den Bohrstrang Rohrschüsse anzusetzen. Ist die anfängliche Bohrung oder Pilotbohrung beendet, so werden die Rohrabschnitte vom Rohrstrang abgenommen und in den Rohrkasten 202 zurückgelegt.

Bringt man eine Pilotbohrung ein, so müssen an den Bohrstrang weitere Rohr segmente angesetzt werden. Wie bekannt, muß nach dem Vorwärtsbohren die Ver bindung mit dem Bohrstrang gelöst, der Bohrwagen zurückgezogen, ein weiteres Rohrsegment an den Bohrstrang angesetzt und die Bohrung fortgesetzt werden. Die Rohrübergabeeinrichtung 200 dient zum Vorhalten und Positionieren der zusätzli chen Rohrsegmente, so daß an den Bohrstrang angeschraubt werden können. Nach Beendigung der Bohrung dient die Einrichtung 200 zum Lagern der Rohrsegmente im Rohrkasten.

Mit dem Schwenkzylinder 270 wird die Welle 236 verdreht, so daß die Rohr greifer 260 auf den gewünschten Rohrschuß im Rohrkasten hinweisen. Dann tele skopieren die Zylinder 244 den Verlängerungsrahmen 250 mit den Rohrgreifern, bis sich die Greiffinger 258 und 260 um den ausgewählten Rohrschuß schließen. Übli cherweise wird dies der Bohreinheit am nächsten liegende Rohrschuß sein.

Dann wird die Welle 236 vom Zylinder 270 gedreht und werden die Zylinder 244 eingefahren, so daß der Rohrschuß von der Oberseite der Seitenplatten frei kommt. Sobald der Rohrschuß über dem Rohrkasten steht, wird die Welle 236 in Richtung auf die Spindelachse 24 verdreht, dies kann vom Einstellanschlag 266 bestimmt sein.

Ist es soweit, so fahren die Zylinder 244 aus und bringen den erfaßten Rohr schuß zur Spindelachse 24. Der Bohrwagen wird nach vorne geschoben, so daß die Spindel das obere Ende des Rohrschusses erfaßt und durch Drehen der Spindel er folgt die Schraubverbindung. Dann wird die Spindel vorgeschoben und der Rohr schuß gleitet durch die Greifer hindurch, um das andere Ende des Rohrschusses mit dem Bohrstrang zu verbinden, worauf diese Verbindung erfolgt.

Die Greiferzylinder 262 werden dann betätigt und geben den Rohrschuß frei und die Zylinder 244 fahren den Verlängerungsrahmen 250 von dem installierten Rohrschuß weg. Der Schwenkzylinder 270 verdreht dann die Welle 236, so daß der nächste Rohrschuß im Rohrkasten aufgenommen werden kann. Ist die Bohrung län ger als die Anzahl der Rohre im Kasten, so wird das leere Gerüst 222 entfernt und durch ein volles ersetzt.

Zum Abbau der Rohrschüsse wird der Wagen der Bohreinheit zurückgefahren, um den Bohrstrang aus der Bohrung herauszuholen und der erste Rohrschuß im Bohrstrang wird gelöst. Die Rohrgreifer 256 erfassen den Rohrschuß vor oder nach dem Lösen der Verschraubung.

Der Wagen wird soweit zurückgeschoben, daß die Gewinde freikommen, dann rotiert die Spindel und wird zurückgefahren, um sich vom oberen Ende des Rohr schusses zu lösen. Dann wird der Rohrschuß zurück in den Rohrkasten verbracht, indem zuerst die Zylinder 244 zurückgefahren werden und dann der Schwenkzylin der 270 verdreht wird, so daß der Rohrschuß über dem Rohrkasten steht. Dann wer den die Zylinder 244 ausgefahren und senken den Rohrschuß in den Kasten ab. Die Greiferzylinder 262 werden betätigt und geben den Rohrschuß frei, der dann in den Kasten fällt. Dabei soll sich der Rohrschuß nicht seitlich verkanten. In der darge stellten Ausführungsform besitzt der Bedienende eine gewisse Freiheit dahinge hend, welchen Rohrschuß er aufnimmt und wohin der Rohrschuß zurückgelegt wird. Außerdem ist es Sache des Bedienenden, die Zylinder 244 soweit zu fahren, bis sie mit der Spindelachse übereinstimmen, auch wenn die Schwenkbewegung des Zylin ders vom Einstellanschlag 266 kontrolliert ist. Damit ist diese Übergabeeinrichtung weniger automatisiert und dient hauptsächlich zur Erleichterung der menschlichen Arbeit. So könnte die Übergabeeinrichtung auch getrennt von der Bohreinheit auf gestellt werden. Dies gilt auch für die Aufstellung der Ladeeinrichtung 222 getrennt vom Rohrkasten 202. Beispielsweise könnte man die Übergabeeinrichtung 200 auf einem Anhänger aufstellen, der neben der Bohreinheit steht. Beispielsweise könnten die beiden Linearzylinder 244 einen Strömungsteiler 306 erhalten, so daß sie syn chron fahren. Freilich könnten auch zwei Kugelumlaufantriebe, Zahnstängen o. ä. als Antrieb verwendet werden.

Außerdem könnte auch die Bohreinheit selbst mit Mitteln versehen werden, die Rohrschüsse aufzunehmen. Diese könnten in der Spindelachse liegen, um so den Rohrschuß unmittelbar auszurichten. Sie könnten weggeschwenkt oder zurückge fahren werden, wenn der Bohrwagen während des Bohrvorgangs vorgeschoben wird. Damit ist die Ausrichtung der Achsen 24 und 238 weniger kritisch und dies erleichtert das Aufstellen der Einrichtung 200 oder der Ladeeinrichtung 222 ge trennt von der Bohreinheit.

Ferner ist die bauliche Trennung der Ladeeinrichtung 222 vorteilhaft, da sie jederzeit an einen anderen Rohrkasten ansetzbar ist, was besonders bei langen Bohrlöchern vorteilhaft ist. Mit der Übergabeeinrichtung 200 lassen sich auch ältere Bohrmaschinen nachrüsten. Der Schwenkeinstellanschlag 266 macht es ferner möglich, daß die Bedienperson nur die Zylinder 244 betätigen muß, also nur die Bewegungen in einer einzigen Ebene zu beachten hat. Damit wird der Vorgang er leichtert. Typischerweise sind die Verlängerungszylinder ohnehin in der Lage, wei ter als bis zur Spindelachse auszufahren, da ein solcher Hub erforderlich ist, Rohr schüsse in der unteren Reihe des Rohrkastens zu erreichen.

DIE AUSFÜHRUNGSFORMEN DER Fig. 23 BIS 30

Es folgt die Beschreibung eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels. Diese Rohrübergabeeinrichtung 400 kann an einer Schiene 14 einer horizontalen Bohrmaschine befestigt werden, wie dies Fig. 24 zeigt. Wiederum werden Rohr schüsse 18 aus einem Magazin zu der Bohrmaschine verbracht sowie zurück, wobei dies allgemein in horizontaler Lage erfolgt.

Eine Befestigung 402 in Fig. 24 dargestellt erleichtert eine genaue Ausrichtung der Rohrschüsse 18 mit der Bohrmaschine 14 und dient zur Befestigung des Rah mens 404 der Übergabeeinrichtung 400 an einem Flansch 406 mit mehreren Schrauben 408. Der Flansch 406 ist vorzugsweise an der Bohrmaschine 14 ange schweißt. Mit Hilfe der Schrauben 408 ist der Rahmen 404 in gewissem Grade ein stellbar, um die Ausrichtung zur Spindelachse 24 zu bewerkstelligen. Zum Trans port ist die Übergabeeinrichtung 400 leicht abnehmbar.

Die Übergabeeinrichtung 400 besteht aus einem Magazin 414 und einer Über gabe 416. Das Magazin 414 liegt über dem Rahmen 404 und ist an diesem lösbar befestigt. Wie Fig. 23 zeigt, besitzt das Magazin 414 dazu Ausnehmungen 420, die mit Ösen 422 im Rahmen 404 fluchten, so daß mit Stiften 424 das Magazin 414 lös bar befestigt werden kann.

Das Magazin 414 hat einen offenen Boden 428 und mehrere Schächte 430 zum Aufnehmen der Rohrschüsse. Damit können viele Rohrschüsse 18 in dem Magazin 414 gestapelt werden. Die Schächte 430 sind von zwei Endteilen 434 und 435 und vertikalen Teilungswänden 436 gebildet, die die Enden 438 und 440 jedes Rohr schusses 18 aufnehmen.

Ferner besitzt gemäß Fig. 23 das Magazin zwei obere Streben 444 und zwei untere Streben 446, welche dazu dienen, die Schächte 430 zu versteifen sowie auch das Magazin 414.

Ein in Ausnehmungen 452 der Endteile 434 und 435 greifender schleifenför miger Bügel 450 dient zum Anheben und Transportieren des Magazins. So kann das Magazin vom Rahmen 404 im leeren oder vollen Zustand entfernt werden. Vor dem Abheben werden Haltestifte 454 in Öffnungen 456 und 457 der Endteile 434 und 435 eingeschoben, um das Herausfallen der Rohrschüsse zu verhindern.

So ist also verständlich, daß die Rohrschüsse 18 vom offenen Boden 428 des Magazins her zugänglich sind.

Unmittelbar unter dem Magazin 414 ist die Übergabeeinrichtung 416 angeord net. Diese besitzt Arme 460, der von einem Antrieb 462 auf dem Rahmen 404 ver schiebbar ist. Die Arme haben einen Rohrhalter 464 neben der Bohrmaschine 14 zum Abstützen eines Rohrschusses 18. Ferner ist am Rohrhalter 464 eine Klinke 466 vorgesehen, die einen Rohrschuß 18 hält. Vorzugsweise ist die Klinke 466 von einer Feder 468 vorgespannt und hält den Rohrschuß 18 im Rohrhalter 464 fest, bis die Ausrichtung mit der Spindelachse 24 erfolgt.

Quer zur Spindelachse 24 sind die Arme 460 hin und her verschiebbar, um einen Rohrschuß zwischen der Bohrmaschine und dem Magazin 414 hin und her zu fahren.

Der hierzu erforderliche Antrieb 462 besteht aus einer Zahnstange mit Ritzel am Rahmen 404. Die Fig. 24 zeigt ein Ritzel 474, das mit einer Zahnstange 476 am Arm 460 kämmt. Das Ritzel 474 sitzt auf einer Welle 478, die von einem Hydrau likmotor 480 drehbar angetrieben ist.

Auf diese Weise lassen sich die Arme 460 in Querrichtung zur Bohrmaschine 14 in der Richtung X bzw. Y hin und her fahren.

Fig. 28 zeigt Rollen 482, damit sich der Rohrschuß 18 im Rohrhalter 464 nicht axial verschieben kann. In normaler Betriebslage liegt die Spindelachse 24 in einem Winkel von etwa 10 bis 20° zur Bodenoberfläche. Die Übergabeeinrichtung 400 fluchtet mit der Spindelachse der Bohrmaschine 14. Somit liegen die zur Spindel achse 24 verbrachten bzw. abgenommenen Rohrschüsse 18 schräg. Bei diesem Winkel können sich die Rohrschüsse 18 axial im Halter 464 verschieben. So liegen die Rollen 482 neben den Haltern 464 und bestehen vorzugsweise aus einem elasti schen Material, das einen gewissen Reibeingriff vermittelt. Die Rollen 482 lassen die Drehung des Rohrschusses 18 zu, wenn dies beim Anschrauben und Abschrau ben erforderlich ist.

Die Betriebsweise wird anhand der Fig. 25 bis 27 erläutert. Zur Herausnahme eines Rohrschusses 18 aus dem Magazin 414 werden die Arme 460 zurückgefahren, bis der Rohrhalter 464 unterhalb des ausgewählten Schachtes 430 steht.

Liegen die Rohrhalter 464 unterhalb des ausgewählten Schachtes, so geben sie den Schacht 430 frei und der nächstliegende Rohrschuß 18 am offenen Boden 428 des Schachtes 430 fällt in die Rohrhalter 464, wie dies Fig. 24 zeigt. Die Klinke 466 hält dabei den Rohrschuß 18, so daß er nicht herausgleiten kann.

Dann werden die Arme 460 in Richtung X vorgeschoben, bis der Rohrschuß 18 mit der Spindelachse 24 fluchtet, worauf die Verschraubung mit dem Bohrstrang erfolgt.

Zur Rückgabe eines Rohrschusses 18 aus der Bohrmaschine 24 werden die Arme 460 zur Spindelachse 24 in Richtung X vorgeschoben. Die Klinke 466 wird beim Anstoßen an den Rohrschuß 18 nach unten verschwenkt. Sobald die Ausrich tung erfolgt ist, zieht die Feder 468 die Klinke 466 nach oben, so daß der Rohrschuß 18 gehalten ist. Dieser wird dann abgeschraubt und liegt auf dem Rohrhalter 464.

Dann werden die Arme 460 zurückgefahren in Richtung Y und in das Magazin ab gelegt, wie jetzt beschrieben wird.

Wie die Fig. 29 und 30 zeigen, besitzt die Übergabeeinrichtung 400 eine Rück führung 490 unterhalb des offenen Bodens 428 im Magazin 414, die aus den Rück führarmen 492, Schwenkbolzen 494, einem Gelenk 496 und einem Hydraulikzylin der 498 besteht. Die Rückführarme 492 sitzen am Rahmen 404 mittels der Schwenkbolzen 494. Das Gelenk 496 verbindet den Hydraulikzylinder 498 mit den Rückführarmen 492 über Stifte 500.

Zur Rückführung eines Rohrschusses 18 ins Magazin 414 wird ein nicht ge füllter Schacht 430 ausgewählt und der Hydraulikzylinder 498 betätigt, um das Ge lenk 496 in Richtung P auszufahren. Damit können die Rückführarme 492 einen Rohrschuß 18 in den ausgewählten Schacht heben. Dann wird der Zylinder 498 ein gefahren und damit verschiebt sich das Gelenk 496 in Richtung Q und die Rück führarme 492 senken sich ab, bis der Rohrschuß 18 im Magazin 414 unmittelbar auf den Armen 460 aufsetzt. Die Arme 460 können dann zur Spindelachse 24 hin ver fahren werden, um einen weiteren Rohrschuß 18 von der Bohrmaschine 14 abzuho len.

Vorzugsweise kann mit der Übergabeeinrichtung 416 auch ein Rohrschuß 18 unmittelbar zur Spindelachse 24 verbracht oder abgeholt werden, ohne daß das Ma gazin von der Einrichtung 400 abgehoben werden muß. Hierfür werden die Arme 460 in eine Hilfsladestellung zurückgefahren, die in Fig. 26 dargestellt ist. Die Arme 460 werden in Y-Richtung zurückgefahren und geben ausreichend Raum frei, um Rohrschüsse 18 in die Bohrmaschine 14 zu laden oder von der Bohrmaschine abzunehmen. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn das Magazin 414 geleert ist und nur noch wenige Rohrschüsse 18 bis zur Beendigung der Bohrung gebraucht werden, die dann manuell zugeführt und rückgeführt werden, ohne daß man das Magazin 414 von der Übergabeeinrichtung 400 entfernen muß.

Claims

1. Übergabeeinrichtung für lange Gegenstände, insbesondere Rohrschüsse, die horizontal oder annähernd horizontal gehalten sind, und die einer Maschine, insbesondere einer horizontalen Bohrmaschine zugeführt und von dieser abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenstände (Rohrschüsse 18) nahe der Maschine (14) in einem Magazin (16; 80; 130; 140; 202; 414) abgelegt sind, wobei die Gegenstände (Rohrschüsse 18) im Magazin für den Transport zu der Maschine in passiver Weise ausgerichtet sind, und daß eine Übergabeeinrichtung (10; 160; 200; 400) für den Transport mindestens eines Gegenstandes zwischen dem Magazin und der Maschine vorgesehen ist.

2. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Rahmen (12) eine Welle (20) drehbar angetrieben ist, an der mindestens ein Haltebauteil (32, 33, 35) für einen Rohrschuß (18) befestigt ist, und daß durch Ver drehen der Welle (20) die Greiferbauteile zwischen einem Magazin (16; 80; 130; 140; 202) der Maschine hin und her schwenkbar sind, und die Haltebauteile an der Welle quer zu deren Längsachse zwischen einer ersten und einer zweiten Position hin und her verschiebbar sind, wobei in der ersten Position ein Rohrschuß vom Haltebauteil aufgenommen und in der zweiten Position vom Haltebauteil gelöst wird.

3. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin eine Rückgabestelle aufweist und die Greiferbauteile (32, 33, 35) den Rohrschuß zu der Rückgabestelle verbringen.

4. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, daß für den Drehantrieb der Welle (20) sowie für den Linearantrieb der Haltebauteile (32, 33, 35) jeweils ein Antrieb (26; 28, 30) vorgesehen ist.

5. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für den Drehantrieb der Welle ein Hydraulikmotor vorgesehen ist.

6. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb ein hydraulischer Zylinder (270, 276) ist, dessen Kolben über ein Drehge lenk (278) die Schwenkwelle (236) verdreht.

7. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehwinkel der Schwenkwelle (236) von einem Einstellanschlag (266) einstellbar ist.

8. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (266) an einer Platte ausgebildet ist, die einstellbar am Rahmen (224) be festigt ist.

9. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, daß das Greiferbauteil jeweils aus einem festen Finger (33) und einem beweglichen Finger (35) besteht.

10. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Finger (35) von einer Feder (37) vorgespannt ist.

11. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Finger (260) mittels eines Zylinders (262) verschwenkbar ist.

12. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch ge kennzeichnet, daß das Greifbauteil ferner ein Führungsbauteil (246) aufweist, mit dem das Greifbauteil rechtwinklig zur Schwenkwelle verschiebbar ist (Fig. 11).

13. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsbauteile (246) an der Schwenkwelle (236) befestigt sind und in den Füh rungsbauteilen Führungsstangen (248) laufen (Fig. 11).

14. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß die Winkelstellung der Drehwelle (20, 236) angezeigt wird (Einrichtung 73 in Fig. 1).

15. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß das Magazin mit der Übergabeeinrichtung lösbar verbunden ist.

16. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 dadurch ge kennzeichnet, daß das Magazin und/oder die Übergabeeinrichtung mit Kranösen, Öffnungen zum Anheben und/oder einer bügelartigen Einrichtung (48, 450) verse hen ist.

17. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß das Magazin mit einem lösbaren Stirndeckel versehen ist und damit die Rohrschüsse (18) stirnseitig zugänglich sind.

18. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (219) vom Rahmen des Magazins (202) entfernbar und in umgedrehter Lage wieder ansetzbar ist, wobei dadurch die Länge des Magazins vergrößert wird (Fig. 22).

19. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schwenkwelle (236) und einem die Greiferbau teile tragenden Rahmen (251) ein Linearzylinder (244) angeordnet ist, der zum Ein- und Ausfahren des Rahmens vorgesehen ist, der mittels Führungsstangen (248) in Führungshülsen (246) an der Schwenkwelle (236) geführt ist (Fig. 11).

20. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch ge kennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die ein Verschieben der Rohrschüsse verhindern.

21. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Arme (an einem Rahmen 404) verschiebbar angeordnet sind und mit den Armen Rohrschüsse (18) seitlich und rechtwinklig zur Spindelachse (24) der Bohrmaschine hin und her bewegbar sind (Fig. 23 bis 30).

22. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme mit Haltern (464) für die Rohrschüsse versehen sind.

23. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhalter bogenförmig ausgebildet sind.

24. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeich net, daß Klinken (466) zum Festhalten des Rohrschusses im Rohrhalter vorgesehen sind.

25. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinken (466) und Federn (468) gespannt sind.

26. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rahmenbauteile (402, 404) so ausgebildet sind, daß die Arme (460) in eine Position verfahrbar sind, in der Rohrschüsse manuell eingelegt oder entnommen werden können.

27. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (16; 80; 130; 140) jeweils mit einer Rückgabestelle (68; 104) und einer Auf nahmestelle (70; 96) für die Rohrschüsse versehen ist.

28. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (16; 80; 130; 140) eine Bahn (64; 72; 82) aufweist, längs der die Rohr schüsse von der Rückgabestelle zur Aufnahmestelle gelangen.

29. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn S-förmig ist.

30. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn schachtförmig ist.

31. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 30, dadurch ge kennzeichnet, daß das Magazin Anschläge (74) nahe der Entnahmestelle aufweist, welche die Rohrschüsse in der Magazinbahn am Austreten hindern, bis sie aus dem Magazin entnommen werden.

32. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin mehrere senkrecht verlaufende Reihen (88; 90; 92) aufweist, wobei die unteren offenen Enden der Reihen sich zur Übergabestelle öffnen und die offenen oberen Enden zu der Rückgabestelle münden, und daß Anwähler (100, 102) den obe ren offenen Enden der Bahnen zugehörig sind und damit die Rohrschüsse unter Schwerkraft von der Rückgabestelle zur Entnahmestelle in einer ausgewählten Bahn fallen.

33. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwähler (100, 102) handbetätigt sind.

34. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeich net, daß das Magazin (80) Sperrhebel (114, 120) am offenen unteren Ende bestimm ter Bahnen (90, 92) aufweist, mit denen das Herausfallen von Rohrschüssen aus die sen Bahnen gesperrt und freigegeben wird (Fig. 4).

35. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrhebel (114, 120) handbetätigt sind.

36. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeich net, daß die Sperrhebel (114, 120) konkave bzw. konvexe Stirnflächen (118,122) aufweisen, mit denen die Rohrschüsse positioniert werden.

37. Übergabeeinrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch ge kennzeichnet, daß in den senkrechten Bahnen des Magazins (80) Bremsmittel (Gummistreifen 126) zum Abbremsen der Rohrschüsse vorgesehen sind.

38. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (160) eine teilkreisförmige Bahn (172) zum Ablegen von Rohrschüssen (18) aufweist, die Bahn am unteren Ende geschlossen und am oberen Ende geöffnet ist (Fig. 9).

39. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einlegen und Entnehmen von Rohrschüssen in/aus der teilkreisförmigen Bahn (172) ein Schwenkarm mit Greifern (33, 35) vorgesehen ist, und die den Schwenk arm tragende Welle den Mittelpunkt der teilkreisförmigen Bahn bildet, wobei die Rohrschüsse vom Schwenkarm zu jedem Punkt der teilkreisförmigen Bahn fahrbar sind.

40. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (202) Kastenteile (214, 216) zum Stapeln von Rohrschüssen aufweist (Fig. 15 bis 17).

41. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß in den Kastenteilen jeweils mehrere Rohrschüsse nebeneinander und in Reihen über einander stapelbar sind.

42. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 40 oder 41, dadurch gekennzeich net, daß die seitlichen Kästen (des Magazins) aus einem Boden (210) und zwei Sei tenteilen (214, 216) bestehen und die Übergabeeinrichtung oberhalb der offenen Seite des Magazins über diesem angeordnet ist.

43. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (400) aus senkrechten Schächten (430) besteht und der Zugang zu den Schächten durch den offenen Boden hindurch erfolgt.

44. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse (18) aus den Schächten mittels Arme (460) entnehmbar und zu führbar sind.

45. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme in Querrichtung zur Rohrlängsachse mittels eines Antriebs verschiebbar sind, der aus einer Zahnstange (476) und einem Ritzel (474) besteht.

46. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeich net, daß die Rohrschüsse mittels einer Rückgabeeinrichtung in die Schächte (430) anhebbar sind.

47. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Magazins (400) mindestens ein Rückführarm (492) vorgesehen ist, der zum Anheben eines Rohrschusses in das Magazin dient, und daß ein Antrieb (498) vorgesehen ist, der über ein Gelenk (496) die Rückführarme betätigt.

48. Übergabeeinrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrschüsse im Magazin (400) beim Entfernen von der Übergabeeinrichtung gegen Herausfallen gesichert sind (Stifte 454 in Fig. 23).