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Die
Erfindung betrifft ein Bodenbearbeitungsgerät, insbesondere ein Bohrgerät, mit den Merkmalen
des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ein derartiges Bodenbearbeitungsgerät ist ausgebildet mit
einem Mastelement, einem Schlitten, der längsverschiebbar am Mastelement
gelagert ist, und der eine Aufnahme für ein Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere
für ein
Bohrgestänge,
aufweist, und einem Vorschubantrieb zum Verschieben des Schlittens
längs des
Mastelementes. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines
Bodenbearbeitungsgerätes
zum Einbringen zumindest einer Leitung, insbesondere einer Wärmesondenleitung,
in den Erdboden, gemäß Anspruch
10.
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Beim
Betrieb eines gattungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes kann
es erforderlich sein, Lasten längs
des Mastelementes zu positionieren. Bei diesen Lasten kann es sich
beispielsweise um Betriebsmittel für das Bodenbearbeitungsgerät oder um
Füllgut
handeln, das in den Boden einzubringen ist.
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Aus
der
EP 0 439 080 A1 und
der
EP 1 655 415 A1 sind
Hilfswinden bekannt, deren Hilfsseil im Kopfbereich des Mastelementes
ausläuft
und von dort bei annähernd
vertikalem Mastelement etwa längs
des Mastelementes verläuft.
Somit können Lasten
längs des
Mastes positioniert werden.
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Darüber hinaus
ist es bekannt, Lasten mit zusätzlichen
Hebegeräten,
wie stationären
oder mobilen Ladekränen,
zu positionieren. Dies bringt jedoch einen vergleichsweise hohen
apparativen Aufwand mit sich.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Bodenbearbeitungsgerät anzugeben, das bei besonders
geringem apparativen Aufwand und hoher Wirtschaftlichkeit besonders
vielseitig eingesetzt werden kann, und dessen Verwendung anzugeben.
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Die
Erfindung wird durch ein Bodenbearbeitungsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs
1 und die Verwendung eines Bodenbearbeitungsgerätes gemäß Anspruch 10 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
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Ein
erfindungsgemäßes Bodenbearbeitungsgerät ist dadurch
gekennzeichnet, dass an dem Schlitten eine Halterung vorgesehen
ist, mit welcher ein Ausleger für
eine zusätzliche
Last an dem Schlitten anbringbar ist.
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Ein
Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, den Vorschubantrieb,
der zum Längsverschieben
des Schlittens und des hieran angeordneten Bodenbearbeitungswerkzeuges
vorgesehen ist, auch zum Längsverschieben
und somit zum Positionieren der zusätzlichen Last längs des Mastelementes
einzusetzen. Demgemäß wird am Schlitten
ein Ausleger vorgesehen, der zum Tragen der zusätzlichen Last dient. Erfindungsgemäß werden
somit ohnehin vorhandene Bauelemente für einen weiteren Zweck, der
Positionierung der zusätzlichen
Last, eingesetzt. Folglich erlaubt die Erfindung ein Halten und
ein Positionieren der zusätzlichen Last
bei besonders geringem Aufwand und bei besonders hoher Wirtschaftlichkeit.
Insbesondere kann das erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsgerät mit einem
besonders geringen Gewicht ausgeführt werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ermöglicht
es, eine zusätzliche
Last vor dem Mastelement, das insbesondere als Bohrlafette ausgebildet
sein kann, aufzunehmen und durch Verfahren des Schlittens in einer
gewünschten
Höhe über einem
mittels des Bodenbearbeitungswerkzeugs erzeugten Bohrloch zu positionieren.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerät kann es
sich insbesondere um einen Erd- oder Gesteinsbohrer handeln. Demgemäß handelt es
sich bei dem Bodenbearbeitungswerkzeug bevorzugt um ein Bohrgestänge, das
geeigneterweise in der Aufnahme axial fest aufgenommen ist. Zweckmäßigerweise
ist, insbesondere am Schlitten, ein Drehantrieb für das Bodenbearbeitungswerkzeug
vorgesehen. Bei der zusätzlichen
Last im Sinne der Erfindung kann es sich insbesondere um eine Last
handeln, die sich von dem in der Aufnahme angeordneten Bodenbearbeitungswerkzeug
unterscheidet. Beispielsweise kann es sich bei der Last um ein Füllgut handeln,
welches zum Einbringen in ein mit dem Bodenbearbeitungswerkzeug
erstelltes Bohrloch vorgesehen ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es nach der Erfindung, dass der Ausleger lösbar an
der Halterung angebracht ist. Hierdurch können besonders geringe Transportabmessungen
erreicht werden. Beispielsweise kann der Ausleger an der Halterung
mittels zumindest Bolzens, insbesondere Schraubbolzens, angebracht
sein. Hierbei kann die Aufnahme geeigneterweise zumindest eine Vertiefung
zur Aufnahme des Bolzens aufweisen. Grundsätzlich kann die Halterung aber
auch Mittel zum permanenten Halten des Auslegers aufweisen. Beispielsweise
kann der Ausleger stoffschlüssig
am Schlitten angebracht sein, insbesondere angeschweißt sein.
Die Halterung kann beispielsweise eine Haltefläche aufweisen, die vorzugsweise
eben ausgebildet ist.
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Nach
der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Ausleger einen Tragarm
aufweist, der insbesondere an zumindest einem Anlenkpunkt an der Halterung
angebracht ist. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein,
dass der Ausleger einen Tragbügel
aufweist, der an zumindest zwei Anlenkpunkten der Halterung angebracht
ist. Die beiden Anlenkpunkte sind vorzugsweise auf derselben Höhe längs des
Mastelementes vorgesehen. Vorzugsweise umgreift der Tragbügel den
Schlitten an dessen beiden Seiten.
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Nach
der Erfindung ist es ferner vorteilhaft, dass der Ausleger zumindest
annähernd
rechtwinklig zum Mastelement verläuft. Hierdurch kann bei geringem
apparativen Aufwand ein besonders hoher Arbeitsradius zum Heben
der zusätzlichen
Last und folglich eine besonders hohe Vielseitigkeit erreicht werden.
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Ferner
ist es zweckmäßig, dass
der Ausleger auf einer dem Mastelement abgewandten Seite des Schlittens
am Schlitten vorsteht. Dies kann im Hinblick auf die Betriebssicherheit
vorteilhaft sein und erlaubt ein Heben besonders sperriger Lasten,
ohne dass die Gefahr der Kollision mit dem Mastelement besteht.
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Besonders
geringe Transportabmessungen können
bei besonders guter Handhabbarkeit dadurch erzielt werden, dass
der Ausleger schwenkbar an der Halterung vorgesehen ist. Vorzugszugsweise ist
der Ausleger um eine quer zur Längsrichtung
des Mastelementes verlaufende Schwenkachse schwenkbar. Insbesondere
kann der Ausleger dafür vorgesehen
sein, aus einer Betriebsposition, bei welcher er zumindest annähernd rechtwinklig
zum Mastelement verläuft,
in eine Transportposition verschwenkt zu werden, in welcher er zum
Mastelement hin geneigt ist und insbesondere etwa parallel zur Längsrichtung
des Mastelementes verläuft.
Um den Betriebsbereich zu erweitern, der zum Heben und/oder Halten
der zusätzlichen
Last zur Verfügung steht,
kann der Ausleger zusätzlich
oder alternativ auch um eine etwa parallel zum Mastelement verlaufende
Achse schwenkbar an der Halterung vorgesehen sein.
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Um
besonders hohe Traglasten am Ausleger zu erzielen, ist es vorteilhaft,
dass zumindest eine Strebe vorgesehen ist, die einerseits am Schlitten und
andererseits am Ausleger angeordnet ist. Besonders vorteilhaft ist
es hierbei, dass die Strebe als Zugelement, insbesondere als Zugseil
oder Zugkette ausgebildet ist. Zusätzlich oder alternativ kann
aber auch eine als Druckelement ausgebildete Strebe vorgesehen sein.
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Das
Bodenbearbeitungsgerät
kann insbesondere einen Doppelkopf-Drehantrieb zum drehenden Betätigen des
Bodenbearbeitungswerkzeuges aufweisen. Ein solcher Doppelkopf-Drehantrieb
weist ein erstes, insbesondere in Bohrrichtung vorgelagertes, Drehgetriebe
für ein
Außengestänge des
Bodenbearbeitungswerkzeuges und ein zweites Drehgetriebe für ein Innengestänge des
Bodenbearbeitungswerkzeuges auf. Die beiden Drehgetriebe können dabei
am Schlitten angeordnet sein. Für
eine besonders hohe Vielseitigkeit und/oder einen besonders hohen
Bearbeitungsfortschritt kann es vorteilhaft sein, dass das Drehgetriebe
für das
Innengestänge
relativ zum Drehgetriebe für
das Außengestänge in Längsrichtung
des Bodenbearbeitungswerkzeuges, d.h. längs des Mastelementes, verfahrbar
ist. Hierzu kann insbesondere das Drehgetriebe für das Innengestänge relativ
zum Schlitten in Längsrichtung
des Mastelements verfahrbar sein.
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Sofern
ein Doppelkopf-Drehantrieb vorgesehen ist, ist es besonders bevorzugt,
dass der Ausleger am vorgelagerten Drehgetriebe für das Außengestänge angeordnet
ist und/oder dass die Strebe auf ihrer dem Ausleger abgewandten
Seiten am Drehgetriebe für
das Innengestänge
vorgesehen ist. Durch Verschieben der beiden Drehgetriebe relativ
zueinander kann bei einer solchen Anordnung in besonders einfacher
Weise der Ausleger verschwenkt werden und somit eine zusätzliche
Hubbewegung erzeugt werden.
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Die
Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes kann
dadurch erhöht werden,
dass an dem Ausleger eine Aufhängeeinrichtung,
insbesondere ein Haken, zum Befestigen der Last angeordnet ist.
Eine solche Aufhängeeinrichtung
erlaubt ein besonders einfaches, insbesondere auswechselbares, Aufhängen der
Last am Ausleger.
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Ferner
ist nach der Erfindung vorteilhaft, dass am Ausleger eine Winde
zum Heben und/oder Senken der zusätzlichen Last angeordnet ist.
Gemäß dieser
Ausführungsform
kann sich der Hub der Winde zum Hub des Schlittens addieren, so
dass ein besonders schnelles Heben und/oder Senken der zusätzlichen
Last möglich
ist. Darüber
hinaus erlaubt eine Winde ein Heben und/oder ein Senken der Last relativ
zum Schlitten und/oder zu dem am Schlitten aufgenommenen Bodenbearbeitungswerkzeug.
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Insbesondere
kann der erfindungsgemäße Ausleger
zum Anhängen
der zusätzlichen
Last vorgesehen sein. Bei der zusätzlichen Last kann es sich beispielsweise
um ein Füllgut
handeln, welches insbesondere zum Einfüllen in ein Bohrloch vorgesehen ist,
das mit dem Bodenbearbeitungswerkzeug erzeugt wird. Ein solches
Füllgut
muss in der Regel bohrlochnah und somit in der Nähe des Bodenbearbeitungswerkzeuges
angeordnet werden, wozu der erfindungsgemäße Ausleger besonders gut geeignet ist.
Besonders zweckmäßig ist
es, dass die Last eine Einrichtung zum Zuführen einer Leitung, insbesondere
eine Spule oder eine Haspel, aufweist. Vorzugsweise kann die Last
eine Einrichtung zum Zuführen einer
Wärmesondenleitung
in das Bohrloch aufweisen. Derartige Wärmesondenleitungen sind zum Transport
eines geothermisch temperierten Fluides im Bohrloch ausgebildet.
Sie sind üblicherweise
aus Kunststoff ausgeführt
und in der Regel vor dem Zuführen
auf einer Haspel aufgewickelt.
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Nach
der Erfindung kann darüber
hinaus eine weitere Hilfswinde mit einem Hilfsseil vorgesehen sein,
welches im Bereich des Kopfes des Mastelementes ausläuft. Eine
solche Hilfswinde kann zum Heben weiterer Lasten dienen. Auch der
Vorschubantrieb zum Verschieben des Schlittens kann eine Seilwinde
aufweisen, wobei in diesem Fall der Schlitten im entsprechenden
Seilverlauf eingefügt
ist. Der Vorschubantrieb kann aber beispielsweise auch einen Getriebemotor
mit Rollenkette oder auch beispielsweise einen Linearantrieb, insbesondere
einen Hydraulikzylinder aufweisen, der einerseits mit dem Mastelement
und andererseits mit dem Schlitten verbunden ist.
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Das
erfindungsgemäße Bodenbearbeitungsgerät kann dazu
verwendet werden, zumindest eine Leitung, insbesondere eine Wärmesondenleitung,
in den Erdboden einzubringen, wobei mittels des erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes ein
Bodenbearbeitungswerkzeug in den Erdboden eingebracht wird und dabei
ein Bohrloch erstellt wird, an dem Ausleger des Bodenbearbeitungsgerätes eine Einrichtung
zum Zuführen
der Leitung angeordnet wird und die Leitung während oder nach Erstellen des
Bohrloches in dieses eingebracht wird.
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Besonders
vorteilhaft ist es, dass die Einrichtung zum Zuführen der Leitung erst nach
dem Niederbringen des Bohrloches am Ausleger angebracht, insbesondere
angehängt wird.
Hierdurch kann gewährleistet
werden, dass die Zuführeinrichtung
den Bohrvorgang nicht behindert. Insbesondere kann vorgesehen sein,
den Schlitten nach dem Niederbringen der Bohrung zumindest teilweise
vom Bodenbearbeitungswerkzeug abzukoppeln und vorzugsweise sodann
die am Ausleger angeordnete Einrichtung zum Zuführen der Leitung, beispielsweise
durch Verfahren des Schlittens oder Betätigen der Auslegerwinde, anzuheben.
Beim Anheben der Zuführeinrichtung
und/oder beim Zuführen
des Füllgutes
in das Bohrloch kann das Bodenbearbeitungswerkzeug, insbesondere
sein Außengestänge, zumindest
teilweise im Boden verbleiben und das Bohrloch stützen.
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Nachdem
die Leitung in das Bohrloch eingeführt ist, kann die Einrichtung
zum Zuführen
der Leitung abgesenkt und/oder vom Ausleger abgenommen werden und
insbesondere der noch im Boden befindliche Teil des Bodenbearbeitungswerkzeuges durch
Ankoppeln an den Schlitten und Verfahren des Schlittens gezogen
werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, die in
den Figuren dargestellt sind. In den Figuren zeigen schematisch:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes;
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2 eine
Ansicht des Bodenbearbeitungsgerätes
aus 1 von unten;
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3 eine
Frontansicht des Auslegers des Bodenbearbeitungsgerätes der 1 und 2;
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4 eine
Seitenansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Bodenbearbeitungsgerätes; und
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5 eine
Frontansicht des Auslegers des Bodenbearbeitungsgerätes aus 4.
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Gleich
wirkende Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen
gekennzeichnet.
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes ist
in den 1 bis 3 dargestellt. Das als Bohrgerät ausgebildete
Bodenbearbeitungsgerät
weist ein als Bohrlafette ausgebildetes Mastelement 10 auf,
an dem ein Schlitten 11 längsverschiebbar gelagert ist. Zum
Verschieben des Schlittens 11 am Mastelement 10 ist
ein in den Figuren nicht dargestellter Vorschubantrieb vorgesehen, der
am Schlitten 11 angreift und der beispielsweise einen Vorschubzylinder,
eine Vorschubwinde und/oder einen Vorschubgetriebemotor mit Rollenkette
aufweisen kann.
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Am
Schlitten 11 sind in Längsrichtung
des Mastelements 10 versetzt zwei Drehgetriebe 51 und 52 vorgesehen,
an denen jeweils ein Antriebsmotor 53, 54 angeordnet
ist. Die Drehgetriebe 51, 52 dienen zum drehenden
Antreiben eines Doppelbohrgestänges
eines in den Figuren nicht dargestellten Bodenbearbeitungswerkzeuges.
Insbesondere weist das erste Drehgetriebe 51 eine Aufnahmeeinrichtung 55 zum
drehenden Antreiben und axialen Festlegen eines Innengestänges des
Doppelgestänges
und das zweite Drehgetriebe 52 eine Aufnahmeeinrichtung 56 zum
drehenden Antreiben und axialen Festlegen eines Außenrohres
des Doppelgestänges
auf. Die beiden Drehgetriebe 51 und 52 bilden
somit mitsamt deren Antriebsmotoren 53 bzw. 54 einen
Doppelkopf-Bohrantrieb.
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Das
erste Drehgetriebe 51 für
das Innengestänge
ist gegenüber
dem zweiten Drehgetriebe 52 für das Außengestänge in Längsrichtung des Mastelementes 10 verschiebbar
angeordnet. Hierzu ist am Schlitten 11 eine Axialführung 58 vorgesehen,
an welcher das Drehgetriebe 51 verschiebbar am Schlitten 11 gelagert
ist. Das zweite Drehgetriebe 52 ist hingegen in Längsrichtung
des Mastelementes 10 feststehend am Schlitten 11 angeordnet.
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Zum
Tragen einer zusätzlichen
Last ist am Schlitten 11 im Bereich des zweiten Drehgetriebes 52 für das Außengestänge ein
Ausleger 1 vorgesehen, der vom Schlitten 11 senkrecht
zur Längsrichtung des
Mastelementes 10 vorsteht. Der Ausleger 1 weist einen
Tragbügel
mit zwei symmetrisch angeordneten Schenkeln 61 und 62 auf,
welche den Schlitten 11 und/oder das zweite Drehgetriebe 52 für das Außengetriebe
umgreifen und jeweils an einem Anlenkpunkt 21 bzw. 22 beidseitig
des Schlittens 11 an diesem angebolzt sind.
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In
einem dem Schlitten 11 abgewandten Spitzenbereich 65 des
Auslegers 1 ist am Ausleger 1 ein Auge 66 vorgesehen,
in das die zusätzliche
Last einhängbar
ist. Insbesondere kann am Auge 66 ein Tragelement, beispielsweise
Tragseil 67 vorgesehen werden, an dem eine als Haken 25 ausgebildete
Aufhängeeinrichtung
für die
zusätzliche
Last angeordnet ist.
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In
einem dem Mastelement 10 zugewandten, hinteren Bereich 63 des
Auslegers 1, in welchem dieser am Schlitten 11 befestigt
ist, verlaufen die beiden Schenkel 61 und 62 etwa
parallel zueinander. Im anschließenden, dem Mastelement 10 abgewandten, vorderen
Bereich 64 sind die beiden Schenkel 61 und 62 derart
abgewinkelt, dass sich der Ausleger 1 mit zunehmendem Abstand
vom Schlitten 11 verjüngt. Im
anschließenden
Spitzenbereich 65 sind die beiden Schenkel 61, 62 schließlich über eine
Querstrebe 69, an welcher das Auge 66 angeordnet
ist, miteinander verbunden.
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Zur
weiteren Versteifung des Auslegers 1 ist am Übergang
zwischen dem hinteren Bereich 63 und dem vorderen Bereich 64 eine
weitere Querstrebe 70 vorgesehen, welche die beiden Schenkel 61 und 62 miteinander
verbindet.
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Im
vorderen Bereich 64 ist an den beiden Schenkeln 61 und 62 des
Auslegers 1 jeweils ein weiteres Auge 26 bzw. 26' vorgesehen.
Diese Augen 26, 26' dienen
zur Befestigung von als Zugketten ausgebildeten Streben 28,
die wiederum auf ihrem dem Ausleger 1 abgewandten Ende
am ersten Drehgetriebe 51 befestigt sind und die den Ausleger 1 abstützen. Der Übersichtlichkeit
halber ist in den Figuren lediglich eine solche Strebe 28 am
Auge 26 dargestellt.
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Ein
weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Bodenbearbeitungsgerätes ist
in den 4 und 5 gezeigt. Das Ausführungsbeispiel
der 4 und 5 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel
der 1 bis 3 im Wesentlichen dadurch, dass
nach dem Ausführungsbeispiel der 4 und 5 im
Spitzenbereich 65 des Auslegers 1 eine Winde 30 am
Ausleger 1 angeordnet ist. An dieser Winde 30 ist
das Tragseil 67 für
die zusätzliche
Last aufgetrommelt.