DE3809626C2 - Fahrbares Bohrgerät - Google Patents
Fahrbares BohrgerätInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein fahrbares Bohrgerät gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige fahrbare Bohrgeräte haben als Fahrzeug in der
Regel einen Bagger mit einem Oberteil, in welchem ein
Dieselmotor und zwei durch diesen angetriebene Hydraulik
pumpen angeordnet sind, und einem Unterteil, welches zwei
Kettenlaufwerke aufweist. Zu den Kettenlaufwerken gehört
jeweils ein Hydromotor, der auf das hintere Umlenkrad
der betrachteten Kette arbeitet. Die zu den Hydromotoren
führenden Arbeitsleitungen sind durch das Innere des Dreh
kranzes, auf welchem das Baggeroberteil sitzt, ins Bagger
oberteil geführt. Die Hydromotoren sind jeweils über ein
Proportional-Steuerventil mit einer zugeordneten der Hy
draulikpumpen verbunden.
Auf Grund der beengten räumlichen Verhältnisse am Drehkranz
ist es nicht möglich, weitere hydraulische Verbraucher,
die zu einer vom Baggerunterteil getragenen Verrohrungs
maschine gehören, durch weitere getrennte Arbeitsleitungen,
die sich ebenfalls durch den Drehkranz erstrecken müßten,
direkt mit den Druck- und Rücklaufleitungen im Baggeroberteil
zu verbinden. Aus diesem Grunde wurde schon vorgeschlagen,
im Baggerunterteil zwei Umschaltventile vorzusehen, die
in ihrer einen Arbeitsstellung die durch den Drehkranz
geführten Arbeitsleitungen mit den Hydromotoren verbinden,
so daß ein normaler Fahrbetrieb möglich ist, während sie
in ihren anderen Arbeitsstellungen die Hydromotoren abhängen
und die Arbeitsleitungen mit Druck- und Rücklaufleitungen
verbinden, an welche die in zwei Verbrauchersätze unterteil
ten Verbraucher der Verrohrungsmaschine angeschlossen
sind. In der Regel erfolgt diese Unterteilung derart,
daß die zum Anheben und Abheben des Tragtisches der Ver
rohrungsmaschine dienenden Hydraulikzylinder an die eine
Druckleitung und die eine Rücklaufleitung angeschlossen
sind, während die zum Drehen der Rohr-Spannzange dienenden
Hydraulikzylinder und der Spannzangenzylinder an die zweite
Druckleitung und die zweite Rücklaufleitung angeschlossen
sind.
Diese Art der Druckmittelversorgung ist aus zwei Gründen
nachteilig: zum einen stellen die an die das Drehkreuz
durchsetzenden Arbeitsleitungen angeschlossenen Umschalt
ventile sehr komplizierte und teure Ventile dar. Darüber
hinaus ist durch die Verwendung beider Arbeitsleitungspaare
zum Versorgen zweier Verbrauchersätze der Verrohrungsmaschine
entsprechend auch das Leistungsvermögen beider Hydraulik
kreise im Baggeroberteil geschmälert. Da an die Hydraulik
kreise im Baggeroberteil in der Regel ein Hydromotor für
den Bohrerantrieb und ein Hydraulikzylinder zum Anheben
und Absenken des Bohrkopfes angeschlossen sind, hat man
bei der bekannten Lösung eine Kopplung zwischen dem Arbeiten
der Verrohrungsmaschine und dem Arbeiten des eigentlichen
Bohrgerätes.
Durch die vorliegende Erfindung soll ein fahrbares Bohrgerät
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so weitergebildet
werden, daß einer der Hydraulikkreise des Baggeroberteiles
ausschließlich für die Versorgung der Verbraucher des
Bohrgerätes zur Verfügung steht. Diese Aufgabe ist erfindungs
gemäß gelöst durch ein fahrbares Bohrgerät gemäß Anspruch 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Bohrgerät wird im Fahrzeugunterteil
nur ein einziges Umschaltventil benötigt, welches eingangs
seitig an das eine Paar von Arbeitsleitungen angeschlossen
ist. In seiner zum Verrohren eines Bohrloches eingestellten
Arbeitsstellung sind die Ausgänge dieses Umschaltventiles
mit einem schaltbaren Mengenteiler verbunden, dessen einer
Eingang mit den zum Heben und Absenken des Tragtisches
dienenden ersten Hydraulikzylindern verbunden ist, während
sein zweiter Ausgang die zum Drehen der Spannzange und
zum Schließen und Öffnen der Spannzange dienenden Hydraulik
zylinder, also die restlichen Druckmittelverbraucher der
Verrohrungsmaschine versorgt. Der Mengenteiler hat ein
schaltbares Mengenteilverhältnis, und das Umschalten zwischen
diesen beiden Mengenteilverhältnissen erfolgt in Abhängigkeit
von der Betätigung des den ersten Hydraulikzylindern zugeord
neten Steuerventiles derart, daß dann, wenn diese Hydraulik
zylinder nicht zum Eindrücken oder Ziehen eines Rohrstranges
mit Druckmittel beaufschlagt werden, die von diesen Hydraulik
zylindern nicht benötigte Druckmittelmenge an die restlichen
Verbraucher der Verrohrungsmaschine abgegeben wird.
In der Praxis ist es möglich, die zum Anheben und Absenken
des Spannzangen-Tragtisches der Verrohrungsmaschine dienenden
ersten Hydraulikzylinder nur intermittierend zu betreiben.
So kann man z.B. beim Eindrücken eines Rohrstranges die
Hydraulikzylinder schneller ausfahren als der Rohrstrang
in das Erdreich hineingedrückt wird. Dies führt dazu,
daß sich das dem Bohrloch zugewandte vordere Ende des
Baggers anhebt und der Bagger nun mit seinem Gewicht den
Tragtisch und damit die Spannzange und den Rohrstrang
nach unten drückt. Diese Gewichtsbelastung kann über eine
längere Zeitspanne die Druckmittelbeaufschlagung der ersten
Hydraulikzylinder ersetzen, so daß diese entsprechend
lange hydraulisch verriegelt werden können und der an
sich für ihre Versorgung vorgesehene Anteil der Gesamtmenge
an Druckmittel an die restlichen Verbraucher der Verrohrungs
maschine, insbesondere die zum Hin- und Herdrehen der
Spannzange dienenden Hydraulikzylinder weitergegeben werden
kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unter
ansprüchen angegeben.
Ein schaltbarer Mengenverteiler, wie er im Anspruch 3
angegeben ist, läßt sich einfach unter Verwendung eines
fixen Mengenteilers, der beispielsweise aus Drosselelementen
aufgebaut sein kann, und eines handelsüblichen Schaltventiles
aufbauen.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 wird
erreicht, daß Druckmittel vom ersten Ausgang des fixen
Mengenteilers nur dann zu der zu den restlichen Verbrauchern
der Verrohrungsmaschine führenden Druckleitung abgegeben
wird, wenn der Druck in der letzteren kleiner ist als
der Druck am ersten Ausgang des fixen Mengenteilers.
Bei einem fahrbaren Bohrgerät gemäß Anspruch 5 braucht
zwischen dem im Fahrzeugunterteil angeordneten Umschaltventil
und der Verrohrungsmaschine nur eine einzige Druckleitung
und eine einzige Rücklaufleitung verlegt zu werden, wozu
noch ein gemeinsames Steuerkabel für die verschiedenen
auf dem Rahmen der Verrohrungsmaschine angeordneten Steuer
ventile hinzukommt.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 wird
erreicht, daß das Anheben und Absenken der Verrohrungs
maschine nur dann erfolgen kann, wenn das Umschaltventil in
derjenigen Stellung steht, in welcher die Verbraucher
der Verrohrungsmaschine arbeitsbereit sind, nicht aber
dann, wenn die Hydromotoren der Laufwerke versorgt werden.
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf das Unterteil
eines fahrbaren Bohrgerätes, an welches eine
Verrohrungsmaschine angebaut ist;
Fig. 2 eine seitliche Ansicht des in Fig. 1 gezeigten
Fahrzeugunterteiles, in welcher das in Fig.
1 rechts gelegene Kettenlaufwerk weggelassen
ist;
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild der Druckmittel
versorgung der Verrohrungsmaschine und des in
Fig. 1 rechts gelegenen Kettenlaufwerkes;
Fig. 4 ein Blockschaltbild des in Fig. 1 links gelegenen
Kettenlaufwerkes und des vom Fahrzeugoberteil
getragenen Bohrgerätes; und
Fig. 5 ein Prinzipschaltbild einer elektrischen Steuer
schaltung für verschiedene Magnetventile der
Hydraulikschaltung nach Fig. 3.
Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Baggerunterteil hat
ein zentrales kastenförmiges Rahmenteil 10, welches über
seitliche, als Kastenprofile ausgebildete Arme 12, 14
Fahrwerks-Längsträger 16 trägt. In deren Enden ist jeweils
ein vorderes Umlenkrad 20 sowie ein hinteres Umlenkrad 22
für eine Gliederkette 24 gelagert. Auf die hinteren Umlenk
räder arbeiten Hydromotoren 26, 28. Diese drehrichtungs
umkehrbaren Motoren sind über an den Längsträgern 16 verlegte
und durch die Arme 12, 14 führende Leitungen mit zwei Paaren
von Arbeitsleitungen 30, 32 bzw. 34, 36 verbunden, die nach
oben durch ein vom Rahmenteil 10 getragenes Drehkranzteil
38 hindurchgeführt ist.
Das Drehkranzteil 38 arbeitet mit einem komplementären
Drehkranzteil (nicht gezeigt) eines Baggeroberteiles zusammen,
um das Baggeroberteil um eine vertikale Achse drehbar
auf dem Baggerunterteil zu lagern.
Das in der Zeichnung ebenfalls nicht mehr gezeigte Bagger
oberteil enthält einen Dieselmotor, welcher zum Antrieb
von Hydraulikpumpen dient, welche die verschiedenen Verbrau
cher des Baggers mit unter Druck stehendem Hydrauliköl
versorgen. Auf dem Baggeroberteil sind ferner Rücklauftanks
für die den Hydraulikpumpen zugeordneten Hydraulikkreise
vorgesehen. Das Baggeroberteil trägt ferner einen Bohrmasten,
auf welchem ein Schlitten verfahrbar ist. Hierzu hängt
der Schlitten an einem Drahtseil, welches von einer Winde
aufgerollt oder abgespult wird. Der Schlitten trägt seiner
seits ein Bohrgerät, welches eine durch einen Hydromotor
angetriebene Antriebshülse für das Bohrwerkzeug sowie
einen Hydraulikzylinder zum Erzeugen einer vertikalen
Vorschubkraft aufweist.
An das Baggerunterteil ist eine insgesamt mit 40 bezeichnete
Verrohrungsmaschine angebaut. Hierzu ist ein Halterahmen
42 vorgesehen, der mit den Enden unterer Rahmenträger
an Befestigungsaugen 44, 46 angelenkt ist, welche an der
vorderen Stirnwand des Rahmenteiles 10 festgeschweißt
sind. An einer Traverse 48 des Rahmenteiles 42 greift
ein doppelt wirkender hydraulischer Arbeitszylinder 50
an, der an einem oberen mittigen Befestigungsauge 52 des
Rahmenteiles 10 abgestützt ist. Durch Einfahren der Kolben
stange des Arbeitszylinders 50 läßt sich so die Verrohrungs
maschine 40 anheben, durch Ausfahren dieser Kolbenstange
absenken.
Obere Träger des Halterahmens 42 sind als nach außen offene
C-Profile ausgebildet, wie bei 54 angedeutet. In die C-
Profile 54 greifen beabstandete Stützkörper 56, 58 ein, die
von seitlichen Rahmenteilen 60, 62 der Verrohrungsmaschine
40 nach innen weisend getragen sind. Durch Schrauben 64
sind die Stützkörper 56, 58 fest mit den C-Profilen verbunden,
wodurch der Abstand der Verrohrungsmaschine 40 vom Rahmenteil
10 fixiert ist. Durch die soeben beschriebene Anordnung
ist die Verrohrungsmaschine 40 bei hydraulisch verriegeltem
Arbeitszylinder 50 starr mit dem Rahmenteil 10 verbunden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die seitlichen Rahmenteile
60, 62 der Verrohrungsmaschine 40 durch verschiedene transver
sale Streben 66-76 miteinander verbunden. Der so gebildete
Rahmen trägt vier aufrechtstehende doppelt wirkende Hydraulik
zylinder 78-86, deren Kolbenstangen gelenkig mit einem
Tragtisch 88 verbunden sind. In letzterem ist ein Lagerring
90 radial und axial gelagert. Der Lagerring 90 trägt auf
seiner Oberseite eine feststehende Spannbacke 92 sowie
eine um einen Scharnierbolzen 94 drehbare bewegliche Spann
backe 96. Letztere hat einen Antriebsarm 98, an welchem die
Kolbenstange eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders
100 angreift, dessen Gehäuse am Lagerring 90 abgestützt
ist. Die Spannbacken 92 und 96 können zusammen eine durchge
hende Zylinderfläche vorgeben, welche der Außenfläche
eines Rohrstranges 102 entspricht, der zur Auskleidung
eines Bohrloches ins Erdreich eingetrieben werden soll.
Die hierzu erforderliche Kraft wird durch Beaufschlagung
der obenliegenden Arbeitsräume der Hydraulikzylinder 78-86
erzeugt, wobei zur Erleichterung des Eindrückens ins Erd
reich der Lagerring 90 hin- und hergedreht wird.
Zu diesem Drehen des Lagerringes 90 sind zwei doppelt
wirkende Hydraulikzylinder 104, 106 vorgesehen, deren
Kolbenstangen am Lagerring 90 angreifen und deren Gehäuse
am Tragtisch 88 abgestützt sind.
Die Druckmittelversorgung der verschiedenen Hydraulikzylinder
der Verrohrungsmaschine 40 erfolgt ausgehend von einer
insgesamt mit 108 gezeichneten Verteilereinheit, welche
parallel geschaltet die zum Anheben und Absenken des Trag
tisches 88 dienenden Hydraulikzylinder 78-86 versorgt,
über Kreuz geschaltet die zum Drehen des Lagerringes 90
dienenden Hydraulikzylinder 104 und 106 versorgt, sowie
über ein weiteres Leitungspaar den zum Öffnen und Schließen
der Spannbacken 92, 96 dienenden Hydraulikzylinder 100
versorgt. Eingangsseitig ist die Verteilereinheit 108
über eine Druckleitung 110 sowie eine Rücklaufleitung
112 und ein Steuerkabel 114 mit einer Haupt-Verteilerein
heit 116 verbunden, die im Inneren des Rahmenteiles 10
untergebracht ist.
Die Hauptverteilereinheit 116 versorgt ferner den Arbeits
zylinder 50 und den Hydromotor 28 für das in Fig. 1 rechts
gelegene Kettenlaufwerk. Einlaßseitig ist die Hauptverteiler
einheit 116 mit den Arbeitsleitungen 34, 36 sowie einem
Hauptsteuerkabel 118 verbunden, welches ebenso wie die
Arbeitsleitungen 30-36 durch das Drehkranzteil 38 hindurch
geführt ist und zu einem in der Fahrerkabine des Baggers
angeordneten Steuerpult führt.
Die Haupt-Verteilereinheit 116 arbeitet grob gesprochen
so, daß sie bei Erhalt eines ersten Steuersignales über
das Hauptsteuerkabel 118 die Arbeitsleitungen 34, 36 mit
dem Hydromotor 28 verbindet, während sie bei Erhalt eines
zweiten Steuersignales über das Hauptsteuerkabel 118 den
Hydromotor 28 von den Arbeitsleitungen 34, 36 trennt und
diese Arbeitsleitungen (unter Zwischenschaltung von Steuer
ventilen, wie noch genauer beschrieben wird) mit den ver
schiedenen Hydraulikzylindern der Verrohrungsmaschine
40 verbindet. Einzelheiten der Haupt-Verteilereinheit
116 werden nachstehend nun unter Bezugnahme auf Fig.
3 näher erläutert.
Eine Hydraulikpumpe 120 saugt Hydrauliköl aus einem Rücklauf
tank 122 an, zu welchem eine Rücklaufleitung 124 führt.
Die von der Hydraulikpumpe 120 ausgehende Druckleitung
und die Rücklaufleitung 124 sind über ein handbetätigtes
Proportional-Steuerventil 126 mit den Arbeitsleitungen
34, 36 verbunden, welche das Drehkranzteil 38 durchsetzen.
Die Hydraulikpumpe 120 ist leistungsgeregelt, zusätzlich
ist der Pumpenausgang über ein Überdruckventil 128 mit
der Rücklaufleitung 124 verbunden.
Die Arbeitsleitungen 34, 36 sind mit den beiden Eingängen
eines 6/2-Umschaltventiles 130 verbunden, welches zu der
Haupt-Verteilereinheit 116 gehört und im Rahmenteil 10
des Fahrzeugunterteiles untergebracht ist. Das Umschalt
ventil 130 ist ein Magnetventil und nimmt ebenso wie weitere
in Fig. 3 gezeigte Magnetventile bei nicht erregtem Magneten
die in Fig. 3 gezeigte Ventilstellung ein, wozu auf den
Ventilschieber arbeitende Vorspannfedern vorgesehen sein
können, die in der Zeichnung nicht näher gezeigt sind.
In der in Fig. 3 gezeigten Ruhestellung des Umschaltventiles
130 sind die zwei Ventilausgänge mit den Ventileinlässen ver
bunden, an welche der Hydromotor 28 angeschlossen ist.
Wird das Umschaltventil 130 in seine Arbeitsstellung bewegt,
so wird die Arbeitsleitung 34 mit der Druckleitung 110
verbunden, an welche sämtliche Verbraucher der Verrohrungs
maschine direkt oder unter Zwischenschaltung eines Mengen
teilers 134 angeschlossen sind. Zugleich wird die Arbeits
leitung 36 mit der Rücklaufleitung 112 verbunden, an welche
ebenfalls die verschiedenen Verbraucher der Verrohrungsma
schine 40 angeschlossen sind.
Direkt an die Druckleitung 110 und die Rücklaufleitung
112 angeschlossen ist über ein 4/3-Steuerventil 138 der
zum Anheben und Absenken der Verrohrungsmaschine 40 dienende
Arbeitszylinder 50.
Der Mengenteiler 134 teilt das ihm zugeführte Druckmittel
mengenmäßig in festem Verhältnis auf, wobei für die vorlie
gende Beschreibung ein Mengenteilverhältnis von 1:3 ange
nommen sei.
Die kleinere Druckmittel-Teilmenge wird über eine Leitung
140 von einem ersten Ausgang des Mengenteilers 134 auf
einen einlaßseitigen Anschluß eines 4/3-Steuerventiles
142 gegeben, durch welches die Hydraulikzylinder 78-86
gesteuert werden.
Der die größere Druckmittel-Teilmenge bereitstellende
zweite Auslaß des Mengenteilers 134 ist mit ersten einlaß
seitigen Anschlüssen weiterer 4/3-Steuerventile 144, 146
verbunden, über welche die zum Hin- und Herdrehen der
Spannzange dienenden Hydraulikzylinder 104, 106 bzw. der
zum Schließen und Öffnen der Spannzange dienende Hydraulik
zylinder 100 gesteuert werden. Zweite einlaßseitige An
schlüsse der Steuerventile 144, 146 sind mit der Rücklauf
leitung 112 verbunden.
Die Druckbeaufschlagung der Arbeitsräume der Hydraulikzylin
der 104 und 106 erfolgt unter Zwischenschaltung eines
freilaufenden hydraulischen Umschalters, der ein 4/3-Magnet
ventil 148 sowie einen zugehörigen elektrischen Umsteuer
kreis 150 aufweist. Letzterer arbeitet in Abhängigkeit
von den Ausgangssignalen zweier Endlagenfühler 152, 154,
die ansprechen, wenn der Hydraulikzylinder 104 bzw. der
Hydraulikzylinder 106 seine ausgefahrene Endlage erreicht
hat. Stattdessen kann man den Umsteuerkreis 150 auch rein
auf Zeitbasis die Umschaltung des Magnetventiles 148 in
regelmäßigen Abständen vornehmen lassen.
An diejenige der zum Hydraulikzylinder 100 führenden Arbeits
leitungen, über welche der Hydraulikzylinder 100 im Sinne
eines Schließens der Spannzange beaufschlagt wird, ist
ein Druckfühler 156 angeschlossen.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, sind bei der im stromlosen
Zustand eingenommenen Ruhestellung des Steuerventiles
142 die beiden einlaßseitigen Anschlußöffnungen durchverbun
den. Die zweite einlaßseitige Anschlußöffnung des Steuer
ventiles 142 ist mit dem Einlaß eines 3/2-Umschaltventiles
158 verbunden, dessen erste, normalerweise verschlossene
auslaßseitige Anschlußöffnung mit der Rücklaufleitung 112
verbunden ist, während die normalerweise auf Durchlaß
geschaltete zweite auslaßseitige Anschlußöffnung über ein
Rückschlagventil 160 mit den Druckanschlüssen der Steuer
ventile 144, 146, also dem zweiten Auslaß des Mengenteilers
134 verbunden ist.
Wird ein Bohrloch gebohrt und gleichzeitig ein Rohrstrang
zum Auskleiden des Bohrloches ins Erdreich eingetrieben,
so wird das Umschaltventil 130 in die Arbeitsstellung
bewegt und das Steuerventil 126 in die in Fig. 3 links
gelegene Arbeitsstellung gestellt. Steht nun gleichzeitig
das Steuerventil 142 in der in der Zeichnung wiedergegebenen
Ruhestellung, so wird das vom ersten Auslaß des Mengenteilers
134 bereitgestellte Druckmittel über das Rückschlagventil
160 ebenfalls zu den Steuerventilen 144, 146 geleitet
und kann über diese insbesondere zur Versorgung der Hydraulik
zylinder 104, 106 verwendet werden. Ist es dagegen notwendig,
die Hydraulikzylinder 78-86 zum Erzeugen einer vertikalen
Abwärtskraft auf den Rohrstrang 102 einzufahren, so wird
das Steuerventil 142 in die in Fig. 3 links gelegene
Arbeitsstellung gestellt, wodurch die oberen Arbeitsräume
der Hydraulikzylinder 78-86 beaufschlagt werden und diese
somit verkürzt werden. Gleichzeitig mit der Einstellung
einer der Arbeitsstellungen des Steuerventiles 142 wird
auch das Umschaltventil 158 in seine Arbeitsstellung ge
bracht, wodurch nun der zum Rückschlagventil 160 führende
Ventilauslaß verschlossen ist, während der normalerweise
verschlossene Ventilauslaß nun mit der Rücklaufleitung
112 verbunden ist. Die vom ersten Auslaß des Mengenteilers
134 abgegebene Druckmittel-Teilmenge dient unter diesen
Bedingungen dem Ausüben einer vertikalen Kraft auf den
Rohrstrang 102 und steht somit nicht für das Hin- und
Herdrehen des Rohrstranges 102 zur Verfügung.
In der Praxis ist dies nicht schwerwiegend, da die Hydraulik
zylinder 78-86 zum Eindrücken des Rohrstranges 102 inter
mittierend betrieben werden können: die Hydraulikzylinder
78-86 werden innerhalb kurzer Zeitspanne um eine große
Strecke eingefahren, und da der Rohrstrang 102 in dieser
kurzen Zeit nicht um eine entsprechend große Strecke in
das Erdreich hineingedrückt werden kann, hebt sich das
die Verrohrungsmaschine 40 tragende vordere Ende des Baggers
vom Erdboden ab, so daß der Bagger nunmehr über die hinteren
Abschnitte seiner Ketten auf dem Erdreich ruht. Wird nun
das Steuerventil 142 wieder entregt, so werden die Hydrau
likzylinder 78-86 verriegelt, und das Gewicht des Baggers
wirkt über die Verrohrungsmaschine 40 auf das Ende des
Rohrstranges 102 so lange ein, bis die unteren Träger
der Rahmenteile 60, 62 wieder auf dem Erdreich aufruhen.
In dieser längeren Zeitspanne wird dann die vom ersten
Auslaß des Mengenteilers 134 bereitgestellte Druckmittel-
Teilmenge wieder für das Hin- und Herdrehen des Rohrstranges
102 genutzt.
Im Grundsatz ähnliche Verhältnisse liegen dann vor, wenn
auf den Rohrstrang 102 zum Herausziehen aus dem Bohrloch
nach Beendigung der Bohrarbeiten eine nach oben gerichtete
Kraft durch die Hydraulikzylinder 78-86 ausgeübt werden muß.
In diesem Falle ist zwar ein nur intermittierendes Betreiben
der Hydraulikzylinder 78-86 nicht möglich, da ständig die
nach oben gerichtete Zugkraft erzeugt werden muß (der Bagger
kann mit seinem Gewicht nicht mehr als "Kraftspeicher"
wirken), und das Umschaltventil 158 muß dauernd erregt
bleiben; dies ist aber nicht nachteilig, da beim Herauszie
hen eines Rohrstranges aus einem fertigen Bohrloch eine
kleinere Drehbewegungsunterstützung ausreichend ist.
In Fig. 3 ist eine strichpunktierte Linie 162 eingezeichnet,
welche die vom Rahmen der Verrohrungsmaschine 40 getragenen
Teile von den vom Rahmenteil 10 des Baggers getragenen
Teile trennt. Man erkennt, daß man zwischen dem Rahmenteil
10 und dem Rahmen der Verrohrungsmaschine 40 nur zwei
Leitungen zu verlegen braucht. Hinzu kommt ein Steuerkabel,
über welches die in Fig. 3 mit A bis E bezeichneten Anschluß
leitungen der verschiedenen Magnete von Magnetventilen
mit Strom versorgt werden. Die Ansteuerung dieser Magnet
ventile sowie der ebenfalls als Magnetventile ausgebildeten
Ventile 130 und 138 (Anschlußleitungen F bis H) wird weiter
unten unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher erläutert.
Das in Fig. 4 wiedergegebene Blockschaltbild zeigt einen
zweiten Hydraulikkreis des fahrbaren Bohrgerätes. Eine
Hydraulikpumpe 164 saugt aus einem Rücklauftank 166 an.
Der Pumpenauslaß kann über ein Überdruckventil 168 in
den Rücklauftank 166 zurückfördern, wenn drei handbetätigte
4/3-Steuerventile 170, 172, 174 in ihrer mittigen Ruhe
stellung stehen, in welcher sowohl ihre einlaßseitigen
Anschlüsse als auch ihre auslaßseitigen Anschlüsse ver
schlossen sind.
Das Steuerventil 170 ist auslaßseitig mit den Arbeits
leitungen 30 und 32 verbunden, welche das Drehkranzteil
38 durchsetzen und an welche der Hydromotor 26 angeschlos
sen ist.
Das Steuerventil 172 ist einem weiteren Hydromotor 176
zugeordnet, der zum Drehen des Bohrwerkzeuges dient.
Das Steuerventil 174 gibt die Druckbeaufschlagung eines
weiteren doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 178 vor,
der zum Anheben und Absenken des Bohrkopfes dient, also
zum Ausüben einer Vorschubkraft auf das Bohrwerkzeug.
Man erkennt aus Fig. 4, daß dann, wenn der Hydromotor
26 nicht benötigt wird, die volle Förderleistung der Hy
draulikpumpe 164 zum Drehen und Vorschieben des Bohrwerk
zeuges genutzt werden kann, wobei das Arbeiten des Bohr
gerätes vollständig unabhängig vom Arbeiten der Verroh
rungsmaschine ist.
Aus den Fig. 3 und 4 zusammen ist ferner ersichtlich,
daß man bei dem oben beschriebenen fahrbaren Bohrgerät
weiterhin nur zwei Paare von Druckmittel-Arbeitsleitungen
durch das Drehkranzteil 38 hindurchführen muß. Im übrigen
muß das Drehkranzteil 38 nur noch das wenig Raum beanspru
chende Hauptsteuerkabel 118 aufnehmen. Das teure Umschalt
ventil 130 wird nur einmal benötigt, und beim Einbringen
des Rohrstranges 102 zum Auskleiden des Bohrloches kann
über große Zeiträume hinweg die volle Förderleistung der
Hydraulikpumpe 120 genutzt werden.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist zum Einstellen der linken
Arbeitsstellung des Steuerventiles 142 ein Taster 180
vorgesehen, der über einen Verstärker 182 auf die Anschluß
leitung A arbeitet. Zum Einstellen der in Fig. 3 rechts
gelegenen Arbeitsstellung des Steuerventiles 142 ist ein
Taster 184 vorgesehen, der über einen Verstärker 186 auf
die Anschlußleitung B arbeitet.
Zum Umstellen zwischen der Ruhestellung und der Arbeits
stellung des Steuerventiles 144 ist ein Taster 188 vorge
sehen, der auf den Eingang eines einstelligen Binärzählers
190 arbeitet. Dessen Ausgang ist mit dem einen Eingang
eines UND-Gliedes 192 verbunden, dessen zweiter Eingang
das Ausgangssignal des Druckfühlers 156 erhält. Man erhält
somit am Ausgang des UND-Gliedes 192 nur dann ein Signal,
wenn die Spannbacken das Ende des Rohrstranges 102 sicher
ergriffen haben und durch Betätigen des Tasters 188 ein
Hin- und Herdrehen des Rohrstranges 102 angefordert ist.
Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 192 wird über einen
Verstärker 194 auf die Anschlußleitung C des Stellmagneten
des Steuerventiles 144 gegeben.
Zum Betätigen des Steuerventiles 146 ist ein Taster 196
vorgesehen, der über einen Verstärker 198 auf die Anschluß
leitung D arbeitet.
An die Ausgänge der Taster 180 und 184 sind ferner die
beiden Eingänge eines NAND-Gliedes 200 angeschlossen,
dessen Ausgang über einen Verstärker 202 auf die Anschluß
leitung E arbeiten. Damit ist gewährleistet, daß das Um
schaltventil 158 nur dann in seiner in Fig. 3 gezeigten
Ruhestellung verbleibt, wenn weder die erste Arbeitsstel
lung noch die zweite Arbeitsstellung des Steuerventiles
142 angefordert wird.
Ein weiterer Taster 204 dient zur Betätigung des Umschalt
ventiles 130. Er ist über einen Verstärker 206 mit der
Anschlußleitung F verbunden.
Ein Taster 208 beaufschlagt über einen Verstärker 210
die Anschlußleitung G des Steuerventiles 138, während
zur Einstellung der zweiten Arbeitsstellung des letzteren
ein Taster 212 dient, der über einen Verstärker 214 auf
die Anschlußleitung H arbeitet.
Claims (7)
1. Fahrbares Bohrgerät, bei welchem ein Fahrzeugunterteil
über einen Drehkranz ein Fahrzeugoberteil trägt, welches
einen Hauptantriebsmotor und eine von diesem angetriebene
Hydraulikpumpenanordnung aufweist und selbst einen Bohrmasten
sowie ein auf diesem verfahrbares Bohrgerät trägt,
wobei das Fahrzeugunterteil zwei getrennt steuerbare Hydromotoren
als Fahrantriebe aufweist und zwei Paare von
Arbeitsleitungen zu diesen Hydromotoren durch den Drehkranz
vom Fahrzeugoberteil ins Fahrzeugunterteil geführt
sind; wobei an das Fahrzeugunterteil eine Verrohrungsmaschine
angebaut ist, welche aufweist: einen durch erste
Hydraulikzylinder anhebbaren und absenkbaren Tragtisch,
einen in diesem drehbar gelagerten Lagerring, zweite Hydraulikzylinder
zum Hin- und Herdrehen des Lagerringes,
welche am Lagerring angreifen und vom Tragtisch her abgestützt
sind, eine Spannbackenanordnung mit gegeneinander
bewegbaren Spannbacken zum Festklemmen des Endes eines
in das Erdreich einzubringenden oder aus diesem herauszuziehenden
Rohrstranges und einen weiteren Hydraulikzylinder
zum Schließen und Öffnen der Spannbacken; wobei
im Fahrzeugunterteil eine Ventileinrichtung vorgesehen
ist, über welche hydraulisches Druckmittel von den zu den
Hydromotoren führenden Arbeitsleitungen wahlweise zu den
Hydraulikzylindern der Verrohrungsmaschine geleitet werden
kann und ein einziges Umschaltventil aufweist, welches
eingangsseitig an die zu einem der Hydromotoren führenden
beiden Arbeitsleitungen angeschlossen ist und welches
ausgangsseitig mit einem Mengenteiler verbunden ist;
und wobei an den einen Ausgang des Mengenteilers die zum
Anheben und Absenken des Tragtisches dienenden ersten
Hydraulikzylinder angeschlossen sind und an einen zweiten
Ausgang des Mengenteilers die restlichen Hydraulikzylinder
der Verrohrungsmaschine angeschlossen sind,
daß der Mengenteiler (134, 158) ein
schaltbarer Mengenteiler ist; und daß zur Umschaltung
des Mengenteilverhältnisses des schaltbaren Mengenteilers
(134, 158) Steuersignale verwendet werden, welche ihren
Pegel dann ändern, wenn ein Steuerventil (142) für die
ersten Hydraulikzylinder (78-86) aus seiner Ruhestellung,
in welcher keiner der Arbeitsräume der ersten Hydraulikzylinder
(78-86) mit Druck beaufschlagt ist,
in eine seiner Arbeitsstellungen geschaltet wird, in welcher
die einen oder die anderen der Arbeitsräume der ersten
Hydraulikzylinder (78-86) mit Druck beaufschlagt
werden.
2. Bohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der schaltbare Mengenteiler (134, 158) in seiner
ersten Arbeitsstellung weniger Druckmittel zu den
ersten Hydraulikzylindern (78-86) führt als zu den restlichen
Hydraulikzylindern (100, 104, 106) der Verrohrungsmaschine
(40) und in seiner zweiten Arbeitsstellung alles Druckmittel
zu den restlichen Hydraulikzylindern (100, 104, 106) der
Verrohrungsmaschine (40) schickt.
3. Bohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der schaltbare Mengenteiler einen Mengenteiler
(134) mit festem Mengenteilverhältnis und ein Umschalt
ventil (158) aufweist, welches gleichzeitig mit dem Steuer
ventil (142) für die ersten Hydraulikzylinder (78-86) derart
betätigt wird, daß es in der Ruhestellung dieses Ventiles,
in welche die einlaßseitigen Ventilanschlüsse durchverbunden
und die auslaßseitigen Ventilanschlüsse verschlossen sind,
den Rücklaufanschluß dieses Steuerventiles (142) mit der
zu den restlichen Hydraulikzylindern (100, 104, 106) der
Verrohrungsmaschine (40) führenden Druckleitung verbindet,
während in den Arbeitsstellungen dieses Steuerventiles (142)
der Steuerventil-Rücklaufanschluß mit der Rücklaufleitung
(112) verbunden wird.
4. Bohrgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung des Umschaltventiles (158) des
schaltbaren Mengenteilers (134, 158) mit der zu den
restlichen Hydraulikzylindern (100, 104, 106) der Verroh
rungsmaschine (40) führenden Druckleitung über ein Rück
schlagventil (160) erfolgt.
5. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekenn
zeichnet, daß der schaltbare Mengenteiler (134, 158)
und die Steuerventile (142-146) für die Hydraulikzy
linder (78-86, 100, 104, 106) der Verrohrungsmaschine (40)
vom Rahmen der letzteren getragen sind; daß diese Steuer
ventile (142-146) Magnetventile sind oder Magnetventile als
zugeordnete Vorsteuerventile aufweisen; daß ein gemeinsames
Steuerkabel (114) für diese Magnetventile vom Fahrzeugun
terteil zum Rahmen der Verrohrungsmaschine (40) geführt ist;
und daß das Umschaltventil (130) im Fahrzeugunterteil (10)
angebracht ist.
6. Bohrgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Steuerventil (138) für einen Arbeitszylinder
(50) zum Anheben und Absenken der Verrohrungsmaschine
(40) direkt mit denjenigen Ausgängen des Umschaltven
tiles (130) verbunden ist, welche mit dem schaltbaren
Mengenteiler (134, 158) bzw. der gemeinsamen Rücklauf
leitung (136) der Hydraulikzylinder (78-86, 100, 104, 106)
der Verrohrungsmaschine (40) in Verbindung stehen.
7. Bohrgerät nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der schaltbare Mengenteiler (134, 158)
unsymmetrisch ist und den größeren Fluid-Teilstrom
an seinem zweiten Ausgang bereitstellt, der mit den restlichen
Hydraulikzylindern (100, 104, 106) der Verrohrungsmaschine
(40) verbunden ist, darunter die zum Drehen des Lagertisches
dienenden zweiten Hydraulikzylinder (104, 106).
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE10360912B3 (de) * | 2003-12-23 | 2005-05-12 | Bauer Maschinen Gmbh | Bohrgerät und Verfahren zum Einbringen eines Bohrelements in den Boden |
WO2014114369A1 (de) | 2013-08-27 | 2014-07-31 | Bauer Spezialtiefbau Gmbh | Verfahren und bohranordnung zum richtungsgenauen einbringen eines bohrrohres |
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1988
- 1988-03-22 DE DE19883809626 patent/DE3809626C2/de not_active Expired - Fee Related
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US9790742B2 (en) | 2013-08-27 | 2017-10-17 | Bauer Spezialtiefbau Gmbh | Drilling apparatus and method for drilling |
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DE3809626A1 (de) | 1988-12-08 |
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