EP0860580A1 - Apparatus for handling drill rods - Google Patents

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EP0860580A1
EP0860580A1 EP97710005A EP97710005A EP0860580A1 EP 0860580 A1 EP0860580 A1 EP 0860580A1 EP 97710005 A EP97710005 A EP 97710005A EP 97710005 A EP97710005 A EP 97710005A EP 0860580 A1 EP0860580 A1 EP 0860580A1
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EP
European Patent Office
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drilling
gripper
magazine
drill
handling device
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EP97710005A
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German (de)
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EP0860580B1 (en
Inventor
Nikolaus Hütte
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Huette & Co Bohrtechnik GmbH
Original Assignee
Huette & Co Bohrtechnik GmbH
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/20—Combined feeding from rack and connecting, e.g. automatically
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/146—Carousel systems, i.e. rotating rack systems
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14—Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15—Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position

Definitions

  • the invention relates to a device for handling drill pipes, drill rods or the like. Drilling elements on a drilling device for drilling Holes in the ground, rock or rock, especially when removing the Drilling elements from a magazine, placing in the working position and pulling and returning the drilling elements after performing the drilling process in the magazine.
  • Drilling equipment for making holes in various substrates are known. They are used in particular to fix grouting anchors in the ground, To put rock or rock.
  • the known drilling devices consist of a caterpillar on which a carriage on articulated arms in all Directions is articulated.
  • the carriage is axially movable Drill drive, for example a rotary / impact drive, arranged with which the individual drilling elements can be coupled.
  • the coupling usually takes place with screw connections, via which the individual drilling elements in the Frame of the driving of the entire drill string connected together will.
  • auxiliary machines have been designed to handle to simplify the drilling elements. It is known from EP 0 565 502 to arrange a magazine for the drilling elements parallel to the carriage mount and this mechanically out of the magazine by means of a movable Bring the gripper into the drilling position so that there the coupling with the drill drive on the one hand and the one already in the hole to be drilled Drill pipe on the other hand can be made.
  • the magazine is as Box magazine trained, has several storage spaces for different inner and outer tubes and extends parallel to the carriage of the Drilling device with which the magazine is firmly connected.
  • the handling device consists of a mounted on the magazine, vertically towering telescopically retractable and extendable posts, on the cantilever a gripper tree is attached, which is also telescopic is extendable and both the magazine area and the work area of the Can run over the gun carriage.
  • a gripper tree is attached on the outer, extendable part of the A gripper claw is provided in cooperation with an abutment is designed to drill a drill pipe out of the magazine grasping and holding and operating the telescopic extendable post and gripper tree in the drilling position on the carriage of the To spend drilling rig.
  • the handling device is technically complex and heavy and leads complex movements through the different levels and at right angles to each other telescopic elements.
  • the claw tree which projects freely over the entire movement path Stability problems, since the load at its free end with a long lever arm is arranged and coped with this long travel and transport distances Need to become.
  • Another disadvantage is that the gripper is not for Support for loosening the screw connections is provided and also has too little clamping effect to secure the individual drilling elements to be released from the drill drive without manual help.
  • a locking device that is provided, which is in the working position keep the shot of the drill string in place, so that the drill drive is connected to this shot by screwing can be.
  • the locking device is not a handling device represents, but only ensures that the respective drilling element in the Working position does not twist when the drill drive with the upper one End of the drilling element is screwed.
  • the invention is based on the object , while avoiding the disadvantages mentioned above, of creating a handling device which is structurally simple and is both capable of carrying out the transport of the drilling elements in a stable manner and also of the release process using high clamping forces without manual intervention, ie fully automated.
  • the telescopically movable Gripping arm is provided with a gripper, the mouth opening after is arranged at the front in the direction of movement of the gripper arm.
  • the handling device is very compact, can be constructed easily and structurally simple and only a simple one linear movement for capturing, transporting, positioning and connecting executes the drilling elements in the drilling plane with the drilling drive.
  • To the gripper preferably consists of a central one in the drilling plane arranged swivel movable upper pliers and lower pliers, each with are provided on an outer cone surface, on each of which a clamp housing Counter cone axially, preferably with a hydraulic cylinder, displaceable for the closing process is arranged and the spring-loaded towards the opening are.
  • the telescopically movable gripper arm of the handling device advantageously consists of an in an outer housing can be extended and retracted telescopically by means of a hydraulic shift cylinder Inner housing, being at the free front end of the shift cylinder the gripper is articulated and between the gripper and the inner housing in the opposite arrangement with the terminal box Counter cone axially via an actuating link with attached Hydraulic cylinders are slidably arranged.
  • the outer housing on a track the mounting bracket using a hydraulic cylinder in the drilling plane axially movable to store, so that even larger travel distances consistently small length dimensions of the handling device and constant telescopic travel distance of the gripper arm can be mastered can.
  • the fastening bracket with the handling device can be arranged pivotably on the carriage mast in order to Do not use a small transport width by folding in on the side Ensure the carriage of the drill rig.
  • This is preferably a Double-pin joint bearing used.
  • the handling device according to the invention is proposed on the drilling device itself on the opposite of the magazine for the drilling elements Arrange side of the carriage in the drilling plane, so that a good Weight distribution is achieved and with a simple linear movement of the telescopically movable gripper arm removed the drilling elements from the magazine, can be transported to the center of the drill on the carriage the drill drive can be connected and the gripper arm in its Further movement linearly returns to its starting position, with the Pull the drilling elements after completing the borehole the reverse Movement process into the magazine is performed linear again.
  • Magazine is a drum magazine, also called revolver magazine, especially advantageous.
  • the handling device of the invention is preferred combined with a revolver magazine, which is the preferred arrangement of magazine and handling device in the drilling plane on opposite Side of the carriage and linear transport routes enabled.
  • the variability can be a double gripper arrangement for different Diameter (small / large, for example, when overlay drilling) Drilling elements may be provided.
  • the drill 1 shown in the drawing is for drilling holes in various surfaces, such as soil, rock or rock. It is a crawler vehicle with a crawler track 2, on the Swivel column 3 via articulated arms 4, a swivel head 5 for the inclination adjustment and a carriage 6 a carriage 7 in all directions is articulated.
  • the one that can be raised and lowered as well as all spatial Axle-movable carriage 7 is hydraulically driven by a motor-hydraulic unit 8 driven.
  • On the carriage 7 is axially movable in corresponding Guides a drill drive 9 arranged, for example, a Rotary / impact drive or a duplex or double head drive can be.
  • the drive head of the drill drive 9 has a threaded connection 10 for the Coupling with the individual shots of the one to be placed or drawn Drill string on.
  • Drill rods and / or drill pipes are found as drilling elements 11 Use. As individual shots, these become the drill string composed of the drill drive 9 by turning and / or Beating is driven into the underground, being with the duplex drive Borehole piping and borehole rods rotated and / or simultaneously be beaten.
  • a crushing, clamping and and guide device 13 for the drilling elements which are used to hold Unscrew and close the threaded connections, the shots of the Drill pipe and the downhole tubing is used.
  • FIG. 3 of the drawing of the left side of the carriage 7th of the drilling device 1 is a magazine 14 for the drilling elements 11 on the carriage attached, which is designed as a drum magazine.
  • the magazine 14 is by means of a drive motor 15 about its central axis 16, which is in the drilling plane located laterally of the drilling axis 17, rotatable to the drilling elements one after the other in a lying in the drilling plane, facing the drilling axis 17 To bring removal position.
  • the removal itself takes place using a Handling device 18 instead, which according to FIG. 3 of the drawing on the opposite, right side of the carriage 7 in the drilling plane 19 is.
  • a drilling element 11 can Magazine fully mechanized and removed without manual support linear movement into the working position, namely the drilling axis 17, can be spent, the drilling element 11 from there Threaded connection 10 of the drill drive 9 are added and by Moving towards the front end 12 of the carriage to already set Drilling elements are brought up there with a threaded connection can be connected to the last one and then the drilling process itself be performed.
  • Threaded connection 10 of the drill drive 9 are added and by Moving towards the front end 12 of the carriage to already set Drilling elements are brought up there with a threaded connection can be connected to the last one and then the drilling process itself be performed.
  • the drilling device 20 shown in FIG. 2 of the drawing differs from the drill 1 described above in that a front rotary drive 21 for outer tubes and a rear rotary drive 22 or hydraulic hammer for an inner linkage is provided and, accordingly, a handling device 23 for the outer tubes and a separate handling device 24 for the inner rods are available to get out of the magazine 14 the handling of the various drilling elements in an optimized manner to be able to perform. It should be noted that in principle can be worked with a handling device 14 at this point could.
  • the detailed structure of the handling devices 18, 23 and 24 4, 5, 6 and 7 of the drawing shows the different Operating states, namely the idle state according to FIG. 4 of the drawing Removal state for outer tubes according to FIG. 5 of the drawing and the removal state for inner rods according to FIG. 6 of the drawing. Design details themselves result from the enlarged sectional view of the handling device in Fig. 7, to the following first Reference is made.
  • the handling device 18 or 23, 24, from a box-shaped outer housing 25, which is open to the front is to be telescopically displaceable an inner housing 26 arranged therein hold and lead.
  • To move the inner housing 26 is one Hydraulic displacement unit 27 is provided, the piston rod 28 on Outer housing 25 is fixed and the cylinder 29 with the bottom of the inner housing 26 is firmly connected, so that the relative movement of this two parts to each other in the event of actuation of the hydraulics in the sense of a Forward or backward displacement of the inner housing 26 affects.
  • a rotary bearing 30 for one at the front end of the hydraulic cylinder 29 scissor-like gripper 31, the at least one pivotable about the pivot bearing 30 Upper pliers 32 and lower pliers 33.
  • the mouth opening 34 of the The gripper 31 is forward in the direction of movement of the inner housing 26 together with the outer housing 25 a telescopically movable Gripper arm represented with gripper, directed. This will make a linear Forward or backward movement of the handling device in the Drilling level for receiving, positioning, connecting and guiding the Drilling elements for the drilling process and for pulling the drilling elements with the difficult breaking and loosening of the threaded connections fully automatically enables in a simple manner.
  • FIG. 7 the Drawing is the closed position. To open the gripper 31 the hydraulic cylinder 40 actuated, the piston rod with the Actuating link 39 is connected.
  • the handling device 18 or 23 and 24 is shown in FIGS. 4, 5 and 6 of the drawing with its outer housing 25 slidably on a Guide track 42 of a mounting bracket 43 is arranged, which has a Double-pin joint bearing 44 is attached to the carriage 7.
  • the postponement takes place by means of a hydraulic cylinder 45 and is such dimensioned that they complement the extendibility of the telescopic gripper arm the handling device the entire movement path in the drilling plane via the drilling axis 17 to the magazine 14 in the drilling plane 19 and back covered.
  • Fig. 4 shows the handling device in its starting position in Idle state with the inner housing 26 retracted and the terminal housing retracted with counter cone 37, 38 and consequently open gripper 31.
  • An outer tube is located opposite in the drilling plane Drilling element 11 in removal position in magazine 14.
  • FIG. 5 of the drawing shows the handling device 18 in the removal position with the outer casing 25 fully advanced as the position the piston rod of the hydraulic cylinder 45 illustrates, also completely extended inner housing 26, such as the position of the piston rod 28 of the hydraulic cylinder 29 illustrates, and with fully forward in the Closing position of the gripper 31 moved clamp housing with counter cone 37, 38, which also results from the extended piston rod of the Hydraulic cylinder 40 illuminated.
  • the gripper 31 detects this Outer tube 11, which is in the removal position of the magazine 14 with the clamping inserts 41 of upper pliers and lower pliers with high Clamping forces and can now be removed by moving the Handling device can be made.
  • FIG. 8 Further details on the design of the gripper are Fig. 8 of the drawing removable. From this it follows that the clamping inserts 41 with upper pliers and lower pliers of the gripper 31 screwed and therefore easily replaceable are.
  • the spring 46 exerting the restoring force is indicated by dashed lines.
  • Fig. 9 of the drawing shows a plan view of the double-pin joint bearing 44, which makes it possible, after pulling a pin B 1 , to pivot the entire fastening bracket 43 with the handling device 18 around the other pin B 2 to the mount 7, so that when not in use to enable narrow transport width by folding in on the side.
  • the drilling elements 11 are in the drum magazine 14 arranged.
  • the loading can depend on what is to be carried out Drilling processes either only drill pipes or only drill pipe or both Drill pipes as well as drill rods, such as according to FIG. 4, 5 and 6.
  • a drilling element 11 is through the discharge opening at the same time the loading opening is parallel to the carriage in a first compartment of the Drum magazine 14 introduced.
  • the drum is then turned through an angle 45 ° with eight compartments and an angle of 22.5 ° with sixteen Fan rotated about its central axis by means of the motor 15, so that next drilling element can be loaded.
  • With an appropriate casing, which have a recess only at the loading / unloading opening the loaded pipes are secured against falling out. This will be successive Way filled the entire magazine. From the control station of the drilling rig the various motors and hydraulic cylinders are activated and over Control valves controlled.
  • the first drilling element is removed 11 or the first drill pipe, the handling device 18 from the in Fig. 4 shown position in the removal position shown in FIG. 5 of the Draw the drawing or Fig. 6 of the drawing. That in the removal position located pipe or linkage (generally called drilling element 11) is from Gripper 31 gripped, held and in a linear backward movement in the drilling plane 19 in the drilling position, namely the drilling axis 17, parallel to Carriage 7 of the drill transported.
  • the drilling drive 9 is connected to the drilling element 11 moved up to the carriage 7 and the threaded connection 10 with the Drilling element 11 connected.
  • the first is first Shot of the inner rod gripped, transported in the drilling axis and is after connection to the drill drive 9 this on the carriage so far retracted that the movement path for the now following removal of the first shot of the outer piping can take place.
  • This is according to the performed in Fig. 2 of the drawing device by the first operation with the handling device 24 for the inner linkage is carried out and then with the handling device 23 for the outer tube of this is taken from the magazine 14 in an equivalent manner and is transported to the drilling position.
  • the inner rod in the outer tube introduced by moving the drill drive 9 and the Threaded connection to the outer tube using a suitable adapter produced.
  • the drilling element or the drilling elements arranged one inside the other are now on the carriage forward to the one already in the borehole Move the drill string and use the drill drive 9 there with the already installed drill string firmly connected.
  • the handling device As part of the forward movement, the handling device is open Grippers remained in their position on the drilling axis 17 in order to To guide the drilling element during the forward movement. Then will the handling device in the starting position shown in Fig. 4 retracted and is ready for the next removal process.
  • Drilling continues by actuating the rotary and / or impact drive of the drill drive 9 performed.
  • the drill drive is then with the help the breaking, clamping and guiding device 13 of which is already solved in the borehole drilling element 11 and to the right end of the Mount 7 moved back to the starting position.
  • the handling device 18 move with the drill pipe in the position shown in FIG. 6, it will Drill rods arranged in the magazine 14 and by opening the gripper 31 Approved.
  • the handling device 18 moves into its starting position back, so that the inner shot in the same way Drill pipe can be removed, with a magazine rotation it is ensured that there is always an empty compartment for loading in the unloading / loading position is located.
  • Drilling device deviations in the functional sequence of the Handling device are conceivable without the scope of the invention leave. So sometimes with double pipe systems only parts of the Drilled hole and then the hole is only with the inner Drill pipe continued, resulting in a corresponding adjustment at Drilling and pulling the drilling elements with the handling device leads.
  • the described device is suitable for a wide variety of drilling methods customizable, with only minor changes in the Functional sequence or possibly the equipment of the gripper 31 made must be without deviating from the principle of handling.

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Abstract

The mechanism has a telescopic arm (26) with a grab (31) for the bits at its free forward end. The grab jaw (34) is open to the front when seen in the direction of arm movement. The grab can have top and bottom jaws (32,33) pivoting on a central axis (30) in the drilling plane, and with converging surfaces (35,36) on which a clamping housing with mating surfaces slides axially to give the locking effect. It is spring-loaded into the free position and typically actuated by a hydraulic ram (40). Easily replaceable clamping inserts can be provided on the grab working faces.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Bohrrohren, Bohrgestängen oder dgl. Bohrelementen an einem Bohrgerät zum Bohren von Löchern im Erdreich, Gestein oder Fels, insbesondere beim Entnehmen der Bohrelemente aus einem Magazin, Setzen in die Arbeitsstellung sowie Ziehen und Rückführen der Bohrelemente nach Durchführung des Bohrvorgangs in das Magazin.The invention relates to a device for handling drill pipes, drill rods or the like. Drilling elements on a drilling device for drilling Holes in the ground, rock or rock, especially when removing the Drilling elements from a magazine, placing in the working position and pulling and returning the drilling elements after performing the drilling process in the magazine.

Bohrgeräte zum Herstellen von Löchern in verschiedenen Untergründen sind bekannt. Sie werden insbesondere gebraucht, um Verpreßanker im Erdreich, Gestein oder Fels zu setzen. Hierzu bestehen die bekannten Bohrgeräte aus einem Raupenfahrzeug, auf dem eine Lafette an Gelenkarmen in allen Richtungen bewegbar angelenkt ist. Auf der Lafette ist axial verfahrbar ein Bohrantrieb, zum Beispiel ein Dreh-/Schlagantrieb, angeordnet, mit dem die einzelnen Bohrelemente gekoppelt werden. Die Kopplung findet gewöhnlich mit Schraubverbindungen statt, über die auch die einzelnen Bohrelemente im Rahmen des Vortriebs des gesamten Bohrstranges miteinander verbunden werden. Die Handhabung der einzelnen Bohrelemente sowohl beim Setzen, zur Durchführung des Bohrvorgangs als auch beim Ziehen der Bohrstränge stellt ein außerordentliches Problem dadurch dar, daß die einzelnen Bohrelemente in Abhängigkeit von ihrer Länge erhebliche Gewichte besitzen, die am Bohrgerät positioniert, gehalten und verschraubt werden müssen bzw. wieder voneinander gelöst und wegtransportiert werden müssen. Bei verschiedenen Bohrverfahren kommt darüber hinaus erschwerend hinzu, daß mit ineinandergesetzten Bohrsträngen gearbeitet wird, zum Beispiel beim Überlagerungsbohren und Doppelkopfbohren, beim dem ein inneres Bohrgestänge von einem Außenbohrrohr konzentrisch mit Abstand umgeben ist. Für jeden Schuß sind daher zwei Bohrelemente ineinander anzuordnen, zum Bohrgerät zu transportieren, über je zwei Gewindeanschlüsse oben und unten mit dem Bohrantrieb und dem bereits gesetzten Bohrstrang zu verbinden und ist nach Durchführung des Dreh-/Schlag-Bohrvorgangs in umgekehrter Weise das Ziehen der Bohrstränge vorzunehmen.Drilling equipment for making holes in various substrates are known. They are used in particular to fix grouting anchors in the ground, To put rock or rock. For this purpose, the known drilling devices consist of a caterpillar on which a carriage on articulated arms in all Directions is articulated. The carriage is axially movable Drill drive, for example a rotary / impact drive, arranged with which the individual drilling elements can be coupled. The coupling usually takes place with screw connections, via which the individual drilling elements in the Frame of the driving of the entire drill string connected together will. The handling of the individual drilling elements both when setting, for Carrying out the drilling process as well as when pulling the drill strings provides an extraordinary problem in that the individual drilling elements in Depending on their length have significant weights on the drill must be positioned, held and screwed or again must be detached from one another and transported away. At different In addition, drilling procedures complicate the fact that with nested Drilling strands is worked, for example, in overlay drilling and double head drilling, in which an inner drill pipe of one Outer drill pipe is surrounded concentrically with a distance. For every shot therefore arrange two drilling elements one inside the other towards the drilling rig transport, via two threaded connections at the top and bottom with the To connect the drill drive and the drill string that has already been set and is after Carrying out the turning / percussion drilling process in the reverse way Pull the drillstrings.

Unterschiedliche Hilfsmaschinen sind konstruiert worden, um die Handhabung der Bohrelemente zu vereinfachen. So ist es aus der EP 0 565 502 bekannt, parallel zur Lafette des Bohrgerätes ein Magazin für die Bohrelemente anzuordnen und diese aus dem Magazin heraus maschinell mittels eines verfahrbaren Greifers in die Bohrposition zu bringen, so daß dort die Kopplung mit dem Bohrantrieb einerseits und dem bereits im zu bohrenden Loch befindlichen Bohrrohr andererseits vorgenommen werden kann. Das Magazin ist als Kastenmagazin ausgebildet, weist dabei mehrere Lagerplätze für verschiedene innere und äußere Rohre auf und erstreckt sich parallel zu der Lafette des Bohrgerätes, mit der das Magazin fest verbunden ist.Different auxiliary machines have been designed to handle to simplify the drilling elements. It is known from EP 0 565 502 to arrange a magazine for the drilling elements parallel to the carriage mount and this mechanically out of the magazine by means of a movable Bring the gripper into the drilling position so that there the coupling with the drill drive on the one hand and the one already in the hole to be drilled Drill pipe on the other hand can be made. The magazine is as Box magazine trained, has several storage spaces for different inner and outer tubes and extends parallel to the carriage of the Drilling device with which the magazine is firmly connected.

Die Handhabungsvorrichtung besteht dabei aus einem am Magazin angebrachten, vertikal emporragenden teleskopartig ein- und ausfahrbaren Pfosten, an dem kragartig ein Greiferbaum befestigt ist, welcher ebenfalls teleskopartig ausfahrbar ist und sowohl den Magazinbereich als auch den Arbeitsbereich der Lafette des Bohrgerätes überfahren kann. Am äußeren, ausziehbaren Teil des Greiferbaums ist eine Greifklaue vorgesehen, die im Zusammenwirken mit einem Widerlager ausgelegt ist, ein Bohrrohr aus dem Magazin heraus zu greifen und festzuhalten sowie über die Betätigung des teleskopisch ausfahrbaren Pfostens und Greiferbaums in die Bohrposition an der Lafette des Bohrgerätes zu verbringen.The handling device consists of a mounted on the magazine, vertically towering telescopically retractable and extendable posts, on the cantilever a gripper tree is attached, which is also telescopic is extendable and both the magazine area and the work area of the Can run over the gun carriage. On the outer, extendable part of the A gripper claw is provided in cooperation with an abutment is designed to drill a drill pipe out of the magazine grasping and holding and operating the telescopic extendable post and gripper tree in the drilling position on the carriage of the To spend drilling rig.

Für die Handhabung von inneren Bohrgestängen ist ein separater scherenförmiger Greifer vorgesehen.There is a separate one for handling inner drill pipes scissor-shaped gripper provided.

Nachteilig ist bei der bekannten Handhabungsvorrichtung, daß sie als integrierter Bestandteil des Magazins für die Bohrelemente ausgelegt ist und daher einseitig eine erhebliche Schwerpunktsverlagerung neben der Lafette des Bohrgerätes erzeugt, die zwecks Erhaltung der Standsicherheit und Verfahrbarkeit des Bohrgerätes mit anderen, zusätzlichen Mitteln ausgeglichen werden muß. Die Handhabungsvorrichtung ist technisch aufwendig, schwer und führt komplexe Bewegungsvorgänge durch die in verschiedenen Ebenen und rechtwinklig zueinander angeordneten Teleskopelemente durch. Dabei führt der frei über den gesamten Bewegungsweg vorkragende Greiferbaum zu Stabilitätsproblemen, da an dessen freien Ende mit langem Hebelarm die Last angeordnet ist und mit dieser lange Verfahr- und Transportwege bewältigt werden müssen. Nachteilig ist darüber hinaus, daß der Greifer nicht zur Unterstützung des Lösens der Schraubverbindungen vorgesehen ist und auch eine zu geringe Klemmwirkung hat, um die einzelnen Bohrelemente sicher ohne manuelle Hilfe vom Bohrantrieb zu lösen.A disadvantage of the known handling device that it as integrated component of the magazine is designed for the drilling elements and therefore one-sided a significant shift of focus next to the carriage of the drilling rig generated in order to maintain stability and movability the drill with other, additional means balanced must become. The handling device is technically complex and heavy and leads complex movements through the different levels and at right angles to each other telescopic elements. Here leads the claw tree, which projects freely over the entire movement path Stability problems, since the load at its free end with a long lever arm is arranged and coped with this long travel and transport distances Need to become. Another disadvantage is that the gripper is not for Support for loosening the screw connections is provided and also has too little clamping effect to secure the individual drilling elements to be released from the drill drive without manual help.

Aus der DE-A 41 26 919 ist ein Bohrgerät mit einem Magazin für das Bohrgestänge bekannt, bei dem das Magazin revolverkopfförmig und um seine Mittelachse rotierbar ausgebildet ist. Derart kann das Magazin um den Umfang verteilt mehrere Schüsse aufnehmen, die nach außen entnehmbar sind. Um den Transport in die Bohrposition an der Lafette des Bohrgerätes zu bewerkstelligen, ist das Magazin aus einer außenliegenden Vorratslage über einen Schwenkantrieb um eine Schwenkachse nach einwärts in die Arbeitsstellung schwenkbar, in der der Bohrantrieb der Lafette des Bohrgerätes den fluchtenden, zugeordneten Schuß des Bohrgestänges aufnehmen kann. Nach der Übernahme des zugeordneten Schusses schwenkt das Magazin wieder in die Vorratslage nach außen zurück.From DE-A 41 26 919 is a drill with a magazine for the drill pipe known in which the magazine revolver head-shaped and around its Center axis is rotatable. In this way, the magazine can cover the circumference take several shots distributed, which are removable from the outside. Around carry out the transport to the drilling position on the mount of the drilling rig, is the magazine from an external supply layer above one Swivel drive around a swivel axis inwards into the working position pivotable, in which the drill drive of the carriage of the drill aligned, assigned shot of the drill pipe can take. After the magazine swings in again when the assigned shot is taken over the stock level back to the outside.

Um das Verbinden des Bohrantriebs mit dem in Arbeitsstellung befindlichen Schuß des Bohrgestänges funktionssicher durchführen zu können, besitzt das Magazin eine Arretiervorrichtung, die vorgesehen ist, den sich in Arbeitsstellung befindlichen Schuß des Bohrgestänges verdrehsicher zu halten, so daß der Bohrantrieb mit diesem Schuß durch Verschraubung verbunden werden kann. Die Arretiervorrichtung stellt jedoch keine Handhabungsvorrichtung dar, sondern stellt nur sicher, daß das jeweilige Bohrelement in der Arbeitsstellung sich nicht verdreht, wenn der Bohrantrieb mit dem oberen Ende des Bohrelementes verschraubt wird.To connect the drill drive with the one in the working position To be able to perform a shot of the drill pipe functionally reliable Magazine a locking device that is provided, which is in the working position keep the shot of the drill string in place, so that the drill drive is connected to this shot by screwing can be. However, the locking device is not a handling device represents, but only ensures that the respective drilling element in the Working position does not twist when the drill drive with the upper one End of the drilling element is screwed.

Der Erfindung liegt in Anbetracht dieses Standes der Technik die Aufgabe zugrunde, unter Meidung der obengenannten Nachteile eine Handhabungsvorrichtung zu schaffen, die konstruktiv einfach aufgebaut ist und sowohl in der Lage ist, den Transport der Bohrelemente in stabiler Weise durchzuführen als auch den Lösevorgang durch hohe Klemmkräfte ohne manuelle Eingriffe, d.h. in vollem Umfange maschinell, zu ermöglichen.In view of this prior art, the invention is based on the object , while avoiding the disadvantages mentioned above, of creating a handling device which is structurally simple and is both capable of carrying out the transport of the drilling elements in a stable manner and also of the release process using high clamping forces without manual intervention, ie fully automated.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der teleskopartig verfahrbare Greifarm mit einem Greifer versehen ist, dessen Maulöffnung nach vorn in Bewegungsrichtung des Greifarms angeordnet ist. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Handhabungsvorrichtung sehr kompakt, leicht und konstruktiv einfach aufgebaut werden kann und nur eine einfache lineare Bewegung zum Erfassen, Transportieren, Positionieren und Verbinden der Bohrelemente in der Bohrebene mit dem Bohrantrieb ausführt. Dazu besteht der Greifer vorzugsweise aus einer um ein zentrales, in der Bohrebene angeordnetes Drehlager beweglichen Oberzange und Unterzange, die mit je einer Außenkonusfläche versehen sind, an der je ein Klemmgehäuse mit Gegenkonus axial, vorzugsweise mit einem Hydraulikzylinder, verschiebbar für den Schließvorgang angeordnet ist und die in Richtung Öffnung federbelastet sind. Hierdurch können überraschend hohe Klemmkräfte am Bohrelement durch die vorhandenen formschlüssigen Verbindungen der Greifelemente bei einfacher und robuster Mechanik ausgeübt werden. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Arbeitsflächen des Greifers mit Klemmeinsätzen zu bestücken, die leicht auswechselbar sind und daher die Betriebsbereitschaft der Handhabungsvorrichtung über eine lange Lebensdauer sicherstellen.The object is achieved in that the telescopically movable Gripping arm is provided with a gripper, the mouth opening after is arranged at the front in the direction of movement of the gripper arm. This will in advantageously achieved that the handling device is very compact, can be constructed easily and structurally simple and only a simple one linear movement for capturing, transporting, positioning and connecting executes the drilling elements in the drilling plane with the drilling drive. To the gripper preferably consists of a central one in the drilling plane arranged swivel movable upper pliers and lower pliers, each with are provided on an outer cone surface, on each of which a clamp housing Counter cone axially, preferably with a hydraulic cylinder, displaceable for the closing process is arranged and the spring-loaded towards the opening are. This can result in surprisingly high clamping forces on the drilling element due to the existing positive connections of the gripping elements simple and robust mechanics. It can be useful be to equip the work surfaces of the gripper with clamping inserts, which are easy to replace and therefore the operational readiness of the handling device ensure over a long service life.

Der teleskopartig verfahrbare Greifarm der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einem in einem Außengehäuse durch einen hydraulischen Verschiebezylinder teleskopartig aus- und einfahrbaren Innengehäuse, wobei an dem freien vorderen Ende des Verschiebezylinders der Greifer angelenkt ist und zwischen dem Greifer und dem Innengehäuse in gegenüberliegender Anordnung das Klemmgehäuse mit Gegenkonus axial über eine Betätigungskulisse mit daran angeschlossenem Hydraulikzylinder verschiebbar angeordnet sind. Mit dieser kompakten Anordnung wird eine außerordentlich hohe Festigkeit und Leistungsfähigkeit erreicht, so daß Bohrelemente von 120 kg und mehr Gewicht leicht handhabbar und in ihrer Position von der Handhabungsvorrichtung fixierbar sind. The telescopically movable gripper arm of the handling device according to the invention advantageously consists of an in an outer housing can be extended and retracted telescopically by means of a hydraulic shift cylinder Inner housing, being at the free front end of the shift cylinder the gripper is articulated and between the gripper and the inner housing in the opposite arrangement with the terminal box Counter cone axially via an actuating link with attached Hydraulic cylinders are slidably arranged. With this compact Arrangement is extremely high strength and performance achieved so that drilling elements of 120 kg and more weight easily manageable and fixable in position by the handling device are.

Um die Handhabungsvorrichtung an die verschiedenen Gegebenheiten unterschiedlicher Bohrgeräte anpassen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, das Außengehäuse auf einer Führungsbahn der Befestigungskonsole mittels eines Hydraulikzylinders in der Bohrebene axial verfahrbar zu lagern, so daß auch größere Verfahrstrecken bei gleichbleibend kleinen Längenabmessungen der Handhabungsvorrichtung und gleichbleibender Teleskop-Verfahrstrecke des Greifarms bewältigt werden können.To make the handling device different to the different circumstances According to a further embodiment, being able to adapt drilling devices provided the invention, the outer housing on a track the mounting bracket using a hydraulic cylinder in the drilling plane axially movable to store, so that even larger travel distances consistently small length dimensions of the handling device and constant telescopic travel distance of the gripper arm can be mastered can.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, die Befestigungskonsole mit der Handhabungsvorrichtung verschwenkbar am Lafettenmast anzuordnen, um bei Nichtgebrauch eine geringe Transportbreite durch Einklappen seitlich an die Lafette des Bohrgerätes sicherzustellen. Vorzugsweise wird hierbei eine Doppel-Bolzen-Gelenklagerung verwendet.In addition, it can be provided the fastening bracket with the handling device to be arranged pivotably on the carriage mast in order to Do not use a small transport width by folding in on the side Ensure the carriage of the drill rig. This is preferably a Double-pin joint bearing used.

Am Bohrgerät selbst wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung an der dem Magazin für die Bohrelemente gegenüberliegenden Seite der Lafette in der Bohrebene anzuordnen, so daß eine gute Gewichtsverteilung erreicht wird und mit einer einfachen Linearbewegung des teleskopartig verfahrbaren Greifarms die Bohrelemente aus dem Magazin entnommen, in die Bohrmitte an der Lafette transportiert werden können, dort an den Bohrantrieb angeschlossen werden können und der Greifarm in seiner Weiterbewegung linear in seine Ausgangsposition zurückkehrt, wobei beim Ziehen der Bohrelemente nach Fertigstellung des Bohrlochs der umgekehrte Bewegungsvorgang in das Magazin hinein wieder linear durchgeführt wird. Als Magazin ist ein Trommelmagazin, auch Revolvermagazin genannt, besonders vorteilhaft.The handling device according to the invention is proposed on the drilling device itself on the opposite of the magazine for the drilling elements Arrange side of the carriage in the drilling plane, so that a good Weight distribution is achieved and with a simple linear movement of the telescopically movable gripper arm removed the drilling elements from the magazine, can be transported to the center of the drill on the carriage the drill drive can be connected and the gripper arm in its Further movement linearly returns to its starting position, with the Pull the drilling elements after completing the borehole the reverse Movement process into the magazine is performed linear again. As Magazine is a drum magazine, also called revolver magazine, especially advantageous.

Sollte bei einer Nachrüstung vorhandener Bohrgeräte mit der erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung eine andere Magazinanordnung gegeben sein, kann auch vorgesehen sein, die Handhabungsvorrichtung in ihrer Gesamtheit zusätzlich schwenkbar zu lagern, um sicherzustellen, daß jede bekannte Magazinanordnung für die Handhabungsvorrichtung erreichbar ist.Should retrofit existing drilling rigs with the invention Given handling device another magazine arrangement can also be provided, the handling device in their In addition, the assembly must be pivoted to ensure that each known magazine arrangement for the handling device is accessible.

Vorzugsweise wird jedoch die Handhabungsvorrichtung der Erfindung kombiniert mit einem Revolvermagazin, welches die bevorzugte Anordnung von Magazin und Handhabungsvorrichtung in der Bohrebene auf gegenüberliegenden Seiten der Lafette und lineare Transportwege ermöglicht. Zur Vergrößerung der Variabilität kann eine Doppelgreiferanordnung für unterschiedliche Durchmesser (klein/groß zum Beispiel beim Überlagerungsbohren) der Bohrelemente vorgesehen sein.However, the handling device of the invention is preferred combined with a revolver magazine, which is the preferred arrangement of magazine and handling device in the drilling plane on opposite Side of the carriage and linear transport routes enabled. For enlargement The variability can be a double gripper arrangement for different Diameter (small / large, for example, when overlay drilling) Drilling elements may be provided.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1
Eine Seitenansicht eines Bohrgerätes, insbesondere zum Rammbohren, schematisch;
Fig. 2
eine Seitenansicht eines Bohrgerätes, insbesondere zum Doppelkopfbohren, schematisch;
Fig. 3
das Bohrgerät der Fig. 1 in Seitenansicht mit um 90° verdrehter Lafette;
Fig. 4
eine vergrößerte Seitenansicht eines Trommelmagazins mit einer Handhabungsvorrichtung als Teil eines Bohrgerätes in der Lafettenstellung entsprechend Fig. 2 der Zeichnung für Doppelkopfbohren;
Fig. 5
eine Darstellung entsprechend Fig. 4 mit der Handhabungsvorrichtung in Entnahmeposition am Magazin für Außenrohre;
Fig. 6
eine Darstellung entsprechend Fig. 5 in der Entnahmeposition für Innengestänge;
Fig. 7
die Handhabungsvorrichtung in Schnittdarstellung;
Fig. 8
einen Greifer der Handhabungsvorrichtung und
Fig. 9
eine Draufsicht auf eine Doppel-Bolzen-Gelenklagerung der Handhabungsvorrichtung an der Lafette des Bohrgerätes.
Further details, features and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the accompanying drawing, in which a handling device according to the invention is shown schematically. The drawing shows:
Fig. 1
A side view of a drill, especially for ramming, schematically;
Fig. 2
a side view of a drilling device, in particular for double-head drilling, schematically;
Fig. 3
1 in a side view with the mount rotated by 90 °;
Fig. 4
an enlarged side view of a drum magazine with a handling device as part of a drill in the mount position according to Figure 2 of the drawing for double-head drilling.
Fig. 5
a representation corresponding to Figure 4 with the handling device in the removal position on the magazine for outer tubes.
Fig. 6
a representation corresponding to Figure 5 in the removal position for inner rods.
Fig. 7
the handling device in a sectional view;
Fig. 8
a gripper of the handling device and
Fig. 9
a plan view of a double-pin joint bearing of the handling device on the carriage of the drill.

Das in der Zeichnung dargestellte Bohrgerät 1 ist zum Bohren von Löchern in verschiedenen Untergründen, wie Erdreich, Gestein oder Fels, vorgesehen. Es handelt sich um ein Raupenfahrzeug mit einem Raupenfahrwerk 2, an dessen Schwenksäule 3 über Gelenkarme 4, einen Schwenkkopf 5 für die Neigungseinstellung und einen Lafettenträger 6 eine Lafette 7 in allen Richtungen beweglich angelenkt ist. Die heb- und senkbare sowie nach allen räumlichen Achsrichtungen bewegbare Lafette 7 wird hydraulisch von einer Motor-Hydraulik-Einheit 8 angetrieben. Auf der Lafette 7 ist axial verfahrbar in entsprechenden Führungen ein Bohrantrieb 9 angeordnet, der zum Beispiel ein Dreh-/Schlagantrieb oder ein Duplex- oder Doppelkopfantrieb sein kann. Dabei weist der Antriebskopf des Bohrantriebes 9 einen Gewindeanschluß 10 für die Kopplung mit den einzelnen Schüssen des zu setzenden oder zu ziehenden Bohrstranges auf. Als Bohrelemente 11 finden Bohrgestänge und/oder Bohrrohre Verwendung. Diese werden als einzelne Schüsse zum Bohrstrang zusammengesetzt, der von dem Bohrantrieb 9 durch Drehen und/oder Schlagen in den Untergrund eingetrieben wird, wobei beim Duplex-Antrieb Bohrlochverrohrung und Bohrlochgestänge gleichzeitig gedreht und/oder geschlagen werden.The drill 1 shown in the drawing is for drilling holes in various surfaces, such as soil, rock or rock. It is a crawler vehicle with a crawler track 2, on the Swivel column 3 via articulated arms 4, a swivel head 5 for the inclination adjustment and a carriage 6 a carriage 7 in all directions is articulated. The one that can be raised and lowered as well as all spatial Axle-movable carriage 7 is hydraulically driven by a motor-hydraulic unit 8 driven. On the carriage 7 is axially movable in corresponding Guides a drill drive 9 arranged, for example, a Rotary / impact drive or a duplex or double head drive can be. Here the drive head of the drill drive 9 has a threaded connection 10 for the Coupling with the individual shots of the one to be placed or drawn Drill string on. Drill rods and / or drill pipes are found as drilling elements 11 Use. As individual shots, these become the drill string composed of the drill drive 9 by turning and / or Beating is driven into the underground, being with the duplex drive Borehole piping and borehole rods rotated and / or simultaneously be beaten.

Im in der Zeichnung vorderen Ende 12 der Lafette 7 ist eine Brech-, Klemm- und und Führungseinrichtung 13 für die Bohrelemente vorgesehen, die zum Festhalten, Aufdrehen und Zudrehen der Gewindeverbindungen, der Schüsse des Bohrgestänges und der Bohrlochverrohrung dient.In the front end 12 of the carriage 7 in the drawing is a crushing, clamping and and guide device 13 for the drilling elements, which are used to hold Unscrew and close the threaded connections, the shots of the Drill pipe and the downhole tubing is used.

Auf der einen Seite, gemäß Fig. 3 der Zeichnung der linken Seite der Lafette 7 des Bohrgerätes 1, ist ein Magazin 14 für die Bohrelemente 11 an der Lafette befestigt, das als Trommelmagazin ausgebildet ist. Das Magazin 14 ist mittels eines Antriebsmotors 15 um seine Mittelachse 16, die sich in der Bohrebene seitlich der Bohrachse 17 befindet, rotierbar, um nacheinander die Bohrelemente in eine in der Bohrebene liegende, zur Bohrachse 17 hingewendete Entnahmeposition bringen zu können. Die Entnahme selbst findet mittels einer Handhabungsvorrichtung 18 statt, die gemäß Fig. 3 der Zeichnung auf der gegenüberliegenden, rechten Seite der Lafette 7 in der Bohrebene 19 angeordnet ist. Mit der Handhabungsvorrichtung 18 kann ein Bohrelement 11 dem Magazin vollmechanisiert und ohne manuelle Unterstützung entnommen werden, über eine lineare Bewegung in die Arbeitsposition, nämlich die Bohrachse 17, verbracht werden, kann das Bohrelement 11 dort von dem Gewindeanschluß 10 des Bohrantriebs 9 aufgenommen werden und durch Verfahren in Richtung auf das vordere Ende 12 der Lafette an bereits gesetzte Bohrelemente herangebracht werden, dort über einen Gewindeanschluß mit dem letzten verbunden werden und kann anschließend der Bohrvorgang selbst durchgeführt werden. Während des Verfahrens des Bohrantriebs 9 mit dem Bohrelement 11 nimmt die Handhabungsvorrichtung 14 Führungsaufgaben wahr, während sie bei dem Bohrvorgang selbst in der in Fig. 3 der Zeichnung dargestellten Ausgangsposition verbleibt, wie weiter unten noch näher beschrieben werden wird.On the one hand, as shown in FIG. 3 of the drawing of the left side of the carriage 7th of the drilling device 1, is a magazine 14 for the drilling elements 11 on the carriage attached, which is designed as a drum magazine. The magazine 14 is by means of a drive motor 15 about its central axis 16, which is in the drilling plane located laterally of the drilling axis 17, rotatable to the drilling elements one after the other in a lying in the drilling plane, facing the drilling axis 17 To bring removal position. The removal itself takes place using a Handling device 18 instead, which according to FIG. 3 of the drawing on the opposite, right side of the carriage 7 in the drilling plane 19 is. With the handling device 18, a drilling element 11 can Magazine fully mechanized and removed without manual support linear movement into the working position, namely the drilling axis 17, can be spent, the drilling element 11 from there Threaded connection 10 of the drill drive 9 are added and by Moving towards the front end 12 of the carriage to already set Drilling elements are brought up there with a threaded connection can be connected to the last one and then the drilling process itself be performed. During the process of the drill drive 9 with the Drilling element 11 takes the handling device 14 management tasks true while in the drilling process itself in the Fig. 3 of the drawing shown starting position remains, as further below will be described.

Das in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Bohrgerät 20 unterscheidet sich von dem oben beschriebenen Bohrgerät 1 dadurch, daß ein vorderer Drehantrieb 21 für Außenrohre und ein hinterer Drehantrieb 22 oder Hydraulikhammer für ein Innengestänge vorgesehen sind und dementsprechend auch eine Handhabungsvorrichtung 23 für die Außenrohre und eine separate Handhabungsvorrichtung 24 für das Innengestänge vorhanden sind, um aus dem Magazin 14 heraus in optimierter Weise die Handhabung der verschiedenen Bohrelemente durchführen zu können. Es sei angemerkt, daß grundsätzlich auch mit einer Handhabungsvorrichtung 14 an dieser Stelle gearbeitet werden könnte. Der detaillierte Aufbau der Handhabungsvorrichtungen 18, 23 und 24 ergibt sich aus den Fig. 4, 5, 6 und 7 der Zeichnung, die unterschiedliche Betriebszustände, nämlich den Ruhezustand gemäß Fig. 4 der Zeichnung, den Entnahmezustand für Außenrohre gemäß Fig. 5 der Zeichnung und den Entnahmezustand für Innengestänge gemäß Fig. 6 der Zeichnung zeigen. Konstruktive Details selbst ergeben sich aus der vergrößerten Schnittdarstellung der Handhabungsvorrichtung in Fig. 7, auf die nachfolgend zunächst Bezug genommen wird.The drilling device 20 shown in FIG. 2 of the drawing differs from the drill 1 described above in that a front rotary drive 21 for outer tubes and a rear rotary drive 22 or hydraulic hammer for an inner linkage is provided and, accordingly, a handling device 23 for the outer tubes and a separate handling device 24 for the inner rods are available to get out of the magazine 14 the handling of the various drilling elements in an optimized manner to be able to perform. It should be noted that in principle can be worked with a handling device 14 at this point could. The detailed structure of the handling devices 18, 23 and 24 4, 5, 6 and 7 of the drawing shows the different Operating states, namely the idle state according to FIG. 4 of the drawing Removal state for outer tubes according to FIG. 5 of the drawing and the removal state for inner rods according to FIG. 6 of the drawing. Design details themselves result from the enlarged sectional view of the handling device in Fig. 7, to the following first Reference is made.

Gemäß Fig. 7 der Zeichnung besteht die Handhabungsvorrichtung 18 bzw. 23, 24, aus einem kastenförmigen Außengehäuse 25, das nach vorne offen ist, um teleskopartig verschiebbar ein darin angeordnetes Innengehäuse 26 zu halten und zu führen. Zur Verschiebung des Innengehäuses 26 ist eine Hydraulik-Verschiebeeinheit 27 vorgesehen, deren Kolbenstange 28 am Außengehäuse 25 fixiert ist und deren Zylinder 29 mit dem Boden des Innengehäuses 26 fest verbunden ist, so daß sich die Relativbewegung dieser beiden Teile zueinander im Falle einer Betätigung der Hydraulik im Sinne einer Vorwärts- oder Rückwärtsverschiebung des Innengehäuses 26 auswirkt. Am vorderen Ende des Hydraulikzylinders 29 findet sich ein Drehlager 30 für einen scherenartigen Greifer 31, der mindestens eine um das Drehlager 30 verschwenkbare Oberzange 32 und Unterzange 33 aufweist. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel sind Doppelzangen vorgesehen. Die Maulöffnung 34 des Greifers 31 ist nach vorn in Bewegungsrichtung des Innengehäuses 26, das gemeinsam mit dem Außengehäuse 25 einen teleskopartig verfahrbaren Greifarm mit Greifer repräsentiert, gerichtet. Hierdurch wird eine lineare Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung der Handhabungsvorrichtung in der Bohrebene zum Aufnehmen, Positionieren, Verbinden und Führen der Bohrelemente für den Bohrvorgang sowie für das Ziehen der Bohrelemente mit dem schwierigen Brechen und Lösen der Gewindeverbindungen vollmaschinell in einfacher Weise ermöglicht.7 of the drawing, the handling device 18 or 23, 24, from a box-shaped outer housing 25, which is open to the front is to be telescopically displaceable an inner housing 26 arranged therein hold and lead. To move the inner housing 26 is one Hydraulic displacement unit 27 is provided, the piston rod 28 on Outer housing 25 is fixed and the cylinder 29 with the bottom of the inner housing 26 is firmly connected, so that the relative movement of this two parts to each other in the event of actuation of the hydraulics in the sense of a Forward or backward displacement of the inner housing 26 affects. At the there is a rotary bearing 30 for one at the front end of the hydraulic cylinder 29 scissor-like gripper 31, the at least one pivotable about the pivot bearing 30 Upper pliers 32 and lower pliers 33. In the described Embodiment double pliers are provided. The mouth opening 34 of the The gripper 31 is forward in the direction of movement of the inner housing 26 together with the outer housing 25 a telescopically movable Gripper arm represented with gripper, directed. This will make a linear Forward or backward movement of the handling device in the Drilling level for receiving, positioning, connecting and guiding the Drilling elements for the drilling process and for pulling the drilling elements with the difficult breaking and loosening of the threaded connections fully automatically enables in a simple manner.

Eine besonders hohe Klemmwirkung des Greifers 31 wird erreicht, indem Oberzange 32 und Unterzange 33 mit je einer Außenkonusfläche 35, 36 versehen sind, an der ein Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37, 38 formschlüssig zum Innengehäuse 26 angeordnet sind. Das Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37 und 38 ist über eine dahinter angeordnete und mit ihm verschweißte Betätigungskulisse 39 mittels eines Hydraulikzylinders 40 axial verschiebbar, wodurch sich über die Außenkonusflächen 35, 36 und das Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37, 38 die Oberzangen 32 und Unterzangen 33 durch eine gegeneinander gerichtete Bewegung öffnen und schließen lassen. In Fig. 7 der Zeichnung ist die Schließstellung darstellt. Zum Öffnen des Greifers 31 wird der Hydraulikzylinder 40 betätigt, dessen Kolbenstange mit der Betätigungskulisse 39 verbunden ist. Mit dem Zurückziehen der Betätigungskulisse 39 nach hinten werden entsprechend der Konusausgestaltung die Schließkräfte sukzessive zurückgenommen und können sich die Oberzangen 32 und Unterzangen 33 dadurch öffnen, daß eine in der Fig. 7 der Zeichnung nicht dargestellte Federbelastung in Öffnungsrichtung wirksam wird. Umgekehrt erzeugt eine Bewegung der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 40 nach vorn über die Betätigungskulisse 39 und die Konusausgestaltung 37, 38 außerordentlich hohe Schließ- und Haltekräfte in der in Fig. 7 der Zeichnung dargestellten Schließstellung des Greifers 31. Die Arbeitsflächen des Greifers 31 sind mit Klemmeinsätzen 41 aus gehärtetem Material bestückt, die leicht auswechselbar sind und die Betriebsbereitschaft der Handhabungsvorrichtung über eine lange Lebensdauer sichern.A particularly high clamping effect of the gripper 31 is achieved by Upper pliers 32 and lower pliers 33 each have an outer cone surface 35, 36 are, on which a terminal housing with mating cone 37, 38 form-fitting are arranged to the inner housing 26. The terminal box with counter cone 37 and 38 is arranged behind and welded to it Actuating link 39 axially displaceable by means of a hydraulic cylinder 40, whereby with the outer cone surfaces 35, 36 and the terminal housing Counter cone 37, 38 the upper pliers 32 and lower pliers 33 by one open and close opposite movement. In Fig. 7 the Drawing is the closed position. To open the gripper 31 the hydraulic cylinder 40 actuated, the piston rod with the Actuating link 39 is connected. With the withdrawal of the Actuating link 39 to the rear are designed according to the cone the closing forces are gradually withdrawn and the Open the upper pliers 32 and lower pliers 33 in that one in FIG. 7 the spring load, not shown, is effective in the opening direction becomes. Conversely, movement of the piston rod of the hydraulic cylinder creates 40 forward over the actuating link 39 and the cone design 37, 38 extremely high closing and holding forces in the in Fig. 7 of the drawing shown closed position of the gripper 31. Die Work surfaces of the gripper 31 are hardened with clamping inserts 41 Equipped with materials that are easily exchangeable and ready for operation secure the handling device over a long service life.

Die Handhabungsvorrichtung 18 bzw. 23 und 24 ist gemäß den Fig. 4, 5 und 6 der Zeichnung mit ihrem Außengehäuse 25 verschiebbar auf einer Führungsbahn 42 einer Befestigungskonsole 43 angeordnet, die über eine Doppel-Bolzen-Gelenklagerung 44 an der Lafette 7 befestigt ist. Die Verschiebung findet mittels eines Hydraulikzylinders 45 statt und ist derart bemessen, daß sie in Ergänzung zu der Ausfahrbarkeit des Teleskop-Greifarms der Handhabungsvorrichtung den gesamten Bewegungsweg in der Bohrebene über die Bohrachse 17 zum Magazin 14 in der Bohrebene 19 und zurück überdeckt.The handling device 18 or 23 and 24 is shown in FIGS. 4, 5 and 6 of the drawing with its outer housing 25 slidably on a Guide track 42 of a mounting bracket 43 is arranged, which has a Double-pin joint bearing 44 is attached to the carriage 7. The postponement takes place by means of a hydraulic cylinder 45 and is such dimensioned that they complement the extendibility of the telescopic gripper arm the handling device the entire movement path in the drilling plane via the drilling axis 17 to the magazine 14 in the drilling plane 19 and back covered.

Fig. 4 zeigt dabei die Handhabungsvorrichtung in ihrer Ausgangsposition im Ruhezustand mit eingefahrenem Innengehäuse 26 und eingefahrenem Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37, 38 und folglich geöffnetem Greifer 31. Gegenüberliegend in der Bohrebene befindet sich ein Außenrohr als Bohrelement 11 in Entnahmeposition im Magazin 14.Fig. 4 shows the handling device in its starting position in Idle state with the inner housing 26 retracted and the terminal housing retracted with counter cone 37, 38 and consequently open gripper 31. An outer tube is located opposite in the drilling plane Drilling element 11 in removal position in magazine 14.

Fig. 5 der Zeichnung zeigt die Handhabungsvorrichtung 18 in Entnahmeposition mit vollständig vorgefahrenem Außengehäuse 25, wie die Stellung der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 45 verdeutlicht, mit ebenfalls vollständig ausgefahrenem Innengehäuse 26, wie die Stellung der Kolbenstange 28 des Hydraulikzylinders 29 verdeutlicht, und mit vollständig nach vorn in die Schließposition des Greifers 31 verfahrenem Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37, 38, was sich ebenfalls aus der ausgefahrenen Kolbenstange des Hydraulikzylinders 40 erhellt. In dieser Position erfaßt der Greifer 31 das Außenrohr 11, das sich in der Entnahmeposition des Magazins 14 befindet mit den Klemmeinsätzen 41 von Oberzange und Unterzange mit hohen Klemmkräften und kann nunmehr die Entnahme durch Rückbewegung der Handhabungsvorrichtung vorgenommen werden.5 of the drawing shows the handling device 18 in the removal position with the outer casing 25 fully advanced as the position the piston rod of the hydraulic cylinder 45 illustrates, also completely extended inner housing 26, such as the position of the piston rod 28 of the hydraulic cylinder 29 illustrates, and with fully forward in the Closing position of the gripper 31 moved clamp housing with counter cone 37, 38, which also results from the extended piston rod of the Hydraulic cylinder 40 illuminated. In this position, the gripper 31 detects this Outer tube 11, which is in the removal position of the magazine 14 with the clamping inserts 41 of upper pliers and lower pliers with high Clamping forces and can now be removed by moving the Handling device can be made.

Die gleiche Situation ist in Fig. 6 der Zeichnung dargestellt, in der der Greifer 31 der Handhabungsvorrichtung 18 im ausgefahrenen und spannenden Zustand für ein Innengestänge geringeren Durchmessers in Entnahmeposition gezeigt ist. The same situation is shown in Fig. 6 of the drawing, in which the gripper 31 of the handling device 18 in the extended and exciting Condition for an inner rod of smaller diameter in the removal position is shown.

Nähere Einzelheiten zur Ausbildung des Greifers sind Fig. 8 der Zeichnung entnehmbar. Aus ihr ergibt sich, daß die Klemmeinsätze 41 mit Oberzange und Unterzange des Greifers 31 verschraubt und daher leicht auswechselbar sind. Die die Rückstellkraft aufbringende Feder 46 ist gestrichelt angedeutet.Further details on the design of the gripper are Fig. 8 of the drawing removable. From this it follows that the clamping inserts 41 with upper pliers and lower pliers of the gripper 31 screwed and therefore easily replaceable are. The spring 46 exerting the restoring force is indicated by dashed lines.

Fig. 9 der Zeichnung zeigt in Draufsicht die Doppel-Bolzen-Gelenklagerung 44, die es ermöglicht, nach Ziehen eines Bolzens B1 die gesamte Befestigungskonsole 43 mit der Handhabungsvorrichtung 18 um den anderen Bolzen B2 an die Lafette 7 heranzuverschwenken, um bei Nichtgebrauch eine geringe Transportbreite durch seitliches Einklappen zu ermöglichen.Fig. 9 of the drawing shows a plan view of the double-pin joint bearing 44, which makes it possible, after pulling a pin B 1 , to pivot the entire fastening bracket 43 with the handling device 18 around the other pin B 2 to the mount 7, so that when not in use to enable narrow transport width by folding in on the side.

Der Betrieb des Bohrgerätes 1 mit dem Magazin 14 und der Handhabungsvorrichtung 18 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert:The operation of the drilling device 1 with the magazine 14 and the handling device 18 is explained below with reference to the drawing:

Zu Beginn einer Bohrung werden die Bohrelemente 11 im Trommelmagazin 14 angeordnet. Die Beladung kann dabei in Abhängigkeit von dem auszuführenden Bohrverfahren entweder nur Bohrrohre oder nur Bohrgestänge oder sowohl Bohrrohre als auch Bohrgestänge, wie beispielsweise gemäß den Fig. 4, 5 und 6, aufweisen. Ein Bohrelement 11 wird durch die Entladeöffnung, die gleichzeitig Beladeöffnung ist, parallel zu der Lafette in ein erstes Fach des Trommelmagazins 14 eingeführt. Die Trommel wird sodann um einen Winkel von 45° bei acht Fächern und um einen Winkel von 22,5° bei sechzehn Fächern um ihre Mittelachse mittels des Motors 15 gedreht, damit das nächste Bohrelement geladen werden kann. Durch eine entsprechende Ummantelung, die nur an der Be-/Entladeöffnung eine Ausnehmung aufweist, sind die geladenen Rohre gegen Herausfallen gesichert. Sukzessive wird auf diese Weise das gesamte Magazin gefüllt. Vom Steuerstand des Bohrgerätes aus werden die verschiedenen Motoren und Hydraulikzylinder aktiviert und über Stellventile gesteuert.At the start of a bore, the drilling elements 11 are in the drum magazine 14 arranged. The loading can depend on what is to be carried out Drilling processes either only drill pipes or only drill pipe or both Drill pipes as well as drill rods, such as according to FIG. 4, 5 and 6. A drilling element 11 is through the discharge opening at the same time the loading opening is parallel to the carriage in a first compartment of the Drum magazine 14 introduced. The drum is then turned through an angle 45 ° with eight compartments and an angle of 22.5 ° with sixteen Fan rotated about its central axis by means of the motor 15, so that next drilling element can be loaded. With an appropriate casing, which have a recess only at the loading / unloading opening the loaded pipes are secured against falling out. This will be successive Way filled the entire magazine. From the control station of the drilling rig the various motors and hydraulic cylinders are activated and over Control valves controlled.

In einem ersten Verfahrenszug wird zur Entnahme des ersten Bohrelementes 11 oder des ersten Bohrgestänges die Handhabungsvorrichtung 18 aus der in Fig. 4 dargestellten Stellung in die Entnahmeposition gemäß Fig. 5 der Zeichnung bzw. Fig. 6 der Zeichnung verfahren. Das in der Entnahmeposition befindliche Rohr bzw. Gestänge (generell Bohrelement 11 genannt) wird vom Greifer 31 gegriffen, festgehalten und in einer linearen Rückwärtsbewegung in der Bohrebene 19 in die Bohrposition, nämlich die Bohrachse 17, parallel zur Lafette 7 des Bohrgerätes transportiert. Im Rahmen dieses gesamten Bewegungsvorgangs wird zunächst das Außengehäuse 25 in seine vorderste Position verfahren, anschließend, oder in der Bewegung überlappend, sodann über die Betätigung des Hydraulikzylinders 29 das innere Gehäuse 26 in seine vorderste Position verfahren und sodann oder bereits in überlappendem Bewegungsvorgang der Greifer 31 durch die Aktivierung des Zylinders 40 betätigt, durch den das Klemmgehäuse mit Gegenkonus 37, 38 nach vorn ausgefahren wird und hierdurch die Oberzangen 32 und Unterzangen 33 um die Drehachse 30 geschlossen werden, bis das Bohrelement 11 fest gegriffen ist. Anschließend wird zunächst das innere Gehäuse 26 in der Zeichnung nach rechts in das Außengehäuse 25 zurückgefahren, womit normalerweise die Bohrposition bereits für das Bohrelement erreicht ist. Der Greifer 31 verbleibt in seiner geschlossenen Klemmstellung.In a first process, the first drilling element is removed 11 or the first drill pipe, the handling device 18 from the in Fig. 4 shown position in the removal position shown in FIG. 5 of the Draw the drawing or Fig. 6 of the drawing. That in the removal position located pipe or linkage (generally called drilling element 11) is from Gripper 31 gripped, held and in a linear backward movement in the drilling plane 19 in the drilling position, namely the drilling axis 17, parallel to Carriage 7 of the drill transported. As part of this whole Movement process is first the outer housing 25 in its foremost Move position, then, or overlap in motion, then via the actuation of the hydraulic cylinder 29, the inner housing 26 in its Move to the front position and then or already in an overlapping position Movement process of the grippers 31 by activating the cylinder 40 actuated, through which the terminal housing with counter cone 37, 38 to the front is extended and thereby the upper pliers 32 and lower pliers 33 around the axis of rotation 30 are closed until the drilling element 11 is firmly gripped is. Then the inner housing 26 is first shown in the drawing retracted right into the outer housing 25, which normally the Drilling position has already been reached for the drilling element. The gripper 31 remains in its closed clamping position.

Im nächsten Verfahrenszuge wird der Bohrantrieb 9 an das Bohrelement 11 auf der Lafette 7 herangefahren und wird der Gewindeanschluß 10 mit dem Bohrelement 11 verbunden.In the next process, the drilling drive 9 is connected to the drilling element 11 moved up to the carriage 7 and the threaded connection 10 with the Drilling element 11 connected.

Ist beabsichtigt, ein Bohrverfahren durchzuführen, bei dem mit einem Innengestänge und einem Außenrohr gearbeitet wird, wird zunächst der erste Schuß des Innengestänges gegriffen, in die Bohrachse transportiert und wird nach der Verbindung mit dem Bohrantrieb 9 dieser auf der Lafette so weit zurückgefahren, daß der Bewegungsweg für die nun folgende Entnahme des ersten Schusses der Außenverrohrung stattfinden kann. Dies wird gemäß der in Fig. 2 der Zeichnung dargestellten Vorrichtung durchgeführt, indem der erste Arbeitsgang mit der Handhabungsvorrichtung 24 für das Innengestänge vorgenommen wird und anschließend mit der Handhabungsvorrichtung 23 für das Außenrohr dieses in äquivalenter Weise dem Magazin 14 entnommen und in die Bohrposition transportiert wird. Anschließend wird das Innengestänge in das Außenrohr durch Verfahren des Bohrantriebs 9 eingeführt und die Gewindeverbindung über einen entsprechenden Adapter auch zum Außenrohr hergestellt. Das Bohrelement oder die ineinander angeordneten Bohrelemente werden nun auf der Lafette nach vorn zu dem bereits im Bohrloch befindlichen Bohrstrang verfahren und dort unter Verwendung des Bohrantriebs 9 mit dem bereits gesetzten Bohrstrang fest verbunden.Is intended to perform a drilling process using an inner rod and an outer tube is worked, the first is first Shot of the inner rod gripped, transported in the drilling axis and is after connection to the drill drive 9 this on the carriage so far retracted that the movement path for the now following removal of the first shot of the outer piping can take place. This is according to the performed in Fig. 2 of the drawing device by the first operation with the handling device 24 for the inner linkage is carried out and then with the handling device 23 for the outer tube of this is taken from the magazine 14 in an equivalent manner and is transported to the drilling position. Then the inner rod in the outer tube introduced by moving the drill drive 9 and the Threaded connection to the outer tube using a suitable adapter produced. The drilling element or the drilling elements arranged one inside the other are now on the carriage forward to the one already in the borehole Move the drill string and use the drill drive 9 there with the already installed drill string firmly connected.

Im Rahmen der Vorwärtsbewegung ist die Handhabungsvorrichtung mit geöffnetem Greifer in ihrer Position an der Bohrachse 17 verblieben, um das Bohrelement während der Vorwärtsbewegung zu führen. Anschließend wird die Handhabungsvorrichtung in die in Fig. 4 gezeigte Ausgangsposition zurückgefahren und steht bereit für den nächsten Entnahmevorgang.As part of the forward movement, the handling device is open Grippers remained in their position on the drilling axis 17 in order to To guide the drilling element during the forward movement. Then will the handling device in the starting position shown in Fig. 4 retracted and is ready for the next removal process.

Das Weiterbohren wird durch Betätigung des Dreh- und/oder Schlagantriebs des Bohrantriebs 9 durchgeführt. Der Bohrantrieb wird sodann unter Zuhilfenahme der Brech-, Klemm- und Führungsvorrichtung 13 von dem nun bereits im Bohrloch befindlichen Bohrelement 11 gelöst und an das rechte Ende der Lafette 7 in die Ausgangsposition zurückbewegt. Anschließend wird in der gleichen Weise eine Entnahme von Bohrelementen, ggf. einem inneren Bohrgestänge und äußeren Bohrrohren gehandhabt, auf die bereits im Bohrloch befindlichen Rohre aufgeschraubt und derart sukzessive das Bohrloch fertiggestellt.Drilling continues by actuating the rotary and / or impact drive of the drill drive 9 performed. The drill drive is then with the help the breaking, clamping and guiding device 13 of which is already solved in the borehole drilling element 11 and to the right end of the Mount 7 moved back to the starting position. Then in the same way a removal of drilling elements, possibly an inner one Drill pipe and outer drill pipes handled, which are already in the Borehole located pipes screwed on and so successively that Well completed.

Nach der Fertigstellung des Bohrlochs wird zunächst Schuß für Schuß das innere Bohrgestänge abgebaut. Beim Herausziehen des Bohrgestänges werden dieselben Verfahrensschritte wie beim Abwärtsbohren, jedoch in entgegengesetzter Reihenfolge durchgeführt. Dazu werden die Schüsse des Bohrgestänges auf die Höhe des Magazins 14 mit dem Bohrantrieb 9 gezogen, wird mit Hilfe der Dreh-, Klemm und Führungsvorrichtung 13 der oberste Schuß des Bohrgestänges vom Bohrstrang gelöst und entschraub, wird sodann die Handhabungsvorrichtung 18 bis zur Bohrachse 17 vorgefahren und der Greifer 31 betätigt, um das Bohrgestänge mit hoher Klemmkraft festzuhalten. Der Gewindeanschluß 10 wird mittels des Bohrantriebs 9 gelöst. Dies ist aufgrund der hohen Klemmkräfte erstmals rein maschinell und ohne manuelle Brechhilfe möglich. Anschließend wird die Handhabungsvorrichtung 18 mit dem Bohrgestänge in die Position gemäß Fig. 6 verfahren, wird das Bohrgestänge im Magazin 14 angeordnet und durch Öffnen des Greifers 31 freigegeben. Die Handhabungsvorrichtung 18 verfährt in ihre Ausgangsposition zurück, so daß in gleicher Weise Schuß für Schuß das innere Bohrgestänge entnommen werden kann, wobei durch eine Magazinrotation sichergestellt ist, daß immer ein leeres Fach zum Beladen in der Entlade-/Beladeposition befindlich ist.After completion of the borehole, this will be shot by shot inner drill pipe dismantled. When pulling out the drill pipe the same process steps as downward drilling, but in opposite Order performed. To do this, the shots of the drill pipe pulled to the height of the magazine 14 with the drill drive 9, becomes the uppermost with the help of the rotating, clamping and guiding device 13 A shot of the drill pipe from the drill string is loosened and unscrewed then the handling device 18 is moved up to the drilling axis 17 and the gripper 31 actuates the drill string with high clamping force to hold on. The threaded connection 10 is released by means of the drill drive 9. Due to the high clamping forces, this is for the first time purely mechanical and without manual breaking aid possible. Then the handling device 18 move with the drill pipe in the position shown in FIG. 6, it will Drill rods arranged in the magazine 14 and by opening the gripper 31 Approved. The handling device 18 moves into its starting position back, so that the inner shot in the same way Drill pipe can be removed, with a magazine rotation it is ensured that there is always an empty compartment for loading in the unloading / loading position is located.

Nachdem hierauf ggf. der zu setzende Verpreßanker in das noch verrohrte Bohrloch eingebaut worden ist, wird Schuß für Schuß auch die Außenverrohrung abgebaut, wobei die bereits beschriebene Arbeitsfolge wiederholt wird.After that, if necessary, the grouting anchor to be placed in the still piped Borehole has been installed, shot by shot also the outer piping dismantled, the work sequence already described repeated becomes.

Es wird angemerkt, daß je nach durchzuführendem Bohrverfahren und angewandtem Bohrgerät Abweichungen in der Funktionsfolge der Handhabungsvorrichtung denkbar sind, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen. So werden manchmal mit Doppelbohrrohrsystemen nur Teile des Bohrloches gebohrt und wird anschließend die Bohrung nur mit dem inneren Bohrgestänge fortgesetzt, was zu einer entsprechenden Anpassung beim Bohren und Ziehen der Bohrelemente mit der Handhabungsvorrichtung führt. Die beschriebene Vorrichtung ist an die verschiedensten Arten von Bohrverfahren anpaßbar, wobei jeweils nur geringfügige Änderungen in der Funktionsabfolge oder ggf. der Ausrüstung des Greifers 31 vorgenommen werden müssen, ohne daß vom Prinzip der Handhabung abgewichen wird. It is noted that depending on the drilling process to be carried out and the method used Drilling device deviations in the functional sequence of the Handling device are conceivable without the scope of the invention leave. So sometimes with double pipe systems only parts of the Drilled hole and then the hole is only with the inner Drill pipe continued, resulting in a corresponding adjustment at Drilling and pulling the drilling elements with the handling device leads. The described device is suitable for a wide variety of drilling methods customizable, with only minor changes in the Functional sequence or possibly the equipment of the gripper 31 made must be without deviating from the principle of handling.

BezugszeichenlisteReference list

11
BohrgerätDrill
22nd
RaupenfahrwerkCrawler track
33rd
SchwenksäuleSwivel column
44th
GelenkarmArticulated arm
55
SchwenkkopfSwivel head
66
LafettenträgerGun carriage
77
LafetteGun carriage
88th
Motor-Hydraulik-EinheitMotor-hydraulic unit
99
BohrantriebDrill drive
1010th
GewindeanschlußThreaded connection
1111
BohrelementDrilling element
1212th
vorderes Endefront end
1313
Brech-, Klemm-, FührungseinrichtungCrushing, clamping, guiding device
1414
Magazinmagazine
1515
AntriebsmotorDrive motor
1616
MittelachseCentral axis
1717th
BohrachseDrilling axis
1818th
HandhabungsvorrichtungHandling device
1919th
BohrebeneDrilling level
2020th
BohrgerätDrill
2121
vorderer Drehantriebfront rotary drive
2222
hinterer Drehantriebrear rotary drive
2323
HandhabungsvorrichtungHandling device
2424th
Handhabungsvorrichtung
Figure 00150001
Handling device
Figure 00150001
2727
Hydraulik-VerschiebeeinheitHydraulic slide unit
2828
KolbenstangePiston rod
2929
Zylindercylinder
3030th
Drehlager Pivot bearing
3131
GreiferGripper
3232
OberzangeTop pliers
3333
UnterzangePliers
3434
MaulöffnungMouth opening
3535
AußenkonusflächeOuter cone surface
3636
AußenkonusflächeOuter cone surface
3737
Klemmgehäuse mit GegenkonusTerminal housing with counter cone
3838
Klemmgehäuse mit GegenkonusTerminal housing with counter cone
3939
BetätigungsringActuating ring
4040
HydraulikzylinderHydraulic cylinder
4141
KlemmeinsatzClamping insert
4242
FührungsbahnGuideway
4343
BefestigungskonsoleMounting bracket
4444
Doppel-Bolzen-GelenklagerungDouble pin joint bearing
4545
HydraulikzylinderHydraulic cylinder
4646
RückstellfederReturn spring
B1 B 1
Bolzenbolt
B2 B 2
Bolzenbolt

Claims (12)

Vorrichtung zur Handhabung von Bohrrohren, Bohrgestängen oder dgl. Bohrelementen (11) an einem Bohrgerät (1, 20) zum Bohren von Löchern im Erdreich, Gestein oder Fels, insbesondere beim Entnehmen der Bohrelemente (11) aus einem Magazin (14), Setzen in die Arbeitsstellung sowie Ziehen und Rückführen der Bohrelemente (11) nach Durchführung des Bohrvorgangs in das Magazin (14), mit einem teleskopartig verfahrbaren Greifarm (25, 26), an dessen freiem, vorderen Ende ein Greifer (31) für die Bohrelemente (11) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der teleskopartig verfahrbare Greifarm (25, 26) mit einem Greifer (31) versehen ist, dessen Maulöffnung (34) nach vorn in Bewegungsrichtung des Greifarms (25, 26) angeordnet ist.Device for handling drill pipes, drill rods or the like. Drilling elements (11) on a drilling device (1, 20) for drilling holes in the ground, rock or rock, in particular when removing the drilling elements (11) from a magazine (14), setting in the working position as well as pulling and returning the drilling elements (11) after the drilling process has been carried out into the magazine (14), with a telescopically movable gripping arm (25, 26), at the free, front end of which a gripper (31) for the drilling elements (11) is arranged
characterized by
that the telescopically movable gripper arm (25, 26) is provided with a gripper (31) whose mouth opening (34) is arranged forward in the direction of movement of the gripper arm (25, 26). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifer (31) aus einer um ein zentrales, in der Bohrebene (19) angeordnetes Drehlager (30) beweglichen Oberzange (32) und Unterzange (33) besteht, die mit je einer Außenkonusfläche (35, 36) versehen sind, an der je ein Klemmgehäuse mit Gegenkonus (37, 38) axial verschiebbar für den Schließvorgang angeordnet ist und die in Richtung Öffnung federbelastet sind.Device according to claim 1, characterized in that the gripper (31) from a central one arranged in the drilling plane (19) Pivot bearing (30) movable upper pliers (32) and lower pliers (33) exists, which are each provided with an outer cone surface (35, 36) which each have a clamping housing with a counter cone (37, 38) for axially displaceable the closing process is arranged and the spring-loaded towards the opening are. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung ein Hydraulikzylinder (40) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 2, characterized in that for Actuation a hydraulic cylinder (40) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsflächen des Greifers (31) mit leicht auswechselbaren Klemmeinsätzen (41) bestückt sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the work surfaces of the gripper (31) with easily replaceable Clamping inserts (41) are equipped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Greifarm (25, 26) aus einem in einem Außengehäuse (25) durch eine hydraulische Verschiebeeinheit (27) teleskopartig aus- und einfahrbares Innengehäuse (26) besteht, wobei an dem freien vorderen Ende des Verschiebezylinders (29) der Greifer (31) angelenkt ist und zwischen dem Greifer (31) und dem Innengehäuse (26) in gegenüberliegender Anordnung das Klemmgehäuse mit Gegenkonus (37, 38) axial über eine Betätigungskulisse (39) mit daran angeschlossenem Hydraulikzylinder (40) verschiebbar angeordnet sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the gripper arm (25, 26) from an in an outer housing (25) a hydraulic displacement unit (27) telescopically extendable and retractable Inner housing (26), being at the free front end of the displacement cylinder (29) the gripper (31) is articulated and between the gripper (31) and the inner housing (26) in an opposite arrangement the terminal housing with counter cone (37, 38) axially over a Actuating link (39) with connected hydraulic cylinder (40) are slidably arranged. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einer Führungsbahn (42) einer Befestigungskonsole (43) mittels eines Hydraulikzylinders (45) in der Bohrebene axial verfahrbar gelagert ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that they are on a guide track (42) of a mounting bracket (43) axially movable in the drilling plane by means of a hydraulic cylinder (45) is stored. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie verschwenkbar an der Lafette (7) des Bohrgerätes (1, 20) angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that that they are pivotally mounted on the carriage (7) of the drilling device (1, 20) is. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Doppel-Bolzen-Gelenklagerung (44) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that a double-pin joint bearing (44) is provided. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie am Bohrgerät an der dem Magazin (14) gegenüberliegenden Seite der Lafette (7) in der Bohrebene angeordnet ist.Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that they are on the drill on the opposite side of the magazine (14) the carriage (7) is arranged in the drilling plane. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (14) ein Trommelmagazin ist.Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that that the magazine (14) is a drum magazine. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ihrer Gesamtheit in die Vertikale oder in eine Schrägstellung verschwenkbar gelagert ist.Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that that in their entirety they are vertical or in one Tilt is pivotally mounted. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Doppelgreiferanordnung (23, 24).Device according to one of claims 1 to 11, characterized by a double gripper arrangement (23, 24).
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