WO2005073498A1 - Rohr- oder stangenlager für eine bohranlage - Google Patents

Rohr- oder stangenlager für eine bohranlage Download PDF

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WO2005073498A1
WO2005073498A1 PCT/EP2005/000457 EP2005000457W WO2005073498A1 WO 2005073498 A1 WO2005073498 A1 WO 2005073498A1 EP 2005000457 W EP2005000457 W EP 2005000457W WO 2005073498 A1 WO2005073498 A1 WO 2005073498A1
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WO
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cassette
bearing
storage
empty
bearing according
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/000457
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Beck
Original Assignee
Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa filed Critical Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa
Publication of WO2005073498A1 publication Critical patent/WO2005073498A1/de

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position

Definitions

  • the present invention relates to a storage device for storing and providing segments of a drill string of a drilling device or drilling rig, which is suitable for producing bores in soil and rock.
  • the present invention relates to a tube or rod bearing for a vertical drilling device.
  • the principle of the invention can also be applied to other drilling devices such as e.g. can be used for horizontal drilling devices or inclined drilling devices.
  • the pipe store is not restricted to pipes in the narrow sense, but is suitable for any type of elongated tubular or rod-like components.
  • the segments are usually initially stored in large quantities in an intermediate store as a stack or pile.
  • a certain number of segments are brought from the interim storage facility to a storage place for immediate consumption, from where they are fed to the drilling device through a handling system, which can include conveyor belts, excavators, cranes, etc.
  • the storage area as well as the intermediate storage (s) occupy a comparatively large area on drilling sites, since the individual segments at the storage site are often deposited in such a way that they roll to a recording location due to the effect of a slightly inclined inclined plane.
  • Another object of the present invention is to provide a tube store with which a safe and space-saving and cost-saving storage and transfer of rod-like or tube-like components to a handling system is possible.
  • the provision of the segments on individual storage cassettes and stacking of a plurality of storage cassettes on a carrier carriage means that a relatively large number of segments can be kept ready for immediate use in a small space and in an exact orientation.
  • the storage cassettes or the carrier cars themselves can be delivered fully loaded to the drilling site, eliminating the need for intermediate storage and the work step of relocating.
  • the required parking space at the drilling site and the work involved are reduced. This reduces the overall costs and the risk of accidents and errors.
  • the carrier cars can be moved to the empty cassette rack by a handling system, which is the uppermost (empty) storage cassette can automatically remove and hold.
  • a handling system which is the uppermost (empty) storage cassette can automatically remove and hold.
  • the storage cassettes held on the empty cassette rack can be removed with a forklift. taken and taken away while the carrier wagon is loaded with fresh storage cassettes.
  • the carrier car can drive to the empty cassette rack one last time, take over all the other empty storage cassettes from the empty cassette rack there, drive to the other end of the route and be loaded and unloaded there or also exchanged as a whole. Manual work for removing empty storage cassettes from the empty cassette shelf is then no longer necessary. As a result, labor costs and the risk of accidents and errors are reduced again.
  • a cylinder-operated lever mechanism is provided for each storage cassette on a carrier carriage (with the exception of the bottom one), which lever also takes over the locking (for example by blocking the cylinder) of the respective storage cassette.
  • the control effort when removing a single storage cassette is minimal.
  • a cylinder is preferably provided for each of the pair of levers. With a suitable design of the means for receiving the bearing cassette and the corresponding counterparts, the bearing cassette can thus be held even if one cylinder fails, which creates additional reliability.
  • the pair of levers can also be structurally connected to a single cylinder. This further simplifies the control, since only one cylinder has to be activated. The acquisition costs for half of the cylinders are eliminated.
  • Fig. 1 shows a side view of a rod and tube bearing according to the preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 2 shows a front view of the rod and tube bearing according to the preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a top view of the rod and tube bearing according to the preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 4 shows a modification of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • Fig. 5 shows a plan view of a modification in a rail system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • Fig. 6 shows a side view of the modification of the rail system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • Fig. 7 shows a front view of the modification of the rail system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • 8 shows a side view of a modification in a lifting and locking system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • Fig. 9 shows a sectional top view of a detail of the modification of the lifting and locking system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • FIG. 10 shows a sectional top view of a detail of a variant of the modification of the lifting and locking system of the rod and tube bearing according to the present invention.
  • Fig. 11 shows a sectional side view of a conveyor system of a modification of the present invention.
  • the warehouse consists of storage cassettes 1, a driven carrier carriage 2, rails 3, a base frame 4, an empty cassette rack 5 with a lifting / locking system 6 for the empty cassettes.
  • the boring bars, casing pipes or special equipment are loaded into the trucks lying on the storage cassettes 1 and delivered to the construction site. This speeds up truck loading and unloading.
  • the storage cassettes 1 are designed in such a way that they can easily be picked up with standard forklift trucks.
  • the storage cartridges 1 are also designed so that they can be stacked one above the other are. This significantly reduces the space required for an interim storage facility.
  • Each of the storage cassettes has receptacles for the roll-proof arrangement of a plurality of boring bars, pipes or casings in parallel next to one another. According to the drawing, each storage cassette has nine such storage spaces; however, the number of recording places is irrelevant to the present invention.
  • the full storage cassettes 1 are stacked one above the other in a loading position A on the carrier carriage 2. Therefore, there is no need to repeatedly pick up the boring bars or casings.
  • a stack of ten storage cartridges is shown in the drawing. However, this number may vary depending on the requirements.
  • the storage cartridges 1 can have means that when
  • Means can be, for example, bolts on the upper side and recesses on the lower side of the storage cassettes 1.
  • the carrier carriage 2 travels on the rails 3 and can be stopped in any defined position. These rails 3 are attached to the base frame 4, which is constructed from a steel structure in a self-supporting manner.
  • the carrier carriage 2 stops in a removal position B in such a way that the center of the objects to be lifted lies below the center of a gripper 7 of a handling system (pipehandler) 8.
  • the gripper 7 of the pipe handler 8 thus successively removes all counter stands from the top storage cassette 1 and passes this to a drilling rig.
  • the carrier carriage moves so far in the direction of the empty cassette shelf into a storage position C that the lifting / locking systems 6 attached there are accommodated
  • the claw 69a engages in the receptacle 9 of the empty storage cassette 1, lifts it out of the guide of the storage cassette 1 underneath and pulls it onto the frame of the empty cassette shelf 5.
  • the empty cassette 1 is supported there and is hanging straight on the shelf ,
  • the receiving claws 69a of the lifting / locking system 6 are constructed in such a way that the empty cassettes 1 can be removed in the locked position, for example by a forklift.
  • the carrier carriage 2 drives once again to the empty cassette rack 5, where the forklift (not shown in more detail) grasps the empty storage cassette 1 located on the carrier carriage 2 and lifts it so far that it reaches the lowest one in the empty cassette rack 5 locked bearing cassette 1 bumps.
  • the forklift truck suddenly lifts the entire stack so far that the locking tion is released by the claws 69a, and moves so far forward that the area of the claws 69a is left in the horizontal direction.
  • the levers 69 of the lifting / locking system 6 pivot back, and the forklift lifts the stack of empty cassettes 1 over the frame of the empty cassette shelf and backwards over it. (The levers 69 can also pivot back later.)
  • the empty cassettes 1 can then be transported away for refilling or temporarily stored for use in removing the drill string.
  • the carrier carriage 2 moves into the loading position A of the rail track 3 and is loaded there with full storage cassettes 1.
  • the drill string is removed analogously to this in the reverse order.
  • the empty cassette rack 5 is first loaded with empty storage cassettes with the aid of a forklift, an empty storage cassette 1 being placed on the carrier carriage 2, and the removed items are gradually placed on this bearing cassette 1 on the carrier carriage 2.
  • the carrier carriage 2 moves to the empty cassette rack, the next higher storage cassette 1 is lowered onto the carrier carriage by means of the lifting / locking mechanism 6, and this storage cassette 2 can be loaded. This is repeated until the carrier carriage 2 has reached its stacking capacity. Then the filled stack of cassettes is removed in the loading position A.
  • the structural design makes it possible for the handling system to be used flexibly, for example for working with a lifting box.
  • the required drilling site area is significantly reduced by the possibility of high cassette stacks.
  • the system can be flexibly equipped with various storage cassette types (e.g. for drill rods and casings).
  • the sequence can also be modified as follows. After the last storage cassette 1 has been emptied on the carrier carriage 2, the carrier carriage 2 moves to the storage position C under the empty cassette stack in the empty cassette rack 5, and the empty cassettes 1 locked there are lowered by means of the lifting / locking system 6 and again on the carrier carriage 2 stored. Then the carrier wagon 2 moves into the loading position A, the empty storage cassettes 1 are removed with a forklift, and a fresh stack of filled storage cassettes 1 is also placed on the carrier wagon 2 with the aid of a forklift.
  • the cassette stack is moved from the loading position A with the carrier car 2 to the storage position C to the empty cassette rack 5, the storage cassettes 1 with the exception of the lowest are lifted by means of the lifting / locking mechanisms 6, and the carrier car 2 moves to the removal position C, where the removed objects are stored on the storage cassette 1 with the aid of the handling system 8. If a storage cassette 1 is filled, the carrier carriage 2 travels under the stack of empty storage cassettes 1 in the empty cassette rack 5 into the storage position C, picks up the next higher empty cassette 1 there, and this is filled with removed objects by the handling system 8. This is repeated until all storage cartridges are filled. Then the carrier carriage 2 moves to the front end of the running rails 3, where the filled cassette stack is removed with the aid of the forklift and a new empty cassette stack is loaded onto the carrier carriage 2.
  • the entire empty cassette rack 5 is designed to be foldable. Its width dimension is already dimensioned in the aforementioned preferred embodiment so that the entire empty cassette rack fits between the two rails 2.
  • the running rails 3 on the side of the empty cassette shelf 5 are at least so long that the folded empty cassette shelf 5 completely disappears in between.
  • the total height of the Base frame 4 and the running rails 3 are dimensioned such that the carrier carriage 2 can move over the folded empty cassette rack 5.
  • the empty cassettes 1 are lowered onto the carrier carriage 2, the empty cassette rack 5 is folded down and the carrier carriage 2 moves over the folded empty cassette rack 5 to the end of the running rails 3, where the empty cassettes 1 are removed by means of a forklift.
  • a second carrier carriage 2 which has already been waiting fully loaded at the other end of the running rails 3, travels to the removal point B and can already be unloaded by the handling system.
  • the first carrier carriage 2 is also lifted off the rails 3 by means of a forklift and put back onto the rails 3 in the loading position A, where it can be fitted with new, full storage cassettes 1.
  • the empty cassette rack 5 is erected again and is available for receiving empty storage cassettes 1.
  • This modification is designed for a case in which a fast drilling progress is achieved and work that is as delay-free as possible is desired. It is appropriate if the time required to remove the empty storage cassettes 1 and to load them with fresh storage cassettes 1 is noticeably longer than the time required for the handling system 8 to remove the last item and to feed it to the drilling device.
  • the same purpose is achieved with another modification of the pipe support of the present invention.
  • a rail system 3 with support structure 4 for a pipe store is shown in Figs. 5 through 7, Fig. 5 being a top view, Fig. 6 being a side view, and Fig. 7 being a front view. 5 to 7 carrier cars 2 and storage cassettes 1 are omitted.
  • the rail system 3 has: a main line 3a, in which the removal point B is located; a return line 3d, which extends parallel to the main line of the same length, on the other side of the pipe handling system 8 at a distance which is so large that the return line 3d runs outside the region of the longest of the objects handled on the main line 3a ; and a rear and a front part strand 3b, 3c, which are each at least as long as a carrier carriage 2 and are mounted on a part frame 4b, 4c, which in turn are on rails of a rear and front cross strand 3e, 3f at the ends of the Main strand 3a or the return strand 3d can be moved horizontally perpendicular to the running direction of the main strand 3a or the return strand 3d in such a way that they either lengthen the main strand 3a or the return strand 3d and connect them so closely to each other that a carrier car 2 from one of the main line 3a and the return line 3d can travel to a partial line 3
  • the rear part strand 3b moves back until it connects to the main strand 3a again.
  • the front branch 3c now moves laterally until it connects to the main branch 3a.
  • the first carrier car 2 is unloaded with the aid of a forklift and loaded with full storage cassettes 1. (The unloading can also be carried out if the front partial strand 3d is still in the position following the return strand 3d.)
  • the transport vehicle can be a truck, a tractor with a trailer or a rail wagon. If the loading area of the transport vehicle is so low or the road area in front of the rail system 3 is lowered so far that the rail system 3 is level with the loading area of the transport vehicle, a lifting system on the transport vehicle can also be dispensed with. It is only necessary to ensure that the gap between the loading area and the rail system is bridged in a horizontal direction.
  • a further modification of the tube and rod bearing of the present invention relates to the lifting / locking system 6 of the empty cassette bearing 5.
  • each empty cassette 1 (with the exception of the bottom one) there is a lever / cylinder mechanism for lifting and simultaneously locking the respective empty cassette provided.
  • a lifting device is attached to the frame of the empty cassette rack 5.
  • a locking device is provided for each storage cassette 1.
  • a lifting truck can be moved vertically on the frame of the empty cassette rack 5 by means of the lifting device.
  • the pallet truck has a gripper mounted thereon, which engages in a suitable counterpart on a storage cassette 1, and raises the storage cassette 1 to such an extent that it is released from the stack on the carrier carriage 2. In this position, the locking device engages in a suitable counterpart on the bearing cassette 1 and holds it in this position. The pallet truck then moves down to await the next storage cassette.
  • FIG. 8 shows an example of an empty cassette rack 5 with a lifting / locking system 6 modified in this way in a side view.
  • Fig. 9 the lifting and locking system 6 is shown from above in partial section enlargement. It should be noted that only one half of the system is shown in FIG. 9, which corresponds to one of the two vertical supports of the frame of the empty cassette rack 5. The identical arrangement is again mirrored.
  • the vertical supports of the frame of the empty cassette rack 5 are not close together as in the preferred embodiment within the rail track 3, but so far apart that the outermost dimension of the supports in the transverse direction to the running direction of the rail track 3 is essentially the width of a support carriage 2 equivalent.
  • a rack 511 is attached to the frame of the empty cassette rack 5, which here has a double-T support 510 as the main load-bearing component.
  • Two continuous flat steels 512a, 512b, which each carry a prismatic running rail 513a, 513b, are welded to one another on the outer edge of its two opposite cross pieces on an outer side of the carrier 510 in the width direction of the entire tube bearing arrangement.
  • reference numerals with an "a" at the end indicate that the component in question is on the side facing the rest of the tube bearing arrangement, in particular the rail system 3 with the carrier carriage 2 and the storage cassettes 1, while reference numerals with an " b "indicate the opposite side at the end.
  • a pallet truck 61 consists of a substantially rectangular plate 610 with an extension 610a on the side of a storage cassette 1.
  • the extension 610a has a hook shape that mates with a suitable counterpart on the storage cassette 1.
  • the base plate 610 carries two pairs of running wheels 615a, 615b, each of which engages in one of the running rails 513a, 513b and the running surfaces of which have a groove that matches the prism shape of the running rails 513a, 513b, and at least one pinion 617 that connects to the rack 511 in Is engaged and driven by a motor 617, which is mounted on the pallet truck 61.
  • a horizontal through hole 514a, 514b is provided through the two cross pieces for each storage cassette 1 to be accommodated in the empty cassette rack 5 at a suitable height.
  • a bolt 65 extends through the through holes 514a, 514b of the carrier 510.
  • the bolt 65 is restricted in its freedom of movement by retaining rings 66 such that, in the retracted position, the end of the bolt 65 mounted in the hole 514a is flush with the outer surface of the carrier 510, in the extended position, the end of the bolt 65 stored in the hole 514b just does not disappear in the hole 514b.
  • the bolt 65 On the side facing the carrier 510, the bolt 65 has a flattening 655 in the region which, when the bolt 65 is in the retracted state, between the two transverse pieces of the double T, in which a toothing 656 is arranged.
  • a pinion 67 engages in this toothing 656, which in turn is driven by a motor 68 fastened to the carrier 510 in such a way that it can cause the bolt 65 to move back and forth.
  • the bolt 65 with the securing rings 66, the pinion 67 and the motor 68 are present once for each half, that is to say twice for each empty cassette 1 to be accommodated.
  • a section of a storage cassette 1 is also shown in FIG. 9.
  • the storage cassette 1 has a base frame 11. On this base frame, a profile 12 is welded vertically, which is shown here as a rectangular tube 12.
  • the rectangular tube 12 is provided with a continuous transverse bore 121 on the end face of the bearing cassette 1, which has the same diameter as the bore 514a and is aligned with the bores 514a, 514b in the locking position.
  • the bolt 65 extends through the entire profile 12 and thus carries the bearing cassette 1 at two bearing points of the profile 12.
  • the counter moment and the vertical load in turn are derived from the bearing points embodied in the holes 514a, 514b in the carrier 510.
  • the pallet truck can now go down and await the next storage cassette.
  • a further pipe section 13 can be welded to the side of the profile 12 facing the interior of the bearing cassette 1, and the bore 121 can also extend through this pipe section 13.
  • the bolt 65 can have a different, for example rectangular or hexagonal, cross section instead of a round cross section.
  • a through hole is more appropriate instead of the bore 121
  • a pipe section 14 (alternatively a bolt made of solid material) is attached, which cooperates with the hook-shaped extension 610a.
  • the supports of its frame are as wide apart as a storage cassette 1 is. This is because the type of lifting device shown above can only be used if the profile 12 is located on the outer edge of the base frame 11 of the storage cassette 1, since otherwise the base frame 11 would block the downward movement of the extension 610a. Therefore, this type of lifting device cannot be used with tight-standing beams 510. Furthermore, there may be situations in which additional securing of the locking device against horizontal movements away from the carrier 510 is desired, which is not possible with the configuration described above.
  • FIG. 10 A variation of the lifting device as well as the locking device of the aforementioned modification of the present invention, which is shown in FIG. 10, takes these needs into account.
  • An enlarged detail of one half of the lifting / locking mechanism is shown again.
  • the essential load-bearing component of an empty cassette rack 5 (or one half of it) is a double-T support 510. 511j welded on.
  • reference numerals with an “i” refer to components on the side facing the center plane of the empty cassette rack, reference numerals with a “j" at the end refer to components on the other, outer side.
  • a running rail 512i, 512j fastened, the prism-shaped running surfaces point away from each other.
  • the outer running rail 512j here has a tooth on the side opposite the running surface. bar profile, but a separate rack can also be attached to the carrier 510.
  • a pallet truck 61 comprises a substantially rectangular plate 610, the two pairs of running wheels 615i, 615j, which each engage in one of the running rails 513a, 513b and whose running surfaces have a groove which matches the prism shape of the running rails 513a, 513b, and at least a pinion 617, which is in engagement with the rack profile of the running rail 513j or the separate rack and is driven by a motor 617 which is mounted on the lifting truck 61.
  • a second substantially rectangular plate 611 is welded at right angles to the outward edge of plate 610 such that it extends along the outer side of carrier 510.
  • the plate 611 has no extension for picking up an empty cassette. Rather, a cylinder 62 and a bearing block 63 are mounted on the plate 611, the direction of action of the cylinder 62 being aligned with the bearing cassettes and the opening of the bearing block 63 being aligned with this direction of action, and a beam 64 extending through the bearing block 63 is connected at one end to the bearing block 63 and at the other end has an upwardly directed hook 64a which cooperates with a suitable counterpart on the bearing cassette 1.
  • This modification has the advantage that the bar 64 can be retracted and therefore no longer with the base frame 11 in the downward movement of the lifting truck 61 Storage cassette 1 blocked.
  • the arrangement of the flat steels 511i, 511j is more favorable than that of the brackets 512a, 512b from the point of view of production technology, since it is not necessary to weld back inside the double-T beam.
  • a narrow spacing of the carriers 510 is thus also possible.
  • cylinders 62 do not have to carry loads, they can be made simpler and cheaper than cylinders 60 of the preferred embodiment.
  • profile pieces 520 are welded horizontally at intervals and a number which corresponds to the heights and the number of empty cassettes to be accommodated, in such a way that they face forward, ie in the direction of the empty cassettes 1, extend slightly beyond the dimension of the carrier 510.
  • a horizontal through-hole 521 is provided transversely to the running direction of the profile piece 520 as well as of the carrier 510.
  • This through hole receives a latch 65 'of a locking mechanism, which is exemplified here by the latch 65.', a connecting rod or connecting rod 65 '', a rotating bar 65 '''and a motor 68'.
  • the locking mechanism is supported by an additional support 530, only indicated in the figure, with brackets 540 welded to it.
  • the storage cassette 1 has a base frame 11 with a vertically welded profile 12, which is shown here as a rectangular tube 12.
  • the profile has a bore 121 'in only one wall, namely in the wall which faces the locking mechanism 65.
  • Hole 121 ' has the same diameter as through hole 521 and is aligned with it in a locking position to receive latch 65'.
  • the empty cassette is kept largely immovable, namely in the vertical direction by the latch 651 and the hole 123, in the horizontal longitudinal direction (here "longitudinal" in the direction of the movement of the carrier carriage 2) also by the latch 651 and that Hole 123, in the horizontal transverse direction with some play, but which can be determined by the size and position of the profile 12, through the profile piece 520 and the profile 12, and in the tilting direction on the one hand again through the bolt 651 and the hole 123 and the stop on the carrier 510.
  • linear movements can also be generated by a trapezoidal screw and lock nut, worm wheel and worm, hydraulic cylinders, pneumatic cylinders or linear motors.
  • bolt movements can be generated by any type of gear, cylinder or motor or by magnetic force or spring force.
  • the carrier cars 2 have their own drive.
  • the carrier cars can also be provided without their own drive and have only one coupling which engages in a corresponding mating coupling on the rail track.
  • the movement of the carrier car is generated by a suitable device on the base frame 4.
  • This can be a chain with a driver, a trapezoidal threaded rod or a cylinder with a vertical cable system.
  • An exemplary embodiment of this modification with conveyor chains 9a, 9c is shown in FIG. 11 for the application of a system with a main and partial rail track.
  • lifting trucks 61 are equipped with grooved rollers that run in prismatic runners.
  • three- Side rails with pairs of three-roller arrangements or slide rails and slide blocks can be used.
  • the rail track can be made so long that a plurality of carrier carriages 2 can be placed between the loading position A and the removal position B. A plurality of loaded carrier cars can thus be kept ready on the rail track.

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Abstract

Es wird ein Rohr- oder Stangenlager für eine Bohranlage vorgeschlagen, die folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Lagerkassetten (1), die jeweils Mittel zur Aufnahme einer Mehrzahl von langgestreckten Segmenten in paralleler Anordnung nebeneinander aufweisen; wenigstens einen Trägerwagen (2), auf dem eine Mehrzahl von Lagerkassetten (1) übereinander gestapelt angeordnet ist; and ein Leerkassettenregal (5), das einen Rahmen sowie Mittel zum einzelnen Anheben and Arretieren der jeweils obersten der Mehrzahl von auf dem Trägerwagen (2) gestapelten Lagerkassetten (1) aufweist.

Description

ROHR- ODER STANGENLAGER FÜR EINE BOHRANLAGE
Beschreibung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinrichtung zum Lagern und Bereitstellen von Segmenten eines Bohrstrangs einer Bohrvorrichtung oder Bohranlage, die zum Herstellen von Bohrungen in Erdreich und Gestein geeignet ist. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Er- findung auf ein Rohr- oder Stangenlager für eine Vertikalbohrvorrichtung. Das Prinzip der Erfindung kann jedoch auch auf andere Bohrvorrichtungen wie z.B. für Horizontalbohrvorrichtungen oder Schrägbohrvorrichtungen verwendet werden. Das Rohrlager ist nicht auf Rohre im engeren Sinn be- schränkt, sondern ist für jede Art von langgestreckten röhr- oder stangenartigen Bauteilen geeignet.
Stand der Technik Vertikalbohrungen zur Exploration von Öl- und Gasfeldern sowie für Geothermieprojekte wie auch Horizontalbohrungen zur Untertunnelung von Gebäuden, Verkehrswegen oder Wasserstraßen werden seit langem mit Hilfe von Bohranlagen durchgeführt, wobei sich an einem vorderen oder un- teren Ende eines Bohrstrangs ein Bohrwerkzeug, auch Bohrkopf genannt, befindet. Der Bohrstrang besteht aus einer Vielzahl von Segmenten, die mit fortschreitender Bohrtiefe oder Bohrlänge nach und nach miteinander verschraubt oder auf sonstige Weise verbunden werden. Am hinteren oder obe- ren Ende des Bohrstrangs mündet derselbe in eine Bohrvorrichtung, die den Bohrstrang in Rotation versetzt. Zusätzlich zum eigentlichen Bohrstrang kann nach und nach ein Hüllrohr (Casing) in den Bohrkanal geschoben werden, in welchem sich der Bohrstrang drehen kann.
Um ein weitgehend kontinuierliches Arbeiten zu ermög- liehen, ist es erforderlich, am Bohrplatz eine ausreichende Zahl von Segmenten bereitzuhalten. Üblicherweise werden die Segmente nach Anlieferung zunächst in größerer Menge in einem Zwischenlager als Stapel bzw. Haufen gelagert. Von dem Zwischenlager aus wird jeweils eine gewisse Anzahl von Seg- enten an einen Ablageplatz zum sofortigen Verbrauch verbracht, von wo aus sie durch ein Handhabungssystem, welches Förderbänder, Bagger, Kräne etc. beinhalten kann, der Bohrvorrichtung zugeführt werden. Der Ablageplatz wie auch das/die Zwischenlager nehmen auf Bohrplätzen eine ver- gleichsweise große Fläche ein, da die einzelnen Segmente am Ablageplatz häufig so abgelegt werden, daß sie durch die Wirkung einer schwach geneigten schiefen Ebene zu einem Aufnahmeort rollen. Die Verbringung der Segmente von dem Stapellager zu dem Ablageplatz ist ein zeitraubender sowie Unfall- und fehlerträchtiger Arbeitsschritt, da mit schwerem handgeführtem Transportgerät hantiert wird, die Segmente einen beträchtlichen Schwenkradius aufweisen und die Segmente in der richtigen Ausrichtung und mit nicht zu großen Lageabweichungen auf dem Ablageplatz abgelegt werden müssen, so daß sie dem HandhabungsSystem geordnet zugeführt werden können.
Zusammenfassung der Erfindung Es ist die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehenden Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Rohrlager zu schaffen, mit welchem eine sichere sowie platz- und kostensparende Lagerung und Über- gäbe von stangen- oder rohrartigen Bauteilen an ein Handhabungssystem möglich ist.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbil- düngen der Erfindung bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 kann durch das Vorsehen der Segmente auf einzelnen Lagerkassetten und Stapeln einer Mehrzahl von Lagerkassetten auf einem Trägerwagen eine verhältnismäßig große Zahl von Segmenten zur sofortigen Verwendung auf kleinem Raum und in exakter Ausrichtung bereitgehalten werden. Die Lagerkassetten oder auch die Trägerwagen selbst können vollständig bestückt am Bohrplatz angeliefert wer- den, wodurch die Notwendigkeit einer Zwischenlagerung sowie der Arbeitsschritt des Umlagerns entfällt. Der benötigte Stellplatz am Bohrplatz und der Arbeitseinsatz sind verringert. Somit verringern sich insgesamt die Kosten und das Unfall- und Fehlerrisiko. Mit dem Leerkassettenregal, das die Mittel zum einzelnen Anheben und Arretieren wenigstens der obersten der Mehrzahl von Lagerkassetten aufweist, kann nach Entnahme aller Segmente von der obersten Lagerkassette durch ein Handhabungssystem der Trägerwagen zu dem Leerkassettenregal gefahren werden, das die oberste (leere) Lager- kassette automatisch entnehmen und halten kann. Sind alle Lagerkassetten geleert, können die auf dem Leerkassettenregal gehaltenen Lagerkassetten mit einem Gabelstapler ent- nommen und weggebracht werden, während der Trägerwagen mit frischen Lagerkassetten bestückt wird. Alternativ kann der Trägerwagen ein letztes Mal zu dem Leerkassettenregal fahren, dort alle anderen leeren Lagerkassetten von dem Leer- kassettenregal übernehmen, an das andere Ende des Fahrwegs fahren und dort ent- und beladen oder auch insgesamt ausgetauscht werden. Manuelle Arbeiten zum Entnehmen leerer Lagerkassetten aus dem Leerkassetteregal entfallen dann. Hierdurch werden erneut die Arbeitskosten sowie das Unfall- und Fehlerrisiko gesenkt.
Nach Anspruch 2 ist für jede Lagerkassette auf einem Trägerwagen (mit Ausnahme der untersten) ein zylinderbetätigter Hebelmechanismus vorgesehen, der zugleich das Anhe- ben als auch (etwa durch Blockieren des Zylinders) das Arretieren der jeweiligen Lagerkassette übernimmt. Der Steuerungsaufwand beim Entnehmen einer einzelnen Lagerkassette ist minimal. Vorzugsweise ist für jeden des Paars von Hebeln jeweils ein Zylinder vorgesehen. Damit kann bei geeig- neter Auslegung der Mittel zur Aufnahme der Lagerkassette und den entsprechenden Gegenstücken die Lagerkassette auch bei Ausfall eines Zylinders gehalten werden, was zusätzliche Ausfallsicherheit schafft. Das Paar von Hebeln kann aber auch konstruktiv mit einem einzigen Zylinder verbunden sein. Dadurch wird die Steuerung noch einmal vereinfacht, da nur ein Zylinder angesteuert werden muß. Die Anschaffungskosten für die Hälfte der Zylinder entfallen.
Bei einer Konstruktion nach den Ansprüchen 3 bis 9 fährt der Hubwagen, wenn eine Lagerkassette ins Leerkassettenregal aufgenommen werden soll, in die richtige vertikale Position zum Aufnehmen der obersten Lagerkassette. In die- ser vertikalen Position des Hubwagens hebt dieser die Lagerkassette so weit an, daß die Arretierungseinrichtung in die entsprechenden Gegenstücke an der Lagerkassette eingreifen kann. Dann fährt der Hubwagen ein Stück nach unten, so daß die Arretierungsvorrichtung das Gewicht der Lagerkassette trägt. Bei beweglichen Tragbalken nach Anspruch 4 oder 5 fährt der Hubwagen danach wieder in seine Ausgangslage zurück. Der Hubwagen kann dann zur Aufnahme der nächstunteren Lagerkassette in die geeignete Position fah- ren. Diese konstruktive Auslegung hat den Vorteil, daß die Funktionen von Heben und Arretieren konstruktiv getrennt sind und nicht mehr von für alle Lagerkassetten vorzusehenden Hebel-/Zylinderpaaren erfüllt werden. Dies senkt die Kosten des Systems dann, wenn die Anschaffungs- und Her- Stellungskosten der Hubvorrichtung und der Arretierungsein- richtungen geringer sind als ein Hebel-/Zylinderpaar für jede einzelne der Lagerkassetten, was ab einer bestimmten Zahl von auf einem Stapel gestapelten Lagerkassetten der Fall ist. Bei der Konstruktion dieser Variante übernimmt die Arretierungseinrichtung die Aufgabe der Arretierung und trägt das Gewicht der Lagerkassette die meiste Zeit über. Dies trägt zur Ausfallsicherheit bei, da die Arretierungseinrichtungen, wenn sie einmal eingerastet sind, die Last der Lagerkassetten auf passive Weise tragen. Die Hubvor- richtung muß die Lagerkassetten nur kurzzeitig anheben. Daher kann es keine Probleme mit dem Ausfall eines Zylinders geben, der sonst die Last einer Leerkassette über einen vergleichsweise langen Zeitraum tragen müßte. Weitere Gesichtspunkte, Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform und einigen Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnungen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Stangen- und Rohrlagers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 2 zeigt eine Vorderansicht des Stangen- und Rohrlagers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht des Stangen- und Rohr- lagers gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4 zeigt eine Modifikation des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 zeigt eine Draufansieht einer Modifikation in einem Schienensystem des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht der Modifikation des Schienensystems des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7 zeigt eine Vorderansicht der Modifikation des Schienensystems des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer Modifikation in einem Hub- und Arretierungssystem des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 9 zeigt eine geschnittene Draufsicht eines Details der Modifikation des Hub- und Arretierungssystems des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 10 zeigt eine geschnittene Draufsicht eines De- tails einer Variante der Modifikation des Hub- und Arretierungssystems des Stangen- und Rohrlagers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 zeigt eine geschnittene Seitenansicht eines Fördersystems einer Modifikation der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform Fig. 1 zeigt ein automatisiertes Lager gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Lager besteht aus Lagerkassetten 1, einem angetriebenen Trägerwagen 2, Laufschienen 3, einem Grundrahmen 4, einem Leerkassettenregal 5 mit Hub- /Arrettiersystem 6 für die Leerkassetten.
Die Bohrstangen, Casingrohre oder Spezialausrüstungen werden bereits auf den Lagerkassetten 1 liegend in die Lkws verladen und zur Baustelle angeliefert. Dadurch wird die Lkw-Verladung und Entladung beschleunigt. Die Lagerkasset- ten 1 sind so konstruiert, daß sie mit marktüblichen Staplern leicht aufgenommen werden können. Die Lagerkassetten 1 sind ferner so konstruiert, daß sie übereinander stapelbar sind. Dadurch wird der Platzbedarf für ein Zwischenlager entscheidend reduziert.
Jede der Lagerkassetten weist Aufnahmeplätze für die verrollsichere Anordnung einer Mehrzahl von Bohrstangen, Rohren oder Casingen parallel nebeneinander auf. Gemäß der Zeichnung weist jede Lagerkassette neun solche Aufnahme- plätze auf; für die vorliegende Erfindung ist jedoch die Anzahl der Aufnahmeplätze ohne Belang.
Die vollen Lagerkassetten 1 werden in einer Beladeposition A auf dem Trägerwagen 2 übereinander gestapelt. Daher entfällt ein mehrmaliges Aufnehmen der Bohrstangen bzw. Casinge. In der Zeichnung dargestellt ist ein Stapel von zehn Lagerkassetten. Je nach Anforderungen kann diese Zahl jedoch abweichen.
Die Lagerkassetten 1 können Mittel aufweisen, die beim
Aufeinanderstapeln formschlüssig ineinandergreifen und ein Verrutschen in horizontaler Richtung verhindern. Solche
Mittel können etwa Bolzen an der Oberseite und Ausnehmungen an der Unterseite der Lagerkassetten 1 sein.
Der Trägerwagen 2 fährt auf den Schienen 3 und kann an jeder beliebigen Position definiert angehalten werden. Diese Laufschienen 3 sind auf dem Grundrahmen 4 angebracht, der aus einer Stahlkonstruktion in selbsttragender Weise aufgebaut ist. Der Trägerwagen 2 hält in einer Entnahmeposition B jeweils so an, daß die Mitte der zu hebenden Ge- genstände unter der Mitte eines Greifers 7 eines Handhabungssystems (Pipehandlers) 8 zu liegen kommt. Der Greifer 7 des Pipehandlers 8 entnimmt so sukzessive alle Gegen- stände aus der obersten Lagerkassette 1 und übergibt diese an eine Bohranlage.
Nach Entnahme des letzten Gegenstands aus der Lager- kassette 1 fährt der Trägerwagen noch so weit in Richtung des Leerkassettenregals in eine Ablageposition C, daß die dort angebrachten Hub-/Arrettiersysteme 6 in eine Aufnahme
122 an der Leerkassette 1 eingreifen können. Das Leerkassettenregal 5 mit dem Hub-/Arretiersystem 6, das sich an einem Ende der Laufschienen befindet, besteht aus Betätigungszylindern 60 und Hebeln 69 mit Aufnahmeklauen 69a. Durch Ausfahren des Betätigungszylinders 60 greift die Klaue 69a in die Aufnahme 9 der leeren Lagerkassette 1, hebt diese aus der Führung der darunterliegenden Lagerkassette 1 und zieht sie an den Rahmen des Leerkassettenregals 5. Dadurch stützt sich die Leerkassette 1 dort ab und hängt gerade im Regal.
Die Aufnahmeklauen 69a des Hub-/Arrettiersystems 6 sind so konstruiert, daß die Leerkassetten 1 in verriegelter Stellung durch z.B. einen Gabelstapler nach oben ent- nommen werden können. Nach Entladung der letzten Lagerkassette durch das Pipehandlingsystem fährt der Trägerwagen 2 noch einmal zu dem Leerkassettenregal 5, wo der Gabelstapler (nicht näher dargestellt) die auf dem Trägerwagen 2 befindliche leere Lagerkassette 1 greift und so weit anhebt, daß sie an die unterste in dem Leerkassettenregal 5 arretierte Lagerkassette 1 stößt. Dann hebt der Gabelstapler den gesamten Stapel auf einmal so weit an, daß die Arretie- rung durch die Klauen 69a gelöst wird, und fährt so weit nach vorn, daß der Bereich der Klauen 69a in horizontaler Richtung verlassen wird. Die Hebel 69 des Hub- /Arretierungssystems 6 schwenken zurück, und der Gabelstap- 1er hebt den Stapel Leerkassetten 1 über den Rahmen des Leerkassettenregals an und nach hinten darüber hinweg. (Die Hebel 69 können auch erst später zurückschwenken.) Die Leerkassetten 1 können anschließend zur Wiederbefüllung abtransportiert oder zur Verwendung beim Ausbau des Bohrstrangs zwischengelagert werden. Indessen fährt der Trägerwagen 2 in die Beladeposition A des Schienenstrangs 3 und wird dort mit vollen Lagerkassetten 1 beladen.
Der Ausbau des Bohrstrangs erfolgt analog dazu in uiti- gekehrter Reihenfolge. Dazu wird zunächst das Leerkassettenregal 5 mit leeren Lagerkassetten mit Hilfe eines Gabelstaplers bestückt, wobei eine leere Lagerkassette 1 auf dem Trägerwagen 2 abgelegt wird, und die ausgebauten Gegenstände werden nach und nach auf dieser Lagerkassette 1 auf dem Trägerwagen 2 abgelegt. Wenn die Lagerkassette 1 vollständig bestückt ist, fährt der Trägerwagen 2 an das Leerkassettenregal, die nächsthöhere Lagerkassette 1 wird mittels des Hub-/Arretierungsmechanismus 6 auf den Trägerwagen abgesenkt, und diese Lagerkassette 2 kann bestückt werden. Dies wiederholt sich, bis der Trägerwagen 2 seine Stapelkapazität erreicht hat. Dann wird der gefüllte Kassettenstapel in der Beladeposition A entnommen.
Der konstruktive Aufbau macht es möglich, daß das Handlingsystem flexibel auch für z.B. Arbeiten mit Hebebox verwendet werden kann. Die benötigte Bohrplatzfläche wird durch die Möglichkeit hoher Kassettestapel deutlich reduziert.
Das System ist flexibel mit verschiedenen Lagerkasset- tentypen (z.B. für Bohrgestänge und Casinge) bestückbar.
Der einfache Aufbau erleichtert die Automation; in Zusammenhang mit der Verwendung des oben genannten Handlingssystem 8 lässt sich die Bohranlage vollautomatisch be- schicken. Für ein automatisiertes Handlingsystem hat die Anmelderin der vorliegenden Erfinder eine separate Anmeldung eingereicht. Es handelt sich hierbei um die deutsche Patentanmeldung mit dem Titel "Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben von Gegenständen an einer Bohranlage" (An- waltsaktenzeichen P/11ST0412/DE) vom selben Anmeldetag. Auf den dortigen Offenbarungsgehalt wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung vollinhaltlich Bezug genommen.
Anstatt die leeren Lagerkassetten 1 mit einem Gabel- stapler aus dem Leerkassettenregal 5 zu entnehmen bzw. in dieses einzusetzen, kann der Ablauf auch wie folgt abgeändert werden. Nachdem die letzte Lagerkassette 1 auf dem Trägerwagen 2 geleert vorden ist, fährt der Trägerwagen 2 in die Ablageposition C unter den Leerkassettenstapel in dem Leerkassettenregal 5, und die dort arretierten Leerkassetten 1 werden mittels des Hub-/Arretierungssystems 6 abgesenkt und wieder auf dem Trägerwagen 2 abgelegt. Dann fährt der Trägerwagen 2 in die Beladeposition A, die leeren Lagerkassetten 1 werden mit einem Gabelstapler entnommen, und ein frischer Stapel befüllter Lagerkassetten 1 wird ebenfalls mit Hilfe eines Gabelstaplers auf dem Trägerwagen 2 abgelegt. Beim Ausbau des Bohrstrangs wird ein leerer Kassettestapel vom der Beladeposition A aus mit dem Trägerwagen 2 in die Ablageposition C zu dem Leerkassettenregal 5 gefahren, die Lagerkassetten 1 mit Ausnahme der untersten werden mittels der Hub-/Arretierungsmechanismen 6 ange- hoben, und der Trägerwagen 2 fährt zur Entnahmeposition C, wo die ausgebauten Gegenstände mit Hilfe des Handlingsystems 8 auf der Lagerkassette 1 abgelegt werden. Ist eine Lagerkassette 1 befüllt, fährt der Trägerwagen 2 unter den Stapel leerer Lagerkassetten 1 in dem Leerkassettenregal 5 in die Ablageposition C, holt dort die nächsthöhere Leerkassette 1 ab, und diese wird durch das Handlingsystem 8 mit ausgebauten Gegenständen befüllt. Dies wiederholt sich, bis alle Lagerkassetten befüllt sind. Dann fährt der Trägerwagen 2 an das vordere Ende der Laufschienen 3, wo der befüllte Kassettestapel mit Hilfe des Gabelstaplers entnommen wird und ein neuer Leerkassettenstapel auf den Trägerwagen 2 geladen wird.
Mit dieser Variante sind die Transportbewegungen mit Gabelstapler auf den vorderen Bereich der Laufschienen 3 beschränkt, was erneut zur Betriebssicherheit und Wirtschaftlichkeit der Abläufe beiträgt.
In einer Modifikation des Rohrlagers, die in Fig. 4 in einer Seitenansicht dargestellt ist, ist das gesamte Leerkassettenregal 5 umklappbar konstruiert. Seine Breitenabmessung ist bereits bei der vorgenannten bevorzugten Ausführungsform so dimensioniert, daß das gesamte Leerkassettenregal zwischen die beiden Laufschienen 2 paßt. Die Lauf- schienen 3sind auf der Seite des Leerkassettenregals 5 wenigstens so lang, daß das umgeklappte Leerkassettenregal 5 vollständig dazwischen verschwindet. Die Gesamthöhe des Grundrahmens 4 und der Laufschienen 3 ist so bemessen, daß der Trägerwagen 2 über das umgeklappte Leerkassettenregal 5 hinwegfahren kann. In dieser Modifikation werden die Leerkassetten 1 auf den Trägerwagen 2 abgesenkt, wird das Leerkassettenregal 5 umgeklappt und fährt der Trägerwagen 2 über das umgeklappte Leerkassettenregal 5 hinweg an das Ende der Laufschienen 3, wo die Leerkassetten 1 mittels eines Gabelstaplers entfernt werden. Indessen fährt ein zweiter Trägerwagen 2, der vollständig beladen schon am anderen Ende der Laufschienen 3 gewartet hat, an die Entnahmestelle B und kann bereits von dem Handlingsystem entladen werden. Der erste Trägerwagen 2 wird ebenfalls mittels Gabelstapler von den Schienen 3 ge- hoben und in der Beladeposition A wieder auf die Schienen 3 gesetzt, wo er mit neuen vollen Lagerkassetten 1 bestückt werden kann. Das Leerkassettenregal 5 wird wieder aufgerichtet und steht zur Aufnahme leerer Lagerkassetten 1 zur Verfügung.
Diese Modifikation ist auf einen Fall ausgelegt, in dem ein schneller Bohrfortschritt erzielt wird und ein möglichst verzögerungsfreies Arbeiten gewünscht wird. Sie bietet sich an, wenn die Zeit, die zum Entnehmen der leeren Lagerkassetten 1 und Beladen mit frischen Lagerkassetten 1 benötigte Zeit merklich länger ist als die Zeit, die das Handlingsystem 8 benötigt, um den letzten Gegenstand zu entnehmen und der Bohrvorrichtung zuzuführen. Der gleiche Zweck wird mit einer anderen Modifikation des Rohrlagers der vorliegenden Erfindung erreicht. Ein Schienensystem 3 mit Trägerkonstruktion 4 für ein Rohrlager ist in Fig. 5 bis 7 dargestellt, wobei Fig. 5 eine Draufsicht, Fig. 6 eine Seitenansicht, und Fig. 7 eine Vorderansicht ist. In den Fig. 5 bis 7 sind Trägerwagen 2 und Lagerkassetten 1 weggelassen. Hierbei weist das Schienen- system 3 auf: einen Hauptstrang 3a, in welchem sich der Entnahmeplatz B befindet; einen Rücklaufsträng 3d, der sich parallel zu dem Hauptstrang in gleicher Länge erstreckt, und zwar auf der anderen Seite des Pipehandlingsystems 8 in einem Abstand, der so groß ist, daß der Rücklaufsträng 3d außerhalb des Bereichs der längsten der auf dem Hauptstrang 3a gehandhabten Gegenstände verläuft; sowie einen hinteren und einen vorderen Teilstrang 3b, 3c, die jeweils wenigstens so lang sind wie ein Trägerwagen 2 und auf einem Teilrahmen 4b, 4c montiert sind, die ihrerseits auf Schie- nen eines hinteren bzw. vorderen Querstrangs 3e, 3f an den Enden des Hauptstrangs 3a oder des RücklaufStrangs 3d horizontal senkrecht zu der Laufrichtung des Hauptstrangs 3a bzw. des RücklaufStrangs 3d derart verfahrbar sind, daß sie entweder den Hauptstrang 3a oder den Rücklaufsträng 3d ver- längern und jeweils so dicht an diesen anschließen, daß ein Trägerwagen 2 von einem des Hauptstrangs 3a und des Rücklaufstrangs 3d auf einen Teilstrang 3b, 3c und umgekehrt fahren kann. Der Hauptrahmen 4a der Trägerkonstruktion 4 trägt die Laufschienen des Hauptstrangs 3a, des Rücklauf- Strangs 3d und der Querstränge 3e, 3f. Das Leerkassettenregal 5 ist direkt am Anschluß an den hinteren Teilstrang 3b auf dem Hauptrahmen 4a montiert.
In dieser Weiterbildung fährt ein erster Trägerwagen 2 nach vollständiger Entladung durch das Handlingsystem 8 und das Leerkassettenregal 5 unter den Stapel mit den in dem
Leerkassettenregal 5 befindlichen Leerkassetten 1, und der gesamte dort befindliche Leerkassettenstapel wird auf den Trägerwagen 2 abgesenkt. Der erste Trägerwagen fährt ein Stück zurück, um den Bereich der Klauen 69a des Hub- /Arretierungsmechanismus 6 zu verlassen, befindet sich aber noch auf dem hinteren Teilstrang 3b des Schienensystems 3. Indessen kann ein beladener zweiter Trägerwagen 2 an der Entnahmestelle B des Hauptstrangs 3a des Schienensystems 3 bereits mittels des Pipehandlingsystems 8 zu entladen begonnen werden. Der hintere Teilstrang 3b verfährt mitsamt dem ersten Trägerwagen 2 mit den Leerkassetten 1 seitlich, bis er an den Rücklaufsträng 3d anschließt. Der erste Trägerwagen 2 fährt über den Rücklaufsträng 3d zurück bis auf den sich an diesen anschließenden vorderen Teilstrang 3c. Indessen fährt der hintere Teilstrang 3b zurück, bis er wieder an den Hauptstrang 3a anschließt. Der vordere Teilstrang 3c verfährt nun seitlich, bis er an den Hauptstrang 3a anschließt. Dort wird der erste Trägerwagen 2 mit Hilfe eines Gabelstaplers entladen und mit vollen Lagerkassetten 1 beladen. (Die Entladung kann auch vorgenommen werden, wenn sich der vordere Teilstrang 3d noch in der Position im Anschluß an den Rücklaufsträng 3d befindet.)
Auf diese Weise erübrigt sich ein Transportieren von Leerkassetten und/oder Trägerwagen von einem Ende zum ande- ren Ende mit Gabelstapler völlig, was etwa bei unebenem Boden am Bohrplatz erheblich zur Sicherheit beitragen kann. Darüber hinaus ist auch bei schnellem Bohrfortschritt ein quasikontinuierlicher Betrieb möglich. Falls die Leerkassetten, entweder in der bevorzugten Ausführungsform oder in der zweiten Modifikation, am vorderen Ende der Laufschienen 3 aufgenommen werden, ist es auch denkbar, auf einen Gabelstapler ganz zu verzichten und die Lagerkassetten als fertigen Stapel mit einem am Transportfahrzeug angebrachten Hubsystem auf die Trägerwagen zu setzen und von diesen zu entnehmen.
Falls ein solches Hubsystem am Transportfahrzeug mit Laufschienen der gleichen Spurbreite wie derjenigen des Rohrlagers versehen ist, ist es auch möglich, die Trägerwagen 2 samt Kassettenstapel im Werk zu konfektionieren und so anzuliefern. Der Trägerwagen 2 wird dann nur noch vom Transportfahrzeug abgesenkt und fährt von dem Hubsystem auf die Laufschienen 3 des Rohrlagers. In diesem Fall kann auf den vorderen Teilstrang 3c sowie den vorderen Querstrang 3f verzichtet werden.
Das Transportfahrzeug kann ein Lastkraftwagen, eine Zugmaschine mit Hänger oder ein Schienenwaggon sein. Falls die Ladefläche des Transportfahrzeugs so tief liegt oder der Fahrbahnbereich vor dem Schienensystem 3 so weit ab- gesenkt ist, daß sich das Schienensystem 3 auf einer Ebene mit der Ladefläche des Transportfahrzeugs befindet, kann auch auf ein Hubsystem am Transportfahrzeug verzichtet werden. Es muß nur noch dafür gesorgt werden, daß der Spalt zwischen der Ladefläche und dem Schienensystem in horizon- taler Richtung überbrückt wird.
Eine weitere Modifikation des Rohr- und Stangenlagers der vorliegenden Erfindung betrifft das Hub- /Arretierungssystem 6 des Leerkassettenlagers 5. In der be- vorzugten Ausführungsform ist für jede Leerkassette 1 (mit Ausnahme der untersten) ein Hebel-/Zylindermechanismus zum Anheben und gleichzeitigen Arretieren der jeweiligen Leer- kassette vorgesehen. In der Modifikation dieser Anordnung ist an dem Rahmen des Leerkassettenregals 5 eine Hubvorrichtung angebracht. Weiter ist für jede Lagerkassette 1 eine Arretierungseinrichtung vorgesehen. Mittels der Hub- Vorrichtung ist ein Hubwagen vertikal an dem Rahmen des Leerkassettenregals 5 verfahrbar. Der Hubwagen weist einen darauf montierten Greifer auf, der in ein geeignetes Gegenstück an einer Lagerkassette 1 eingreift, und die Lagerkassette 1 so weit anhebt, daß sie von dem Stapel auf dem Trägerwagen 2 freikommt. In dieser Position greift die Arretierungseinrichtung in ein geeignetes Gegenstück an der Lagerkassette 1 ein und hält sie in dieser Lage. Daraufhin fährt der Hubwagen nach unten, um die nächste Lagerkassette zu erwarten.
In Fig. 8 ist ein Beispiel eines Leerkassettenregals 5 mit einem derart modifizierten Hub-/Arretierungssystem 6 in der Seitenansicht dargestellt. In Fig. 9 ist das Hub- und Arretierungssystem 6 von oben in Teilschnittvergrößerung dargestellt. Dabei ist zu beachten, daß in Fig. 9 nur eine Hälfte des Systems gezeigt ist, die einem der zwei vertikalen Träger des Rahmens des Leerkassettenregals 5 entpricht. Die identische Anordnung ist spiegelverkehrt noch einmal vorgesehen. In diesem Beispiel stehen die vertikalen Träger des Rahmens des Leerkassettenregals 5 nicht wie in der bevorzugten Ausführungsform innerhalb des Schienenstrangs 3 dicht nebeneinander, sondern so weit auseinander, daß die in Querrichtung zur Laufrichtung des Schienenstrangs 3 äußerste Abmessung der Träger im wesentlichen der Breite eines Trägerwagens 2 entspricht. An dem Rahmen des Leerkassettenregals 5, der hier als wesentliches tragendes Bauteil einen Doppel-T-Träger 510 aufweist, ist eine Zahnstange 511 angebracht. Auf einer in Breitenrichtung der gesamten Rohrlageranordnung äußeren Seite des Trägers 510 sind am äußeren Rand seiner beiden gegenüberliegenden Querstücke einander zugewandt zwei durchgehende Flachstähle 512a, 512b angeschweißt, die jeweils eine prismenförmige Laufschiene 513a, 513b tragen. (Hier und im Folgenden sollen Bezugszeichen mit einem "a" am Ende andeuten, daß sich das betreffende Bauteil auf der dem Rest der Rohrlageranordnung, insbesondere dem Schienensystem 3 mit dem Trägerwagen 2 und den Lagerkassetten 1, zugewandten Seite befindet, während Bezugszeichen mit einem "b" am Ende die abgewandte Seite andeuten.)
Ein Hubwagen 61 besteht aus einer im Wesentlichen rechteckigen Platte 610 mit einem Fortsatz 610a auf der Seite einer Lagerkassette 1. Der Fortsatz 610a weist eine Hakenform auf, die mit einem geeigneten Gegenstück an der Lagerkassette 1 zusammenpaßt. Die Grundplatte 610 trägt zwei Paare von Laufrädern 615a, 615b, die jeweils in eine der Laufschienen 513a, 513b eingreifen und deren Laufflächen eine mit der Prismenform der Laufschienen 513a, 513b zusammenpassende Rille aufweisen, und wenigstens ein Ritzel 617, das mit der Zahnstange 511 in Eingriff steht und von einem Motor 617, der auf dem Hubwagen 61 angebracht ist, angetrieben wird.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Trägers 510 ist für jede in dem Leerkassettenregal 5 aufzunehmende Lagerkassette 1 in geeigneter Höhe ein horizontales Durchgangsloch 514a, 514b durch die beiden Querstücke vorgesehen. In den Durchgangslöchern 514a, 514b des Trägers 510 verläuft ein Bolzen 65. Der Bolzen 65 ist durch Sicherungsringe 66 in seiner Bewegungsfreiheit so beschränkt, daß in der eingefahrenen Position das in dem Loch 514a gelagerte Ende des Bolzens 65 mit der Außenfläche des Trägers 510 bündig ist, in der ausgefahrenen Position das in dem Loch 514b gelagerte Ende des Bolzens 65 gerade nicht in dem Loch 514b verschwindet . Der Bolzen 65 weist an der dem Träger 510 zugewandten Seite in dem Bereich, der sich im eingefahrenen Zustand des Bolzens 65 zwischen den beiden Querstücke des Doppel-T befindet, eine Abplattung 655 auf, in welcher eine Zähnung 656 angeordnet ist. In diese Zähnung 656 greift ein Ritzel 67 ein, welches wiederum von einem an dem Träger 510 befestigten Motor 68 derart angetrieben wird, daß es eine Vor- und Zurückbewegung des Bolzens 65 bewirken kann.
Wie bereits gesagt, sind der Bolzen 65 mit den Siche- rungsringen 66, das Ritzel 67 und der Motor 68 jeweils einmal für jede Hälfte, also insgesamt zweimal für jede aufzunehmende Leerkassette 1 vorhanden.
In Fig. 9 ist auch ein Ausschnitt einer Lagerkassette 1 dargestellt. Die Lagerkassette 1 weist einen Grundrahmen 11 auf. Auf diesem Grundrahmen ist ein Profil 12 senkrecht angeschweißt, das hier als Rechteckrohr 12 dargestellt ist. Das Rechteckrohr 12 ist mit einer durchgehenden Querbohrung 121 an der Stirnseite der Lagerkassette 1 versehen, die den gleichen Durchmesser wie die Bohrung 514a aufweist und in der Arretierungsposition mit den Bohrungen 514a, 514b fluchtet. Im ausgefahrenen Zustand reicht der Bolzen 65 durch das gesamte Profil 12 hindurch und trägt die Lagerkassette 1 somit an zwei Auflagerstellen des Profils 12. Hierdurch wird das Kippmoment und das Gewicht der Lagerkassette 1 aufgenommen, und diese wird in ihrer Lage gehalten. Das Gegenmoment und die vertikale Auflast wiederum wird von den in den Löchern 514a, 514b verkörperten Auflagerstellen in dem Träger 510 abgeleitet. Der Hubwagen kann nun nach unten fahren und die nächste Lagerkassette erwarten.
Zur Vergrößerung des Haltemoments kann ein weiteres Rohrstück 13 an der dem Inneren der Lagerkassette 1 zugewandten Seite des Profils 12 angeschweißt sein, und die Bohrung 121 kann auch durch dieses Rohrstück 13 hindurchreichen.
Es versteht sich, daß der Bolzen 65 anstelle eines runden Querschnitts einen anderen, etwa rechteckigen oder sechseckigen Querschnitt aufweisen kann. In diesem Fall ist annstelle der Bohrung 121 ein Durchgangsloch entsprechender
Querschnittsform vorzusehen.
Auf der in Breitenrichtung der Lagerkassette 1 anderen Seite des Profils 12, also an dessen Außenseite, ist ein Rohrstück 14 (alternativ ein Bolzen aus vollem Material) angebracht, das mit dem hakenförmigen Fortsatz 610a zusammenwirkt. Wie bereits gesagt, stehen bei diesem Beispiel der Modifikation des Leerkassettenregals die Träger seines Rahmens so weit auseinander wie eine Lagerkassette 1 breit ist. Dies liegt daran, daß die oben gezeigte Art einer Hubvorrichtung nur dann verwendet werden kann, wenn sich das Profil 12 am äußeren Rand des Grundrahmens 11 der Lagerkassette 1 befindet, da sonst der Grundrahmen 11 die Abwärts- bewegung des Fortsatzes 610a blockieren würde. Daher kann diese Art der Hubvorrichtung bei eng stehenden Trägern 510 nicht verwendet werden. Ferner kann es Situationen geben, in denen eine zusätzliche Sicherung der Arretierungseinrichtung gegen horizontale Bewegungen von dem Träger 510 weg gewünscht ist, was mit der oben beschriebenen Konfiguration nicht möglich ist.
Diesen Bedürfnissen trägt eine Variation der Hubvorrichtung wie auch der Arretierungseinrichtung der vorge- nannten Modifikation der vorliegenden Erfindung Rechnung, die in Fig. 10 gezeigt ist. Es ist wieder eine Ausschnittsvergrößerung einer Hälfte des Hub-/Arretierungsmechanismus dargestellt . Wie in Fig. 9 ist das wesentliche tragende Bauelement eines Leerkassettenregals 5 (bzw. dessen einer Hälfte) ein Doppel-T-Träger 510. An der hinteren (d.h. den Lagerkassetten abgewandten) Seite des Trägers 510 sind in möglichst weitem Abstand zwei Flachstähle 511i, 511j angeschweißt. (Hier und im Folgenden beziehen sich Bezugszeichen mit einem "i" auf Bauteile auf der der Mittenebene des Leerkassettenregals zugewandten Seite, Bezugszeichen mit einem "j" am Ende auf Bauteile auf der anderen, äußeren Seite.) Auf den Flachstählen 511i, 511j ist jeweils eine Laufschiene 512i, 512j befestigt, deren prismenförmige Laufflächen voneinander weg zeigen. Die äußere Laufschiene 512j weist hier auf der der Lauffläche entgegengesetzten Seite ein Zahn- stangenprofil auf, es kann aber auch eine separate Zahnstange an dem Träger 510 befestigt sein.
Ein Hubwagen 61 umfaßt eine im Wesentlichen recht- eckige Platte 610, die zwei Paare von Laufrädern 615i, 615j, welche jeweils in eine der Laufschienen 513a, 513b eingreifen und deren Laufflächen eine mit der Prismenform der Laufschienen 513a, 513b zusammenpassende Rille aufweisen, und wenigstens ein Ritzel 617, welches mit dem Zahn- stangenprofil der Laufschiene 513j oder der gesonderten Zahnstange im Eingriff steht und von einem Motor 617, der auf dem Hubwagen 61 angebracht ist, angetrieben wird, trägt. Eine zweite im wesentlichen rechteckige Platte 611 ist im rechten Winkel an die nach außen gerichtete Kante der Platte 610 derart geschweißt, daß sie sich an der äußeren Seite des Trägers 510 entlang erstreckt.
In Abwandlung des Wirkprinzips der vorherigen Modifikation weist die Platte 611 keinen Fortsatz zum Aufgreifen einer Leerkassette auf. Vielmehr sind auf der Platte 611 ein Zylinder 62 und ein Lagerbock 63 angebracht, wobei die Wirkrichtung des Zylinders 62 zu den Lagerkassetten ausgerichtet ist und die Öffnung des Lagerbocks 63 mit dieser Wirkrichtung fluchtet, und durch den Lagerbock 63 hindurch erstreckt sich ein Balken 64, der an einem Ende mit dem Lagerbock 63 verbunden ist und an dem anderen Ende einen aufwärts gerichteten Haken 64a aufweist, der mit einem geeigneten Gegenstück an der Lagerkassette 1 zusammenwirkt. Diese Abwandlung hat den Vorteil, daß der Balken 64 zurückgezogen werden kann und daher bei der Abwärtsbewegung des Hubwagens 61 nicht mehr mit dem Grundrahmen 11 der Lagerkassette 1 blockiert. Außerdem ist die Anordnung der Flachstähle 511i, 511j aus fertigungstechnischen Gesichtspunkten günstiger als die der Laschen 512a, 512b, da nicht im Inneren des Doppel-T-Trägers hinterschweißt werden muß. Damit ist auch ein enger Abstand der Träger 510 möglich. Da die Zylinder 62 keine Lasten tragen müssen, können sie einfacher und billiger ausgeführt sein als die Zylinder 60 der bevorzugten Ausführungsform. Auf der zur Mitte des Leerkassettenregals 5 hin zeigenden Seite des Trägers 510 sind in Abständen und einer Anzahl, die den Höhen und der Zahl der aufzunehmenden Leerkassetten entspricht, Profilstücke 520 waagerecht so angeschweißt, daß sie sich nach vorne, d.h. in Richtung der Leerkassetten 1, ein Stück weit über die Abmessung des Trägers 510 hinaus erstrecken. In diesem auskragenden Bereich ist ein waagerechtes Durchgangsloch 521 quer zur Laufrichtung des Profilstücks 520 wie auch des Trägers 510 vorgesehen. Dieses Durchgangsloch nimmt einen Riegel 65' eines Ar- retierungsmechanismus auf, der hier beispielhaft durch den Riegel 65.', eine Pleuel- oder Verbindungsstange 65'', einen Drehbalken 65''' und einen Motor 68' dargestellt ist. Die Lagerung des Riegelmechanismus erfolgt über einen zusätzlichen, in der Figur nur angedeuteten Träger 530 mit daran angeschweißten Konsolen 540.
Natürlich kann statt des Hebelmechanismus 65', 65'' zur Bewegung des Bolzens 65' ein Ritzel-/Zahnstangenantrieb wie zuvor beschrieben oder ein Zylinder verwendet werden.
Wie in dem in Fig. 9 gezeigten Fall weist die Lagerkassette 1 einen Grundrahmen 11 mit einem senkrecht ange- schweißten Profil 12, das hier als Rechteckrohr 12 dargestellt ist, auf. In diesem Fall weist das Profil jedoch eine Bohrung 121' in nur einer Wand auf, und zwar in der Wand, die zu dem Riegelmechanismus 65 hin zeigt. Das Loch 121' weist den gleichen Durchmesser wie das Durchgangsloch 521 auf und fluchtet in einer Arretierungsposition mit diesem, um den Riegel 65' aufzunehmen.
Mit dieser Konstruktion wird die Leerkassette weit- gehend unbeweglich gehalten, und zwar in vertikaler Richtung durch den Riegel 651 und das Loch 123, in horizontaler Längsrichtung (hier bedeutet "längs" in Richtung der Bewegung des Trägerwagens 2) ebenfalls durch den Riegel 651 und das Loch 123, in horizontaler Querrichtung mit einigem, aber durch die Größe und Position des Profils 12 bestimmbarem Spiel durch das Profilstück 520 und das Profil 12, und in Kipprichtung einerseits wiederum durch den Riegel 651 und das Loch 123 sowie den Anschlag an dem Träger 510. Bei der Modifikation gemäß Fig. 9 oder 10 ist es auch möglich, die Grundplatten 610 der beiden Hubwagen 61 konstruktiv zu verbinden bzw. (im Fall der Fig. 10) zu einer einzigen, sich über beide Träger 510 erstreckenden Platte zusammenzufassen und damit die beiden Hubwagen 61 selbst zu einem einzigen Hubwagen zu vereinigen, wobei die Anordnung der Laufschienen und Zahnstangen gegebenenfalls entsprechend anzupassen ist.
Es versteht sich, daß die oben beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsformen und Modifikationen nur Beispiele für mannigfaltige Ausgestaltungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung sind. Insbesondere kann, wenn in den Beispielen etwa die Rede von einer Verschweißung ist, eine Verbindung auch durch Schrauben, Nieten, Löten oder Kleben denkbar sein, wie nach den Erfordernissen gerade geeignet.
Wenn Bewegungen durch bestimmte Mittel beispielhaft dargestellt sind, ist die Erfindung nicht auf diese Mittel beschränkt. Beispielsweise können Linearbewegungen außer durch Zahnstangen und Ritzel auch durch Trapezgewindespindel und Gegenmutter, Schneckenrad und Schnecke, Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Linearmotoren erzeugt werden. Insbesondere können Riegelbewegungen durch jede Art von Getriebe, Zylinder oder Motor oder durch Magnetkraft oder Federkraft erzeugt werden.
In der bevorzugten Ausführungsform weisen die Trägerwagen 2 einen Eigenantrieb auf. Die Trägerwagen können jedoch auch ohne Eigenantrieb vorgesehen sein und nur eine Kupplung aufweisen, die in eine entsprechende Gegenkupplung an dem Schienenstrang eingreifen. In diesem Fall wird die Bewegung der Trägerwagen durch eine geeignete Einrichtung am Grundrahmen 4 erzeugt. Dies kann etwa eine Kette mit Mitnehmer, eine Trapezgewindestange oder ein Zylinder mit einem vertikalen Seilzugsystem sein. Eine beispielhafte Ausgestaltung dieser Modifikation mit Förderketten 9a, 9c ist in Fig. 11 für den Anwendungsfall einer Anlage mit Haupt- und Teilschienenstrang dargestellt. In der Modifikation des Leerkassettenlagers sind Hubwagen 61 mit gerillten Rollen ausgestattet, die in prismatischen Laufschienen laufen. Alternativ können auch drei- seitige Laufschienen mit Paaren von Drei-Rollen-Anordnungen oder Gleitschienen und Gleitböcke verwendet werden.
Der Schienenstrang kann so lang ausgeführt sein, daß eine Mehrzahl von Trägerwagen 2 zwischen der Beladeposition A und der Entnahmeposition B darauf Platz finden. Damit kann eine Mehrzahl von beladenen Trägerwagen auf dem Schienenstrang bereitgehalten werden. Es versteht sich, daß einzelne Gesichtspunkte der Modifizierungen entweder für sich genommen oder in beliebiger Kombination verwendet oder ausgetauscht werden können. Sofern nichts anderes gesagt ist, gelten insbesondere für alle Modifikationen die von der Modifikation nicht betrof- fenen Merkmale der bevorzugten Ausführungsform weiter.
Das vorstehende, automatisierte Rohr-oder Stangenlager arbeitet mit einer Handhabungsvorrichtung 7, 8 zusammen. Eine vorteilhafte Handhabungsvorrichtung für Bohrgestänge und andere Gegenstände, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, bildet den Gegenstand der deutschen Patentanmeldung mit dem Titel "Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben von Gegenständen an einer Bohranlage" (Anwaltsaktenzeichen P/11ST0412/DE) vom selben Anmeldetag. Die Handhabungsvorrichtung übergibt die Gegenstände an eine Bohrvorrichtung, die auf einer Unterbaukonstruktion montiert sein kann. Eine neuartige Bohrvorrichtung mit geregeltem Vorschub, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, bildet den Ge- genstand der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung mit dem Titel "Vorrichtung zum Herstellen von Tiefbohrungen in geologischen Strukturen" (Anwaltsaktenzeichen B/22ST0408/DE) vom selben Anmeldetag. Eine vorteilhafte Unterbaukonstruktion, die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung entwickelt wurde, bildet den Gegenstand der deutschen Gebrauchsmusteranmeldung mit dem Titel "Unterbaukonstruktion für eine Tiefbohr-Plattform" (Anwaltsaktenzeichen B/22ST0409/DE) vom selbenAnmeldetag. Neuartige Bohrverfahren, die im Zusammenhang mit der Bohrvorrichtung dieser Anmeldung von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung entwickelt wurden, bilden den Gegenstand der deutschen Patentanmeldung mit dem Titel "Verfahren zum Herstellen von Tiefbohrungen in geologischen Strukturen" (Anwaltsaktenzeichen P/11ST0410/DE) vom selben Anmeldetag. Auf den Offenbarungsgehalt der vorgenannten Anmeldungen wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung vollinhaltlich Bezug geno - men.

Claims

Patentansprüche
1. Rohr- oder Stangenlager für eine Bohranlage, mit: einer Mehrzahl von Lagerkassetten (1) , die jeweils Mittel zur Aufnahme einer Mehrzahl von langgestreckten Segmenten in paralleler Anordnung nebeneinander aufweisen; wenigstens einem Trägerwagen (2) , auf welchem eine Mehrzahl von Lagerkassetten (1) übereinander gestapelt angeordnet ist; einem Leerkassettenregal (5) , das einen Rahmen sowie Mittel zum einzelnen Anheben und Arretieren der jeweils obersten der Mehrzahl von auf dem Trägerwagen (2) gestapelten Lagerkassetten (1) aufweist.
2. Lager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum einzelnen Anheben und Arretieren für jede Lagerkassette (1) mit Ausnahme der untersten Lagerkassette (1) ein Paar von Hebeln (69) aufweisen, die zusammen oder jeweils mittels eines Zylinders (60) um einen an dem Rahmen des Leerkassettenregals (5) vorgesehenen Drehpunkt schwenkbar sind und deren eines Ende (69a) konstruktiv derart ausgebildet ist, daß es in ein entsprechendes Gegenstück (122) an der Lagerkassette (1) so eingreift, daß damit eine Lagerkassette (1) aufgenommen wird.
3. Lager gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum einzelnen Anheben und Arretieren aufweisen: eine Hubeinrichtung, die wenigstens einen an dem Rahmen des Leerkassettenregals (5) vertikal verfahrbaren Hub- wagen (61) beinhaltet, wobei der wenigstens eine Hubwagen (61) Mittel zum Aufnehmen einer Lagerkassette (1) aufweist; und für jede Lagerkassette (1) mit Ausnahme der untersten Lagerkassette (1) eine an dem Rahmen des Leerkassettenlagers (5) angebrachte Arretierungseinrichtung, die in entsprechende Gegenstücke an der Lagerkassette (1) so ein- greift, daß die Lagerkassette (1) am Rahmen des Leerkassettenlagers gehalten wird.
4. Lager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufnehmen einer Lagerkassette (1) einen Bal- ken (64) umfassen, der ein Ende (64a) aufweist, das konstruktiv derart ausbildet ist, daß es in ein entsprechendes Gegenstück (122) an der Lagerkassette so eingreift, daß damit eine Lagerkassette (1) aufgenommen wird, sowie Mittel zum Bewegen des Balkens (64) in eine Eingriffposition mit dem Gegenstück an der Lagerkassette (1) und zurück.
5. Lager gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Bewegen des Balkens (64) einen Zylinder (62) beinhalten.
6. Lager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufnehmen einer Lagerkassette einen fest mit dem Hubwagen (61) verbundenen Ausleger (610a) beinhalten, der konstruktiv derart ausbildet ist, daß er in ein ent- sprechendes Gegenstück (122) an der Lagerkassette (1) so eingreift, daß damit eine Lagerkassette (1) aufgenommen wird.
7. Lager gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Aufnehmen einer Lagerkassette eine nach oben geöffnete Klauen- oder Hakenform aufweisen und die entsprechenden Gegenstücke (122) Rohr- stücke oder Bolzen sind, die an der Lagerkassette (1) derart befestigt sind, daß sich die Lagerkassette (1) bei Eingriff der Mittel zum Aufnehmen mit den Gegenstücken an dem Rahmen des Leerkassettenregals (5) gegen eine Kippbewegung abstützt.
8. Lager gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungseinrichtung einen Riegel (65; 65'), der in ein entsprechendes Gegenstück (121; 121') an der Lagerkas- sette (1) so eingreift, daß die Lagerkassette (1) ohne Unterstützung durch die Hubvorrichtung in einer festgelegten Lage gehalten wird, und Mittel zum Bewegen des Riegels in eine Eingriffposition mit dem Gegenstück an der Lagerkassette und zurück aufweist.
9. Lager gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel ein in dem Rahmen des Leerkassettenregals gelagerter Bolzen (65) ist, der von einer Stirnseite der Lagerkassette (1) her in eine Öffnung (121) der Lagerkassette (1) eingreift, und die Traglänge des Bolzens (65) innerhalb der Öffnung der Lagerkassette (1) so bemessen ist, daß der Bolzen (65) das Gewicht und das Kippmoment der Lagerkassette (1) sicher aufnimmt.
10. Lager gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel ein Bolzen (65') ist, der seitlich in eine Öffnung (121') der Lagerkassette (1) eingreift.
11. Lager gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß der Fahrweg des Trägerwagens (2) eine Beladeposition (A) zum Beladen und Entladen des Trägerwagens mit einem Stapel von Lagerkassetten (1) , eine Entnahmeposition (B) zum Entnehmen und Ablegen von Gegenständen von bzw. auf der obersten der auf dem Trägerwagen (2) gestapelten Lagerkassetten (1) durch ein Handhabungssystem (7, 8), und eine Leerkassettenablageposition (C) zum Entnehmen oder Wiederablegen jeweils einer leeren Lagerkassette (1) von bzw. auf dem Trägerwagen (2) durch das Leerkassettenregal (5) beinhaltet.
12. Lager gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerwagen (2) auf Schienen (3) läuft, die einen Schienenstrang bilden, der die Beladeposition (A) , die Entnahmeposition (B) und die Leerkassettenablageposition (C) aufweist.
13. Lager gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenstrang Teil eines Schienensystems ist, wobei der Schienenstrang einen feststehenden Hauptstrang (3a) und einen seitlich verfahrbaren Teilstrang (3b) aufweist, wobei der Teilstrang (3b) direkt an den Hauptstrang (3a) anschließt und die Leerkassettenablageposition (C) beinhaltet, wobei das Schienensystem ferner einen feststehenden Rücklaufsträng (3d) aufweist, der parallel zu dem Hauptstrang (3a) verläuft und die gleiche Länge wie dieser aufweist, und wobei der Teilstrang (3c) zwischen dem Haupt- sträng (3a) und dem Rücklaufsträng (3d) verfahrbar ist.
14. Lager gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schienenstrang einen zweiten seitlich verfahrbaren
Teilstrang (3c) aufweist, der auf der dem ersten Teilstrang (3a) gegenüberliegenden Seite direkt an den Hauptstrang (3a) anschließt, die Beladeposition (A) beinhaltet und zwi- sehen dem Hauptstrang (3a) und dem Rücklaufsträng (3d) verfahrbar ist.
15. Lager gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Lager wenigstens zwei Trägerwagen (2) aufweist.
16. Lager gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, gekennzeichnet durch einen Grundrahmen (4), der den feststehenden Teil des Schienenstrangs (3) und das Leerkassettenregal (5) trägt.
17. Lager gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (4) ferner den Rücklaufsträng (3d) und einen ersten Querstrang (3e) zum Verfahren des ersten Teilstrangs (3b) trägt.
18. Lager gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundrahmen (4) ferner einen zweiten Querstrang (3f) zum Verfahren des zweiten Teilstrangs (3c) trägt.
19. Lager gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden vor der Beladeposition (A) des Lagers so weit abgesenkt ist, daß ein Trägerwagen (2) ohne Überwindung eines Höhenunterschieds von einer Ladefläche eines Transportfahrzeugs aus auf den Schienenstrang (3) und umgekehrt bewegbar ist.
20. Lager gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß die Lagerkassetten (1) jeweils
Mittel zum formschlüssigen Stapeln der Lagerkassetten übereinander aufweisen.
21. Lager gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der Fahrtbewegungen des Trägerwagens (2), der Hub- und Ar- retierungsvorgänge des Leerkassettenregals (5) und, soweit rückbezogen auf Anspruch 12 oder 13, der Verfahrbewegungen der Teilstränge (3b, 3c) .
22. Lager gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, daß das Leerkassettenregal (3) umklappbar ist.
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