DE10040529A1 - Bohrrohraufnahmeeinrichtung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Bohrrohraufnahmeeinrichtung (1) mit einer Bohrrohraufnahme (2), welche einen nach unten offenen Aufnahmeraum (7) aufweist, der von einem Aufnahmemantel (3) umgeben ist, wobei an dem Aufnahmemantel (3) eine Verriegelungseinrichtung mit wenigstens einer Verriegelungseinheit (12) angeordnet ist und jede Verriegelungseinheit (12) wenigstens einen Verriegelungsbolzen (13) aufweist, der zwecks Kupplung von Bohrrohraufnahme (2) und einem Rohrsegment (10) aus einer Entriegelungsstellung, in eine Verriegelungsstellung bewegbar ist. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch folgende Merkmale: DOLLAR A a) der Verriegelungsbolzen (13) ist federbeaufschlagt; DOLLAR A b) jede Verriegelungseinheit (12) weist eine Rückhalteeinrichtung (22) auf; DOLLAR A c) die Rückhalteeinrichtung (22) ist mit einem Freigabefühler (40) verbunden, der in den Aufnahmeraum (7) hineinragt und bei Beaufschlagung durch ein in den Aufnahmeraum (7) einfahrendes Rohrsegment (10) eine Bewegung der Rückhalteeinrichtung (22) aus einer Rückhalteposition in eine Freigabeposition bewirkt, DOLLAR A d) der Verriegelungsbolzen (13) ist mit einem Antrieb (26 bis 39) gekoppelt, über den er aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrrohraufnahmeeinrichtung für eine Hubeinrichtung zum Anheben eines aus einem oder mehreren Rohrsegmenten bestehenden Bohrrohrs, mit einer Bohrrohraufnahme, welche einen nach unten offenen Aufnah­ meraum aufweist, der von einem Aufnahmemantel umgeben ist, wobei an dem Aufnahmemantel eine Verriegelungsein­ richtung mit wenigstens einer Verriegelungseinheit ange­ ordnet ist und jede Verriegelungseinheit wenigstens einen Verriegelungsbolzen aufweist, der zwecks Kupplung von Bohrrohraufnahme und Rohrsegment aus einer Entriegelungs­ stellung, in der er sich außerhalb des Aufnahmeraums be­ findet, in eine Verriegelungsstellung bewegbar ist, in der er in den Aufnahmeraum hineinragt, und der zwecks Entkupplung von Bohrrohraufnahme und Rohrsegment aus der Verriegelungsstellung wieder in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.

Zur Herstellung von Bohrlöchern werden Bohrrohre verwen­ det, die je nach Tiefe des Bohrlochs aus mehreren oder einer Vielzahl von übereinander angeordneten, zueinander identischen Rohrsegmenten zusammengesetzt sind. Dabei ragt jeweils ein oberer Teil eines Rohrsegments mit einem etwas verringerten Durchmesser in den unteren Teil des darüber angeordneten Rohrsegments derart hinein, daß dort in beiden Rohrsegmenten vorhandene Querlöcher miteinander fluchten. Die Rohrsegmente sind dadurch miteinander ver­ bunden, daß jedes Paar von fluchtenden Querlöchern von einem Verbindungbolzen durchsetzt ist.

Zum Anheben und Absenken des Bohrrohrs und auch zum Auf­ setzen eines Rohrsegments auf das obere Ende des Bohr­ rohrs zwecks Anpassung an den Bohrfortschritt sind Bohr­ rohraufnahmeinrichtungen vorgesehen, die eine hutartige Bohrrohraufnahme mit einem nach unten offenen Aufnahme­ raum aufweisen. Der Innendurchmesser des Aufnahmeraums ist im unteren Bereich an den Außendurchmesser des oberen Bereichs des aufzunehmenden Rohrsegments angepaßt. Der Aufnahmeraum ist von einem zylindrischen Aufnahmemantel umgeben, an dessen Außenseite eine Verriegelungseinrich­ tung mit zwei gegenüberliegenden Verriegelungseinheiten angebracht ist. Jede Verriegelungseinheit weist einen Verriegelungsbolzen auf, der über eine Öffnung im Aufnah­ memantel in den Aufnahmeraum eingeschoben oder aus diesem herausgenommen werden kann. Die Verriegelungsbolzen sind an die Durchmesser der Querbohrungen in den Rohrsegmenten angepaßt.

Die Bohrrohraufnahme weist kopfseitig Tragelemente auf, an denen die Bohrrohraufnahme an einer Hubeinrichtung beispielsweise in Form eines Krans angehängt werden kann. Zum Kuppeln von Bohrrohraufnahme und Rohrsegment wird erstere mit Hilfe der Hubeinrichtung über das Rohrsegment gestülpt, und zwar in der Weise, daß Querbohrungen an dem Rohrsegment in eine fluchtende Stellung zu den Öffnungen im Aufnahmemantel zu liegen kommen. Dann werden die Ver­ riegelungsbolzen von Hand so eingeschoben, daß sie die Öffnungen und die Querbohrungen durchsetzen und damit ei­ ne Verbindung zwischen Bohrrohraufnahme und Rohrsegment herstellen. Sofern das Rohrsegment einzeln vorliegt, kann es zu dem gewünschten Ort transportiert werden, bei­ spielsweise auf das obere Ende des Bohrrohrs aufgesetzt und mit diesem auf die oben beschriebene Weise verbunden werden. Zum Entkuppeln werden die Verriegelungsbolzen von Hand wieder herausgenommen.

Die Handhabung der bekannten Rohraufnahmeeinrichtung ist wegen der manuellen Bedienung der Querbolzen umständlich und zeitraubend. Außerdem macht es häufig Schwierigkei­ ten, die Querbolzen von Hand aus der Verriegelungsstel­ lung in die Entriegelungsstelung zu bewegen. Auch die Si­ cherheit der Kupplung mittels der Querbolzen ist nicht befriedigend.

Der Erfindung liegt folglich die Aufgabe zugrunde, eine Bohrrohraufnahmeeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie wesentlich einfacher handhabbar ist und auch zuverlässiger funktioniert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bohrrohr­ aufnahmeeinrichtung mit folgenden Merkmalen gelöst:

• a) der Verriegelungsbolzen ist in Richtung der Verriege­ lungsstellung federbeauschlagt;
• b) jede Verriegelungseinheit weist eine Rückhalteeinrich­ tung zum Halten des Verriegelungsbolzens in der Ent­ riegelungsstellung auf;
• c) die Rückhalteeinrichtung ist mit einem Freigabefühler verbunden, der in den Aufnahmeraum hineinragt und bei Beaufschlagung durch ein in den Aufnahmeraum einfah­ rendes Rohrsegment eine Bewegung der Rückhalteeinrich­ tung aus einer Rückhalteposition in eine Freigabeposi­ tion bewirkt, in der sich der Verriegelungsbolzen un­ ter Einwirkung der Federbeaufschlagung in Richtung der Verriegelungsstellung bewegt,
• d) der Verriegelungsbolzen ist mit einem Antrieb gekop­ pelt, über den er aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung bewegbar ist.

Grundgedanke der Erfindung ist es, die Kupplung und Ent­ kupplung von Bohrrohraufnahme und Rohrsegment weitgehend, wenn nicht vollständig zu automatisieren, indem die Kupp­ lung durch Federbeaufschlagung des Verriegelungsbolzen und die Entkupplung durch einen motorischen Antrieb be­ wirkt werden. Eine Rückhalteeinrichtung sorgt dafür, daß der Verriegelungsbolzen normalerweise gegen die Wirkung der Federbeaufschlagung in der Entriegelungsstellung ge­ halten wird. Die Rückhalteeinrichtung oder ein Teil davon wird in die Freigabeposition bewegt, sobald ein in den Aufnahmeraum hineinragender Freigabefühler von dem ein­ fahrenden Rohrsegment beaufschlagt wird. Der Verriege­ lungsbolzen bewegt sich dann unter Einwirkung der Feder­ beaufschlagung in Richtung Verriegelungsstellung und kup­ pelt hierdurch Rohrsegment und Bohrrohraufnahme.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Bohrrohraufnahmeein­ richtung hat den Vorteil, daß die Handhabung wesentlich erleichtert wird, da das Kuppeln und Entkuppeln weitge­ hend automatisch abläuft und somit Fehlbedingungen ausge­ schlossen sind. Eine Bedienung ist nur für die Entkupp­ lung notwendig, und zwar durch Aktivierung des Antriebes für die Bewegung des Verriegelungsbolzen in die Entriege­ lungsstellung.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Ver­ riegelungsbolzen über die Rückhalteeinrichtung mit dem Antrieb gekoppelt ist, d. h. der Antrieb wirkt nicht di­ rekt auf den Verriegelungsbolzen, obwohl dies möglich wä­ re, sondern auf die Rückhalteeinrichtung. Die Rückhalte­ einrichtung weist zweckmäßigerweise ein zwischen Rückhal­ te- und Freigabeposition bewegbares Rückhalteelement auf, das eine auf den Kupplungsbolzen einwirkende Führungsflä­ che aufweist. In diesem Fall sollte der Antrieb mit dem Rückhalteelement verbunden sein, damit der Verriegelungs­ bolzen über die Führungsfläche aus der Verriegelungs- in die Entriegelungsposition bewegt werden kann. Damit die Konstruktion kompakt ist, sollte die Rückhalteeinrichtung parallel zur Längsachse des Aufnahmeraums beweglich ge­ führt sein.

Als Antrieb kommen verschiedene Möglichkeiten in Frage. Zweckmäßig ist ein als Kolbenstangenzylinder mit ange­ schlossenem Druckreservoir ausgebildeter Antrieb. Ein solcher Antrieb bietet sich an, weil er nur in einer Richtung, nämlich in Entriegelungsrichtung, wirksam sein muß. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Druckreservoir als Hyraulikreservoir mit pneumatischer Druckvorspannung ausgebildet ist, da ein solches Druckreservoir weitgehend wartungsfrei ist. Konkret kann dies dadurch verwirklicht werden, daß der Kolbenstangenzylinder einen Druckraum aufweist, der mit dem Druckreservoir über eine erste, mit einem Rückschlagventil versehene Druckleitung und eine zweite, mit einem von außen öffen- und schließbaren Steu­ erventil versehenen Druckleitung verbunden ist. Bei Ver­ kleinerung des Druckraums durch den Kolben wird die Hy­ draulikflüssigkeit über die erste Druckleitung in das Druckreservoir gedrückt. Aufgrund der pneumatischen Druckvorspannung wird es bei Öffnen des Steuerventils wieder in den Druckraum zurückgeleitet und bewegt auf diese Weise den Kolben. Die Bewegung des Kolbens wird auf die Rückhalteeinrichtung so übertragen, daß der Verriege­ lungsbolzen in die Entriegelungsstellung bewegt wird. An­ trieb und Rückhalteeinrichtung können in der Weise mit­ einander verbunden werden, daß das Rückhalteelement einerends einen Kolben aufweist, der in den Druckzylinder des Kolbenstangenzylinders hineinragt, und andernends die Führungsfläche.

Es ist nicht zwingend, daß die Verbindung zwischen Frei­ gabefühler und Rückhalteeinrichtung mechanischer Art ist. Eine mechanische Verbindung ist jedoch deswegen zweckmä­ ßig, weil sie ohne zusätzliche Energiequelle arbeitet und auch sehr robust ausgebildet werden kann, was für den ge­ gebenen Einsatzzweck nicht unwichtig ist. In diesem Fall sollte der Freigabefühler als ein in den Aufnahmeraum hineinragender Querriegel ausgebildet sein, der an dem Rückhalteelement angeordnet ist. Beim Einfahren des Rohr­ segments ist der Querriegel nach oben verschoben und be­ wirkt auf diese Weise eine entsprechende Bewegung des Rückhalteelements in Richtung Freigabeposition. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß Querriegel und Auf­ nahmemantel miteinander korrespondierende Auflaufschrägen aufweisen und der Querriegel quer zur Längsachse des Auf­ nahmeraums beweglich geführt ist, wobei die Auflaufschrä­ ge am Aufnahmemantel derart angeordnet ist, daß der Quer­ riegel im oberen Endbereich durch Auflaufen beider Auf­ laufschrägen nach außen aus dem Aufnahmeraum bewegt wird, und zwar vorzugsweise gegen die Wirkung einer Federbeauf­ schlagung.

Was die Formgebung des Verriegelungsbolzen selbst angeht, ist es zweckmäßig, daß er nahe dem verriegelungsseitigen Ende einen zylindrischen Abschnitt für die Auflage des Rohrsegments aufweist. Da die Querbohrungen in dem Rohr­ segment so ausgebildet sind, daß das Rohrsegment nur mit einer innenseitigen Kante auf dem Verriegelungsbolzen in Kupplungsstellung aufliegt, ist durch die zylindrische Ausbildung in diesem Bereich gesichert, daß die Auflage mit hoher Kantenpressung erfolgt und demgemäß der Verrie­ gelungsbolzen sich nicht von selbst bewegen kann. Als zu­ sätzliche Sicherungsmaßnahme sollte der Verriegelungsbol­ zen nahe dem verriegelungsseitigen Ende obenseitig eine Blockierausnehmung als Sicherung gegen Herausrutschen des Verriegelungsbolzen aus der Verriegelungsstellung in ge­ kuppeltem Zustand aufweisen. Die Blockierausnehmung ist in diesem Fall so ausgebildet, daß die Auflagekante in der Querbohrung des Rohrsegments in die Blockierausneh­ mung hineinfällt und auf diese Weise eine weitere Bewe­ gung des Verriegelungsbolzens verhindert. Zum Entkuppeln wird das Rohrsegment auf einem weiteren Rohrsegment oder auf einer Bodenfläche aufgesetzt, so daß das Rohrsegment nicht mehr auf dem Verriegelungsbolzen aufsitzt und die­ ser dann mit Hilfe des Antriebs in die Entriegelungsstel­ lung bewegt werden kann.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispiels näher veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Rohrauf­ nahmeeinrichtung mit teilweise eingeschobe­ nem Rohrsegment;

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt durch die Bohrrohraufnahmeeinrichtung gemäß Fig. 1 im Bereich des Verriegelungsbolzens (ohne Rohrsegment und Gabelarm);

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Bohrrohr­ aufnahmeeinrichtung gemäß Fig. 1 mit voll­ ständig eingeschobenem Rohrsegment und

Fig. 4 einen teilweisen Querschnitt durch die Bohrrohraufnahmeeinrichtung gemäß Fig. 3 im Bereich des Verriegelungsbolzens (ohne Rohrsegment und Gabelarm).

Die dargestellte Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 weist eine hutförmige Bohrrohraufnahme 2 auf, die aus einem zylin­ drischen Aufnahmemantel 3 und einer Deckenwandung 4 be­ steht. Auf der Oberseite der Deckenwandung 4 sind zwei Traglaschen 5, 6 angebracht, über die die Bohrrohraufnah­ meeinrichtung 1 über Seile oder Ketten an einem Kran auf­ gehängt werden kann.

Der Aufnahmemantel 3 der Bohrrohraufnahme 2 umschließt einen zylindrischen Aufnahmeraum 7, der obenseitig durch einen Absatz 8 begrenzt wird. Oberhalb des Absatzes 8 ist ein funktionsloser Leerraum 9 vorgesehen. In den Aufnah­ meraum 7 ragt ein Rohrsegment 10 mit seinem oberen, durchmesserreduzierten Kuppelabschnitt 11 hinein, und zwar in Fig. 1 teilweise und in Fig. 3 vollständig. Der Innendurchmesser des Aufnahmeraums 7 ist an den Außen­ durchmesser des Kuppelabschnitts 11 so angepaßt, daß letzterer teleskopisch geführt ist. In vollständig einge­ schobenem Zustand (Fig. 3) liegt die Stirnseite des Kup­ pelabschnitts 11 an dem Absatz 8 an.

Auf der rechten Seite des Aufnahmemantels 3 ist eine Ver­ riegelungseinheit 12 einer Verriegelungseinrichtung ange­ ordnet. Zu der Verriegelungseinrichtung gehören wenig­ stens zwei solcher Verriegelungseinheiten 12, die über den Umfang verteilt sind. Die weiteren Verriegelungsein­ heiten sind hier aus Gründen der Übersichtlichkeit wegge­ lassen und mit der dargestellten Verriegelungseinheit 12 identisch.

Zu der Verriegelungseinheit 12 gehört ein Verriegelungs­ bolzen 13 kreisförmigen Querschnitts, der von einer sich horizontal erstreckenden Zylinderbohrung 14 in dem Auf­ nahmemantel 3 umgeben ist. Der Verriegelungsbolzen 13 ist an seinem außenseitigen Ende an einer Traverse 15 aufge­ hängt, die über zwei Schraubenfedern 16, 17 mit der Au­ ßenseite des Aufnahmemantels 3 verbunden ist. Der Verrie­ gelungsbolzen 13 hat einen ersten Zylinderabschnitt 18, der verriegelungsseitig in einen Konusabschnitt 19 über­ geht, an den sich zum Aufnahmeraum 7 hin ein weiterer, zweiter Zylinderabschnitt 20 mit reduziertem Durchmesser anschließt. Obenseitig ist in den zweiten Zylinderab­ schnitt 20 eine Nut 21 eingeformt.

Die Verriegelungseinheit 12 weist eine Rückhalteeinrich­ tung 22 auf, die mit dem Verriegelungsbolzen 13 zusammen­ wirkt. Die Rückhalteeinrichtung 22 weist eine Rückhalte­ gabel 23 auf, die den Verriegelungsbolzen 13 mit zwei Ga­ belarmen 24 einfaßt. Außenseitig weisen die Gabelarme 24 schräge Führungsflächen 25 auf, an denen die Traverse 15 anliegt. Die Anlage wird durch die auf Zug beanspruchten Schraubenfedern 16, 17 bewirkt.

Nach oben hin schließt sich an die Rückhaltegabel 23 eine Kolbenstange 26 an, die in einen Druckzylinder 27 hinein­ ragt und dort in einem Kolben 28 endet. Der Druckzylinder 27 ist über einen Steg 29 mit der Außenseite des Aufnah­ memantels 3 verbunden. Untenseitig ist er mittels eines Dichtungseinsatzes 30 abgeschlossen. Der Kolben 28 und der Druckzylinder 27 schließen einen Druckraum 31 ein.

Von der Stirnseite des Druckraums 31 gehen eine erste Druckleitung 32 und eine zweite Druckleitung 33 aus. Die­ se vereinigen sich in einer Zuleitung 34 zu einem kugel­ förmigen Druckreservoir 35. Der Druckraum 31, die beiden Druckleitungen 32, 33, die Zuleitung 34 und der obere Teile des Druckreservoirs 35 sind mit Hydrauliköl ge­ füllt. In dem unteren Teil des Druckreservoirs 35 befin­ det sich - durch eine Membran 36 getrennt - ein unter ho­ hem Druck stehendes Gas. Über der Membran 36 wird das Hy­ drauliköl unter Druck gehalten.

In der ersten Druckleitung 32 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, das nur in Richtung auf das Druckreservoir 35 öffnet. Ein umgekehrt wirkendes Rückschlagventil 38 ist in der zweiten Druckleitung 33 vorgesehen. Zwischen die­ sem Rückschlagventil 38 und der Zuleitung 34 ist ein Steuerschieber 39 angeordnet, der von außen zugänglich ist und über den die zweite Druckleitung 33 geöffnet und geschlossen werden kann.

An dem Gabelarm 24 befindet sich ein Querriegel 40, der in der Darstellung gemäß Fig. 1 über einen Schlitz 41 in den Aufnahmeraum 7 hineinragt. Der Querriegel 40 ist an dem Gabelarm 24 horizontal verschieblich geführt. Er weist beabstandet zu dem Gabelarm 24 einen Ringsteg 42 auf. An diesem Ringsteg 42 und an dem Gabelarm 24 stützt sich eine auf Druck beanspruchte Schraubenfeder 43 ab, die den Querriegel 40 in diesem Bereich umgibt. An dem aufnahmeseitigen Ende weist der Querriegel 40 obenseitig eine Auflaufschräge 44 auf, die mit einer Auflaufschräge 45 am Ende des Schlitzes 41 korrespondiert.

Die vorbeschriebene Bohrrohraufnahmeeinrichtung arbeitet wie folgt.

Wenn sich in dem Aufnahmeraum 7 kein Rohrsegment 10 be­ findet, nehmen die Teile der Verriegelungseinheit 12 die in den Fig. 1 und 2 gezeigte Stellung ein. Die Rück­ haltegabel 23 befindet sich in der Rückhalteposition, in der der Verriegelungsbolzen 13 mittels der Führungsflä­ chen 25 nach außen gegen die Wirkung der Schraubenfedern 16, 17 gedrückt ist, so daß er nicht in den Aufnahmeraum 7 hineinragt. Diese Position der Rückhaltegabel 23 ist zuvor dadurch bewirkt worden, daß der Steuerschieber 39 von außen in die Offenstellung bewegt worden ist, so daß Hydrauliköl unter Einwirkung des Druckreservoirs 35 den Kolben 28 und über die Kolbenstange 26 die Rückhaltegabel 23 nach unten gedrückt hat. Dabei hat das Rückschlagven­ til 37 in der ersten Druckleitung 32 einen Rückfluß des Hydrauliköls verhindert. Die abgesenkte Stellung der Rückhaltegabel 23 hat auch bewirkt, daß sich der Querrie­ gel 40 in seiner untersten Position befindet.

Wird nun die Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 in Richtung auf eine Rohrsegment 10 abgesenkt, gleitet dessen Kuppel­ abschnitt 11 in den Aufnahmeraum 7 hinein. Da der Verrie­ gelungsbolzen 13 nicht im Wege ist, gleitet der Kuppelab­ schnitt 11 an der Zylinderbohrung 14 vorbei und kommt mit seiner oberen Stirnseite in Anlage zu der Unterseite des Querriegels 40. Beim weiteren Einschieben des Rohrseg­ ments 10 wird der Querriegel 40 mitgenommen. Hierdurch wird bewirkt, daß die Rückhaltegabel 23 und damit Kolben­ stange 26 und Kolben 28 nach oben gedrückt werden. Das Hydrauliköl wird entsprechend der Verkleinerung des Druckraums 31 aus diesem in die erste Druckleitung 32 ge­ drückt, wobei die zweite Druckleitung 33 durch das Rück­ schlagventil 38 gesperrt ist. Das verdrängte Hydrauliköl gelangt in das Druckreservoir 35 und wölbt die Membran 36 gegen die Wirkung des Gasdrucks nach unten.

Beim weiteren Einschieben des Kuppelabschnitts 11 in den Aufnahmeraum 7 kommen kurz vor Erreichen der Endstellung die Auflaufschrägen 44, 45 in Kontakt. Dies bewirkt, daß der Querriegel 40 horizontal nach außen und damit aus dem Aufnahmeraum 7 herausbewegt wird. Der Kuppelabschnitt 11 kann somit seine Endstellung erreichen und an dem Absatz 8 des Aufnahmeraums 7 zur Anlage kommen. Die Rückhaltega­ bel 23 hat dann - wie Fig. 3 zeigt - die Freigabepositi­ on erreicht, und der Kolben 28 befindet sich im oberen Totpunkt.

Der Kuppelabschnitt 11 weist über den Umfang verteilt mehrere Kuppellöcher 46 auf, von denen hier nur eines zu sehen ist. Die Kuppellöcher 46 laufen zum Inneren des Kuppelabschnitts 11 konisch zu. Das Kupplungsloch 46 ist so angeordnet, daß es in der Endphase der Einschiebbewe­ gung des Rohrsegments 10 in Deckung mit der Zylinderboh­ rung 14 kommt. Gleichzeitig kann sich der Verriegelungs­ bolzen 13 aufgrund des Anhebens der Rückhaltegabel 23 und des Verlaufs der Führungsflächen 25 in Richtung auf den Aufnahmeraum 7 bewegen und fährt dabei in das Kupplungs­ loch 46 ein. In der in den Fig. 3 und 4 gezeigten End­ stellung füllt der Konusabschnitt 19 des Verriegelungs­ bolzens 13 das Kupplungsloch 46 aus, und der zweite Zy­ linderabschnitt 20 des Verriegelungsbolzens 13 ragt in das Innere des Kuppelabschnitts 11 hinein.

Beim Anheben der Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 setzt der obere Rand des Kupplungslochs 46 auf dem zweiten Zylin­ derabschnitt 20 auf. Da aufgrund der konischen Ausbildung des Kupplungslochs 46 nur eine Linienberührung stattfin­ det, ist die Flächenpressung sehr hoch, so daß der Ver­ riegelungsbolzen 13 sich nicht in Richtung den Entriege­ lungsstellung (Fig. 1 und 2) bewegen kann. Sollte durch äußere Einflüsse wie Erschütterungen oder derglei­ chen trotzdem eine Verschiebung stattfinden, sorgt die Nut 21 für eine Blockierung. In diese Nut fällt dann der innenseitige Rand des Kupplungslochs 46 hinein, und es entsteht ein die weitere Auswärtsbewegung des Verriege­ lungsbolzens 13 sicher verhindernder Formschluß. Wie schon oben erwähnt, gilt dies auch für die an anderer Stelle des Umfangs des Aufnahmemantels 3 angeordneten Verriegelungseinheiten.

Mit Hilfe der Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 kann nun das Rohrsegment 10 an die gewünschte Stelle transportiert werden, beispielsweise auf einer Bodenfläche abgesetzt oder auf das oberste Rohrsegment des schon im Bohrloch befindlichen Bohrrohrs aufgesetzt werden.

Das Absetzen bzw. Aufsetzen bewirkt, daß zwischen Kupp­ lungsloch 46 und Verriegelungsbolzen 13 keine Auflage­ kraft mehr wirkt, d. h. der Verriegelungsbolzen 13 kann aus dem Kupplungsloch 46 herausbewegt werden. Dies wird dadurch bewirkt, daß der Steuerschieber 39 von außen in die Offenstellung bewegt wird. Hierdurch kann Hydrauliköl aus dem Druckreservoir 35 über die zweite Druckleitung 33 in den Druckraum 31 fließen. Das Hydrauliköl drückt den Kolben 28 und damit die Kolbenstange 26 und die Rückhal­ tegabel 23 nach unten. Die schrägen Führungsflächen 25 drücken die Traverse 15 und damit den Verriegelungsbolzen 13 nach außen in die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Rückhalteposition, in der er sich außerhalb des Aufnahme­ raums 7 befindet und damit aus dem Kupplungsloch 46 her­ ausgefahren ist. Rohrsegment 10 und Bohrrohraufnahme 2 sind dann entkuppelt, und die Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 kann von dem Rohrsegment 10 abgehoben werden. Sobald der Kuppelabschnitt 11 den Querriegel 40 freigibt, wird dieser durch die Schraubenfeder 43 wieder in die in Fig. 1 dargestellte Stellung bewegt und ragt dann in den Auf­ nahmeraum 7 hinein. Die Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 ist dann für die Aufnahme eines weiteren Rohrsegments bereit.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß der Verriegelungseinheit 12 weitgehend selbsttätig und ohne äußere Energiezufuhr funktioniert. Lediglich für die Be­ wegung des Verriegelungsbolzens 13 aus der Verriegelungs­ position in die Entriegelungsposition ist eine Einwirkung von außen notwendig. Sie beschränkt sich jedoch auf die Betätigung des Steuerschiebers 39. Dadurch ist die Hand­ habung der Bohrrohraufnahmeeinrichtung 1 trotz sicherer Funktion und trotz robuster, für den Bohrbetrieb geeigne­ ter Ausbildung einfach und narrensicher.

Claims (15)

1. Bohrrohraufnahmeeinrichtung (1) für eine Hubeinrich­ tung zum Anheben eines aus einem oder mehreren Rohr­ segmenten (10) bestehenden Bohrrohrs, mit einer Bohr­ rohraufnahme (2), welche einen nach unten offenen Aufnahmeraum (7) aufweist, der von einem Aufnahmeman­ tel (3) umgeben ist, wobei an dem Aufnahmemantel (3) eine Verriegelungseinrichtung mit wenigstens einer Verriegelungseinheit (12) angeordnet ist und jede Verriegelungseinheit (12) wenigstens einen Verriege­ lungsbolzen (13) aufweist, der zwecks Kupplung von Bohrrohraufnahme (2) und Rohrsegment (10) aus einer Entriegelungsstellung, in der der Verriegelungsbolzen (13) sich außerhalb des Aufnahmeraums (7) befindet, in eine Verriegelungsstellung bewegbar ist, in der er in den Aufnahmeraum (7) hineinragt, und der zwecks Entkupplung von Bohrrohraufnahme (2) und Rohrsegment (10) aus der Verriegelungsstellung wieder in die Ent­ riegelungsstellung bewegbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

• a) der Verriegelungsbolzen (13) ist in Richtung der Verriegelungsstellung federbeaufschlagt;
• b) jede Verriegelungseinheit (12) weist eine Rückhal­ teeinrichtung (22) zum Halten des Verriegelungs­ bolzens (13) in der Entriegelungsstellung auf;
• c) die Rückhalteeinrichtung (22) ist mit einem Frei­ gabefühler (40) verbunden, der in den Aufnahmeraum (7) hineinragt und bei Beaufschlagung durch ein in den Aufnahmeraum (7) einfahrendes Rohrsegment (10) eine Bewegung der Rückhalteeinrichtung (22) aus einer Rückhalteposition in eine Freigabeposition bewirkt, in der sich der Verriegelungsbolzen (13) unter Einwirkung der Federbeaufschlagung (16, 17) in Richtung der Verriegelungsstellung bewegt;
• d) der Verriegelungsbolzen (13) ist mit einem Antrieb (26 bis 39) gekoppelt, über den er aus der Verrie­ gelungsstellung in die Entriegelungsstellung be­ wegbar ist.

2. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verriegelungsbolzen (13) über die Rückhalteeinrichtung (22) mit dem Antrieb (26 bis 39) gekoppelt ist.

3. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrich­ tung (22) ein zwischen Rückhalte- und Freigabeposi­ tion bewegbares Rückhalteelement (23) aufweist, das eine auf den Verriegelungsbolzen (13) einwirkende Führungsfläche (25) hat.

4. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (26 bis 39) mit dem Rückhalteelement (23) verbunden ist.

5. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteelement (23) parallel zur Längsachse des Aufnahmeraums (7) beweglich geführt ist.

6. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb einen Kolbenstangenzylinder (26, 27, 28) mit ange­ schlossenem Druckreservoir (35) aufweist.

7. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckreservoir (35) als Hydraulikreservoir mit pneumatischer Druckvorspannung ausgebildet ist.

8. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenstangenzy­ linder (26, 27, 28) einen Druckraum (31) aufweist, der mit Druckreservoir (35) über eine erste, mit ei­ nem Rückschlagventil (37) versehene Druckleitung (32) und eine zweite, mit einem von außen öffen- und schließbaren Steuerventil (39) versehenen Drucklei­ tung (33) verbunden ist.

9. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach mindestens den An­ sprüchen 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteelement (23) einerends einen Kolben (28) aufweist, der in den Druckzylinder (27) des Kolben­ stangenzylinders hineinragt, und andernends die Füh­ rungsfläche (25).

10. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Freigabe­ fühler als ein Querriegel (40) ausgebildet ist.

11. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach wenigstens den An­ sprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Querriegel (40) an dem Rückhalteelement (23) angeord­ net ist.

12. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß Querriegel (40) und Aufnahmemantel (3) miteinander korrespondierende Auf­ laufschrägen (44, 45) aufweisen und der Querriegel (40) quer zur Längsachse des Aufnahmeraums (7) beweg­ lich geführt ist, wobei die Auflaufschräge (45) am Aufnahmemantel (3) derart angeordnet ist, daß der Querriegel (40) im oberen Endbereich durch Auflaufen beider Auflaufschrägen (44, 45) nach außen aus dem Aufnahmeraum (7) bewegt wird.

13. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Freiga­ befühler (40) in Richtung auf den Aufnahmeraum (7) federbeaufschlagt ist.

14. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ver­ riegelungsbolzen (13) nahe dem verriegelungsseitigen Ende einen zylindrischen Abschnitt (20) für die Auf­ lage des Rohrsegments (10) aufweist.

15. Bohrrohraufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ver­ riegelungsbolzen (13) nahe dem verriegelungsseitigen Ende obenseitig eine Blockierausnehmung (21) als Si­ cherung gegen Herausrutschen des Verriegelungsbolzens (13) aus der Verriegelungsstellung in gekuppeltem zu­ stand aufweist.