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Patent Searching and Data


Title:
LINE ROUTING DEVICE FOR HANGING APPLICATIONS, PARTICULARLY AS A SERVICE LOOP FOR A DRILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/243377
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a line routing device (10) for guiding a plurality of lines, such as cables, hoses, or the like, particularly for hanging applications, such as supplying a vertically traveling power head (3) of a drill (1). The line routing device (10) has a flexible carrying strand (11) and a plurality of guide bodies (14) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the carrying strand. According to the invention, adjacent guide bodies (14) can be deflected spatially toward each other and each guide body has a central part (15A) having a center axis (A), which extends coaxially to the carrying strand (11), and an outer part (15B) having at least one circumferential element (17). The outer part (15B) delimits a receiving region (L), which is open in the axial direction, for the lines, radially to the outside.

Inventors:
BARTEN DOMINIK (DE)
NEHRING HARALD (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/066109
Publication Date:
December 26, 2019
Filing Date:
June 18, 2019
Export Citation:
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Assignee:
IGUS GMBH (DE)
International Classes:
F16L3/015; E21B17/01; F16L11/18; H02G3/04; H02G11/00
Domestic Patent References:
WO2017195148A12017-11-16
WO2012013496A12012-02-02
Foreign References:
DE102010032920A12012-02-02
DE202012001760U12012-05-30
EP2105575A12009-09-30
US7966724B22011-06-28
US9449737B22016-09-20
EP2986869A12016-02-24
Attorney, Agent or Firm:
LIPPERT STACHOW PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Leitungsführungseinrichtung für hängende Anwendungen, insbesondere als Service-Loop für eine Bohranlage

Ansprüche

1. Leitungsführungseinrichtung (10) zur Führung von mehreren

Leitungen, wie Kabel, Schläuche, oder dgl . , insbesondere für hängende Anwendungen, wie z.B. die Versorgung eines vertikal fahrenden Kraftdrehkopfs (3) einer Bohranlage (1) oder dgl., umfassend

- einen zugfesten, flexiblen Tragstrang (11) der sich über die Länge der Leitungsführungseinrichtung erstreckt; und

- eine Anzahl in Längsrichtung des Tragstrangs hintereinander angeordnete Führungskörper (14);

dadurch gekennzeichnet,

- dass benachbarte Führungskörper (14) zueinander räumlich auslenkbar sind und jeder Führungskörper einen Zentralteil (15A) mit einer Mittelachse (A) die sich koaxial zum

Tragstrang (11) erstreckt, sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17) aufweist, wobei das Umfangselement (17) einen in Axialrichtung offenen

Aufnahmebereich (L) für die Leitungen nach Außen begrenzt und am Zentralteil (15A) gehalten ist;

- dass bei jedem Führungskörper (14) der Außenteil (15B) öffenbar ist, wobei das mindestens eine Umfangselement (17) lösbar, beweglich und/oder aufschwenkbar mit dem Zentralteil (15A) verbunden ist; und

- dass zumindest einige Führungskörper (14) an ihrem

Zentralteil (15A) jeweils eine Befestigungsvorrichtung (18) zum Befestigen des Zentralteils (15A) am Tragstrang (11) aufweisen .

2. Leitungsführungseinrichtung (10) zur Führung von mehreren Leitungen, wie Kabel, Schläuche, oder dgl . , insbesondere für hängende Anwendungen, wie z.B. die Versorgung eines vertikal fahrenden Kraftdrehkopfs (3) einer Bohranlage (1) oder dgl., umfassend

- einen zugfesten, flexiblen Tragstrang (11) der sich über die Länge der Leitungsführungseinrichtung erstreckt; und

- eine Anzahl in Längsrichtung des Tragstrangs hintereinander angeordnete Führungskörper (14);

dadurch gekennzeichnet,

- dass benachbarte Führungskörper (14) zueinander räumlich auslenkbar sind und jeder Führungskörper einen Zentralteil (15A) mit einer Mittelachse (A) die sich koaxial zum

Tragstrang (11) erstreckt, sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17) aufweist, wobei das Umfangselement (17) einen in Axialrichtung offenen

Aufnahmebereich (L) für die Leitungen nach Außen begrenzt und am Zentralteil (15A) gehalten ist; und

- dass zumindest einige, insbesondere alle Führungskörper (14) an ihrem mindestens einen Umfangselement außenseitig einen elastischen Puffer (19) zur Stoßdämpfung aufweisen.

3. Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralteil (15A) eine axiale

Durchführöffnung (16) aufweist, welche die Mittelachse (A) bildet und durch welche sich der Tragstrang (11) erstreckt, und/oder als Befestigungsvorrichtung eine Klemm- und/oder Spannvorrichtung (18) aufweist, um den Zentralteil mit einer Innenfläche der Durchführöffnung kraftschlüssig am Tragstrang festzulegen .

4. Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Befestigungsvorrichtung

-eine Klemmvorrichtung (18) in Art einer Gelenk-Klemmschelle mit einem scharnierartigen Gelenk (24), welches zwei schalenförmige Bereiche (21A, 21B) verbindet, die gegen den Tragstrang gespannt werden können; oder

-ein Schnellspanner, Bügelspanner oder dgl. vorgesehen ist, welcher den freien Durchmesser der Durchführöffnung zumindest teilweise reduziert.

5. Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet ,

dass der Tragstrang in Art einer Gliederkette ausgeführt ist und jeder Zentralteil (65A) ein Kettenglied bildet, wobei vorzugsweise jeweils zwei aufeinanderfolgende Zentralteile durch mindestens ein Zwischenglied (62) räumlich auslenkbar verbunden sind; oder

dass der Tragstrang (71) in Längsrichtung des Tragstrangs ortsfeste angebrachte Tragkörper (72) aufweist, an welchen die Zentralteile (75A) anhand der jeweiligen Befestigungsvorrichtung (77) formschlüssig befestigt sind.

6. Leitungsführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenteil jedes Führungskörpers zwei Umfangselemente (17) aufweist, welche jeweils über ein Drehgelenk (23) aufschwenkbar mit dem Zentralteil verbunden sind um Leitungen in den Aufnahmebereich einzulegen bzw. aus diesem zu entnehmen, wobei die Umfangselemente (17) vorzugsweise halbringförmig und/oder als Gleichteile ausgeführt sind.

7. Leitungsführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der elastische Puffer (19) aus einem Elastomer hergestellt ist und/oder der Puffer ringförmig bzw. torusartig ausgeführt ist, wobei der Puffer das bzw. die Umfangselemente (17) vorzugsweise vollumfänglich umgibt.

8. Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass alle Führungskörper (14) einen Puffer (19) aufweisen und jeder Puffer gegenüber dem bzw. den

Umfangselementen (17) axial vorsteht oder zu diesen axial bündig liegt, sodass die Puffer benachbarter Führungskörper den Maximalwinkel der räumlichen Auslenkung dieser Führungskörper (14) zueinander als Anschläge begrenzen.

9. Leitungsführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragstrang ein erstes Ende (11A) und ein zweites Ende (11B) aufweist, wobei jedes Ende eine Anschlussvorrichtung (80) zur lösbaren Befestigung (84) der Leitungsführungseinrichtung aufweist .

10. Leitungsführungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Anschlussvorrichtung (80) mindestens zwei gegenüberliegende an der Anschlussvorrichtung befestigte Haltearme (85A, 85B) zur Zugentlastung von Leitungen aufweist.

11. Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden

Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralteil (15A) zwei axial vorstehende, gegenüberliegende Gelenkbereiche (26A, 26B) aufweist, wobei die Gelenkbereiche konjugiert ausgeführt sind, sodass der eine Gelenkbereich (26A) lösbar in Axialrichtung in den konjugierten anderen Gelenkbereich (26B) eines benachbarten Führungskörpers einführbar ist, und die Gelenkbereiche vorzugsweise eine kugelgelenkartige

Gelenkverbindung (27A, 27B) zur räumlichen Auslenkung benachbarter Führungskörper bilden.

12. Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden

Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungskörper (34) axial voneinander beabstandet am Tragstrang (11) festgelegt sind, wobei die Durchführöffnung (16) vorzugsweise gegenüberliegende Mündungsbereiche (36) aufweist, die sich radial nach außen aufweiten.

13. Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden

Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralteil (15A) jedes Führungskörpers (14) zwei einteilige Tragarme (20A, 20B) umfasst, die jeweils eine innere Klemmschale (21A, 21B) und einen radialen Steg (22A, 22B) aufweisen, wobei die Klemmschalen verbindbar sind um dazwischen die Durchführöffnung (16) für den Trangstrang (11) zu bilden und die Stege (22A, 22B) einen äußeren Endbereich aufweisen mit dem der Außenteil (15B), insbesondere beide Umfangselemente, verbunden (23) ist bzw. sind.

14. Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralteil (15A) innenseitig an der Durchführöffnung (16) eine quer zur Mittelachse (A) verlaufende Klemmverzahnung (28) zur Axialsicherung am Tragstrang (11) aufweist und/oder der Tragstrang als Tragseil (11) aus Kunststoff ausgeführt ist und/oder eine Länge von mindestens 5m, insbesondere mindestens 10m aufweist.

15. Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese einen ersten im Wesentlichen vertikal herabhängenden Längsabschnitt (12A), der ein mit einem zu versorgenden Verbraucher (M) verbundenes erstes Ende (12C) aufweist, einen zweiten im Wesentlichen vertikal herabhängenden Längsabschnitt (12B) , der ein zweites Ende (12D) aufweist, sowie eine die beiden herabhängenden Längsabschnitte verbindende Schleife (13) umfasst, und der Tragstrang (11) über beide Enden (12C, 12D) hinaus erstreckt ist.

16. Führungskörper für eine Leitungsführungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend einen Zentralteil (15A) mit einer axialen Durchführöffnung (16) , welche eine Mittelachse (A) bildet und durch welche ein Tragstrang (11) durchführbar ist, sowie einen Außenteil (15B) mit mindestens einem Umfangselement (17), wobei das Umfangselement einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich (L) für die Leitungen nach Außen begrenzt und am Zentralteil (15A) gehalten ist; dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangselement (17) aufschwenkbar mit dem Zentralteil (15A) verbunden ist; und/oder

am Zentralteil (15A) eine Befestigungsvorrichtung (18) zum ortsfesten Befestigen des Zentralteils (15A) an einem Tragstrang (11) vorgesehen ist.

17. Führungskörper nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Umfangselement (17) außenseitig einen elastischen Puffer (19) zur Dämpfung radialer Stöße aufweist.

18. Führungskörper nach Anspruch 16 oder 17, gekennzeichnet durch die kennzeichnenden Merkmale nach einem der Ansprüche 3 bis 11.

19. Bohranlage (1) mit einem Kraftdrehkopf (3) bzw. Top-Drive umfassend eine Leitungsführungseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Versorgung des Kraftdrehkopfs.

20. Verwendung einer Leitungsführungseinrichtung (11) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 als Service-Loop in einer Land- oder Offshore-Bohranlage (1), in einem Tiefbohrgerät oder dgl . , mit zwei im Wesentlichen vertikal herabhängenden Längsabschnitten (12A, 12B) , welche durch eine Schleife (13) verbunden sind.

Description:
Leitungsführungseinrichtung für hängende Anwendungen, insbesondere als Service-Loop für eine Bohranlage

Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zur Führung von mehreren Versorgungsleitungen, wie z.B. Kabeln, Schläuchen oder dgl . , nachfolgend als Leitungsführungseinrichtung bezeichnet, insbesondere für hängende Anwendungen in denen die

Leitungsführungseinrichtung mit zwei herabhängenden Abschnitten und einer Schleife dazwischen angeordnet ist.

Die Erfindung betrifft insbesondere aber nicht ausschließlich eine Leitungsführungseinrichtung, die als sog. „Service Loop", z.B. für eine Bohranlage geeignet ist. Service Loops sind Leitungsbündel, die zur Versorgung eines meist vertikal beweglichen Verbrauchers, z.B. des Kraftdrehkopfs (Engl, top drive) einer Bohranlage, eingesetzt werden und zwischen zwei frei herabhängenden

Abschnitten eine Schleife (Engl, loop) bilden, um

Bewegungsfreiheit zu bieten.

Ein derartiger Service Loop ist beispielhaft im Patent EP2105575B1 beschrieben, und in der angefügten FIG.4 (Stand der Technik) mit Bezugszeichen 6 als Teil eines Bohrturms 1 gezeigt. Schläuche 5 und Kabel versorgen dabei den Kraftdrehkopf 3 elektrisch,

hydraulisch und/oder pneumatisch mit Energie und übertragen ggf. auch Mess- und Steuersignale über elektrische und/oder optische Leitungen (nicht gezeigt) . Der Kraftdrehkopf 3 wird durch den Service Loop 6 versorgt und mit einer Hebevorrichtung 2 vertikal verfahren. In EP2105575B1 wird zur Weiterentwicklung eines Service Loop eine konstruktiv aufwendige Einrichtung vorgeschlagen, die verhindern soll, dass die Versorgungsleitungen beim Auf- und Abfahren des Kraftdrehkopfs 3 miteinander verheddern.

In herkömmlichen „Service-Loops" werden mehrere Leitungen

zusammengefasst von einem verstärkten Gummischlauch mit großem Durchmesser getragen. Typisch wird der Schlauch anschließend mit Vergussmaterial verfällt, wie z.B. im Patent US7966724B2

beschrieben, um die Leitungen gegen die Innenseite des äußeren Schlauchs abzustützen. Diese Bauweise erschwert nachträgliche Reparatur und Wartung, wie. z.B. den Austausch einer Leitung, erheblich. Um die Ausfallzeit zu verringern wird das gesamte Schlauchpaket mit allen Leitungen ausgetauscht, auch wenn z.B. nur eine Leitung defekt ist. Ein anderer Nachteil, besonders bei Bohranlagen, ist der relativ große Minimalradius der Schleife bedingt u.a. durch den großen Außendurchmesser.

Als Weiterentwicklung wird im Patent US9449737B2 eine Lösung mit geringerem Durchmesser vorgeschlagen. Dort wird ein spezieller innerer Kunststoffmantel sowie eine besondere Abschirmung

vorgeschlagen, die beide hohe Tragfähigkeit aufweisen, um den tragenden äußeren Schlauch vermeiden zu können.

Aus dem Patent EP2986869B1 hingegen ist eine andersartige

Leitungsführungseinrichtung bekannt, die insbesondere zur

Versorgung eines Bohrkopfes in meerestechnischen (Engl, offshore) Bohranlagen geeignet ist. Diese Leitungsführungseinrichtung hat zwei zugfeste, flexible Laststränge, die sich über die Länge der Leitungsführungseinrichtung erstrecken und an denen, in

Längsrichtung der Laststränge hintereinander angeordnet, eine Vielzahl Führungskörper festgelegt sind. Diese kettenähnliche Leitungsführungseinrichtung ist für sehr hohe Zugkräfte, z.B.

hängende Verwendungen bis 200 m Länge wie bei Tiefbohrgeräten oder dgl . , geeignet und unter anderem salzwasserbeständig. Die

Gestaltung gemäß EP2986869B1 ermöglicht sehr große Längen und bietet guten Schutz d.h. hohe Lebensdauer der Leitungen,

insbesondere beim Auf- und Abtrommeln, ist jedoch zur Verwendung als Service Loop weniger gut geeignet, u.a. wegen dem

erforderlichen Bauraum der z.B. innen im Bohrturm meist nicht vorhanden ist.

Gegenüber dem vorstehenden Stand der Technik besteht eine erste Aufgabe der Erfindung darin, eine Leitungsführungseinrichtung so zu gestalten, dass das endfertigte Herstellen einschließlich des Konfektionierens mit den gewünschten Leitungen vereinfacht wird, insbesondere auch bei großer Gesamtlänge. Ferner soll die neue Leitungsführungseinrichtung guten Schutz bieten, das Verheddern mehrerer Leitungen vermeiden und dennoch kompakt und

vergleichsweise leicht bauen.

Gemäß einem weiteren Aspekt sollen nachträgliche Wartungsarbeiten, insbesondere der Austausch einzelner Leitungen, erleichtert werden. Ferner ist im Vergleich zu herkömmlichen Service-Loops ein kleinerer Minimalradius im Umlenkbereich bzw. der Schleife zwischen zwei Längsabschnitten wünschenswert.

Die vorgeschlagene Leitungsführungseinrichtung hat einen

zugfesten, flexiblen Tragstrang der sich über die Länge der

Leitungsführungseinrichtung erstreckt und entlang dessen

Längsrichtung eine Anzahl Führungskörper hintereinander bzw.

aufeinanderfolgend angeordnet sind.

Gemäß einem Kerngedanken der Erfindung wird zur Lösung der ersten Aufgabe vorgeschlagen, dass benachbarte Führungskörper jeweils zueinander räumlich auslenkbar sind (d.h. jeweils um mindestens zwei Achsen zueinander schwenkbar sind) und jeder Führungskörper einen Zentralteil mit einer Mittelachse die sich koaxial zum Tragstrang (11) erstreckt, sowie einen Außenteil mit mindestens einem Umfangselement umfasst. Dabei ist das Umfangselement am Zentralteil gehalten und begrenzt radial nach Außen einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich für eine oder mehrere

Leitungen bzw. definiert dementsprechend diesen Aufnahmebereich. Vorzugsweise aber nicht zwingend kann jeder Zentralteil mit einer axialen Durchführöffnung versehen sein, welche eine Mittelachse bildet und durch welche sich der Tragstrang erstreckt.

Der Tragstrang trägt einen wesentlichen Teil des Gewichts und entlastet die Leitungen von Zugkräften, ähnlich der inneren Seele eines Seils. Der Tragstrang ist so flexibel, dass er die

Auslenkung der Führungskörper zueinander nicht beeinträchtigt. Die Führungskörper halten die Leitungen im Aufnahmebereich d.h.

relativ zum Zentralteil und damit zumindest in Radialrichtung gegenüber dem Tragstrang fest. Dies vermeidet Verheddern und die Notwendigkeit eines tragenden äußeren Schlauchs. Durch passende Dimensionierung des Außenteils werden die Leitungen relativ spielfrei gehalten, was bei bekannten Service-Loops

Vergussmaterial erfordern würde. Bei geeigneter Gestaltung ermöglichen die Führungskörper zudem den Austausch einzelner Leitungen .

Eine Zugentlastung der Leitungen ist meist vorteilhaft. Hierzu können z.B. jeweils endseitige Zugentlastungen in geeigneter Bauweise, bspw. sog. Zugentlastungsstrümpfe, beidseits der

Leitungsführungseinrichtung vorgesehen sein, ggf. ohne

Zugentlastung der Leitungen innerhalb der

Leitungsführungseinrichtung. Alternativ oder ergänzend können Zugentlastungen auch innerhalb der Leitungsführungseinrichtung an einer Anzahl Stellen ihrer Längsrichtung vorgesehen sein, dies vermindert jedoch die Beweglichkeit der Leitungen. Zur

Zugentlastung innerhalb der Leitungsführungseinrichtung können beispielsweise die Umfangselemente an den jeweiligen Stellen die Leitungen fest zusammenschnüren und zugfest am jeweiligen

Zentralteil bzw. Tragstrang halten.

Besondere Vorteile bietet die Erfindung dort, wo relativ schwere Leitungsbündel über eine beachtliche Länge im Wesentlichen vertikal hängend angeordnet werden müssen. Die vorliegende

Erfindung ist daher besonders geeignet zur Verwendung in einer Land- bzw. Onshore- oder Meeres- bzw. Offshore-Bohranlage, insbesondere als Service-Loop, jedoch nicht auf diese Gebiete beschränkt. Weitere Anwendungen der Meerestechnik sind z.B.

Versorgungskabel (Engl, umbilical) zwischen Plattform und

Versorgungsschiff, oder die Landstromversorgung von Schiffen. Auch für landgebundene Anwendungen, insbesondere hängende Anwendungen, z.B. in Bohr- oder Tiefbaugeräten oder in der Bergbautechnik, eignet sich die Lösung besonders gut.

Gemäß ersten Erfindungsaspekten kann vorgesehen sein, dass bei jedem Führungskörper der Außenteil öffenbar ist und/oder es kann vorgesehen sein, dass zumindest einige Führungskörper,

insbesondere alle Führungskörper, an ihrem Zentralteil jeweils eine Befestigungsvorrichtung aufweisen zum ortsfesten Befestigen des Zentralteils am Tragstrang zumindest in Axialrichtung, insbesondere kraftschlüssig und/oder formschlüssig.

Öffenbare Außenteile können dabei insbesondere dadurch vorgesehen sein, dass jeweils mindestens ein Umfangselement beweglich bzw. aufschwenkbar mit dem Zentralteil verbunden ist. Alternativ oder ergänzend kann mindestens ein Umfangselement auch vom

Führungskörper lösbar angebracht sein, z.B. durch eine

Schraubverbindung, Steckverbindung oder dgl . , vorzugsweise durch eine fallsichere Befestigung (Engl, „dropsafe fastening").

Insbesondere bei Bohranlagen, wie Land- bzw. Onshore- oder Meeres- bzw. Offshore-Bohranlagen, sollten grundsätzlich alle lösbaren Elemente eines Führungskörpers fallsicher, insbesondere mindestens doppelt gesichert am Führungskörper befestigt sein, z.B. durch Schrauben mit Splintsicherung oder ähnliche sichere

Verschraubungslösungen. Dementsprechend sind auch die Zentralteile jeweils vorzugsweise fallsicher, jedenfalls zumindest in

Axialrichtung ortsfest am Tragstrang befestigt, sodass im Fall eines Bruchs des Tragstrangs, die Führungskörper nicht herabfallen können. Öffenbare Außenteile, z.B. mit aufschwenkbaren

Umfangselemente ermöglichen seitlichen Zugang zum Aufnahmebereich und erleichtern so Herstellung und Wartung, da Leitungen seitlich eingelegt und entnommen werden können, d.h. nicht in Axialrichtung durchgeführt bzw. „eingefädelt" werden müssen, wie z.B. in den Tragschlauch herkömmlicher Service-Loops. Die Umfangselemente können z.B. biegsam oder durch ein ausgeprägtes Gelenk

aufschwenkbar sein. Die Befestigung am Tragsstrang fixiert dabei die Lage in Axialrichtung, wobei dies ggf. nur abschnittsweise erforderlich ist, z.B. wenn die Führungskörper axial

aneinanderliegen. Aufschwenkbare Umfangselemente können dabei insbesondere unverliebar am Führungskörper gehalten sein, sodass nachträgliche Wartung vereinfacht wird und ein Herabfallen von Teilen sicher vermieden wird.

Gemäß einem weiteren Erfindungsaspekt kann vorgesehen sein, dass zumindest einige, insbesondere alle Führungskörper an ihrem mindestens einen Umfangselement außenseitig einen elastischen Puffer zur Stoßdämpfung, insbesondere radialer Stöße, aufweisen. Der Puffer verläuft bevorzugt in Umfangsrichtung um die Mittelachse, vorzugsweise über den gesamten Umfang. Die Puffer dämpfen seitliches Anschlägen der Führungskörper beim horizontalen Schwingen bedingt durch die bestimmungsgemäße Vertikalbewegung. Ferner können die Puffer zugleich als Winkelanschlag zwischen den einzelnen Führungskörper dienen um deren relative Auslenkung zueinander mit Dämpfungswirkung zu begrenzen. So wird bei guter Schutzwirkung trotz einfacher Bauweise zugleich ein kleiner Radius der Schleife ermöglicht. Der Radius lässt sich durch

Dimensionierung der Umfangselemente und Puffer einerseits und des Axialabstands zwischen aufeinanderfolgenden Umfangselementen andererseits quasi beliebig wählen, sollte jedoch den kleinsten zulässigen Minimalradius der Leitungen nicht unterschreiten.

Die Anzahl bzw. Vielzahl Führungskörper ist so gewählt, dass diese entlang der weitaus überwiegenden Länge des Tragstrangs vorliegen, aber dessen Enden freiliegen. Die Führungskörper können

insbesondere unmittelbar bzw. ohne Leerräume aufeinander folgen oder aber mit Zwischenräumen angeordnet sein. Die Führungskörper sind vorzugsweise nicht gegeneinander gespannt, sondern ohne Vorspannung bzw. mit Bewegungsspiel am Tragstrang festgelegt. In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Zentralteil als

Befestigungsvorrichtung eine Klemm- und/oder Spannvorrichtung, um den Tragstrang kraftschlüssig an einer Innenfläche der

Durchführöffnung im Zentralteil festzulegen. Dies erlaubt u.a. eine vereinfachte Herstellung.

Als Befestigungsvorrichtung kommen grundsätzlich alle geeigneten Ansätze in Betracht, welche den Tragstrang nicht ungünstig beanspruchen .

Insbesondere wenn jeder Zentralteil mit einer axialen

Durchführöffnung versehen ist, welche sich der Tragstrang

erstreckt kann z.B. eine Schraub-Klemmvorrichtung mit

Klemmschraube vorgesehen sein. Diese kann insbesondere in Art einer Klemmschelle, insbesondere einer Gelenk-Klemmschelle mit einem scharnierartigen Gelenk ausgeführt sein. Dabei sind

vorzugsweise zwei schalenförmige Bereiche am Zentralteil

vorgesehen. Diese können durch das Gelenk verbindet sein, sodass nur einseitig eine Klemmschraube benötigt wird. Mit einer dem Gelenk gegenüberliegenden Klemmschraube, welche die schalenförmigen Bereiche gegeneinander spannt kann so das sichere befestigen ähnlich wie bei einer Klemmschelle erfolgten.

Alternativ kann auch ein Schnellspanner, Bügelspanner oder ähnliche Vorrichtung vorgesehen sein, welche den freien

Durchmesser der Durchführöffnung zumindest teilweise reduziert bzw. den Zentralteil am Tragstrang kraft- und/oder formschlüssig befestigt, z.B. festspannt.

Auch andere Arten der ortsfesten Befestigung der Führungskörper liegen im Rahmen der Erfindung. In einer weiteren Ausführungsform kann der Tragstrang in Art einer Gliederkette, z.B.

Rundgliederkette, ausgeführt sein, wobei jeder Zentralteil eine Art Spezial-Kettenglied als tragender Bestandteil des Tragstrangs bildet. Dabei können zur Reduzierung des Längengewichts

vorzugsweise jeweils zwei aufeinanderfolgende Zentralteile durch ein oder mehrere eigentliche Kettenglieder, die als

Zwischenglieder (ohne Aussenteil) vorgesehen sind, räumlich auslenkbar verbunden sein. Als Zwischenglieder können dann z.B. herkömmliche Metallglieder einer Rundgliederkette verwendet werden, welche mit gegenüberliegenden Halteösen der Zentralteile verkettet sind.

In einer weiteren Ausführungsform kann der Tragstrang in Arte einer „Perlenkette" ausgeführt sein, mit in Längsrichtung des Tragstrangs ortsfesten Tragkörpern, an welchen die Zentralteile anhand der einer geeigneten jeweiligen Befestigungsvorrichtung formschlüssig befestigt sind.

Ungeachtet der gewählten Befestigungsart sind die Zentralteile vorzugsweise fest und nicht drehbar, insbesondere torsionssteif, am Tragstrang befestigt. Dies kann besonders einfach durch eine kraftschlüssige Klemmung am Tragstrang erzielt werden.

Der Außenteil bildet im betriebsbereiten Zustand bevorzugt eine in Umfangsrichtung geschlossene bzw. um die Mittelachse des

Führungskörpers vollständig umlaufende Begrenzung, sodass alle Leitungen in der Ebene senkrecht zum Tragstrang sicher im

jeweiligen Aufnahmebereich gehalten sind. In bevorzugter

Weiterbildung hat der Außenteil jedes Führungskörpers zwei

Umfangselemente, welche jeweils über ein Drehgelenk, Scharniergelenk, Scharnierband oder dgl . , beweglich bzw.

aufschwenkbar mit dem Zentralteil verbunden sind um Leitungen in den Aufnahmebereich einzulegen bzw. aus diesem zu entnehmen. Die Umfangselemente können jedoch auch auf andere Weise öffenbar ausgeführt sein, z.B. abnehmbar. Letzteres kommt insbesondere in Betracht, wenn ein Service-Loop im Fall eines Leitungsschadens komplett bzw. als Paket mit allen Leitungen ausgetauscht wird und ein Leitungsaustausch nicht an der Anlage stattfinden muss.

Die Umfangselemente sind vorzugsweise halbringförmig ausgeführt. Ferner können die Umfangselemente bevorzugt als Gleichteile, d.h. beide identisch, ausgeführt sein um die Teilezahl zu verringern.

Alle oder die wesentlichen Bestandteile des Zentralteils und des Außenteils, insbesondere die Umfangselemente, können aus

Kunststoff, insbesondere als Spritzgussteile gefertigt sein.

Der elastische Puffer ist bevorzugt aus einem Elastomer

hergestellt, z.B. aus einem Synthesekautschuk oder dgl., und z.B. als Gummipuffer ausgeführt. Der Puffer ist elastischer als die sonstigen Bestandteile des Führungskörpers. Vorzugsweise ist der Puffer ringförmig bzw. torusartig ausgeführt. Der Puffer sollte den überwiegenden Anteil des Umfangs umgreifen. Besonders

bevorzugt umgibt der Puffer das bzw. die Umfangselemente

vollumfänglich, z.B. als geschlossener oder schließbarer Ring. Der Puffer kann zugleich die Sicherung bzw. den Verschluss des/der beweglichen Umfangselements darstellen und z.B. als axial

aufschiebbarer Haltering dienen. Der Puffer kann auch als

aufgetrennter Ring ausgeführt sein, der zusammen mit den

Umfangselementen geschlossen wird.

Bevorzugt haben alle Führungskörper einen Puffer, wobei jeder Puffer vorzugsweise gegenüber dem bzw. den Umfangselementen axial vorsteht oder zu diesen axial bündig liegt, sodass die Puffer benachbarter Führungskörper aneinander anschlagen um den

Maximalwinkel der räumlichen Auslenkung dieser Führungskörper zueinander als Anschläge zu begrenzen. Durch Puffer als

Auslenkungsbegrenzung wird der Verschleiß reduziert und u.a. die Geräuschentwicklung vermindert. Die Puffer können z.B. dadurch gehalten sein, dass jedes Umfangselement an seiner Außenseite eine in Umfangsrichtung verlaufende Haltenut aufweist, in welche der ringförmige Puffer zur axialen Halterung formschlüssig eingreift oder umgekehrt .

In einer bevorzugten Ausführungsform hat der Tragstrang jeweils an beiden Enden eine Anschlussvorrichtung zur lösbaren Befestigung der Leitungsführungseinrichtung an der zu versorgenden Anlage, z.B. an der Bohranlage. Hierdurch wird ein Austausch der

Leitungsführungseinrichtung erleichtert. Bei Verwendung eines Seils als Tragstrang kommen alle gängigen Seilendverbinder, bzw. Seilendverbindungen in Betracht, wie bspw. gespleißte oder gepresste Ösen, verpresste oder eingespleißte Kauschen, verpresste Klemmen oder vergossene Gewindefittings oder dgl . , usw. Im Falle einer Gliederkette als Tragstrang kommen ebenfalls alle gängigen, lösbaren Endverbindungen in Betracht wie Schäkel, Haken,

Schraubverbindungen, Klemmen, Ösen, usw.

Besonders bevorzugt wird dabei an jeder Anschlussvorrichtung eine Befestigungsvorrichtung zur Zugentlastung der Leitungen

vorgesehen, insbesondere mittels sog. Kabelziehstrümpfen bzw.

Kabelzugentlastungsstrümpfen (Engl, meshed cable supporting grip) , vorzugsweise mit Schlaufe/Kausche bzw. Halteöse. Hierzu wird jede jeder Anschlussvorrichtung vorzugsweise mit mindestens zwei horizontal gegenüberliegenden an der Anschlussvorrichtung

lasttragend befestigten Haltearme versehen, an welchen die geführten Leitungen zur Zugentlastung befestigbar sind, z.B.

mittels Schäkeln, welche jeweils einen Kabelzugentlastungsstrumpf lösbar halten. Durch eine derartige Gestaltung wird ein

Komplettaustausch der Leitungsführungseinrichtung inkl . der

Leitungen vereinfacht, da lediglich ein Lösen der beiden

Anschlussvorrichtungen erforderlich ist.

Der Außenteil kann genau ein Umfangselement mit großem Umfang, insbesondere > 300° Winkelmaß, aufweisen. Bevorzugt ist der

Außenteil aber mehrteilig ausgeführt mit mehreren,

Umfangselementen. Der Außenteil kann im Querschnitt eine etwa kreisrunde Form definieren, d.h. die Umfangselemente können vorzugsweise kreisbogenförmig sein, wobei der Außenteil

insbesondere mit je zwei halbkreisförmigen Elementen ausgeführt sein kann. Auch andere Formen, z.B. ein polygonaler Querschnitt, sind möglich.

Der Außenteil sollte vorzugsweise einen ausreichenden

Innendurchmesser bzw. Durchmesser des Aufnahmeraums zur Aufnahme von bestimmungsgemäßer Leitungen vorgeben. Der Durchmesser des Aufnahmeraums sollte spürbar größer als 100mm sein, insbesondere mindestens 125mm betragen, um Versorgungsleitungen in

bestimmungsgemäßen Anwendungen führen zu können.

In einer Ausführungsform kann der Zentralteil zwei axial relativ zu den Umfangselementen vorstehende, und axial gegenüberliegende Gelenkbereiche aufweisen. Dabei sind die Gelenkbereiche konjugiert ausgeführt, sodass der eine Gelenkbereich eines ersten

Führungskörpers lösbar in Axialrichtung in den konjugierten anderen Gelenkbereich eines benachbarten zweiten Führungskörpers einführbar ist, d.h. die Führungskörper können axial

zusammengesteckt werden. Durch die axial lösbare Gestaltung der Gelenkbereiche wird die Montage erheblich vereinfacht, da die Führungskörper lediglich am Tragstrang angebracht bzw. der

Tragstrang durch die Zentralteile durchgeführt werden muss und dann ineinander „gesteckt" werden können. Demnach ist eine solche optionale gelenkige Verbindung aufeinanderfolgender Führungskörper vorzugsweise in Axialrichtung lose, zumindest aber axial leicht lösbar bzw. steckbar.

Zugfestigkeit in der optionalen Gelenkverbindung zwischen den Führungskörpern, insbesondere den benachbarten Gelenkbereichen, ist dank des Tragstrangs grundsätzlich bei hängenden Anwendungen nicht erforderlich. In bevorzugter Weiterbildung können die

Gelenkbereiche eine kugelgelenkartige Gelenkverbindung zur räumlichen Auslenkung benachbarter Führungskörper bilden. Eine steckbare Gelenkverbindung kann erzielt werden mit einem

teilsphärischem Gelenkkopf und einer etwa hemisphärischen

Gelenkpfanne und/oder mit Gelenkkopf/-pfanne die durch Aufweiten der Pfanne und/oder Quetschen des Kopfes axial ineinander steckbar sind. Eine kugelgelenkartige Gelenkverbindung ist jedoch nicht zwingend .

In einer anderen Ausführungsform werden die Führungskörper axial voneinander beabstandet am Tragstrang mittels ihrer Befestigungsvorrichtung festgelegt, was Materialaufwand und

Gewicht verringert.

Die Durchführöffnung im Zentralteil kann vorzugsweise

gegenüberliegende axiale Mündungsbereiche aufweisen, die sich radial nach außen weiten um Verschleiß des Zentralteils und/oder Tragstrangs zu vermeiden.

In besonders bevorzugter Ausführungsform hat der Zentralteil jedes Führungskörpers zwei einteilige Tragarme, die jeweils eine innere Klemmschale und einen radialen Steg aufweisen. Dabei sind die Klemmschalen miteinander verbindbar um dazwischen die

Durchführöffnung für den Tragstrang zu bilden, insbesondere als Klemmvorrichtung. Der Zentralteil kann dabei im Wesentlichen aus diesen beiden Tragarmen bestehen. Die Stege der Tragarme haben bevorzugt einen äußeren Endbereich mit dem der Außenteil,

insbesondere beide Umfangselemente, verbunden ist bzw. sind. Die Stege halten somit das bzw. die Umfangselemente und sichern damit die Leitungen (radial) am Tragstrang, an dem die Klemmschalen festgelegt sind. Das bzw. jedes Umfangselement kann ggf. einteilig mit den Stegen verbunden sein und z.B. flexibel aufschwenkbar sein. Bevorzugt ist jedes Umfangselement als separates Teil über ein Gelenk mit den Stegen verbunden.

Weiterhin kann der Zentralteil innenseitig an der Durchführöffnung eine quer zur Mittelachse verlaufende Klemmverzahnung zur

Axialsicherung am Tragstrang aufweisen.

Der Tragstrang kann insbesondere ein zugfestes Tragseil, z.B. aus hochfestem Kunststoff sein. Zugfest bedeutet vorliegend, dass der Tragstrang bzw. das Tragseil ausreichend zugfest ist, um das Gesamtgewicht der Leitungsführungseinrichtung inkl . aller

Leitungen zu tragen, d.h. ein gedachtes endseitiges Gewicht das dem Gesamtgewicht der Leitungsführungseinrichtung mit allen

Leitungen entspricht. Die erforderliche statische Tragfähigkeit des Tragstrangs ist anwendungsabhängig, sollte aber typisch » 1000kg betragen.

Als Tragstrang kommt auch ein Drahtseil aus einzelnen Seildrähten in Betracht, vorzugsweise mit Nennfestigkeit des Drahtwerkstoffes > 900 N/mm2. Ergänzend oder alternativ zu Seildrähten aus Kunststoff kommen auch Seildrähte aus Stahl in Betracht ggf. mit einer Seele aus Kunststoff. Der Tragstrang bzw. das Tragseil soll möglichst dehnungsarm sein. Alternativ zu einem Tragseil kommt bspw. auch eine Gliederkette, z.B. aus Stahlgliedern, als

Tragstrang in Betracht.

Bevorzugt wird jedoch ein Tragseil aus hochfestem Kunststoff in Verbindung mit Führungskörpern die zumindest überwiegend aus Kunststoff hergestellt sind. Hierdurch lässt sich für die

Leitungsführungseinrichtung an sich (ohne geführte Leitungen) auch bei vergleichsweise großer Aufnahmekapazität der Führungskörper bzw. großem Innendurchmesser, z.B. »200mm, und entsprechender Tragkraft, ein vergleichsweise geringes Längengewicht < 40kg/m erzielen. Gegenüber Gliederketten ist zudem die Geräuschemission deutlich geringer.

Für bestimmungsgemäße Anwendungen, insbesondere in Bohranlagen, hat der Tragstrang vorzugsweise eine Länge von mindestens 5m, insbesondere mindestens 10m. Der Tragstrang ist dabei vorzugsweise vollständig durchgehend und weist eine höhere Reiß- und

Zugfestigkeit auf als die geführten Leitungen.

In hängenden Anwendungen hat die Leitungsführungseinrichtung insbesondere einen ersten herabhängenden Längsabschnitt, der ein mit einem Verbraucher verbundenes erstes Ende aufweist, einen zweiten herabhängenden Längsabschnitt, der ein zweites Ende aufweist, das mit dem versorgenden Anlagen-/Maschinenteil

verbunden ist, sowie eine die beiden herabhängenden

Längsabschnitte verbindende Schleife. Die herabhängenden

Längsabschnitte verlaufen dabei in erster Näherung in einem von den Enden ausgehenden ersten Teilbereich quasi vertikal,

mathematisch strenggenommen bzw. je nach Horizontalabstand der Enden entlang einer Seilkurve bzw. Kettenkurve d.h. Katenoide (Engl, catenary) die der Funktion des Cosinus Hyperbolicus (bzw. cosh) entspricht.

Der Tragstrang bzw. das Tragseil erstreckt sich dabei über beide Enden hinaus, d.h. erstreckt sich über die gewünschte Gesamtlänge der Leitungsführungseinrichtung und steht endseitig über die Führungskörper bzw. vor um die gewichtstragende Befestigung des Tragstrangs bzw. Tragseil zu erleichtern.

Als unabhängiger Erfindungsaspekt wird auch ein einzelner

Führungskörper für eine Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden Ausführungsbeispiele beansprucht.

Gemäß einem Kerngedanken hat der Führungskörper einen Zentralteil mit einer axialen Durchführöffnung, welche eine Mittelachse bildet und durch welche ein Tragstrang durchführbar ist, sowie einen Außenteil mit mindestens einem Umfangselement. Das Umfangselement begrenzt einen in Axialrichtung offenen Aufnahmebereich für die Leitungen nach Außen und ist dazu am Zentralteil gehalten.

Gemäß einem erfindungsgemäßen Aspekt ist das Umfangselement beweglich bzw. aufschwenkbar mit dem Zentralteil verbunden.

Gemäß einem anderen erfindungsgemäßen Aspekt ist am Zentralteil eine Befestigungsvorrichtung zum ortsfesten Befestigen des

Zentralteils an einem Tragstrang vorgesehen.

Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt ist am

Umfangselement außenseitig ein elastischer Puffer zur Stoßdämpfung vorgesehen, zur Dämpfung insbesondere bei radialen Stößen und/oder als Anschlag der Führungskörper aneinander.

Vorteilhaft kann der Führungskörper eines oder mehrerer der vorstehend als vorteilhaft beschriebenen weiteren Merkmale in jeder Kombination mit einem der vorstehenden Aspekte aufweisen.

Die Erfindung betrifft auch eine Bohranlage mit einem

Kraftdrehkopf (Engl. Top-Drive) umfassend eine hängend angeordnete Leitungsführungseinrichtung nach einem der vorstehenden

Ausführungsbeispiele zur Versorgung des Kraftdrehkopfs.

Die Leitungsführungseinrichtung eignet sich insbesondere zur Verwendung in einer Land- oder Offshore-Bohranlage als Ersatz für einen herkömmlichen Service-Loop, bei Erstausrüstung oder

Austausch. Je nach Anforderungen kann zusätzlich eine dünne, flexible Schutzumhüllung ohne Tragfunktion vorgesehen sein, die jedoch so ausgeführt sein sollte, dass sie geöffnet werden kann.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden

Abbildungen. Hierbei zeigen:

FIG.1A-1B: ein erstes Ausführungsbeispiel einer

Leitungsführungseinrichtung in hängender Anordnung zur

Versorgung eines vertikal beweglichen Verbrauchers in

Seitenansicht (FIG.1A) und in perspektivischer Vergrößerung des unteren Bereichs bzw. der Umlenk-Schleife (FIG.1B);

FIG.2A-2C: einen axialen Schnitt/Längsschnitt (FIG.2A) und einen radialen Schnitt/Querschnitt (FIG.2B) sowie eine

Perspektivansicht (FIG.2C) eines Führungskörpers der

Leitungsführungseinrichtung nach FIG.1A-1B;

FIG.3: einen radialen Schnitt/Querschnitt einer zweiten

Ausführungsform eines Führungskörpers;

FIG.4: als Anwendungsbeispiel der Erfindung, eine

Bohranlage mit Kraftdrehkopf (Top-Drive) , der mit einem durch die Leitungsführungseinrichtung zu ersetzenden, an sich bekannten Service-Loop versorgt wird (Stand der Technik) ;

FIG.5A-5B: ein bevorzugtes drittes Ausführungsbeispiel von Führungskörpern in Abwandlung FIG.2A-2C;

FIG.6: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Leitungsführungseinrichtung wobei der Tragstrang in Art einer Gliederkette ausgeführt ist;

FIG.7: ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Leitungsführungseinrichtung wobei der Tragstrang Tragkörper zur formschlüssigen Befestigung der Führungskörper;

FIG.8: einen schematischen Querschnitt durch eine

Anschlussvorrichtung zur Befestigung eines Endes eines

Tragseils mit einer Seilhülse und Haltearmen zur Zugentlastung der Leitungen; und

FIG.9: eine Leitung mit Kabelzugentlastungsstrumpf zur

Zugentlastung und Befestigung an einer Anschlussvorrichtung, z . B . nach FIG.8. FIG.1A-1B zeigen ein erstes Beispiel einer erfindungsgemäßen Leitungsführungseinrichtung 10 in einer hängenden Anordnung mit einem ersten vertikalen Längsabschnitt 12A, der ein erstes Ende 12C hat, und einem zweiten vertikalen Längsabschnitt 12B, der ein zweites Ende 12D aufweist. Das erste Ende 12C ist mit einem in diesem Beispiel vertikal auf- und abfahrenden Maschinenteil M, z.B. einem Kraftdrehkopf 3 (FIG.4) eines Bohrturms, verbunden. Der zweite Längsabschnitt 12B wiederum ist mit seinem Ende 12D an einem Gestell bzw. stationärer Maschinenteil F festgelegt. Eine Schleife 13 bildet einen Umlenkbereich der die beiden im

Wesentlichen vertikal herabhängenden Längsabschnitte 12B, 12B verbindet .

Die Leitungsführungseinrichtung 10 hat ein flexibles Tragseil 11 aus hochfesten Kunststoff-Fasern, z.B. aus Hochmodul-Polyäthylen oder Hochmodul-Polyamid, das als Tragstrang die Gewichtslast der Leitungsführungseinrichtung 10 trägt. Dazu sind die freien bzw. beidseitig vorstehenden Endbereiche 11A, 11B des Tragseils 11 in geeigneter Weise am beweglichen Maschinenteil M und am stationären Maschinenteil F befestigt (in FIG.1A schematisch gezeigt) . Die Leitungsführungseinrichtung 10 hat als zweiten wesentlichen

Bestandteil eine Vielzahl in Längsrichtung des Tragstrangs 11 aufeinanderfolgende, ringförmig geschlossene Führungskörper 14 (FIG.1B) . Die Führungskörper 14 sind am Tragseil 11 aufgereiht und von diesem gehalten und getragen. Das Tragseil 11 trägt somit zumindest das gesamte Gewicht aller Führungskörper 14.

Wie FIG.1B zeigt, bildet die Schleife 13 zwischen den

Längsabschnitten 12A, 12B einen relativ kleinen Radius, d.h. die Längsabschnitte 12A, 12B können auf geringem horizontalem Abstand zueinander verlaufen. Der kleine Radius ist u.a. dadurch möglich, dass benachbarte Führungskörper 14 zueinander stark abgewinkelt werden können. Die Führungskörper 14 sind jeweils zueinander räumlich beweglich, wie FIG.1B veranschaulicht. Der Abstand zwischen den Längsabschnitten 12A, 12B kann jedoch je nach

Anwendung auch deutlich grösser sein und diese müssen nicht vertikal herabhängen. Je nach Anwendung kann die

Leitungsführungseinrichtung 10 z.B. auch ähnlich einer Hängebrücke verlaufen . FIG.2A-2B zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel eines Führungskörpers 14 für die Leitungsführungseinrichtung 10. Jeder Führungskörper 14 hat innen einen Zentralteil 15A mit einer

Mittelachse A und einer zu dieser koaxialen Durchführöffnung 16, um den Tragstrang 11 (FIG.1A) durchzuführen und außen einen

Außenteil 15B mit zwei kreisbogenförmigen Umfangselementen 17, hier mit ca. 160-180° Bogenlänge, um die Leitungen zu halten.

Jedes Umfangselement 17 begrenzt radial nach Außen einen in

Axialrichtung offenen Aufnahmebereich L für die Leitungen (nicht gezeigt) .

Der Zentralteil 15A umfasst eine Befestigungsvorrichtung 18 zum axial ortsfesten Befestigen des Führungskörpers 14 am Tragseil 11. Diese ist in FIG.2A-2B als Schraub-Klemmvorrichtung 18 in Art einer Gelenk-Klemmschelle ausgeführt. Dazu hat der Zentralteil 15A zwei einteilige, einstückig aus Kunststoff hergestellte Tragarme 20A, 20B, die jeweils eine innere Klemmschale 21A, 21B aufweisen. Die Klemmschalen 21A, 21B bilden durch konjugierte Gestaltung an einer Seite ein scharnierartiges Gelenk 24 (vgl. FIG.3), welches die Klemmschalen 21A, 21B schwenkbar verbindet. An der

gegenüberliegenden Seite haben die Klemmschalen 21A, 21B

Schrauböffnungen für eine Klemmschraube 25, um die U-förmigen Klemmschalen 21A, 21B gegeneinander zu spannen. Alternativ kommen auch Schnellspanner oder dgl . in Betracht. Die Klemmschalen 21A, 21B bilden weiterhin mittig zwei etwa halbzylindrische

Innenflächen der Durchführöffnung 16. Durch Spannen der

Klemmschalen 21A, 21B wird der Zentralteil 15A d.h. der

Führungskörper 14 am Tragseil 11 befestigt, denn die Innenfläche der Durchführöffnung 16 wird kraftschlüssig am Tragstrang 11 festgelegt. Zur besseren Axialsicherung ist an den Innenflächen beider Klemmschalen 21A, 21B eine quer zur Mittelachse A

verlaufende Klemmverzahnung 28 vorgesehen.

Wie FIG.2B zeigt umfasst jeder Tragarm 20A, 20B einteilig mit der jeweiligen Klemmschale 21A, 21B auch einen radialen Steg 22A, 22B mit dessen äußeren Endbereich der Außenteil 15B, d.h. die beiden Umfangselemente 17 gelenkig, hier drehgelenkig verbunden sind. Dadurch sind die beiden Umfangselemente 17 jeweils über ein zugehöriges Drehgelenk 23, z.B. ein Scharnier, zwischen der geschlossenen Stellung in FIG.2B und einer offenen Stellung (nicht gezeigt) schwenkbar mit dem einen Steg 22A des Zentralteils 15A verbunden. So wird das Einlegen bzw. entnehmen von Leitungen in einen der Aufnahmebereiche L erleichtert. Die Umfangselemente 17 sind hier Gleichteile und halbringförmig, z.B. als Kunststoffteile oder aus Metallblech hergestellt. Die Umfangselemente 17 bilden für das Drehgelenk 23 lösbare Ösen, die ähnlich wie bei

Rohrschellen, auf einem Lagerstift bzw. -schaft an dem einen Steg 22A drehgelagert sind. Am gegenüberliegenden Ende haben die

Umfangselemente 17 und der andere Steg 22B durchgehende

Schrauböffnungen für eine Sicherungsschraube 29 mit

Sicherheitsmutter oder dgl . Damit werden die Umfangselemente 17 in geschlossener Stellung (FIG.2B) an dem anderen Steg 22B befestigt. Der Innendurchmesser der so begrenzten Aufnahmebereiche L, gemessen radial zwischen den Umfangselementen 17, liegt im Bereich etwa mindestens 150mm bis 300mm, oder größer. Die

Aufnahmekapazität wird durch passende Dimensionierung der

Umfangselemente 17 und ggf. Stege 22A, 22B vorgegeben.

FIG.2A zeigt ferner zwei mittige, axial vorstehende Gelenkbereiche 26A, 26B des Zentralteils 15A. Diese dienen einer definierten, verschleißarmen Relativbewegung benachbarter Führungskörper 14 ohne Querverschiebungen zueinander, aus der gestreckten Lage in den Längsabschnitten 12A, 12B in die vollständige abgewinkelte Lage im Scheitel der Schleife 13 (FIG.1B unten) und zurück. Hierzu hat jeder Zentralteil 15A zwei stirnseitig gegenüberliegende Gelenkbereiche 26A, 26B, koaxial zur Mittelachse 16. Die

gegenüberliegenden Gelenkbereiche 26A, 26B sind so konjugiert bzw. gepaart ausgeführt, sodass der eine Gelenkbereich 26A lösbar koaxial in den jeweils konjugierten anderen Gelenkbereich 26B eines benachbarten Führungskörpers mit geringem oder keinem

Kraftaufwand, insbesondere werkzeugfrei, axial einsteckbar ist.

Die Gelenkbereiche 26A, 26B können eine kugelgelenk-ähnliche Gelenkverbindung zur räumlichen Auslenkung benachbarter

Führungskörper 14 um beliebige zwei Achsen bilden. Dazu ist der eine Gelenkbereich 26A als Gelenkkopf 27A mit der äußeren Fläche eines Kugelrings ausgeführt (vgl. FIG.2C) (teilsphärisch) und der entsprechend konjugierte Gelenkbereich 26B als Gelenkpfanne 27B mit einer etwa halbkugelförmigen (hemisphärische) Innenfläche (vgl . FIG.2A) . FIG.2A-2C zeigen ferner einen ringförmigen elastischen Puffer 19 aus einem Elastomer, der die Umfangselemente 17 im Wesentlichen vollumfänglich umgibt. Der Puffer 19 kann im Übergang zwischen axialer Stirnseite und Umfangsfläche gerundet sein und dient einerseits als Winkelanschlag zur Begrenzung des minimalen

Umlenkradius der Schleife 13 (FIG.1B unten) und andererseits zur Dämpfung radialer Stöße, z.B. beim Anschlägen an der

Anlage/Maschine oder beim Transport.

Jeder Puffer 19 ist als offener Ring mit einem Spalt zum Anbringen auf dem Außenteil 15B ausgeführt und wird mit der

Sicherungsschraube 19 geschlossen. Im hier gezeigten Beispiel steht der Puffer 19 gegenüber den Umfangselementen 17 nicht axial vor, sondern liegt axial bündig zur axialen Stirnseite der

Umfangselemente 17, ein Überstand ist jedoch auch möglich. Die Puffer 19 greifen zur axialen Sicherung radial in eine umfängliche Haltenut bzw. Aufnahme an der Außenseite der Umfangselemente 17.

Es können auch umfänglich geschlossene Puffer 19 (ohne Spalt) wie Radreifen aufgespannt werden z.B. um die Umfangselemente 17 zusätzlich zu sichern. Die elastisch stoßdämpfenden Puffer 19 können Vollkörper oder je nach Baugröße zur Gewichtseinsparung als Hohlkörper ausgeführt sein.

FIG.3 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Führungskörpers 34 für eine Leitungsführungseinrichtung 10. Der Führungskörper 34 unterscheidet sich von dem aus FIG.2A-2C vor allem dadurch, dass er keine ausgeprägten Gelenkbereiche 26A, 26B aufweist. Der

Führungskörper 34 ist bestimmt ist für eine Aufreihung am Tragseil 11 mit axialem Abstand zwischen benachbarten Führungskörpern 34. Beim Führungskörper 34 aus FIG.3 sind gegenüberliegend

trompetenförmige, spiegelsymmetrische Mündungsbereiche 36

vorgesehen. Die Mündungsbereiche 36 vergrößern sich radial nach außen bzw. weiten auf um beim Abwinkeln Reibungsverschleiß mit dem Tragseil 11 zu verringern. So kann bei Bedarf auch ein noch kleinerer Radius der Schleife 13 (FIG.1B) erzielt werden.

Ansonsten bezeichnen in FIG.3 gleiche Bezugszeichen gleiche Teile wie in FIG.2A-2C. Eine stärkere Aufweitung der Durchführöffnung 16 kann aber auch in FIG.2A-2C vorgesehen werden.

FIG.4 zeigt ein Anwendungsbeispiel für die Leitungsführungseinrichtung 10 nach FIG.1-3 in einem Bohrturm 1. Die Leitungsführungseinrichtung 10 kann dabei als Austausch für den herkömmlichen Service-Loop 6 dienen, der den Kraftdrehkopf 3 versorgt .

FIG.5A-5B zeigen eine Variante zu FIG.2A-2C mit Führungskörpern 54. Ein Unterschied besteht darin, dass die Tragarme zum Schutz der Leitungen jeweils an beiden Stegen 52A, 52B im Bereich um die Klemmschraube 25 Materialverdickungen 52C, 52D aufweisen.

Weiterhin bildet der Steg 52A, an welchem die Drehgelenke 53 zum Aufschwenken der Umfangselemente 57 vorgesehen ist, weitere

Materialverdickungen 52E, 52F zum Schutz der Leitungen gegenüber den Drehgelenken 53 und zur mechanischen Verstärkung der

Drehgelenke 53. In FIG.5A-5B sind Gelenkzapfen an den

Umfangselementen 57 vorgesehen und am Steg 52A schwenkbar

gelagert. In anderen wesentlichen Merkmalen stimmen die

Führungskörper mit FIG.2A-2C überein. Wie bei FIG.2A-2C kann insbesondere der Zentralteil und auch der Außenteil zumindest überwiegend aus Kunststoff-Spritgussteilen aufgebaut sein.

FIG.6 zeigt perspektivisch einen kurzen Längsabschnitt eines alternativen Ausführungsbeispiels bei dem der Tragstrang 11 (vgl. FIG.1A) nicht als Tragseil, sondern in Art einer Gliederkette ausgeführt ist. Hierzu haben die einzelnen Führungsköper 64 jeweils axial gegenüberliegend zwei Halteösen 63 mit denen diese anhand von Zwischengliedern 62, z.B. in der Bauart typischer Kettenglieder einer Rundgliederkette, in Längsrichtung verkettet und zueinander auslenkbar sind. Die Zentralteile 65A in FIG.6 sind somit lasttragende, integrale Bestandteiles des kettenartigen Tragstrangs. Jeder Zentralteil 65A jedes Führungsköpers 64 hat dabei ebenfalls zwei diametral gegenüberliegende Tragarme 60A, 60B an denen der Außenteil 65B festgehalten ist. Ein weiterer

Unterschied zu FIG.2A-2C bzw. FIG.5A-5B besteht darin, dass der Außenteil 65B hier zwei feste, unlösbare Umfangselemente 67A in kreisbogenform aufweist, die z.B. einteilig mit den Tragarme 60A, 60B hergestellt sind. An den unlösbaren Umfangselementen 67A des Außenteils 65B sind jeweils zwei kreisbogenförmige lösbare

Umfangselemente 67B abnehmbar befestigt, z.B. durch

Schraubverbindung, wie in FIG.6 beim oberen Führungsköpers 64 in Explosionsdarstellung gezeigt. FIG.7 zeigt in Teildarstellung perspektivisch einen Längsabschnitt eines weiteren, alternativen Ausführungsbeispiels bei dem der Tragstrang als Tragseil 71 ausgeführt ist. In gleichmäßigen

Intervallen sind blockartige Tragkörper 72 ortsfest am Tragseil 71 angebracht. Die Tragkörper 72 können verpresst und/oder durch Klebeverbindung am Tragseil in Längsrichtung fixiert sein. Diese Bauweise ermöglicht eine formschlüssige Verbindung der

Zentralteile 75A, zur Lagesicherung am Tragseil 71. Dazu haben die Zentralteile 75A in FIG.7 jeweils an den Tragarmen 76A, 76B angeformte Aufnahmen 77, die passend zum formschlüssigen Eingriff mit den Tragkörpern 72 gestaltet sind. Die Aufnahmen 77 werden ähnlich Halterungen formschlüssig auf die Tragkörper 72

aufgesteckt und miteinander fest verbunden, z.B. verschraubt. Die in FIG.7 zur Erleichterung nicht gezeigten Außenteile können dabei eine Bauweise entsprechend FIG.5A-5B oder auch FIG.6 aufweisen. Auch im Beispiel aus FIG.7 können die Zentralteile 75A,

insbesondere Tragarme 76A, 76B und Aufnahmen einteilig als

Spritzgussteile aus Kunststoff hergestellt sein.

FIG.8 und FIG.9 veranschaulichen eine Anschlussvorrichtung 80, mit welcher die Endbereiche 11A, 11B des Tragseils 11 (FIG.l) lösbar an den Anschlusspunkten der Anlage befestigt werden können. Die Anschlussvorrichtung 80 in FIG.8 umfasst einen Grundkörper, z.B. spanend als Metallbauteil gefertigt, mit einer Seilhülse 82 im unteren Bereich, die eine koaxiale Aufnahme 83 umfasst, in welcher der jeweilige Endbereich 11A, 11B des Tragseils 11 (FIG.l) aufgenommen und durch Verpressen und/oder Vergießen mit einer Vergussmasse (Klebeverbindung) zugfest befestigt wird. Am

gegenüberliegenden Ende ist ein Gewindezapfen 84 mit Außen- oder Innengewinde vorgesehen, mit welchem vorzugsweise ein Schäkel, eine Lastöse, ein Lasthaken oder dgl. (nicht gezeigt) verschaubt wird, um eine leichte Montage/Demontage zu ermöglichen. Weiterhin umfasst die Anschlussvorrichtung 80 mindestens zwei

gegenüberliegende, radiale Haltearme 85A, 85B mit Querbohrungen 86 zum Befestigen jeweils einer einzelnen Leitung 93 unmittelbar an der Anschlussvorrichtung 80 und damit auch am Tragseil 11. Durch die Bohrungen 86 können Zugentlastungsstrümpfe 90 (FIG.9), mit Schlaufe/Kausche 92 anhand von Schäkeln an den Haltearmen 85A, 85B zugentlastet aufgehängt werden. PE 18. Juni 2018

Anmelder :

igus GmbH

51147 Köln

Leitungsführungseinrichtung für hängende Anwendungen, insbesondere als Service-Loop für eine Bohranlage

Bezugszeichenliste

FIG.1A-1B

10 Leitungsführungseinrichtung

11 Tragseil (Tragstrang)

11A, 11B Endbereich (Tragstrang)

12A, 12B hängender Längsabschnitt

12C, 12D Enden (Leitungsführungseinrichtung)

13 Schleife

14 Führungskörper

M beweglicher Maschinenteil

F stationärer Maschinenteil

FIG.2A-2B

14 Führungskörper

15A Zentralteil (des Führungskörpers)

15B Außenteil (des Führungskörpers)

16 Durchführöffnung

17 Umfangselement

18 Befestigungsvorrichtung

19 Puffer

20A, 20B Tragarm (am Zentralteil)

21A, 21B Klemmschale (am Zentralteil)

22A, 22B Steg (am Zentralteil)

23 Drehgelenk (zw. Umfangselement und Tragarm)

24 Scharniergelenk (an Klemmschalen)

25 Klemmschraube 26A, 26B Gelenkbereiche (am Zentralteil 15A) 27A Gelenkkopf

27B Gelenkpfanne

28 Klemmverzahnung

29 Sicherungsschraube

A Mittelachse

L Aufnahmebereich

FIG . 3

34 Führungskörper

15A Zentralteil (des Führungskörpers)

15B Außenteil (des Führungskörpers)

17 Umfangselement

19 Puffer

21A, 21B Klemmschale (am Zentralteil)

36 Mündungsbereich (am Zentralteil 15A)

FIG . 4 (Stand der Technik)

1 Bohrturm

2 Hebevorrichtung

3 Kraftdrehkopf (Engl. Top Drive)

5 Leitungen

6 Service Loop (Stand der Technik)

FIG . 5A-5B

19 Puffer

25 Klemmschraube

29 Sicherungsschraube

52A, 52B Steg (am Zentralteil)

52C, 52D; 52E, 52F Materialverdickung

53 Drehgelenk (zw. Umfangselement und Tragarm)

54 Führungskörper

57 Umfangselement

FIG . 6

60A, 60B Tragarm (am Zentralteil)

62 Zwischenglied

63 Halteöse

64 Führungskörper 65A Zentralteil (des Führungskörpers) 65B Außenteil (des Führungskörpers)

66 Durchführöffnung

67A Umfangselement (fest)

67B Umfangselement (lösbar)

69 Puffer

FIG . 7

71 Tragseil

72 Tragkörper

75A Zentralteile

76A, 76B Tragarm (am Zentralteil)

77 Aufnahmen FIG . 8

80 Anschlussvorrichtung

82 Seilhülse

83 Aufnahme

84 Gewindezapfen

85A, 85B Haltearme

86 Querbohrungen

FIG . 9

90 Zugentlastungsstrümpfe

92 Schlaufe/Kausche

93 Leitung (Kabel)