DE2459982B2 - Kupplungsvorrichtung zur verbindung einer dreh-schlag-bohrmaschine mit einem doppelgestaenge - Google Patents
Kupplungsvorrichtung zur verbindung einer dreh-schlag-bohrmaschine mit einem doppelgestaengeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsvorrichtung zur
Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestänge, das aus einem mindestens
Drehkraft übertragenden Rohrstrang und in diesen angeordneten, Schlagkraft übertragenden Stangen
besteht, wobei ein mindestens die Drehkraft auf den Rohrstrang übertragender, rohrförmiger Adapter vorgesehen
ist, in dem das hintere Ende des Bohrstangen-Stranges längs beweglich geführt ist.
Es ist eine Bohranlage für geringe Bohrtiefen mit einer Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer
Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestänge bekannt (US-PS 12 03 860), in welche die Kolbenstange
eines Schlaghammers und die Bohrstange eingesteckt sind, wobei die Kraftübertragung über eine Lötstelle
oder durch Reibung erfolgt. Eine solche Verbindung ist für die Übertragung von stärkeren Schlagkräften nicht
geeignet. Außerdem ist es hier nicht möglich, daß die Teile des Gestänges eine gegenseitige Winkellage
einnehmen,
Es ist auch eine Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestänge bekannt (DT-OS 19 09 931), bei
welcher zwei Schlag-Dreh-Maschinen vorgesehen sind, die unabhängig voneinander auf je ein Gestänge
einwirken. Hier ist naturgemäß eine Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine
mit einem Doppelgestänge nicht erforderlich.
Die Verwendung zweier Schlag-Dreh-Maschinen ist aber aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine
mit einem Doppelgestänge zu schaffen, welche eine wirksame Übertragung auch großer Schlagkräfte ermöglicht, welche auch für
Bohranlagen geeignet sind, die Bohrungen großer Tiefe herstellen und bei welcher eine Neigung des Bohrgestänges
möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in dem Adapter ein die Schlagkraft auf die
Stangen übertragendes Stangenglied axial beweglich gehalten und zwischen den Adapter und den Drehantrieb
ein Kupplungsteil geschaltet ist, wobei Adapter und Kupplungsteil mit axial verlaufenden, ineinandergreifenden
Verbindungselementen versehen sind und der Adapter mit dem Doppelgestänge aus der
Bohrmaschinen-Längsachse abwinkelbar ist.
Diese Kupplungsvorrichtung ist auch für Bohranlagen geeignet, bei denen die Drehkraft nur von dem
Rohrstrang und die Schlagkräfte nur von dem Stangenstrang übertragen werden, bei dem also der
Stangenstrang aus verschiedenen Stangenteilen zusammengesetzt ist, die einander nur mit den Enden
berühren. Das in dem Adapter vorgesehene Stangenglied ermöglicht die Übertragung auch großer Schlagkräfte
mit gutem Wirkungsgrad.
Das vordere Ende des Adapters kann mit den Rohren verschraubt und das hintere Ende des Adapters mit
Keilnuten versehen sein, die in entsprechende Keilnuten am Kupplungsteil der Bohrmaschine eingreifen.
Zweckmäßig sind axial anschließend an das vordere und hintere Ende des die Drehkiaft übertragenden
Kupplungsteils Einsätze oder ringförmige Buchsen aus elastischem Material, wie Gummi, angeordnet.
Das stangenförmige Glied in dem Adapter ist zweckmäßig mit einem radial vorspringenden Bund
versehen, der an eine entsprechend ausgebildete Anschlagfläche einer Buchse der Bohrmaschine für die
Übertragung des Vorschubdruckes anlegbar ist.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nunmehr im einzelnen in Verbindung mit der
Zeichnung beschrieben werden. Es zeigt
F i g. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
F i g. 2 und 3 Längsschnitte durch wahlweise Ausführungsbeispiele der Erfindung.
In F i g. 1 enthält die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung einen rohrförmigen Adapter 31, dessen
unterer Teil für die Verbindung mit den Rohren 11 eines Doppelgestänges mit einem Außengewinde versehen
ist. Die inneren Stangen des Doppelgestänges sind mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Das obere Ende des
Adapters 31 ist bei 32 mit äußeren Keilnuten versehen, die mit einem entsprechend mit Keilnuten versehenen
Kupplungsglied 33 der Bohrmaschine in Eingriff gebracht werden können, um eine Drehbewegung zu
übertragen. Es ist aber selbstverständlich, daß auch in anderer Weise vieleckig ausgebildete Kupplungsvorrichtungen,
beispielsweise sechseckig Vorrichtungen, für die Übertragung der Drehbewegung verwendet
werden können. Der Adapter 31 steht in Verbindung mit
einem Dichtungsring 35, der in einer ringförmigen Nut 34 enthalten ist, die ein stangenförmiges Glied 36 für die
Übertragung der Schlagkräfte umgibt. Dieses Stangenglied 36 ist zweckmäßig dem Bohrstangenglied 10
angepaßt. Aufgrund der Anordnung des genannten Dichtungsringes 35 wird das Spülmedium daran
gehindert, in die Bohrmaschine einzudringen. Außer- s dem wird eine axiale Führung des Stangengliedes 36
erreicht. Eine Schraubhülse 37 ist mit einem Antriebszahnrad verbunden, das als Kupplungsglied 33 wirkt.
Das Antriebszahnrad 33 kann durch übliche Mittel in Drehung versetzt werden, so daß eine Drehbewegung
zu den Bohrrohren 11 und der nicht gezeigten Bohrspitze, die an dem gegenüberliegenden Ende der
Rohre befestigt ist, übertragen wird. Der Halsteil 38 des die Schlagkräfte übertragenden Stangenglieds 36 ist in
der Schraubhülse 37 zentrisch angeordnet. Ein radial vorspringender Bund 39 des Stangengliedes dient als
Anschlag gegen eine entsprechende Anschlagfläche 40 einer Buchse 41, die in der Schraubhülse 37 enthalten ist
und die Übertragung des Vorschubdruckes von der Bohrmaschine zu den Bohrstangen bewirkt. Die
Schlagkräfte werden von einem Schlagkolben 42 auf das Stangenglied 36 übertragen. Einsätze oder Buchsen 43
und 44 aus Gummi oder einem ähnlichen Material können an beiden Seiten der genannten Keilnutenverbindung
vorgesehen sein, wodurch das Doppelgestänge mit der Bohrmaschine elastisch verbunden ist, während
zusätzlich auch eine gewisse Lärmdämpfung erreicht wird. An dieser Einrichtung ist ein getrennter Spülkopf
45 vorgesehen, durch den die Übertragung von Spülmedium in den Raum 25 zwischen den Stangen und
Rohren der Vorrichtung über einen ringförmigen Kanal
46 und sich radial erstreckende Kanäle 47 im rohrförmigen Adapter 31 erfolgt.
Fig.2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung, in dem die
Teile, die mit den im ersten Ausführungsbeispiel gezeigten Teilen übereinstimmen, gleiche Bezugszeichen
haben. Wie sich aus F i g. 2 ergibt, ist hier das Zahnrad 33 unmittelbar mit dem rohrförmigen Adapter
31 über Keilnuten 32 verbunden. Spülmedium wird unmittelbar in die Adapteranordnung über ein Glied 48
eingeführt. Um ein Herausfallen des Gliedes 31 zu verhindern, ist es mit einer Anschlagschulter 49
versehen, die einem entsprechend mit einer Schulter versehenen Fördergehäuse 50 der Bohrmaschine axial
gegenüberliegt. Im übrigen ist dieses Ausführungsbeispiel prinzipiell ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach
F i g. 1 aufgebaut.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in F i g. 3 gezeigt. Hier ist der rohrförmige Adapter 31 mit
der Bohrmaschine in etwas anderer Art verbunden. Es kann hier der Adapter 31 als aus zwei Teilen bestehend
angesehen werden, von denen der unterste Teil 51 wie vorher außen mit einem Gewinde versehen und mit dem
Bohrrohr 11 verbunden ist, während der obere Teil mit einem anderen Teil 52 des Adapters über eine
Gewindeverbindung verbunden ist, wobei der letztere Teil bei 32 mit Keilnuten versehen ist, der in ein
entsprechend mit Keilnuten versehenes Glied 53 eingreift. Das Glied 53 ist mit einer zentralen Bohrung
54 versehen, von der teilweise ein die Schlagkräfte übertragendes Stangenglied 55 aufgenommen wird. Das
Glied 55 liegt in axialer Richtung an der oberen Stange 10 an. Das Glied 52 wird an einem verjüngten Halsteil 56
von der Bohrmaschine aufgenommen. Der Halsteil 56 steht mit einem nicht dargestellten Schlagkolben in
Verbindung. Vulkanisierte Einsätze 43 und 44 aus Gummi sind an gegenüberliegenden Seiten der mit
Keilnuten versehenen Verbindung vorgesehen, ähnlich wie es in F i g. 1 der Fall ist.
Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 weist einen besonderen Vorteil auf, weil es
ermöglicht, das Doppelgestänge der vorgenannten Art mit Bohrmaschinen üblicher Ausbildung zu verbinden,
ohne daß eine Neukonstruktion erforderlich ist. Die einzige Maßnahme, die getroffen werden muß, ist das
Auswechseln des üblichen Schaftadapters für das die Schlagkraft übertragende Glied 53, dessen oberes Ende
von der Bohrmaschine aufgenommen wird, während das untere Ende des Gliedes 53 sich in einer zusätzlichen
Adaptereinrichtung befindet, in welcher die Schlagkräfte und die Drehbewegung auf die in F i g. 3 gezeigte
Einrichtung übertragen wird.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist das Doppelgestänge mit der Bohrmaschine elastisch verbunden,
und zwar aufgrund der mit Keilnuten versehenen Verbindung. Dies ermöglicht es, daß das
Doppelgestänge in bezug auf die Bohrmaschine unter einem gewissen Winkel geneigt werden kann. Die
Einsätze aus Gummi oder einem ähnlichen Material, die an gegenüberliegenden Seiten dieser Verbindung
angeordnet sind, tragen hierzu ebenfalls bei. Eine solche elastische Verbindung ist vorteilhaft bei einer Tieflochbohrung
und auch bei der Verwendung einer Einrichtung mit großen Abmessungen, da die Festigkeit ihrer
Glieder sonst die Abnutzung der Teile ungünstig beeinflußt. Auch die lärmunterdrückende Wirkung ist
verbessert, weil die Keilnutenverbindung eine erhöhte Reibung ergibt, wodurch ein gewisser Schallenergieverlust
eintritt.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Kupplungsvorrichtung zur Verbindung einer Dreh-Schlag-Bohrmaschine mit einem Doppelgestange,
das aus einem mindestens Drehkraft übertragenden Rohrstrang und in diesen angeordneten,
Schlagkraft übertragenden Stangen besteht, wobei ein mindestens die Drehkraft auf den
Rohrstrang übertragender, rohrförmiger Adapter vorgesehen ist, in dem das hintere Ende des
Bohrstangen-Stranges längsbeweglich geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Adapter (3t) ein die Schlagkraft auf die Stangen (10) übertragendes Stangenglied (36; 55) axial beweglich
gehalten und zwischen den Adapter (31) und den Drehantrieb ein Kupplungsteil (33; 53) geschaltet ist,
wobei Adapter (31) und Kupplungsteil (33; 53) mit axial verlaufenden, ineinandergreifenden Verbindungselementen
versehen sind und der Adapter (31) mit dem Doppelgestänge aus der Bohrmaschinen-Längsachse
abwinkelbar ist.
2. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des
Adapters (31) mit den Rohren (11) verschraubt und das hintere Ende des Adapters (31) mit Keilnuten
(32) versehen ist, die in entsprechende Keilnuten am Kupplungsteil (33; 53) der Bohrmaschine eingreifen.
3. Kupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial anschließend an das
vordere und hintere Ende des die Drehkraft übertragenden Kupplungsteiles (53) Einsätze oder
ringförmige Buchsen (43, 44) aus elastischem Material, wie Gummi, angeordnet sind.
4. Kupplungsvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das stangenförmige Glied (36) in dem Adapter (31) mit einem radial vorspringenden
Bund (39) versehen ist, der an eine entsprechend ausgebildete Anschlagfläche (40) einer Buchse (41)
der Bohrmaschine für die Übertragung des Vorschubdruckes anlegbar ist.
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1974
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