DE9408297U1

DE9408297U1 - Kupplung für eine Bohreinrichtung

Info

Publication number: DE9408297U1
Application number: DE9408297U
Authority: DE
Original assignee: Geisler und Kuper Diamant GmbH
Current assignee: Geisler und Kuper Diamant GmbH
Priority date: 1994-05-20
Filing date: 1994-05-20
Publication date: 1994-08-04
Anticipated expiration: 2004-05-21

Description

- 1 —

Geißler & Kuper

Gesellschaft mit beschränkter Haftung

Diamantwerkzeuge -

Maschinen

29227 Celle

20.05.1.994. 197G2794

Kupplung für eine Bohreinrichtung«

Die Erfindung betrifft eine Kupplung für eine Bohreinrichtung mit Kraftübertragung von einem hohlzylindrischen Antriebsteil auf ein angetriebenes Kupplungsteil.

Durch die EP 0 235 581 A1 der Anmelderin ist es bekannt, die Kupplung und die Wirksamkeit damit betriebener Bohreinrichtungen dadurch zu vereinfachen und zu verbessern, daß ein erstes Kupplungsteil und ein zweites Kupplungsteil hohlzylindrische Kupplungsbereiche aufweisen, die zum Kuppeln ineinander steckbar sind, daß einander zugewandte Kupplungsflächen der beiden Kupplungsteile gegeneinanderpreßbar sind und daß das erste Kupplungsteil mit Vorsprüngen und das zweite Kupplungsteil mit Vertiefungen, Nuten oder Aussparungen versehen sind, die beim.Kuppeln ineinandergreifen, und daß zur Erzielung der Preßwirkung auf dem ersten Kupplungsteil ein Klemmring vorgesehen ist, der mittels einer auf dem ersten Kupplungsteil angeordneten Schraubverbindung drehbar und dadurch in Achsrichtung verschiebbar gelagert ist« Diese bekannte Anordnung hat sich in der Praxis bewährt.

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Es ist auch bekannt, das Schaftrohr einer Bohreinrichtung mit einem Ansatz abzuschließen, der eine kegelförmige Kupplungsfläche aufweist und in eine entsprechend ausgebildete Kupplung des Antriebsteiles eingreift. Eine überwurfkappe schraubt beide Kupplungsteile zusammen und bewirkt einen Anpreßdruck. Es ist weiterhin bekannt, mit solchen bekannten Bohreinrichtungen Absaugvorrichtungen für das Bohrklein oder Spüleinrichtungen zu kombinieren.

Es ist ferner bekannt, Diamantbohrkronen mit Zentrierbohrern auszurüsten, die für die Einleitung der Bohrung von vorn durch das Schaftrohr in die Kupplung eingesetzt werden. Bei solchen Bohreinrichtungen hat es sich jedoch gezeigt, daß durch den anfallenden Bohrstaub die Zentrierbohrer in ihrer Halterung festfressen und nur schwer auswechselbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Kupplung und eine neue Bohreinrichtung zu schaffen, die einen einfachen und sicheren Bohrbetrieb ermöglicht. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im Prinzip besteht die Erfindung bei einer Kupplung für eine Bohreinrichtung mit Kraftübertragung von einem hohlzylindrischen Antriebsteil auf ein angetriebenes Kupplungsteil, bei der zwei einander gegenüberliegende, schräg zur Achsrichtung angeordnete Kupplungsflächen zur Kupplung gegeneinandergepreßt werden, darin, daß das antreibende Kupplungsteil eine sich in Richtung auf das andere Kupplungsteil verjüngende, vorzugsweise kegelstumpfförmige Kupplungsfläche aufweist und daß das angetriebene Kupplungsteil eine entsprechende, sich verengende Kupplungsfläche hat, daß eines der Kupplungsteile eine Schraubkappe mit Innengewinde und das andere Kupplungsteil mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, und daß im antreibenden Kupplungsteil Bolzen befestigt sind, die durch die Wandung des Kupplungsteils nach außen ragen und in entsprechende Aussparungen des angetriebenen Kupplungsteils eingreifen, wobei Bolzen und Aussparungen im gekuppelten Zustand von der Schraubkappe überdeckt werden.

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Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Diamantbohrkrone mit Schaftrohr und einer Kupplung zum Rohrgewindeanschluß,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der miteinander verbundenen Teile gemäß Fig. 1,

Fig. 3 die teilweise geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach Fig. 2 in Explosionsdarstellung,

Fig. 4 Die teilweise geschnittene Seitenansicht eines Zentrierbohrers ,

Fig. 5 eine vergrößerte darstellung des Einsatzes eines Zentrierbohrers in das antreibende Kupplungsteil.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung eine Diamantbohreinrichtung 1 dargestellt. Eine Bohrmaschine B ist mit einem Schaftrohr 2 über ein Antriebsteil 3 und ein Kupplungsteil 4 kuppelbar. Das Antriebsteil 3 kann durch seinen Gewindeanschluß 45 direkt mit dem Rohrgewindeanschluß der Bohrmaschine B verbunden werden, die entweder per Innengewinde oder Außengewinde verbindbar sind. Zu diesem Zweck ist das Teil 45 auswechselbar gestaltet. Der Gewindeanschluß 45 kann daher als auswechselbarer Adapter 451 für viele verschiedene Bohreinrichtungen ausgebildet sein, um die Bohreinrichtung für Bohrmaschinen mit abweichenden Gewinden verwendbar zu machen. Das Schaftrohr 2 ist an einer Stirnseite mit einer Bohrkrone 5 aus kronenartig' angeordneten Diamanten 6 versehen. Diese Diamanten 6 (oder andere Hartstoffe) können als Stücke eingesetzt und verlötet oder einer erhärtenden, die Bohrkrone 5 des Schaftrohres 2 bildenden Füllmasse beigemengt

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oder durch Laser oder dergleichen aufgeschweißt werden. Die Stirnseite 5 kann auch mit Einschnitten oder dergl. für den Wasserdurchtritt versehen sein. An der anderen Stirnseite des Schaftrohres 2 ist das angetriebene Kupplungsteil 4 befestigt, beispielsweise mit dem Schaftrohr 2 zu einer Einheit verbunden. Das vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. einem Polyamid gefertigte Kupplungsteil 4 ist mit dem Schaftrohr 2 durch Aufschrumpfen, Einpressen, Kleben und/oder Schrauben zu einer Einheit verbunden oder mit ihm auswechselbar verbindbar. Dieses Kupplungsteil 4 ist so hohlzylindrisch ausgebildet mit einer sich kegelförmig verjüngenden Öffnungsweite, daß Bohrstaub durch Saugluft mit oder ohne Bohrklein ungehindert hindurchtreten kann. Wie durch Striche angedeutet, kann die Formgebung hinter der Kupplung in Richtung auf die Stirnseite 5 unterschiedlich ausgebildet werden. Auch das antreibende Kupplungsteil 3 ist hohlzylindrisch ausgebildet und erlaubt den Durchtritt von Luft oder Flüssigkeit ohne oder mit Bohrklein. Die Innenwandung 36 des Antriebsteils 3 ist so weit, daß Bohrstaub schnell und ungehindert zu den Öffnungen 40 der Saugeinrichtung gelangen und abgesaugt werden kann. Die Außenwandung 8 des Kupplungsteils 4 außerhalb des Schaftrohres 2 ist mit einem Gewinde 27 versehen und im Endbereich 21 mit vorzugsweise zwei diametral gegenüberliegenden Aussparungen 12 versehen. Das Antriebsteil 3 ist mit einer sich in Richtung auf das Schaftrohr 2 verjüngenden Kupplungsfläche 9 versehen, die der kegelförmigen Ausbildung 14 des Kupplungsteiles 4 entspricht. Im falle der Verkupplung legen sich die beiden Kupplungsflächen 9, 14 zentrierend gegeneinander. Dabei greifen die Aussparungen 12 über Bolzen 11, die aus der Wandung 31 herausragen. Die Bolzen 11 werden durch einen einzigen Bolzen 11 gebildet, der die Wandung 31 durchdringt und mit seinem innerhalb des Teiles 3 liegenden Teil größere Brocken von der Staubabsaugung fernhält. Auf der Außenwandung der Kupplung 3 ist eine Schraubkappe 25 gelagert, die ein Innengewinde hat und zur Kupplung über das Außengewinde des Kupplungsteiles 4 geschraubt wird. Dabei schließt die Schraubkappe 25 die Teile 9, 14, 11, 12 dicht ab. Durch die

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Verbindung der Bolzen 11 und der Aussparungen 12 sind Verdrehungen von Kupplungsteil 3 und Kupplungsteil 4 relativ zueinander praktisch unmöglich. Löcher 29 in der Wandung des Schaftrohres 2 begünstigen die Staubabführung, wenn die Staubabsaugung behindert ist, beispielsweise durch einen eingesetzten Zentrierbohrer.

Fig. 2 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in geschnittener Seitenansicht, um die strömungsgünstige Ausbildung des Strömungsweges für das Bohrklein und die fest verbundenen Kupplungsteile deutlich sichtbar zu machen. Die Stirnkante 18 des antreibenden Kupplungsteiles 3 und eine Ringnute 17 mit O-Ring 16 an der Innenwandung des Teiles 3 dienen der Abdichtung eines eingesetzten Zentrierbohrers. Das Antriebsteil 3 kann als auswechselbares Kupplungsbauteil für eine Vielzahl von Schaftrohren 2 verwendet werden, die unterschiedliche Längen und Durchmesser haben können und jeweils mit dem Kupplungsteil 4 versehen sind. Das Kupplungsteil 4 kann selbst fest mit der Stirnseite 22 des Schaftrohres 2 verbunden sein. Es ist jedoch möglich, auch das Kupplungsteil 4 auswechselbar zu gestalten, um den stärkeren Verschleiß der Bohrkronen 5 zu berücksichtigen.

Das Antriebsteil 3 bildet mit einem Gehäuse 41 ein Bauteil. Das Gehäuse 41 ist mit einem in Fig. 1 sichtbaren Anschluß 42 für Flüssigkeitszufuhr oder Luftabsaugung versehen. Das Antriebsteil 3 hat einen Bereich 37, der in dem Gehäuse 41 mittels zweier Lager 38, 39 drehbar gelagert ist und durch Öffnungen 40 die Innenräume des Gehäuses 41 und des Bereiches 37 verbindet. Der Abstand dieser Kugellager wird in Fig. 2 durch Eindrehungen in der Wandung des Gehäuses 41 erzielt. Zwischen den Kugellagern 38,39 ist der Bereich 37 mit Öffnungen 40 versehen, durch die wahlweise Flüssigkeiten oder Saugluft hindurchtreten können, ggf ergänzt durch das Bohrklein. Die weitere Ableitung oder Zuführung erfolgt durch eine Anschlußöffnung 42 in der Wandung des Gehäuses 4.1. Die Sicherung gegen Verschieben und oder Fressen der gegeneinander rotierenden Teile geschieht durch Abstandhaltung oder ,Wellensicherungsringe. Der Spalt zwischen den Teilen 39 und 25 kann durch nachgiebig federnden Schaumstoff ausgefüllt werden. Da

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die fest miteinander verbundenen Teile 3,11,35,36,37 drehbar sind, kann ein Sechskant 452 mit dem Antriebsteil 3 kombiniert werden. Der Bolzen 11 erlaubt aber auch, diesen Sechskant 452 einzusparen und dadurch zugleich die Baulänge zu verringern. Ein Schlüssel mit einer an die Form des Bolzens 11 angepaßten Öffnung kann dann nämlich in die öffnung des gesonderten Antriebsteiles eingeführt und über den Bolzen 11 gestülpt werden, um diesen festzuhalten oder mitsamt seiner Halterung drehen zu können. Die dem Teil 3 zugewandte Stirnseite des Sechskants 452 kann aber auch so bemessen sein, daß sie direkt gegen den Innenring des mit dem Teil 3 abschließende Lagers 39 drückt und dadurch den Sicherungsring 48 einspart. Auch diese Bemessung kann Baulänge einsparen.

Der im Gehäuse 41 drehbare Bereich 37 ist mit Öffnungen 40 versehen, die einen Durchtritt des Bohrkleins aus dem Innenraum zum Absauganschluß 42 ermöglichen. Diese Öffnungen können kreisförmig sein« Es hat sich aber gezeigt, daß eine ovale oder elliptische Form vorteilhafter sein kann, um einen guten Durchtrittseffekt bei guter Stabilität der mit den Öffnungen versehenen Wandung zu erzielen. Vom Rohrgewindeanschluß 45 ausgehend ist im Innenraum des Bereiches 37 ein Umlenkkörper 453 vorgesehen, der die im wesentlichen axial aus dem Schaftrohr 2 austretende Strömung des Bohrkleins durch die Löcher 40 in den Anschluß 42 leitet und das Absetzen von Bohrstaub im Bereich der Löcher verhindert. Vorzugsweise ist der Umlenkkörper 453 mit einer kegelförmigen Spitze versehe.n. Die Löcher 40 sind mit ihren Mittelpunkten in einer Querschnitts ebene angeordnet und die Spitze 454 des Umlenkkörpers 453 liegt ebenfalls im Bereich dieser Ebene« Die Flanken des Umlenkkörpers 453 enden außerhalb des Bereiches der Löcher 40, so daß sich evtl Bohrstaub bis zu der der Strömung abgewandten Kante der Löcher 40 absetzen und eine die Strömung leitende Fläche bilden oder vervollständigen kann.

Zur Begünstigung der Strömung im Schaftrohr 2 ist im Bereich des Übergangs zum Antriebsteil eine Schräge 28 vorgesehen. Diese Schräge 28 ist hier linear angedeutet, kann aber eine Kurvenform haben.

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Fig. 3 zeigt eine Darstellung der in Fig. 2 dargestellten Anordnung in Explosionsdarstellung.

Fig. 4 zeigt in geschnittener Seitenansicht einen Zentrierbohrer 49, 491 mit einem Sockel 49, in den der Bohrer 492 einschraubbar ist«

Fig. 5 zeigt eine Darstellungs des Zentrierbohrers zusammen mit den ihm zugeordneten Teilen der Kupplungsteile 3j4 und 25. Der in Fig. 5 dargestellte Teil der Bohreinrichtung zeigt die Stirnseite 18 des antreibenden Kupplungsteiles 3 als Anschlagkante für einen Dichtring 50 eines von vorn durch das Schaftrohr 2 und das angetriebene Kupplungsteil 4 in das antreibende Kupplungsteil 3 einsteckbaren Zentrierbohrers 49, 491. Der Sockel 49 des Zentrier bohrers 491 weist Aussparungen 492 auf, mit denen der Zentrierbohrer 49, 491 über die Bolzen 11 im antreibenden Kupplungsteil 3 steckbar ist. Der Sockel 49 des Zentrierbohrers 491 weist eine Umfangsnute 55 für den Dichtungsring 50 auf, deren Abstand von der Stirnkante 56 des Sockels 49 oder vom Boden 57 der Aussparung, 492 so bemessen ist, daß der Dichtungsring 50 bei voll eingestecktem Zentrierbohrer 49, 491 gegen die Anschlagkante 18 des antreibenden Kupplungsteiles 3 drückt. Der Sockel 49 des Zentrierbohrers 491 weist zwischen der Mute 55 und einem der Dichtung 16 an der Innenseite des antreibenden Kupplungsteiles 3 bei eingesteckter Position eine Umfangsfläche 5 1 auf, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Sockelbereiches 52, der zwischen der Dichtung 16 und der Aussparung 492 des Sockels 49 liegt. Damit der Zentrierbohrer 49, 491 in die Bohreinrichtung eingesetzt oder entfernt werden kann, sind die Durchmesser der Umfangsfläche 51 größeren Durchmessers des Sockels 49 und der Innendurchmesser des antreibenden Kupplungsteiles 3 so bemessen, daß sie gerade noch gegeneinander verschiebbar sind. Die Position von Umfangsfläche 51 und Dichtring 16 sind so gewählt und der Durchmesserunterschied der beiden Umfangsflächen 51 und 52 des Sockels 49 so bemessen, daß schon bei geringfügigem Herausziehen des Zentrierbohrers 49, 491 zwischen den gegenüberliegenden Wandungen von Kupplungsteil 3 und Sockel 49 eine Abstandsvergrößerung bewirkt wird. Der Zentrierbohrer 491 kann in den Sockel 49 direkt oder mittels eines Sockels 493 einschraubbar sein.

Claims

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Schutzansprüche

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.1« Kupplung für eine Bohreinrichtung mit Kraftübertragung von einem hohlzylindrischen Antriebsteil (3) auf ein angetriebenes Kupplungsteil (4), bei der zwei einander gegenüberliegende, schräg zur Achsrichtung angeordnete Kupplungsflächen (9,1^) zur Kupplung gegeneinandergepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende Kupplungsteil (3) eine sich in Richtung auf das andere Kupplungsteil (4) verjüngende, vorzugsweise kegelstumpfförmige Kupplungsfläche (9) aufweist und daß das angetriebene Kupplungsteil (4) eine entsprechende, sich verengende Kupplungsfläche (14) hat, daß eines der Kupplungsteile eine Schraubkappe (25) mit Innengewinde (26) und das andere Kupplungsteil (4) mit einem entsprechenden Außengewinde (27) versehen ist, und daß im antreibenden Kupplungsteil (3) Bolzen (11) befestigt sind, die durch die Wandung des Kupplungsteils (3) nach außen ragen und in entsprechende Aussparungen (12) des angetriebenen Kupplungsteils (4) eingreifen, wobei Bolzen (11) und Aussparungen (12) im gekuppelten Zustand von der Schraubkappe (25) überdeckt werden.
2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bolzen (11) durch einen einzigen, die Wandungen des antreibenden Kupplungsteils (3) durchdringenden Bolzen (11) gebildet werden.
3- . Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bolzen (11) und die Aussparungen (12) außerhalb des Bereichs der einander gegenüberliegenden Kupplungsflächen (9, 14) angeordnet sind.
4. _ Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß Bolzen (11) und Schraubkappe (25) so angeordnet sind, daß die Bolzen (11) vor dem Einsetzen des angetriebenen Kupplungsteils (4) wenigstens teilweise sichtbar sind.

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5« _ Kupplung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet , daß das angetriebene Kupplungsteil (4) mit dem Schaftrohr (2) einer Diamantbohrkrone zu einer Einheit verbunden oder verbindbar ist.
6. _ Kupplung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende Kupplungsteil (3) Vorderteil eines hohlzylindrischen Rohres (37) ist, das auf der·Rückseite des von den Bolzen C11) durchdrungenen Wandungsbereiches (31) eine Anschlagfläche (32) für die Rückseite der Schraubkappe (25) und in der Wandung des der Kupplungsfläche (9) abgewandten Endes (33) Öffnungen (40) für die Staubabsaugung sowie Lager (38,39) für die Aufnahme eines die Öffnungen (40) umschließenden Gehäuses (41) und einen Anschluß (42) für die Staubabsaugeeinrichtung sowie einen Gewindeanschluß (45) mit Innen- oder Außengewinde für die anzuschließende Antriebseinheit (B) aufweist«
■7- . Kupplung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekenn- ■ zeichnet, daß die angetriebene Kupplungsfläche (4) und die Schraubkappe (25) aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polyamid, bestehen.
8. Bohreinrichtung mit einer Kupplung nach einem der Ansprüche 1 - 7 j dadurch gekennzeichnet, daß das antreibende Kupplungsteil (3) an seiner Innenseite unterhalb der Kupplungsfläche (9) eine Nut (17) für die Aufnahme eines Dichtungsringes (16) aufweist.
■9- Bohreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite (18) des antreibenden Kupplungsteiles (3) als Anschlagkante für einen Dichtring (50) eines von vorn durch das Schaftrohr (2) und das angetriebene Kupplungsteil (4) in das antreibende Kupplungsteil (3) einsteckbaren Zentrierbohrers (49, 491) ausgebildet ist.
10. Bohreinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (49) des Zentrierbohrers (491) Aussparungen 492 aufweist, mit denen der Zentrierbohrer (49, 491) über die Bolzen (11) im antreibenden Kupplungsteil (3) steckbar ist.
11« Bohreinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (49) des Zentrierbohrers (491) eine Umfangsnute 55 für den Dichtungsring (50) aufweist, deren Abstand von der Stirnkante (56) des Sockels (49) oder vom Boden (57) der Aussparung (492) so bemessen ist, daß der Dichtungsring (50) bei voll eingestecktem Zentrierbohrer (49, 491) gegen die Anschlagkante (18) des antreibenden Kupplungsteiles (3) drückt.
12. _ Bohreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (49) des Zentrierbohrers (491) zwischen der Nute (55) und einem der Dichtung (16) an der Innenseite des antreibenden Kupplungsteiles (3) bei eingesteckter Position eine Umfangsfläche (51) aufweist, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Sockelbereiches (52),· der zwischen der Dichtung (16) und der Aussparung (492) des Sockels (49) liegt.
13« Zentrierbohrer für eine Bohreinrichtung nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser der Umfangsfläche (51) größeren Durchmessers des Sockels (49) und der Innendurchmesser des antreibenden Kupplungsteiles (3) so bemessen sind, daß sie gerade noch gegeneinander so verschiebbar sind, daß der Zentrierbohrer eingesteckt oder entfernt werden kann.
14. Bohreinrichtung nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, daß die Position von umfangsfläche (51) und Dichtring (16) so gewählt und der Durchmesserunterschied der beiden Umfangsflächen (51,52) des Sockels (49) so bemessen ist, daß schon bei geringfügigem Herausziehen des Zentrierbohrers (49, 491) zwischen den gegenüberlxegenden Wandungen von Kupplungsteil (3) und Sockel (49) eine Abstandsvergrößerung bewirkt wird.

15- Zentrierbohrer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrierbohrer (491) in den Sockel (49) direkt oder mittels eines Sockels (493) einschraubbar ist«