Die Erfindung betrifft ein Bohrgerät gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
Derartige bekannte Bohrgeräte sind für das Arbeiten
mit Bohrern bzw. Bohrrohren mit vorgegebenem Durchmesser
ausgelegt und sind in großer Anzahl mit Erfolg im Einsatz,
um Pfahlgründungen für Gebäude durchzuführen.
Für Neubauten in schon bebauten Bereichen einer Ortschaft
wurde schon vorgeschlagen (DE 195 12 109 A1) die auf den
Bohrer bzw. das Bohrrohr Antriebsschlitten in der Nachbarschaft
ihres freien Endes raidal besonders kompakt
auszubilden, damit man ein Bohrloch in unmittelbarer Nähe
einer bestehenden Gebäudewand erzeugen kann.
Man könnte nun in der unmittelbaren Nachbarschaft von
schon bestehenden Gebäuden für manche Anwendungsfälle,
in denen ein sehr hoch belastbares Fundament nicht benötigt
wird, auch mit kleinerem Durchmesser aufweisenden Pfählen
auskommen. Entsprechende Bohrgeräte stehen aber bisher
nicht zur Verfügung. Es wäre zwar denkbar, Bohrgeräte
generell für das Arbeiten mit kleinerem Durchmesser
aufweisenden Bohrern und Bohrrohren auszulegen, derartige
Bohrgeräte wären aber nur zum Teil auszulasten, da ein
großer Teil durchzuführender Gründungsarbeiten doch
die bisher verwendeten größeren Durchmesser aufweisenden
Pfähle benötigt.
Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Bohrgerät
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend weitergebildet
werden, daß es gleichermaßen mit Bohrern
und/oder Bohrrohren unterschiedlichen Durchmessers verwendet
werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Bohr-gerät
mit dem in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen angegeben.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 2 erfolgt die Anpassung
an den jeweils gewünschten Durchmesser von Bohrer und/oder
Bohrrohr dadurch, daß man am Antriebsschlitten eine
auf den Bohrer beziehungsweise das Bohrrohr arbeitenden
Antriebseinheit austauscht. Damit wechselt man nicht nur
das eigentliche Antriebsteil sondern zugleich auch den
Antrieb aus, der aus Motor und Untersetzungsgetriebe
besteht. Auf diese Weise erhält man mit der Einstellung
des gewünschten Bohrer- bzw. Bohrrohrdurchmessers auch
eine entsprechende Anpassung des Antriebes selbst.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 ist
im Hinblick auf ein einfaches und doch präzises Ansetzen
der Antriebeinheit am Schlittenkörper von Vorteil.
Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4
wird erreicht, daß weitere auf dem Bohrgerät angeordnete
Hilfsmittel wie Seilzüge zum Bewegen von Lasten gleichermaßen
verwendet werden können, gleich, für welchen Bohreroder
Bohrrohrdurchmesser das Bohrgerät gerade eingestellt
ist.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 5 braucht man keine
schwereren Teile abzubauen, um vom Arbeiten mit einem
Bohrer bzw. Bohrrohr ersten Durchmessers auf ein Arbeiten
mit einem Bohrer bzw. Bohrrohr zweiten Durchmessers
umzustellen. Man braucht nur das eigentliche auf den
Bohrer beziehungsweise das Bohrrohr arbeitende Antriebsteil
durch ein anderes zu ersetzen.
Im Anspruch 6 ist eine besonders einfache Lagerung für
derartige austauschbare Antriebsteile angegeben.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 7 ist automatisch
gewährleistet, daß die am weitesten vom Mäkler abliegende
Mantelfläche des Bohrers bzw. Bohrrohres bei Bohrern
bzw. Bohrrohren unterschiedlichen Durchmessers im wesentlichen
gleich liegt. Dies ermöglicht es, durch im wesentlichen
identische Bewegungen eines das Bohrgerät tragenden
Fahrgestelles Bohrlöcher für Reihen von Pfählen unterschiedlichen
Durchmessers vor einer schon existierenden
Gebäudewand zu erzeugen. Erfolgen die Gründungsarbeiten
unter numerischer Steuerung des das Bohrgerät tragenden
Fahrgestelles, so braucht die Steuerung beim Wechsel des
Bohrerdurchmessers bzw. Bohrrohrdurchmessers nicht vollständig
neu programmiert zu werden; kleinere Äderungen
am Programm sind ausreichend.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 8 erhält man durch
eine einzige Bewegung das Anpassen der Lageranordnung
an den jeweiligen Durchmesser des Bohrers bzw. Bohrrohres
und das Ineingriffbringen eines Ritzels der Antriebseinheit
mit einem Antriebszahnkranz des auf Bohrer bzw.
Bohrrohr arbeitenden Antriebsteiles.
Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist
im Hinblick auf gute Lastaufnahme der Lageranordnung
von Vorteil.
Bei einem Bohrgerät gemäß Anspruch 10 läßt sich auch
ein der Erdoberfläche benachbartes Führungsteil für Bohrer
oder Bohrrohr leicht im Arbeitsdurchmesser anpassen.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
In dieser zeigen:
- Figur 1:
- Eine seitliche Ansicht eines Doppelkopf-Bohrgerätes
zum Erzeugen von Bohrlöchern in unmittelbarer
Nachbarschaft einer Gebäudewand;
- Figur 2:
- Eine ähnliche Ansicht wie Figur 1, in welcher
jedoch das Bohrgerät einen kleineren Durchmesser
aufweisenden Bohrer und einen kleineren Durchmesser
aufweisendes Bohrrohr antreibt;
- Figur 3:
- Eine Aufsicht auf den Bohrrohrantrieb des Bohrgerätes
nach Figur 1, teilweise geschnitten;
- Figur 4:
- Eine Aufsicht auf den Bohrrohrantrieb des Bohrgerätes
nach Figur 2, teilweise geschnitten;
- Figur 5:
- Eine Aufsicht auf einen abgewandelten Bohrrohrantrieb
in der Einstellung für großen Durchmesser
aufweisende Bohrrohre;
- Figur 6:
- Eine ähnliche Ansicht wie Figur 5, in welcher
der Bohrrohrantrieb aber für ein Bohrrohr kleinen
Durchmessers eingestellt ist;
- Figur 7:
- einen axialen Schnitt durch den Bohrrohrantrieb
von Figur 7 längs der dortigen Schnittlinie VII-VII;
ud
- Figuren 8 und 9:
- Eine ähnliche Ansicht wie Figur 6, in
welcher jedoch ein nochmals abgewandelter Bohrrohrantrieb
gezeigt ist; und
- Figur 10:
- eine ähnliche Ansicht wie Figur 3, in der jedoch
ein nochmals abgewandelter Bohrrohrantrieb
wiedergegeben ist.
In Figur 1 ist mit 10 insgesamt ein Bagger-Fahrgestell
bezeichnet. Dieses trägt über eine insgesamt mit 12
bezeichnete Lenkeranordnung einstellbar einen Mäkler 14.
Auf den Mäkler ist ein Antriebsschlitten 16 in vertikaler
Richtung verfahrbar, der über ein Antriebsrohr 18 auf
ein Bohrrohr 20 arbeitet.
Oberhalb des Antriebsschlittens 16 liegend ist auf den
Mäkler 14 ein weiterer Antriebsschlitten 22 verfahrbar,
der auf eine Antriebsstange 24 arbeitet. Letztere trägt
einen Bohrer 26, der sich durch das Bohrrohr 20 erstreckt.
Am unteren Ende des Mäklers ist ein Rohrführungskopf 27
vorgesehen, der ein Radiallager für das Bohrrohr 20 bildet.
Zum Erzeugen eines Bohrloches in unmittelbarer Nähe eines
schematisch angedeuteten Gebäudes 28 wird der Bohrer
26 gedreht und ins Erdreich hineingedrückt. Gemäß dem
Fortschritt des Bohrers 26 wird auch das Bohrrohr 20
unter Drehung ins Erdreich gedrückt. Der Bohrer 26 fördert
das gelöste Erdreich ständig in Bohrrohr 20 nach oben,
von wo es über Öffnungen 30 im Antriebsrohr 18 nach
unten fallen kann.
Hat der Bohrer 26 die gewünschte Tiefe erreicht, so
wird er durch Nachobenbewegen des Antriebsschlittens
22 aus dem Bohrrohr herausgezogen. Soll der zu erzeugende
Pfahl armiert sein, so wird eine Armierung ins Bohrrohr
20 hinabgelassen, und anschließend wird das Bohrrohr
20 mit Ortsbeton verfüllt und unter Drehen aus dem Bohrloch
herausgezogen.
Der oben beschriebene Vorgang wird wiederholt, derart,
daß man eine Reihe nebeneinanderliegender Ortsbetonpfähle
erhält, die somit ein Gebäudefundament bilden können,
das in unmittelbarer Nachbarschaft des Gebäudes 28 liegt.
Das oben beschriebene Bohrgerät kann vom Arbeiten mit
großem Durchmesser aufweisendem Bohrrohr 20 und großem
Durchmessen aufweisendem Bohrer 26, wie in Figur 1 gezeigt,
auf das Arbeiten mit kleinem Durchmesser aufweisendem
Bohrrohr und kleinem Durchmesser aufweisendem Bohrer
26 umgerüstet werden, wie in Figur 2 dargestellt.
Um diese Umrüstung einfach vornehmen zu können, haben
die Antriebsschlitten 16 und 22 jeweils den in Figur
3 bzw. 4 gezeigten Aufbau, wobei diese Figuren den Antriebsschlitten
für das Bohrrohr zeigen, der Antriebsschlitten
für den Bohrer und deN Rohrführungskopf sind analog
gestaltet.
In Abwandlung kann man den oberen Antriebsschlitten
22 so ausbilden, daß er für die Verwendung zusammen
mit dem den kleinsten Durchmesser aufweisenden Bohrer
geeignet ist, wobei die Antriebsstangen für die Bohrer
größeren Durchmessers dann unverändert sind.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, hat der Antriebsschlitten
16 ein Schlittengrundteil 32, welches mit seitlichen
Wangen 34, Führungsleisten 36 umgreift, die bei den
Ecken des Mäklers 14 vorgesehen sind. Auf einer Schulter
38 des Schlittengrundteiles 32 ruht ein hinterer Endabschnitt
40 eines Kastenrahmens 41 einer insgesamt mit 42
bezeichneten Antriebseinheit. Letztere hat eine nach unten
hängende Platte 44, die an der Vorderseite des Schlittengrundteiles
32 anliegt.
Auf der Schulter 38 sind Positionnierstifte 46 vorgesehen,
die mit Positionsöffnungen 48 zusammenarbeiten,
die im Endabschnitt 40 der Antriebseinheit 42 vorgesehen
sind. Zum lösbaren Verbinden der Antriebseinheit 42
mit dem Schlittegrundteil 32 dienen Schrauben 50, die
mit Gewindebohrungen 52 in der Schulter 38 zusammenarbeiten.
Weitere Schrauben 54 erstrecken sich durch
die vertikale Platte 44 und sind in die vordere Begrenzungsfläche
des Schlittengrundteiles 32 eingeschraubt.
Die Antriebseinheit 42 trägt zwei Hydromotoren 56, 58,
die über Ritzel 60, 62 auf ein Zwischenritzel 64 arbeiten.
Letzteres kämmt mit einem Zahnkranz 66, der auf der
Außenfläche einer Antriebshülse 68 ausgebildet ist,
und diese ist über ein in Figur 3 nicht näher gezeigtes
Radial-/Axiallager im vorderen Abschnitt der Antriebseinheit
42 gelagert. Dabei sind die Dicke der Antriebshülse
68 und der sie umgebende Steg des Kastenrahmens 41
der Antriebseinheit 42 so klein gewählt, wie dies im
Hinblick auf die mechanischen Beanspruchungen noch vertretbar
ist. Auf diese Weise steht die Antriebseinheit
42 nur geringfügig in radialer Richtung über die Außenfläche
eines mit der Antriebshülse 68 verbundenen Bohrrohres
20 über, wie aus Figur 1 und 2 ersichtlich.
Der Antriebsschlitten 22 für den Bohrer ist ähnlich
ausgebildet, mit dem Unterschied, daß anstelle der Antriebshülse
68 eine Antreibsscheibe vorgesehen ist, die in
der Mitte eine polygonale (in der Regel quadratische)
Aufnahme für eine Bohrstange aufweist.
Der Rohrführungskopf 27 ist ebenfalls ähnlich wie der
Antriebsschlitten 16 aufgebaut, enthält aber eine vom
Schlittengrundteil abbaubare Radiallagereinheit, die
mit der Außenfläche des Bohrrohres zusammenarbeitet.
Wünscht man das Bohrgerät auf das Arbeiten mit kleinerem
Durchmesser aufweisendem Bohrer und kleinerem Duchmesser
aufweisendem Bohrrohr umzustellen, werden die Schrauben
50 und 54 gelöst und mit Hilfe eines in Figur 1 und
2 schematisch bei 70 angedeuteten Hebezeuges wird die
Antriebseinheit 42 des Antriebsschlittens 22 und anschließend
des Antriebsschlittens 16 angehoben und auf dem
Erdboden abgelegt. Dann wird die Radiallagereinheit des
Rohrführungskopfs 27 abgebaut. Anschließend werden eine
neue Radiallagereinheit und neue Antriebseinheiten 72
aufgenommen und in umgekehrter Reihenfolge wieder an den
Schlittengrundteilen 32 des Rohrführungskopfs 27, des
Antriebsschlittens 16 und des Antriebsschlittens 22
befestigt. Die neue Radiallagereinheit und die neuen
Antriebseinheiten haben gleiche Geometrie wie die ersetzten
Einheiten mit der Maßgabe, daß sie für unterschielichen
Durchmesser von Bohrer bzw. Bohrrohr ausgelegt sind. Z.B.
hat am Anttriebsschlitten 16 die Antriebshülse 68 nun den
gewünschten kleineren Durchmesser hat, und ist das Zwischenritzel
64 entsprechend vergrößert.
Da kleinere Durchmesser aufweisende Bohrer und Bohrrohre
mit kleinerem Drehmoment im Erdreich gedreht werden
können, kann man auch die Hydromotoren 56, 58 kleiner
auslegen.
Man erkennt, daß ein Bohrgerät, wie es oben beschrieben
wurde, sehr rasch für das Bohren von Bohrlöchern unter-schiedlichen
Durchmessers umgerüstet werden kann.
Bei dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten Ausführungsbeispiel
sind Teile des Antriebsschlittens, die funktionsmäßig
oben schon unter Bezugnahme auf die Figuren 3
und 4 erläuterten Teile entsprechen, wieder mit denselbem
Bezugszeichen versehen. Diese Teile werden nachstehend
nicht nocheinmal im einzelnen detailliert beschrieben.
Eine obere Platte des Kastenrahmens 41 der Antriebseinheit
42 hat nun eine rechteckige Ausnehmung 74. Deren zum
freien Ende der Antriebseinheit verlaufende Ränder dienen
zugleich als Führungsschiene für Führungsnuten 76, die
in Seitenflächen einer Motorplatte 78 vorgesehen sind.
Die Motorplatte 78 trägt die Hydromotoren 56, 58 sowie
das Zwischenritzel 64. Zum Bewegen der Motorplatte 78 in
horizontaler zum Mäkler senkrechter Richtung dienen zwei
Hydraulikzylinder 80, die am hinteren Endabschnitt 40 des
Gehäuses 41 der Antriebseinheit 42 abgestützt sind.
Das Zwischenritzel 64 hat einen unterhalb seines Zahnkranzes
liegenden Lagerbund 82, der über den RitzelZahnkranz
66 radial übersteht und axial unterhalb der
Ritzel 60, 62 hindurchläuft. Der Lagerbund 82 hat trapezförmigen
Querschnitt. Unterhalb des Zahnkranzes 66 ist
in der Antriebshülse 68 eine Lagernut 84 eingestochen, die
zum Lagerbund 82 passenden Querschnitt hat.
Beim freien Ende der Antriebseinheit 72 sind kleinen
Durchmesser aufweisende Lagerrollen 86, 88 gelagert,
deren Kontur ebenfalls der Lagernut 84 angepaßt ist.
Die Antriebshülse 68 ist somit durch das Zwischenritzel
64 mit seinem Lagerbund 82 und die Lagerrollen 86, 88
gelagert.
Durch Bewegen der Motorplatte 78 in Richtung auf den
Mäkler 14 zu kann der Lagerbund 82 so weit von der Antriebshülse
68 wegbewegt werden, daß letztere von den Lagerrollen
86, 88 freikommt und dem Kastenrahmen 41 entnommen werden
kann. Man kann dann eine einen kleineren Durchmesser
aufweisende Antriebshülse 68 einsetzen und die Motorplatte
78 so weit vom Mäkler wegbewegen, daß die Lagerhülse
68 wieder gleichzeitig mit dem Lagerbund 82 und den
Lagerrollen 86 und 88 in Eingriff steht. Dann ist zugleich
auch ein korrekter Eingriff zwischen dem Zahnkranz
des Zwischenritzels 64 und dem Zahnkranz 66 der
Antriebshülse 68 gegeben, da alle zusammen mit dem Antriebsschlitten
zu verwendenden Antriebshülsen Zahnkränze
aufweisen, die sich aus Zähnen gleicher Form zusammensetzen.
Die Eingriffsverhältnisse zwischen dem Zwischenritzel
68 und den Lagerrollen 86, 88 einerseits und der Antriebshülse
68 andererseits sind der abgewinkelten Schnittansicht
von Figur 7 gut zu entnehmen.
Das weiter abgehandelte Ausführungsbeispiel nach Figur
8 unterscheidet sich von demjenigen nach Figur 5 nur
dadurch, daß anstelle eines einzigen Zwischenritzels
64 zwei Zwischenritzel 64a und 64b verwendet sind, die
symetrisch zur in Figur 8 vertikalen Mittelebene des
Antriebsschlittens 16 angeordnet sind.
Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 9 sind die Lagerrollen
86, 88 von einer Lagerplatte 90 getragen, die mit Führungsschuhen
92 die seitlichen Ränder des Kastenrahmens 41 übergreift.
Die Lagerplatte 90 ist durch Hydraulikzylinder
80 verstellbar und verrieglbar. Auch auf diese Weise kann
der Antriebsschlitten 16 Bohrrohre mit unterschiedlichem
Durchmesser lagern und antreiben.
Es versteht sich, daß man anstelle der in den Figuren
5 bis 9 gezeigten Lagerrollen 86, 88 auch Gleitlagerteile
verwenden kann, die mit der Lagernut 84 zusammenarbeiten
und sich über einen nur kleinen Umfangsbereich erstrecken,
so daß sie mit kreisförmigen Lagernuten unterschiedlichen
Durchmessers gleichermaßen zusammenarbeiten können.
Bei dem Antriebsschlitten gemäß Figur 10 sind die Hydromotoren
56, 58 auf Tragplatten 94, 96 angebracht, die
unabhängig vom Gehäuse 41 am Schlittengrundteil 32 angebracht
sind und in Ausnehmungen 98, 100 des Gehäuses 41
Aufnahme finden. Das Anpassen des Antriebsschlittens an den
jeweiligen Bohrrohrdurchmesser erfolgt nun durch bloßen
Austausch der Lager- und Getriebeeinheit, welche durch die
Komponenten 41, 64, 66, 68 gebildet ist. Damit ist die
auszutauschende Eineheit billiger, und die Verbindungen
zu den Hydromotoren brauchen zumm Umstellen des Borrohrdurchmessers
nicht gelöst zu werden.