DE2459982B2 - Kupplungsvorrichtung zur verbindung einer dreh-schlag-bohrmaschine mit einem doppelgestaenge - Google Patents

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)

Patentansprüche:

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.