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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten und Führen eines rotierenden Stabes, insbesondere eines Bohrers beziehungsweise eines Bohrankers, welcher über ein Befestigungsmittel an einer Antriebswelle eines Antriebsmotors lösbar befestigt ist. Die Rotationsachsen der Antriebswelle und des Stabes sind deckungsgleich angeordnet.
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In vertikaler Richtung zum Erdboden ausgerichtete Vorrichtungen, wie Pfahle, Pfeiler, Masten oder Türme, werden herkömmlich dauerhaft oder temporär mit Seilen zum Erdboden hin verspannt und durch die in verschiedenen Höhen an der Vorrichtung angeordneten sowie am Erdboden verankerten Seile gehalten.
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In Mitteleuropa sind Maste zum Tragen von Freileitungen fast ausschließlich als freistehende Konstruktionen ausgebildet und werden lediglich bei der Montage oder Demontage der energieübertragenden Freileitungen mittels schräg ausgerichteter Seile verspannt. Die Seile sind dabei zwischen bestimmten Bereichen am Mast und im Erdboden befestigten Ankern, sogenannten Bohrankern, angeordnet. Die Bohranker werden zur Verwendung als feststehende Ankerpunkte für Havariegestänge, Winden oder die Seile im Erdboden fixiert.
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Die Bohranker werden mit Hilfe von Bohrwerkzeugen in den Boden eingebracht. Dabei wird der Bohranker um die eigene Achse gedreht und entlang dieser Rotationsachse in den Erdboden hinein bewegt. Bei der schrägen Anordnung der beispielsweise die Maste verspannenden Seile wird die Kraft in dem zu der schrägen Anordnung zugehörigen Winkel in den Erdboden eingeleitet. Um die Masten sicher und stabil zu verspannen, sind auch die Bohranker in dem zur schrägen Anordnung der Seile zugehörigen Winkel in den Erdboden einzutreiben, sodass die Zugkräfte sicher aufgenommen werden. Der Bohranker und das zwischen dem Bohranker und dem Mast eingespannte Seil sind möglichst in einer gemeinsamen Linie bilden und damit in einem gleichen Winkel zum Erdboden anzuordnen.
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Aus dem Stand der Technik ist bekannt, die Bohranker mit einem an einem Ladearm angeordneten Bohrmotor, zum Beispiel mit einem hydraulischen Antrieb, anzutreiben. Der Ladearm ist dabei beispielsweise Bestandteil eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Lastkraftwagens, welcher die Bohranker auch zum Bestimmungsort transportiert. Der Bohranker ist über ein Befestigungsmittel, das heißt ein Kupplungselement, mit einer Antriebswelle des Bohrmotors lösbar und derart verbunden, dass die Rotationsbewegung der Antriebswelle auf den Bohranker übertragen wird. Mit Hilfe einer Bewegung des Bohrmotors in Richtung der Rotationsachse des Bohrmotors und damit des Bohrankers wird ein vorbestimmter Druck auf den Bohranker ausgeübt, welcher infolge der Rotationsbewegung und des vom Bohrmotor in Längsrichtung ausgeübten Druckes in den Erdboden eingetrieben wird.
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Zum Einbringen der Bohranker in den Erdboden ist es herkömmlich notwendig, dass sich eine menschliche Arbeitskraft im Bereich des bewegten Bohrankers aufhält, um den Bohranker zu halten und ihn dabei in einer vorbestimmten Richtung zum Einbringen in den Erdboden zu führen. Die Arbeitskraft hat den Bohranker zu fixieren, bis dieser etwa 30 % der Einbohrlänge im Erdreich eingebracht ist. Zum Führen des Bohrankers hält sich die Arbeitskraft in einem um dem Bohranker definierten Gefahrenbereich auf und ist einem sehr hohen Verletzungsrisiko ausgesetzt.
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Das Führen des Bohrankers ist insbesondere bei inhomogenen, harten und steinigen Bodenverhältnissen mit großen Risiken für die Arbeitskraft verbunden, da der über den Bohrmotor und das Kupplungselement im Wesentlichen von oben auf den Bohranker aufgebrachte Druck sehr groß ist. Aufgrund des großen Drucks kann der Bohranker unvorhersehbar und plötzlich in eine beliebige Richtung ausschlagen und die Arbeitskraft veletzten. Zudem kann sich der Ladearm, an welchem der Bohrmotor gehaltert ist, ruckartig um bis zu 1 m absenken, was nicht nur für die sich im Gefahrenbereich aufhaltende Arbeitskraft sehr gefährlich ist, sondern auch zu einer Beschädigung der Bohrtechnik führen kann.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum Halten und Führen eines rotierenden Stabes, insbesondere eines in den Erdboden einzubringenden Bohrankers, sodass der Stab ohne menschliche Führung fixiert ist und sich damit keine Person im Gefahrenbereich aufhalten muss, was eine mögliche Unfallgefahr minimiert. Die Vorrichtung soll unabhängig von auf den Stab ausgeübtem Druck führen und stabilisieren. Die Vorrichtung soll in kurzer Zeit einfach und von einer minimalen Anzahl an Menschen zu montieren und zu demontieren sein. Die Vorrichtung soll sehr effizient zu betreiben sowie konstruktiv einfach realisierbar sein, um die Kosten bei der Herstellung und der Wartung zu minimieren.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand mit den Merkmalen des selbstständigen Patentanspruchs gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Halten, Führen und Stabilisieren eines rotierenden Stabes, insbesondere eines Bohrers beziehungsweise eines Bohrankers zum Einbringen in Erdreich, welcher über ein Befestigungsmittel an einer Antriebswelle eines Antriebsmotors lösbar befestigt ist, gelöst. Die Rotationsachsen der Antriebswelle und des Stabes sind dabei deckungsgleich angeordnet.
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Nach der Konzeption der Erfindung weist die Vorrichtung mindestens ein Trägerelement und mindestens ein Halteelement auf. Dabei ist das mindestens eine Trägerelement mit einem ersten Ende an einem Gehäuse des Antriebsmotors gehaltert angeordnet. An einem zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende weist das Trägerelement ein Gelenk auf.
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Das mindestens eine Halteelement ist erfindungsgemäß mit einem Längsträger ausgebildet, welcher mit einem ersten Ende über das Gelenk mit dem Trägerelement beweglich verbunden ist. An einem zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende, weist das Halteelement ein Profil auf, welches im geschlossenen Zustand der Vorrichtung den rotierenden Stab derart umschließt, dass der Stab lediglich um die Rotationsachse beweglich ist und die Anordnung der Rotationsachsen des Stabes sowie der Antriebswelle zueinander fixiert ist. Dabei wird eine von der Rotationsbewegung abweichende Bewegung des Stabes in Bezug auf die Antriebswelle verhindert.
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Bei dem Antriebsmotor handelt es sich bevorzugt um einen hydraulischen Motor.
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Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das mindestens eine Trägerelement senkrecht zur Rotationsachse des Stabes und der Antriebswelle ausgerichtet ist.
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Das Trägerelement ist vorteilhaft am Gehäuse des Antriebsmotors angeschraubt und damit einfach lösbar. Alternativ kann das Trägerelement an das Gehäuse des Antriebsmotors angeklemmt sein.
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Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Gelenk als ein Drehgelenk ausgebildet. Dabei ist der Längsträger des Halteelements über einen Bolzen mit dem Trägerelement verbunden, sodass das Halteelement um eine Achse des Bolzens verschwenkbar ist.
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Die Achse des Bolzens ist bevorzugt senkrecht zur Rotationsachse des Stabes beziehungsweise der Antriebswelle sowie senkrecht zu einer Längsrichtung des Trägerelements ausgerichtet.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind zwei Trägerelemente ausgebildet und in einer gemeinsamen Ebene ausgerichtet, in welcher die Rotationsachse des Stabes beziehungsweise der Antriebswelle angeordnet ist. Dabei sind ein erstes Trägerelement mit einem ersten Halteelement und ein zweites Trägerelement mit einem zweiten Halteelement verbunden.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Profil des Halteelements als ein U-Profil mit zwei Seitenflächen und einer Deckfläche in einer Längsrichtung ausgerichtet ausgebildet. Das Profil ist im geschlossenen Zustand der Vorrichtung mit der Längsrichtung in Richtung der Rotationsachse des Stabes ausgerichtet und umschließt in Kombination mit einem Verschlusselement den Stab. Alternativ kann das Profil des Halteelements beispielsweise als ein Winkelprofil ausgebildet sein oder eine halbkreiszylindrische Form aufweisen.
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Das Profil weist vorteilhaft eine Erweiterung auf, welche aus zwei gegenüberliegend angeordneten Blechen ausgebildet ist. Die Bleche der Erweiterung sind dabei jeweils an einer Seitenfläche des Profils angeordnet und weisen in freien Bereichen miteinander korrespondierende Durchgangsbohrungen zur Aufnahme eines Verschlusselements auf. Die freien Bereiche der Bleche der Erweiterung sind im Gegensatz zu den bedeckten Bereichen, Bereiche, welche nicht verdeckt sind. Unter den bedeckten Bereichen sind folglich die Zonen zu verstehen, in welchen die Bleche an den Seitenflächen des Profils anliegen.
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Das Verschlusselement ist bevorzugt als ein Bolzen ausgebildet, welcher auf einfache Weise zu montieren und zu demontieren ist.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass das Profil an einem Längsträger des ersten Halteelements angeordnet ist und an einem zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende eines Längsträgers des zweiten Halteelements ein Auflageelement ausgebildet ist.
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Nach einer ersten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflageelement als ein ebenes Blech ausgebildet, welches im geschlossenen Zustand der Vorrichtung mit einer inneren Oberfläche zum Stab sowie zum Profil des ersten Halteelements hin und mit einer Längsausdehnung in Richtung der Rotationsachse des Stabes ausgerichtet ist.
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Dabei sind das Auflageelement des zweiten Halteelements und das als U-Profil ausgebildete Profil des ersten Halteelements derart miteinander korrespondierend angeordnet, dass die innere Oberfläche des Auflageelements und die Stirnseiten der Seitenflächen des Profils aneinander anliegen, sodass der Stab zwischen den Seitenflächen und der Deckfläche des Profils des ersten Halteelements sowie der inneren Oberfläche des Auflageelements angeordnet ist.
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Unter der inneren Oberfläche des als ebenes Blech ausgebildeten Auflageelements ist die im geschlossenen Zustand der Vorrichtung in Richtung des Stabes und des Profils des ersten Halteelements ausgerichtete Fläche zu verstehen. Im Gegensatz dazu weist eine äußere Oberfläche oder äußere Seite des Bleches im geschlossenen Zustand der Vorrichtung von dem Stab und dem Profil des ersten Halteelements weg.
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Nach einer zweiten alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist das Auflageelement des zweiten Halteelements als ein U-Profil mit einer Deckfläche und zwei Seitenflächen in einer Längsrichtung ausgerichtet ausgebildet. Dabei ist das U-Profil im geschlossenen Zustand der Vorrichtung mit der Längsrichtung in Richtung der Rotationsachse des Stabes ausgerichtet. Das U-Profil des Auflageelements des zweiten Halteelements und das U-Profil des ersten Halteelements sind derart miteinander korrespondierend angeordnet, dass die Seitenflächen des U-Profils des Auflageelements im geschlossenen Zustand der Vorrichtung jeweils auf einer Innenseite der Seitenflächen des U-Profils des ersten Halteelements angeordnet sind und die Stirnseiten der Seitenflächen an der Deckfläche des U-Profils des ersten Halteelements anliegen. Damit ist der Stab zwischen den Seitenflächen und der Deckfläche des Auflageelements des zweiten Halteelements sowie der Deckfläche des U-Profils des ersten Halteelements angeordnet.
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Die Bleche der Erweiterung des Profils des ersten Halteelements mit den korrespondierenden Durchgangsbohrungen zur Aufnahme des Verschlusselements sind im geschlossenen Zustand der Vorrichtung vorteilhaft das Auflageelement derart überragend ausgebildet, dass das Verschlusselement an einer äußeren Oberfläche des Auflageelements des zweiten Halteelements anliegt und das Auflageelement am Profil des ersten Halteelements fixiert.
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Das Auflageelement ist an einer äußeren Oberfläche bevorzugt mit einem Führungselement zur Aufnahme eines rundstabförmigen Verschlusselements ausgebildet. Dabei ist das Verschlusselement im geschlossenen Zustand der Vorrichtung durch das zwischen den Blechen der Erweiterung des Profils des ersten Halteelements angeordnete Führungselement hindurchgeführt fixiert.
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Die Vorrichtung ist vorteilhaft aus einem Stahl ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Halten und Führen eines rotierenden Stabes, insbesondere eines in den Erdboden einzubringenden Bohrankers, weist zusammenfassend diverse Vorteile auf:
- - optimales Ausrichten, Führen und Stabilisieren des Stabes, insbesondere des Bohrers beziehungsweise des Bohrankers, sowie Verhindern eines seitlichen Ausbrechens durch Anbringen der Vorrichtung am Antriebsmotor unabhängig vom in Längsrichtung auf den Stab ausgeübten Druck,
- - Ein-Mann-Bedienung des Antriebsmotors und der dazugehörigen Peripherie, wie einem Ladearm eines Lastkraftwagens, ohne Aufenthalt in unmittelbarer Umgebung des rotierenden Stabes, dadurch
- - kein Aufenthalt einer weiteren Person innerhalb des Gefahrenbereiches um den rotierenden Stab und
- - minimieren des Unfallrisikos bei der Bedienung,
- - einfache und schnelle Montage und Demontage der Vorrichtung, auch durch lediglich einen Bediener sowie
- - sehr effizient beim Einbringen von mehreren Bohrankern.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
- 1: eine am Gehäuse eines Antriebsmotors gehalterte Vorrichtung zum Halten und Führen eines rotierenden Bohrankers im montierten sowie geöffneten Zustand und den an der Antriebswelle des Antriebsmotors befestigten Bohranker,
- 2: die am Gehäuse des Antriebsmotors gehalterte Vorrichtung zum Halten und Führen des rotierenden Bohrankers im montierten sowie geschlossenen Zustand und den an der Antriebswelle des Antriebsmotors befestigten Bohranker,
- 3a: Trägerelement als Einzelelement der Vorrichtung in Seitenansicht,
- 3b: Trägerelement als Einzelelement der Vorrichtung in Draufsicht,
- 4a: erstes Halteelement als Einzelelement der Vorrichtung in Seitenansicht sowie
- 4b: zweites Halteelement als Einzelelement der Vorrichtung in Seitenansicht und in Ansicht von oben.
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In den 1 und 2 sind jeweils eine am Gehäuse 5 eines Antriebsmotors gehalterte Vorrichtung 1 zum Halten und Führen eines rotierenden Stabes 2, speziell eines Bohrers oder Bohrankers 2, und der an einer Antriebswelle 4 des Antriebsmotors befestigte Bohranker 2 gezeigt. 1 zeigt die Vorrichtung 1 im montierten sowie geöffneten Zustand, während in 2 die Vorrichtung 1 im montierten sowie geschlossenen Zustand dargestellt ist.
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Der Bohranker 2 ist über ein Befestigungsmittel 3, auch als Kupplungselement bezeichnet, mit der Antriebswelle 4 des Antriebsmotors lösbar und derart verbunden, dass die Rotationsbewegung der Antriebswelle 4 auf den Bohranker 2 übertragen wird. Aufgrund einer translatorischen Bewegung des Antriebsmotors in Richtung der Rotationsachse des Antriebsmotors sowie des Bohrankers 2 wird ein vorbestimmter Druck auf den Bohranker 2 ausgeübt, welcher infolge der Rotationsbewegung und des vom Antriebsmotor in Längsrichtung ausgeübten Druckes in den Erdboden eingetrieben wird.
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Die Vorrichtung 1 weist zwei Trägerelemente 6a, 6b auf, welche jeweils im Wesentlichen senkrecht zur Rotationsachse des Bohrankers 2 ausgerichtet sind. Die Trägerelemente 6a, 6b sind zum einen in einer senkrecht zur Rotationsachse angeordneten Ebene und zum anderen in einer Ebene angeordnet, in welcher die Rotationsachse des Bohrankers 2 beziehungsweise der Antriebswelle 4 verläuft. Die Trägerelemente 6a, 6b sind folglich bevorzugt in einem Winkel von 180° zueinander ausgerichtet und jeweils an einem ersten Ende am Gehäuse 5 des Antriebsmotors gehaltert, wobei die ersten Enden zueinander ausgerichtet angeordnet sind. Die Trägerelemente 6a, 6b sind im Bereich der ersten Enden vorteilhaft mit dem Gehäuse 5 verschraubt, sodass die Vorrichtung 1 einfach am Gehäuse 5 montierbar und demontierbar ist. Die Achsen der Schrauben der Schraubverbindungen zum Befestigen der Trägerelemente 6a, 6b am Gehäuse 5 sind in Richtung der Rotationsachse der Antriebswelle 4 ausgerichtet.
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An den zweiten, zu den ersten Enden distal ausgebildeten Enden der Trägerelemente 6a, 6b weisen die Trägerelemente 6a, 6b jeweils ein Drehgelenk 8 auf. An den Drehgelenken 8 sind die Trägerelemente 6a, 6b jeweils über einen Bolzen 9 mit einem Halteelement 7a, 7b verbunden. Die jeweils einen Längsträger 10a, 10b aufweisenden Halteelemente 7a, 7b sind an den Drehgelenken 8 um eine Rotationsachse, welche der Achse des Bolzens 9 entspricht, verschwenkbar mit den Trägerelementen 6a, 6b gekoppelt. Die Halteelemente 7a, 7b sind jeweils mit dem am ersten Enden des Längsträgers 10a, 10b ausgebildeten Drehgelenk 8 an einem Trägerelement 6a, 6b befestigt.
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Der erste Längsträger 10a weist am zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende ein Profil 11, insbesondere ein U-Profil mit einer Deckfläche und zwei Seitenflächen, auf. Das Profil 11 ist im Bereich der Deckfläche an der Stirnseite des ersten Längsträgers 10a in einem vorbestimmten Winkel α derart angeordnet, dass das Profil 11 im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1, gemäß 2, mit der Längsrichtung in Richtung der Rotationsachse des Bohrankers 2 ausgerichtet ist. Im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 sind die Längsrichtung des Profils 11 und die Rotationsachse des Bohrankers 2 parallel zueinander ausgerichtet. Der Winkel α weist beispielsweise einen Wert von etwa 22° auf.
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Am Profil 11 des ersten Halteelements 7a ist zudem eine Erweiterung 12 in Form zweier gegenüberliegend angeordneter Bleche ausgebildet, welche senkrecht zur Längsachse des Profils 11 ausgerichtet sind. Die Bleche der Erweiterung 12 sind jeweils auf einer Außenseite einer Seitenfläche des Profils 11 angeordnet und weisen in den freien Bereichen miteinander korrespondierende Durchgangsbohrungen 13 zur Aufnahme eines Bolzens 16 auf. Im montierten Zustand der Vorrichtung 1 ist der Bolzen 16 derart durch die Durchgangsbohrungen 11 hindurchgeführt angeordnet, dass der Bolzen 16 und die Bleche senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Der Bolzen 16 ist über ein flexibles Befestigungselement, insbesondere eine Kette, am ersten Halteelement 7a, speziell am Profil 11 des ersten Halteelements 7a, befestigt, um einen Verlust beim Transport oder der Montage beziehungsweise Demontage der Vorrichtung 1 zu verhindern.
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Unter dem freien Bereich der Bleche der Erweiterung 12 ist dabei jeweils der Bereich zu verstehen, welcher vom Profil 11 hervorragt.
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Der zweite Längsträger 10b weist am zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende ein Auflageelement 14 auf. Das Auflageelement 14 ist dabei bevorzugt als ebenes Blech ausgebildet. Das Auflageelement 14 ist im Bereich einer ersten Oberfläche an der Stirnseite des zweiten Längsträgers 10b in einem vorbestimmten Winkel α derart angeordnet, dass das Auflageelement 14 im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1, gemäß 2, mit einer zweiten Oberfläche zum Bohranker 2 hin und mit einer Längsausdehnung in Richtung der Rotationsachse des Bohrankers 2 ausgerichtet ist. Im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 sind die Längsausdehnung des Auflageelements 14 und die Rotationsachse des Bohrankers 2 parallel zueinander ausgerichtet. Damit verlaufen die Rotationsachse des Bohrankers 2 sowie die Längsrichtung des Profils 11 und die Längsausdehnung des Auflageelements 14 parallel zueinander. Der Winkel α weist beispielsweise einen Wert von etwa 22° auf.
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Das blechförmige Auflageelement 14 des zweiten Halteelements 7b und das als U-Profil ausgebildete Profil 11 des ersten Halteelements 7a korrespondieren derart miteinander, dass die zweite Oberfläche des Auflageelements 14 und die Stirnseiten der Seitenflächen des Profils 11 im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 aneinander anliegen. Der Bohranker 2 ist dabei zwischen den Seitenflächen und der Deckfläche des Profils 11 sowie der zweiten Oberfläche des Auflageelements 14 angeordnet. Der Bohranker 2 ist damit vollständig vom Profil 11 und dem Auflageelement 14 umgeben, wobei der Bohranker 2 mit einer Spielpassung eingepasst ist, sodass eine Rotation des Bohrankers 2 gewährleistet ist.
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Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform ist das Auflageelement als ein U-Profil mit einer Deckfläche und zwei Seitenflächen ausgebildet. Das Auflageelement ist dabei im Bereich der Deckfläche an der Stirnseite des zweiten Längsträgers 10b in einem vorbestimmten Winkel α derart angeordnet, dass das Profil im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 mit der Längsrichtung in Richtung der Rotationsachse des Bohrankers 2 ausgerichtet ist. Im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 sind die Längsrichtung des Profils und die Rotationsachse des Bohrankers 2 parallel zueinander ausgerichtet.
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Das U-Profil des Auflageelements des zweiten Halteelements 7b und das als U-Profil ausgebildete Profil 11 des ersten Halteelements 7a korrespondieren derart miteinander, dass die Seitenflächen des U-Profils des Auflageelements im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 jeweils auf der Innenseite der Seitenflächen des Profils 11 angeordnet sind. Der Bohranker 2 ist dabei zwischen den Seitenflächen und der Deckfläche des Auflageelements des zweiten Halteelements 7b und der Deckfläche des Profils 11 angeordnet. Der Bohranker 2 ist damit vollständig vom Auflageelements des zweiten Halteelements 7b und vom Profil 11 umgeben, wobei der Bohranker 2 mit einer Spielpassung eingepasst ist, sodass eine Rotation des Bohrankers 2 gewährleistet ist.
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Das Auflageelement 14 weist an der ersten Oberfläche zudem ein Führungselement 15 zur Aufnahme des Bolzens 16 auf. Im geschlossenen Zustand der Vorrichtung 1 ist der Bolzen 16 durch das Führungselement 15 hindurchgeführt angeordnet, welches zwischen den Blechen der Erweiterung 12 des Profils 11 des ersten Halteelements 7a angeordnet ist. Der Bolzen 16 ist dabei durch eine Durchgangsbohrung 13 eines ersten Blechs der Erweiterung 12, das Führungselement 15 sowie durch eine Durchgangsbohrung 13 eines zweiten Blechs der Erweiterung 12 hindurchgeführt, wobei das erste Halteelement 7a mit dem zweiten Halteelement 7b verbunden ist und der Bohranker 2 von den Halteelementen 7a, 7b fixiert wird.
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Die Trägerelemente 6a, 6b sind im Bereich der Drehgelenke 8 jeweils mit einer ersten Erweiterung 17 in Form zweier gegenüberliegend angeordneter Bleche ausgebildet, welche senkrecht zur Längsachse des Trägerelements 6a, 6b sowie in Richtung des Gehäuses 5 des Antriebsmotors ausgerichtet sind. Die Bleche der Erweiterung 12 sind jeweils auf einer Außenseite der Trägerelemente 6a, 6b angeordnet und weisen in den freien Bereichen miteinander korrespondierende Durchgangsbohrungen 18 zur Aufnahme eines Bolzens 19 auf. Unter dem freien Bereich der Bleche der Erweiterung 17 ist wiederum jeweils der Bereich zu verstehen, welcher vom Trägerelement 6a, 6b hervorragt.
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In einer nicht dargestellten Ruhestellung der Vorrichtung 1, beispielsweise zur Montage des Bohrankers 2 an der Antriebswelle 4 beziehungsweise am Befestigungsmittel 3, sind die Halteelemente 7a, 7b, insbesondere die Längsträger 10a, 10b der Halteelemente 7a, 7b, senkrecht zur Längsachse des Trägerelements 6a, 6b sowie in Richtung des Gehäuses 5 des Antriebsmotors ausgerichtet arretiert. Dabei ist jeweils ein Bolzen 19 derart durch die Durchgangsbohrungen 18 hindurchgeführt angeordnet, dass der Bolzen 19 und die Bleche der Erweiterung 17 senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Die Bolzen 19 sind jeweils durch ein erstes Aufnahmeelement 20a, 20b eines Halteelements 7a, 7b hindurchgesteckt. Das erste Aufnahmeelement 20a, 20b ist dabei zwischen den Blechen der Erweiterung 17 angeordnet.
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Die Bolzen 19 sind jeweils über ein flexibles Befestigungselement, insbesondere eine Kette, am Trägerelement 6a, 6b befestigt, um einen Verlust beim Transport oder der Montage beziehungsweise Demontage der Vorrichtung 1 zu verhindern.
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Unter den Bolzen 9 der Drehgelenke 8, dem Bolzen 16 zum Arretieren des Bohrankers 2 zwischen den Halteelementen 7a, 7b und den Bolzen 19 der Trägerelemente 6a, 6b zum Arretieren der Halteelemente 7a, 7b in einer Ruhestellung sind einfach zu montierende und zu demontierende zylindrische, insbesondere rundstabförmige Verbindungselemente zu verstehen, welche mit einer Spielpassung in Durchgangsbohrungen eingeführt sind. Die Bolzen 9, 16, 19 sind mit einem zusätzlichen Formelement, wie einem Kopf, einem Querloch, beispielsweise für einen Splint, einem kurzen Gewinde, beispielsweise für eine Mutter, oder einer Quernut ausgebildet, um durch Formschluss zwischen den zu verbindenden Teilen ein Verlieren zu vermeiden.
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Aus den 3a und 3b geht ein Trägerelement 6a, 6b als Einzelelement der Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht sowie in einer Draufsicht hervor. Das Trägerelement 6a, 6b weist beispielsweise eine Länge von etwa 490 mm auf.
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Das Trägerelement 6a, 6b ist mit einem Profil 21, insbesondere einem U-Profil mit zwei Seitenflächen 21A und einer Deckfläche 21B, ausgebildet. Im Bereich eines ersten Endes ist das Profil 21 im Bereich der Deckfläche 21B mit einem Verbindungselement 24 gekoppelt, welches flächig auf der Deckfläche 21B aufliegt. Das Verbindungselement 24 bildet damit eine Verlängerung beziehungsweise Ausweitung der Deckfläche 21B des Profils 21, welche sich zudem stetig erweitert. Die Deckfläche 21B und das Verbindungselement 24 sind als um eine Symmetrieachse symmetrische Flächen ausgebildet.
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An einem freien Ende, welches distal zum mit dem Profil 21 verbundenen Ende ausgebildet ist, weist das Verbindungselement 24 eine halbrunde Ausnehmung 26 auf. Zudem ist das Verbindungselement 24 mit Durchgangsbohrungen 25 versehen, welche in mindestens zwei unterschiedlichen Radien beziehungsweise Abständen zur Ausnehmung 26 ausgebildet sind. Die Durchgangsbohrungen 25 sind bevorzugt in zwei Reihen, gleichmäßig beabstandet zueinander um die Ausnehmung 26 herum angeordnet.
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Das Verbindungselement 24 weist zum Stabilisieren seitlich angeordnete Verstärkungselemente 27 auf. Die als rechteckige Bleche mit zwei kurzen und zwei langen Stirnseiten ausgebildeten Verstärkungselemente 27 sind jeweils mit einer kurzen Stirnseite mit einer Seitenfläche 21A des Profils 21 verbunden. An einer langen Stirnseite sind die Verstärkungselemente 27 jeweils mit dem Verbindungselement 24, insbesondere an einer Unterseite, verbunden.
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Auf einer Oberseite weist das Verbindungselement 24 ein Stützelement 28 auf, welches im montierten Zustand der Vorrichtung 1 in Richtung des Gehäuses 5 ausgerichtet ist. Das Stützelement 28 ist aus einem bevorzugt rechteckigen oder dreieckigen Blech mit einem rechten Winkel und einem in einem bestimmten Radius gebogenen rechteckigen Blech ausgebildet. Das dreieckige Blech ist dabei senkrecht zur Oberseite des Verbindungselements 24 ausgerichtet und mit einer ersten Stirnseite mit der Oberseite des Verbindungselements 24 verbunden. An einer zweiten Stirnseite ist das dreieckige Blech mit einer äußeren Oberfläche des gebogenen rechteckigen Blechs verbunden. Das gebogene Blech weist im am Gehäuse 5 montierten Zustand der Vorrichtung 1 mit der inneren Oberfläche zum Gehäuse 5 hin.
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Im montierten Zustand der Vorrichtung 1 am Gehäuse 5 liegt das gebogene rechteckige Blech des Trägerelements 6a, 6b mit der inneren Oberfläche an der kreiszylindrisch geformten Außenfläche des Gehäuses 5 an, wobei der Biegeradius des Bleches mit dem Radius der Außenfläche des Gehäuses 5 korrespondiert.
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Das Verbindungselement 24 liegt mit der Oberseite an einer flachen Stirnfläche des kreiszylindrisch geformten Gehäuses 5 an und ist mit durch die Durchgangsbohrungen 25 hindurchgeführten Schrauben am Gehäuse 5, insbesondere an der Stirnfläche, verschraubt.
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Die Ausnehmung 26 des Verbindungselements 24 lässt einen Bereich zum freien Bewegen der Antriebswelle 4 frei, welche durch die flache Stirnfläche aus dem Gehäuse 5 herausragt.
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Im Bereich eines zweiten Endes, welches distal zum ersten Ende und dem Bereich der Verbindung mit dem Verbindungselement 24 angeordnet ist, weist das Profil 21 eine zweite Erweiterung 22 in Form zweier gegenüberliegend angeordneter Bleche auf, welche in Richtung der Längsachse des Profils 21 ausgerichtet sind. Die Bleche der zweiten Erweiterung 22 sind jeweils auf einer Außenseite einer Seitenfläche 21A des Profils 21 angeordnet und weisen in den freien Bereichen miteinander korrespondierende Durchgangsbohrungen 23 zur Aufnahme des Bolzens 9 des Drehgelenks 8 auf.
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An den Blechen der zweiten Erweiterung 22 sind zudem die Bleche der ersten Erweiterung 17 des Trägerelements 6a, 6b angeordnet, welche senkrecht zur Längsachse des Profils 21 beziehungsweise zur Längsausdehnung der Bleche der zweiten Erweiterung 22 ausgerichtet sind. Die Bleche der ersten Erweiterung 17 sind dabei jeweils auf einer Außenseite der Bleche der zweiten Erweiterung 22 angeordnet und weisen in den freien Bereichen die miteinander korrespondierenden Durchgangsbohrungen 18 zur Aufnahme des Bolzens 19 auf. Im montierten Zustand der Vorrichtung 1 ist der Bolzen 19 derart durch die Durchgangsbohrungen 18 hindurchgeführt angeordnet, dass der Bolzen 19 und die Bleche senkrecht zueinander ausgerichtet sind.
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Sämtliche Einzelelemente des Trägerelements 6a, 6b, wie das Profil 21, das Verbindungselement 24 mit den Verstärkungselementen 27 und dem Stützelement 28 sowie die Bleche der ersten Erweiterung 17 und der zweiten Erweiterung 22 sind vorteilhaft miteinander verschweißt.
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In 4a ist das erste Halteelement 7a der Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht gezeigt. 4b zeigt das zweite Halteelement 7b der Vorrichtung 1 in einer Seitenansicht und in einer Ansicht A - A von oben. Zur Erklärung der einzelnen Elemente der Halteelemente 7a, 7b wird auch auf die Ausführungen zu den 1 und 2 verwiesen.
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Der Längsträger 10a des ersten Halteelements 7a weist am zweiten, zum ersten Ende distal ausgebildeten Ende das als U-Profil mit einer Deckfläche 11B und zwei Seitenflächen 11A ausgebildete Profil 11 auf. Das Profil 11 ist im Bereich der Deckfläche 11B an der Stirnseite des Längsträgers 10a im Winkel α angeordnet.
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Am Profil 11 ist die aus zwei gegenüberliegend angeordneten Blechen ausgebildete Erweiterung 12 angeordnet. Die Bleche der Erweiterung 12 sind dabei jeweils auf einer Außenseite einer Seitenfläche des Profils 11 senkrecht zur Längsrichtung des Profils 11 angeordnet und in den freien Bereichen mit miteinander korrespondierende Durchgangsbohrungen 13 zur Aufnahme des Bolzens 16 als Verschlusselement versehen.
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Die Längsträger 10a, 10b, welche beispielsweise eine Länge von etwa 1.300 mm aufweisen, sind an den ersten Enden mit zweiten Aufnahmeelementen 29a, 29b der Drehgelenke 8 zur Aufnahme der Bolzen 9 zum Verbinden der Halteelemente 7a, 7b mit den Trägerelementen 6a, 6b ausgebildet. Die zweiten Aufnahmeelemente 29a, 29b weisen dabei die Form von hohlzylindrischen Hülsen auf.
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Sämtliche Einzelelemente der Halteelemente 7a, 7b, wie die Längsträger 10a, 10b, die ersten Aufnahmeelemente 20a, 20b sowie die zweiten Aufnahmeelemente 29a, 29b und das Profil 11 mit den Blechen der Erweiterung 12 beziehungsweise das Auflageelement 14 mit dem Führungselement 15 sind vorteilhaft miteinander verschweißt.
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Die Abmessungen, speziell die Längen der Längsträger 10a, 10b und der Trägerelemente 6a, 6b sowie der daraus resultierende Winkel α, der Vorrichtung 1 hängen auch von der Geometrie des Antriebs, insbesondere der Länge der Antriebswelle 4 des Antriebsmotors, ab und können an die Geometrie des Antriebs angepasst sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Stab, Bohranker
- 3
- Befestigungsmittel
- 4
- Antriebswelle
- 5
- Gehäuse
- 6a, 6b
- Trägerelement
- 7a
- erstes Halteelement
- 7b
- zweites Halteelement
- 8
- Drehgelenk
- 9
- Bolzen
- 10a
- Längsträger erstes Halteelement 7a
- 10b
- Längsträger zweites Halteelement 7b
- 11
- Profil
- 11A
- Seitenfläche
- 11B
- Deckfläche
- 12
- Erweiterung Profil 11
- 13
- Durchgangsbohrung Erweiterung 12
- 14
- Auflageelement
- 15
- Führungselement
- 16
- Bolzen
- 17
- erste Erweiterung Trägerelement 6a, 6b
- 18
- Durchgangsbohrung erste Erweiterung 17
- 19
- Bolzen
- 20a, 20b
- erstes Aufnahmeelement Halteelemente 7a, 7b für Bolzen 19
- 21
- Profil
- 21A
- Seitenfläche
- 21B
- Deckfläche
- 22
- zweite Erweiterung Trägerelement 6a, 6b
- 23
- Durchgangsbohrung zweite Erweiterung 22
- 24
- Verbindungselement
- 25
- Durchgangsbohrung Verbindungselement 24
- 26
- Ausnehmung Verbindungselement 24
- 27
- Verstärkungselement
- 28
- Stützelement
- 29a, 29b
- zweites Aufnahmeelement
- α
- Winkel
