DE102021213371A1 - Drilling device and method for producing an output shaft of a drilling device - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Bohreinrichtung, insbesondere Vibrationsbohreinrichtung, umfassend eine Antriebseinrichtung (1) mit einer Abtriebswelle (2) mit einem Verbindungsmittel (21) zur Verbindung mit einem Bohrwerkzeug (5, 5'), dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (21) einen Gewindeabschnitt mit einem Rechtsgewinde (211) und einem Linksgewinde (212) umfasst, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Abtriebswelle einer Bohreinrichtung gemäß mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet dadurch, dass zur Herstellung der Abtriebswelle (2) in einen Abschnitt eines Abtriebswellenrohlings sowohl ein Rechtsgewinde (211), als auch ein Linksgewinde (212) eingebracht, insbesondere geschnitten, wird.The present invention relates to a drilling device, in particular a vibration drilling device, comprising a drive device (1) with an output shaft (2) with a connecting means (21) for connection to a drilling tool (5, 5'), characterized in that the connecting means (21) has a Threaded section with a right-hand thread (211) and a left-hand thread (212), and a method for producing an output shaft of a drilling device according to at least one of the preceding claims, characterized in that to produce the output shaft (2) in a section of an output shaft blank both a right-hand thread (211) and a left-hand thread (212) is introduced, in particular cut.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bohreinrichtung, insbesondere eine Vibrationsbohreinrichtung oder Bohrhammer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Abtriebswelle einer Bohreinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.The present invention relates to a drilling device, in particular a vibration drilling device or hammer drill, according to the preamble of
Eine Bohreinrichtung umfasst im Wesentlichen eine Antriebseinrichtung mit einer Abtriebswelle mit einem Verbindungsmittel zur Verbindung mit einem Bohrwerkzeug, insbesondere einem Bohrrohr, eine Spülwelle, etc. Die Bohreinrichtung, der dazu eingerichtet ist, die Abtriebswelle bei Bedarf in eine Vibrations- und/oder Hammerbewegung in axialer Richtung zu versetzen, kann ferner mit einer Vibrationseinrichtung ausgestattet sein, die dazu eingerichtet ist, die Abtriebswelle in axialer Richtung in eine vibrierende Hammerbewegung zu versetzen.A drilling device essentially comprises a drive device with an output shaft with a connecting means for connection to a drilling tool, in particular a drill pipe, a flushing shaft, etc. The drilling device, which is set up to convert the output shaft into a vibration and/or hammer movement in an axial direction if necessary To move direction can also be equipped with a vibration device which is adapted to move the output shaft in the axial direction in a vibrating hammer movement.
Als Einsatzgebiete der Bohreinrichtung sind beispielsweise Gründungsarbeiten, wie permanent oder temporäre Verankerungen, ferner Mikropfahlbohrung für Pfahlgründungen, Geothermiebohrungen, Brunnenbohrungen, Gesteinsbohrungen um Bruchkanten zu erzeugen, Sprenglochbohrungen, Horizontalbohrverfahren, Bodenprobenbohrungen, etc., zu nennen.Areas of application for the drilling device include foundation work, such as permanent or temporary anchoring, micropile drilling for pile foundations, geothermal drilling, well drilling, rock drilling to create fracture edges, blast hole drilling, horizontal drilling methods, soil sample drilling, etc.
Die Abtriebswelle ist an ihrem aus der Antriebseinrichtung herausragenden, zum Anschluss an das Bohrwerkzeug vorgesehen Ende in der Regel mit einem Gewindeabschnitt als Verbindungsmittel versehen, um eine lösbare Verbindung mit dem Bohrwerkzeug herstellen zu können. Dieser Gewindeabschnitt ist, je nach Bohrwerkzeug, als Linksgewinde oder als Rechtsgewinde ausgestaltet.At its end protruding from the drive device and intended for connection to the drilling tool, the output shaft is generally provided with a threaded section as a connecting means in order to be able to establish a detachable connection with the drilling tool. Depending on the drilling tool, this threaded section is designed as a left-hand thread or as a right-hand thread.
Nachteilig in diesem Zusammenhang ist, dass ggf. die Abtriebswelle ausgetauscht werden muss, um eine Anpassung an das Gewinde des Bohrwerkzeuges vorzunehmen.The disadvantage in this context is that the output shaft may have to be replaced in order to adapt it to the thread of the drilling tool.
Hier setzt die Erfindung an und macht es sich zur Aufgabe eine verbesserte Bohreinrichtung vorzuschlagen, insbesondere eine Bohreinrichtung vorzuschlagen, mit dem die oben skizzierten Probleme abgestellt, zumindest aber gemindert werden können. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Bohreinrichtung vorzuschlagen, der flexibler im Hinblick auf Bohrwerkzeuge mit unterschiedlichen Gewindetypen einsetzbar ist.This is where the invention comes in and makes it its task to propose an improved drilling device, in particular to propose a drilling device, with which the problems outlined above can be eliminated or at least reduced. In particular, it is the object of the present invention to propose a drilling device that can be used more flexibly with regard to drilling tools with different thread types.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Bohreinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, dass das Verbindungsmittel einen Gewindeabschnitt mit einem Rechtsgewinde und einem Linksgewinde umfasst, ist die Bohreinrichtung sowohl für Bohrwerkzeuge mit entsprechenden Rechts-, aber auch Linksgewinden als korrespondierendes Verbindungsmittel einsetzbar.According to the invention, this object is achieved by a drilling device with the characterizing features of
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorgeschlagenen Erfindung ergeben sich insbesondere aus den Merkmalen der Unteransprüche. Die Gegenstände bzw. Merkmale der verschiedenen Ansprüche können grundsätzlich beliebig miteinander kombiniert werden.Further advantageous refinements of the proposed invention result in particular from the features of the dependent claims. The objects or features of the various claims can in principle be combined with one another as desired.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Rechtsgewinde und das Linksgewinde auf demselben Abschnitt der Abtriebswelle vorgesehen sind. Die beiden Gewindeformen werden gewissermaßen ineinander verschachtelt. Es handelt sich entsprechend um eine sehr kompakte Möglichkeit die beiden Gewindearten auf der Abtriebswelle unterzubringen.In an advantageous embodiment of the invention it can be provided that the right-hand thread and the left-hand thread are provided on the same section of the output shaft. To a certain extent, the two thread forms are nested in one another. Accordingly, it is a very compact way of accommodating the two types of threads on the output shaft.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsmittel als Außengewinde oder als Innengewinde ausgestaltet ist. Wenngleich die Ausgestaltung als Außengewinde den Hauptanwendungsfall darstellt, so können Innengewinde beispielsweise bei Einsteckenden von hydraulischen Bohrhämmern vorkommen, sodass sich vom gleichen Anker- oder Rohrtypen sowohl Links- als auch Rechtsgewinde nutzen lassen. Es ließe sich zum einen der Umbau der Maschine einsparen, und zum anderen kann die Variantenvielfalt an Einsteckenden im besten Fall halbiert werden.In a further advantageous embodiment of the invention it can be provided that the connecting means is designed as an external thread or as an internal thread. Although the design as an external thread represents the main application, internal threads can occur, for example, in the insertion ends of hydraulic hammer drills, so that both left-hand and right-hand threads can be used from the same anchor or pipe type. On the one hand, the conversion of the machine could be saved, and on the other hand, the variety of shank ends can be halved in the best case.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Verbindungsmittel eine Verliersicherung, insbesondere einen radial durch Bohrwerkzeug und Abtriebswelle einschiebbaren Spannstift, umfasst. Eine derartige Maßnahme kann das eigentlich durch Schraubverbindung mit der Abtriebswelle verbundene Bohrwerkzeug zusätzlichen sichern.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the connecting means comprises a captive device, in particular a dowel pin that can be inserted radially through the drilling tool and the output shaft. Such a measure can additionally secure the drilling tool, which is actually connected to the output shaft by a screw connection.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Bohreinrichtung mit einer Vibrationseinrichtung ausgestattet ist. Durch die Vibrationseinrichtung kann in axialer Richtung eine vibrierende und oder hämmernde Bewegung in die Abtriebswelle eingebracht und letztendlich auf das Bohrwerkzeug übertragen werden, wodurch sich Vorteile beim Eintrieb des Bohrwerkzeuges in den zu bohrenden Untergrund ergeben können.In a further advantageous embodiment of the invention, it can be provided that the drilling device is equipped with a vibration device. By means of the vibration device, a vibrating and/or hammering movement can be introduced into the output shaft in the axial direction and ultimately transmitted to the drilling tool, which can result in advantages when driving the drilling tool into the subsurface to be drilled.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Abtriebswelle einer Bohreinrichtung vorzuschlagen.A further object of the present invention is to propose an advantageous method for producing an output shaft of a drilling device.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst. Dadurch, dass zur Herstellung der Abtriebswelle in einen Abschnitt eines Abtriebswellenrohlings sowohl ein Rechtsgewinde, als auch ein Linksgewinde eingebracht, insbesondere geschnitten, wird, kann ein flexibleres Verbindungsmittel erzeugt werden, auf welches sowohl Bohrwerkzeuge mit Rechtsgewinde, als auch Bohrwerkzeuge mit Linksgewinde als Verbindungsmittel geschraubt werden können.According to the invention, this object is achieved by a method according to
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegenden Abbildungen. Darin zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung, insbesondere Vibrationsbohreinrichtung, in einer perspektivischen Darstellung; -
2 eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung, insbesondere Vibrationsbohreinrichtung, in einer perspektivischen Darstellung mit einem mit der Abtriebswelle verbundenen Bohrwerkzeug; -
3 eine Abtriebswelle für eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung in einer perspektivischen Darstellung; -
4 eine Abtriebswelle für eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung in einer perspektivischen Darstellung mit Bohrwerkzeug; -
5-5b ein Bohrwerkzeug mit Rechtsgewinde in unterschiedlichen Ansichten; -
6-6b ein Bohrwerkzeug mit Linksgewinde in unterschiedlichen Ansichten; -
7 ein Bohrwerkzeug mit Bohrkrone in einer perspektivischen Ansicht; -
8 ein Bohrwerkzeug mit Bohrkrone in einer geschnittenen perspektivischen Ansicht.
-
1 a drilling device according to the invention, in particular a vibration drilling device, in a perspective view; -
2 a drilling device according to the invention, in particular a vibration drilling device, in a perspective view with a drilling tool connected to the output shaft; -
3 an output shaft for a drilling device according to the invention in a perspective view; -
4 an output shaft for a drilling device according to the invention in a perspective view with drilling tool; -
5-5b a drilling tool with a right-hand thread in different views; -
6-6b a drilling tool with a left-hand thread in different views; -
7 a drilling tool with drill bit in a perspective view; -
8th a drilling tool with drill bit in a cut perspective view.
Folgende Bezugszeichen werden in den Abbildungen verwendet:
- 1
- Antriebseinrichtung
- 2
- Abtriebswelle
- 3
- Flansch
- 4
- Vibrationseinrichtung
- 5 bzw. 5'
- Bohrwerkzeug mit Rechtsgewinde bzw. Bohrwerkzeug mit Linksgewinde
- 6
- Verliersicherung, insbesondere Spannstift
- 21
- Verbindungsmittel
- 22
- Freistich
- 23
- Vierflach
- 51
- Verbindungsmittel (des Bohrwerkzeugs) - Rechtsgewinde
- 52
- Verbindungsmittel (des Bohrwerkzeugs) - Linksgewinde
- 211
- Rechtsgewinde
- 212
- Linksgewinde
- 1
- drive device
- 2
- output shaft
- 3
- flange
- 4
- vibration device
- 5 or 5'
- Drilling tool with right-hand thread or drilling tool with left-hand thread
- 6
- Loss protection, in particular dowel pin
- 21
- lanyard
- 22
- Freeway
- 23
- four flat
- 51
- Connecting means (of the drilling tool) - right-hand thread
- 52
- Connecting means (of the drilling tool) - left-hand thread
- 211
- right-hand thread
- 212
- left-hand thread
Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit einem Verfahren beschrieben sind selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. Außerdem kann ein ggf. beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden.Features and details that are described in connection with a method also apply in connection with the device according to the invention and vice versa, so that the disclosure of the individual aspects of the invention is or can always be referred to reciprocally. In addition, an optionally described method according to the invention can be carried out with the device according to the invention.
Die hierin verwendete Terminologie dient nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Ausführungsformen und soll die Offenbarung nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ein/eine“ und „der/die/das“ auch die Pluralformen enthalten, sofern der Kontext dies nicht anderweitig klar erkennen lässt. Es wird zudem klar sein, dass die Ausdrücke „weist auf“ und/oder „aufweisend“, wenn in dieser Beschreibung verwendet, das Vorhandensein der genannten Merkmale, ganzen Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Bauteile spezifizieren, aber nicht das Vorhandensein oder den Zusatz von einem/einer oder mehreren anderen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Bauteilen und/oder Gruppen derselben ausschließen. Wie hierin verwendet, enthält der Ausdruck „und/oder“ jedes beliebige und alle Kombinationen von einem oder mehreren der assoziierten, aufgelisteten Elemente.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the disclosure. As used herein, the singular forms "a" and "the" are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise. It will also be understood that the terms "comprises" and/or "comprising" when used in this specification specify the presence, but not the presence, of the recited features, integers, steps, operations, elements, and/or components or exclude the addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components and/or groups thereof. As used herein, the term "and/or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.
Zunächst wird auf
Eine erfindungsgemäße Bohreinrichtung umfasst im Wesentlichen eine Antriebseinrichtung 1 mit einer Abtriebswelle 2. Die Bohreinrichtung ist vorzugsweise mit einem Flansch 3 zur Anbringung beispielsweise an einem Bagger (nicht dargestellt) ausgestattet.A drilling device according to the invention essentially comprises a
Die Antriebseinrichtung 1 ist dazu eingerichtet, die Abtriebswelle 2 in Drehung zu versetzen. Die Bohreinrichtung kann ferner vorzugsweise mit einer Vibrationseinrichtung 4 ausgestattet sein, die dazu eingerichtet ist, die Abtriebswelle 2 in axialer Richtung zusätzlich in eine vibrierende Bewegung und/oder Hammerbewegung zu versetzen. Die Bohreinrichtung kann dann als Vibrationsbohreinrichtung oder Hammerbohreinrichtung, ggf. auch als Vibrationsbohrhammer, angesprochen werden. Die Antriebseinrichtung 1 wird vorzugsweise hydraulisch betrieben, denkbar sind aber auch andere Antriebsarten.The
Die Abtriebswelle 2 ist ferner mit einem Verbindungsmittel 21 zur lösbaren Verbindung mit einem Bohrwerkzeug 5 ausgestattet. Bei dem Bohrwerkzeug 5 kann es sich beispielsweise um ein Bohrrohr, eine Spülwelle, etc. mit einem entsprechend korrespondierenden Verbindungsmittel 51 handeln.The
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Verbindungsmittel 21 der Abtriebswelle 2 einen Gewindeabschnitt mit einem Rechtsgewinde 211 und einem Linksgewinde 212 umfasst. Dadurch können sowohl Bohrwerkzeuge 5 mit einem Linksgewinde 51, insbesondere Linksinnengewinde, als auch Bohrwerkzeuge 5' mit einem Rechtsgewinde 52, insbesondere Rechtsinnengewinde, als korrespondierendes Verbindungsmittel an die Abtriebswelle 2 der Antriebseinrichtung 1 montiert werden. Dies bedeutet, dass Bohrwerkezeuge unabhängig von ihrer Gewinderichtung an die Abtriebswelle 2 montiert werden können. Hierdurch kann beispielsweise ein aufwendiger Austausch der Abtriebswelle 2 entfallen. Eine hohe Flexibilität bei der Auswahl der Bohrwerkzeuge 5, 5' kann gewährleistet werden.According to the invention, it is provided that the connecting means 21 of the
Zusätzlich kann eine Verliersicherung, beispielsweise in Form eines radial eingebrachten Spannstiftes 6, vorgesehen sein.In addition, an anti-loss device, for example in the form of a radially inserted
In der
Ebenso könnte an dieser Stelle ein alternatives Bohrwerkzeug 5' mit einem Linksgewinde 52 zum Anschluss an die Abtriebswelle 2 angebracht sein.An alternative drilling tool 5' with a left-
In beiden Fällen könnte hier eine Verliersicherung 6, wie beispielsweise ein radial durch Bohrwerkzeug 5 und die Abtriebswelle 2 im Bereich der beiderseitigen Überdeckung vorgesehener Spannstift vorgesehen sein.In both cases, an
In den
Der Vierflach 23 dient im Wesentlichen zur drehmomentübertragenden Verbindung mit der Antriebseinrichtung 1. Auch können Hammerbewegungen oder Vibrationen in axialer Richtung über den Vierflach 23 eingeleitet werden. Denkbar sind aber auch andere Formen, welche die vorgenannten Eigenschaften erfüllen.The quadrilateral 23 serves essentially for the torque-transmitting connection to the
Der Freistich 22 dient im Wesentlichen als Übergang von dem Vierflach 23 zum Verbindungsmittel 21, ggf. zur Lagerung im Gehäuse der Antriebseinrichtung 1.The undercut 22 serves essentially as a transition from the four-sided
Der Gewindeabschnitt 21 umfasst die beiden Gewindegänge in Form des Rechtsgewindeganges 211 und des Linksgewindeganges 212, sprich eines Rechtsgewindes und eines Linksgewindes. Es ist erkennbar, dass beide Gewinde, also das Rechtsgewinde 211 und das Linksgewinde 212, auf demselben Abschnitt der Abtriebswelle 2 angeordnet sind.The threaded
Es kann ferner vorzugsweise vorgesehen sein, dass das Verbindungsmittel eine Verliersicherung 6, insbesondere einen radial durch Bohrwerkzeug und Abtriebswelle einschiebbaren Spannstift, umfasst.Provision can also preferably be made for the connecting means to include a
Wenngleich hier lediglich die Kombination Außengewinde auf der Abtriebswelle 2 und Innengewinde auf Seiten des Bohrwerkzeuges 5 dargestellt ist, so ist es dennoch denkbar, dass das Verbindungsmittel 21 der Abtriebswelle als Innengewinde und das korrespondierende Verbindungmittel 51 des Bohrwerkzeugs als Außengewinde ausgestaltet ist.Although only the combination of an external thread on the
In den
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nachfolgend näher erläutert werden. Es versteht sich, dass hier nur einige ausgewählte Verfahrensschritte dargestellt sind, wie sie für das Verständnis des erfindungsgemäßen Verfahrens hilfreich sind. Das Verfahren kann weitere, dem Fachmann bekannte, Schritte bzw. Zwischenschritte umfassen.The method according to the invention will be explained in more detail below. It goes without saying that only a few selected method steps are shown here, as they are helpful for understanding the method according to the invention. The method can include further steps or intermediate steps known to those skilled in the art.
Zur Herstellung des Gewindeabschnitts des Verbindungsmittels wird in den dafür vorgesehenen Abschnitt eines Abtriebswellenrohlings von einem festgelegten Gewindetyp sowohl das Rechtsgewinde 211, als auch das Linksgewinde 212 eingebracht, insbesondere geschnitten. Denkbar sind selbstverständlich auch andere Arten der Gewindeherstellung. Wie oben bereits skizziert werden Rechtsgewinde, als auch das Linksgewinde auf demselben Abschnitt des Abtriebswellenrohlings eingebracht.To produce the threaded section of the connecting means, both the right-
In den
Claims (6)
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- 2021-11-26 DE DE102021213371.1A patent/DE102021213371A1/en active Pending
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