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Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Erdbohrer sowie ein Koppelteil für einen Erdbohrer
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Erdbohrer für verschiedenste Anwendungen gibt es bereits seit vielen Jahrzehnten. Dies reicht von einfachen Handerdbohrern für Pfahllöcher über Bohrer, die von Bohrmaschinen angetrieben werden bis zu Großmaschinen, welche zum Bohren von Brunnenlöchern oder für Großfundamente dienen.
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Aus der
DE 202 18 345 U1 Ist ein Erdbohrer bekannt, bei dem eine manuell handhabbare Antriebseinheit über eine einfache Aufnahme mit dem eigentlichen Bohrer bekannt ist. Die Antriebseinheit ist dabei speziell für das Bohren für Erdlöcher ausgebildet.
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Bohrer für Erdarbeiten sind in vielfachen Arten käuflich. Eine Verkaufsplattform ist im Internet unter www.erdbohrer.de verfügbar. In der
DE202006007185 U1 ist ein Bohrer für das Setzen von Blumenzwiebeln und Pflanzen beschrieben, der in handelsübliche Handbohrmaschinen - auch in mobiler Art mit Akku und/ oder Schlagwerk - eingesetzt werden kann. Derartige Bohrer werden auch als Pflanzlochbohrer bezeichnet.
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Wie in verschiedensten Videos auf You Tube zu sehen ist, sind Akkuschrauber mit Erdbohrer in der Handhabung sehr labil. Derartige Geräte unterliegen in der Praxis einer hohen Beanspruchung. Dies betrifft insbesondere den professionellen Bereich in der Forstwirtschaft, bei der viele Löcher in kurzer Zeit in verschiedenen Bodenqualitäten gebohrt werden müssen.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erdbohrer-Lösung bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist und ein besseres Bohrergebnis liefert.
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Die Lösung der Aufgabe gelingt erfindungsgemäß gelöst mit einer Anordnung mit
- - einem Erdbohrer, welcher antriebsseitig über ein Koppelmittel mit einer Antriebseinheit verbunden ist, wobei das Koppelmittel einen Axialkoppler, welcher den Erdbohrer in axialer Richtung im Wesentlichen kraftschlüssig mit einem Stator der Antriebseinheit verbindet und
- - einem Rotationskoppler, welcher den Erdbohrer rotatorisch mit dem Rotor der Antriebseinheit verbindet, wobei der Rotationskoppler ein Verbindungsmittel aufweist, das axiale Kräfte zwischen Erdbohrer und Antriebseinheit eliminiert.
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Der Erfinder hat festgestellt, dass eine gute stabile Handhabung für ein gutes Bohrergebnis ausschlaggebend ist. Um dies zu erzielen ist eine direkte mechanische Verbindung zwischen der Antriebseinheit und Bohrer in axialer Richtung vorgesehen. Damit ist die axiale Kraft direkt von Bediener steuerbar.
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Weiter Ausgestaltungen sind nachfolgend aufgeführt.
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Mit Vorteil hat Axialkoppler ein inneres Lager, welches den Erdbohrer rotatorisch frei und axial fest fixiert und außen einen Verbindungsbügel hat, der mit einem Gehäuseteil der Antriebseinheit verbunden ist. Damit ist die Anordnung sehr robust in der Handhabung.
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Dabei kann das Verbindungsmittel günstig nach Art einer zweiteiligen Steckschlüsselverbindung ausgeführt sein, die ein axiales Spiel aufweist. Einerseits können dabei die herkömmlichen Stecksysteme verwendet werden. Andererseits ist der Rotor der Antriebseinheit axial entkoppelt, wodurch er weder durch Druck oder Zug einer Belastung ausgesetzt ist, was wesentlich zu seiner Lebensdauer beiträgt. Dies gilt übrigens insbesondere für die Zugrichtung, z.B. beim Herausziehen des Bohrers mit Erdreich. Für diese Belastung sind Antriebseinheiten mobiler Art nicht ausgelegt.
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Mit Vorteil hat das Antriebsmittel ein Schlagwerk. Damit können auch bei ungünstigen Bodenverhältnissen in gute Bohrergebnisse erzielt werden. Speziell, wenn die axiale Komponente eliminiert ist, so dass sich der Bohrer sozusagen schlagartig oder schlagunterstützt in das Erdreich dreht. Die axiale Komponente - soweit erforderlich - wird durch die direkte axiale Kopplung erzielt. Bei lockeren Böden ist diese eventuell nicht erforderlich, da sich der Erdbohrer quasi in Boden hineinzieht.
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Bei leicht zu bohrenden Böden wie Sand oder Humus wird eine hohe Drehzahl erreicht wodurch schnell und wirtschaftlich Löcher gebohrt werden können. Trifft der Erdbohrer auf einen Widerstand im Boden, z.B. große Steine oder Wurzeln, wodurch er abgebremst wird, wird kein unmittelbarer Drehmomentstoß auf den Bediener weitergegen, wie es von bekannten handgeführten Erdbohrgeräten bekannt ist. Darüber hinaus wird durch die rotatorischen Schlagimpulse auf den Erdbohrer das Erdreich aufgelockert bis der Widerstand überwunden ist.
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Günstigerweise ist das Antriebsmittel ein Akkuschrauber. Damit steht eine einfache Standardlösung für den Antrieb zur Verfügung. Damit ist die Anordnung sehr leicht und kostengünstig herzustellen, da auch vorhandenen Antriebsmittel, insbesondere Borhschrauber, Werkstatt-Schlagschauber, verwendet werden können.
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Optional kann auch ein zusätzlicher Griff vorgesehen sein, welcher bevorzugt am Bügel / Verbindungsbügel befestigt ist. Somit lässt sich die gesamte Anordnung mit beiden Händen, nach Art eines Presslufthammers, in Zweihandbedienung sicher Halten und lässt eine präzise Führung und Handhabung zu. Dies ist insbesondere bei Unwuchten oder schwierigen Bodenverhältnissen wichtig, bei denen auch rotatorische Rückschläge auf den Bediener einwirken können.
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Mit Vorteil kann die Antriebseinheit ein drehmomentbegrenzendes Element aufweisen, welches als separates Bauteil ausgeführt oder von dem Schlagwerk gebildet ist. Damit kann - auch im Sinne eines Lastschutzes - verhindert werden, dass zu hohe Kräfte, insbesondere Schläge / Rückschläge durch ein Festsetzen des Bohrers, innerhalb der gesamten Anordnung oder auf den Bediener einwirken, so dass dieser gefährdet oder die gesamte Gerätschaft Schaden erleidet. Somit kann die Anordnung auch bei unterschiedlichen Bodentypen, z.B. Sand- und Lehmboden, flexibel eingesetzt werden, ohne dass eine Überbelastung eintritt.
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Eine weitere Lösung betrifft ein Koppelmittel für einen Erdbohrer welcher antriebsseitig mit einer Antriebseinheit verbindbar ist, mit einem Axialkoppler, welcher den Erdbohrer in axialer Richtung im wesentlichen kraftschlüssig mit einem Stator der Antriebseinheit verbindet und
einem Rotationskoppler, welcher den Erdbohrer rotatorisch mit dem Rotor der Antriebseinheit verbindet,
wobei der Rotationskoppler ein Verbindungsmittel aufweist, das axiale Kräfte zwischen Erdbohrer und Stator eliminiert. Dieses Teil ist als Ersatz/ Zubehörteil für die oben beschrieben Lösungen nutzbar. Dazu analoge und sinngemäße Ausgestaltungen sind nachfolgend aufgeführt. Die oben angegebenen Vorteile gelten sinngemäß.
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Mit Vorteil hat der Axialkoppler ein inneres Lager, welches den Erdbohrer rotatorisch frei und axial fest fixiert und außen einen Verbindungsbügel hat, der mit einem Gehäuseteil der Antriebseinheit verbunden ist. Es ist günstig, wenn das Verbindungsmittel nach Art einer zweiteiligen Steckschlüsselverbindung ausgeführt ist, die ein axiales Spiel aufweist. Günstigerweise hat das Antriebsmittel ein Schlagwerk. Vorteilhafterweise dient als Antriebsmittel eine mobile Schraubeinrichtung oder ein Akkuschrauber. Günstigerweise ist das Antriebsmittel ein Akkuschrauber. Damit steht eine einfache Standardlösung für den Antrieb zur Verfügung.
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Optional kann auch ein zusätzlicher Griff am Koppelmittel vorgesehen sein, welcher bevorzugt am Bügel / Verbindungsbügel befestigt ist. Somit lässt sich die gesamte Anordnung mit beiden Händen, nach Art eines Presslufthammers, in Zweihandbedienung sicher Halten und lässt eine präzise Führung und Handhabung zu. Dies ist insbesondere bei Unwuchten oder schwierigen Bodenverhältnissen wichtig, bei denen auch rotatorische Rückschläge auf den Bediener einwirken können.
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Mit Vorteil kann ein drehmomentbegrenzendes Element vorgesehen sein, welches als separates Bauteil ausgeführt oder von dem Schlagwerk gebildet ist. Damit kann verhindert werden, dass zu hohe Kräfte innerhalb der gesamten Anordnung oder auf den Bediener einwirken, so dass dieser gefährdet oder die gesamte Gerätschaft Schaden erleidet.
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Besonders eignet sich die Erfindung für das Bohren von Pflanzlöchern in der Gärtnerei- oder Forstwirtschaft, wo stomnetzunabhängig flexibel und schnell eine Vielzahl von Pflanzlöchern erzeugt werden müssen. Ausführungsbeispiele, alternative Varianten, weitere Vorteile und Details werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
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Da die verwendeten Begriffe im Stand der Technik nicht einheitlich / eindeutig verwendet sind, sind daher die hier verwendeten Begriffe im Sinnzusammenhang und in Verbindung mit der Figur zu verstehen.
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Die einzige Figur zeigt eine Anordnung 1 im Schnitt, die im einen Erdbohrer 3, ein Koppelmittel 5 und eine Antriebseinheit 7 umfasst. Dabei ist die Antriebseinheit 7 in einem Teilschnitt entlang der Linie L mit teilgeöffnetem Gehäuse 15 gezeigt.
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Der Erdbohrer 3 ist an seinem Bohrerende 9 nach Art eines Spiralbohrers ausgebildet, der dazu dient ein Bohrloch in Erdreich zu erzeugen. Der Erdbohrer 3 kann dabei nach unterschiedlichster Art gemäß dem Stand der Technik ausgestaltet sein, z.B. auch mit flügelartigem Spiralgang oder auch nur mit wenigen Flügelschaufeln.
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Die gezeigte Antriebseinheit 7 ist vorliegend beispielhaft nach Art eines handelsüblichen Akkuschraubers ausgeführt. Selbstverständlich sind aber auch netzgebundene Geräte oder mit alternativen Antriebsarten möglich. Die Antriebseinheit 7 ist nach Art einer Pistole ausgebildet und hat einen Griff 11, an dem endseitig ein abnehmbarer Akku 13 angeordnet ist.
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Im Bereich wischen oberen Gehäuse 15 und Griff 11 ist ein Betätigungsmittel 16 vorgesehen, das gegebenenfalls auch stufenlos eine Aktivierung/ Steuerung eines Motors M im Inneren des Gehäuses 15 erlaubt. Die Antriebseinheit 7 weist in Ihrem Inneren den Motor M auf, dessen nicht näher gezeigter Stator fest mit dem Gehäuse verbunden ist. Sein ebenfalls nicht näher gezeigter Rotor ist über eine Achse 17, einem daran anschließenden Schlagwerk 19 mit seiner ausgangsseitigen Welle 21 verbunden.
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Ein Getriebe kann ebenfalls vorgesehen sein, das z.B. in Verbindung mit dem Schlagwerk 19 integriert ist. Das optionale Getriebe erlaubt dabei eine Anpassung an die erforderlichen Leistungs- und Kraftverhältnisse.
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Das Schlagwerk 19 kann beliebig nach dem Stand der Technik, gegebenenfalls hydraulisch oder auch pneumatisch, ausgestaltet sein. Wesentlich für eine gute Funktion der vorliegenden Anordnung ist, dass das Schlagwerk 19 zumindest eine rotatorische Schlagkomponente hat. Dies ist durch die prinzipielle Darstellung im Inneren des Schlagwerkes 19 angedeutet. Dort wirken zwei nicht näher bezeichnete Zahnbacken gefedert aufeinander ein. Dadurch wird an der Welle eine rotatorische und axiale Schlagkomponente erzielt, die ausgangsseitig im Normalbetrieb den Schlagbohreffekt erzielt.
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Ein derartiges Schlagwerk 19 kann im Betrieb bei hohen Belastungen auch einen Effekt wie eine Rutschkupplung oder ein drehmomentbegrenzendes Element erzeugen. Bei harten Böden oder Steinen, Wurzeln im Erdreich kann der Erdbohrer gebremst werden, was ein Drehmoment auf den Bediener oder die Gerätschaft zur Folge hätte. Das Schlagwerk 19 kann in einem solchen Fall durch die nicht permanent ineinandergreifenden Zahnbacken eine Unterbrechung der Kraftübertragung zur Folge haben, was wie eine schützende Drehmomentbegrenzung wirkt. Es wird kein unmittelbarer Drehmomentstoß auf den Bediener weitergegeben, wie es von bisher bekannten handgeführten Erdbohrgeräten bekannt ist.
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Alternativ kann natürlich auch eine Antriebseinheit 7 oder Antriebsmaschine verwendet werden, die zusätzlich einen Drehmomentbegrenzer hat. Selbstverständlich sind auch ander Optionen nach dem Stand der Technik, z.B. Drehzahlregelung und/ oder ein Zusatzgetriebe zur Leistungsanpassung möglich.
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Gemäß der neuen Idee weist diese Anordnung das neuartige Koppelmittel 5 auf, welches mehrere Funktionen umfasst. Einerseits schafft es eine in axialer Richtung stabile, starre Verbindung zwischen Erdbohrer 3 und der Antriebseinheit 7, wobei eine zusätzliche Führung und Halterung des Erdbohrers 3 gegeben ist.
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Dazu weist das Koppelmittel einen am Gehäuse 15 mittel einer Schraubverbindung 20 befestigbaren Bügel 23 auf. Dieser erstreckt sich in Richtung Ausgangsseite / Erdbohrer 3 und ist dort als Flanschverbinder 25 ausgebildet. Dieser haltert eine Muffe 27. Der Flanschverbinder 25 weist nicht näher gezeigte Verbindungs-/ oder Befestigungsmittel auf, die ein kraftschlüssiges Halten der Muffe 27 in dem Flanschverbinder 25 erlauben. Dies kann z.B. eine Schraub- oder Klemmverbindung sein. Praktisch ist dabei eine Ausführung als Knebelverschluss oder manueller Schnellspanner, wie z.B. an Fahrradsätteln oder -naben üblich.
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Innerhalb der Muffe 27 weist das Koppelmittel 5 als Axialkoppler 28 ein inneres Lager 29 auf, durch das das antriebsseitige Ende des Erdbohrers 3 rotatorisch frei drehbar und axial fest gelagert ist. Ohne Berücksichtigung des Antriebsstranges ist somit der Erdbohrer 3 bereits fest und stabil mit der Antriebseinheit 7 verbunden und bildet somit quasi eine stabile und robuste Baueinheit für den Praxisbetrieb.
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Beispielhaft ist das Lager 29 hier als Nut- Federverbindung ausgeführt, wobei ein äußerer Kranz 35 am Erdbohrer 3 in einer Ringnut 37 der Muffe 27 geführt ist. Hier sind jedoch alle nach dem Stand der Technik üblichen Lagerverbindungen einsetzbar, die eine geeignet Lagerung bieten. Gegebenenfalls ist auch ein einfaches Rollen- oder Kugellager geeignet, das zwischen Muffe 7 und Erdbohrer 3 angeordnet ist.
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Um eine rotatorische Kraftverbindung des Erdbohrers 3 mit dem Motor M zu erzeugen ist im Sinne eines Rotationskopplers ein Verbindungsmittel 31 vorgesehen, das vorliegend nach Art einer Steckschlüsselverbindung ausgebildet ist. Dabei umschließt das als Schraubennuss 32 oder Innensechskant ausgebildete Ende der Welle 21 das nach Art eines Innensechskantschlüssels ausgebildete Ende des Erdbohrers 3. Damit ist eine drehmomentfeste Verbindung hergestellt.
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Eine weitere wesentliche Idee der vorliegenden Anordnung 1 liegt darin, dass die Steckschlüsselverbindung in axialer Richtung ein Spiel - dargestellt durch den kleinen Freiraum 33 innerhalb der Steckverbindung - aufweist. Dadurch werden axiale Kräfte oder Stöße des Schlagwerks 19 eliminiert. Der Erdbohrer 3 dreht sich dadurch quasi stoßartig. Ein axialer Druck beim Bohren wird lediglich durch den Bediener der Anordnung erzielt. Bei lockeren Böden zieht sich der Erdbohrer 3 quasi selbst in das Erdreich. In der Praxis hat sich gezeigt, dass hierdurch besonders gute Bohrergebnisse erzielt werden. Außerdem wird durch das schlagartige Bohren das Erdreich aufgelockert, wodurch es einfacher aus dem Bohrloch ausgebracht werden kann.
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Auch stellt sich die Anordnung 1 im Betrieb als gut handhabbar, stabil und nicht wackelig dar. Dies wird im wesentlichen durch die stabile Baueinheit von geführtem Erdbohrer 3 mit Antriebseinheit 7 erzielt, was durch das Koppelmittel 5 gegeben ist. Eine axiale Belastung der Lager der Motor M sind weitestgehend eliminiert, was sich günstig auf seine Lebensdauer auswirkt.
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Speziell beim Bohren größerer Löcher mit einem schaufelartigen Erdbohrer 3 muss das Bohrgut öfters aus dem Bohrloch gehoben werden. Für die Zugbelastung sind übliche Bohrmaschinen/ Bohrschrauber nicht ausgelegt. Diese fokussieren auf die Druckrichtung. Durch die direkte kraftschlüssige Verbindung von Griff 11 zum Erdbohrer 3 ist die Anordnung wie ein Hebewerkzeug einsetzbar. Außerdem ist der Bediener keinen axialen Stößen mehr ausgesetzt, was die Bedienung angenehmer macht.
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Optional kann zur Besseren Handhabung ein zusätzlicher Griff 39 am Koppelmittel 5 vorgesehen sein, welcher bevorzugt am Bügel 23/ Verbindungsbügel befestigt ist. Somit lässt sich die gesamte Anordnung 1 mit beiden Händen, nach Art eines Presslufthammers, in Zweihandbedienung sicher halten und lässt eine präzise Führung und Handhabung zu. Dies ist insbesondere bei Unwuchten oder schwierigen Bodenverhältnissen wichtig, bei denen auch rotatorische Rückschläge auf den Bediener einwirken können. Auch ist damit ein ausheben von Erdreich einfacher.
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Günstigerweise ist der zusätzlich Griff 39 etwa gegenüber oder auch in angewinkelter Position gegenüber dem Griff 11 - wie in der Figur gezeigt angeordnet. Er ist dazu beispielsweise mittels einer Schraubverbindung 41 am Bügel oder ggf. direkt am Gehäuse der 15 der Antriebseinheit befestigt.
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Die Drehrichtung des Erdbohrers 3 kann je nach Anwendungsfall/ Antriebsrichtung selbstverständlich variieren. Selbst beim Ausheben von Erdreich kann bei einer Umkehr der Drehrichtung durch die rotatorischen Stöße das Bohrgut besser vom Erdbohrer 3 abgeschüttelt werden.
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Das Koppelmittel 5 ist mit Vorteil auch als separate Baueinheit, Ergänzungsteil für herkömmliche und/ oder vorhandene Bohrer und Bohrwerkzeuge bereitstellbar. Die Anordnung 1 eignet sich insbesondere für einen mobilen Einsatz zum Beispiel auf Gartenflächen oder im Wald unabhängig von einem Stromnetz. Selbstverständlich ist aber aus eine netzgebundene Ausführung für eine stationären Einsatz möglich.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Anordnung
- 3
- Erdbohrer
- 5
- Koppelmittel
- 7
- Antriebseinheit
- 9
- Bohrerende
- 11
- Griff
- 13
- Akku
- 15
- Gehäuse
- 16
- Betätigungsmittel
- 17
- Achse
- 19
- Schlagwerk
- 20
- Schraubverbindung
- 21
- Welle
- 23
- Bügel
- 25
- Flanschverbinder
- 27
- Muffe
- 28
- Axialkoppler
- 29
- Lager
- 31
- Verbindungsmittel
- 32
- Schraubennuss
- 33
- Freiraum
- 35
- Kranz
- 37
- Ringnut
- 39
- Zusätzlicher Griff
- 41
- Schraubverbindung
- M
- Motor
- L
- Linie
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Zusammenfassung
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Um das Bohren von Erdlöchern, Z.B. für Garten- und Forstanwendungen, zu verbessern, ist eine Anordnung (1) vorgesehen, bei der zwischen einem Erdbohrer (3) und seiner Antriebseinheit (7) mit Schlagwerk (19) ein Koppelmittel (5) angeordnet ist, das einerseits eine axiale Komponente des Schlagwerks (19) eliminiert und andererseits über einen Bügel (23) eine stabile Verbindung/ Baueinheit von Erdbohrer(3) und Antriebseinheit (7) bildet.
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Selbstverständlich sind einzelne Ausgestaltungen der vorliegenden Idee in beliebiger Weise oder mit Merkmalen des Stand der Technik kombinierbar, ohne dass grundlegende Ideen, zum Beispiel das Eliminieren der axialen Stöße, verlassen wird. Auch sind modulare Ausführungen möglich, die weitere vorteilhafte Eigenschaften bergen können. Die Form und äußerliche Anmutung der gezeigten Vorrichtung/ Anordnung, kann je nach Anwendungsfall beliebig und den Einsatzbedingungen angepasst ausgestaltet sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 20218345 U1 [0003]
- DE 202006007185 U1 [0004]
