DE2621701A1 - Drill tube drive mechanism - applying spring loaded jaws in box section guides by wedges on ring acting on barrel shaped rollers - Google Patents
Drill tube drive mechanism - applying spring loaded jaws in box section guides by wedges on ring acting on barrel shaped rollersInfo
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Abstract
Description
Antriebseinrichtung für Bohrwerkzeuge Drive device for drilling tools
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebseinrichtung für Bohrwerkzeuge, insbesondere für Rohre mit Bohrfutter, das mit einem antreibbaren Mitnehmer gekuppelt ist, wobei das Bohrfutter federbelastete Spannbacken enthält, die über einen von außen steuerbaren Ring anlegbar sind. The invention relates to a drive device for drilling tools, especially for pipes with a drill chuck that is coupled to a drivable driver is, wherein the chuck includes spring-loaded jaws, which over one of externally controllable ring can be applied.
Antriebseinrichtungen oder Antriebsvorrichtungen für Verrohrungen, beispielsweise für niederzubringende Blechrohre für Pfahlgründungen und dergleichen, sind an sich bekannt. Bei solchen Antriebseinrichtungen wird eine Rohrschelle verwendet, die auf dem Rohr festgespannt wird und an der die eigentlichen Antriebseinrichtungen in Form von hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen angreifen und dem Rohr eine oszillierende Bewegung geben. Drive devices or drive devices for piping, for example for sheet metal pipes to be brought down for pile foundations and the like, are known per se. A pipe clamp is used for such drive devices, which is clamped on the pipe and on which the actual drive equipment attack in the form of hydraulic cylinder and piston devices and the pipe give an oscillating movement.
Es sind ferner Antriebseinrichtungen bekannt, bei denen das Rohr vermittels eines an der Rohrschelle befestigten Zahnkranzas über ein Ritzel durch hydrauliscne Linrichtungen angetrieben wird. There are also known drive devices in which the pipe by means of a ring gear attached to the pipe clamp via a pinion hydrauliscne Linrichtungen is driven.
Ferner ist es bekannt, ein Rohrfutter zu verwenden, in welchem mehrere Spannbacken angeordnet sind, die auf einem Kreisbogen zur Mitte des bohrfutters hin beweglich angeoranet sind. Zu diesem Zweck sina die Spannbacken in der Mitte zwisciien den Enden von Hebeln gelagert, die mit dem einen Ende auf einem Zapfen des Bohrfutters liegen und an: anderen Ende eine konische Rolle tragen, die mit einem eine entsprechende konische Innenfläche aufweisenden Zylinderring zusammenwirken, der über hydraulische Einrichtungen in axialer Richtung des Rohres hin- und herbewegbar ist. It is also known to use a pipe liner in which several Jaws are arranged on an arc to the center of the drill chuck are agile angeoranet. For this purpose, the clamping jaws are in the middle mounted between the ends of levers, one end of which is on a pin of the drill chuck and at the other end carry a conical roller, which with cooperate with a cylinder ring having a corresponding conical inner surface, which can be moved back and forth in the axial direction of the pipe via hydraulic devices is.
Solche an sich bekannten Antriebsvorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß sie in ihrem Aufbau relativ kompliziert sind, sehr viel Paß- und Dreharbeit verlangen, wodurch sie teuer werden und wegen des aufwendigen Aufbaues in dem sehr schmutzigen und rauhen Betrieb leicht Störungen ausgesetzt sind. However, such drive devices known per se have the disadvantage that they are relatively complicated in their construction, a lot of fitting and turning work require, which makes them expensive and because of the complex structure in the very dirty and rough operation are easily exposed to malfunctions.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Antriebseinrichtung zu schaffen, die diese Nachteile nicht besitzt, insbesondere aus einfachen Teilen ohne viel Paß-und Dreharbeit aufbaubar ist, die leicht und ohne demontiert werden zu müssen, gewartet werden kann und die, verglichen mit der bekannten Antriebsvorrichtung, bei gleicher Kapazität erheblich leichter und kleiner baut. The object of the present invention is therefore to provide a drive device to create that does not have these disadvantages, especially from simple parts Can be set up without a lot of passport and turning work, which can be dismantled easily and without to have to be maintained and which, compared with the known drive device, with the same capacity builds considerably lighter and smaller.
Erreicht wird das dadurch, daß in dem Bohrfutter mehrere bewegliche kastenförmige und federbelastete Spannbacken angeoranet sind, die in radialen Führungsgehäusen liegen und in sich eine ballige Rolle tragen, welche mit keilförmigen Teilen eines das Bohrfutter umgebenden Ringes zusammenwirken, wobei aieser Ring mit dem Bohrfutter umlauf und in axialer Richtung llin- und herbeweglich ist. This is achieved by the fact that several movable ones in the drill chuck box-shaped and spring-loaded jaws are angeoranet, which are in radial guide housings lie and carry a spherical role in itself, which with wedge-shaped parts of a the chuck surrounding ring cooperate, aieser ring with the chuck is circulating and in the axial direction llin- and her movable.
Diese axiale Beweglichkeit des das Bohrfutter nach außeii abschließenden Ringes erfolgt über hydraulische Zylinder- und Kolbeneinricrltungen, die mit diesem Ring über ein Axiallager unter Zwischenschaltung eines weiteren Ringes verbunden siiia, so daß die hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen an einem Teil der Bohrvorrichtung stationär befestigt werden können. This axial mobility of the chuck to the outside final The ring takes place via hydraulic cylinder and piston devices that work with this Ring connected via an axial bearing with the interposition of another ring siiia, so that the hydraulic cylinder and piston assemblies are in one part the drilling device can be fixed in a stationary manner.
Die kastenförmigen Spannbacken und die Führungen sind aus Blech gefertigt und zwischen zwei konzentrischen, im Abstand zueinander stenenden Ringen angeordnet. Die kastenförmigen Spannbacken, die mit unteren und oberen Führungsplatten verseiien sind, sind in sich mit zwei Aussteifungen verseihren, zwischen denen eine ballige, sich iiber eine Achse auf die Spannbacken abstützende Rolle gelagert ist. Diese vorzugsweise ballige Rolle wirkt mit einem Keil zusammen, dessen der Rolle zugekehrte Oberfläche entsprechend dem Krümmungsradius aer balligen Rolle ebenfalls konkav gekrümmt ist. Anstelte der balligen Rolle kann auch eine zylindrische Rolle und ein Keil mit planparallelen Oberflächen verwendet werden, weil die Rolle und der Keil relativ zueinander stillstehen. teide laufen gemeinsam um. The box-shaped clamping jaws and the guides are made of sheet metal and arranged between two concentric, spaced-apart rings. The box-shaped clamping jaws, which are sealed with lower and upper guide plates are twisted with two stiffeners, between which a convex, is mounted on an axis on the clamping jaws supporting role. These preferably spherical roller cooperates with a wedge, the one facing the roller The surface is also concave according to the radius of curvature of the spherical roller is curved. Instead of the spherical roller, a cylindrical roller and a Wedges with plane-parallel surfaces are used because the roller and the wedge stand still relative to each other. parts run around together.
Der äußere, die Keile enthaltende, das eigentliche Bohrfutter umgebende Ring ist durch zwischen den Spannbacken liegenden Stützen und Führungsrollen zu dem die Spannbacken enthaltenden Ring geführt und zentriert. The outer one, containing the wedges, surrounding the actual drill chuck The ring is closed by supports and guide rollers between the clamping jaws guided and centered the ring containing the clamping jaws.
Der äußere, die Teile für die Betätigung der Spannbacken über die balligen oder tonnenförmigen Rollen tragende Zylinderring kann zwischen entsprechenden Keilen eine Öffnung enthalten, so daß die Spannbacken durch solche Öffnungen hindurch ausgewechselt oder inspiziert werden können, wennman die beiden Ringe, jenen mit den Keilen und jenen mit den Spannbacken, gegeneinander um ein entsprechendes Maß verdreht. The outer one, the parts for the operation of the clamping jaws on the spherical or barrel-shaped rollers bearing cylinder ring can be between corresponding Wedges contain an opening so that the jaws can pass through such openings Can be replaced or inspected if you have the two rings, the one with the wedges and those with the clamping jaws, against each other by an appropriate amount twisted.
Die Feder zum Zurückziehen des Spannbackens ist relativ tang und wird über die ballige Rolle umgelenkt. Sie kann in dem Keil nach oben laufen oder durch den Keil nach außen hindurch, um auf der äußeren Oberfläche des die Keile tragenden Ringes Befestigt zu werden. Durch die Länge una lenkung der Feder ist die Axialbewegung der beiden Teile relativ zuelnanker nicht beeinträchtigt. Dadurch wird die Differenz, die sich zwischen dem Ausmaß der Radialbewegung der Backe und der Axialbewegung des Zylinders mit den Keilen ergibt, ausgeglichen. The spring for retracting the clamping jaw is relatively tang and is deflected over the spherical roller. You can run up in the wedge or out through the wedge to get on the outer surface of the wedges bearing ring to be attached. The length of the spring is una steering the axial movement of the two parts relatively zuelnanker not affected. Through this will be the difference between the amount of radial movement of the jaw and the axial movement of the cylinder with the wedges results, balanced.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. The invention is now based on an embodiment that is shown in the drawing is explained in more detail.
In der Zeichnung stellen dar: i"i9. 1 die Antriebseinrichtung gemäß der Erfinaung in einer Seitenansicht im Schnitt und rig. 2 eine Draufsicht auf einen Querschnitt der AntriebseinrictItung. In the drawing show: i "i9. 1 the drive device according to the invention in a side view in section and rig. 2 is a plan view on a cross-section of the drive mechanism.
Das bezugszeichen 1 bezeiciinet ein feststenendes Getiäuseteil, welches den Drehtisch einer Bohreinrichtung oder Verroilrungseinricntung umgibt. Oberhalb dieses Gehäuses und in entsprecnender Weise mit dem Drehtisch verbunden ist ein bonrfutter 2, in welchem mehrere Spannbacken 3 gelagert sind. The reference numeral 1 denotes a fixed valve part, which surrounds the turntable of a drilling device or Verroilrungseinricntung. Above this housing and is connected in a corresponding manner to the turntable bonr chuck 2, in which several clamping jaws 3 are mounted.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier Spannbacken vorgesehen. Das Bohrfutter besteht aus einem unteren Ring 4, einem oberen Ring S und zwischen den Ringen angeordneten, aiese verbindende, haltende und verstärkende Einbauten in Iorm von gekrümmten Blechstreifen 6 und geraden Blechstreifen 7. Letztere bilden radialstehende kastenförmige Führungen für die Spannbacken 3. Alle diese Teile können in einfacher Arbeit aus Blech hergestellt und zusammengeschweißt werden, oiine aaß Dreharbeiten erforderlich sind. Durch die innere kreisförmige öffnung 8 verläuft das zu drehende Bohrrohr, welches von den Spannbacken 3 erfaßt wird, so daß die Drehbewegung des Drehtisches auf das Bohrrohr übertragen wird.In the illustrated embodiment, four clamping jaws are provided. The chuck consists of a lower ring 4, an upper ring S and between the rings are arranged as connecting, holding and reinforcing fixtures in the shape of curved sheet metal strips 6 and straight sheet metal strips 7. The latter form Radial box-shaped guides for the clamping jaws 3. All of these parts can can be made from sheet metal in simple work and welded together, oiine aass Filming is required. Runs through the inner circular opening 8 the drill pipe to be rotated, which is detected by the clamping jaws 3, so that the Rotary movement of the turntable is transmitted to the drill pipe.
An den gebogenen Einbauten 6 sind radial nach außen rayende Teile 9 befestigt, auf denen Rollen 10 gelagert sind, die sich gegen die innere zylindrische Oberfläche eines das Bonrfutter umgebenden zylindrischen Ringes 11 abstützen. Radially outwardly rayende parts are on the curved internals 6 9 attached, on which rollers 10 are mounted, which are against the inner cylindrical Support the surface of a cylindrical ring 11 surrounding the bonr chuck.
Die Spannbacken sind kastenförmig ausgestaltet. Sie bestehen aus dem eigentlichen Backenteil 12, auf dem ein Reibbelay 13 befestigt ist, der seinerseits mit einer unteren Führungsplatte 14 und einer oberen Führungsplatte 15 verbunden ist (Fig. 1). Zwischen diesen Platten sind Wände 16 eingeschweißt, in denen ein Bolzen 17 gelagert ist, auf welchem zwischen den Wänden 16 eine ballige oder tonnenförmige Rolle 18 drehbar gelagert ist. Diese ballige Rolle stützt sich auf keilförmigen Teilen 19 ab, die auf der einen Seite des Ringes 11, beispielsweise durch Aufschweißen, angeordnet sind. Sie können jedoch auch mit dem Ring aus einem Teil hergestellt sein. Die innere Oberfläche des keilförmigen Teiles 19 ist entsprechend der oberflächlichen Krümmung der Teile 18 konkav gekrümmt. The jaws are box-shaped. they consist of the actual jaw part 12, on which a friction lining 13 is attached, which in turn connected to a lower guide plate 14 and an upper guide plate 15 is (Fig. 1). Walls 16 are welded between these plates, in which a Bolt 17 is mounted, on which between the walls 16 a convex or barrel-shaped Roller 18 is rotatably mounted. This crowned role is based on wedge-shaped Parts 19, which on one side of the ring 11, for example by welding, are arranged. However, they can also be made in one piece with the ring be. The inner surface of the wedge-shaped part 19 corresponds to the superficial one Curvature of the parts 18 is concave.
Die Rolle kann jedoch auch zylindrisch sein und das keilförmige Teil planparallele Oberflächen haben, weil der Ring 11 mit den Keilen relativ zu den Spannbacken bzw. zu den Rollen 18 stillsteht. However, the role can also be cylindrical and the wedge-shaped part have plane-parallel surfaces because the ring 11 with the wedges relative to the Jaws or to the rollers 18 is stationary.
Ein weiterer zylindrischer Ring 20 ist vorgesehen, der den Ring 11 mit den keilförmigen Teilen 19 konzentrisch umgibt und mit diesem über ein Axiallager 21 in Verbindung -steht. Das Axiallager seinerseits ist durch ein kreisringförmiges Blech 22 abgedeckt, das an dem die keilförmigen Teile tragenden Ring 11 vermittels Schrauben 23 befestigt ist. Am äußeren Ring 20 greifen symmetrisch zum Ring angeordnete Nolben- und Zylinderanordnungen 24 an, diqihrerseits wieder mit dem stationären Gehäuse 1 verbunden sind. Durch diese hydraulische Zylinder- und Kolbeneinrichtung 24 kann der Ring 20 in axialer Richtung auf- und abbewegt werden und damit über das Axiallager 21 der Ring 11 mit den keilförmigen Teilen 19. Another cylindrical ring 20 is provided, which the ring 11 surrounds concentrically with the wedge-shaped parts 19 and with this via an axial bearing 21 in connection. The thrust bearing in turn is by a circular ring Sheet 22 covered, which mediates on the ring 11 carrying the wedge-shaped parts Screws 23 is attached. At the outer ring 20 engage symmetrically to the ring Piston and cylinder assemblies 24 on, in turn again with the stationary housing 1 are connected. Through this hydraulic cylinder and Piston device 24, the ring 20 can be moved up and down in the axial direction and thus the ring 11 with the wedge-shaped parts 19 via the axial bearing 21.
Ein weiteres kreisringförmiges Blech mit einem Axialflansch, der in die Bohrung 8 des Bohrfutters eintauchen kann, kann an dem Ring 11 oberhalb des Bohrfutters angeordnet sein, um den Eintritt von Schmutz zu verhindern. Ein solcher Ring hat das Bezugszeichen 25. Another circular sheet metal with an axial flange, the can dip into the bore 8 of the chuck, on the ring 11 above the Drill chuck be arranged to prevent the ingress of dirt. Such a Ring has the reference number 25.
An jedem Spannbacken greift eine Zugfeder 26 an, die um die tonnenförmigen Teile herumführt, wozu diese mit einer Umfangsnut 27 versehen ist. Die Feder 26 verläuft dann entweder in einer entsprechenden Führung in dem keilförmigen Teil nach oben und ist in der Nähe des Axiallagers 21 befestigt oder durch das keilförmige Teil hindurch, um dann ebenfalls in der Nähe des oberen Lagers befestigt zu sein. Diese lange Federausgestaltung ist erforderlich, weil die Radialbewegung der Spannbacke verglichen mit der Vertikalbewegung des äußeren Ringes 11 mit den keilförmigen Teilen 19 klein ist. A tension spring 26 acts on each clamping jaw, around the barrel-shaped Parts leads around, for which purpose it is provided with a circumferential groove 27. The spring 26 then runs either in a corresponding guide in the wedge-shaped part upwards and is fastened in the vicinity of the axial bearing 21 or by the wedge-shaped Part through to then also be attached near the upper bearing. This long spring design is necessary because of the radial movement of the clamping jaw compared to the vertical movement of the outer ring 11 with the wedge-shaped parts 19 is small.
Der Ring 20 kann Aussparungen enthalten, damit man die Feder 26 aushaken kann, ohne den Ring 20 zu demontieren. Die Backen werden zur Mitte hin ausgewechselt, wenn kein Bohrrohr eingebaut ist. Die Federn versucnen immer die Spannbacke mit ihrer Rolle 18 gegen die zugekehrte Oberfläche des keilförmigen Teiles 19 zu ziehen. Außerdem üben sie einen leichten Zug dergestalt aus, daß das Bohrfutter und der äußere Ring 11 mit den keilförmigen Teilen 19 zusammengezogen werden. The ring 20 can contain recesses so that the spring 26 can be unhooked can without dismantling the ring 20. The jaws are changed towards the middle, if no drill pipe is installed. the Feathers always try them Clamping jaw with its roller 18 against the facing surface of the wedge-shaped part 19 draw. In addition, they exert a slight pull in such a way that the drill chuck and the outer ring 11 with the wedge-shaped parts 19 are drawn together.
Die Wirkungsweise dieses Bohrfutters bzw. der Antriebseinrichtung ist folgendermaßen. Nach Einführung des Rohres in die Öffnung 8 werden die Spannbacken 3 gegen die äußere Oberfläche des Rohres dadurch gepreßt, daß den hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 24 Druckmittel so zugeführt wira, daß über den Ring 20 das Axiallager 21 der äußere Ring 11 mit den keilförmigen Teilen nach unten gezogen wird, so daß diese auf die balligen Rollen einen Druck mit radialer Komponente ausüben, so daß die Spannbacken gegen das Rohr gepreßt werden, indem sie in ihren kastenförmigen Führungen nach innen gleiten. Wenn jetzt der Drehtlsch in Umdrehung versetzt wird, nimmt dieser das Bohrfutter über den unteren Ring 4 mit, ebenso die Spannbacken und den äußeren Ring 11, während aufgrund der Anordnung des Axiallagers 3 der Lagerring 20 und die hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 24 stillstehen, da sich das Bohrfutter in dem Axiallager 21 drehen kann. Beim Herausnehmen des Futterrohres oder bei Lösen des Antriebs wird den hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 24 Druckmittel so zugeführt, daß der äußere Lagerring nach oben bewegt wird. Dadurch wird auch der innere Ring 11 mit den keilförmigen Teilen 19 nach oben genommen, und die Feder 26 kann die Spannbacken 3 in radialer Richtung nach außen in ihren Führungen zurückziehen. Diese Bewegung wird durch die lange Feder 26 ermöglicht. The mode of operation of this drill chuck or the drive device is as follows. After introducing the tube into the opening 8, the clamping jaws 3 pressed against the outer surface of the pipe in that the hydraulic Cylinder and piston devices 24 pressure medium supplied wira that over the Ring 20 the thrust bearing 21 of the outer ring 11 with the wedge-shaped parts down is pulled so that it exerts a pressure with a radial component on the spherical rollers exert so that the jaws are pressed against the pipe by holding them in their box-shaped guides slide inward. If now the turntable in rotation is moved, this takes the chuck over the lower ring 4, as well as the Jaws and the outer ring 11, while due to the arrangement of the thrust bearing 3 the bearing ring 20 and the hydraulic cylinder and piston devices 24 are stationary, since the drill chuck can rotate in the axial bearing 21. When removing the casing pipe or when the drive is released, the hydraulic cylinder and piston devices 24 pressure medium supplied so that the outer bearing ring is moved upwards. Through this the inner ring 11 with the wedge-shaped parts 19 is also taken upwards, and the spring 26 can the clamping jaws 3 in the radial direction outward in their guides withdraw. This movement is made possible by the long spring 26.
Anstelle von vier Backen können natürlich auch deren sechs oder nur drei in einem solchen Bohrfutter angeordnet sein, und anstelle von zwei hydraulischen Zylinder- und Kolbeneinrichtungen 24 können deren drei, vier oder nocijmehr angeordnet sein. Instead of four jaws, of course, six or only three can be arranged in such a drill chuck, and instead of two hydraulic ones Cylinder and piston devices 24 can be arranged three, four or more be.
Die oben beschriebene Antriebsvorrichtung gemäß der Erfindung ist einfach im Aufbau und erfordert wenig Dreharbeit. The above-described drive device according to the invention is easy to assemble and requires little turning work.
Alle Teile, praktisch das ganze Futter, können aus Blech bestehen und zusammengeschweißt sein, und die Übertragung der Bewegung des äußeren Ringes 11 mit den keilförmigen Teilen 19 auf die Spannbacken erfolgt nahezu unmittelbar ohne die Verwendung von Hebeln, da die Rolle innerhalb des Backens selbst liegt, so daß das Bohrfutter erheblich leichter und kleiner baut. Da der die keilförmigen Teile tragende äußere Ring 11 relativ zum Bohrfutter stillsteht, also mit ihm umläuft, sind auch nur im Bereich der Rollen 18 keilförmige Einbauten erforderlich, die beispielsweise durch Einschweißen in ein zylindrisches Rohrstück erfolgen können.All parts, practically the whole lining, can be made of sheet metal and welded together, and transmitting the movement of the outer ring 11 with the wedge-shaped parts 19 on the clamping jaws takes place almost immediately without the use of levers as the roll is inside the jaw itself, so that the chuck is considerably lighter and smaller. Because of the wedge-shaped Outer ring 11 carrying parts is stationary relative to the drill chuck, i.e. rotates with it, wedge-shaped internals are also only required in the area of the rollers 18, for example can be done by welding into a cylindrical piece of pipe.
Die Dreharbeit beschränkt sich allenfalls auf das Axiallager 21 und auf die Rollen und den Bolzen 17.The turning work is limited at most to the axial bearing 21 and on the rollers and the bolt 17.
L e e r s e i t eL e r s e i t e
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Cited By (1)
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DE2231287A1 (en) * | 1972-06-26 | 1974-01-10 | Nordmeyer Erben Kg Werner | DRIVE DEVICE FOR DRILLING TOOLS |
-
1976
- 1976-05-15 DE DE2621701A patent/DE2621701C3/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2231287A1 (en) * | 1972-06-26 | 1974-01-10 | Nordmeyer Erben Kg Werner | DRIVE DEVICE FOR DRILLING TOOLS |
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CN105064912A (en) * | 2015-08-05 | 2015-11-18 | 长治市永华机械有限公司 | Self-propelling water detecting drilling machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2621701B2 (en) | 1980-08-28 |
DE2621701C3 (en) | 1985-06-05 |
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