DE2840809C3 - Meißeldirektantrieb für Tiefbohrwerkzeuge - Google Patents
Meißeldirektantrieb für TiefbohrwerkzeugeInfo
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- F01C1/101—Moineau-type
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Description
Die Erfindung belr'fft einen Meißeldirektantrieb für
Tiefbohrwerkzeuge dor im Oberbegriff des PatentanSpruchs 1 beschriebenen Art.
Ein derartiger Meißeldirektantrieb bildet den Gegenstand eines nicht vorveröffentlichten Standes der
Technik gemäß der DE-PS 27 20 Ϊ30, durch den ei?i auf
> dem Moineau-Prinzip basierender Meißeldirektantrieb
für Tiefbohrwerkzeuge geschaffen ist, bei dem der für die Dichtungswirkung maßgebliche Anlagedruck zwischen
den in Eingriff stehenden Bereichen der Formflächen an die Druck- und Temperaturbedingun-
Hi gen des Arbeitsmittels angepaßt und so abgestimmt
werden kann, daß unter allen Betriebsbedingungen einerseits die gewünschte Dichtung erhalten bleibt und
andererseits der Verschleiß auf ein Mindestmaß verringert ist. Verschleißerscheinungen werden dabei
i"> durch die elastische Dehnung des Formkörpers unmittelbar ausgeglichen. Im übrigen bildet der
Formkörper aufgrund seiner Zuordnung zur Welle als dem inneren Bauteil ein relativ einfaches Verschleißteil,
das im Bedarfsfall leicht ausgewechselt weiden kann.
-1O Die Verformung des praktisch insgesamt radial variabel
gestalteten Formkörpers ist im Betrieb des Meißeldirektantriebs nach diesem Stand der Technik in allen
Bereichen sehr präzise und gleichmäßig bei gleichzeitiger Sicherung einer einwandfreien Drehmomentüber-
-'"> tragung zwischen Formkörper und Welle über deren
Länge und Umfang. Die während des Betriebs durchführbare Anpassung sichert dabei nicht nur ein
Laufen des Meißeldirektantriebs unter optimalen Arbeitsbedingungen, sondern enthebt auch der Not-
i<> wendigkeit, eine Typenvielfalt von Maschinen unterschiedlicher
Auslegungen vorzusehen, um den jeweiligen Betriebserfordernissen Rechnung tragen zu können.
Bei erheblich verringerter Baugröße und entsprechend verminderten Kosten lassen sich zudem mit dem
<> Meißeldirektantrieb nach diesem Stand der Technik
hohe Leistungen erzielen, da schon bei einer Ausführung mit eingängiger Schraubverzahnung von Gehäuse
und Welle, d. h. von Stator und Rotor, Druckdifferenzen zwischen Einlaß und Auslaß des Arbeitsraumes in der
4!) Größenordnung von 120 bar und mehr bei hohem
volumetrischem Wirkungsgrad erzielbar sind. Bei Einsatz eines solchen Meißeldirektantriebs unter
normalen Bohrbedingungen kann dieser beispielsweise bei neungängiger Schraubverzahnung in einer Länge
^ von etwa 1 m ausgeführt werden, wobei ein solcher
Antrieb ein wesentlich höheres Drehmoment abgibt als herkömmliche Meißeldirektantriebe, die für normale
Bohrbedingungen eine Baulänge von etwa 3 bis 4 m aufweisen.
w Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Meißeldirektantrieb der angegebenen Art zu schaffen,
der insbesondere bei Auslegung für hohe Leistungen eine hohe Lebensdauer seiner Axiallagerung besitzt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch die
« kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht
es, die im Bohrbetrieb vom Arbeitsmedium durch den Meißeldirektantrieb hindurch auf den Meißel hin
übertragenen Axialdruckkräfte im Sinne eines gegensei-
>u tigen Kräfteausgleichs zu mindern oder vollkommen
aufzuheben, wobei aufgrund der hierbei vorgesehenen gegenläufigen Schraubverzahnung der Formflächen der
beiden Arbeitsräume die Drehung und Drehmomentabgrbe
gleich denen eines ungeteilten Antriebs sind.
Aufgrund dieser Ausgestaltung sind die sich an die beiden Antriebsabschnitte anschließende Gelenkwelle
zur Drehmomentübertragung auf den Meißel sowie insbesondere auch die Axialdrucklager des Lagerstuhls
des Antriebs von den anderenfalls bei nur abwärts gerichteter Strömungsrichtung des Arbeitsmediums
durch den Antrieb auftretenden hohen Axialdruckkräften entlastet, so daß eine hohe Lebensdauer insbesondere
dieser Bauteile gewährleistet ist.
Zahlreiche weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus de Ansprüchen; in der nachstehenden
Beschreibung sind in Verbindung mit der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der
Erfindung näher veranschaulicht. In der Zeichnung zeigt
Fig. la und Ib einen Viertellängsschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Meißeldirektantriebs
nach der Erfindung mit bereichsweise in Ansicht dargestellten Teilen unter Einbeziehung des Lagerstuhls
und des Meißels, wobei Fig. Ib die untere Verlängerung
der Fig. la ist,
F i g. 2 einen Querschnitt durch den Antrieb entsprechend der Linie U-II der Fig. la,
Fig. 3 einen Viertellängsschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Meißeldirektantriebs, wobei
die Darstellung auf den mittleren Bereich des Antriebs beschränkt ist,
F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Meißeldirektantrieb nach einem dritten Ausführungsbeispiel in
einem Darstellungsbereich entsprechend Fig. la, wobei
der Formkörper der Welle in Ansicht dargestellt ist. und
Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Meißeldirektantrieb
nach einem vierten Ausführungsbeispiel, wiederum in einem Darstellungsbereich entsprechend
Fig. la.
Der in der Zeichnung oargestellte Meißeldirektantrieb
umfaßt, wie zunächst aus Fig. la ersichtlich ist, ein Außenrohr 1, das an seinen beiden Enden jeweils ein
konisches Innengewinde 2 bzw. 3 aufweist. Mittels des oberen konischen Gewindes 2 ist das Außenrohr 1 mit
einem Außengewindeansatz 4 eines Verbindungsrohrstücks 5 verschraubt, über das das Außenrohr 1 mit
einem nicht dargestellten Rohrstrang verbunden ist, dessen zentrale Bohrung 6 zur Zuführung des
Spülmediums sich durch das Rohrverbindungsstück 5 hindurch fortsetzt.
Mit seinem unteren Innengewinde 3 ist das Außenrohr 1 mit einem Außengewindeansatz 7 eines unteren
Gehäuses 8 des Meißeldirektantriebs verschraubt, der ferner ein oberes Gehäuse 9 umfaßt, welches mit dem
unteren Gehäuse 8 mittels einer geeigneten Kupplung 10. /. B. einer Klauenkupplung, fest verbunden ist. Die
Kupplung 10 sichert die beiden jeweils einen Stator bildenden Gehäuse 8 und 9 des Antriebs gegen
Verdrehen und gewährleistet ihre vorgeschriebene Winkellage zueinander.
An seinem oberen Ende ist das obere Gehäuse 9 mittels eines Ringflansches 11 festgelegt, der von dem
Außengewindeansatz 4 des Verbindungsrohrs 5 über einen Zwischenring 12 und eine Federscheibe 13
stirnseitig gegen das obere Gehäuse 9 gedrückt wird. Das untere Gehäuse 8 ist an seinem unteren Ende mit
einem Außengewindeansatz 14 versehen, mit dem ein endseitiges konisches Innengewinde 15 eines unteren
Außenrohrs 16 verschraubt ist.
Jedes Gehäuse 8, 9 bietet an seiner Innenseite eine Formfläche 17 dar, die aus dem Material des Gehäuses
ausgeformt ist und zur Verschleißminderung sowie zur Korrosionsverhinderung mit einer geeigneten Oberflächenbeschichtung
versehen sein kann. Die konkrete Formgestalt der Formfläche 17 wird durch Schraubengänge
definiert, wie dies im einzelnen der eingangs erwähnte Stand der Technik erläuten.
Durch die Gehäuse 8, 9 hindurch erstreckt sich eine Welle 18 aus Stahl od. dgl, die zwei elastische
Formkörper 19 und 20 von einer axialen Länge trägt, die der axialen Länge des Formflächenbereiches des oberen
Gehäuses 9 bzw. des unteren Gehäuses 8 des Antriebs entspricht.
Die elastischen Formkörper 19,20, deren Aufbau der
ältere Vorschlag im einzelnen erläutert und die mit dem zugehörigen Wellenabschnitt jeweils einen Rotor
bilden, weisen an ihrer Außenseite jeweils eine Formfläche 21 auf, deren Formgestalt auf die Formflächen
17 des Gehäuses 8 bzw. 9 abgestimmt ist und sich aus schraubenlinienförmigen Gewindezähnen zusammensetzt,
die bei dem dargestellten Beispiel einem neungängigen Schraubengewinde entsprechen, wobei
das Gehäuse 8, 9 jeweils 10 Schraubengänge aufweist. Die Formflächen 21,17 des jeweiligen Formkörpers 19,
20 und des zugehörigen Gehäuses 8,9 greifen hierbei in der Art einer Schraubverzahnung ineinander und
begrenzen gemeinsam einen Arbeitsraum 22 (F i g. 2), der bei mehrgängiger Formflächenausführung eine
entsprechende Anzahl von schraubenlinienförmigen Kanälen umfaßt.
Die Formkörper 19 und 20 aus elastischem Material sind auf der Welle 18 als Membrankörper begrenzt
radial verlagerbar abgestützt Hierbei ist die Welle 18 auf und entlang ihrer Außenseite mit über ihren Umfang
verteilt angeordneten Rippen 23 und der jeweilige Formkörper 19 bzw. 20 rückseitig mit entsprechenden
Nuten 24 versehen, über die beide wechselseitig in formschlüssigem Eingriff stehen. Eine solche Vielkeil-
oder Nut/Feder-Verbindung sichert ungeachtet auftre tender radialer Verlagerungsbewegungen des jeweiligen
Formkörpers 19 bzw. 20 in bezug auf die Welle 18 eine ständige, gleichmäßig verteilte Drehmomentübertragung unter Ausschluß relativer Verdrehbewegungen
zueinander sowie unkontrollierter Verformungen in einzelnen Bereichen oder Zonen der Formkörper. Die
Seitenflächen einer jeden Rippe 23 und die einer jeden zugehörigen Nut 24 verlaufen untereinander parallel, so
daß bei radialen Verlagerungsbewegungen der Formkörper 19 und 20 der bündige Flächeneingriff zwischen
den Rippen- und den Nutseitenwänden erhalten bleibt.
Die Rippen 23 und Nuten 24 besitzen einen schraubenlinienförmigen Verlauf um die Achse der
Welle 18, der dem Verlauf der Schraubenzähne
angepaßt ist. Der schraubenlinienförmige Verlauf
sichert eine gleichmäßige Aufnahme von zwischen den Formkörpern 19, 20 und der Welle 18 auftretenden
Axialkräften.
Durch die Gehäuse 9,8 mit ihren Formflächen 17 und den diesen zugeordneten, ihrerseits die Formflächen 21
aufweisenden jeweiligen Formkörper 19 und 20 ist der Antrieb in zwei koaxial hintereinander angeordnete
Antriebsabschnitte 25 und 26 mit je einem Arbeitsraum 22 unterteilt Die Arbeitsräume 22 besitzen hierbei mit
Abstand voneinander angeordnete Einlaßenden 27, 28 für das dem Antrieb durch die zentrale Strangbohrung 6
als Arbeitsmedium zugeführte Spülmedium sowie insbesondere eine gegenläufige Schraubverzahnung
ihrer Formflächen 17 und 21. Einen entsprechenden gegenläufigen Schraubenlinienverlauf weisen die Rippen
23 der Welle 18 und die Nuten 24 der Formkörper 19 und 20 in den beiden Antriebsabschnitten 25 und 26
auf, wie insbesondere aus F i g. 1 a ersichtlich ist
Die Welle 18 ist bei dem dargestellten Beispiel beiden
Antriebsabschnitten 25 und 26 gemeinsam und durchgehend ausgebildet Statt dessen kann den beiden
Anlriebsabschnittcn 25 und 26 je eine gesonderte
Teilwelle zugeordnet sein, die miteinander im Bereich zwischen den lünlaßcnden 27, 28 der Arbeitsräumc 22
der beiden Antriebsabschnitte 25,26 gekuppelt sind.
Am unteren Ende der Welle 18 ist ein Außengewindeansät/.
29 gebildet, mit dem ein oberes konisches Innengewinde 30 einer Vcrbindungshülse 31 vcrschraubi
ist. die ferner ein unteres konisches Innengewinde 32 aufweist, mit dem sie mit einem oberen
Außcngcwindcansatz 33 einer Gelenkwelle 34 vcr- ' schraubt ist. Die Gelenkwelle 34 ist an ihrem unteren
Anschlußende 35 mittels einer Gewindeverbindung 36 mit dem oberen Ende einer unmittelbar über einem
Bohrmeißel 37 angeordneten Mcißclanlriebswellc 38 verschraubt, Für ihre Verbindung mit dem Bohrmeißel
37 ist die Meißeliintriebsvveüe 38 an ihrem unteren Ende
mil einem Innengewinde 39 verschen, mit dem sie mit einem Außengewindeansatz 40 des Bohrmeißels 37
verschraubt ist.
Das mit dem Gehäuse 8 des unteren Antriebsabschnitts 26 verschraubte Außenrohr 16 ist an seinem
unteren Ende mittels eines Innengewindes 41 mit einem Aullcngewindeansatz 42 eines iiußeren Lagergehäuses
43 einer Lagerung bzw. eines Lagerstuhls für den Meißeldirektantrieb verschraubi. welches bei dem
dargestellten Beispiel von zwei bei 44 miteinander verschraubten, rohrförmigen Gchäuscteilen 45 und 46
gebildet ist. Bei 47 und 48 ist ein oberes bzw. unteres Radiallager vorgesehen, wahrend in einem Ringraum
/wischen der Meißclantriebswellc 38 und dem Lagergchäuse
43 ein oder mehrere Axialdrucklager 49 angeordnet ist bzw. sind.
Die Einladenden 27 und 28 der Arbeitsräume 22 der beiden Aniriebsabschnitte 25 und 26 sind bei dem
Ausführungsbeispiel nach den Pig. la, Ib und 2 ;■
einander zugewandt, wobei /wischen ihnen eine ringförmige Vertcilerkanimcr 50 für das Arbeitsmedium
gebildet ist. die über mehrere radiale Öffnungen 51 durch den llülsenbereich der Kupplung 10 mit einem
Ringspalt 52 verbunden ist. der zwischen dem ·· Außenrohr I und der zylindrischen Mantelfläche des
Gehäuses 9 des oberen Antriebsabschnitts 25 und der damit fluchtenden Kupplung 10 gebildet ist. Hierbei ist
das Gehäuse 9 mittels auf seiner äußeren Mantelfläche angeschweißten Leisten 53 (Fig. 2) im Ringraum 52 ■
zentriert. Innenseitig ist die VerteilerkammcrSO von der
Welle 18 begrenzt.
An seinem oberen Ende ist der elastische Formkörper 19 des oberen Aniricbsabschnitts 25 mit einer Buchse 54
aus Metall, insbesondere Stahl, verschen, die den ■
Formkörper 19 stirnseitig überragt und mittels einer Mutter 55 auf der Welle 18 festgelegt ist. In gleicher
Weise ist das untere Knde des Formkörpcrs 20 mit einer
Metallbuchse 56 verschen, gegen die stirnscitig das das
konische Innengewinde 30 aufweisende Muffenende der Vcrbindungshülse 31 geschraubt ist. Auf diese Weise
sind die voneinander abgewandien Enden der beiden Formkörper 19 und 20 jeweils auf der Welle 18
festgelegt und ferner gegenüber dieser jeweils durch einen Dichtungsring 57 abgedichtet. · ι
An ihren einander zugewandten Enden 58 und 59. an denen sie ober- und unterseitig die Vertcilerkammer 50
für das Arbeitsmedium begrenzen, sind die elastischen Formkörper 19,20 der beiden Antriebsabschnittc 25, 26
nicht an der Welle 18 befestigt, so daß hier spaltförmigc ■■
Druckräume 60 offen ausmünden, die zwischen der Welle 18 und dem jeweiligen Formkörper 19, 20
STcbildet sind. Diese Druckräume 60 erstrecken sich
jeweils über im wesentlichen die axiale l.iii . der
Formkörper 19, 20, wobei sie an der Buchse 54 b/.w. 56 der Formkörper 19 und 20 enden bzw. abgeschlossen
sind. Die Druckräume 60 haben bei dem dargestellten schraubcnlinicnlormigen Verlauf der Rippen 23 ihrerseits
einen schraubenlinienförmigcn Verlauf, bei einer stall dessen möglichen Ausgestaltung mit achsparallelem
Rippenverlauf die Form achsparallcler Spalte, bilden jedoch bei einer Verformung der beiden
Formkörper 19 und 20 im Expansionssinne sofort Bestandteil eines sich rings um die Welle 18 innerhalb
der beiden Antriebsabschnitte 25, 26 erstreckenden zusammenhängenden Druckraumes.
Die Verteilerkammer 50 steht über die radialen Öffnungen 51, den Ringraum 52 und obere radiale
Kanäle 6! mit der zentralen Sirangbohrung 6 in Verbindung, durch die Spiilmedium als Arbeitsmedium
mit hohem Druck im Betrieb abwärts gepumpt wird. Die Formkörper 19 und 20 der beiden Antriebsabschnitte
werden somit im Betrieb mit einer radial auswärts gerichteten, vom Druck im Arbeitsmittel direkt
abgeleiteten Verformungskraft beaufschlagt, welche die Formkörper zu expandieren bestrebt ist und deren
äußere Formflächc 21 mit Druck an die Formfläche 17 der beiden Gehäuse 8, 9 anlegt. Durch diese rückseitige
Beaufschlagung der Formkörper 19,20 mit dem aus dem Arbeitsmedium abgeleiteten Druck liegen die jeweils in
gegenseitigem Eingriff stehenden, in F i g. 2 bei 62 angedeuteten Bereiche der Formflächen 17 und 21 mit
einem Anlagedruck aneinander, der einerseits stets eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet, andererseits
jedoch den auftretenden Verschleiß auf ein Mindestmaß unabhängig davon, mit welchem jeweiligen Druck das
Arbeitsmedium zugeführt wird, reduziert, wie dies bereits im einzelnen der obenerwähnte, nicht vorveröffentlichte
Stand der Technik erläutert.
Durch beide Antriebsabschnitte 25 und 26 erstreckt sich eine zentrale durchgehende Bohrung 63 durch die
Welle 18, die mit der zentralen Strangbohrung 6 über eine zentrale öffnung des Ringflanschcs 11 in
Verbindung steht, der einen Sitz 64 für eine Ventilkugcl 65 bildet, mittels welcher die zentrale Bohrung 63 von
der zentralen Strangbohrung 6 für den Bohrbetrieb absperrbar ist. Im Bohrbetrieb strömt demnach das
Arbeitsmittel, wie bereits oben in bezug auf die rückwärtige Beaufschlagung der Formkörper 19, 20
erläutert, durch die Kanäle 61 und den Ringraum 52 in die Vertcilerkammer 50. von der ausgehend es in axial
entgegengesetzten Richtungen den jeweiligen Arbeitsraum 22 der beiden Antriebsabschnitte 25, 26 unter
Aufprägung einer Drehbewegung auf die Welle 18 durchströmt und dabei einen entsprechenden Druckabfall
erfährt.
Nach Durchströmen des Arbeitsraums 22 des oberen Antriebsabschnitts 25 gelangt das Arbeitsmedium über
eine sich anschließende, oberseitig von dem Ringflansch 11 und der Ventilkugel 65 begrenzte Kammer 66 in die
zentrale Bohrung 63, durch die es nach unten in Richtung zum Meißel 37 hin zurückgeführt wird. Das
rückgeführte Arbeitsmedium tritt hierbei am unteren Ende der Welle 18 aus deren zentraler Bohrung 63 aus
und mündet in einen von der Verbindungshülsc 31 gebildeten Ringraum 67 ein, den es durch eine oder
mehrere radiale Öffnungen 68 in der Verbindungshülse 31 verläßt, um sich in dem vom Außenrohr 16
umgrenzten Ringraum 69 mit dem Teilstrom des Arbeitsmediunis zu vereinen, der den Arbeitsraum 22
des unteren Antriebsabschnitts 26 durchströmt hat und
über einen Kingruuni 70 /wischen Außengewindeansatz
14 und Verbindungshülse 31 seinerseits in den Ringruum
69 eintritt.
Durch den Druckunterschied im Arbeitsmedium /wischen der Veiieilerkammer 50 einerseits und den
Räumen 66 und 67 andererseits wird im Betrieb eine aufwärts gerichtete Axialdruckkraft im Rotor des
oberen Antriebsabschnitts 25 und eine abwärts gerichtete Axialdruckkraft im Rotor des unteren Antriebsabschnitts
26 hervorgerufen, die sich gegenseitig aufheben, sofern der Druckabfall des Arbeitsmediunis durch die
beiden Antriebsabschnitte 25, 26 gleich ist, was auf einfache Weise z. B. durch gleiche druckwirksame
Abmessungen der beiden Antriebsabschnitte 25 und 26
bei gleichem Druck des Arbeitsmediums bei seinem (umritt in die Arbeitsräume 22 der beiden Antriebsabschnitte
25, 26 erreicht werden kann, wie es bei dem dargestellten Beispiel der Fall ist. Denkbar ist auch,
ungleiche durckwirksame Abmessungen in den beiden Antriebsabschnitten 25, 26 vorzusehen und zur Erzielung
eines Ausgleichs der Axialdruckkräfte einem der Anlriebsabschnitte das Arbeitsmedium mit einem
entsprechend erhöhten oder reduzierten Druck zuzuführen.
Durch den Ausgleich der Axialdruckkräfte im Antrieb werden die Gelenkwelle 34 und das Axialdrucklager 49
von Axialdruckkräften entlastet. Dies ermöglicht es, den Antrieb zur Erzielung hoher Leistungen mit entsprechend
hohen Drücken des Arbeitsmediums zu betreiben, die sonst über die Gelenkwelle 34 als Übertragungsglied
auf das Axialdrucklager 49 nicht mehr beherrscht werden könnten.
Dieses Konzept des Kräfteausgleichs ermöglicht feiner eine solche Ausgestaltung, bei der die beiden
Antriebsabschnitte 25 und 26 eine ihre entgegengesetzten Axialdruckkräfte bis auf eine resultierende, zum
Meißel 37 hin gerichtete axiale Restdruckkraft aufhebende, unterschiedliche Ausbildung durch entsprechende
Wahl der druckwirksamen Abmessungen und/oder des Arbeitsmediumsdrucks bei dem die nach unten, zum
Meißel 37 hin gerichtete Axialdruckkraft erzeugenden Antriebsabschnitt aufweisen. Wird eine solche axiale
Restdruckkraft auf die Axialdrucklager 49 übertragen, so kann in Verbindung mit der vom Meißel 37 im
Bohrbetrieb abgegebenen, aufwärts gerichteten Axialdruckkraft insoweit ein lastfreier Lauf des oder der
Axialdrucklager im Interesse einer weiteren Erhöhung ihrer Lebensdauer erreicht werden, wenn die axiale
Restdruckkraft im Hinblick auf die vom Meißel aufgebrachte Axialdruckkraft bemessen wird.
Zur Spülung des Meißels 37 im Bohrbetrieb wird das aus den beiden Antriebsabschnitten 25 und 26
ausgetretene und in den Kingraum 69 gelangte Arbeitsmedium über einen oder mehrere Kanä'e 71 in
eine zentrale, zum Meißel 37 führende Bohrung 72 der Meißelantriebsweile 38 geleitet.
Die zentrale Bohrung 63 durch die Welle 18 der beiden Antriebsabschnitte 25 und 26 ermöglicht ein
ideales Zirkulieren der Spülflüssigkeit beim Einlassen des Meißels 37 mit seinem Direktantrieb in das
Bohrloch, wobei die Ventilkugel 65 nicht eingesetzt ist, so daß ein freier Durchgang von der zentralen
Strangbohrung 6 durch den Flanschring 11 in die zentrale Bohrung 63 für die Spülflüssigkeit besteht die,
wie bereits oben hinsichtlich der Rückführung des Arbeitsmediums beschrieben, aus der zentralen Bohrung
63 in die Kammer 67 und aus dieser über die radialen Öffnungen 68 in den Ringraum 69 sowie über
die Öffnungen 71 und die zentrale Bohrung 72 zum Meißel 37 strömt. Hierbei ist die Spüllliissigkeit in
vorteilhafter Weise auf der gesamten Werk/eiiglange in
Bewegung. Während des Zirkulicrcns der Spülflüssigkeit
führt der Antrieb keine Drehung aus.
Die Vcntilkugel 65 wird bei Beendigung des Finlassens des Werkzeugs in das Bohrloch von oben
durch die zentrale Bohrung 6 des Rohistrangs 5 eingeworfen, wobei sie auf dem Ventilsitz 64 im
Flanschring 11 landet. Der Antrieb ist damit für den Bohrbetrieb bereit.
Während bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. la, Ib und 2 die rückseitige Beaufschlagung der
Formkörper 19, 20 der beiden Antriebsabschnitte 25, 26 über die Druckräume 60 durch deren offene Verbindung
mit dem Arbeitsmedium erfolgt, kann statt dessen der Druckraum 60 zwischen deir elastischen Formkörper
19, 20 und der Welle 18 in jedem der beiden Antricbsabschnilte 25, 26 eine abgeschlossene, mit
gesondertem Druckmedium gefüllte Kammer bilden, der jeweils ein vom Arbeitsmedium mit Druck
beaufschlagter Druckübertrager zugeordnet ist. Eine solche Ausführungsform zeigt F i g. 3, bei der darüber
hinaus die Druckübertrager als Druckmultiplikatoren ausgebildet sind, um die durch die rückseitige Beaufschlagung
der Formkörper 19, 20 erreichte Vorspannung derselben auf einfache Weise zu erhöhen, wie es
auch schon der obengenannte Stand der Technik zu dem gleichen Zweck erläutert.
Die Ausführungsform nach F i g. 3 eignet sich in besonderem Maße bei der vorstehend beschriebenen
Unterteilung des Antriebs in zwei Antriebsabschnittc, die in Fig. 3 wiederum allgemein mit 25 und 26
bezeichnet sind und als solche den Antriebsabschnitten 25 und 26 nach dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen. Auch für weitere, mit dem oben
beschriebenen Ausführungsbeispiel übereinstimmende Teile werden bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 3
gleiche Bezugszeichen verwendet.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die Formkörper 19 und 20 auch an ihren einander
zugewandten Enden 58 und 59 jeweils mit einer Metallbuchse 73 versehen, die an ihrem Außenumfang
jeweils einen Dichtungsring 74 und auf ihrem Innenumfang in einem einander zugewandten, abgestuften
Bereich 75 einen weiteren Dichtungsring 76 tragen.
ledern Formkörperende 58, 59 ist eine die Welle 18 konzentrisch umgebende Kolbenhülse 77 zugeordnet,
wobei die beiden Kolbenhülsen 77 an ihren einander zugewandten Stirnflächen jeweils an einer Schulter 78
bzw. 79 der Welle 18 abgestützt und am Innenumfang ihres Kolbenteils mit einem Dichtungsring 80 versehen
sind. Eine sich von jeder Koibenhüise 77 zum
Formkörperende 58 bzw. 59 erstreckende Schürze 81 ist etwa in ihrem mittleren Bereich innenseilig mit einem
Ringansatz 82 versehen, der an seinem Innenumfang mittels eines Dichtungsringes 83 am Außenumfang des
abgestuften Bereichs 75 der Metallbuchse 73 abgedichtet ist Mit ihrem freien Ende übergreift die Schürze 81
jeweils den Dichtungsring 74 am Außenumfang der Metallbuchse 73.
Die Kolbenhülsen 77 umschließen mit dem an ihren Kolbenteil angrenzenden Bereich ihrer Schürze 81, dem
Ringansatz 82 und dem Stirnrand des abgestuften Buchsenbereiches 75 jeweils eine Ringkammer 84, die
über eine oder mehrere radiale Bohrungen 85 mit der zentralen Bohrung 63 durch die Welle 18 verbunden ist
Mittels der Dichtungsringe 80 sind die Ringkammern 84
Il
jeweils gegenüber der Verteilerkammer 50 abgedichtet,
der das Arbeitsmedium wie im Rille des Ausfiihrimgsbeispicls
nach den F ig. la Ib und 2 durch den Ringspalt
52 über die Bohrungen 51 der bei dem vorliegenden Beispiel eine langgestreckte Hülse 86 umfassenden.
doppelseitig wirkenden Kupplung 10 zur winkelgenaii· en Verbindung und Festlegung der Gehäuse 8 und 9 der
beiden Antriebsabschnitte 25 und 26 zugeführt wird. Sodann strömt das Arbeitsmedium in entgegengesetzten
axialen Richtungen durch den jeweiligen Arbeitsraum 22 der beiden Antriebsabschnitte 25 und 26. wobei
wiederum das durch den Arbeitsraum 22 des oberen Antriebsabschnitis 25 hindurchgeführte, in seinem
Druck reduzierte Arbeitsmedium durch die zentrale Bohrung 63 der Welle 18 zurückgeführt wird. Die über
die Bohrungen 85 mit der zentralen Bohrung 63 in Verbindung stehenden Ringkanimern 84 sind daher
Niederdruckkammern in bezug auf den in der Verteilerkammer 50 herrschenden Druck des Arbeitsmediums.
Der freie Endbereich einer jeden Schürze 81 der Kolbenhülsen 77 umschließt in Verbindung mil den
Melallbuchsen 73 jeweils eine ringförmige, mit gesondertem
Druckmittel, insbesondere Öl. gefüllte Kammer 87, die über Bohrungen 88 und einen sich /um jeweiligen
Formkörperende 58 bzw. 59 hin anschließenden Ringraum 89 mit den ihrerseits mit gesondertem
Druckmittel bzw. Öl gefüllten Druckräumen 60 (F i g. 2) zwischen der Welle 18 und dem Formkörper 19 bzw. 20
verbunden sind. Mittels der Dichtungsringe 74, 76 und 83 sind die Kammern 87 gegenüber den Niederdruckkammern
84 und der Verteilerkammer 50 abgedichtet. Die Kolbcnhülscn 77 weisen hierbei eine Druckdifferenz
zwischen dem hydrostatischen Druck des Arbeitsmediums im Einlaßbereich des jeweiligen Antriebsabschnitts
25, 26, d. h. der Verteilerkammer 50. und dem durch Durchströmen des oberen Antriebsabschnitis 25
reduzierten Druck des Arbeitsmediums ausgesetzte Druckflächen auf. Hierbei wird über die Ringansätze 82
in den Ölkammcrn 87 ein gegenüber dem in der Verteilerkammer 50 herrschenden Druck des Arbeitsmediums erhöhter Druck erzeugt, so daß den Formkörpern
19, 20 eine rückseitige Beaufschlagung mit einem entsprechend erhöhten Druck erteilt wird.
Die F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Meißeldirektantriebs, bei dem auf die sich durch die
Welle 18 hindurchersireckcnde zentrale Bohrung 63, die bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 1 bis 3 zur
Rückführung des durch den oberen Antriebsabschnitt 25 hindurchgeführten Arbeitsmediums zum Meißel 37 hin
verwendet wird, verzichtet ist. Statt dessen ist zu diesem Zweck bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 eine
Bei dem Ausliihrungsbeispiel nach Fig. 4 sind in Gehäuse 8 und 9 der beiden Aniriebsabschniiie 26 und
25 jeweils von zwei fest miteinander verbundenen Kohrschalen 8;/ und Sb bzw. 9«/ und 9Zi gebildet, von
denen die Rohrschalen Sb und 9ft jeweils die Formflächen 17 aulweisen und die außen und innen
zylindrischen Rohrschalen Su und 9;/ der stirnseitigen
Abstützung der Gehäuse 8 und 9 an deren voneinander abgewandten Enden dienen. Die Fomifläehen 17 bilden
wiederum in der bereits oben beschriebenen Weise mit den Formflächen 21 der beiden mit axialem Abstand
voneinander auf der Welle 18 angeordneten Formkörper 19 und 20 die Arbeitsräume 22. An ihren einander
zugewandten Enden sind die beiden Gehäuse 8 und 1^
slirnseilig an einer Verbindungshülse % abgestützt, die
mit einem Dichtungsring 97 versehen ist, der abdichtend an der Innenfläche eines Ringansalzes 98 des Außen
rohrs91 anliegt.
Die Zuführeinrichtung für das Arbeitsmedium zu den Arbeitsräuiiien 22 der beiden Antriebsabschnitte 25 und
26 umfallt hierbei einen radialen Kanal 99 in einer Verteilerscheibe 100, die gegenüber dem Außenn hr 91
und dein Gehäuse 9 des oberen Antriebsabschnitis 25
abgedichtet ist. Der radiale Kanal 99 geht über in einen sich entlang dem Außenumfang des oberen Gehäuses 9
erstreckenden Kan;"l 101. der über einen radialen Kanal
102 durch die Verbindungshülse 96 in eine Vei teiler
kammer 103 ähnlich der Verteilerkammer 50 der beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispiele einmündet.
Von der Verteilerkammer 103 ausgehend werden wiederum die Arbeitsräumc 22 der beiden Antriebsabschnitte
25 und 26 vom Arbeitsmedium in axial entgegengesetzten Richtungen durchströmt. Auch die
Druckräume 60 (F i g. 2) zwischen dem Formkörper i9 bzw. 20 und der Welle 18 werden von der Vcrtcilerkammer
103 aus mit dem Arbeitsmedium beaufschlagt, wobei sie an ihren voneinander abgewandten Enden in
nicht näher dargestellter Weise geschlossen sind.
Nach Durchströmen des Arbeitsraums 22 des c»Leren Antriebsabschnitts 25 gelangt das Arbeitsmedium in
eine an der Unterseite der Verteilerscheibe 100 ausgebildete Kammer 104, aus der es über eine oder
mehrere radiale Öffnungen 105 in einen sich entlang tier äußeren Rohrschale 9a des oberen Gehäuses 9
erstreckenden Rückführkanal 106 gelangt, der von dem Zuführkanal 101 getrennt ist. Über radiale und axiale.
miteinander in Verbindung stehende Bohrungen 107 in der Wandung der Verbindungshülse 96 gelangt das aus
dem oberen Antriebsabschnitt 25 rückgeführte Arbeitsmedium in einen Ringsp3lt 108, der seinerseits unterhalb
des unteren Antriebsabschnitts über eine oder mehrere
" ciiiiarig dem AuucMUiiuäiig ucr vjciiauseS Uiiu9dci Radiüibont urigen 109 mii einem vom
beiden Antriebsabschnitle 25 und 2fi erstreckende Abführcini ichtung 90 gebildet. Für mit den beiden oben
beschriebenen Ausführungsbeispielen übereinstimmende Teile werden im folgenden wiederum die gleichen
Bezugszeichen verwendet
Beide Antriebsabschnitte 25 und 26 sind bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 4 von einem AuBenrohr
91 umgeben, das an seinem oberen Ende bei 92 mit dem die zentrale Strangbohrung 6 aufweisenden Rohrstrang
abdichtend verschraubt ist An seinem unteren Enc> ist das Außenrohr91 bei 93 mit einem weiteren Außenn.hr
94 abdichtend verschraiibt, das die bei 95 mit der Weile
18 verbundene Gelenkwelle 34 aufnimmt. Die sich weiter nach unten fortsetzende Ausbildung kann
entsprechend der Darstellung in F i g. Ib vorgenommen
umschlossenen Ringraum 110 in Verbindung steht. In den Ringraum 110 mündet auch das durch den
Arbeitsraum 22 des unteren Antriebsabschnitts 26 hindurchgeführte Arbeitsmedium ein, so daß durch den
Ringraum 110 das durch beide Antriebsabschnitte 25,26
hindurchgeförderte Arbeitsmedium zum Bohrmeißel geführt wird, wie dies bereits anhand des Ausführungsbeispiels nach den Fig. la, Ib und 2 im einzelnen
erläutert wurde.
Der Verzicht auf eine zentrale Bohrung durch die Welle 18 zur Rückführung des durch den Arbeitsraum
22 des oberen Aniriebsabschnitts 25 hindurchgeförderte
Arbeitsmedium bedeutet nicht, daß die Welle 18 im Antriebsbereich in allen Fällen einen Vollprofilquerschnitt
aufweist. Die Welle 18 kann vielmehr nichtsde-
stow eiliger zumindest teilweise innerhalb des Antriebsbereichs als Hohlprufilkörpei ausgebildet sein, wobei
der Hohlraum für Finbaiiten, insbesondere Druekmiiltiplikatoren
/ur versiäikten rückseitigen Beaufschlagung
der Formkörper 19 und 20. genutzt werden kann.
Während bei der. fcishcr beschriebenen Ausführungsiornien
die Hinlaßenden der Arbeitsräunie 22 des
oberen und des unteren Antriebsabschniits 25, 26 stets einander zugewandt sind, bilden bei dein Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 die voneinander abgewandten
linden Ul und 112 der beiden Arbeitsräunie 22 jeweils das liinlaßenilc. Her äußere Aufbau des Antriebs
entspricht hierbei im wesentlichen dem des Ausführungsbeispiels nach I"ig.4. Wiederum sind beide
Antriebsabschnitle 25 und 26 von dem Außenrolir 91
umgeben, das an seinem oberen F.nde bei 92 mit dem die
/entrale .Strangbohrung 6 aufweisende Rohrstrang abdichtend verschraubt ist. während es an seinem
unteren F.nde bei 93 mit dem Außenrohr 94 abdichtend \ erschraubt ist. das wiederu.n die bei 95 mil der Welle
18 verbundene Gelenkwelle aufnimmt. Auch bei diesem Ausführup.gsbeispicl kann die sich weiter nach unten
fortsetzende Ausbildung entsprechend der Darstellung in Ii g. Ib sein.
Die Gehäuse 8 und 9 sind /war wie im Falle des
Alisführungsbeispiels nach Fig.4 zweischalig ausgebildet,
jedoch ist bei dem Ausfühlungsbeispiel nach F i g. 5 die äußere Rohrschale von einem beiden Aniriebsabschnitien
25, 26 gemeinsamen, durchgehenden Rohr 11 *
mit zylindrischer Außen- und Innenfläche gebildet. Mit der Innenfläche des Rohrs 113 sind die die Formflächcn
17 aufweisenden Rohrschalen 8b'und 9/>'mit gegenseitigem
axialem Abstand fest verbunden, entsprechend der axialen l.ängsersueckung der Rohischalen 86'und
9/j' sind mit der Welle 18 zur Ausbildung der
Arbeiisräume 22 die elastischen Formkörper 19 und 20
mittels der Rippen 2} und Nuten 24(1" ig. 2) verbunden.
Die Zufuhr des Arbeitsmediunis zu den liinlaßenden 111 und 112 der beiden Arbeitsräume 22 erfolgt mittels
eines Verteilerringes 114, der zwischen den Außengewindeansatz
des sich nach oben anschließenden Rohres des die zentrale Bohrung 6 aufweisenden Rohrstrangs
und die äußere Rohischale 113 der Gehäuse 8 und 9 des
Antriebs gesetzt ist. Durch die zentrale Öffnung 115 des
Verieilerrings 114 gelangt Arbeitsmedium in eine /iifiihrkammer 116 und aus dieser unmittelbar durch das
liinlaMcndc III in den Arbeitsraum 22 des oberen
Anlnebsahsehnill·, 25. den es abwärts durchströmt.
Durch eine oder mehrere radiale Kanäle US;) im
Verieilerrmg 114 gelangt lerner Arbeitsmedium in einen
Ringspali 117 zwischen dem Außenrohr 91 unit der
Rulirschaie 111, der in eine Ziiführkammer 118
iiiimiitelhar unter dem unteren Antnebsabschniit 26
ausmündet. Von hier aus gelangt das Arbeitsmedium durch das Hinlaßende 112 in den Aibcitsraum 22 des
unteren Antriebsabsxhnitts 26 und durchströmt diesen in aufwärts weisender Richtung entgegen der Strömungsrichiung
des durch den Arbeitsraum 22 des , oberen Antriebsabschnitts 25 geförderten Teils des
Arbeitsmediums.
In gleicher Weise werden die Druckräumc 60 zwischen der Welle 18 und den Formkörpern 19 und 20
von der oberen Zuführkanimcr 116 bzw. \on der
:i. unteren Zuführkamnier 118 aus mit dem Arbeitsmedium
beaufschlagt. Die Druckräumc 60 sind hierbei im Bereich der einander zugewandten Fnden der Formkörper
19 und 20 in geeigneter Weise abgeschlossen, wie dies bei 119 und 120 angedeutet ist.
Die mit gegenseitigem axialem Abstand voneinander angeordneten, einander zugewandten Ausiaßenden 121
und 122 der Arbeitsräunie 22 des oberen und des unteren Antricbsabschniits 25, 26 münden in eint
zwischen den beiden Antriebsabsehnitten gebildete
v. innenseilig von der Welle It! und aiiUcnschig von dci
Rohrschale IH begrenzte Sammelkammer 123 für das
in entgegengesetzten Richtungen durch die beiden Arbcitsräume 22 hiridurchgeförderte Arbeitsmedium
Über radiale Kanäle 124 ist die Sammelkammer 123 mil
, der zentralen i.ohrung 63' verbunden, die sich wie im
'alle der Alisführungsbeispiele nach den I ig. I bis J
durch die beiden Antriebsabschnilte 25 und 26 hindurch
erstreckt.
Das durch die Arbeitsräume 22 des oberen Antriebsabschniits
25 und des unteren Antriebsabschnitts 2t hindurchgefühlte Arbeitsmedium gelangt somit überdii
Sammelkammer 123 und die radialen Kanäle 124 in der sich an diese na<:h unten anschließenden Bereich dei
zentralen Bohrung 63', die in ihrem unteren lindbereicr
. mit schrägen Kanälen 125 versehen ist. durch die da« rückgeführle Arbeitsmedium in den Ringrauni HC
gelangt und von dort in der beschriebenen Weise deiv Bohrmeißel 37 zugeführt wird. Der Ringrauni 110 isi
von der Kammer 118 durch eine Dichtlingseinrichtung
. 12h abgedichtet.
Die oberhalb der radialen Kanäle 124 bis zun Wellenende fortgeführte /entrale Bohrung 63' bildei
hier einen Sitz 127 für eine Ventilkugel 128 entsprechend
tier Ventilkugel 65 des Ausfühiungshcispiels nacr
. den Fig. la, Ib und 2. Bei nicht auf ihrem Sitz 12)
befindlicher Veniilkiigel 128 ist während des Einlassen·
tier Werk/cugeinheit in das Bohrloch ein Zirkulierer
der Spiilfliissigkeii durch die zentrale Bohrung 63 gewährleistet, und erst bei Beendigung des Finlassen;
der Weikzeugeinlieil wird die Veniilkiigel 128 durcl
ilen Rohrstrimg eingeworfen, so daß sie auf ihrem SiIi
127 landet und damit den Antrieb betriebsbereit macht wie es bereits im einzelnen anhand des Ausführimgsbei
spiels nach den F i g. la. Ib und 2 erläutert wurde.
i/u 5 Blatt Zeichnungen
Claims (21)
1. Meißeldirektantrieb für Tiefbohrwerkzeuge, bestehend aus einem in axialer Hauptrichtung von
einem Einlaßende zu einem Auslaßende durchströmbaren Gehäuse und einer in diesem dreh- und
begrenzt radial verlagerbar, jedoch axial unverschieblich angeordneten Welle, die mit einander
zugewandten Formflächen in der Art einer Schraubverzahnung ineinandergreifen und gemeinsam einen
Arbeitsraum für ein flüssiges oder gasförmiges Arbeitsmedium begrenzen, der diesem bei einem
Durchtritt einen Strömungsweg in Gestalt einer zumindest eingängigen und zumindest einstufigen
Schraubenlinie vorgibt, wobei eine der beiden Formflächen an einem Formkörper aus elastisch
verformbarem Material gebildet ist, in bei relativer Drehbewegung zwischen Gehäuse und Welle axial
wandernden Bereichen unter Druck an der anderen, starr ausgebildeten Formfläche abdichtend anliegt
und durch den Druck eines Druckmittels in einem Druckraum mit einer radial gerichteten Verformungskraft
beaufschlagbar ist, die sich in Abhängigkeit von dem auf der Einlaßseite des Gehäuses im
Arbeitsmedium herrschenden Druck verändert, und wobei ferner Her Formkörper auf der Welle als
Träger angeordnet und als lediglich an seinen beiden Enden auf dem Träger festgelegter, im Zwischenbereich
frei radial verlagerbarer Membrankörper ausgebildet ist, der rückseitig bei seinen Verlagerungsbewegungen
in formschlüssigem Führungseingriff mit dem Träger steht und durch den Druck des
Druckmittels in einem Druckraum zwischen dem Formkörper und dem Träger mit der radial
gerichteten Verformungskraft beaufschlagbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
in zwei koaxial hintereinander angeordnete Abschnitte (25, 26) mil je einem Arbeitsraum (22)
unterteilt ist und die Arbeitsräume mit Abstand voneinander angeordnete Einlaßenden (27, 28; 111,
112) für das dem Antrieb durch eine zentrale Strangbohrung (6) zugeführte Arbeitsmedium sowie
eine gegenläufige Schraubverzahnung ihrer Formflächen (17, 21) aufweisen und vom Arbeitsmedium
in axial entgegengesetzten Richtungen durchströmt sind.
2. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsabschnitte
(25,26) eine ihre entgegengesetzten Axialdruckkräfte im wesentlichen gegeneinander aufhebende
Ausbildung aufweisen.
3. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsabschnitte
(25,26) eine ihre entgegengesetzten Axialdruckkräfte bis auf eine resultierende, zum Meißel (37) hin
gerichtete axiale Restdruckkraft aufhebende, unterschiedliche Ausbildung aufweisen.
4. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß den beiden Antriebsabschnitten (25, 26) eine gemeinsame, durchgehende Welle (18)
zugeordnet ist.
5. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
den beiden Antriebsabschnitten (25, 26) je eine gesonderte Teilwelle zugeordnet ist, die starr
miteinander gekuppelt sind.
6. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden, jeweils die Formflächen (17) aufweisenden Gehäuse (8, 9) der beiden Antriebsabschnitte
(25,26) starr miteinander verbunden sind.
7. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einlaßenden (27, 28) der beiden Arbeitsräume (22) der Antriebsabschnitte (25, 26) einander
ίο zugewandt sind und zwischen diesen eine Verteilerkammer
(50; 103) für das Arbeitsmedium gebildet ist
8. Meißeldirektantrieb nach Ansprucn 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Gehäuse (9) des
oberen Antriebsabschnitts (25) und dem dieses
υ umgebenden Außenrohr (1; 91) eine Zufuhreinrichtung
für das Arbeitsmedium gebildet ist, die mit der zentralen Strangbohrung (6) einenends und mit der
Verteilerkammer (50; 103) anderenends in Verbindung steht.
2»
9. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Antriebsabschnitte (25, 26) mit einer
zentralen durchgehenden Bohrung (63) für eine Rückführung des durch den Arbeitsraum (22) des
oberen Antriebsabschnitts (25) hindurchgeführten Arbeitsmediums zum Meißel (37) hin versehen sind.
10. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Bohrung (63) der
beiden Antriebsabschnitte (25, 26) unterhalb des
w unteren Antriebsabschnitts (26) über eine oder mehrere Radialbohrungen (68; 125) mit einem sich
an den Arbeitsraum (22) des unteren Antriebsabschnitts in Strömungsrichtung dessen Arbeitsmediums
anschließenden Ringraum (69; 110) für eine
J' gemeinsame Weiterleitung des Arbeitsmediums aus
den beiden Antriebsabschnitten zum Meißel (37) hin in Verbindung steht.
11. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
t" daß der Druckraum (60) zwischen dem elastischen
Formkörper (19; 20) und der Welle (18) in jedem der beiden Antriebsabschnitte (25, 26) von dem jeweiligen
Einlaßende (27, 28; 111, 112) für das Arbeitsmittel her von diesem beaufschlagt ist.
12. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Druckräume (60) der beiden Antriebsabschnitte (25, 26) ihrerseits eine
gegenläufige Schraubverzahnung ihrer Begrenzungsflächen aufweisen.
■>° 13. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren
der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckraum (60) zwischen dem elastischen
Formkörper (19, 20) und der Welle (18) in jedem der beiden Antriebsabschnitte (25, 26) eine abgeschlossene,
mit gesondertem Druckmedium gefüllte Kammer (87) umfaßt, der jeweils ein vom Arbeitsmedium
mit Druck beaufschlagter Druckübertrager zugeordnet ist.
14. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckübertrager der
beiden Antriebsabschnitte jeweils einen Druckmultiplikator bilden.
15. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Druckübertrager
fc5 von einer die Welle (18) des Antriebs konzentrisch
umgebenden Kolbenhülse (77) gebildet ist, die einer Druckdifferenz zwischen dem hydrostatischen
Druck des Arbeitsmediums im Einlaßbereich des
jeweiligen Antriebsabschnitts (25,26) und dem durch Durchströmen eines Antriebsabschnitts reduzierten
Druck des Arbeitsmeriiums ausgesetzte Druckflächen aufweist.
16. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbenhülsen
(77) mit gegenseitigem axialem Abstand in einem Ringraum angeordnet sind, der innenseitig von der
Welle (18) und außenseitig von einer Kupplungshülse begrenzt ist, weiche die die Formflächen (17)
aufweisenden Gehäuse (8.9) der beiden Antriebsabschnitte (25,26) starr miteinander verbindet und eine
oder mehrere Durchtrittsöffnungen (51) für eine Zufuhr des Arbeitsmediums zu den Einlaßenden der
Arbeitsräumc (22) der beiden Antriebsabschnitte aufweist.
17. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß für eine Rückführung des durch den oberen Antriebsabschnitt (25) hindurchgefünrten Arbeitsmediums
zum Meißel (37) hin eine sich entlang dem Außenumfang der Gehäuse (ß, 8) der beiden
Antriebsabschnitte (25,26) erstreckende Abführeinrichtung (90) gebildet ist
18. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Abführeinrichtung
(90) unterhalb des unteren Antriebsabschnitts (26) über eine oder mehrere Radialbohrungen (109) mit
einem sich an den Arbeitsraum (22) des unteren Antriebsabschnitts in Strömungsrichtung dessen
Arbeitsmediums anschließenden Ringraum (1 IP) für eine gemeinsame Weiterleitung des Arbeitsmediums
aus den beiden Antriebsabschnitten zum Meißel (37) hin in Verbindung steht.
19. Meißeldirektantrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einlaßenden (111,112) der Arbeitsräume (22)
der beiden Antriebsabschnitte (25, 26) voneinander abgewandt sind, wobei das Arbeitsmedium dem
oberen Antriebsabschnitt (25) durch eine obere, mit der zentralen Strangbohrung (6) fluchtende Zuführkammer
(116) und dem unteren Antriebsabschnitt (26) durch eine untere, durch einen zwischen den
beiden Antriebsabschnitten und einem Außenrohr
(91) gebildeten Ringspalt (117) mit der Strangbohrung (6) verbundene Zuführkammer (118) zuführbar
ist.
20. Meißeldirektantrieb nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Rückführung des
durch beide Antriebsabschnitte (25, 26) hindurchgeführten Arbeitsmediums eine Sammelkammer (123)
an deren einander zugewandten Austrittsenrien (121, '22) gebildet ist, die mit einer zentralen, sich durch
beide Antriebsabschnitte hindurchorstreckenden Bohrung (63') verbunden ist, die ihrerseits mit einem
in Richtung zum Meißel (37) führenden Ringraum (110) in Verbindung steht
21. Meißeldirektantrieb nach den Ansprüchen 9 und 10 oder 19 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß
die zentrale Bohrung (63; 63') der beiden Antriebsabschnitte (25, 26) mit der zentralen Strangbohrung
(6) in fluchtender Verbindung steht und von dieser mittels einer Ventilkugel (65; 128) absperrbar ist.
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DE19782840809 DE2840809C3 (de) | 1978-09-20 | 1978-09-20 | Meißeldirektantrieb für Tiefbohrwerkzeuge |
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