DE4120422A1

DE4120422A1 - Bohrvorrichtung mit einem antriebszug mit fortschreitendem hohlraum

Info

Publication number: DE4120422A1
Application number: DE4120422A
Authority: DE
Inventors: Russell D Ide
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-06-20
Filing date: 1991-06-20
Publication date: 1992-01-02
Also published as: CA2044942A1; US5007490A; GB2245953A; GB9112877D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit fortschreitendem Hohlraum, insbesondere Antriebszüge für Bohrvorrichtungen mit fortschreitendem Hohlraum.

Die Verwendung von Rotationsvorrichtungen mit fortschrei tendem Hohlraum bzw. Einschrauben-Rotationseinrichtungen sowohl für Pumpen als auch für Antriebsmotoren ist wohlbe kannt. Diese Einrichtungen haben eine einzige Welle in Form von einer oder mehreren Spiralen, die im Hohlraum einer flexiblen Auskleidung eines Gehäuses angeordnet ist. Die erzeugende Achse der Schraubenlinie bildet den wahren Mittel punkt der Welle. Dieser wahre Mittelpunkt der Welle fällt mit ihrer Zentrierspitze zusammen. Charakteristisch hat der aus gekleidete Hohlraum die Form von zwei oder mehr Spiralen (eine Spirale mehr als die Welle) mit der doppelten Stei gungslänge der Wellenspirale. Entweder die Welle oder das Gehäuse ist gegen eine Rotation festgelegt; der nichtfest gelegte Teil rollt in bezug auf den festgelegten Teil. Im vorliegenden Zusammenhang bedeutet Rollen die Normalbewegung des nichtfestgelegten Teils von Vorrichtungen mit fortschrei tendem Hohlraum. Bei diesem Rollen bilden die Welle und das Gehäuse eine Serie von dichten Hohlräumen, die jeweils um 180° voneinander beabstandet sind. Während das Volumen des einen Hohlraums zunimmt, nimmt das Volumen des Gegenhohlraums um genau den gleichen Betrag ab. Die Summe der beiden Volu mina ist daher eine Konstante.

Bei Verwendung als Motor zum Bohren von Bohrlöchern erzeugt der nichtfestgelegte Teil bzw. Rotor eine Antriebsbewegung. Die Antriebsbewegung des Rotors ist insofern recht komplex, als er gleichzeitig dreht und sich in bezug auf den Stator seitlich bewegt. Eine vollständige Umdrehung des Rotors re sultiert in einer Bewegung des Rotors von einer Seite des Stators zur anderen und zurück. Der wahre Mittelpunkt des Rotors dreht sich natürlich mit dem Rotor. Bei einer charak teristischen Konstruktion beschreibt jedoch die Drehung des wahren Mittelpunkts des Rotors einen Kreis, der entgegen gesetzt zu der Drehrichtung des Rotors, jedoch mit der glei chen Geschwindigkeit, fortschreitet (d. h. eine entgegen gesetzte Umlaufbewegung ausführt). Dabei wird wiederum ein optimales Betriebsverhalten erzielt, wenn die Bewegung des Rotors exakt gesteuert ist. Eine vollständige Drehung des Rotors resultiert in einer vollständigen Drehung des wahren Mittelpunkts des Rotors in entgegengesetzter Richtung. Somit ist die Antriebsbewegung des Rotors gleichzeitig eine Dre hung, eine Schwingung und eine Gegenumlaufbewegung. Im Fall von Mehrfach-Drehkolbenmotoren ist die Gegenumlaufbewegung ein Vielfaches der Umdrehungsgeschwindigkeit; wenn beispiels weise ein Dreifach-Drehkolbenmotor verwendet wird, ist die Gegenumlaufbewegung dreimal so groß wie die Umdrehungsge schwindigkeit.

Beispiele von Motor- und Pumpenvorrichtungen mit fortschrei tendem Hohlraum sind wohlbekannt. Der Aufbau und die Funk tionsweise dieser Vorrichtungen ist ohne weiteres ersichtlich aus den US-PS′en 36 27 453 (Clark), 20 28 407 (Moineau), 18 92 217 (Moineau) und 40 80 115 (Sims et al).

Ungeachtet des einfachen Aufbaus von Vorrichtungen mit fort schreitendem Hohlraum ist die Verwendung der Vorrichtungen als Motoren für Antriebs- und Bohreinrichtungen schwierig. Diese Schwierigkeit ergibt sich primär daraus, daß es nicht möglich ist, einen Antriebszug vorzusehen, der die komplexe Antriebsbewegung des Rotors (die vorstehend beschrieben wur de) dauerhaft, zuverlässig und kostengünstig bereitstellen kann. Kupplungen, die den Rotor von Motoren mit fortschrei tendem Hohlraum mit dem Bohrer verbinden, müssen in der Lage sein, in kontaminierter, aggressiver Umgebung zu arbeiten, während sie gleichzeitig in der Lage sein müssen, ein sehr hohes Drehmoment aufzunehmen und die Rotationsausgangslei stung des Rotors ohne die Umlauf- bzw. Orbitalbewegung des Rotors zu übertragen.

Es wurde bereits versucht, die komplexe Rotorbewegung in eine Drehbewegung zum Treiben einer Bohrerwelle umzusetzen. Von den Kupplungen, die in Vorrichtungen mit fortschreitendem Hohlraum verwendet werden, ist die bisher erfolgreichste ein Gelenkkreuz, das am treibenden Ende des Rotors befestigt und mit einem an der angetriebenen Bohrerwelle befestigten Ge lenkkreuz verbunden ist. Es ist bekannt, daß solche Gelenk kreuze durch eine gleitende Bewegung von Gelenkzapfen in einer Gelenkanordnung die Umlaufbewegung auflösen oder ihr entgegenwirken. Solche Gelenkkreuze weisen daher charak teristisch Elemente auf, die relativ zueinander gleiten.

Das Prinzip, nach dem eine Kreuzgelenkanordnung funktioniert, ist in Fig. 3 gezeigt. Die Welle A ist an ihren Enden zu einer Gabel oder einem Joch geformt, und zwischen den Schen keln dieser Gabel ist ein Kreuzstück C schwenkbar gelagert. Das Kreuzstück C kann sich daher relativ zu der Welle A um die Achse XX drehen. Die andere Welle B hat ebenfalls an ih rem Ende eine Gabel bzw. ein Joch, und die anderen Arme des Kreuzstücks sind zwischen den Schenkeln dieser Gabel schwenk bar gelagert. Daher kann die Welle B um die Achse YY relativ zum Kreuzstück C schwenken, und da letzteres um die Achse XX relativ zu der Welle A schwenkbar ist, kann die Welle B jede Winkellage relativ zur Welle A annehmen. Daraus folgt, daß bei Lagerung der Wellen A und B in Lagern, deren Achsen unter einem Winkel zueinander verlaufen, die Bewegung auf die Welle B übertragen wird und diese sich um ihre Achse dreht; dabei schwingen die Kreuzstückarme in den Schenkeln der Gabeln.

Die Achsen XX und YY schneiden einander im Punkt O und sind zueinander senkrecht. Die Achsen der Arme des Kreuzstücks C sind ebenfalls zu ihren jeweiligen Wellen senkrecht. Die Achsen der Wellen A und B schneiden einander ebenfalls im Punkt O, der allgemein als der "Mittelpunkt" des Kreuzgelenks bezeichnet wird.

Fig. 3 zeigt zwar eine bestimmte Schwenkverbindung, es spielt aber keine Rolle, wie die Schwenkfunktion erreicht wird. Es ist nur notwendig, daß die Weile B unabhängig um zwei ein ander schneidende senkrecht verlaufende Achsen wie XX und YY relativ zur Welle A schwenkbar ist. Um dieses Ergebnis zu erreichen, gibt es viele bekannte Konstruktionen.

Die oben beschriebene einzelne Gelenkkreuzanordnung nach Hooke hat einen Nachteil, der bei einigen anderen Ausfüh rungsformen der Gelenkanordnung nicht vorhanden ist. Wenn die beiden Wellen durch eine einzelne Gelenkkreuzanordnung miteinander verbunden sind und eine dieser Wellen mit absolut konstanter Geschwindigkeit dreht, dreht die andere Welle nicht mit einer konstanten Geschwindigkeit, sondern mit einer Geschwindigkeit, die während zwei Teilen jeder Umdrehung geringfügig größer und während der beiden anderen Teile der Umdrehung geringfügig kleiner als die Konstantgeschwindigkeit der ersten Welle ist, d. h. die Geschwindigkeit ändert sich zyklisch. Die Größe dieser Geschwindigkeitsschwankung hängt von dem Winkel zwischen den Achsen der beiden Wellen ab und ist 0°, wenn dieser Winkel 0° ist, wird jedoch ziemlich groß, wenn der Winkel groß ist. Dieser Nachteil ist in Anwendungs fällen wie etwa beim Bohren von Bohrlöchern von praktischer Bedeutung, weil es hier wesentlich ist, eine konstante Ge schwindigkeit zu unterhalten. Der Nachteil kann dadurch beseitigt werden, daß zwei Gelenkkreuzanordnungen mit einer Zwischenwelle verwendet werden (wie die Fig. 2A und 2B zei gen), wobei die Anordnung der Zwischenwelle derart ist, daß zwischen der ersten und der zweiten Ansatzwelle gleiche Winkel gebildet und die Drehachsen der Zwischenwelle parallel zueinander sind. Die durch das eine Gelenkkreuz eingeführte Unregelmäßigkeit wird dann durch die von dem zweiten Gelenk kreuz eingeführte, gleiche und entgegengesetzte Unregel mäßigkeit aufgehoben.

Bisherige Versuche der Anwendung von Gelenkkreuzen an Motoren zum Bohren von Bohrlöchern weisen mehrere Nachteile auf, und zwar insbesondere hinsichtlich der Zuverlässigkeit. Der Hauptgrund liegt dabei darin, daß die in Bohrvorrichtungen mit fortschreitendem Hohlraum eingesetzten Fluide häufig abtragend sind oder sehr schnell abtragend werden. Diese abtragenden Fluidströme zwischen den relativ zueinander bewegten (gleitenden) Flächen des Gelenkkreuzes führen zu sehr raschem Verschleiß.

Es wurde bereits versucht, die gleitenden Gelenkflächen eines Gelenkkreuzes gegenüber Schmutzstoffen oder starken Vibra tionen zu isolieren. Beispiele solcher Konstruktionen sind in den folgenden US-PS′en angegeben: 27 27 370 (Holland), 32 62 284 (Maxwell-Holroyd), 35 45 232 (Neese et al) und 48 61 314 (Mazziotti). In diesen bekannten Fällen tritt jedoch immer eine Gleitbewegung zwischen der Dichtung und einer der Flächen der Bauelemente des Gelenkkreuzes auf. Auf grund dieser Gleitbewegung ist die Dichtung nicht wirklich hermetisch, und die Bauelemente des Gelenkkreuzes sind nicht vollständig isoliert. Somit besteht die Gefahr einer Ver schmutzung, und zwar insbesondere unter Hochdruck wie etwa beim Bohren von Bohrlöchern.

Ein anderer Typ einer Gelenkanordnung für motorische Antriebe zum gerichteten Bohren ist in der US-PS 47 72 246 (Wenzel) beschrieben. Dort ist eine Druckausgleichsanordnung angege ben, die die Druckdifferenz über die Dichtung signifikant vermindert. Infolgedessen wird die Gefahr eines Austritts von Bohrklein in die Gelenkanordnung verringert. Ungeachtet die ses Vorteils ist die Konstruktion aber kompliziert und teuer. Außerdem sind die Bauelemente der Gelenkkreuzanordnung nicht vollständig isoliert, weil die Abdichtung nicht hermetisch ist. Infolgedessen besteht eine gewisse Gefahr der Verschmut zung der Gelenkkreuzanordnung.

Die Notwendigkeit einer gewissen Abdichtung der Bauelemente einer Gelenkkreuzanordnung ist somit zwar erkannt worden, aber die Notwendigkeit für eine vollständige Isolierung die ser Bauelemente und eine zuverlässige Möglichkeit, dies zu erreichen, sind bisher nicht bekannt.

Die Erfindung betrifft eine verbesserte Bohranordnung mit einem Bohrstrang, einer Vorrichtung mit fortschreitendem Hohlraum und einem Bohrer. Die Einrichtung mit fortschrei tendem Hohlraum ist mit dem Unterende des Bohrstrangs ver bunden und umfaßt einen Stator, einen darin angeordneten Rotor und Durchlässe, um Fluide zum Antreiben des Rotors durch den Stator strömen zu lassen. Die Kupplung hat eine erste Ansatzwelle, eine zweite Ansatzwelle und eine Zwi schenwelle sowie ein Paar von dicht gekapselten Gelenkan ordnungen. Die Zwischenwelle ist über die Gelenkanordnungen am einen Ende mit der ersten Ansatzwelle und am anderen Ende mit der zweiten Ansatzwelle verbunden. Die Verbindung der Wellen über die Gelenkanordnungen ist so ausgelegt, daß die Kupplung etwa in der Art einer Gelenkkreuzanordnung wirkt. Der Bohrer hat ein rohrförmiges Gehäuse, das mit dem zweiten Ende der zweiten Ansatzwelle zur Rotation mit dieser verbun den ist. Die Kupplung setzt die komplexe Rotorbewegung in eine rotierende Bohrerbewegung um eine Achse um, die von der Rotorachse versetzt und dazu parallel ist.

Durch die Erfindung werden die bei bekannten Einrichtungen mit fortschreitendem Hohlraum auftretenden Probleme dadurch beseitigt, daß ein Antriebszug mit einer Vorrichtung mit fortschreitendem Hohlraum und mit einer hermetisch gekapsel ten Kupplung, die die komplexe Bewegung des Rotors in eine einfache Drehung der Bohrerantriebswelle umsetzt, vorgesehen ist. Der Antriebszug ist gegenüber bekannten Antriebszügen mit fortschreitendem Hohlraum kostengünstig, zuverlässig und robust.

Der Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum umfaßt eine Gehäusekonstruktion, einen Stator mit einer Längsachse, einen im Stator angeordneten Rotor mit einem wahren Mittelpunkt, eine erste und eine zweite Ansatzwelle sowie eine Zwischen welle, die die beiden Ansatzwellen über dichte Gelenkanord nungen vom Kreuzgelenktyp miteinander verbindet.

Der Stator und der Rotor haben zusammenwirkende Lappen, die miteinander in jedem Querschnitt in Kontakt liegen. Der Stator hat einen spiraligen Lappen mehr als der Rotor, so daß zwischen Rotor und Stator eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert ist. Der Rotor rotiert in dem Stator, so daß der wahre Mittelpunkt des Rotors eine Umlaufbahn um die Achse des Stators beschreibt; die Umlaufbahn hat einen vorbestimmten Radius. Die Umlaufbahn ist konstant und unterliegt keiner Änderung, so daß die Rotorbewegung präzise steuerbar ist. Die Umlaufbahn des Rotors bewirkt ein Fortschreiten der Hohlräume in Richtung der Statorachse.

Die erste Ansatzwelle hat eine Längsachse sowie ein erstes und ein zweites Ende in Längsrichtung. Das erste Ende der ersten Ansatzwelle ist mit dem Rotor verbunden und mit diesem bewegbar. Das zweite Ende der ersten Ansatzwelle ist entweder zu einem Teil einer dicht gekapselten Gelenkkupplungsanord nung geformt oder direkt mit einem solchen Teil verbunden.

Die zweite Ansatzwelle hat eine Längsachse, die im wesent lichen auf der gleichen Linie wie die Achse des Stators liegt, und ein erstes und ein zweites Ende in Längsrichtung. Die zweite Ansatzwelle ist im Gehäuse so gelagert, daß ihre Längsachse festliegt, und die zweite Ansatzwelle ist um ihre Längsachse drehbar. Das zweite Ende der zweiten Ansatzwelle ist entweder zu einem Teil einer Gelenkkupplungsanordnung geformt oder direkt mit einem solchen Teil verbunden.

Die Zwischenwelle ist an jedem ihrer Enden entweder zu einem Teil einer Gelenkkupplungsanordnung geformt oder direkt mit einem solchen Teil verbunden. Auf diese Weise ist die Zwi schenwelle über die Gelenkkupplungsanordnungen am einen Ende mit der ersten Ansatzwelle und am anderen Ende mit der zweiten Ansatzwelle verbunden, so daß die erste Ansatzwelle, die Zwischenwelle und die zweite Ansatzwelle über die Gelenkkupplungsanordnungen in ähnlicher Weise wie bei einer doppelten Gelenkkreuzverbindung gelenkig miteinander ver bunden sind.

Durch diese Konstruktion kann sich die erste Ansatzwelle um ihre Achse drehen und dabei um die Achse der zweiten Ansatz welle umlaufen, während gleichzeitig die zweite Ansatzwelle sich um ihre Längsachse dreht. Auf diese Weise wird die komplexe Rotorbewegung in eine einfache Drehbewegung zum Treiben der Bohreranordnung eines Bohrers für Bohrlöcher aufgelöst.

Wie vorstehend beschrieben, umfaßt der Antriebszug nach der Erfindung eine Einrichtung mit fortschreitendem Hohlraum und eine dicht gekapselte Kupplung. Die Antriebseinrichtung mit fortschreitendem Hohlraum umfaßt den Stator, den Hohlraum im Stator, den im Statorhohlraum angeordneten Rotor sowie einen Durchgang zum Leiten von Fluiden durch den Stator. Die her metische Kupplung umfaßt die versetzten Ansatzwellen, die Zwischenwelle und die Gelenkanordnungen zum Verbinden der Ansatzwellen.

Im Gebrauch erzeugt ein Fluidstrom durch den Statorhohlraum die komplexe Antriebsbewegung des Rotors. Die gekapselte Kupplung ist an dem vom Fluidaustrittsende des Stators vor stehenden Ende des Rotors befestigt. Die Kupplung bewirkt eine Umsetzung bzw. Auflösung der Rollbewegung des Rotors in eine Drehbewegung im wesentlichen um eine einzige Achse mit der gleichen oder einer ähnlichen Geschwindigkeit.

Es wurde gefunden, daß Kupplungen bei einem Einsatz im Bohr loch am zuverlässigsten sind, wenn die gleitenden Bauelemente der Gelenkverbindung gegenüber der Umgebung vollständig iso liert sind. Außerdem wurde gefunden, daß es ungeachtet der Relativbewegung zwischen Kupplungsbauelementen möglich ist, die relativ zueinander bewegten Flächen in einer Kupplung, die in einem Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum zum Abteufen von Bohrungen verwendet wird, vollständig zu isolie ren bzw. hermetisch dicht zu machen. Teilweise ist die Erfin dung das Ergebnis der vom Erfinder gemachten Erfahrung, daß Gelenkkupplungen so ausgelegt werden können, daß sie die komplexe Bewegung eines Antriebszugs mit fortschreitendem Hohlraum zum Abteufen von Bohrungen auflösen, ohne daß große Winkelabweichungen zwischen benachbarten Wellen in der Ge lenkanordnung auftreten. Indem die Kupplung ausreichend lang gemacht wird, kann die Rotorbewegung tatsächlich durch eine Kupplung aufgelöst werden, ohne daß die Wellenteile um mehr als 5° versetzt werden. Das bedeutet, daß bei einer Kupplung für eine Bohreranordnung zum Abteufen von Bohrlöchern der Betrag der Bewegung zwischen den relativ zueinander beweg lichen Teilen normalerweise kleiner als 1,27 mm (0,05′′) ist. Daraus folgt, daß speziell zum Einsatz in Bohreinrichtungen mit fortschreitendem Hohlraum für Bohrlöcher bestimmte Kupp lungen nicht die Flexibilität aufweisen müssen, die charak teristisch von Kreuzgelenkkupplungen verlangt wird. Diese Erkenntnis hat es ermöglicht, eine Kupplung zu konstruieren, die zwar begrenzte, aber ausreichend große Flexibilität auf weist und vollständig isolierte gleitende Bauelemente hat.

Die Erfindung betrifft somit einen Antriebszug mit fort schreitendem Hohlraum, wobei die komplexe Rotorbewegung durch eine Kupplung (bevorzugt mit elastomeren Kupplungsanordnungen an jedem Ende der Kupplung) aufgelöst wird, die so modifi ziert ist, daß die gleitenden Flächen im Inneren der Gelenk anordnung vollständig isoliert sind.

Die Gelenkanordnung umfaßt, in Längsrichtung hintereinander angeordnet, ein erstes, zweites und drittes Element. Eine Mehrzahl von konzentrischen ringförmigen Ansätzen ist jeweils am zweiten Ende des ersten Elements, dem ersten Ende des dritten Elements sowie dem ersten und dem zweiten Ende des zweiten Elements befestigt. Die konzentrischen ringförmigen Ansätze am ersten und am dritten Element sind so beabstandet, daß sie in Zwischenräume zwischen den konzentrischen ring förmigen Ansätzen am zweiten Element so einsetzbar sind, daß die ringförmigen Ansätze am ersten und am dritten Element mit den ringförmigen Ansätzen am zweiten Element verzahnt werden können. Nach dieser Verzahnung verbleibt ein Zwischenraum zwischen den verzahnten ringförmigen Ansätzen, so daß sich eine Mehrzahl von konzentrischen ringförmigen Zwischenräumen ergibt. Diese Zwischenräume sind vollständig mit einem Elastomer ausgefüllt. Das Elastomer ist mit den ringförmigen Ansätzen verbunden. Da das Elastomer durch die ringförmigen Ansätze in Radialrichtung stark eingespannt ist, ist es in Längsrichtung im wesentlichen inkompressibel. Da das Elasto mer in Längsrichtung relativ wenig eingespannt ist, ist es unter Scherung flexibel. Aufgrund der Elastomerverbindung zwischen den in Längsrichtung angeordneten Gelenkelementen sind diese Elemente in bezug aufeinander in jeder Richtung schwenkbar. Infolgedessen ist die Kupplung flexibel. Da aber die relativ bewegten Flächen gegenüber der Umgebung durch das Elastomer vollständig isoliert sind, besteht keine Gefahr, daß abtragende Materialien zwischen die relativ zueinander bewegten Flächen der jeweiligen Gelenkelemente gelangen.

Gemäß den übrigen Aspekten der Erfindung können die Gelenk anordnungen ferner einen oder mehrere Axiallagerkörper auf weisen, die das zweite Element direkt mit dem ersten und dem dritten Element verbinden, so daß ein Axialdruck direkt durch diese Elemente übertragen werden kann. Bevorzugt ist dabei der Axiallagerkörper in Form einer Kugel ausgeführt, so daß der Kontakt zwischen einander benachbarten Elementen an einem einzigen Punkt erfolgt und eine Schwenkbewegung nicht hindert.

Ferner können die Gelenkanordnungen einen oder mehrere radial verlaufende Bolzen aufweisen, die als Zusatzverbindung für die verzahnten ringförmigen Teile im Fall des Ausfalls des Elastomers dienen. Bevorzugt verlaufen die Bolzen radial durch die Gelenkanordnung und sind mit einer Gruppe von ring förmigen Ansätzen fest verspannt, jedoch von in der anderen Gruppe von ringförmigen Ansätzen geformten Löchern beab standet. Aufgrund des Zwischenraums zwischen den Bolzen und einer Gruppe von ringförmigen Ansätzen beeinflußt der Bolzen im Normalgebrauch das Verschwenken der Kupplungsteile in bezug aufeinander nicht. Die Bolzen tragen jedoch dazu bei sicherzustellen, daß die verzahnten ringförmigen Ansätze auch bei Verschlechterung des Elastomers miteinander verzahnt bleiben.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 teilweise im Schnitt eine Ansicht des Gesamtaufbaus der Bohrloch-Bohrvorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2A und 2B teilweise im Schnitt eine Seitenansicht der herme tischen Kupplung nach der Erfindung, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit der Gummi in der Ge lenkanordnung teilweise weggelassen ist;

Fig. 3 eine Perspektivansicht einer konventionellen Kreuzgelenkanordnung;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang den in Fig. 2 angegebenen Schnittlinien;

Fig. 5 einen Querschnitt entlang den in Fig. 2 angegebenen Schnittlinien; und

Fig. 6 eine abgeschnittene Teilperspektivansicht der Kupplung, wobei die Bolzen und der Gummi der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind.

Fig. 1 zeigt den Gesamtaufbau einer Bohrvorrichtung mit fort schreitendem Hohlraum, wobei der Antriebszug mit fortschrei tendem Hohlraum verwendet ist. Die Vorrichtung umfaßt einen Bohrstrang 15, einen Antriebszug mit fortschreitendem Hohl raum, eine Bohrer-Antriebswelle 16 und eine Bohrkrone 26. Der Antriebszug umfaßt eine Einrichtung mit fortschreitendem Hohlraum und eine hermetische Kupplung zur Umsetzung der Be wegung des Rotors der Einrichtung, d. h. der Umlaufbewegung und der Drehbewegung des Rotors, in eine Drehbewegung um eine einzige Achse mit der gleichen Geschwindigkeit.

Wie Fig. 1 zeigt, umfaßt die Vorrichtung A mit fortschreiten dem Hohlraum einen Stator, einen Rotor, einen Durchlaß 11 für Fluid, das zwischen Stator und Rotor strömt, und einen Durch laß 20 zum Austritt des Fluids aus diesem Raum. In der Zeich nung sind das Gehäuse 10 und seine flexible Auskleidung 14 drehfest gehalten, so daß sie als Stator der Einrichtung A dienen, während die Welle 12 der Rotor ist. Das Gehäuse 10 ist rohrförmig, und sein Innenraum steht mit einem Einlaß 11 im oberen Teil der Auskleidung 14 in Verbindung unter Bildung eines Fluiddurchlasses in die Vorrichtung A mit fortschrei tendem Hohlraum. Ein Auslaß 20 im unteren Teil der Ausklei dung 14 dient zum Fluidaustritt aus der Einrichtung A. Die Welle 12 ist präzise so gesteuert, daß sie innerhalb der Aus kleidung 14 rollt. Die Vorrichtung A mit fortschreitendem Hohlraum ist am unteren Ende eines Bohrstrangs 15 befestigt.

Das Unterende der Rotorwelle 12 weist eine Wellenkupplung 18a auf. Dadurch kann der Rotor 12 zu einer Ansatzwelle der Kupplung (noch zu beschreiben) gerichtet werden. Die Kupplung liegt im unteren Teil des Gehäuses 10 und ist in Fig. 1 nicht erkennbar. Wie bereits gesagt, ist ein Ende der Kupplung über ein Gewinde, eine Keil-Nut-Verbindung oder dergleichen direkt mit der Rotorwelle 12 verbunden. Das andere Ende der Kupplung ist in gleicher Weise mit einer Antriebswelle 16 für die Bohrkrone verbunden. Charakteristisch hat die Kupplung geson derte Ansatzwellen, die mit der Rotorwelle 12 und der An triebswelle 16 über Verbindungseinrichtungen wie Gewinde, Keil-Nuten und dergleichen verbunden sind. Selbstverständlich könnte erforderlichenfalls eine Ansatzwelle mit jeder dieser Wellen integral ausgebildet (bzw. verbunden) sein. Die An triebswelle 16 für die Bohrkrone ist mit einer konventionel len Bohrkrone 26 drehbar verbunden.

Der Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum wirkt als Hydromotor bzw. -antriebseinrichtung zum Antrieb der Bohrvor richtung von Fig. 1. Dabei wird ein Druckfluid, normalerweise Wasser, das darin suspendierte Teilchen mitführt, die allge mein als Bohrklein bezeichnet werden, in die Einrichtung mit fortschreitendem Hohlraum eingepreßt. Der Rotor 12 erzeugt aufgrund der Einwirkung des Fluidstroms eine Antriebsbe wegung, die gleichzeitig eine Drehbewegung, eine Schwingbewe gung und eine Umlaufbewegung ist. Die nachstehend beschriebe ne Kupplung, die am Rotor 12 am Anschlußpunkt 18a befestigt ist und mit dem beschriebenen wahren Mittelpunkt 28 des Ro tors fluchtet, wandelt diese Antriebsbewegung des Rotors in eine drehende Antriebsbewegung im wesentlichen um eine einzi ge Achse um.

Fig. 2(A und B) zeigt den allgemeinen Aufbau der Kupplung. Insbesondere hat die Kupplung eine erste Ansatzwelle 30, eine zweite Ansatzwelle 40, eine Zwischenwelle 50 und zwei elastomere Gelenkanordnungen 70.

Die elastomeren Gelenkanordnungen 70, die noch im einzelnen beschrieben werden, verbinden die erste Ansatzwelle 30 mit einem Ende der Zwischenwelle 50 und die zweite Ansatzwelle 40 mit dem anderen Ende der Zwischenwelle 50.

Die Ansatzwellen 30, 40 haben jeweils einen Anschlußteil 18b, der eine Verbindung der Ansatzwellen entweder mit dem Rotor 12 oder mit der Antriebswelle 16 für die Bohrkrone in der beschriebenen Weise erlaubt. Dabei ist wohl eine bestimmte Verbindungseinrichtung gezeigt, und zwar ein Gewinde auf den Enden der Ansatzwelle, aber es können auch andere Ver bindungseinrichtungen wie Keil-Nut-Verbindungen oder derglei chen verwendet werden. Außerdem könnten, wie bereits erwähnt, die Ansatzwellen integral entweder mit der Rotorwelle 12 oder mit der Bohrer-Antriebswelle 16 ausgebildet sein.

Das von dem Ende mit dem Anschlußteil 18b ferne Ende der Ansatzwelle ist mit einem Gelenkaufnahmeteil ausgebildet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die dafür verwendete Konstruktion ein kurzer buchsenartiger Teil wie etwa 48 in Fig. 2, der über das Ende der Gelenkanordnung paßt und eine Befestigung der Ansatzwelle 40 an der Gelenkanordnung mit Hilfe von einem oder mehreren in Längsrichtung verlaufenden Bolzen 23 und einem oder mehreren radial verlaufenden Bolzen 27 erlaubt. Auf diese Weise sind die Ansatzwellen jeweils mit einem Ende der elastomeren Gelenkanordnung sicher verbunden und wirken effektiv als integraler Teil dieses Endes der elastomeren Gelenkanordnung. Es ist auch möglich, die Ansatzwelle integral mit einem Ende der Gelenkanordnung auszuführen, dadurch könnte aber die Herstellung kompliziert werden.

Die Zwischenwelle 50 ist mit einer gleichartigen Kupplungsan ordnung 58 an ihren beiden Enden in Längsrichtung ausgebil det, so daß jedes Ende der Zwischenwelle 50 mit einem Ende einer elastomeren Gelenkanordnung 70 durch die bereits be schriebenen radialen Bolzen 27 und die längsverlaufenden Bolzen 23 fest verbindbar ist. Auch hier könnte die Zwischen welle wiederum integral mit dem Teil der Gelenkanordnung aus geführt sein, an dem sie festgelegt ist, aber die Herstellung könnte dadurch kompliziert werden.

Die längs verlaufenden Bolzen 23 und die radialen Bolzen 27 sind in Bolzenlöchern 270 bzw. in Bolzenlöchern 230 aufge nommen, die in einem Ende der elastomeren Gelenkanordnung 70 gebildet sind (Fig. 5). Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel umfaßt das Ende der elastomeren Gelenkanordnung 70 vier ra diale Öffnungen 270 zur Aufnahme von vier radialen Bolzen 27 und vier Längsöffnungen 230 zur Aufnahme von vier längs ver laufenden Bolzen 23. Selbstverständlich könnten mehr oder we niger Bolzen oder auch andere Verbindungsmöglichkeiten vor gesehen werden.

Wie nachstehend im einzelnen erläutert wird, hat jede Kupp lung drei in Längsrichtung fluchtende Wellenteile, die mit einander durch stark eingespannten Gummi oder ein anderes Elastomer in solcher Weise verbunden sind, daß das Elastomer in Längsrichtung inkompressibel, aber unter Scherung flexibel ist. Diese Verbindung erlaubt es jedem der drei Wellenteile, in begrenztem Ausmaß relativ zu einem benachbarten Teil in jede Richtung zu schwenken.

Wie bereits gesagt, sind die an beiden Enden der Gelenkanord nung befindlichen Teile an einer Welle (entweder einer Ansatzwelle oder der Zwischenwelle) befestigt, und die ge samte Kupplungseinheit umfaßt eine erste Ansatzwelle, eine Gelenkanordnung, eine Zwischenwelle, eine weitere Gelenk anordnung und eine zweite Ansatzwelle. Diese Gesamteinheit hat eine Flexibilität, die etwa gleich derjenigen einer kon ventionellen doppelten Gelenkkreuzanordnung ist, allerdings mit der Ausnahme, daß die Schwenkrichtung der Kupplungsteile in bezug aufeinander nicht wie bei einem doppelten Hookeschen Gelenk begrenzt ist. Dies gibt der Kupplung zwar eine etwa größere Flexibilität, könnte jedoch zu einem Problem führen. Da die Schwenkachsen der Kupplungsteile in bezug aufeinander nicht präzise kontrolliert werden können, kann die Fähigkeit verlorengehen, zyklische Änderungen der Ausgangsgeschwin digkeit zu unterdrücken. Wie bereits gesagt, besteht einer der Vorteile der doppelten Gelenkkreuzanordnung darin, daß die Schwenkachsen so angeordnet sind, daß zyklische Geschwindigkeitsänderungen an jedem Gelenkkreuz sich aufheben, so daß eine konstante Ausgangsgeschwindigkeit erhalten wird. Dieses Ergebnis wird nicht unbedingt bei Anwendung einer Gummikupplung wie der hier angegebenen erreicht, bei der das Verschwenken innerhalb der Kupplung um jede Achse erfolgen kann.

Die Kupplung ist zwar streng genommen keine doppelte Gelenk kreuzanordnung, trotzdem ist zu erwarten, daß die Aus gangsleistung bei bestimmungsgemäßem Gebrauch nach der Er findung eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit hat, wofür es wenigstens zwei Gründe gibt. Erstens ist der Ablenk winkel der hier verwendeten Wellenteile charakteristisch kleiner als 5°. Wie bereits gesagt, wird die Geschwindig keitsabweichung minimal oder insignifikant, je mehr sich der Ablenkwinkel 0° nähert. Da ferner die beiden verwendeten Gelenkanordnungen zwar identisch, aber voneinander beabstan det sind, tendieren sie dazu, phasenversetzt zu arbeiten, so daß etwaige minimale Geschwindigkeitsänderungen aufgehoben werden. Wenn es unbedingt erforderlich ist, daß jegliche Geschwindigkeitsänderung vermieden werden muß, könnten die Gelenkanordnungen zu diesem Zweck zwangsweise veranlaßt werden, phasenversetzt zu arbeiten. Zum Abteufen von Bohr löchern wird dies jedoch nicht für notwendig gehalten, da hier eine absolut konstante Geschwindigkeit nicht verlangt wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 4 und 6 wird nun der Aufbau der elastomeren Gelenkanordnung 70 im einzelnen beschrieben. Dabei ist in diesen Figuren das Elastomer 75, das die Zwi schenräume zwischen den Elementen 71, 72 und 73 der Gelenk anordnung ausfüllt und damit verbunden ist, weitgehend weg gelassen, so daß die Anordnung der übrigen Bauelemente leich ter verständlich ist. Es ist jedoch ein wichtiger Aspekt der Erfindung, daß Elastomer sämtliche Zwischenräume zwischen den jeweiligen Elementen und den übrigen Bauelementen ausfüllt, so daß innerhalb der Gelenkanordnung keine Gleitflächen vor handen und die relativ zueinander bewegten Teile vollständig isoliert sind, so daß die Gelenkanordnung selbst gegenüber der Umgebung vollständig hermetisch gekapselt ist. Da ferner das Elastomer mit den ringförmigen Ansätzen verbunden ist, sind die jeweiligen Elemente fest miteinander verbunden.

Wie am besten aus Fig. 2 zu erkennen ist, hat die elastomere Gelenkanordnung 70 drei in Längsrichtung miteinander fluch tende Bauelemente, und zwar ein erstes Endelement 71, ein Zwischenelement 72 und ein zweites Endelement 73. Jedes die ser Elemente 71, 72 und 73 besteht aus einem formsteifen Material hoher mechanischer Festigkeit wie etwa hochfestem 4140-Stahl oder dergleichen.

Der Aufbau des ersten und des zweiten Endelements 71, 73 ist im wesentlichen identisch. Jedes dieser Elemente ist entweder integral mit einem Wellenteil geformt oder hat, wie bei dem Ausführungsbeispiel, eine Wellenverbindungsausbildung. Fig. 5 zeigt am besten, daß die Wellenverbindungsausbildung des Ausführungsbeispiels einen Abschnitt mit kleinerem Außen durchmesser, der in die an den Enden der Wellenteile geform ten Buchsen 48, 58, 38 einsetzbar ist, und eines oder mehrere Radialbolzen-Aufnahmelöcher 270 und Längsbolzen-Aufnahme löcher 230 hat. Die Bolzenaufnahmelöcher 270 und 230 nehmen radiale Sicherungsbolzen 27 bzw. längs verlaufende Siche rungsbolzen 23 auf, um die Gelenkanordnung an dem Wellenteil festzulegen. Selbstverständlich können auch andere Ausbildun gen für Wellenverbindungen wie Gewinde und dergleichen ver wendet werden.

Das andere Ende der Endelemente 71, 73 ist mit einer Mehrzahl von konzentrischen ringförmigen Ansätzen ausgebildet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel weist dabei das erste Endele ment 71 drei konzentrische ringförmige Ansätze 711, 712 und 713 auf. Das zweite Endelement 73 ist ebenfalls mit drei ringförmigen Ansätzen 731, 732 und 733 ausgebildet.

Das Zwischenelement 72 weist eine Mehrzahl von ringförmigen Ansätzen auf, die von beiden Enden in Längsrichtung ausgehen. Dabei ist das erste Ende mit drei ringförmigen Ansätzen 721a, 722a und 723a ausgebildet, während das andere Ende drei iden tische ringförmige Ansätze 721b, 722b und 723b aufweist.

Die an dem Zwischenelement 72 gebildeten ringförmigen Ansätze sind so angeordnet, daß sie in die Zwischenräume zwischen den ringförmigen Ansätzen am ersten und zweiten Endelement 71, 73 einfügbar sind. Ebenso sind die ringförmigen Ansätze an den Endelementen 71, 73 so beabstandet, daß sie in die Zwischen räume zwischen den ringförmigen Ansätzen am Zwischenelement 72 einfügbar sind. So können die Endelemente 71, 73 und das Zwischenelement 72 entsprechend Fig. 2 so zusammengebaut wer den, daß die ringförmigen Ansätze der verschiedenen Elemente verzahnt sind.

Im zusammengebauten Zustand gemäß Fig. 2 verbleibt zwischen jedem der miteinander verzahnten ringförmigen Ansätze ein ringförmiger Zwischenraum sowie zwischen den Enden jedes ringförmigen Ansatzes und dem benachbarten Abschnitt der Gelenkanordnung ein Längszwischenraum. Gemäß der Erfindung sind die Zwischenräume zwischen den Elementen 71, 72 und 73 der Gelenkanordnung mit einem Elastomer wie Gummi ausgefüllt, das mit den Oberflächen der Elemente 71, 72 und 73 verbunden ist. Das Elastomer füllt die Zwischenräume vollständig aus. Es ist jedoch nur ein Teil des Elastomers gezeigt, so daß die übrigen Teile der Anordnung besser zu erkennen sind. Weil diese Zwischenräume in Radialrichtung relativ schmal sind, ist das sie ausfüllende Elastomer stark eingespannt. Es ist bekannt, daß dann, wenn ein Elastomer wie Gummi wie im Fall der Gelenkanordnung nach der Erfindung stark eingespannt ist, das Elastomer in Längsrichtung praktisch inkompressibel wird.

Daher ist die Gelenkanordnung mit den Elementen 71, 72 und 73 und dem zwischen diesen befindlichen Elastomer in Längsrich tung im wesentlichen inkompressibel. Da das Elastomer aber zur Ausführung einer Schwenkbewegung nicht so stark einge spannt ist, ist das Gelenk unter Scherung noch flexibel. In folgedessen haben die Elemente 71, 72 und 73 relativ zu ihren jeweils angrenzenden Teilen in jeder Radialrichtung eine ge wisse Flexibilität.

Wie oben beschrieben, wird davon ausgegangen, daß die Gelenk anordnung für die Zwecke der Auflösung der komplexen Rotor bewegung in eine einfache Drehbewegung der Antriebswelle des Bohrers adäquat ist. Derzeit wird allerdings angenommen, daß die Gelenkanordnung mehrere zusätzliche Konstruktionsmerkmale aufweisen sollte, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen und einen katastrophalen Ausfall zu verhindern. Insbesondere ist dabei bevorzugt, daß die Gelenkanordnung zusätzlich Schubaufnahme elemente wie Kugeln 76 aufweist, um eine Übertragung von Schubkräften von Metall zu Metall zu ermöglichen. Da die Ku geln 76 jedes der Elemente 71, 72 und 73 an einem einzigen Punkt berühren, behindert ihr Vorhandensein nicht das Ver schwenken dieser Elemente relativ zueinander. Es wird zwar nicht als erforderlich angesehen, solche Schubaufnahmekugeln vorzusehen (es wird davon ausgegangen, daß das stark einge spannte Elastomer allein ausreicht, um Schubkräfte zu über tragen), aber das Vorsehen der Kugeln könnte im Fall der Verschlechterung des Elastomers hilfreich sein.

Eine weitere Sicherheitsmaßnahme ist das Vorsehen von radial verlaufenden Bolzen (am besten in den Fig. 2 und 4 zu sehen) zur Bildung einer Zusatzverbindung für die verzahnten ring förmigen Ansätze der Elemente 71, 72 und 73 bei einem Ausfall des Elastomers. Wie Fig. 4 am besten zeigt, sitzen die Bolzen 79 engpassend in Löchern, die in den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente (hier des Zwischenelements 72) gebildet sind, sind jedoch beabstandet von Löchern, die im anderen Element (hier in den Ansätzen des ersten Endelements 71) gebildet sind. Durch den Abstand zwischen dem Bolzen 79 und den ringförmigen Ansätzen der Endelemente 71 und 73 erstreckt sich Elastomer zwischen dem Bolzen und diesen Ansätzen, so daß im Normalgebrauch der Bolzen 79 das Verschwenken der Ele mente 71, 72, 73 relativ zueinander nicht beeinflußt. Die Bolzen 79 tragen jedoch dazu bei, daß auch bei einer Ver schlechterung des Elastomers 75 gewährleistet ist, daß die verzahnten ringförmigen Elemente verzahnt bleiben.

Im Gebrauch erlaubt die Flexibilität der Elemente 71, 72 und 73 der elastomeren Gelenkanordnungen 70 eine Gelenkkreuz bewegung zwischen den mittels der Gelenkanordnung verbun denen Wellen. Wie bereits gesagt, ergibt sich natürlich eine gewisse zusätzliche Flexibilität dadurch, daß die jeweiligen Elemente 71, 72 und 73 der Gelenkanordnung in bezug aufein ander in jeder Richtung schwenkbar sind. Das Vorsehen von zwei solchen Gelenkanordnungen und der Zwischenwelle 50 zwi schen den beiden Ansatzwellen 30 und 40 ermöglicht es der Kupplung, die komplexe Bewegung des Rotors 12 in eine einfa che Drehung der Antriebswelle 16 der Bohrkrone umzusetzen.

Da die Zwischenräume zwischen den Flächen der relativ zu einander bewegten Elemente, also den Flächen der Elemente 71, 72 und 73 der elastomeren Gelenkanordnung 70, vollständig mit Elastomer ausgefüllt sind, sind sie ferner gegenüber der Umgebung vollständig isoliert, so daß die Kupplung durch das Vorhandensein von Abriebmaterial nicht beeinträchtigt werden kann.

Es ist somit ersichtlich, daß die Verwendung der elastomeren Gelenkanordnungen zwischen den jeweiligen Ansatzwellen und der Zwischenwelle die Auflösung der komplexen Rotorbewegung in eine einfache Drehbewegung der Antriebswelle der Bohrkrone in einer hermetischen Umgebung erlaubt. Dadurch werden die beim Stand der Technik, der nicht-hermetische Universalge lenkanordnungen verwendet, vorhandenen Probleme gelöst.

Claims

1. Bohrvorrichtung mit einem Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum, gekennzeichnet durch
eine Gehäusekonstruktion;
einen Stator (10, 14) mit einer Längsachse;
einen in dem Stator angegrdneten Rotor (12) mit einem wahren Mittelpunkt;
wobei der Stator und der Rotor jeweils spiralige Lappen haben, die in jedem Querschnitt in Kontakt miteinander liegen, und der Stator einen spiraligen Lappen mehr als der Rotor hat, so daß zwischen Rotor und Stator eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert ist, und der Rotor in dem Stator so dreht, daß der wahre Mittelpunkt des Rotors um die Stator achse umläuft, wobei die Umlaufbahn einen vorbestimmten Radius hat und die Umlaufbewegung des Rotors ein Fortschrei ten der Hohlräume in Richtung der Statorachse bewirkt;
eine erste Ansatzwelle (30) mit einer Längsachse und einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das erste Ende der ersten Ansatzwelle mit dem Rotor (12) verbunden und damit bewegbar ist;
eine erste Gelenkanordnung (70), die am zweiten Ende der ersten Ansatzwelle (30) befestigt ist und aufweist: in Längsrichtung nacheinander ein erstes, ein zweites und ein drittes Gelenkelement (71, 72, 73), wobei das erste (71) und das zweite (72) Element durch ein Elastomer so verbunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar sind, das zweite (72) mit dem dritten (73) Element über ein Elastomer so ver bunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar sind, und das erste Element (71) der ersten Gelenkanordnung (70) an der ersten Ansatzwelle (30) befestigt ist;
eine Zwischenwelle (50) mit einem ersten und einem zweiten Ende, wobei das erste Ende an dem dritten Element (73) der ersten Gelenkanordnung (70) befestigt ist;
eine zweite Gelenkanordnung, die in Längsrichtung nach einander ein erstes, ein zweites und ein drittes Gelenkele ment aufweist, wobei das erste und das zweite Element durch ein Elastomer so verbunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar sind, das zweite Element mit dem dritten Element durch ein Elastomer so verbunden ist, daß sie relativ zuein ander schwenkbar sind, und das erste Element der zweiten Gelenkanordnung an dem zweiten Ende der Zwischenwelle (50) befestigt ist;
eine zweite Ansatzwelle (40) mit einer mit der Stator achse im wesentlichen kollinearen Längsachse und einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei die zweite Ansatzwelle (40) in der Gehäusekonstruktion um ihre Längs achse drehbar gelagert ist und das erste Ende der zweiten Ansatzwelle (40) an dem zweiten Ende der Zwischenwelle (50) befestigt und das zweite Ende der zweiten Ansatzwelle (40) mit einer Antriebswelle (16) für eine Bohrkrone verbunden ist; und
wobei die erste (30) und die zweite Ansatzwelle (40) so miteinander gekuppelt sind, daß aufgrund eines Fluidstroms durch den Stator die erste Ansatzwelle (30) sich um ihre Achse drehen und um die Achse der zweiten Ansatzwelle (40) umlaufen kann, während gleichzeitig die zweite Ansatzwelle (40) sich um ihre Längsachse dreht, um die Antriebswelle (16) der Bohrkrone zu drehen.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Ansatzwelle (30) mit dem Rotor (12) integral verbunden ist.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ansatzwelle (40) in der Gehäusekonstruktion drehbar in Lagern gelagert ist.

4. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Bohrkrone (26), die mit der Antriebswelle (16) funk tionsmäßig verbunden und davon angetrieben ist.

5. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnungen (70) zwischen der ersten Ansatz welle (30) und der Zwischenwelle (50) sowie zwischen der zweiten Ansatzwelle (40) und der Zwischenwelle (50) jeweils eine Mehrzahl von konzentrischen ringförmigen Ansätzen haben, die jeweils am zweiten Ende des ersten Gelenkelements (71), am ersten Ende des dritten Gelenkelements (73) und am ersten und zweiten Ende des zweiten Gelenkelements (72) befestigt sind, wobei die am ersten und am zweiten Gelenkelement (71, 72) geformten ringförmigen Ansätze so voneinander beabstandet sind, daß sie in Zwischenräume zwischen den konzentrischen ringförmigen Ansätzen an den zweiten Gelenkelementen (72) einfügbar sind, so daß die ringförmigen Ansätze am ersten und am dritten Gelenkelement (71, 73) mit den ringförmigen Ansät zen am zweiten Gelenkelement (72) verzahnbar sind, und wobei die Gelenkanordnungen ferner eine Elastomerschicht zwischen den verzahnten ringförmigen Ansätzen der Gelenkelemente aufweisen und die Elastomerschichten unter Scherung flexibel sind, so daß sie ein Verschwenken des ersten und des dritten Gelenkelements (71, 73) in bezug auf das zweite Gelenkelement (72) zuläßt.

6. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druckkraftauf nahmeelement übertragbar sind.

7. Bohrvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ring förmigen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kon takt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements beab standet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.

8. Bohrvorrichtung, gekennzeichnet durch
einen Bohrstrang (15);
eine mit dem Unterende des Bohrstrangs verbundene Ein richtung (A) mit fortschreitendem Hohlraum, die einen Stator (10, 14) mit einer Längsachse, einen im Stator angeordneten Rotor (12) mit einem wahren Mittelpunkt sowie einen Durchlaß (11) für den Stator durchströmende Fluide zum Antreiben des Rotors aufweist, so daß der Rotor so antreibbar ist, daß sein wahrer Mittelpunkt sich dreht und um die Statorachse umläuft;
eine Kupplung mit einem ersten und einem zweiten Ende, einer ersten Ansatzwelle (30) am ersten Ende und einer zwei ten Ansatzwelle (40) am zweiten Ende sowie einer zwischen den beiden Ansatzwellen angeordneten Zwischenwelle (50), die mit dem einen distalen Ende mit der ersten Ansatzwelle (30) durch eine hermetische Gelenkanordnung (70) und mit dem anderen distalen Ende mit der zweiten Ansatzwelle (40) durch eine hermetische Gelenkanordnung (70) verbunden ist, wobei jede hermetische Gelenkanordnung in Längsrichtung hintereinander ein erstes, ein zweites und ein drittes Element (71, 72, 73) umfaßt und das erste (71) und das zweite (72) Element durch ein Elastomer so miteinander verbunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar sind, das zweite Element (72) mit dem dritten Element (73) durch ein Elastomer so miteinander verbunden sind, daß sie relativ zueinander schwenkbar sind, das erste Element (71) an einem der durch die Gelenkan ordnung gekuppelten Wellenteile befestigt ist und das dritte Element (73) an dem anderen der durch die Gelenkanordnung ge kuppelten Wellenteile befestigt ist, so daß die durch die Ge lenkanordnung miteinander gekuppelten Wellenteile relativ zueinander schwenkbar sind;
die erste Ansatzwelle (30) der Kupplung an dem Rotor (12) befestigt ist und ihre Achse mit dem wahren Mittelpunkt des Rotors zur Rotation damit fluchtet; und
eine Bohrkrone (26) mit einem rohrförmigen Gehäuse mit der zweiten Ansatzwelle (40) der Kupplung so verbunden ist, daß sie mit der zweiten Ansatzwelle rotiert;
wobei die Kupplung die Umlaufbewegung und die Drehbewegung des Rotors (12) in eine rotierende Bohrbewegung um eine Achse umsetzt, die von der Rotorachse versetzt und parallel dazu ist.

9. Bohrvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner eine Mehrzahl von kon zentrischen ringförmigen Ansätzen aufweist, die jeweils am zweiten Ende des ersten Elements (71), am ersten Ende des dritten Elements (73) und am ersten und zweiten Ende des zweiten Elements (72) befestigt sind, wobei die am ersten (71) und am dritten (73) Element geformten konzentrischen ringförmigen Ansätze (711-713, 731-733) so voneinander be abstandet sind, daß sie in Zwischenräume zwischen den am zweiten Element (72) geformten konzentrischen ringförmigen Ansätzen (721a-723a, 721b-723b) einfügbar sind, so daß die ringförmigen Ansätze am ersten und dritten Element mit den ringförmigen Ansätzen am zweiten Element verzahnbar sind, und daß die Gelenkanordnung ferner eine Elastomerschicht zwischen den verzahnten ringförmigen Ansätzen des ersten und dritten und des zweiten Elements aufweist, wobei die Elastomerschicht unter Scherung flexibel ist, so daß sie ein Verschwenken des ersten und des dritten Elements in bezug auf das zweite Ele ment zuläßt.

10. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druck kraftaufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druck kraftaufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druck kraftaufnahmeelement übertragbar sind.

11. Bohrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ring förmigen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und der mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kontakt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements beab standet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.

12. Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum zum Einsatz in einer Bohrvorrichtung, gekennzeichnet durch
eine Gehäusekonstruktion;
einen Stator (10, 14) mit einer Längsachse;
einen in dem Stator angeordneten Rotor (12) mit einem wah ren Mittelpunkt; wobei der Stator und der Rotor jeweils zu sammenwirkende spiralige Lappen haben, die in jedem Quer schnitt in Kontakt miteinander liegen, und der Stator einen spiraligen Lappen mehr als der Rotor hat, so daß zwischen Rotor und Stator eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert ist, und der Rotor in dem Stator so dreht, daß der wahre Mittel punkt des Rotors um die Statorachse umläuft, wobei die Um laufbahn einen vorbestimmten Radius hat und die Umlaufbewe gung des Rotors ein Fortschreiten der Hohlräume in Richtung der Statorachse bewirkt;
eine erste Ansatzwelle (30) mit in Längsrichtung entge gengesetzten Enden, wobei die erste Ansatzwelle mit einem Ende an dem Rotor zur Rotation damit befestigt ist;
eine erste Gelenkanordnung (70) mit entgegengesetzten Enden in Längsrichtung, wobei die entgegengesetzten Enden der ersten Gelenkanordnung in bezug aufeinander schwenkbar sind und eines dieser Enden der Gelenkanordnung an der ersten Ansatzwelle (30) zur Bewegung mit dieser befestigt ist;
eine Zwischenwelle (50) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das erste Ende an dem zweiten Ende der ersten Gelenkanordnung zur Bewegung damit befestigt ist, wodurch die erste Gelenkanordnung die erste Ansatzwelle (30) mit der Zwischenwelle (50) gelenkig verbindet;
eine zweite Gelenkanordnung mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei die beiden Enden der Gelenkanordnung relativ zueinander schwenkbar sind und das erste Ende der Gelenkverbindung beweglich an dem zweiten Ende der Zwischenwelle befestigt ist;
eine zweite Ansatzwelle (40) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das erste Ende der zwei ten Ansatzwelle mit dem zweiten Ende der zweiten Gelenkan ordnung zur Bewegung damit verbunden ist, so daß die zweite Gelenkanordnung die Zwischenwelle (50) mit der zweiten Ansatzwelle (40) schwenkbar verbindet;
eine Bohrer-Antriebswelle (16), die um eine vorbestimmte Achse drehbar angeordnet und mit der Bohrkrone (26) der Bohrvorrichtung zum Antrieb derselben verbunden ist, wobei die Antriebswelle (16) ein erstes und ein zweites Ende in Längsrichtung hat und ihr erstes Ende an der zweiten Ansatz welle zur Rotation damit befestigt ist;
wobei die erste Gelenkanordnung wenigstens ein erstes, ein zweites und ein drittes Element (71, 72, 73) aufweist, die relativ zueinander beweglich sind, und diejenigen Flächen dieser Elemente, die relativ zueinander beweglich sind, gegenüber der Umgebung vollständig isoliert sind, um das Eindringen von Abriebmaterial auszuschließen; und
wobei die zweite Gelenkanordnung wenigstens ein erstes, ein zweites und ein drittes Element aufweist, die relativ zueinander beweglich sind, und diejenigen Flächen dieser Elemente, die relativ zueinander beweglich sind, gegenüber der Umgebung vollständig isoliert sind, um das Eindringen von Abriebmaterial auszuschließen.

13. Antriebszug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner eine Mehrzahl von kon zentrischen ringförmigen Ansätzen aufweist, die jeweils am zweiten Ende des ersten Elements (71), am ersten Ende des dritten Elements (73) und am ersten und zweiten Ende des zweiten Elements (72) befestigt sind, wobei die am ersten (71) und am dritten (73) Element geformten konzentrischen ringförmigen Ansätze (711-713, 731-733) so voneinander beab standet sind, daß sie in Zwischenräume zwischen den am zwei ten Element (72) geformten konzentrischen ringförmigen Ansät zen (721a-723a, 721b-723b) passen, so daß die ringförmigen Ansätze am ersten und dritten Element mit den ringförmigen Ansätzen am zweiten Element verzahnbar sind, und daß die Gelenkanordnung ferner eine Elastomerschicht aufweist, die zwischen den verzahnten ringförmigen Ansätzen des ersten und dritten und des zweiten Elements verläuft und mit diesen verbunden ist, wobei die Elastomerschicht unter Scherung flexibel ist, so daß sie ein Verschwenken des ersten und des dritten Elements in bezug auf das zweite Element zuläßt.

14. Antriebszug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druckkraftauf nahmeelement übertragbar sind.

15. Antriebszug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ring förmigen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und der mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kontakt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements beab standet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.

16. Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum zum Drehen einer Bohrer-Antriebswelle um eine einzige Achse, gekennzeichnet durch
eine Gehäusekonstruktion;
einen Stator (10, 14) mit einer Längsachse;
einen in dem Stator angeordneten Rotor (12) mit einem wahren Mittelpunkt; wobei Stator und Rotor in bezug aufein ander so angeordnet sind, daß zwischen ihnen eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert ist, und der Rotor in dem Stator so rotiert, daß die Hohlräume zwischen Rotor und Stator in Rich tung der Statorachse fortschreiten;
eine in dem Gehäuse um eine vorbestimmte Achse drehbare Bohrer-Antriebswelle (16) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das zweite Ende betriebsmäßig mit einer Bohrkrone (26) verbunden ist, um diese um eine vorbestimmte Achse zu drehen;
eine flexible Kupplung mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das erste Ende der flexiblen Kupplung mit dem Rotor (12) und das zweite Ende der flexiblen Kupplung mit dem ersten Ende der Bohrer-Antriebswelle (16) verbunden ist und die flexible Kupplung aufweist: eine erste Ansatzwelle (30) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, eine zweite Ansatzwelle (40) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung und eine Zwischen welle (50) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längs richtung, wobei das zweite Ende der ersten Ansatzwelle mit dem ersten Ende der Zwischenwelle und das erste Ende der zweiten Ansatzwelle mit dem zweiten Ende der Zwischenwelle schwenkbar verbunden ist; und
wobei die Schwenkverbindung zwischen der ersten Ansatz welle (30) und der Zwischenwelle (50) sowie der zweiten Ansatzwelle (40) und der Zwischenwelle (50) jeweils durch eine Gelenkanordnung gebildet ist und jede solche Gelenkan ordnung in Längsrichtung hintereinander ein erstes, ein zwei tes und ein drittes Element (71, 72, 73) sowie eine Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden Ansätzen aufweist, die an dem zweiten Ende des ersten Elements (71), dem ersten Ende des dritten Elements (73) sowie dem ersten und dem zweiten Ende des dazwischenliegenden zweiten Elements (72) befestigt sind, wobei die am ersten und am dritten Element geformten Ansätze so beabstandet sind, daß sie in Zwischenräume zwi schen den am zweiten Element geformten Ansätzen so einfügbar sind, daß die Ansätze am ersten und am dritten Element mit den Ansätzen am zweiten Element verzahnbar sind, und wobei die Gelenkanordnungen ferner jeweils eine Elastomerschicht aufweisen, die sich zwischen den verzahnten Ansätzen des ersten und dritten und des zweiten Elements erstreckt und damit verbunden ist, wobei die Elastomerschicht unter Sche rung flexibel ist, so daß sie ein Verschwenken des ersten und des dritten Elements relativ zum zweiten Element zuläßt.

17. Antriebszug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druckkraftauf nahmeelement übertragbar sind.

18. Antriebszug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ringför migen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und der mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kontakt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements be abstandet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.

19. Antriebszug mit fortschreitendem Hohlraum zum Drehen einer Bohrer-Antriebswelle um eine einzige Achse, gekennzeichnet durch
eine Gehäusekonstruktion;
einen Stator (10, 14) mit einer Längsachse;
einen in dem Stator angeordneten Rotor (12) mit einem wahren Mittelpunkt; wobei der Stator und der Rotor jeweils zusammenwirkende spiralige Lappen haben, die in jedem Quer schnitt in Kontakt miteinander liegen, und der Stator einen spiraligen Lappen mehr als der Rotor hat, so daß zwischen Rotor und Stator eine Mehrzahl von Hohlräumen definiert ist, und der Rotor in dem Stator so dreht, daß der wahre Mittel punkt des Rotors um die Statorachse umläuft, wobei die Um laufbahn einen vorbestimmten Radius hat und die Umlaufbewe gung des Rotors ein Fortschreiten der Hohlräume in Richtung der Statorachse bewirkt;
eine erste Ansatzwelle (30) mit einer Längsachse und einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei das erste Ende der ersten Ansatzwelle mit dem Rotor (12) verbunden und damit bewegbar ist und das zweite Ende der ersten Ansatzwelle eine Mehrzahl von in Längsrichtung ver laufenden konzentrischen ringförmigen Ansätzen aufweist;
eine Zwischenwelle (50) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung und mit einer Mehrzahl von in Längs richtung verlaufenden konzentrischen ringförmigen Ansätzen an jedem Ende der Zwischenwelle, wobei die an der Zwischenwelle geformten ringförmigen Ansätze so dimensioniert und ange ordnet sind, daß sich die ringförmigen Ansätze der Zwischen welle in zwischen den ringförmigen Ansätzen der ersten Ansatzwelle gebildete Zwischenräume erstrecken können, so daß das erste Ende der Zwischenwelle (50) mit dem zweiten Ende der ersten Ansatzwelle (30) verzahnt ist, wodurch die ringförmigen Ansätze der Ansatzwelle und der Zwischenwelle einander überlappen und voneinander beabstandet sind;
ein die Zwischenräume zwischen den ringförmigen Ansätzen der ersten Ansatzwelle (30) und den ringförmigen Ansätzen des ersten Endes der Zwischenwelle (50) im wesentlichen ausfüllendes Elastomer unter Bildung einer flexiblen Ver bindung zwischen der ersten Ansatzwelle (30) und der Zwi schenwelle (50);
eine zweite Ansatzwelle (40) mit einer mit der Stator achse im wesentlichen kollinearen Längsachse und mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung, wobei die zweite Ansatzwelle um ihre Längsachse drehbar in der Gehäu sekonstruktion gelagert ist, das zweite Ende der zweiten Ansatzwelle mit der Bohrer-Antriebswelle (16) zum Drehen derselben um eine vorbestimmte Achse betriebsmäßig verbunden ist, das erste Ende der zweiten Ansatzwelle mit einer Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden konzentrischen ringförmigen Ansätzen geformt ist, die so dimensioniert und beabstandet sind, daß sie in die zwischen den ringförmigen Ansätzen am zweiten Ende der Zwischenwelle (50) gebildeten Zwischenräume einfügbar sind, so daß die am zweiten Ende der Zwischenwelle und die am ersten Ende der zweiten Ansatzwelle geformten ringförmigen Ansätze verzahnbar sind und nach Ver zahnung dieser ringförmigen Ansätze zwischen ihnen ein Zwi schenraum gebildet ist; und
ein Elastomer, das den Zwischenraum zwischen den ring förmigen Ansätzen des zweiten Endes der Zwischenwelle (50) und des ersten Endes der zweiten Ansatzwelle (40) im we sentlichen ausfüllt unter flexibler Verbindung der Zwischen welle (50) mit der zweiten Ansatzwelle (40); so daß der Ro tor mit der Bohrer-Antriebswelle derart flexibel verbunden ist, daß sämtliche beweglichen Teile der Kupplung gegenüber der Umgebung vollständig isoliert sind.

20. Antriebszug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druck kraftaufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druck kraftaufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druck kraftaufnahmeelement übertragbar sind.

21. Antriebszug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ringför migen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und der mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kontakt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements be abstandet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.

22. Kupplung, gekennzeichnet durch ,
eine erste Ansatzwelle (30) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung; eine zweite Ansatzwelle (40) mit einem ersten und einem zweiten Ende in Längsrichtung so wie eine Zwischenwelle (50) mit einem ersten und einem zwei ten Ende in Längsrichtung; wobei das zweite Ende der ersten Ansatzwelle mit dem ersten Ende der Zwischenwelle und das erste Ende der zweiten Ansatzwelle mit dem zweiten Ende der Zwischenwelle schwenkbar verbunden ist; und
wobei die Schwenkverbindung zwischen der ersten Ansatz welle und der Zwischenwelle sowie der zweiten Ansatzwelle und der Zwischenwelle durch eine Gelenkanordnung gebildet ist, die eine Mehrzahl von konzentrischen ringförmigen Ansätzen aufweist, die jeweils an dem zweiten Ende der ersten Ansatzwelle, dem ersten Ende der zweiten Ansatzwelle und dem ersten und zweiten Ende der Zwischenwelle befestigt sind,
wobei die konzentrischen ringförmigen Ansätze an den Ansatz wellen so voneinander beabstandet sind, daß sie in Zwischen räume zwischen den konzentrischen ringförmigen Ansätzen an der Zwischenwelle einfügbar sind, so daß die ringförmigen An sätze an den Ansatzwellen mit den ringförmigen Ansätzen an der Zwischenwelle verzahnbar sind, wobei die Gelenkanord nungen ferner eine Elastomerschicht aufweisen, die zwischen den verzahnten ringförmigen Ansätzen der Ansatzwellen und der Zwischenwelle verläuft und damit verbunden ist, wobei die Elastomerschicht unter Scherung flexibel ist, so daß sie ein Verschwenken der Ansatzwellen relativ zu der Zwischenwelle zuläßt.

23. Kupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner aufweist: ein Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Element (71, 72) sowie ein weiteres Druckkraft aufnahmeelement (76) in direktem Kontakt mit dem zweiten und dem dritten Element (72, 73), so daß Druckkräfte direkt durch das erste, zweite und dritte Element und das Druckkraftauf nahmeelement übertragbar sind.

24. Kupplung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkanordnung (70) ferner wenigstens einen radialen Bolzen (79) aufweist, der durch jeden der verzahnten ring förmigen Ansätze von zwei benachbarten Elementen geht und der mit den ringförmigen Ansätzen eines der Elemente in direktem Kontakt liegt und von den Ansätzen des anderen Elements be abstandet ist, um die verzahnten ringförmigen Ansätze flexibel gegenseitig zu verriegeln.