DE4339672C2 - Gear, especially for a drill drive - Google Patents

Gear, especially for a drill drive

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    • E21B6/00—Drives for drilling with combined rotary and percussive action

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe, insbesondere für einen Bohrantrieb mit mindestens zwei alternativ schaltbaren Über­ setzungsstufen zur Realisierung unterschiedlicher Über­ setzungsverhältnisse zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a transmission, in particular for a Drill drive with at least two alternatively switchable over Levels of implementation to implement different Settlement relationships between an input shaft and a Output shaft according to the preamble of claim 1.

Derartige Getriebe werden beispielsweise bei Großbohranlagen verwendet, die von einem Elektromotor angetrieben werden. Um dabei unterschiedliche Bohrdrehzahlen zu realisieren ist zwi­ schen dem Elektromotor und der Bohrstange ein Getriebe ange­ ordnet, das es gestattet, entweder mit der Drehzahl des An­ triebsmotors zu bohren oder aber das Übersetzungsverhältnis so zu ändern, daß die Bohrdrehzahl unter der Antriebsdrehzahl liegt.Such gears are used, for example, in large drilling rigs used, which are driven by an electric motor. Around to realize different drilling speeds is between gearbox between the electric motor and the boring bar orders that allows, either at the speed of the An Drilling engine or the gear ratio like that to change the drilling speed below the drive speed lies.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für diese Zwecke ein kompaktes Getriebe zu schaffen, das auf einfache Art umschalt­ bar ist.The invention is based, for these purposes to create a compact transmission that switches easily is cash.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des An­ spruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung geben die Unteransprüche wieder. The task is solved by the characteristics of the contractor Say 1. Give advantageous embodiments of the invention the subclaims again.  

Dadurch, daß die Veränderung des Übersetzungsverhältnisses durch die Umkehrung der Drehrichtung der Eingangswelle er­ reicht wird, braucht der Elektromotor nur umgepolt zu werden, was schaltungstechnisch sehr einfach zu realisieren ist, um die Drehzahl des Bohrers zu reduzieren oder eben zu erhöhen.By changing the gear ratio by reversing the direction of rotation of the input shaft is enough, the electric motor only needs to be reversed, which is very easy to implement in terms of circuitry to reduce or increase the speed of the drill.

Durch die Verwendung eines Planetengetriebes, bei dem das Son­ nenrad mit einem hiermit über mehrere Planetenräder verbunde­ nen Hohlrad in Verbindung steht, kann die Umschaltmöglichkeit einfach dadurch realisiert werden, daß das Sonnenrad und das Hohlrad zusätzlich über zwei entgegengesetzt wirkende, konzen­ trisch angeordnete und die Abtriebswelle zwischen sich aufneh­ mende Freiläufe miteinander verbunden werden. Wenn die Frei­ läufe so angeordnet sind, daß sie beide in Drehrichtung der Ausgangswelle sperren, ändert sich die Drehrichtung der Aus­ gangswelle bei einer Änderung der Drehrichtung der Eingangs­ welle nicht.By using a planetary gear, in which the Son internal gear connected to one of several planet gears NEN ring gear is connected, the switching option can be realized simply by the sun gear and the Ring gear additionally via two opposing, concentric trisch arranged and take the output shaft between them mating freewheels are connected. If the free runs are arranged so that they are both in the direction of rotation Lock output shaft, the direction of rotation of the off changes gear shaft when the direction of rotation of the input changes don't wave.

Anhand einer Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:The invention will be described in more detail below with the aid of a drawing are explained. It shows:

Fig. 1 - den Teillängsschnitt durch das erfindungsgemäße Getriebe, Fig. 1 - the partial longitudinal section through the inventive gear,

Fig. 2 - den Schnitt entlang der Linie II-II nach Fig. 1 und Fig. 2 - the section along the line II-II of FIG. 1 and

Fig. 3 - die perspektivische Teildarstellung eines Frei­ laufs. Fig. 3 - the partial perspective view of a free run.

Das Getriebe weist die vom hier nicht dargestellten Elektromo­ tor kommende Eingangswelle 1 und die als Hohlwelle ausgebilde­ te Ausgangswelle 10, in der die Bohrstangen auf genommen werden können, auf. Auf der Eingangswelle 1 ist die Sonnenradwelle 2 befestigt, an der das Sonnenrad 2a des Planetengetriebes aus­ gebildet ist. Über mehrere Planetenräder 7 ist das Sonnenrad 2a mit dem Hohlrad 6 verbunden. Das Sonnenrad 2a, bzw. die Sonnenradwelle 2 ist hülsenförmig ausgestaltet, ebenso wie das Hohlrad 6 mit der Hohlradwelle 6′.The transmission has the input shaft 1 coming from the electromo tor, not shown here, and the output shaft 10 designed as a hollow shaft, in which the boring bars can be taken on. On the input shaft 1 , the sun gear shaft 2 is attached, on which the sun gear 2 a of the planetary gear is formed. The sun gear 2 a is connected to the ring gear 6 via a plurality of planet gears 7 . The sun gear 2 a, or the sun gear shaft 2 is sleeve-shaped, as is the ring gear 6 with the ring gear shaft 6 '.

Hinter dem Planetensatz (in Fig. 1 links) ist zwischen der Hohlradwelle 6′ und der Sonnenradwelle 2 über Wälzlager 11a-11d abgestützt eine Abtriebswelle 3 angeordnet. Die Abtriebs­ welle 3 ist mit der aus dem Getriebegehäuse 8 herausgeführten Ausgangswelle 10 verbunden, beispielsweise verschraubt.Behind the planetary gear set (in Fig. 1 left) is between the ring gear 6 'and the sun gear 2 via roller bearings 11 a-d 11 supported an output shaft 3 is arranged. The output shaft 3 is connected to the output shaft 10 led out of the gear housing 8 , for example screwed.

Zwischen der Sonnenradwelle 2 und der Abtriebswelle 3 ist ein Freilauf 4 und koaxial hierzu (bezogen auf den Querschnitt: konzentrisch hierzu) ist zwischen der Abtriebswelle 3 und dem Hohlrad 6 ein Freilauf 5 angeordnet. Die Freiläufe 4, 5 wirken einander entgegen, das heißt ihre relative Sperrichtung ist entgegengesetzt. Da der eine Freilauf 5 auf der Außenseite der Abtriebswelle 3 und der andere Freilauf 4 auf der Innenseite der Abtriebswelle 3 wirksam ist, wodurch sich die relativen Drehverhältnisse umkehren, sperren beide Freiläufe 4, 5 in die­ selbe Drehrichtung RA.Between the sun gear shaft 2 and the output shaft 3 there is a freewheel 4 and coaxially therewith (based on the cross section: concentric to this) a freewheel 5 is arranged between the output shaft 3 and the ring gear 6 . The freewheels 4 , 5 counteract each other, that is, their relative locking direction is opposite. Since one freewheel 5 on the outside of the output shaft 3 and the other freewheel 4 on the inside of the output shaft 3 is effective, as a result of which the relative rotational conditions are reversed, both freewheels 4 , 5 lock in the same direction of rotation R A.

Die Anordnung der Freiläufe 4, 5 ist derart, daß deren Sper­ richtung der Bohrrichtung entspricht. Über ein weiteres Wälz­ lager 9 ist die Abtriebswelle 3 im Gehäuse 8 gelagert. Bei den Freiläufen 4, 5 handelt es sich um übliche Rollenfreiläufe un­ terschiedlichen Durchmessers.The arrangement of the freewheels 4 , 5 is such that their locking direction corresponds to the drilling direction. About a further rolling bearing 9 , the output shaft 3 is mounted in the housing 8 . The freewheels 4 , 5 are usual roller freewheels un different diameters.

Für die weitere Beschreibung der Funktionsweise sei davon aus­ gegangen, daß sich die Eingangswelle 1 zunächst im Uhrzeiger­ sinn dreht. Die Drehbewegung wird auf die Sonnenradwelle 2 übertragen, so daß sich das Sonnenrad 2a ebenfalls im Uhrzei­ gersinn dreht. Über die Planetenräder 7 wird die Drehbewegung umgekehrt, so daß das Hohlrad 6 entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft. Über die Klemmkörper 4a des Freilaufs 4, der so aus­ gebildet ist, daß er im Uhrzeigersinn sperrt, wird die Bewe­ gung der Antriebswelle 1 über die Sonnenradwelle 2 auf die Abtriebswelle 3 übertragen, so daß diese mit derselben Dreh­ zahl in derselben Drehrichtung umläuft. Die mit der Abtriebs­ welle 3 verbundene Ausgangswelle 10 dreht sich folglich eben­ falls mit Eingangsdrehzahl RE im Uhrzeigersinn.For the further description of the mode of operation, it is assumed that the input shaft 1 initially rotates clockwise. The rotary movement is transmitted to the sun gear shaft 2 , so that the sun gear 2 a also rotates clockwise. The rotational movement is reversed via the planet gears 7 , so that the ring gear 6 rotates counterclockwise. On the clamp body 4 a of the freewheel 4, which is formed in such a way that it locks in the clockwise direction, the BEWE will supply transmitted to the output shaft 3 of the drive shaft 1 via the sun gear 2, so that this rotates with the same speed in the same direction of rotation. The output shaft 10 connected to the output shaft 3 consequently also rotates clockwise with the input speed R E.

Wie Fig. 2 deutlich zeigt wirkt der Freilauf 5 entgegen­ gerichtet, so daß von der Hohlradwelle 6′ die entgegengesetzte Drehbewegung des Hohlrades 6 nicht auf die Abtriebswelle 3 übertragen werden kann.As clearly shown in Fig. 2, the freewheel 5 acts in the opposite direction, so that the opposite rotational movement of the ring gear 6 cannot be transmitted from the ring gear shaft 6 'to the output shaft 3 .

Wird nun die Drehrichtung der Antriebswelle 1 umgekehrt, dreht sich auch die Sonnenradwelle 2 entgegen dem Uhrzeiger, während das Hohlrad 6 in Richtung des Uhrzeigers umläuft. Nunmehr übertragen die Klemmkörper 5a das vom Hohlrad 6 kommende Dreh­ moment auf die Abtriebswelle 3, so daß sich diese ebenfalls wieder im Uhrzeigersinn dreht. Die Klemmkörper 4a des entge­ gengesetzt wirkenden Freilaufs 4 sind bei der Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn nicht im Eingriff und es kann kein Moment übertragen werden. Die Hohlradwelle 2 kann folglich unbeein­ flußt mit der Eingangsdrehzahl entgegen dem Uhrzeigersinn dre­ hen. Die Drehzahlreduzierung an der Ausgangswelle 10 wird fol­ glich bestimmt durch das Übersetzungsverhältnis des Planeten­ getriebes und der daraus resultierenden Drehzahl des Hohl­ rades 6.If the direction of rotation of the drive shaft 1 is now reversed, the sun gear shaft 2 also rotates counterclockwise, while the ring gear 6 rotates in the clockwise direction. Now the clamp body 5 a transmit the torque coming from the ring gear 6 to the output shaft 3 , so that it also rotates clockwise again. The clamping body 4 a of the oppositely acting freewheel 4 are not engaged in the counterclockwise rotation and no torque can be transmitted. The ring gear shaft 2 can consequently uninfluenced with the input speed counterclockwise hen. The speed reduction on the output shaft 10 is consequently determined by the gear ratio of the planetary gear and the resulting speed of the hollow wheel 6 .

Claims (6)

1. Getriebe, insbesondere für einen Bohrantrieb mit minde­ stens zwei alternativ schaltbaren Übersetzungsstufen zur Realisierung unterschiedlicher Übersetzungsverhältnisse zwischen einer in einer Drehrichtung (RE) umlaufenden Ein­ gangswelle (1) und einer in einer Drehrichtung (RA) umlau­ fenden Ausgangswelle (10), dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis durch Umkehr der Drehrichtung (RE) der Eingangswelle (1) unter Beibehaltung der Dreh­ richtung (RA) der Ausgangswelle (10) veränderbar ist.1. Gear, gear shaft, in particular for a drilling drive with minde least two alternatively switchable transmission steps to realize different transmission ratios between a revolving in a rotational direction (R E) A (1) and, in a rotational direction (R A) umlau fenden output shaft (10) characterized in that the gear ratio can be changed by reversing the direction of rotation (R E ) of the input shaft ( 1 ) while maintaining the direction of rotation (R A ) of the output shaft ( 10 ). 2. Getriebe nach Anspruch 1, wobei das Getriebe ein Plane­ tengetriebe mit einem Sonnenrad (2a) und einem hiermit über mehrere Planetenräder (7) verbundenen Hohlrad (6) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (2a) zu­ sätzlich über zwei entgegengesetzt wirkende Freiläufe (4, 5) mit dem Hohlrad (6) verbunden ist und zwischen bei­ den Freiläufen eine Abtriebswelle (3) angeordnet ist.2. Transmission according to claim 1, wherein the transmission is a tarpaulin gear with a sun gear ( 2 a) and a hereby via a plurality of planet gears ( 7 ) connected ring gear ( 6 ), characterized in that the sun gear ( 2 a) in addition to two oppositely acting freewheels ( 4 , 5 ) is connected to the ring gear ( 6 ) and an output shaft ( 3 ) is arranged between the freewheels. 3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Freilauf (4) das Sonnenrad (2a) mit der Abtriebs­ welle (3) und der zweite Freilauf (5) die Abtriebswelle (3) mit dem Hohlrad (6) verbindet. 3. Transmission according to claim 2, characterized in that the first free-wheel (4), the sun gear (2 a) shaft (3) with the power take-off and the second free-wheel (5) connects the output shaft (3) with the ring gear (6). 4. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Freiläufe (4, 5) in Drehrichtung (RA) der Ausgangs­ welle (10) sperren.That the two clutches (4, 5) in the direction of rotation (R A) of the output shaft lock 4. The transmission of claim 3, characterized (10). 5. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freiläufe (4, 5) konzentrisch die Abtriebswelle (3) zwi­ schen sich aufnehmend angeordnet sind.5. Transmission according to claim 3, characterized in that the freewheels ( 4 , 5 ) concentrically arranged the output shaft ( 3 ) between themselves. 6. Nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Sonnenrad (2a) an einer Hohlwelle (2) ausgebildet ist.6. According to one or more of the preceding claims, characterized in that the sun gear ( 2 a) is formed on a hollow shaft ( 2 ).
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