DE8405794U1 - Planetary rock drill head to be driven by a simple drill rod - Google Patents
Planetary rock drill head to be driven by a simple drill rodInfo
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Description
Patentanwalt Eldnlbau/η,. ^phampu^o A ,-.D,-4360 ReökHnghaueon 2 / tür 665*,*/·* ' ,Si», . j \' .S « I*.;!,*. 24, Ptbr, 10Ö4 £Patent attorney Eldnlbau / η ,. ^ phampu ^ o A , -. D, -4360 ReökHnghaueon 2 / door 665 *, * / · * ', Si »,. j \ ' .S «I *.;!, *. 24, Ptbr, £ 10Ö4
• ••β t *( Il KlI ·* I• •• β t * (Il KlI * I
Die Erfindung betrifft einen Planeten-Oestöinabohrkopf mit mindestens zwei zur Bohrloehlängeachee parallel angeordneten Antriebewellen mit Aufnahmen für echneidende Bohrwerkzeuge und mit einer drehbar in einem BohrkopfgehÄuee («lagerten Zentralwelle, die mit einem einfachen Bohrgestänge kuppelbar ist und über ein Planetengetriebe mit den Antriebswellen in Antriebsverbiadung steht.The invention relates to a planetary Oestöinabbohrkopf with at least two to the length of the borehole Drive shafts arranged in parallel with holders for cutting drilling tools and one that can be rotated in a drill head housing («stored central shaft, which can be coupled with a simple drill rod and with the drive shafts via a planetary gear is in drive connection.
dieser Art nach der DS-PS 739 379 ist der Drehsinn der Antriebswellenmit den Aufnahmen für die Bohrwerkzeuge gleichgerichtet mit dem Drebainst der mit dem Bohrgestänge gekuppelten Zentralwelle und auch gleichgerichtet mit dem beabsichtigten Umlauf sinn dee Bofaskopfgehätises· Dadurch wirken Üe Seaktionsmofflente ά&ε Botewerkzeuge dem Antriebs» atoment des Bohrgeetäages entgegen. Denn dem Bialauf dee Bofcrkepfgehäueee eetaea die in aller Regel speslell "schneidend*1 ausgebildeten Bohrwerkzeuge einen erheblichen Widerstand entgegen. Zwar ist in dieser Druckschrift nichts über das Übersetzungsverhältnis des Plaaeteagetriebes zwis&ea Zetitralvelle uad Antriebswellen ausgesagt, jedoch sseigenthis kind after the DS-PS 739,379 is the rotation of the Antriebswellenmit the recordings for the drilling rectified with the Drebainst the coupled to the drill center shaft and rectified with the intended circulation meaningful dee Bofaskopfgehätises · act UEE Seaktionsmofflente ά & ε Botewerkzeuge Thus the drive "atoment of the Bohrgeetäages. Because the Bialauf dee Bofcrkepfgehäueee eetaea the usually speslell "cutting * 1 designed drilling tools a considerable resistance. Admittedly nothing is stated in this publication about the transmission ratio of the Plaaeteagetriebes between & ea Zetitralvelle and drive shafts, however sseigen
an die Darstellungen eindeutig Getriebeöbersetzuagenclearly geared up the representations
'',ι j '', ι j
MM ···MM ···
ine Sehnalle. Damit wird der grundsätzliche V&itail dee Planetenbohrkopfes,bei erhöhter Drehzahl des Bohrgestänge« und entsprechend herabgesetztem Setting*» drehmoment eine nur madige Schnittgeschwindigkeit dar Bohrwerkzeuge beizubehalten, gene oder weife· β gehend aufgehoben.ine Sehnalle. The basic V & itail dee planetary drill head, with increased speed of the Drill rods "and correspondingly reduced setting *" torque to maintain a marginal cutting speed for drilling tools, gene or weife β canceled.
Denn Planaten-Qeeteinabohrkupfe sind Iq vielfältiger Bauwalee bei Vortriebemaeohinan bekannt, wo sie jedoch mit dar Antrieiemaechine direkt und während dea Vortriebe dauernd verbunden sind. Sie besitzen dann entweder eigene Antriebemotoren für die Planeten oder mindestens zwei, verschiedene Drehmomente übertragende Verbindungen zur Antriebe* maschine, nämlich einer seit β das Antriebemoment zur Drehung dee Oesamtgeeteinsbohrkopfes um eine Zentralwelle und zum anderen für ein Antriebsmoment für die Drehung dar Planetanaeheen mit den Bohrwerkeaugen. Damit entfällt bei diesen Ausführungen die besondere Problematik dee über Hunderte von Metern verlangerbaren Bohrgestänges als einziges Antrie^emittel und somit auch die daraus resultierende besondere Ausbildung der Bohrkopfe.Because Planaten-Qeeteinabbohrkupfe are Iq more diverse Bauwalee known at Vortriebemaeohinan, but where they are directly and with the drive machine while the drives are permanently connected. she then either have their own drive motors for the planets or at least two different torques transmitting connections to the drives * machine, namely one since β the drive torque to Rotation of the Oesamtgeeteinsbohrkopfes around a central shaft and on the other hand for a drive torque for the rotation of the Planetanaeheen with the Bohrwerkeaugen. This eliminates the particular problem of dee over hundreds of meters in these designs extendable drill pipe as the only drive means and thus also the resulting special design of the drill heads.
Davon sind außerdem gestängeangetriebene Pianetenbohrköpfe zu differenzieren, deren Planetenbwezeuge durch Tief locbfe&aner gebildet werden, die somit nichtschneidende, sondern hauptsächlich schlagende Bohrwerkzeuge aufweisen und demgemäß in ihrer ganzen Bmiart auf eia ganz anderes Drehmoment verhalten ausgerichtet sind. Bei derartigen, gatttmgsfremden Planeten-Gesteinsbohrköpfen werdenThese are also rod-driven piano drill heads to differentiate, the planetary organs of which are formed by deep locbfe & aner, which thus do not have cutting, but mainly percussive drilling tools and accordingly in all their bmiart on a completely different torque cautiously aligned. With such, non-generic planetary rock drill heads
3§ deren Gehäuse durch das undrehbar mit ihnen verbundene3§ their housing through the non-rotatable connected to them
Patentanwalt Eichelbaurn, · .Mtehaejstraße 4... Q-4350 Recklinghausen 2 Patent attorney Eichelbaurn, Mtehaejstraße 4 ... Q-4350 Recklinghausen 2
&XE 665a,b/83 '·ί!·\·· j V' ·'V··;· 24. Febr. 1984 ^ & XE 665a, b / 83 '· ί! · \ ·· j V ' ·' V ··; · Feb. 24, 1984 ^
Bobxgestänge direkt mitgedreht, wie dies beispielsweise in der DE-AS 1 235 241 offenbart ist.Bobx linkage rotated directly, as disclosed, for example, in DE-AS 1,235,241.
Bei einem Planeten-Gesteinsbohrkopf anderer Art nach der DE-PS 30 24 218 wird in äußerst komplizierter Anordnung ein zweites, koaxial im ersten angeordnetes Bohrgestänge aufgewendet, um ein zweites Abstützmoment zur Antriebsmaschine übertragen zu können und auf diese Weise über ein Zahnrädergetriebe im Bohrkopf die schlagenden Bohrwerkzeuge in eine Drehung um die Planetenachsen zu zwingen. Auch eine solche Planeten-Gesteinsbohrkopf-Anordnung läßt sich nur auf Vortriebsmaschinen nicht jedoch auf einfache, verlängerbare Bohrgestänge anwenden, da sie für größere Bohrtiefen nicht geeignet ist.In a planetary rock drill head of another type according to DE-PS 30 24 218 is extremely complicated Arrangement a second, coaxially arranged in the first drill string applied to a second To be able to transmit support torque to the drive machine and in this way via a gear transmission in the Drill head to force the beating drilling tools into rotation around the planetary axes. One of those too Planetary rock drill head arrangement can only be used on tunneling machines, but not on simple, Use extendable drill rods as they are not suitable for greater drilling depths is.
In der DE-OS 24 49 108 sind ferner Planeten-Gesteinsbohrköpfe für den Anschluß an ein einfaches Bohrgestänge mit zumindest teilweise schneidend arbeitenden Bohrwerkzeugen bekannt· Nach einer Ausführungeform weist dieser vorbekannte Gesteinsbohrkopf auch eine drehfeste Verbindung der Zentralwelle mit dem Bohrkopf gehäuse auf, wodurch erhebliche Toreionskräfte Über die Zentralwelle übertragen werden müssen. Zum anderen erfüllt hier der Planetenantrieb lediglieh eine Antriebefunktion der einzelnen Bohrwerkzeuge untereinander. Dadurch wird sowohl ihr Drehrichtungssinn als auch ihre Drehzahl von der Sunn all·« vektcrriellen auf AU Werkaeuge wirkenden Reaktionskräfte und den dadurch bedingten Reak-In DE-OS 24 49 108 planetary rock drill heads are also for connection to a simple drill pipe with at least partially cutting Drilling tools known · According to one embodiment, this previously known rock drill head also a non-rotatable connection of the central shaft with the drill head housing, thereby considerable Toreion forces are transmitted via the central shaft have to. On the other hand, the planetary drive here merely fulfills a drive function for the individual drilling tools among themselves. As a result, both their direction of rotation and their speed of rotation are different from the Sunn all · «vector effects on AU Werkaeuge Reaction forces and the resulting reaction
O 'tUb Γ ::O 'tUb Γ ::
Patentanwalt Eicheibauin; Michaejsto-a/ge 4 -,,D-43S0 Recklinghausen 2 tür 665a,b/83 V'": ' \ IV # i'V·!· 24. Febr. 1984Patent attorney Eicheibauin; Michaejsto-a / ge 4 - ,, D-43S0 Recklinghausen 2 door 665a, b / 83 V '": ' \ IV # i'V ·! · February 24, 1984
Bei einem weiteren bekannten Planeten-Gesteinsbohrkopf nach der DE-AS 21 27 653 sind die Antriebswellen der Bohrwerkzeuge zwar untereinander,jedoch nicht mit dem Bohrgestänge getrieblich verbunden. Sie vollführen demnach in beiden Ausführungsarten eine Abrollbewegung der Bohrwerkzeuge auf der Bohrlochsohle und sind zu einer "schneidenden" Funktion nicht geeignet und daher gattungsfremd.In another known planetary rock drill head according to DE-AS 21 27 653, the drive shafts are of the drilling tools with each other, but not geared to the drill rod. You therefore perform a rolling movement of the drilling tools on the bottom of the borehole in both types of embodiment and are not suitable for a "cutting" function and are therefore not of the generic type.
Erfindung die Aufgäbe zugrunde, einen Planeten-Gesteinsbohrkopf der eingangs genannten Art zu schaffen, der zur Erzielung großer Bohrdurchmesser mit einem leichten, verlängerbaren und einfachen Bohrgestänge durch ein relativ geringes Drehmoment antreibbar ist, das jedoch mit hoher Drehzahl und damit mit hoher Leistung angetrieben werden kann, ohne daß die Schnittgeschwindigkeit der Bohrwerkzeuge am Gestein ungünstig hoch wird.Invention based on the task, a planetary rock drill head of the type mentioned at the beginning, the one to achieve large drilling diameters with a light, extendable and simple drill rod can be driven by a relatively low torque, but at high speed and thus with high power can be driven without the cutting speed of the drilling tools on Rock becomes unfavorably high.
gangs genannten Gattungsbegriff erfindungsgetnäß dadurch gelöst, daß sämtliche Bohrwerkzeuge gegenüber der Zentralwelle gegenläufig und mit verminderter Drehzahl antreibbar sind. Durch das Merkmal, daß samtliehe Bohrwerkzeuge gegenüber der Zentralwelle gegenläufig antreibbar sind, wirken sie nicht mehr hemmend sondern unterstützend im Richtungssinn des Antriebemomentes. Durch das zweite Merkmal, daß die Bohrwerkzeuge gegenüber der Zentralwelle mit verminderter Drehzahl angetrieben werden, findet zwischen der Zentralwelle und den AntriebswellenInitially mentioned generic term according to the invention thereby solved that all drilling tools opposite to the central shaft and with reduced Speed can be driven. By the feature that all drilling tools opposite the central shaft can be driven in opposite directions, they no longer have an inhibiting effect but support in the direction of the Drive torque. By the second characteristic that the Drilling tools compared to the central shaft with reduced Speed driven takes place between the central shaft and the drive shafts
txm 665a,b/83 ·"::.., .j j'#.s · X:.:. 2*. Febr. 1984 q(j txm 665a, b / 83 · ":: .., .j j '# . s · X:.:. 2 *. Febr. 1984 q (j
für die Bohrwerkzeuge über entsprechend ausgebildete Planetengetriebe eine Untersetzung statt. Infolge dieser Untersetzung und der dadurch verminderten Drehzahl können erhebliche Drehmomente auf die schneidenden Bohrwerkzeuge und von dor-j. auf das Gestein eine entsprechend hohe Schnittleistung ausgeübt werden. Durch die Gegenläufigkeit und durch die infolge einer Getriebeuntersetzung mit erhöhtem Drehmoment schneidenden Bohrwerkzeuge erzeugt ein jedes für sich am Gestein ein Reaktionsmoment, welche die Drehbewegung des Bohrkopfgehäuses um die Zentralwelle unterstützt. Durch diese Drehmomentenunterstützung gelingt es, das uicht unmittelbar angetriebene Bohrkopfgehäuse in die erforderliche Umlaufbewegung zu setzen. Dabei können die vie triebeunter Setzungen, die Anzahl der Schneidwerkzeuge auf den einzelnen Kreisbahnen und die jeweilige Größe der zu bearbeitenden Rin^f lache der Bohrlochsohle aufeinander abgestimmt werden.a reduction takes place for the drilling tools via appropriately designed planetary gears. As a result This reduction and the resulting reduced speed can cause significant torques on the cutting Drilling tools and by dor-j. on the rock one accordingly high cutting performance can be exercised. Due to the counter-rotation and due to a gear reduction Drilling tools that cut with increased torque produce each one on the rock on its own a reaction torque which supports the rotary movement of the drill head housing around the central shaft. By this torque support succeeds in the drilling head housing, which is not directly driven, in to set the required orbital movement. Included can the four shoots subsidence, the number of Cutting tools on the individual circular paths and the respective size of the ring to be machined the bottom of the borehole are coordinated.
DE-OS 24 49 108 bereits ein Planeten-Gesteinsbohrkopf beschrieben, dessen mit dem Bohrgestänge gekuppelte Zentralwelle jeweils zwei diametral angeordnete Antriebswellen für die Bohrwerkzeuge einmal im Gegenlauf und ein weiteres Mal im Gleichlauf antreibt. Dadurch wirken die Reaktionsmomente der einzelnen Bohrwerkzeuge paarweise gegeneinander. Demzufolge ist in dieser Druckschrift ein weitgehender Abbau das Gesamtreaktionimomante· offenbart worden. Dementsprechend lit in dieser Druckschrift auch die Rede von einem besonderen Antrieb in Form eines "Elektromotore imDE-OS 24 49 108 already has a planetary rock drill head described, whose central shaft coupled to the drill pipe two diametrically arranged drive shafts for the drilling tools once in counter-rotation and once more in synchronism. Through this the reaction torques of the individual drilling tools act against each other in pairs. As a result, in this publication a major degradation of the overall reaction has been revealed. Accordingly, there is also talk of a in this publication special drive in the form of an "electric motors im
tu* 665a,b/83 *.j:··.'i 5#·:·Χ!.:. 24. Febr. 1984 /7#tu * 665a, b / 83 *. j: ·· .'i 5 # · : · Χ!.:. Feb. 24. 1984/7 #
— Erdboden" zur Erzeugung eines Zwangsumlaufes des Bohrkopfgehäuses. Ein solcher Antrieb muß jedoch wegen seiner ansonsten fehlenden gewerblichen Verwertung den Vortriebsmaschinen und nicht den von 5 verlängerbaren Bohrgestängen angetriebenen Bohrköpfen der eingangs genannten Gattung zugeordnet werden. Ganz Entsprechendes gilt auch für den Umstand, daß die Planetengetriebe von der Zenvralwelle auf die Antriebswellen der Bohrwerkzeuge ins Schnelle weisen, wodurch sich ein relativ großes Antriebsmoment und eine geringe Antriebsdrehzahl der Zentralwelle ergeben, was wiederum der Verwendung von verlängerbaren Bohrgestängen als Antriebsmittel zuwiderläuft.- Erdboden "to generate a forced circulation of the drill head housing. However, because of its otherwise lack of commercial use, such a drive must be assigned to the tunneling machines and not to the drill heads of the type mentioned, which are driven by 5 extendable drill rods. The same applies to the fact that the planetary gears Point from the Zenvralwelle to the drive shafts of the drilling tools at high speed, which results in a relatively high drive torque and a low drive speed of the central shaft, which in turn runs counter to the use of extendable drill rods as drive means.
Erfindung ist in Bohrrichtung vor den Bohrwerkzeugen ein direkt angetriebener Vorbohrer und/oder Erweiterungsbohrer drehfest auf der Zentralwelle angeordnet. Dadurch ergeben sich von den Bohrwerkzeugen zu schneidende Kreisringflächen. Diese Kreisringflächen können infolge der Getriebeuntersetzung und des Umständes, daß nur die beiden Bohrwerkzeuge und nicht auch das Bohrkopfgehäuse angetrieben werden, bei einem relativ großen Bohrdurchmesser mit relativ niedrigem Antriebsmoment bei mäßiger Schnittgeschwindigkeit und relativ hohen Drehzahlen dee Bohrgestänges in kurzer Zeiteinheit herausgeschnitten bzw. herausgeschält werden. Dabei erweist eich Als besonder· vorteilhaft als Bohrwerkzeuge Planeten-Invention is in the direction of drilling in front of the drilling tools a directly driven pre-drill and / or extension drill arranged non-rotatably on the central shaft. This results in circular ring surfaces to be cut by the drilling tools. These circular ring surfaces can as a result of the gear reduction and the fact that only the two drilling tools and not also the drill head housing are driven, with a relatively large drilling diameter with relatively low drive torque at moderate cutting speed and relatively high speeds of the drill rod be cut out or peeled out in a short time unit. It turns out to be particularly advantageous as drilling tools planetary
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angeordnete Sohneidwerkaeuge al· am Außenwand da* eohsämsehelben angeordnete eehrimnaiftai ausgebildet eind.arranged son's oaths eye al the same arranged on the outer wall eehrimnaiftai trained and.
Zur Srsielung günstiger Sohni «bedingungen, woau eine den übrigen Betriebsdaten angepaßte Umlaufdreheahl des Bohrkopfgenauees und damit der Planeten-Sohrameoheiben um die Zentralwelle gehören, erweist ae sieh alt beaendere vorteilhaft, den grOftten Durehmesier dar Sehneidwerkaeuganordnung einer Planeten-Sehrämechelbe otete grttfter als die Breite der von ihr bestrichenen Ringfliehe im Gestein auszubilden. Eine Optimierung iet gemäß der Httrte das tu eehneidenden Oeetsine und ttber die Bauart der Sehneiden möglieh. Aueh let es derTo obtain favorable soni «conditions, woau a rotation speed adapted to the other operating data of the drill head precision and thus the Planetary sohrameo discs belong to the central shaft, proves ae see old beaendere advantageous that Largest Durehmesier the saw head assembly a planetary vision, the yellow otete more strongly than that Width of the ring fly it streaked in Form rock. An optimization is done according to the hut that takes place oeetsine and ttber the construction of the tendons is possible. Well let it be
tg Ltteung der gestellten Aufgabe fOrderlieh, wenn die einaelnen Planeten-SchrMmscheiben in am sielt bekannter Weise in mehreren Ebenen hintereinender angeordnet sind.tg Completion of the task on hand, if the single planetary pulleys in the siel are arranged in a known manner in several levels one behind the other.
liehe Abstuinpfungeerscheinungen der Schnei<iwerk2euga und ein unregelmäßiger Angriff des Cesteineboferkopfes beim Anbohren können den freien umlanf des Bohrkopfgehättses ungünstig beeinflussen. Xn solcheih Fällen let es der LSsung der gestellten Aufgab« besonders förderlich, wenn zum Andruck gegen die zylindrische Bohrlochwandung auf der Zentralwelle eine mit mehreren radialsynmetrisch angeordneten Abstut2elementen versehene Abstützvorrichtung angeordnet ist, die über ein Getriebe so mit der Zentral-Borrowing symptoms of the Schnei <iwerk2euga and an irregular attack of the Cesteineboferkopf when drilling, the free circumference of the Adversely affect the behavior of the drill head. Xn sucheih In cases, let the task at hand be solved " particularly useful when pressing against the cylindrical borehole wall on the central shaft a support device provided with several radially symmetrically arranged support elements which is connected to the central
en welle einerseits und dem Bohrkopfgehause andererseitsen shaft on the one hand and the drill head housing on the other
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Patentanwalt HehaibAum.; Μΐ#ι·ΐ|#ι*βι 4 ·, 0*4880 ReckllnflHeuisn 2 et*r 665a,b/83 ,»»··, · j j V · j··;·.·.. 24. Febr. 1M4Patent attorney HehaibAum .; Μΐ # ι · ΐ | # ι * βι 4 ·, 0 * 4880 ReckllnflHeuisn 2 et * r 665a, b / 83, »» ··, · j j V · j ··; ·. · .. Feb. 24, 1M4
verbunden ist, daß Ie6zeereß In einer langsamen Bjrehung u& die Zcntealweila lot gleichen Drehetmi antreibbar iet. Dadurch wird da· Bohrkopfgehäuse in einen Zwangsumlauf tun die Zentral*?· 11· ge se tat. β Diets Absttttsvorriehtung und das swischengesohaltete Getriahe brauchen jedoch wegen dee arfindungegemuten weitgehenden Drehmomentenausgleiehes nur für ein relativ geringe· Restmoment ausgelegt zu werden. Die Abstützvorrichtung kann daher relativ klein ausgeführt und im Vorbehrloch, also nicht etwa ItB endgültigen Großbohrloch, angeordnet werden» Dadurch wird die Abstützvorrichtung schon beim Anbohren wirksam, bevor die Planeten-Sahrämecheiben in das Gestein eingreifen.connected is that seizure in a slow Bjrehung u & die Zcntealweila lot the same Drehetmi drivable iet. This creates the drill head housing in a forced circulation do the central *? · 11 · ge se tat. β Diets Absttttsvorriehtung and the swipe-free However, drinks need to be mislead because of the invention extensive torque compensation is only designed for a relatively low residual torque will. The support device can therefore be made relatively small and in the pilot hole, so not about ItB final large borehole, to be arranged » As a result, the support device is already effective when drilling, before the planetary Sahrämecheiben intervene in the rock.
Die Abstützelemente bestehen vorteilhaft aus mehreren zueinander um einen gleichen Winkel ersetzte, je unter Wirkung einer Druckfeder stehende Rufen mit Schneiden, deren Längsrichtungen parallel aur Zentralwelle ausgerichtet sind. Das GetriebeThe support elements advantageously consist of several replaced by an equal angle to each other, each under the action of a compression spring Calling with cutting edges, the longitudinal directions of which are parallel to the central shaft. The gear
Sf ssur Verbindung der AbstBtsrlchtung mit der Zentral· welle und dem Bohrkop£gebäuse wird beispielsweise von einem drehfeet mit der Abstützvorrichtung verbundenem Getrieberad mis Innenverzahnung, einem in diese IsBenveraateuag eingreifendes Rifeael einerSf ssur connection of the distance with the central shaft and the Bohrkop £ housing is for example of a gear wheel connected to the support device with internal toothing, one in This IsBenveraateuag an intervening rifle
Ritzel befindlichen Getriebezahnrad gebildet, das vo« einem drehfest auf der Zeatralwelle angeordneten Ritzel antreibbar ist.Pinion located gear wheel formed, the vo «a non-rotatable on the Zeatralwelle arranged pinion is drivable.
ia den Zeichnungen dargestellt. Babel zeigen:ia shown in the drawings. Babel show:
Patentanwalt Elehe&ium ■ Mlöhaalstraße 4 · 0-4380 Raefelinghauien 2 tttiir MSavb/II "i j;;* . fj."j . /Μ . 24. Febr. 1984Patent attorney Elehe & ium ■ Mlöhaalstrasse 4 · 0-4380 Raefelinghauien 2 tttiir MSa v b / II "ij ;; *. Fj." J. / Μ. Feb. 24, 1984
ι 2 ι .· ι tuv ι 2 ι. · ι t u v
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Fig. 1 eins erste AußführungifOEm dee neuen Flaneten-βθeteίaabohrkopfeβ beim "iaise-boifing", links la Seitenansicht, recht· im Längsichnitt, Fig· 2 die Drauftloht auf den neuen BohrkopfFig. 1 is a first embodiment of the new one Flaneten-βθeteίaabohrkopfeβ at "iaise-boifing", left la side view, right in longitudinal section, Fig. 2 shows the flood on the new drill head
gemäß der Linie 11/11 von Flg. 1, Fig. 3 eine zweite Aueftihrungsform de· neuen Planeten-Oeeteinebohrkopfee mit einem von dec Zentralwelle direkt augetrlabenen Vorbohrer, einem Erweiterunge,according to line 11/11 from Flg. 1, Fig. 3 shows a second embodiment of the new planetary drilling head with a pilot drill directly drilled out from the central shaft, an extension,
bohrer, einer Abetütavorriohtuog und etagenwelee zueinander vereetsten Sehram· scheiben,Bohrer, an Abetütavorriohtuog and etagenwelee adored each other very much · discs,
Fig. 4 die Draufsicht entlang der Linie Vl/VI von Fig. Zf Fig. 4 shows the plan view along the line VI / VI of Fig. Zf
mit zwei mm 90° gedrehten äußeren Schräm*
scheiben unter Fortlaseung der inneren Schrämscheibe,
Fig. 6 die Draufsicht entlang der Linie VI/VIwith two outer cutting disks rotated by 90 °, leaving the inner cutting disk,
6 shows the plan view along the line VI / VI
von Fig. 5.of Fig. 5.
In den Fig. 1 und 2 ist eine earste Ausfühnmgs* fofiffl des neuen Plaeieteo-Gesteiflsbohskopfes 1 dargesteilt, der zum sienend^i Irweiterumgsbonsen amege· 2g bildet let. Die Zeatralwelle 2 dieses Plaaetea-Ge-In Figs. 1 and 2, an earliest embodiment is * fofiffl of the new Plaeieteo Gesteiflsbohskopfes 1 shown, der zum sienend ^ i Irweiterumgsbonsen amege 2g forms let. The zeatral wave 2 of this Plaaetea business
stelnebohrkopfes 1 ist über eine Zentrierung 3 mit dem antreibenden Bohrgestänge 4 verbunden. Die Zentralwelle 2 ist mit dem Lagern S frei drehbar la dem Bohrkopfgehäiise 6 gelagert. Auf der Zentralwelle μ ist drehfest eis Ritzel 7 angeordnet, das mit denstelnebohrkopfes 1 is a centering 3 with the driving drill rod 4 connected. The central shaft 2 is freely rotatable with the bearings S la dem Bohrkopfgehäiise 6 stored. On the central shaft μ is rotatably arranged ice pinion 7 with the
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Planettenzahnrädaτη 8 und 9 kämmt. Dadurch werden dit in den Lagern 9 drehbar gelagerten Planetenwalzen 10 und 11 und über die Aufnahme 12 somit aueh die Seh-rämeeheiben 13 und 14 angetrieben. Die ßohrämtoheibenPlanettenzahnrädaτη 8 and 9 combs. As a result, the planetary rollers 10 and 11 rotatably mounted in the bearings 9 and, via the receptacle 12, the seh-rämeeheiben 13 and 14 are driven. The ßohrämtoheiben
β 13» 14 sind an ihrem Außenrand mit Bohrschneiden 15 besetit. In Beiug auf die Zentralwelle 2 sind sie diametral gegenüberliegend angeordnet, um auf diese Weise einen Ausgleich der Quer- und Andruckkräfte au gewährleisten.β 13 »14 are provided with cutting edges 15 on their outer edge besetit. In addition to the central shaft 2 they are arranged diametrically opposite in order to compensate for the transverse and pressure forces au guarantee.
Vie insbesondere aus Flg. 2 entnommen werden kam, dareht die Schrämscheibe 13 in Richtung des Pfeiles 16 und die Schrämscheibe 14 in Richtung des Pfeiles 17) wohingegen die Zentralwelle 2 gegenläufig in Richtung des Pfeiles 18 dreht. Demzufolge drehen die Schrämscheiben 13 und 14 gegenläufig zur Zentralwelle 2. Durch diese sieh gegenseitig unter· stützende Drehriehtungsanordnung wird auf die Schrämscheiben 13, 14 bei ihrem Eingriff am Bohrlochsohle 19 ein Reaktiensmoment auegeübt, welches das Bohrkopfgehäuse & in Richtung der Pfeile 20 langsam dreht. Dusch diese Drehmomentenunterstützung gelingt es, das nicht unmittelbar angetriebene Bohrkopfgehäuse in die erforderliehe Omlanfbewegung zu setzen. Dabei können die CSetrieheuntersetsungen von Ritzel 7 auf die Plaaetenzahazäder 8, 9, die Anzahl der Bohrschneiden IS und die jeweilige Größe der zu bearbeitenden Ringfläche an der Bohrlochsohle 19 aufeinander abgestimmt werden. Zur Erzielung eines hohen Drehmomentes ist wesentlich, daS im Gegensatz zumVie in particular from Flg. 2 came, dareht the cutting disc 13 in the direction of Arrow 16 and the cutting disc 14 in the direction of arrow 17) whereas the central shaft 2 runs in opposite directions rotates in the direction of arrow 18. As a result, the cutting disks 13 and 14 rotate in opposite directions Central shaft 2. This mutually supporting rotary arrangement acts on the cutting disks 13, 14 exerted a moment of reaction during their engagement on the borehole bottom 19, which the drill head housing & slowly rotates in the direction of arrows 20. Shower this torque support succeeds it, the not directly driven drill head housing to set in the required omlanf movement. The C set-up of pinion 7 on the planet numbers 8, 9, the number of Boring cutters IS and the respective size of the annular surface to be machined on the borehole bottom 19 on top of one another be matched. To achieve a high Torque is essential, in contrast to the
an Stand der Technik vom Ritzel 7 auf dieof the prior art from the pinion 7 to the
Patentanwalt Eicheibaum . Michaelstraße 4 · D-435Q Pecklinghausen 2 Λ Patent attorney Eicheibaum. Michaelstrasse 4 D-435Q Pecklinghausen 2 Λ
twe §65a,b/83 ·"::"*.:" V*^'W*. 1984 /JL twe §65a, b / 83 · "::" * .: "V * ^ 'W *. 1984 / JL
Planetengetrieberäder 8, 9 eine Untersetzung ins Langsame und damit eine verminderte Drehzahl erfolgt. In Fig. 2 ist das Vorbohrloch 21 gemäß Fig. 1 strichpunktiert angedeutet, wodurch der von den Schrämscheiben 13, 14 bestrichende ringförmige Bereich an der Bohrlochsohle 19 zwischen Vorbohrloch 21 und der Wandung des Großbohrloches 22 erkennbar ist.Planetary gears 8, 9 a reduction to slow speed and thus a reduced speed takes place. In Fig. 2, the pilot hole 21 according to FIG. 1 is indicated by dash-dotted lines, whereby the of the Circular area on the borehole bottom 19, between the pilot borehole, which brushes the inclined disks 13, 14 21 and the wall of the large borehole 22 can be seen.
1^ führungsform 23 des neuen Planeten-Gesteinsbohrkopfes, der mit einem vom Bohrgestänge 24 direkt über die Zentralwelle 2 angetriebenen Vorbohrer und einem Erweiterungsbohrer 26 zur Erzeugung des Vorbohrloches 27 und des Erweiterungsbohrloches versehen ist. Auf der Zentralwelle 2 ist bei dieser Ausführumgsform eine Abstützvorrichtung 29 drehbar gelagert, die mit mehreren radialsymmetrisch angeordneten Abstützelementen 30 versehen ist, die aus mehreren zueinander um einen gleichen Winkel versetzte, je unter Wirkung einer Druckfeder 31 stehenden Kufen 32 mit Schneiden 33 bestehen, deren Längsrichtungen parallel zur Zentralwelle 2 ausgerichtet sind. Dadurch werden die Gleitkufen 32 mit den Sehneiden 33 gegen die Wandung der Br-Weiterungsbohrung 28 gedrückt. Mit dieser Abstützvorrichtung 29 ist drehfeet ein Getrieberad 34 mit Iwnenverzahming 35 verbunden, das mit einem Rititel 36 kürant, welohea telnaraeit» mil: einer Planetanwalle 37 dsehfeefe verbunden igt. Auf der 1 ^ guide 23 of the new planetary rock drill head, which is provided with a pilot drill driven by the drill rod 24 directly via the central shaft 2 and an extension drill 26 for generating the pilot hole 27 and the extension drill hole. In this embodiment, a support device 29 is rotatably mounted on the central shaft 2, which is provided with several radially symmetrically arranged support elements 30, which consist of several runners 32 offset from one another by the same angle, each under the action of a compression spring 31 with cutting edges 33, the longitudinal directions of which are aligned parallel to the central shaft 2. As a result, the skids 32 with the chordal edges 33 are pressed against the wall of the Br extension bore 28. With this support device 29, a gear wheel 34 with internal toothing 35 is rotatably connected, which is connected to a rititel 36 which is connected to a planetary gear 37. On the
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Patentanwalt Eichelbaum · Michaelstraße.4.· D-,4350. Reckjir^ghausen 2 665a,b/83 *#.s:": * jPatent attorney Eichelbaum Michaelstrasse 4. D-, 4350. Reckjir ^ ghausen 2 665a, b / 83 * # . s: " : * j
drehfest angeordnet, welches mit einem weiteren, dtrehfest auf der Antriebswelle 2 angeordneten Bitzel 39 kämmt.non-rotatably arranged, which is connected to a further, The pinion 39, which is arranged in a rotationally fixed manner on the drive shaft 2, meshes.
In Fig. 3 ist eine weitere Planetenwelle 40 offenbart, auf der ein Getrieberad 41 und eine Schrämscheibe 42 drehfest angeordnet sind. Das Getrieberad 41 wird gleichfalls von dem Ritzel 39 angetrieben. Von der Schrämscheibe 42 wird die Zwischenbohrung 43 erzeugt. Aus Fig. 4 sind die Hauptschrämscheiben 44 und 45 ersichtlich, die in Fig. 3 der Übersicht wegen fortgelassen wurden. Diese Schrämscheiben 44, 45 erzeugen die Hauptbohrung 46. Dabei ist der größte Durchmesser der Anordnung der Schneidwerkzeuge 15 einer Planeten-Schrämscheibe 44, 45 stets größer als die Breite B der von ihr bestrichenen Ringfläche 47 im Gestein, die wiederum durch die Differenz der Flächen zwischen der großen Bohrung 46 und der Zwischenbohrung 43 gebildet wird.In Fig. 3, a further planetary shaft 40 is disclosed on which a gear wheel 41 and a Cutter disk 42 are arranged in a rotationally fixed manner. The gear wheel 41 is also controlled by the pinion 39 driven. The intermediate bore 43 is produced by the cutting disk 42. From Fig. 4 are the Main cutting disks 44 and 45 can be seen, which have been omitted in FIG. 3 for the sake of clarity. These cutting disks 44, 45 generate the main bore 46. The largest diameter is the The arrangement of the cutting tools 15 of a planetary cutting disc 44, 45 is always greater than the width B. the ring surface 47 in the rock, which is covered by it, which in turn is determined by the difference between the surfaces is formed between the large bore 46 and the intermediate bore 43.
In den Fig. 5 und 6 sind mit den Fig. 3 und 4 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Aus Fig. 5 ist die Anordnung der Schrämscheiben 44, 45 ersichtlich. Die weiter innen liegende Schrämscheibe 42 der Fig. 3 ist der Übersichtlichkeit halber in Fig. 5 fortgelassen. Im Gegensatz zum Ausfuhrungsbeispiel der Fig. 1 sind nunmehr die Schrämscheiben 44, 45 mit den sie antreibenden Getrieberädern auf den. Plaaetenantritb·- wallen 48, 49 einteilig ausgebildet, wobei das Getrieberad 50, 51 ale ein solche· mitIn FIGS. 5 and 6, parts that correspond to FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals designated. From Fig. 5, the arrangement of the cutting disks 44, 45 can be seen. The ones further inside Horizontal cutting disk 42 of FIG. 3 has been omitted from FIG. 5 for the sake of clarity. in the In contrast to the exemplary embodiment in FIG. 1, the cutting disks 44, 45 with the ones driving them are now Gears on the. Plaaetenantritb - walls 48, 49 formed in one piece, with the Gear wheel 50, 51 all have one
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Innenverzahnung 52 ausgeführt ist, auf dessen Außenfläche 53 die Bohrschneiden 15 angeordnet sind.Internal toothing 52 is carried out on the outer surface 53 the cutting edges 15 are arranged.
Wie aus Fig. 5 entnommen werden kann, kämmt ein auf einer Welle 54 frei drehbar gelagertes Ritzel 55 mit der Innenverzahnung 52, wobei ein weiteres drehfest mit der Welle 54 verbundenes Zahnrad 56 mit einem Ritzel 57 der Antriebswelle 2 kämmt. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, drehen sich die Schrämscheiben 44, 45 und 42 in gleichsinnigen Richtungen gemäß den Pfeilen 58, 59, 60. Die Zentralwelle 2 dreht hierzu entgegengesetzt in Richtung des Pfeiles 61. Bei Eingriff der Schrämscheiben 42, 44 und 45 in das zu schneidende Gestein entstehen dadurch in Verbindung mit dem Antriebsmoment der Zentralwelle Reaktionsmoraente, die das Getriebegehäuse 62 in Richtung der Pfeile 63 zu einer langsamen Drehbewegung um die Zentralwelle 2 veranlassen,As can be seen from Fig. 5, combs a pinion 55 which is freely rotatably mounted on a shaft 54 and has internal toothing 52, with a Another gear 56 connected non-rotatably to the shaft 54 meshes with a pinion 57 of the drive shaft 2. As can be seen from Fig. 6, the cutting disks 44, 45 and 42 rotate in the same direction Directions according to arrows 58, 59, 60. The central shaft 2 rotates in the opposite direction to this in the direction of the Arrow 61. When the cutting disks 42, 44 and 45 engage in the rock to be cut, this occurs in connection with the drive torque of the central shaft reaction torque, which the gear housing 62 in Cause the direction of the arrows 63 to slowly rotate around the central shaft 2,
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Patentanwalt Ilefnlbaum . Mlcha«letraße4. feut Ma*,b/I3 VPatent attorney Ilefnlbaum. Mlcha «letraße4. feut Ma *, b / I3 V
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Claims (1)
torPatent attorney
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848405794 DE8405794U1 (en) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Planetary rock drill head to be driven by a simple drill rod |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19848405794 DE8405794U1 (en) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Planetary rock drill head to be driven by a simple drill rod |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8405794U1 true DE8405794U1 (en) | 1985-08-22 |
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ID=6764044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19848405794 Expired DE8405794U1 (en) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | Planetary rock drill head to be driven by a simple drill rod |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8405794U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4770255A (en) * | 1986-04-17 | 1988-09-13 | Soletanche | Arrangement for underwater drilling of foundations |
DE102005003840A1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Bechem, Ulrich | Device for milling rocks and other materials |
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1984
- 1984-02-25 DE DE19848405794 patent/DE8405794U1/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4770255A (en) * | 1986-04-17 | 1988-09-13 | Soletanche | Arrangement for underwater drilling of foundations |
DE102005003840A1 (en) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Bechem, Ulrich | Device for milling rocks and other materials |
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