DE9104293U1

DE9104293U1 - Dämpfungsvorrichtung, für teleskopierbare Bohrstangen

Info

Publication number: DE9104293U1
Application number: DE9104293U
Authority: DE
Original assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Current assignee: Bauer Spezialtiefbau GmbH
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1991-06-27
Anticipated expiration: 2001-04-10

Description

B 504

Dämpfungsvorrichtung, für teleskopierbar Bohrstangen

Die Erfindung betrifft eine Dämpfungsvorrichtung, für teleskopierbare Bohrstangen, bei denen zwischen mindestens einem Außenrohr und einem Innenrohr eine drehfeste, axial verschiebbare und verriegelbare Bindung vorhanden ist.

Derartige teleskopierbare Bohrstangen, die als Kellystangen bekannt sind, verwendet man üblicherweise beim Drehbohrverfahren, mit dem beispielsweise eine Pfahlgründung im Boden vorgenommen werden soll.

Am unteren Ende des Innenrohres einer Kellystange wird ein Bohrwerkzeug über eine Kupplung befestigt. Die Übertragung eines Drehmoments, das in einem Kraftdrehkopf oder einem entsprechenden Aggregat erzeugt wird, erfolgt über einen Mitnehmer, der an einem Drehgetriebe anschließbar ist und mit einem Innenprofil in ein von außenseitigen Mitnehmerleisten gebildetes Außenprofil des Außenrohres eingreift. Vom Außenrohr werden das Drehmoment und die axiale Druckkraft über innen- und außenseitige Mitnehmerleisten und Mitnehmertaschen auf das Innenrohr übertragen.

Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß der Einsatz der Kellystangen auf Baustellen manchmal mit einem relativ hohen Lärmpegel verbunden ist, der zur Belästigung der Anwohner und auch des Bedienungspersonals führen kann. Dieser Betriebslärm entsteht unter anderem dadurch, daß beim Ausfahren des Gestänges der Anschlagring, der am oberen Ende der

Kellystange beispielsweise als gestaffelter Flansch ausgebildet ist, mit relativ großer Energie auf den Mitnehmer aufsetzt.

Besonders nachteilig wirkt sich die freigesetzte Aufschlagsenergie aus, die beim Einziehen der Gestänge entstehen kann. Im Regelfall wird dabei zuerst das Innenrohr über eine Seilaufhängung eingeholt und, sobald der Mitnehmerring des Innenrohres am nächsten äußeren Rohr anliegt, dieses Rohr eingezogen, bis die Kellystange ineinandergeschoben ist. Die Rohre einschließlich Außenrohr mit Außenringflansch werden dann emporgezogen, ohne exakt entriegelt zu sein. Bei einem plötzlichen Lösen der noch verriegelten Rohre ist das Durchfallen der äußeren Rohre und das Aufprallen des Außenringflansches mit viel Lärm und großer Beanspruchung der gesamten Ausrüstung, insbesondere des Drehgetriebes, des Mitnehmers und auch des Gestänges und deren Mitnehmerleisten verbunden.

Die bisher im oberen Bereich des Außenrohres angebrachten Federn, Federtöpfe und/oder Gummipuffer sind nicht geeignet, die freiwerdende Aufprallenergie optimal zu dämpfen, so daß nach wie vor eine relativ hohe Lärmbelästigung und eine hohe Beanspruchung der Ausrüstungsteile gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsvorrichtung für teleskopierbare Bohrstangen zu schaffen, die ein lärmarmes, möglichst stoßfreies Abfangen der ausfahrenden Kellystange und der durchfallenden Rohre ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Zweckmäßige und

vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel zu entnehmen. Grundgedanke der Erfindung ist, die Dämpfung nicht mehr an der äußeren Kellystange selbst vorzunehmen, sondern am Getriebeteil. Damit entfallen relativ lose Teile, und eine Geräuschquelle ist ausgeschaltet.

Diese Dämpfungsvorrichtung, bei der mindestens eine an sich bekannte Schraubenfeder und mindestens ein Schwingungsdämpfer paarweise nebeneinander angeordnet sind, werden auf einer oberen Fläche des Drehantriebs derart befestigt, daß jeweils der Zylinder des Schwingungsdämpfers befestigt wird, während der Kolben frei zum oberen Flansch gerichtet ist. Die Schraubenfeder ist lösbar am Grundflansch und am oberen Flansch fixiert. Es ist vorteilhaft, daß der obere Flansch als gestaffelter Flansch ausgebildet ist und vertikal ausgerichtete Rippen aufweist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, daß einem Schwingungsdämpfer mehr als eine Schraubenfeder zugeordnet ist. Dabei kann die Anordnung vorteilhafterweise derart getroffen sein, daß beiderseits von einem Schwingungsdämpfer je eine Schraubenfeder angeordnet ist.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes sieht vor, daß einer Schraubenfeder mehr als ein Schwingungsdämpfer zugeordnet ist. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, daß beiderseits von einer Schraubenfeder je ein Schwingungsdämpfer angeordnet ist.

Eine besonders raumsparende Anordnung ergibt sich dadurch, daß mehrere Schraubenfedern mit unterschiedlichen Durchmessern konzentrisch zueinander angeordnet sind. Dadurch kann die Federwirkung auch erheblich verstärkt werden.

Es ist sinnvoll, die Oberfläche des oberen Flansches mit einem Kunststoffmaterial zu beschichten oder mit einem Kunststoffring zu versehen, der eine gute Dämpfungswirkung zeigt und damit zur Dämpfung und zum Lärmschutz beiträgt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft, weil sie eine besonders gute Dämpfung beim Durchfallen der Kellystange gegen Aufschlagen auf den Getriebeflansch zeigt. Die Kellystange selbst benötigt kein Dämpfungselement, beispielsweise keine Schraubenfeder, keine Tellerfeder oder keinen Federtopf mehr.

Ein wesentlicher Vorteil besteht auch darin, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nachträglich an dem Bohrgerät angebracht werden kann, indem sie oberhalb des Drehantriebs installiert wird. Dabei können die Dämpfungselemente, sowohl die Schraubenfedern als auch die hydraulischen Schwingungsdämpfer, entsprechend der zu erwartenden Aufprallenergie dimensioniert werden. Eine Nachrüstung, falls nachträglich der Einsatz von schweren Kellystangen erforderlich wird, ist jederzeit möglich.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung weiter beschrieben. In dieser zeigen in stark schematisierter Weise:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung in einem Teilschnitt entlang der Linie A-B gemäß Fig. 2 und

Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung 1 in stark schematisierter Weise dargestellt. Auf einem

Grundflansch 3, der auf der Oberseite eines Drehgetriebes 5 befestigt ist, beispielsweise über Senkschrauben, sind die Dämpfungselemente, nämlich eine an sich bekannte Schraubenfeder 7 sowie ein Schwingungsdämpfer 9 paarweise angeordnet. Fig.l zeigt aufgrund der Schnittführung auf der rechten Seite eine Schraubenfeder 7 in geschnittener Darstellung, die über eine topfförmige Befestigung 11 am unteren Grundflansch 3 fixiert ist und bis zu einem Befestigungselement 17 an einem oberen Flansch 20 reicht.

Der Schwingungsdämpfer 9 ist über einen Zylinder 21 auf einer Zwischenplatte 23, beispielsweise über ein Schraubgewinde und eine Mutter lösbar befestigt. Ein Kolben 25, der mit einer Feder und einem Fluid sowie einer Gummimanschette zusammenwirkt, reicht nicht bis zum oberen Flansch 20. Auf diese Art und Weise kann ein optimaler Verfahrweg des Schwingungsdämpfers 9 eingestellt werden, so daß eine besonders effektive Dämpfung durch das Zusammenwirken von der Schraubenfeder 7 und dem Schwingungsdämpfer 9 beim Ausfahren der Kellystange und Aufprall eines durchfallenden Außenrohres 10 erreicht wird. Auf der oberen Fläche des oberen Flansches 20 der Dämpfungsvorrichtung 1 ist außerdem ein Kunststoffring 35 aufgebracht, beispielsweise aufgeklebt oder auch durch Beschichtung aufgebracht. Als Material für einen derartigen Kunststoffring 35 kann beispielsweise Vulkollan aufgeklebt sein, das eine besonders gute Dämpfung ermöglicht und so zur Lärmminderung beiträgt.

Fig. 2 veranschaulicht die paarweise Anordnung der Dämpfungselemente, nämlich der Schraubenfeder 7 und des Schwingungsdämpfers 9. Diese paarweise Anordnung erfolgt jeweils in einem Kreissegment, in dem keine Mitnehmerleiste 37 vorhanden ist. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die paarweise Anordnung der Dämpfungselemente so auf einer gedachten Kreislinie erfolgt, daß die Dämpfungselemente gleichen Abstand zueinander und von der Vertikalachse des Drehgetriebes aufweisen.

Claims

1. Dämpfungsvorrichtung für teleskopierbare Bohrstangen, bei denen das Aufsetzen eines Rohres auf einen Drehantrieb mittels Federelementen dämpfbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsvorrichtung (1) auf der oberen Fläche des Drehantriebs (5) angeordnet ist und mindestens eine Schraubenfeder (7) sowie mindesten einen Schwingungsdämpfer (9) aufweist.

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schraubenfedern (7) und Schwingungsdämpfer (9) jeweils paarweise nebeneinander und mit gleichem Abstand von der Achse des Drehgetriebes (5) auf einem Grundflansch (3) lösbar befestigt sind und mit einem oberen Flansch (20) in funktionaler Verbindung stehen.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Kreisringfläche des Grundflansches (3) insgesamt drei Paare von Dämpfungselementen (7,9) im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind.

4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Schwingungsdämpfer (9) mehr als eine Schraubenfeder (7) zugeordnet ist.

5- Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits von einem Schwingungsdämpfer (9) je eine Schraubenfeder (7) angeordnet ist.

6. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer Schraubenfeder (7) mehr als ein Schwingungsdämpfer (9) zugeordnet ist.

7. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits von einer Schraubenfeder (7) je ein Schwingungsdämpfer (9) angeordnet ist.

8. Dämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Schraubenfedern mit unterschiedlichen Durchmessern konzentrisch zueinander angeordnet sind.

9. Dämpfungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungselemente (7,9) jeweils in drei Segmenten angeordnet sind, die keine Mitnehmerleisten (37) aufweisen.

10. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß als Schwingungsdämpfer (9) ein hydraulischer Stoßdämpfer auf einer Zwischenplatte (23) oberhalb des Grundflansches (3) aufgeschraubt und unterhalb des oberen Flansches (20) angeordnet ist.

11. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsdämpfer (9) über einen Zylinder (21) auf dem Grundflansch (3) befestigt ist und ein Kolben (25) parallel zur Getriebeachse zum oberen Flansch (20) gerichtet ist.

12. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche bis 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder (7) am oberen Flansch (20) lösbar befestigt ist.

13. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß der obere Flansch (20) als gestaffelter Flansch ausgebildet ist.

14. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13,

dadurch gekennzeichnet, daß auf den oberen Flansch (20) ein Kunststoffring

(35) aufgebracht ist.