WO2020007716A1

WO2020007716A1 - Bohrgerät

Info

Publication number: WO2020007716A1
Application number: PCT/EP2019/067218
Authority: WO
Inventors: Norbert Hausladen; Viktor Schindler
Original assignee: Liebherr-Components Biberach Gmbh
Priority date: 2018-07-06
Filing date: 2019-06-27
Publication date: 2020-01-09
Also published as: US20210324686A1; DE202018104624U1; CN112534114A; US11674357B2; EP3807489A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrgerät, insbesondere in Form einer Kelly- Bohranlage, mit einer Bohrwerkzeugaufnahme zum Aufnehmen einer Bohrstange, insbesondere Kelly-Stange, die von einem Bohrantrieb über ein Getriebe rotatorisch antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Getriebegehäuse mit mehreren darin drehbar gelagerten Getriebeelementen umfasst. Erfindungsgemäß ist zumindest ein plastisch verformbares Stoßdämpferelement zum Abfangen von Stößen auf zumindest eines der Getriebeelemente in dem Getriebegehäuse vorgesehen.

Description

Bohrgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bohrgerät, insbesondere in Form einer Kelly- Bohranlage, mit einer Bohrwerkzeugaufnahme zum Aufnehmen einer Bohrstange, insbesondere Kelly-Stange, die von einem Bohrantrieb über ein Getriebe rotato- risch antreibbar ist, wobei das Getriebe ein Getriebegehäuse mit mehreren darin drehbar gelagerten Getriebeelementen umfasst.

Bei Bohrgeräten für den Spezialtiefbau gibt es verschiedene Bohrverfahren, um in das Erdreich Bohrlöcher einzubringen, wobei sich mit dem gebohrten Hohlraum eine Vielzahl an Produkten hersteilen lässt, so beispielsweise durch das Füllen mit Frischbeton ein Ortbetonpfahl, oder auch Beton- und Stahlfertigteile eingesetzt werden können, die dann als Trag- oder Verbauelemente dienen. Solche Bohrver- fahren sind beispielsweise das Doppelkopfbohren, das Greiferbohren, das Vollver- drängerbohren, das Endlos-Schneckenbohren oder auch das sogenannte Kelly- Bohren. Das Kelly-Bohren zählt zu den gängigsten Trockendrehbohrverfahren, das sich für nahezu alle Boden- und Felsarten eignet und nach seinem Bohrgestänge, der sogenannten Kelly-Stange, benannt ist. Eine solche Kelly-Stange ist telesko- pierbar und ermöglicht somit sehr große Bohrtiefen. Beim Kelly-Bohren werden Bohrstangen durch ein Getriebe mit einer Hohlwelle ge- führt, worüber das Drehmoment aufgebaut wird, wobei das Getriebe zusammen mit dem Antrieb und der Bohrwerkzeugaufnahme üblicherweise an einem Mäkler auf- und abgefahren werden kann, um den Vorschub zu erzielen.

Die einzelnen Bohrstangen, die einige Meter lang und einige Tonnen schwer sein können, sind beim Kelly-Verfahren teleskopartig aufgebaut und können miteinander verriegelt werden, wobei die Verriegelung ähnlich einem Bajonette-Verschluss aus- geführt sein kann. Die Bohrstangen sind dabei mit einem Ende an einem Seil be- festigt und werden durch das Bohrgetriebe rotatorisch angetrieben, wobei durch Verfahren des Bohrtischs, auf dem Antrieb, Getriebe und Bohrwerkzeugaufnahme gelagert sind, entlang des Mäklers der Vorschub bewerkstelligt wird.

Beim Verriegeln der Bohrstangen kommt es jedoch immer wieder dazu, dass die Verriegelung nicht greift und die Bohrstangen aus großer Höhe und mit dem Eigen- gewicht senkrecht auf das Bohrgetriebe fallen. Dabei wird das Bohrgetriebe nach unten beschleunigt. Die nicht axial im Getriebe befestigten Getriebeelemente aber bleiben durch deren träge Masse bzw. ihre Trägheit stehen, wodurch es zu stoßhaf- ten Belastungen einzelner Getriebeelemente kommen kann. Beispielsweise kann die Motorwelle auf die durch die träge Masse stehende Getriebewelle schlagen, welche Getriebewelle beispielsweise die Sonnenradwelle sein kann, wenn das Bohrgetriebe ein Planetengetriebe ist bzw. eine Planetenstufe umfasst. Aufgrund solcher stoßhafter Bela-stungen kommt es immer wieder zu Beschädigungen im Inneren des Getriebes, insbesondere der Getriebeelemente, wobei sich dann im Nachhinein die Frage stellt, ob der Bruch eines Getriebeelements durch eine unzu- reichende Getriebeauslegung, ein schadhaftes Bauelement oder eben durch einen solchen übermäßigen Stoß durch eine herabfallende Bohrstange entstanden ist.

Die geschilderte Problematik ist dabei nicht auf Kelly-Bohranlagen beschränkt, sondern kann auch bei anderen Bohrgeräten auftreten, deren Bohrwerkzeugauf- nahme über ein Getriebe rotatorisch angetrieben wird und stoßhaften, äußeren Be- lastungen im rauen Bohrbetrieb ausgesetzt ist. Einen Bohrtisch, der längs eines Mäklers verfahrbar ist und einen Bohrantrieb nächst Getriebe für eine Kelly-Stange trägt, ist beispielsweise aus der Schrift DE 20 2013 100 548 U1 bekannt. Weitere Kelly-Bohranlagen zeigen die Schriften DE 196 26 223 C2, DE 10 2012 019 850 A1 , DE 10 2008 037 338 A1 und DE 10 2015 105 908 A1.

Der vorliegenden Erfindung liegt hiervon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bohrgerät der genannten Art zu schaffen, welches Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere sollen die Getriebeelemente des Getriebes besser vor stoßhaften Belastungen geschützt werden und, sofern solche Beschädigungen trotzdem auf- treten, hinsichtlich ihrer Ursache nachvollziehbar gemacht werden.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Bohrgerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängi- gen Ansprüche.

Es wird also vorgeschlagen, stoßgefährdete Getriebeelemente durch einen getrie- beinternen Stoßdämpfer gegen Stoßbelastungen zu schützen und dabei den Stoß- dämpfer so auszubilden, dass der Stoßdämpfer bei übermäßigen Stoßbelastungen eine bleibende Verformung erfährt, die auch im Nachhinein solche übermäßigen Stoßbelastungen erkennbar macht und anzeigt. Kleinere Stoßbelastungen kann der Stoßdämpfer elastisch abfedern, während über einem Schwellwert liegende Stoß- belastungen, die eine Beschädigungsgefahr für das stoßgedämpfte Getriebeele- ment beinhalten, zu einer plastischen Verformung des Stoßdämpfers führen. Erfin- dungsgemäß ist zumindest ein plastisch verformbares Stoßdämpferelement zum Abfangen von Stößen auf zumindest eines der Getriebeelemente in dem Getrie- begehäuse vorgesehen.

Der genannte Stoßdämpfer kann dabei insbesondere einem masseträgen, nicht positionsfest gehaltenen Getriebeelement zugeordnet sein, um Trägheitsstöße ab- zufedern, wenn von außen auf das Getriebe fallende Teile das Getriebe sozusagen durchschütteln.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Stoßdämpfer dazu ausgebildet sein, axiale Stöße in Richtung der Drehachse des zumindest einen Getriebeelements, dem der Stoßdämpfer zugeordnet ist, abzufangen und sich dann, wenn die axiale Stoßkraft einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, plastisch verformt. Der genannte Schwellwert liegt dabei vorteilhafterweise unter der Zerstörungsgrenze, vorzugs- weise auch unter einer Beschädigungsgrenze, bei der das stoßgedämpfte Getrie- beelement zerstört bzw. beschädigt werden würde, sodass sich der Stoßdämpfer bereits bei axialen Stößen plastisch bzw. bleibend verformt, ohne dass das stoßge- dämpfte Getriebeelement zerstört bzw. beschädigt werden würde.

Durch die plastische Verformbarkeit des Stoßdämpfers, die bei Stoßkräften über dem genannten Schwellwert eine bleibende Verformung des Stoßdämpfers erzeu- gen, kann im Nachhinein beispielsweise der Getriebehersteller verlässlich beurtei- len, ob ein beanstandetes Getriebe übermäßigen Stoßbelastungen ausgesetzt war.

Vorteilhafter Weise kann der genannte Stoßdämpfer ein von normalen Lagerele- menten separat ausgebildetes Bauteil sein, das keine oder zumindest keine dauer- haften Lagerfunktionen übernimmt und lediglich für den Stoßfall einen zusätzlichen Abstützer bildet. Insbesondere kann der Stoßdämpfer im unverformten Ausgangs- zustand von dem stoßzudämpfenden Getriebeelement beabstandet angeordnet sein. Der Stoßdämpfer ist also im Ausgangszustand ohne Kontakt zu dem stoßzu- dämpfenden Getriebeelement. Durch ein solches Spiel zwischen Stoßdämpfer und Getriebeelement wird die normale Getriebefunktion durch den Stoßdämpfer nicht beeinträchtigt und insbesondere kein zusätzlicher Reibungswiderstand erzeugt. Der Stoßdämpfer wird erst aktiv und tritt erst dann in Kontakt mit dem stoßzudämpfen- den Getriebeelement, wenn dieses durch eine größere Stoßbelastung eine Ver- schiebung und/oder Verlagerung und/oder Verformung erfährt, die von der norma- len Bewegung des Getriebeelements im nicht-stoßbelasteten Betrieb abweicht. Der Stoßdämpfer kann grundsätzlich verschieden ausgebildet sein, wobei in vor- teilhafter Weiterbildung der Erfindung der Stoßdämpfer als zumindest näherungs- weise ebene Dämpferscheibe oder als flacher Dämpferteller ausgebildet sein kann, die bzw. der einen bestimmungsgemäß plastisch verformbaren Innenrand und/oder Außenrand aufweisen kann. Grundsätzlich kann sich eine solche Dämpferscheibe oder ein solcher Dämpferteller aber auch in einem zentralen Ringbereich oder auch über den gesamten Körper hinweg plastisch verformen, wenn eine entsprechende Stoßbelastung in den Stoßdämpfer eingeleitet wird. Eine solche scheiben- bzw. plattenförmige oder tellerförmige Ausbildung des Stoßdämpfers beansprucht wenig Platz und bringt wenig zusätzliches Gewicht für das Getriebe, welches dement- sprechend platzsparend und leichtbauend ausgeführt werden kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann der Stoßdämpfer koaxial zu einer zentralen Getriebewelle angeordnet sein und/oder sich im Wesentlichen quer zur Rotationsachse des abzufangenden Getriebeelements erstrecken.

Ist der Stoßdämpfer in der vorgenannten Weise als Dämpferscheibe oder— teller ausgebildet, kann der Scheiben- bzw. Tellerdurchmesser mindestens fünfmal oder auch mindestens zehnmal größer sein als die Scheiben- oder Tellerdicke im Sinne der Material- bzw. Wandstärke des Scheiben- bzw. Tellerkorpus. Durch eine solche dünne bzw. dünnwandige Ausbildung besitzt der Dämpfer einerseits ausreichende Elastizität, um kleinere oder begrenzte Stöße elastisch abfangen zu können, ande- rerseits kann bei größeren Stößen die erwünschte plastische Verformung eintreten. Gleichzeitig ist der Dämpfer leicht und platzsparend.

Insbesondere kann der Stoßdämpfer in Form einer dünnen Stahlscheibe ausgebil- det sein. Grundsätzlich sind aber auch andere Materialien für den Stoßdämpfer verwendbar.

In Weiterbildung der Erfindung kann der Stoßdämpfer eine Getriebewelle bei Stoß- belastungen gegenüber dem Getriebegehäuse abstützen, um insbesondere zu ver- hindern, dass die Getriebewelle bei Stoßbelastungen aufgrund ihrer Massenträgheit gegen eine Motorwelle schlägt.

Die Abstützung der Getriebewelle kann grundsätzlich in verschiedener Weise erfol- gen. In Weiterbildung der Erfindung kann der Stoßdämpfer zwischen der Getriebe- welle und einer damit drehfest verbundenen Motorantriebswelle angeordnet sein und Stöße der Getriebe- und/oder Motorwelle gegenüber einem Getriebegehäuse und/oder gegenüber dem Motorgehäuse oder einem mit dem Motor- und/oder Ge- triebegehäuse fest verbundenen Strukturteil abstützen und abfangen.

Um ein Aufeinanderschlagen der Getriebe- und Motorwellen zu verhindern, kann der Stoßdämpfer, insbesondere bei Ausbildung als Dämpferscheibe oder -teller mit einem Kragen die Getriebewelle und/oder Motorwelle umgreifen und zwischen ei- ner Wellenschulter und/oder -Stirnseite der Motorwelle und einer Wellenschulter und/oder -Stirnseite der Getriebewelle angeordnet sein, sodass die Getriebewelle und/oder die Motorwelle bei axialer Verlagerung aufgrund von Stoßbelastungen sozusagen an dem Kragen hängenbleibt bzw. darauf auftrifft und der Stoßdämpfer seine stoßdämpfende Wirkung entfalten kann.

Ein solcher Stoßdämpfer mit einem Kragen an der Getriebewelle kann insbesonde- re dann vorteilhaft sein, wenn die Getriebewelle axial verschieblich und drehfest angeordnet ist, beispielsweise durch eine Naben-/Wellenprofilverbindung.

Für die Anordnung des Stoßdämpfers gibt es verschiedene vorteilhafte Ausführun- gen. Beispielsweise kann der Stoßdämpfer fest am Getriebegehäuse und/oder am daran anschließenden Antriebsmotorgehäuse und/oder einem damit fest verbunde- nen Strukturteil abgestützt, insbesondere daran starr befestigt sein, beispielsweise durch lösbare Verbindungsmittel wie einer Schraubverbindung.

Alternativ zu einer starren Befestigung des Stoßdämpfers kann dieser aber auch fliegend gelagert sein und/oder sich mit einem Getriebeelement mitdrehen. Insbesondere kann der Stoßdämpfer an einem rotatorischen Getriebeelement be- festigt sein, um sich mit diesem Getriebeelement mitzudrehen, wobei das genannte Getriebeelement nicht das Getriebeelement sein muss - jedoch gleichwohl sein kann - , welches von dem Stoßdämpfer stoßgedämpft wird.

Umfasst das Getriebe beispielsweise eine Planetenstufe, kann der Stoßdämpfer an einem Planetenträger befestigt sein und sich zwischen einer Getriebewellenschulter und/oder -Stirnseite einerseits und einer Gehäuseschulter und/oder -Stirnseite an- dererseits angeordnet sein, sodass der Stoßdämpfer bei axialen Stößen die ge- nannte Getriebewelle an der Gehäuseschulter bzw. -Stirnseite abstützt.

Dabei kann der Stoßdämpfer im neutralen Ausgangszustand sowohl von der ge- nannten Getriebewelle als auch vom Gehäuse beabstandet angeordnet sein, um keinen Reibungswiderstand zu erzeugen, wenn sich der Stoßdämpfer mit dem Pla- netenträger mitdreht.

Die Erfindung wird nachfolgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Gesamtansicht eines Bohrgeräts in Form einer soge- nannten Kelly-Bohranlage nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfin- dung,

Fig. 2: eine Schnittansicht der Bohrwerkzeugaufnahme mit der darin einschieb- baren Bohrstange sowie des Getriebes, mit dem die Bohrwerkzeugauf- nahme rotatorisch von einem Antriebsmotor her antreibbar ist,

Fig. 3: eine ausschnittsweise Schnittansicht des Getriebes aus Fig. 2, die eine

Dämpferscheibe zwischen einer Getriebeeingangswelle und der Motor- antriebswelle nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung zeigt, und Fig. 4: eine ausschnittsweise Schnittansicht des Getriebes ähnlich Fig. 3, wobei eine Dämpferscheibe an einem Planetenträger des Getriebes befestigt und zwischen einer Getriebewellenschulter und einer Gehäuseschulter angeordnet ist.

Wie Fig. 1 zeigt, kann das Bohrgerät in Form einer Kelly-Bohranlage ausgebildet sein, wobei es sich jedoch versteht, dass dies nur einer vorteilhafte Ausführung ist und das Bohrgerät auch andere Bohrverfahren realisieren kann bzw. für andere Bohrverfahren ausgestaltet sein kann.

Wie Fig. 1 zeigt, kann das Bohrgerät 1 eine Bohrerführung in Form eines Mäklers 2 aufweisen, entlang dessen ein Bohrschlitten 3 verfahrbar ist, um den Vorschub des Bohrwerkzeugs 4 zu realisieren. Beispielsweise kann der Bohrschlitten 3 durch ei- nen Seiltrieb 5 entlang des Mäklers 2 verfahren werden, wobei jedoch auch ein Vorschubzylinder oder ein anderer Vorschubantrieb vorgesehen sein kann.

Der genannte Mäkler 2 kann dabei um eine liegende Achse kippbar gelagert sein, um nicht nur senkrechte, sondern auch schräge Bohrungen ausführen zu können, wobei hiervon unabhängig der Mäkler 2 am Oberwagen eines mobilen Bohrträger- fahrzeugs angeordnet sein kann, das beispielsweise als Kettenfahrzeug ausgebil- det sein kann. Der genannte Oberwagen kann um eine aufrechte Achse gegenüber dem Fahrwerk verdreht werden.

Wie Fig. 1 weiterhin zeigt, kann an dem Bohrschlitten 3 ein Bohrantrieb 6 gelagert sein, um eine Bohrerstange 7 mit einem daran befestigten Schneid- bzw. Bohrer- werkzeug 4 rotatorisch anzutreiben, sodass sich die Bohrwerkzeug beweg ung ei- nerseits aus der vom Bohrantrieb erzeugten Drehbewegung und andererseits der Vorschubbewegung durch Verschieben des Bohrschlittens 3 zusammensetzt.

Die genannte Bohrerstange 7 kann dabei eine sogenannte Kelly-Stange sein, die aus mehreren Bohrstangenteilen besteht, die teleskopartig ineinanderfahrbar bzw. auseinanderfahrbar sein können. Die Bohrerstange 7 kann dabei über ein Seil, insbesondere ein Kelly-Seil am Gal- gen 8 des Mäklers 2 aufgehängt sein, um durch den Bohrschlitten 3 hindurch nach oben gezogen und herabgelassen werden zu können.

Wie Fig. 2 zeigt, umfasst der Bohrerantrieb 6 auf dem Bohrschlitten 3 eine Bohr- werkzeugaufnahme 9, die als Hülse ausgebildet sein kann, durch die hindurch die Bohrerstange 7 in Längsrichtung geschoben werden kann. Dabei können die Bohr- werkzeugaufnahme 9 und die Bohrstange 7 jeweils mit einer Drehmoment übertra- genden, formschlüssig wirkenden Längsprofilierung versehen sein, um eine rotato- rische Antriebsbewegung der Werkzeugaufnahme 9 auf die Bohrstange 7 zu über- tragen. Beispielsweise kann die Bohrerstange 7 Längssicken 10 aufweisen, in die die Werkzeugaufnahme 9 mit vorspringenden Längsstegen 11 eingreift. Dabei kann diese Anordnung aber auch umgedreht werden, also an der Stange vorspringende Längsstege und in der hülsenförmigen Aufnahme Längssicken vorgesehen werden, oder auch andere Drehmoment übertragende Profilierungen vorgesehen werden.

Wie Fig. 2 weiterhin zeigt, kann die Bohrwerkzeugaufnahme 9, die drehbar an dem Bohrschlitten 3 gelagert sein kann, über ein Getriebe 12 angetrieben werden, an das eingangsseitig ein nur ausschnittsweise dargestellter Antriebsmotor 13 ankup- pelbar bzw. angeschlossen ist. Der genannte Antriebsmotor 13 kann beispielsweise ein Hydraulikmotor oder ein Elektromotor sein.

Wie Fig. 2 zeigt, kann das genannte Getriebe 12 ein Getriebegehäuse 14 umfas- sen, in dem mehrere Getriebeelemente jeweils drehbar aufgenommen sind, wobei sich die genannten Getriebeelemente vorteilhafter Weise jeweils um Rotationsach- sen drehen können, die sich parallel zur Längsachse der Bohrstange 7 erstrecken können. Je nach Getriebeausbildung könnten auch Getriebeelemente mit dazu ver- kippten Rotationachsen, beispielsweise Schrägverzahnungs- oder Kegelräder vor- gesehen sein. Insbesondere kann das genannte Getriebe 12 jedoch als Planetengetriebe ausge- bildet sein und/oder zumindest eine Planetengetriebestufe umfassen, wobei jedoch auch ein mehrstufiges Planetengetriebe vorgesehen sein kann.

Wie die Figuren 3 und 4 zeigen, kann beispielsweise eine Planetengetriebestufe vorgesehen sein, deren Sonnenrad 15 mit einer Getriebeeingangswelle 16 drehfest verbunden sein kann, die sich parallel zu Längsachse der Bohrstange 7 erstrecken kann. Das genannte Sonnenrad kann mit Planetenrädern 17 im Wälzeingriff stehen, die an einem Planetenträger 18 drehbar gelagert sind und zudem mit einem Hohl- rad 19 in Wälzeingriff stehen.

Ist das Planetengetriebe mehrstufig ausgebildet, kann beispielsweise der genannte Planetenträger 18 ein weiteres Sonnenrad einer weiteren Planetenstufe antreiben, welches wiederum mit Planetenrädern in Wälzeingriff steht, die an einem Planeten- träger der zweiten Stufe drehbar gelagert und mit einem Hohlrad in Wälzeingriff sind.

Wie Fig. 2 zeigt, kann eine Getriebeausgangswelle die genannte Bohrwerkzeug- aufnahme 9 antreiben, beispielsweise über eine Stirnradstufe.

Es versteht sich jedoch, dass die Verschaltung der Getriebeelemente variieren und auch die Ausgangsstufe anders ausgebildet sein kann. Je nach gewünschtem Übersetzungs- bzw. Untersetzungsverhältnis könnte auch das Hohlrad mit der Ge- triebeausgangswelle verbunden sein und/oder als Getriebeeingangswelle fungie- ren, wobei in letzterem Fall dann auch das Sonnenrad als Ausgangswelle dienen könnte.

Wie Fig. 3 verdeutlicht, ist der genannten Getriebeeingangswelle 16 ein Stoßdäm- pfer 20 zugeordnet, der eine im Wesentlichen ebene Dämpferscheibe 21 umfassen oder aus eine solchen Dämpferscheibe bestehen kann. Die genannte Dämpferscheibe 21 kann im Wesentlichen eben ausgebildet sein und an dem Getriebegehäuse 14 starr befestigt, beispielsweise angeschraubt sein.

Die genannte Dämpferscheibe 21 erstreckt sich dabei koaxial zu der Getriebeein- gangswelle 16 in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu deren Längsachse.

Hiervon unabhängig kann die Dämpferscheibe 21 eine zentrale Ausnehmung besit- zen, deren Umfangsrand einen Kragen 22 bildet, der sich zwischen Wellenschul- tern 23 und 24 der Getriebeeingangswelle 16 erstreckt und/oder die genannten Wellenschultern 23 überlappt, sodass die Getriebeeingangswelle 16 bei Axialbe- wegungen an dem Kragen 22 der Dämpferscheibe 21 anstehen würden.

Fällt beispielsweise ein schweres Teil wie die Bohrstange 7 von oben her auf das Getriebe 12, wird dieses nach unten verlagert, wobei jedoch die Getriebeeingangs- welle 16 aufgrund ihrer Massenträgheit innerhalb des Getriebegehäuses 14 ein Stück weit nach oben fährt bzw. stehen bleibt und die Abwärtsbewegung des restli- chen Getriebes nicht mitmacht. An sich würde somit die Getriebeeingangswelle 16 gegen die Motorwelle 25 axial anschlagen, was jedoch durch die genannte Däm- pferscheibe 21 verhindert wird bzw. zumindest abgefedert wird. Kleinere Stoßbela- stungen können dabei von dem Stoßdämpfer 20 abgefedert werden, während grö- ßere Stoßbelastungen zu einer plastischen Verformung des Kragens 22 der Däm- pferscheibe 21 oder auch zu einer plastischen Verformung der gesamten Däm- pferscheibe 21 führen. Dies erlaubt es, auch im Nachhinein festzustellen, ob das Getriebe größeren Stößen ausgesetzt war.

Wie Fig. 3 zeigt, können die genannten Getriebeeingangs- und Motorwellen 16 bzw. 25 beispielsweise durch eine Naben-/Wellenprofilierung drehfest miteinander verbunden, jedoch axial verschieblich zueinander sein.

Wie Fig. 4 zeigt, kann alternativ oder zusätzlich zu einer Dämpferscheibe zwischen der Getriebeeingangswelle 16 und der Motorwelle 25 auch eine Dämpferscheibe 21 zwischen einer Getriebewelle, insbesondere der genannten Getriebeeingangswelle 16 und dem Getriebegehäuse 14 vorgesehen sein, um Stoßbelastungen und hie raus resultierende Verlagerungen der Getriebewelle an dem Getriebegehäuse ab- zufangen. Insbesondere kann eine solche Dämpferscheibe 21 , vgl. Fig. 4, an einem mitdrehenden Getriebeelement beispielsweise in Form des zuvor genannten Plane- tenträgers 18 befestigt sein, beispielsweise durch eine Schraubverbindung, sodass sich die Dämpferscheibe 21 mit dem Getriebeelement mitdreht.

Die Dämpferscheibe 21 kann dabei mit einem inneren Kragen 22 eine Wellenschul- ter 23 der genannten Getriebewelle 16 überdecken und mit einem äußeren Kragen

26 eine Gehäuseschulter 27 des Getriebegehäuses 14 überdecken, wobei die Wel- lenschulter 23 und die Gehäuseschulter 27 auf gegenüberliegenden Seiten der Dämpferscheibe 21 liegen können, vgl. Fig. 4.

Vorteilhafter Weise ist die Dämpferscheibe 21 dabei in ihrem unverformten Aus- gangszustand sowohl von der Wellenschulter 23 als auch von der Gehäuseschulter

27 beabstandet bzw. mit Spiel dazu angeordnet, sodass sich die Dämpferscheibe 21 mit dem Planetenträger 18 mitdrehen kann, ohne an der Getriebeeingangswelle 16 oder dem Gehäuse 14 zu schleifen.

Erfährt das Getriebe 12 wiederum eine axiale Stoßbelastung, die zu einer Verlage- rung der Getriebeeingangswelle 16 innerhalb des Getriebegehäuses 14 bzw. relativ hierzu führt, gerät die Wellenschulter 23 mit der Dämpferscheibe 21 in Eingriff, wel- che sich darauf gegen die Gehäuseschulter 27 legt, um den Stoß abzufedern. Flan- delt es sich um einen übermäßigen Stoß, verformt sich die Dämpferscheibe 21 plastisch, um einen solchen übermäßigen Stoß nachträglich anzuzeigen und er- kennbar zu machen.

In alternativer Weiterbildung der Erfindung dürfte eine solche Dämpferscheibe 21 auch anderen Getriebeelementen zugeordnet sein, beispielsweise der Getriebe- ausgangswelle und/oder einer Getriebezwischenwelle. Ist die Dämpferscheibe 21 in der in Fig. 4 gezeigten Ausführung an dem Planeten- träger 18 befestigt, kann die Dämpferscheibe 21 nicht nur Stoßbelastungen der Ge- triebeeingangswelle 16 abfangen, sondern auch übermäßige Verlagerungen des Planetenträgers 18 verhindern. Wird beispielsweise der Planetenträger 18 in Folge einer Stoßbelastung nach oben verlagert, dämpft dies die Dämpferscheibe 21 , in- dem sie an der Gehäuseschulter 27 in Anlage kommt. Bei mehrstufigen Planeten- getrieben können dann auch die unteren Planetenstufenteile, die axial Verlagerun- gen erfahren, auch an der Gehäuseschulter 27 abgefangen werden. Umgekehrt werden Verlagerungen des Planetenträgers 18 nach unten an der Wellenschulter 23 abgefangen. Je nach Anordnung des Getriebes können sich dabei die genann- ten Richtungsangaben oben und unten entsprechend umkehren oder verändern.

Claims

Ansprüche

1. Bohrgerät, insbesondere Kelly-Bohranlage, mit einer Bohrwerkzeugaufnah- me (9) zum Aufnehmen einer Bohrstange (7), insbesondere Kelly-Stange, die von einem Bohrantrieb (6) über ein Getriebe (12) rotatorisch antreibbar ist, wobei das Getriebe (12) ein Getriebegehäuse (14) mit mehreren darin drehbar gelagerten Getriebeelementen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein plastisch verformbarer Stoßdämpfer (20) zum Abfangen von Stößen auf zumindest eines der Getriebeelemente in dem Getriebege- häuse (14) vorgesehen ist.

2. Bohrgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Stoßdämpfer (20) dazu ausgebildet ist, axiale Stöße in Richtung der Drehachse des zu- mindest einen Getriebeelements, dem der Stoßdämpfer (20) zugeordnet ist, abzufangen und sich dann, wenn der axiale Stoß einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet, plastisch verformt.

3. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) im unverformten Ausgangszustand vom stoßzudämpfenden Getriebeelement beabstandet angeordnet ist.

4. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) eine ebene Dämpferscheibe (21 ) oder einen flachen Dämpfer- teller umfasst, die/der einen bestimmungsgemäß verformbaren Innenrand und/oder Außenrand aufweist.

5. Bohrgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Dämpferscheibe oder der Dämpferteller als dünne Stahlscheibe oder dünner Stahlteller aus- gebildet ist, deren/dessen Außendurchmesser mindestens fünfmal oder min- destens zehnmal größer ist als eine Scheiben- oder Tellermaterialdicke.

6. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) koaxial zu einer zentralen Getriebewelle (16) angeordnet ist oder sich im Wesentlichen quer zur Rotationsachse des abzufangenden Elements erstreckt.

7. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) eine Getriebewelle (16) bei Stoßbelastungen gegenüber dem Getriebegehäuse (14) abstützt.

8. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) zwischen einer Getriebeeingangswelle (16) und einer damit drehfest verbundenen Motorantriebswelle (25) angeordnet ist und Stoßbe- lastungen der Getriebeeingangswelle (16) und/oder der Antriebsmotorwelle (25) gegenüber dem Getriebegehäuse (14) und/oder gegenüber dem Motor- gehäuse (28) abstützt.

9. Bohrgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei der Stoßdämpfer (20) am Getriebegehäuse (14) befestigt ist.

10. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der oder ein weiterer Stoßdämpfer (20) an einem Planetenträger (18) befestigt ist und sich zwischen einer Getriebewellenschulter (23) und/oder -Stirnseite einer- seits und einer Gehäuseschulter (27) und/oder -Stirnseite andererseits an- geordnet ist, sodass der Stoßdämpfer (20) bei axialen Stößen die Getriebe- welle (16) an dem Getriebegehäuse (14) abfängt.

11. Bohrgerät nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei im unverformten Ausgangszustand der Stoßdämpfer (20) sowohl von der Getriebewelle (16) als auch von dem Gehäuse (14) beabstandet ist.

12. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebe (12) auf einem Bohrschlitten (3) angeordnet ist, der längsverschieblich an ei- ner Bohrerführung, insbesondere in Form eines Mäklers (2), gelagert ist und von einem Vorschubantrieb entlang der Längsverschieblichkeit antreibbar ist.

13. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bohrstan- ge (7) als teleskopierbare Kelly-Stange mit mehreren ineinanderschiebbaren und ausfahrbaren Bohrstangenteilen ausgebildet ist.

14. Bohrgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stoß- dämpfer (20) einem axial nicht fixierten oder nicht spielfrei fixierten Getriebe- element zugeordnet ist und Axialbewegungen dieses Getriebeelements ent- lang dessen Drehachse begrenzt.