[0001] Die Erfindung betrifft ein Pumpensystem zum Fördern von Spülflüssigkeit beim Vortrieb
oder beim Niederbringen von Bohrungen, mit einem Pumpenaggregat und mit einer Drehantriebseinrichtung
zum Antrieb des Pumpenaggregats.
[0002] Insbesondere beim Vortrieb oder beim Niederbringen bei Großlochbohrungen wird während
des Bohrvorganges Spülflüssigkeit der Bohrung zugeführt. Die Spülflüssigkeit dient
einerseits der Schmierung der an der Ortsbrust bzw. an der Bohrungssohle arbeitenden
Bohrwerkzeuge sowie der Abstützung der Ortsbrust bzw. der Bohrungswandung. Andererseits
kann mit Hilfe der Spülflüssigkeit auch gelöstes Bohrgut aus der Bohrung herausgebracht
werden, in dem beispielsweise zentral durch einen hohlen Bohrstrang frische Spülflüssigkeit
in dem Bereich der Bohrlochsohle bzw. der Ortsbrust zugeführt wird und somit eine
Spülflüssigkeitsströmung erzeugt wird, die gelöstes Bohrgut mitreißt und aus der Bohrung
herausbringt.
[0003] Zur Erzeugung der für das Ausbringen erforderlichen Spülflüssigkeitsströmung sind
besonders leistungsstarke Pumpensysteme erforderlich. Die Förderleistung derartiger
Pumpensysteme liegt regelmäßig im Bereich von maximal 3000 l/min und einem Druck von
maximal 500 bar.
[0004] Zum Stand der Technik gehören Pumpensysteme, die sich durch eine besonders kompakte
Bauweise auszeichnen, da die das Pumpenaggregat antreibende Drehantriebseinrichtung
des Pumpensystems oberhalb des Pumpenaggregats angeordnet und an dessen Gehäuseoberseite
angeflanscht ist. Die Drehantriebseinrichtungen haben regelmäßig Leistungen von bis
zu 1.700 kW.
[0005] Um diese Leistung bzw. das von der Drehantriebseinrichtung gelieferte Drehmoment
auf die Eingangswelle des Pumpenaggregats übertragen zu können, ist es bekannt, sowohl
die Welle des Drehantriebs als auch die Antriebswelle der Pumpe beidseitig aus dem
jeweiligen Gehäuse herauszuführen, so dass jede Welle zwei Wellen-Enden aufweist.
Auf jedem Wellenende ist rotationsfest ein Kettenrad gelagert. Die Drehmomentübertragung
erfolgt dementsprechend durch zwei parallel zueinander verlaufende Ketten.
[0006] Nachteilig ist bei derartigen Pumpensystemen, dass der aufgrund der beidseitig laufenden
Ketten erforderliche konstruktive Aufwand durch die doppelt benötigten Bauteile und
insbesondere durch die 4-fach erforderlichen Wellendurchführungen mit entsprechenden
Dichtungsanordnungen hoch ist. Ferner erzeugen die Kettenantriebe im Betrieb einen
erheblichen Geräuschpegel.
[0007] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Pumpensystem zu schaffen, welches
die vorgenannten Nachteile nicht aufweist.
[0008] Diese Aufgabe ist durch das in Anspruch 1 wiedergegebene Pumpensystem gelöst.
[0009] Dadurch, dass bei dem erfindungsgemäßen Pumpensystem die Drehantriebseinrichtung
über ein ein Antriebs- und ein Abtriebsrad umfassendes Zahnradgetriebe mit dem Pumpenaggregat
wirkverbunden ist, wird die einem Kettenantrieb eigene Geräuschentwicklung vermieden.
Ferner hat sich überraschenderweise gezeigt, dass es zur Übertragung der zum Betrieb
des Pumpenaggregats erforderlichen Leistung und Drehmomente ausreicht, ein Zahnradgetriebe
nur auf einer Seite des Pumpensystems vorzusehen.
[0010] Es ist dementsprechend eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Pumpensystems besonders
bevorzugt, bei welcher die Drehantriebseinrichtung nur ein einziges Wellenende aufweist,
mit dem das Antriebsrad vorzugsweise über eine Kupplung drehverbindbar ist.
[0011] Der von dem Zahnradgetriebe hervorgerufene Geräuschpegel kann weiter gesenkt werden,
wenn - wie besonders bevorzugt - die Zahnräder des Zahnradgetriebes schräg verzahnt
sind.
[0012] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Pumpensystems
dargestellt.
[0013] Es zeigen:
- Fig. 1
- das Ausführungsbeispiel in einer Seitenansicht sowie
- Fig. 2
- dasselbe Ausführungsbeispiel in einer teilgeschnittenen Ansicht von vorn (Ansicht
II in Fig. 1).
[0014] Das Pumpensystem 100 umfasst ein Pumpenaggregat 1 herkömmlicher Bauart. Dieses Pumpenaggregat
1 umfasst ein Gehäuse 2, aus dessen dem Betrachter zugewandten Seite ein Ende einer
Pumpenantriebswelle 3 herausragt. Mit diesem Wellenende ist das Abtriebsrad 4 eines
Zahnradgetriebes 5 drehfest verbunden.
[0015] Das Zahnradgetriebe 5 dient der Herstellung der Wirkverbindung des Pumpenaggregats
mit einer Drehantriebseinrichtung 6, die einen in der Zeichnung nur angedeuteten,
beispielsweise hydraulisch oder elektrisch angetriebenen, Rotationsmotor R umfasst.
[0016] Die Drehantriebseinrichtung 6 umfasst ein Gehäuse 7, welches am Gehäuse 2 des Pumpenaggregats
1 angeflanscht ist.
[0017] Wiederum auf der dem Betrachter zugewandten Seite ragt ein Wellenende einer angetriebenen
Welle 8 aus dem Gehäuse 7 der Drehantriebseinrichtung 6 heraus. Es ist über eine Schaltkupplung
12 mit einem Antriebsrad 9 verbunden, die wahlweise das Antriebsrad 9 drehfest mit
dem Wellenende verbindet oder löst. Das Antriebsrad 9 ist mit dem Abtriebsrad 4 über
ein Zwischenrad 10 gekoppelt, welches drehbar in einem Gehäuse 11 des Zahnradgetriebes
gelagert ist. Anstatt der Schaltkupplung kann auch eine elastische, nicht schaltbare
Kupplung vorgesehen sein, die das Wellenende permanent mit dem Antriebsrad verbindet.
[0018] Die Verzahnung des Zwischenrads 10 befindet sich im Eingriff mit den Verzahnungen
des Antriebsrades 9 und des Abtriebsrades 4. Zwecks Lärmreduzierung sind die Räder
des Zahnradgetriebes schräg verzahnt.
1. Pumpensystem (100) zum Fördern von Spülflüssigkeit beim Vortrieb oder beim Niederbringen
von Bohrungen
mit einem Pumpenaggregat (1), und mit einer Drehantriebseinrichtung (6) zum Antrieb
des Pumpenaggregats (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehantriebseinrichtung (6) über ein ein Antriebsrad (9) und ein Abtriebsrad
(4) umfassendes Zahnradgetriebe (5) mit dem Pumpenaggregat (1) wirkverbunden ist.
2. Pumpensystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehantriebseinrichtung (6) ein einziges Wellenende aufweist, mit dem das Antriebsrad
(9) drehverbunden ist.
3. Pumpensystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad über eine Kupplung, mit der wahlweise eine drehfeste Verbindung zwischen
dem Antriebsrad (9) und dem Wellenende herstellbar ist, mit dem Wellenende verbunden
ist.
4. Pumpensystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Zahnräder (4, 9, 10) schräg verzahnt sind.