[0001] Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Bohrgestänges
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung.
[0002] Die Antriebsvorrichtung umfasst eine Antriebseinrichtung mit einem Drehantrieb und
einem Vibrationsantrieb zum drehenden und axial vibrierenden Antreiben einer Abtriebswelle
und eine Adaptereinrichtung, welche mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und einen
Außenadapter zum Anschließen eines Außengestänges und einen Innenadapter zum Anschließen
eines Innengestänges umfasst.
[0003] Eine Antriebsvorrichtung der genannten Art ist beispielsweise in der
EP 2 444 587 A1 offenbart. Bei dieser bekannten Antriebsvorrichtung wird mittels eines Drehantriebs
eine Abtriebswelle in Drehung versetzt und mittels eines Vibrationsantriebs eine Vibration
der Abtriebswelle erzeugt. An der dem Bohrgestänge zugewandten Seite der Abtriebswelle
ist ein Adapter vorgesehen, an welchem sowohl ein Innengestänge als auch ein Außengestänge
angeschlossen werden können. Die Drehbewegung sowie die Vibration werden in diesem
Fall in gleichem Maße auf das Innengestänge und das Außengestänge übertragen.
[0004] Um ausschließlich das Außengestänge vibrierend anzutreiben und an dem Innengestänge
lediglich eine Drehbewegung bereitzustellen, kann bei der bekannten Antriebsvorrichtung
ein zweiter Drehantrieb mit einer eigenständigen Abtriebswelle vorgesehen werden,
an welche das Innengestänge anschließbar ist. Auf diese Weise lassen sich Innengestänge
und Außengestänge unabhängig voneinander antreiben.
[0005] Durch das Vorsehen von zwei eigenständigen Drehantrieben ist die bekannte Lösung
zur Bereitstellung eines ausschließlich drehenden Antriebs des Innengestänges aufwändig.
[0006] Der Erfindung liegt die
Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung
bereitzustellen, welche eine besonders wirtschaftliche Erstellung eines Bohrloches
ermöglichen.
[0007] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsvorrichtung mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0008] Bei der Antriebsvorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Außenadapter
eingerichtet ist, die Drehbewegung und die axial vibrierende Bewegung der Abtriebswelle
auf das Außengestänge zu übertragen, und dass der Innenadapter in dem Außenadapter
axial verschiebbar und federnd gelagert ist.
[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels einer Antriebseinrichtung eine drehende
und axial vibrierende Bewegung auf eine Abtriebswelle übertragen, die drehende und
axial vibrierende Bewegung der Abtriebswelle auf einen Außenadapter übertragen, welcher
mit einem Außengestänge gekoppelt ist, und die Drehbewegung des Außenadapters und/oder
der Abtriebswelle auf einen Innenadapter übertragen, welcher mit einem Innengestänge
gekoppelt ist. Der Innenadapter ist axial verschiebbar und federnd in dem Außenadapter
gelagert.
[0010] Ein erster Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, den Außenadapter
derart mit der Abtriebswelle zu koppeln, dass die Drehbewegung und die Vibration der
Abtriebswelle auf den Außenadapter und von diesem auf das Außengestänge übertragen
werden. Der Außenadapter ist also zur Übertragung von Rotationen und axialen Bewegungen
fest mit der Abtriebswelle verbunden.
[0011] Ein zweiter Grundgedanke der Erfindung kann darin gesehen werden, den Innenadapter
axial bewegbar relativ zu dem Außenadapter beziehungsweise der Abtriebswelle zu lagern,
um die axial vibrierende Bewegung der Abtriebswelle nicht oder zumindest reduziert
auf das Innengestänge zu übertragen. Der Innenadapter ist in Achsrichtung des Bohrgestänges
um einen definierten Betrag bewegbar, wobei die Bewegung des Innenadapters relativ
zu dem Außenadapter vorzugsweise begrenzt ist. Vorzugsweise ist der Innenadapter innerhalb
des Außenadapters koaxial zu diesem gelagert.
[0012] Mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung lässt sich eine Vibration auf ein Außengestänge
übertagen, während die Übertragung der Vibration auf das Innengestänge durch den axial
verschiebbar gelagerten Innenadapter zumindest reduziert ist. Die axiale Bewegung
des Innenadapters und damit des Innengestänges ist also weitgehend von der axialen
Bewegung des Außenadapters beziehungsweise Außengestänges entkoppelt. Die Adaptereinrichtung
kann dementsprechend auch als Entkopplungseinrichtung bezeichnet werden.
[0013] Die Antriebseinrichtung ist dazu eingerichtet, eine Vibrationsbewegung einer Abtriebswelle
unverändert auf ein Außengestänge zu übertragen, während die Übertragung auf ein in
dem Außengestänge gelagertes Innengestänge abgeschwächt oder abgemildert ist. Die
Entkopplung von Außengestänge und Innengestänge im Hinblick auf die Übertragung einer
Vibration kann im Extremfall so ausgeführt sein, dass keine Vibrationen an dem Innengestänge
erzeugt werden.
[0014] Die Drehbewegung der Abtriebswelle wird hingegen sowohl auf das Außengestänge als
auch auf das Innengestänge übertragen. Zur Übertragung der Drehbewegung auf das Innengestänge
ist vorzugsweise eine Mitnehmerverzahnung vorgesehen. Eine Mitnehmerverzahnung zeichnet
sich insbesondere durch eine axiale Verschiebbarkeit der miteinander in Eingriff stehenden
Zahnflanken aus. Auf diese Weise lässt sich bei einer axialen Bewegbarkeit des Innenadapters
eine Rotationsbewegung auf den Innenadapter übertragen. Außengestänge und Innengestänge
rotieren vorzugsweise mit derselben Winkelgeschwindigkeit.
[0015] Die Übertragung der Drehbewegung auf den Innenadapter erfolgt vorzugsweise über den
Außenadapter. Um die Drehbewegung des Außenadapters auf den Innenadapter zu übertragen,
ist es erfindungsgemäß bevorzugt, dass der Innenadapter über eine Mitnehmerverzahnung
mit dem Außenadapter gekoppelt ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Drehbewegung
der Abtriebswelle jedoch auch direkt, beispielsweise über eine Mitnehmerverzahnung,
von der Abtriebswelle auf den Innenadapter übertragen werden. Das Vorsehen einer Mitnehmerverzahnung
mit zueinander axial bewegbaren Zahnflanken ermöglicht eine sichere Übertragung einer
Drehbewegung bei gleichzeitiger axialer Bewegbarkeit der miteinander drehgekoppelten
Elemente.
[0016] Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass zum federnden Lagern des Innenadapters in
dem Außenadapter eine Federeinrichtung mit mindestens einem Federelement vorgesehen
ist, welches als eine Vorspannfeder und/oder als pneumatische Federeinheit ausgeführt
ist.
[0017] Die Federeinrichtung weist in einer bevorzugten Ausgestaltung mindestens zwei gegeneinander
wirkende Federelemente, beispielsweise Druck- und/oder Zugfedern, auf. Die entgegengesetzt
wirkenden, separaten Federelemente federn die entgegengesetzten Axialbewegungen des
Innenadapters wirkungsvoll ab. Die axiale Bewegung des Innenadapters in dem Außenadapter
wird somit in beide Richtungen gefedert, wobei die jeweiligen Federeigenschaften durch
die eigenständigen Federelemente separat eingestellt werden können.
[0018] Vorzugsweise ist zwischen den Federelementen eine Axialführung zum axialen Führen
des Innenadapters entlang dem Außenadapter vorgesehen. Die Axialführung, welche insbesondere
durch die Mitnehmerverzahnung gebildet sein kann und somit gleichsam zur Übertragung
des Drehmomentes ausgebildet ist, gewährleistet eine zuverlässige koaxiale Führung
des Innenadapters in dem Außenadapter.
[0019] Die Vibration an der Abtriebswelle lässt sich auf besonders wirtschaftliche Weise
dadurch erzeugen, dass der Vibrationsantrieb rotierende Massen umfasst. Die rotierenden
Massen umfassen jeweils ein Exzentergewicht und werden in eine synchronisierte Drehbewegung
versetzt, so dass sich die radial zur Längsachse wirkenden Unwuchtanteile gegenseitig
kompensieren. Die axial wirkenden Vibrationsbewegungen werden über eine geeignete
Übertragungseinrichtung, beispielsweise ein Axial-oder Drucklager, auf die Abtriebswelle
übertragen. Die Abtriebswelle ist gegenüber dem Vibrationsantrieb vorzugsweise drehbar
gelagert.
[0020] Zur Übertragung der Drehbewegung auf die Abtriebswelle umfasst der Drehantrieb vorzugsweise
eine drehend antreibbare Haupt- oder Antriebswelle, welche, vorzugsweise über eine
Mitnehmerverzahnung, mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Die Abtriebswelle ist vorzugsweise
gegenüber der Antriebswelle des Drehantriebs axial bewegbar gelagert. Vorzugsweise
ist die Abtriebswelle durch die als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle hindurchgeführt
und mit dieser über die Mitnehmerverzahnung drehgekoppelt. Die Hauptwelle kann beispielsweise
über ein von einem Drehmotor angetriebenes Antriebsritzel angetrieben sein.
[0021] Eine kompakte und geschützte Antriebsvorrichtung kann dadurch bereitgestellt werden,
dass der Drehantrieb und der Vibrationsantrieb in einem gemeinsamen Gehäuse aufgenommen
sind. Der Vibrationsantrieb ist vorzugsweise axial bewegbar in dem Gehäuse gelagert.
[0022] Der Drehantrieb ist vorzugsweise auf der der Adaptereinrichtung zugewandten Seite
des Vibrationsantriebs angeordnet. Die Abtriebswelle braucht auf diese Weise nicht
durch den Vibrationsantriebs hindurchgeführt werden.
[0023] Zum Koppeln mit der Abtriebswelle umfasst die Adaptereinrichtung vorzugsweise einen
Flansch und/oder ein Gewinde. Die Adaptereinrichtung ist vorzugsweise lösbar mittels
Befestigungselementen an der Abtriebswelle befestigt. Die Abtriebswelle umfasst vorzugsweise
ebenfalls einen Flansch und/oder ein Gewinde. In einer bevorzugten Ausführungsform
ist die Abtriebswelle mit einem ringförmig um den Außenumfang der Abtriebswelle angeordneten
Verbindungsflansch versehen. Die Adaptereinrichtung umfasst vorzugsweise einen entsprechenden
Flanschabschnitt.
[0024] Um an dem Innengestänge eine von dem Vibrationsantrieb unabhängige vibrierende oder
schlagende Bewegung bereitzustellen, ist es bevorzugt, dass das Innengestänge an seinem
der Adaptereinrichtung gegenüberliegenden Ende mit einem Schlagantrieb zum Erzeugen
einer schlagenden Bewegung eines Bohrwerkzeugs gekoppelt ist. Der vorzugsweise hydraulisch
betriebene Schlagantrieb kann unabhängig von dem Vibrationsantrieb eine axial reversierende
Bewegung des von dem Innengestänge drehend angetriebenen Bohrwerkzeugs erzeugen. Auf
diese Weise lässt sich je nach Bodenbeschaffenheit der Bohrfortschritt erheblich erhöhen.
Der Schlagantrieb kann einen axial auf- und abbewegbaren Hammer aufweisen.
[0025] An dem drehend und vibrierend angetriebenen Außengestänge ist vorzugsweise ein ringförmiges
Bohrwerkzeug befestigt, welches auch als Ringbohrkrone bezeichnet werden kann.
[0026] Der Schlagantrieb, welcher insbesondere ein sogenannter Imlochhammer sein kann, ist
insbesondere dazu vorgesehen, das Bohrloch durch eine schlagende und gleichzeitig
drehende Bewegung vorzubohren. Die Drehbewegung wird hierbei durch den außerhalb des
Bohrloches angeordneten Drehantrieb bereitgestellt, während die Schlagbewegung durch
den sich im Bohrloch befindenden Schlagantrieb erzeugt wird. Der Schlagantrieb ist
vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Innenbohrkrone, also zwischen Innengestänge
und Innenbohrkrone, angeordnet. Die Schlagkräfte werden direkt, nicht über das Innengestänge,
auf das Innenbohrwerkzeug übertragen. Die Innenbohrkrone, also das Bohrwerkzeug des
Innengestänges, steht hierzu geeigneterweise axial gegenüber dem Bohrkranz des Außengestänges
vor.
[0027] Eine zuverlässige Übertragung des Drehmomentes bei gleichzeitiger axialer Relativbewegung
lässt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch realisieren dass die Drehbewegung
des Außenadapters über eine Mitnehmerverzahnung auf den Innenadapter übertragen wird.
[0028] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren bieten unter
anderem die folgenden Vorteile:
[0029] Die Vibrationsleistung geht fast uneingeschränkt nur in das Außengestänge, das Innengestänge
ist axial entkoppelt.
[0030] Mit dem Innengestänge kann zum Beispiel ein Imlochhammer betrieben werden. Dies ermöglicht
ein sogenanntes Überlagerungsbohren, bei welchem mittels des Imlochhammers vorgebohrt
und mit einem mit dem Außengestänge gekoppelten Bohrwerkzeug das vorgebohrte Bohrloch
vergrößert wird.
[0031] Zum Einleiten einer Spülflüssigkeit in das Bohrloch kann die Vorrichtung mit einer
Einleiteinrichtung ausgestattet sein. Die Spülung kann beispielsweise von hinten durch
den Vibrationsantrieb beziehungsweise die Vibrationseinheit oder auch über einen seitlichen
Spülkopf vor dem Drehantrieb eingeleitet werden.
[0032] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform, welche in
den beiliegenden Figuren schematisch dargestellt ist, weiter beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1:
- einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung mit einem damit
verbundenen Doppelgestänge und
- Fig. 2:
- eine Querschnittsansicht entlang der Linie A - A aus Fig. 1.
[0033] Eine erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 10 umfasst eine Antriebseinrichtung 12,
welche auch als Vibrationsdrehantrieb bezeichnet werden kann, sowie eine Adaptereinrichtung
40 zur Aufnahme eines als Doppelgestänge ausgeführten Bohrgestänges 60. Das Bohrgestänge
60 umfasst ein Außengestänge 62 und ein Innengestänge 64.
[0034] Die Antriebseinrichtung 12 umfasst einen Drehantrieb 20 zum drehenden Antreiben einer
Abtriebswelle 14 und eine Vibrationseinheit beziehungsweise einen Vibrationsantrieb
30 zum Erzeugen einer Vibration an der Abtriebswelle 14.
[0035] Der Drehantrieb 20 umfasst einen Motor 22, welcher ein Antriebsritzel 24 drehend
antreibt, das mit einer als Hohlwelle ausgeführten Hauptwelle 26 in Eingriff ist und
diese drehend antreibt. Die Hauptwelle 26 ist in einem Gehäuse 21 des Drehantriebes
20 gelagert. Über eine Mitnehmerverzahnung 16, 27 wird das Drehmoment auf die Abtriebswelle
14 übertragen. Die Abtriebswelle 14 ist durch die Hauptwelle 26 axial hindurchgeführt
und umfasst eine Außenverzahnung 16, welche mit einer Innenverzahnung 27 der Hauptwelle
26 kämmt. Die Mitnehmerverzahnung 16, 27 ermöglicht eine axiale Verschiebung der Abtriebswelle
14 im Drehantrieb 20.
[0036] Der Vibrationsantrieb 30 umfasst ein Vibrationsgehäuse 31, in welchem rotierende
Wellen 34 um Rotationsachsen 33 drehend gelagert sind. An den Wellen 34 sind Exzenter
36 vorgesehen. Die Wellen 34 mit den Exzentern 36 bilden insgesamt rotierende Massen
32. Der Vibrationsantrieb 30 beziehungsweise das Vibrationsgehäuse 31 ist mit der
Abtriebswelle 14 über ein Lager 38 gekoppelt und überträgt eine axiale Auf- und Abbewegung
auf die Abtriebswelle 14.
[0037] Der Vibrationsantrieb 30 mitsamt seinem Vibrationsgehäuse 31 und der Drehantrieb
20 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 18 aufgenommen, wobei der Vibrationsantrieb 30
über elastische Elemente 39 axial bewegbar in dem Gehäuse 18 gelagert ist.
[0038] An ihrem dem Bohrgestänge 60 zugewandten Ende der Abtriebswelle 14 ist ein Entkoppelungsstück
beziehungsweise eine Adaptereinrichtung 40 angeordnet, an welche gleichzeitig das
Außengestänge 62 und das Innengestänge 64 anschließbar sind. Zum Verbinden der Adaptereinrichtung
40 mit der Abtriebswelle 14 umfasst die Abtriebswelle 14 einen Flansch 15, an welchen
die Adaptereinrichtung 40 anschließbar ist. Die Adaptereinrichtung 40 umfasst hierzu
einen entsprechenden Anschlussflansch 42.
[0039] Mit dem Anschlussflansch 42 fest verbunden ist ein Außenadapter 46, an welchen das
Außengestänge 62 anschließbar ist. In dem rohrförmig ausgebildeten Außenadapter 46
ist ein rohrförmiger Innenadapter 56 angeordnet, welcher ebenfalls über die Abtriebswelle
14 drehend antreibbar ist. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Außenadapter
46 hierzu eine Mitnehmerverzahnung 48, welche mit einer entsprechenden Mitnehmerverzahnung
58 des Innenadapters 56 in Eingriff ist. Die Verzahnung zwischen Außenadapter 46 und
Innenadapter 56 kann als Keilwellenprofil ausgeführt sein.
[0040] Zur federnden Lagerung des Innenadapters 56 in dem Außenadapter 46 ist eine Federeinrichtung
43 vorgesehen. Diese umfasst zwei entgegengesetzt wirkende Federelemente 44, welche
zu beiden axialen Seiten der Mitnehmerverzahnung 48, 58 angeordnet sind.
[0041] Die Federelemente 44 stützen sich jeweils einerseits an dem Innenadapter 56 und andererseits
an einem Anschlag 47 des Außenadapters 46 ab. Der Raum, in welchem die Federn 44 und
die Mitnehmerverzahnungen 48, 58 angeordnet sind, ist mittels Dichtungselementen 45
gegenüber der Umgebung abgedichtet. Der Innenadapter 56 kann auch schwimmend zwischen
den Federn 44 gelagert sein. Es sind verschiedene Federelemente denkbar.
[0042] Das Außengestänge 62 ist an seinem der Bohrlochsohle zugewandten Ende mit einem ringförmigen
Bohrwerkzeug 68 versehen. An seinem der Antriebseinrichtung 12 abgewandten Ende ist
das Innengestänge 64 mit einem Schlagantrieb 70 ausgestattet. Der Schlagantrieb 70
ist an dem Innengestänge 64 befestigt und umfasst einen Schlagkörper 72, welcher in
einem hülsenförmigen Führungsteil 74 axial bewegbar gelagert ist, um eine schlagende
Bewegung auf ein Bohrwerkzeug 78 des Innengestänges 64 auszuüben. Der Schlagantrieb
70 ist vorzugsweise hydraulisch betrieben und kann insbesondere ein pneumatischer
Tieflochhammer sein, der auf die Bohrkrone des Innengestänges schlägt. Im Falle eines
pneumatischen Schlagantriebs oder Tieflochhammers kann die Druckluft zur federnden
Lagerung des Innenadapters 56 genutzt werden. Auf diese Weise könnten die Federn 44
entfallen.
[0043] Nachfolgend wird der Betrieb einer erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung beschrieben:
[0044] Die Vibrationseinheit beziehungsweise der Vibrationsantrieb 30 wird in eine axial
zur Bohrachse 6 schwingende Bewegung versetzt, indem die Wellen 34 mit ihren Exzentern
36 in eine synchronisierte Drehbewegung gebracht werden, so dass radial zur Längsachse
wirkende Unwuchtanteile gegenseitig kompensiert werden. Da die Abtriebswelle 14 über
das Lager 38 mit dem Vibrationsantrieb 30 verbunden ist, wird auch diese in Schwingung
versetzt.
[0045] Der Antriebsmotor 22 treibt über das Ritzel 24 die Hauptwelle 26 des Drehantriebes
20 an. Über eine Mitnehmerverzahnung 16, 27 wird das Drehmoment auf die Abtriebswelle
14 übertragen.
[0046] Die Rotation und Vibration wird über den äußeren Gestängeadapter 46, welcher auch
mit Auswurföffnungen versehen sein kann, direkt auf das anzutreibende Außenrohr 62
übertragen. Die Vibration wird somit auch auf das Bohrwerkzeug 68 oder die Bohrkrone
des Außenrohres 62 übertragen.
[0047] Über eine Mitnehmerverzahnung 48 wird das Drehmoment vom äußeren Gestängeadapter
46 auch auf den Adapter 56 für das Innengestänge 64 übertragen.
[0048] Da der Innenadapter 56 axial im vorderen und im hinteren Bereich über die Federn
44 gegen den Außenadapter 46 gelagert ist, wird die Bewegung der Vibration nicht oder
nur gemindert auf den Innenadapter 56 und somit auf das Innengestänge 64 übertragen.
[0049] Mittels des am Gestängeende angeordneten Schlagantriebs 70 kann das Bohrwerkzeug
78 des Innengestänges 64 schlagend beaufschlagt werden.
[0050] Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 10 ermöglicht es, auf kostengünstige und
einfache Weise eine Drehbewegung einer Antriebseinrichtung sowohl auf ein Außengestänge
als auch auf ein Innengestänge zu übertragen. Mittels einer Adaptereinrichtung wird
das Innengestänge derart axial entkoppelt, dass eine von der Antriebseinrichtung 12
erzeugte Vibrationsbewegung zwar vollständig auf das Außengestänge, aber nicht oder
nur reduziert auf das Innengestänge übertragen wird. Das Innengestänge ist hierzu
axial verschiebbar in dem Außengestänge aufgenommen. Zum Erzeugen einer Schlagbewegung
des Innengestänges ist an dem werkzeugseitigen Ende des Innengestänges ein Schlagantrieb
vorgesehen. Mit der Antriebsvorrichtung lässt sich beispielsweise ein Überlagerungsbohren
durchführen.
1. Antriebsvorrichtung zum Antreiben eines Bohrgestänges (60) mit
- einer Antriebseinrichtung (12) mit einem Drehantrieb (20) und einem Vibrationsantrieb
(30) zum drehenden und axial vibrierenden Antreiben einer Abtriebswelle (14) und
- einer Adaptereinrichtung (40), welche mit der Abtriebswelle (14) gekoppelt ist und
einen Außenadapter (46) zum Anschließen eines Außengestänges (62) und einen Innenadapter
(56) zum Anschließen eines Innengestänges (64) umfasst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Außenadapter (46) eingerichtet ist, die Drehbewegung und die axial vibrierende
Bewegung der Abtriebswelle (14) auf das Außengestänge (62) zu übertragen, und
dass der Innenadapter (56) in dem Außenadapter (46) axial verschiebbar und federnd gelagert
ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Innenadapter (56) über eine Mitnehmerverzahnung (48, 58) mit dem Außenadapter
(46) gekoppelt ist, um die Drehbewegung des Außenadapters (46) auf den Innenadapter
(56) zu übertragen.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum federnden Lagern des Innenadapters (56) in dem Außenadapter (46) eine Federeinrichtung
(43) mit mindestens einem Federelement (44) vorgesehen ist, welches als eine Vorspannfeder
und/oder als pneumatische Federeinheit ausgeführt ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Federeinrichtung (43) mindestens zwei gegeneinander wirkende Federelemente (44)
aufweist.
5. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Vibrationsantrieb (30) rotierende Massen (32) umfasst.
6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehantrieb (20) eine drehend antreibbare Antriebswelle (26) umfasst, welche
über eine Mitnehmerverzahnung (16, 27) mit der Abtriebswelle (14) gekoppelt ist.
7. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehantrieb (20) und der Vibrationsantrieb (30) in einem gemeinsamen Gehäuse
(18) aufgenommen sind.
8. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Drehantrieb (20) auf der der Adaptereinrichtung (40) zugewandten Seite des Vibrationsantriebs
(30) angeordnet ist.
9. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Adaptereinrichtung (40) einen Flansch (42) und/oder ein Gewinde zum Koppeln mit
der Abtriebswelle (14) umfasst.
10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Innengestänge (64) an seinem der Adaptereinrichtung (40) gegenüberliegenden Ende
mit einem Schlagantrieb (70) zum Erzeugen einer schlagenden Bewegung eines Bohrwerkzeugs
(78) gekoppelt ist.
11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Außengestänge (62) ein ringförmiges Bohrwerkzeug (68) befestigt ist.
12. Verfahren zum Betrieb einer Antriebsvorrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche
1 bis 11, wobei
- mittels einer Antriebseinrichtung (12) eine drehende und axial vibrierende Bewegung
auf eine Abtriebswelle (14) übertragen wird,
- die drehende und axial vibrierende Bewegung der Abtriebswelle (14) auf einen Außenadapter
(46) übertragen wird, welcher mit einem Außengestänge (62) gekoppelt ist,
- die Drehbewegung des Außenadapters (46) und/oder der Abtriebswelle auf einen Innenadapter
(56) übertragen wird, welcher mit einem Innengestänge (64) gekoppelt ist, und
- der Innenadapter (56) axial verschiebbar und federnd in dem Außenadapter (46) gelagert
ist.
13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Drehbewegung des Außenadapters (46) über eine Mitnehmerverzahnung (48) auf den
Innenadapter (56) übertragen wird.