用于土地钻孔的螺旋钻 |
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| 申请号 | CN201410670151.8 | 申请日 | 2014-11-21 | 公开(公告)号 | CN104653110A | 公开(公告)日 | 2015-05-27 |
| 申请人 | 包尔机械有限公司; | 发明人 | J.H.克拉克森贝格尔; M.施魏格; R.A.布劳恩; J.哈斯; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及用于土地钻孔的螺旋钻，带有管状的且与竖向轴线同轴的中间杆和包含板材的至少一个钻体螺旋部，其中，钻体螺旋部螺旋状地围绕中间杆延伸且固定尤其 焊接 在中间杆处。根据本发明设置成，为了在钻体螺旋部处沿径向引出钻出的土料，设置有引出面，其在竖向截面中相对于竖向轴线具有不同于90°的引出 角 。 | ||||||
| 权利要求 | 1. 一种用于土地钻孔的螺旋钻，带有管状的且与竖向轴线(12)同轴的中间杆(14)和包含板材的至少一个钻体螺旋部(20)，其中，所述钻体螺旋部(20)螺旋状地围绕所述中间杆(14)延伸且固定尤其焊接在所述中间杆(14)处，其特征在于，为了在所述钻体螺旋部(20)处沿径向引出钻出的土料，设置有引出面(32)，其在竖向截面中相对于竖向轴线(12)具有不同于90°的引出角(38)。 |
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| 说明书全文 | 用于土地钻孔的螺旋钻技术领域[0001] 本发明涉及根据权利要求1的前续部分的用于土地钻孔的螺旋钻(Bohrschnecke)，带有：管状的且与竖向轴线同轴的中间杆和包含板材的至少一个钻体螺旋部(Bohrwendel)，其中，钻体螺旋部螺旋状地围绕中间杆延伸，且固定尤其焊接在中间杆处。 背景技术[0002] 此类螺旋钻尤其与钻孔装置一起用于特殊地下工程，例如以便完成地基的刺穿。螺旋钻借助于钻孔装置一次或多次钻到土地中，直至达到所期望的深度。在螺旋钻的底端处布置有挖掘装置(Abtragseinrichtung)，通过其完成和弄碎等候处理的土壤。挖掘出的土料通过所驱动的螺旋钻的转动运动由钻体螺旋部向上输送且存储在钻体螺旋部上。为了支撑钻孔壁可设置成，充分挖掘的土料残留在钻体螺旋部上或布置有支撑管。 [0003] 在从钻孔中拉出螺旋钻之后，钻体螺旋部的回旋部(Windung)还被土料填满。在松散的土料的情况下，回旋部可通过间隙性的转动简单地排空。对于有粘性的土壤(例如粘土性土壤)，这样几乎不可能将土料从螺旋钻中移除。 [0004] 由文献DE 34 46 900 C2已知这种类型的螺旋钻。为了排空钻体螺旋部，螺旋件清洁体可摆动到螺旋部中以用于剥去土料。 [0005] 由文献DE 84 37 600.7 U1已知用于土地钻孔的螺旋钻，在其中在钻孔装置处设置有带有刮土铲(Räumschild)的套筒状的刮土装置(Räumvorrichtung)，刮土铲可摆动到在钻体回旋部(Bohrwindung)之间的间隙中以用于移除土料。虽然从在螺旋钻回旋部之间的螺旋通道中机械地剥去土料运行非常可靠。然而，这与一些时间消耗相联系，因为必须通过所有的螺旋通道。在螺旋件回旋部的清洁的时间期间，钻孔装置不可用于执行进一步的钻孔。 [0006] 由文献EP 1 367 215 A1已知用于螺旋钻的另一清洁装置，其中，机械地剥去土料。在该装置中，同样针对清洁过程需要相应的清洁时间，直至清洁装置已经通过所有的螺旋件回旋部。 发明内容[0007] 本发明的目的在于提供用于土地钻孔的螺旋钻，其使得能够实现简单地排空在螺旋件回旋部之间的间隙。 [0008] 该目的通过带有权利要求1所述的特征的螺旋钻来实现。在从属权利要求中说明了本发明的优选的实施方式。根据本发明的螺旋钻的特征在于，为了沿径向引出钻出的土料，在钻体螺旋部处设置有引出面(Ableitfläche)，其在竖向截面中相对于竖向轴线具有不同于90°的引出角(Ableitwinkel)。 [0009] 本发明的基本思想在于，钻体螺旋部沿径向向外倾斜地安装，从而在螺旋件螺旋部上的土料在从钻孔离开之后可在重力作用下容易地滑下。在相对于螺旋钻的中轴线或竖向轴线的倾斜位置或偏向角的尖的角度小于90°时，尤其带有在30°与80°之间的角度时，尤其在45°与75°之间的角度时，如果螺旋钻间歇性地以通常的转动方向变化转动，那么优选地实现轻易地排空钻体螺旋部。竖向截面具有沿着中轴线或竖向轴线的截面。 [0010] 已经发现，即使在确定的有粘性的土壤的情况下利用此类引出面实现钻体螺旋部的充分的排空，而不需要附加的清洁装置或至少显著减少其使用。螺旋钻可尤其构造为所谓的麻花钻头，其带有直至3m的典型的长度。但螺旋钻还可更长或更短且与其他的工作元件相组合。 [0011] 本发明的一优选的实施方式为，限定在钻体螺旋部的沿轴向相邻的两个回旋部之间的间隙从竖向轴线沿径向向外扩张。因此，还称成螺旋通道的间隙楔状或锥状地向外扩张。沿径向向外的扩张引起土料从钻体螺旋部的特别好的滑下。 [0012] 原则上可行的是，包含板材的钻体螺旋部已经相对于竖向轴线以预定的偏向角安装(优选焊接)在管状的中间杆处。本发明的在加工角度方面特别适宜的设计方案是，为了形成引出面，将引出元件施加到带有直角的截面走向的钻体螺旋部上。以这种方式还可对传统的、现有的钻体螺旋部进行改装。螺旋状的引出元件在此可具有比钻体螺旋部更小的材料或板材厚度。但引出元件还可为坚固的塑料嵌件，其在特定的区段上在截面方向上施加到带有水平取向的现有的钻体回旋部上。 [0014] 本发明的另一优选的设计方案是，引出面布置在钻体螺旋部的上侧、下侧或上侧和下侧上。一种简单的布置方案可尤其是，引出面仅仅布置在钻体螺旋部的上侧上。因此，那就是说土料在钻体螺旋部上的支承面沿径向向外斜置。但在确定的情况下还可仅将倾斜位置设置在钻体螺旋部的下侧处或优选设置在钻体螺旋部的上侧和下侧处。 [0015] 原则上根据本发明设置成，引出面沿着整个钻体螺旋部延伸。钻体螺旋部通常沿着整个管状的中间杆来布置且从螺旋钻的下侧(在该处可布置有挖掘装置和定心顶尖(Zentrierspitze))延伸至上端(在该处设置有用于保持或驱动螺旋件的连接装置或保持装置)。为了降低制造花费，优选的是，引出面仅布置在钻体螺旋部的径向和/或轴向的部分区域中。引出面尤其可仅布置在钻体螺旋部的径向内部的区域中。 [0016] 本发明的另一优选的实施方式是，引出面在截面中线性或弧形地来构造。从加工技术的角度方面来看，线性的构造方案是有利的，因为其可由螺旋状地弯曲的板材制成。借助于弧形或曲线状地设计的引出面可进一步支持土料从钻体螺旋部滑下或滑落。 [0017] 原则上，钻体螺旋部可在很大程度上一致地沿着螺旋钻来构造。根据本发明，不同的滑下特性可由此实现，即，引出角在钻体螺旋部的轴向走向中变化。因此，引出角例如可在钻体螺旋部的上部的区域中比在下部的区域中更陡或更平。 [0018] 根据本发明的实施方式变型方案，排空钻体螺旋部的另一改进方案由此实现，钻体螺旋部设有带有滑动涂层的引出面。滑动涂层可为特氟龙涂层(Teflonbeschichtung)或其他类似的涂层，例如，陶瓷涂层。因此，即使在有粘性的土壤的情况下也可降低在土料与钻体螺旋部之间的静摩擦(Haftreibung)，这实现更容易的滑落。滑动涂层原则上还可布置在中间杆处。 [0019] 除了持久的滑动涂层之外，可设置暂时的滑动涂层，例如包括流体膜，例如油膜。滑动涂层可包括可生物分解的润滑油，其尤其基于植物基。为此存在本发明的这样的实施方式，在其中设置有涂装装置，可利用其将滑动涂层涂装到钻体螺旋部上。涂装装置可尤其为喷射装置或喷嘴装置，其沿着钻体螺旋部布置在不同的部位处。 [0020] 根据本发明特别优选的是，涂装装置具有至少一个喷嘴口，其与输送管路相连接。尤其可将多个喷嘴口布置在钻体螺旋部的所设置的这样的部位处，其例如通过在管状的中间杆的内部空间中的共同的输送管路彼此连接。 [0021] 此外，本发明涉及用于土地钻孔的钻孔装置，其带有基本上竖向的杆(Mast)，螺旋钻沿着该杆可移动地且可转动驱动地来布置。如例如由开头提及的文献DE 34 46 900.7 C2已知的那样，根据本发明的此类钻孔装置的特征在于，设置有如之前说明的那样的根据本发明的螺旋钻。利用此类钻孔装置(在其中，杆优选布置在履带式车辆处)可进行高效的土地钻孔，因为钻体螺旋部即使在有粘性的土地的情况下也可更容易且因此更快地排空。附图说明 具体实施方式[0023] 下面借助在图1和2中示意性地示出的根据本发明的螺旋钻10的两个实施例进一步说明本发明。由于两个螺旋钻10的很大程度上相同的构造，直接参考两个附图进行说明。 [0024] 根据本发明的螺旋钻10具有管状的中间杆14，其布置成与竖向轴线12同轴。措辞“竖向”针对螺旋钻10在运行中的通常的布置，其中，在确定的情况下还与垂线偏移地出现且包括螺旋组件偏移几度。在管状的中间杆14的下端处布置有作为定心顶尖的引导部(Pilot)16。在上端处布置有连接装置28，其尤其构造成与凯氏杆(Kellystange)相连接。 [0025] 在中间杆14的下端处在径向方向上延伸有挖掘装置18，其由多个挖掘齿来建造。在螺旋钻10运行时通过挖掘装置18挖掘和弄碎土料。挖掘出的土料从挖掘装置18输送到后面的区域中、输送到钻体螺旋部20上，钻体螺旋部20螺旋状地围绕管状的中间杆18延伸直至上端区域。 [0026] 在所示出的示意性的实施方式中，钻体螺旋部20由三个钻体回旋部24来建造，其相应覆盖大约一个全圆。如尤其可从图2的部分截面图中得悉的那样，钻体螺旋部20具有基本螺旋部21，其以传统的方式在竖向截面中具有相对于竖向轴线12成直角的走向或水平的走向。将第一引出元件30a在基本螺旋部21的上侧上且将更小的第二引出元件30b在基本螺旋部21的下侧上施加到基本螺旋部21上。引出元件30a、30b同样螺旋状地来构造，然而相对于竖向轴线12具有锐的引出角38。引出角38为相应更小的角度，其通过竖向轴线12和引出元件30的引出面32设定在竖向截面中。 [0027] 如尤其可在下部的引出元件30b的走向中看出的那样，引出元件30b在钻体螺旋部20的轴向走向中加宽。通过倾斜设定的引出元件30a、30b在单独的钻体螺旋部24之间形成近似楔形的间隙22，其沿径向向外扩大。当螺旋钻10从钻孔中拔出时，通过楔形的扩大的间隙22和上部的引出元件30a的倾斜设定的引出面32实现挖掘出的土料从钻体螺旋部20的更容易的滑落。这还允许在有粘性的土壤的情况下通过间歇性地(即快速变换地)转动螺旋钻10很好地排空螺旋钻10的钻体螺旋部20。 [0028] 为了改善排空，可将滑动涂层施加到至少上部的引出元件30a的引出面32上，通过滑动涂层降低静摩擦。在根据图2的实施例中，为了施加滑动涂层，附加地设置有涂装装置，关于其在图2中仅示出了在中间杆14处的喷嘴口42。经由在中间杆14的内部中的未示出的输送管路可将滑动流体(例如植物油)喷到钻体螺旋部20上。涂敷可在钻孔或排空过程之前和/或在钻孔或排空过程期间进行。 [0029] 通过更简单地且因此更快地排空钻体螺旋部24可在钻孔过程之后再次将螺旋钻10更快地用于另一钻孔过程。由此可提高机器的利用。为了抖落土料，还可以更低的速度转动，由此可避免装置的损坏。 |
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