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WO2019072542A1 - Tool for loosening soil - Google Patents

Tool for loosening soil Download PDF

Info

Publication number
WO2019072542A1
WO2019072542A1 PCT/EP2018/075908 EP2018075908W WO2019072542A1 WO 2019072542 A1 WO2019072542 A1 WO 2019072542A1 EP 2018075908 W EP2018075908 W EP 2018075908W WO 2019072542 A1 WO2019072542 A1 WO 2019072542A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tool according
piston
volume
tool
lubricant
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/075908
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten KLEINEN
Willi Theo Schmitz
Original Assignee
Mhwirth Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mhwirth Gmbh filed Critical Mhwirth Gmbh
Publication of WO2019072542A1 publication Critical patent/WO2019072542A1/en

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/10Roller bits with roller axle supported at both ends
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21CMINING OR QUARRYING
    • E21C50/00Obtaining minerals from underwater, not otherwise provided for
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/18Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging wheels turning round an axis, e.g. bucket-type wheels
    • E02F3/22Component parts
    • E02F3/24Digging wheels; Digging elements of wheels; Drives for wheels
    • E02F3/241Digging wheels; Digging elements of wheels; Drives for wheels digging wheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F5/00Dredgers or soil-shifting machines for special purposes
    • E02F5/006Dredgers or soil-shifting machines for special purposes adapted for working ground under water not otherwise provided for

Definitions

  • the invention relates to a tool for releasing soil, in particular for releasing seabed, with an axis, and with a rotatably mounted on the axis by means of at least one pivot bearing outer body, with the axis of an annular space for receiving a lubricant for the at least one Turning bearing forms.
  • WO 2012/115858 A2 which discloses a tool of the type mentioned, it is known to prevent the penetration of external medium in the annulus, the outer body by means of fixed on its axis of rotation on both sides fixable on the axis retaining rings, wherein one of the retaining rings comprises a piston assembly on which the external pressure acts.
  • This piston arrangement is designed in such a way that when the external pressure increases, the pressure under which the lubricant stands is also increased. It has been shown in practice that in this tool, the penetration of it at the place of use surrounding medium, especially at a relatively high external pressure, such as prevails, for example, on the seabed at greater depths, is not reliably prevented.
  • the invention is therefore an object of the invention to provide a tool improved in this regard.
  • the axis comprises a longitudinal bore, which comprises a volume for receiving lubricant, as provided for the lubrication of the at least one pivot bearing.
  • This volume communicates with the annular space, for which purpose, for example, at least one channel connecting the longitudinal bore to the annular space can be provided in the axis.
  • the size of the volume is variable by a first piston head of a provided in the longitudinal bore and displaceable in this piston. If the volume is filled with lubricant, then a reduction of the volume can be done only with release of lubricant in the annulus.
  • the piston has a second piston base opposite the first piston.
  • the latter terminates a compensator volume comprising a flexible wall having an inside and an outside.
  • the flexible wall is arranged such that its inside limits the compensator volume and on its outside a pressure acts, which depends on the pressure prevailing at the place of use of the tool external pressure. A change in the external pressure accordingly leads to a corresponding change in the pressure in the compensator volume. Since the latter is filled with a fluid, preferably at least substantially incompressible, medium, a pressure dependent on the external pressure is applied to the second piston bottom, which pressure is transmitted to the lubricant due to the displaceable mounting of the piston.
  • the flexible wall comprises an envelope of a flexible material.
  • shell is meant that the flexible wall is not formed substantially flat, but has a volume enclosing shape.
  • the sheath is formed as an elongated body with an approximately round cross-section, which has two ends. One end is closed, the other is open.
  • the inner volume enclosed by the shell communicates with the longitudinal bore via the open end and thus forms part of the compensator volume.
  • a length region adjoining the closed end may have a reduced diameter compared to the residual length.
  • a further preferred embodiment of the tool according to the invention comprises an indicator rod in the manner of a piston rod, which has a longitudinal direction.
  • the indicator rod connects the piston on the side of the second piston crown to the flexible wall. If this - as preferred - designed as a shell in the form of an elongated body with a closed end, the indicator rod is - particularly preferably - connected in the region of the closed end with the shell. A displacement of the piston then leads to a displacement of the closed end of the shell, so that it can be concluded from the position of the end to the current position of the piston.
  • the tool according to the invention comprises means with which movement of the piston and / or the indicator rod in its longitudinal direction can be prevented.
  • the spring arrangement which acts on the piston
  • the spring arrangement is arranged and designed in such a way that, provided that the movement of the piston is not blocked, the lubricant is exerted on the lubricant. tel a relative to the external pressure increased pressure acts, the height of which depends on the force exerted by the spring arrangement force.
  • a preferred variant of the spring arrangement comprises a pressure spring acting on the second piston bottom.
  • the pivot bearing can - preferably - as a rolling bearing, for example as a ball or roller bearings - be formed.
  • the preferably at least substantially incompressible, the compensation volume filling medium may preferably comprise viscous fat.
  • the annulus may be sealed to the environment at the point of use using rotary seal assemblies, more preferably.
  • Fig. 1 shows the tool in a partially cut, side view (view B in
  • FIG. 2 is a longitudinal view according to view A in FIG. 1.
  • pivot bearings 03 which are designed in particular as a rolling bearing, in the illustrated embodiment as a tapered roller bearing, an outer body 04 is rotatably mounted on the axis 02.
  • the outer body carries a plurality of projecting inserts 26, for example of hard metal, which are arranged in concentric rows. They serve the suitability of the tool also for the dissolution of hard soil and the wear reduction.
  • annular space 28 is formed between the axis 02 and the outer body 04. He is filled with a lubricant for lubrication of the pivot bearing 03.
  • the annular space 28 is sealed off from the external environment by means of two rotary seal arrangements 07. They are each arranged near one of the two end faces of the outer body 04 and each formed as a two partial rotary seals 06 having double seal arrangement.
  • a cover 08, 09 is provided on each of the end sides of the outer body 04. Each cover is screwed by means of screws 25 with the axis 02.
  • Each of the covers 08, 09 has a lateral edge which surrounds the respective outer of the partial rotary seals.
  • the respective inner of the partial rotary seals 06 is mounted in the outer body 04 in a receiving space provided for this purpose.
  • the outer peripheral surfaces of the cover 08, 09 are sealed relative to the outer body by means of a stripping ring seal 10.
  • the stripping ring seals 10 are rotatably mounted in the outer body 04 and slide on the outer edges of the cover 08, 09 from.
  • the axis 02 carries a spacer ring 05, which bridges the distance in the longitudinal direction of the axis 02 between the two rolling bearings 03.
  • the cover 09 shown on the right in FIG. 1 has an inner edge 12 which is concentric with its outer edge and which is provided with an internal thread 12a.
  • An external thread 02a complementary to this internal thread 12a is provided on the axis 02, so that the cover 09 can be screwed onto the axis 02.
  • This cover further comprises a plurality of through holes, which by means of locking screws 24, of which in Fig. 1 only one is recognizable, are closable. After removal of the closure screws 24, the annular space 28 is accessible from the outside, so that through the then released drilling For example, lubricant to the annulus 28 and thus also the bearings 03 can be supplied.
  • the axis 02 has a longitudinal bore 23. This communicates via a channel 11 with the annular space 28.
  • the longitudinal bore forms a volume 27 for receiving lubricant of a kind which corresponds to that of the located in the annular space 28.
  • a screw cap 22 is arranged on the left end of the longitudinal bore 23 according to FIG. 1, which comprises an external thread, which engages in a provided on the axis 02, complementary internal thread.
  • the screw cap 22 rests with its side facing the longitudinal bore 23 via an interposed sealing ring 21 on a shoulder of the axis 02.
  • the cover comprises a central through hole, which can be closed with a locking screw 24 ⁇ .
  • the longitudinal bore 23 is accessible from the outside, so that, for example, in the volume 27 lubricant can be introduced.
  • the volume 27 formed in the longitudinal bore 23 is further limited by a displaceable piston 15 in the longitudinal direction of the bore. It is sealed by a plurality of ring seals 16, 17 with respect to the wall of the longitudinal bore 23.
  • the piston 15 has a first piston bottom 15 which faces the volume and an opposing second piston bottom 15 ". 1 illustrated position of the piston 15 to close to that shown in FIG. 1 right end of the axis 02 extends.
  • the second piston bottom 15 "terminates a compensator volume 29, which comprises a flexible wall 20, which in the illustrated embodiment is formed by a sheath made of a flexible material, which is designed as an elongate, unilaterally closed body case a reduced-diameter longitudinal portion. In this, it is by means of a clamping ring 18 ⁇ with the indicator rod 18 connected. the other, open end of the sheath is connected by means of a sheath attachment 19 to the sleeve 13 such that a closed to the external environment Kompensatorvolumen 29 formed The latter is filled with a fluid medium, which may also include lubricant.
  • a fluid medium which may also include lubricant.
  • the tool of the invention comprises means for selectively locking the piston 15 and the indicator rod 18.
  • this means it is prevented that due to a reciprocating motion ⁇ example, after removal of locking screws 24 or 24 lubricating uncontrollably from the annular space 28 and / or the Volume 27 exits.

Landscapes

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Abstract

In a tool (01) for loosening soil, in particular for loosening a seabed, having an axle (02) and having an outer body (04) rotatably mounted on the axle (02) and forming, with the axle (02), an annular space (28) for receiving a lubricant, the axle (02) comprises a longitudinal bore which comprises a volume for receiving the lubricant that communicates with the annular space (28).

Description

Werkzeug zum Lösen von Erdreich  Tool for loosening soil
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Lösen von Erdreich, insbesondere zum Lösen von Meeresgrund, mit einer Achse, und mit einem mit Hilfe von mindestens einem Drehlager drehbar auf der Achse gelagerten Außenkörper, der mit der Achse einen Ringraum zur Aufnahme eines Schmiermittels für das mindestens eine Drehlager ausbildet. The invention relates to a tool for releasing soil, in particular for releasing seabed, with an axis, and with a rotatably mounted on the axis by means of at least one pivot bearing outer body, with the axis of an annular space for receiving a lubricant for the at least one Turning bearing forms.
Bei derartigen Werkzeugen besteht insbesondere dann, wenn sie unter einem gegenüber dem Atmosphärendruck erhöhten Außendruck betrieben werden, beispielsweise unter Wasser zum Lösen von Meeresgrund, die Gefahr, dass das am Verwendungsort an dem Werkzeug anstehende Medium in den Ringraum eindringt und Schmiermittel verdrängt und/oder sich mit dem Schmiermittel vermischt, wodurch die Schmiereigenschaften negativ beeinflusst werden können. In such tools, in particular when they are operated under an external pressure increased to the atmospheric pressure, for example, under water to loosen seabed, the risk that the medium at the place of use of the tool penetrates into the annulus and displaces lubricant and / or mixed with the lubricant, whereby the lubricating properties can be adversely affected.
Aus der WO 2012/115858 A2, welche ein Werkzeug der eingangs genannten Art offenbart, ist es zur Vermeidung des Eindringens von äußerem Medium in den Ringraum bekannt, den Außenkörper mit Hilfe von bezogen auf dessen Drehachse beidseitig an der Achse festlegbaren Halteringen zu fixieren, wobei einer der Halteringe eine Kolbenanordnung umfasst, auf welche der Außendruck wirkt. Diese Kolbenanordnung ist derart ausgebildet, dass bei einem Anstieg des Au- ßendrucks auch der Druck, unter dem das Schmiermittel steht, erhöht wird. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei diesem Werkzeug das Eindringen von es am Verwendungsort umgebenden Mediums insbesondere bei einem vergleichsweise hohen Außendruck, wie er beispielsweise am Meeresboden in größeren Tiefen herrscht, nicht zuverlässig verhindert wird . From WO 2012/115858 A2, which discloses a tool of the type mentioned, it is known to prevent the penetration of external medium in the annulus, the outer body by means of fixed on its axis of rotation on both sides fixable on the axis retaining rings, wherein one of the retaining rings comprises a piston assembly on which the external pressure acts. This piston arrangement is designed in such a way that when the external pressure increases, the pressure under which the lubricant stands is also increased. It has been shown in practice that in this tool, the penetration of it at the place of use surrounding medium, especially at a relatively high external pressure, such as prevails, for example, on the seabed at greater depths, is not reliably prevented.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein diesbezüglich verbessertes Werkzeug zu schaffen. The invention is therefore an object of the invention to provide a tool improved in this regard.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wiedergegebene, erfindungsgemäße Werkzeug gelöst. Bei diesem umfasst die Achse eine Längsbohrung, die ein Volumen zur Aufnahme von Schmiermittel umfasst, wie es für die Schmierung des mindestens einen Drehlagers vorgesehen ist. Dieses Volumen kommuniziert mit dem Ringraum, wozu beispielsweise mindestens ein die Längsbohrung mit dem Ringraum verbindender Kanal in der Achse vorgesehen sein kann. This object is achieved by the reproduced in claim 1, inventive tool. In this case, the axis comprises a longitudinal bore, which comprises a volume for receiving lubricant, as provided for the lubrication of the at least one pivot bearing. This volume communicates with the annular space, for which purpose, for example, at least one channel connecting the longitudinal bore to the annular space can be provided in the axis.
Die Größe des Volumens ist durch einen ersten Kolbenboden eines in der Längsbohrung vorgesehenen und in dieser verlagerbaren Kolbens veränderbar. Ist das Volumen mit Schmiermittel gefüllt, so kann eine Reduzierung des Volumens nur unter Abgabe von Schmiermittel in den Ringraum erfolgen. The size of the volume is variable by a first piston head of a provided in the longitudinal bore and displaceable in this piston. If the volume is filled with lubricant, then a reduction of the volume can be done only with release of lubricant in the annulus.
Der Kolben weist bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug einen zweiten, dem ersten gegenüber liegenden Kolbenboden auf. Letzterer schließt ein Kompensator- volumen ab, welches eine flexible Wandung umfasst, die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist. Die flexible Wandung ist derart angeordnet, dass ihre Innenseite das Kompensatorvolumen begrenzt und auf ihrer Außenseite ein Druck wirkt, der vom am Verwendungsort des Werkzeugs herrschenden Außendruck abhängt. Eine Veränderung des Außendrucks führt dementsprechend zu einer entsprechenden Veränderung des Drucks in dem Kompensatorvolumen . Da letzteres mit einem fluiden, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen inkompres- siblen Medium gefüllt ist, steht an dem zweiten Kolbenboden ein vom Außendruck abhängiger Druck an, der aufgrund der verschiebbaren Lagerung des Kolbens auf das Schmiermittel übertragen wird . In the case of the tool according to the invention, the piston has a second piston base opposite the first piston. The latter terminates a compensator volume comprising a flexible wall having an inside and an outside. The flexible wall is arranged such that its inside limits the compensator volume and on its outside a pressure acts, which depends on the pressure prevailing at the place of use of the tool external pressure. A change in the external pressure accordingly leads to a corresponding change in the pressure in the compensator volume. Since the latter is filled with a fluid, preferably at least substantially incompressible, medium, a pressure dependent on the external pressure is applied to the second piston bottom, which pressure is transmitted to the lubricant due to the displaceable mounting of the piston.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs um- fasst die flexible Wandung eine Hülle aus einem flexiblen Material. Mit„Hülle" ist gemeint, dass die flexible Wandung nicht im Wesentlichen eben ausgebildet ist, sondern eine ein Volumen umschließende Form aufweist. In a preferred embodiment of the tool according to the invention, the flexible wall comprises an envelope of a flexible material. With "shell" is meant that the flexible wall is not formed substantially flat, but has a volume enclosing shape.
Besonders bevorzugt ist die Hülle als lang gestreckter Körper mit etwa rundem Querschnitt ausgebildet, welcher zwei Enden aufweist. Das eine Ende ist geschlossen, das andere offen. Über das offene Ende kommuniziert das von der Hülle umschlossene Innenvolumen mit der Längsbohrung und bildet somit einen Teil des Kompensatorvolumens. Ein an das geschlossene Ende angrenzender Längenbereich kann einen gegenüber der Restlänge reduzierten Durchmesser aufweisen. Particularly preferably, the sheath is formed as an elongated body with an approximately round cross-section, which has two ends. One end is closed, the other is open. The inner volume enclosed by the shell communicates with the longitudinal bore via the open end and thus forms part of the compensator volume. A length region adjoining the closed end may have a reduced diameter compared to the residual length.
Eine des Weiteren bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs umfasst eine Indikatorstange nach der Art einer Kolbenstange, die eine Längsrichtung aufweist. Die Indikatorstange verbindet den Kolben auf der Seite des zweiten Kolbenbodens mit der flexiblen Wandung. Ist diese - wie bevorzugt - als Hülle in der Form eines lang gestreckten Körpers mit einem geschlossenen Ende ausgebildet, so ist die Indikatorstange - besonders bevorzugt - im Bereich des geschlossenen Endes mit der Hülle verbunden. Eine Verlagerung des Kolbens führt dann zu einer Verlagerung des geschlossenen Endes der Hülle, so dass an- hand der Position des Endes auf die aktuelle Position des Kolbens geschlossen werden kann. A further preferred embodiment of the tool according to the invention comprises an indicator rod in the manner of a piston rod, which has a longitudinal direction. The indicator rod connects the piston on the side of the second piston crown to the flexible wall. If this - as preferred - designed as a shell in the form of an elongated body with a closed end, the indicator rod is - particularly preferably - connected in the region of the closed end with the shell. A displacement of the piston then leads to a displacement of the closed end of the shell, so that it can be concluded from the position of the end to the current position of the piston.
Besonders bevorzugt ist es ebenfalls, wenn das erfindungsgemäße Werkzeug Mittel umfasst, mit denen eine Bewegung des Kolbens und/oder der Indikatorstange in ihrer Längsrichtung unterbunden werden kann. Aufgrund dieser Maßnahme ist es möglich, den Druck, unter welchem das Schmiermittel im Ringraum steht, auf einen bestimmten Wert„einzufrieren", der dann unabhängig von Veränderungen des Außendrucks ist. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkzeugs weist eine Federanordnung auf, die auf den Kolben eine Kraft ausübt, die entsprechend einer auf die flexible Wandung wirkenden, äußeren Druckerhöhung gerichtet ist. Die Federanordnung ist mit anderen Worten derart angeordnet und ausgebildet, dass - sofern die Bewegung des Kolbens nicht blockiert ist - auf das Schmiermit- tel ein gegenüber dem Außendruck erhöhter Druck wirkt, dessen Höhe von der mittels der Federanordnung ausgeübten Kraft abhängt. It is also particularly preferred if the tool according to the invention comprises means with which movement of the piston and / or the indicator rod in its longitudinal direction can be prevented. By virtue of this measure, it is possible to "freeze" the pressure at which the lubricant is present in the annular space to a specific value, which is then independent of changes in the external pressure A preferred embodiment of the tool according to the invention has a spring arrangement which acts on the piston In other words, the spring arrangement is arranged and designed in such a way that, provided that the movement of the piston is not blocked, the lubricant is exerted on the lubricant. tel a relative to the external pressure increased pressure acts, the height of which depends on the force exerted by the spring arrangement force.
Eine bevorzugte Variante der Federanordnung umfasst eine auf den zweiten Kol- benboden wirkende Druckfeder. A preferred variant of the spring arrangement comprises a pressure spring acting on the second piston bottom.
Die Drehlager können - bevorzugt - als Wälzlager, beispielsweise als Kugel- oder Rollenlager - ausgebildet sein. Das vorzugsweise zumindest im Wesentlichen inkompressible, das Kompensationsvolumen ausfüllende Medium kann vorzugsweise viskoses Fett umfassen. The pivot bearing can - preferably - as a rolling bearing, for example as a ball or roller bearings - be formed. The preferably at least substantially incompressible, the compensation volume filling medium may preferably comprise viscous fat.
Der Ringraum kann - besonders bevorzugt - unter Verwendung von Drehdichtungsanordnungen gegen die Umgebung am Verwendungsort abgedichtet sein. The annulus may be sealed to the environment at the point of use using rotary seal assemblies, more preferably.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Werkzeugs dargestellt. Es zeigen : In the drawing, an embodiment of a tool according to the invention is shown. Show it :
Fig. 1 das Werkzeug in einer teilgeschnittenen, seitlichen Ansicht (Ansicht B in Fig. 1 shows the tool in a partially cut, side view (view B in
Fig. 2) sowie  Fig. 2) as well
Fig. 2 eine Längsansicht gemäß Ansicht A in Fig . 1. FIG. 2 is a longitudinal view according to view A in FIG. 1.
Das in den Figuren als Ganzes mit 01 bezeichnete Werkzeug zum Lösen von Erd- reich, insbesondere zum Lösen von Meeresgrund umfasst eine Achse 02, welche bei der Verwendung des Werkzeugs in einem in den Figuren nicht dargestellten, relativ zum zu lösenden Erdreich bewegbaren, beispielsweise rotierbaren Werkzeughalter drehfest montiert ist. Mit Hilfe von Drehlagern 03, die insbesondere als Wälzlager, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Kegelrollenlager ausgebildet sind, ist auf der Achse 02 ein Außenkörper 04 drehbar gelagert. Der Außenkörper trägt eine Mehrzahl von vorstehenden Einsätzen 26 beispielsweise aus Hartmetall, die in konzentrischen Reihen angeordnet sind . Sie dienen der Eignung des Werkzeugs auch zum Lösen von hartem Erdreich und der Verschleißreduzierung. Zwischen der Achse 02 und dem Außenkörper 04 ist ein Ringraum 28 ausgebildet. Er ist mit einem Schmiermittel zur Schmierung der Drehlager 03 gefüllt. Der Ringraum 28 ist gegenüber der äußeren Umgebung mittels zweier Drehdichtungsanordnungen 07 abgedichtet. Sie sind jeweils nahe einer der beiden Stirnseiten des Außenkörpers 04 angeordnet und jeweils als zwei Teildrehdichtungen 06 aufweisende Doppeldichtungsanordnung ausgebildet. Um die Drehdichtungsanordnungen montieren zu können, ist an jeder der Stirnseiten des Außenkörpers 04 ein Deckel 08, 09 vorgesehen. Jeder Deckel ist mit Hilfe von Schrauben 25 mit der Achse 02 verschraubt. Jeder der Deckel 08, 09 weist einen seitlichen Rand auf, welcher die jeweils äußere der Teildrehdichtungen umgibt. Die jeweils innere der Teildrehdichtungen 06 ist in einem hierzu vor- gesehenen Aufnahmeraum in dem Außenkörper 04 gelagert. In the figures as a whole with 01 designated tool for loosening earth, in particular for solving the seabed comprises an axis 02, which in the use of the tool in a not shown in the figures, movable relative to the soil to be solved, for example rotatable Tool holder is rotatably mounted. With the help of pivot bearings 03, which are designed in particular as a rolling bearing, in the illustrated embodiment as a tapered roller bearing, an outer body 04 is rotatably mounted on the axis 02. The outer body carries a plurality of projecting inserts 26, for example of hard metal, which are arranged in concentric rows. They serve the suitability of the tool also for the dissolution of hard soil and the wear reduction. Between the axis 02 and the outer body 04, an annular space 28 is formed. He is filled with a lubricant for lubrication of the pivot bearing 03. The annular space 28 is sealed off from the external environment by means of two rotary seal arrangements 07. They are each arranged near one of the two end faces of the outer body 04 and each formed as a two partial rotary seals 06 having double seal arrangement. In order to mount the rotary seal assemblies, a cover 08, 09 is provided on each of the end sides of the outer body 04. Each cover is screwed by means of screws 25 with the axis 02. Each of the covers 08, 09 has a lateral edge which surrounds the respective outer of the partial rotary seals. The respective inner of the partial rotary seals 06 is mounted in the outer body 04 in a receiving space provided for this purpose.
Die äußeren Umfangsflächen der Deckel 08, 09 sind gegenüber dem Außenkörper mittels einer Abstreif-Ringdichtung 10 abgedichtet. Die Abstreif-Ringdichtungen 10 sind in dem Außenkörper 04 drehfest gelagert und gleiten an den äußeren Rändern der Deckel 08, 09 ab. The outer peripheral surfaces of the cover 08, 09 are sealed relative to the outer body by means of a stripping ring seal 10. The stripping ring seals 10 are rotatably mounted in the outer body 04 and slide on the outer edges of the cover 08, 09 from.
Die Achse 02 trägt einen Distanzring 05, welcher den Abstand in Längsrichtung der Achse 02 zwischen den beiden Wälzlagern 03 überbrückt. Der in Fig. 1 rechts dargestellte Deckel 09 weist einen zu dessen äußerem Rand konzentrischen inneren Rand 12 auf, welcher mit einem Innengewinde 12a versehen ist. Ein zu diesem Innengewinde 12a komplementäres Außengewinde 02a ist an der Achse 02 vorgesehen, so dass der Deckel 09 auf die Achse 02 aufschraubbar ist. The axis 02 carries a spacer ring 05, which bridges the distance in the longitudinal direction of the axis 02 between the two rolling bearings 03. The cover 09 shown on the right in FIG. 1 has an inner edge 12 which is concentric with its outer edge and which is provided with an internal thread 12a. An external thread 02a complementary to this internal thread 12a is provided on the axis 02, so that the cover 09 can be screwed onto the axis 02.
Dieser Deckel umfasst ferner eine Mehrzahl von Durchgangsbohrungen, die mit Hilfe von Verschlussschrauben 24, von denen in Fig . 1 lediglich eine erkennbar ist, verschließbar sind. Nach Entfernen der Verschlussschrauben 24 ist der Ringraum 28 von außen zugänglich, so dass durch die dann freigegebenen Bohrun- gen beispielsweise Schmiermittel dem Ringraum 28 und somit auch den Wälzlagern 03 zugeführt werden kann. This cover further comprises a plurality of through holes, which by means of locking screws 24, of which in Fig. 1 only one is recognizable, are closable. After removal of the closure screws 24, the annular space 28 is accessible from the outside, so that through the then released drilling For example, lubricant to the annulus 28 and thus also the bearings 03 can be supplied.
Wie aufgrund der teilgeschnittenen Darstellung in Fig. 1 erkennbar ist, weist die Achse 02 eine Längsbohrung 23 auf. Diese kommuniziert über einen Kanal 11 mit dem Ringraum 28. Die Längsbohrung bildet ein Volumen 27 zur Aufnahme von Schmiermittel einer Art, die derjenigen des im Ringraum 28 befindlichen entspricht. Zur Begrenzung des Volumens ist an dem gemäß Fig. 1 linken Ende der Längsbohrung 23 ein Schraubdeckel 22 angeordnet, der ein Außengewinde umfasst, welches in ein an der Achse 02 vorgesehenes, komplementäres Innengewinde eingreift. Der Schraubdeckel 22 liegt mit seiner der Längsbohrung 23 zugewandten Seite über einen zwischengelegten Dichtring 21 an einer Schulter der Achse 02 an. Der Deckel umfasst eine zentrale Durchgangsbohrung, die mit einer Verschlussschraube 24λ verschließbar ist. Nach Entfernen der Verschlussschraube 24λ ist die Längsbohrung 23 von außen zugänglich, so dass beispielsweise in das Volumen 27 Schmiermittel eingebracht werden kann. Das in der Längsbohrung 23 gebildete Volumen 27 ist des Weiteren durch einen in Längsrichtung der Bohrung verschiebbaren Kolben 15 begrenzt. Er ist über eine Mehrzahl von Ringdichtungen 16, 17 gegenüber der Wandung der Längsbohrung 23 abgedichtet. Der Kolben 15 weist einen ersten Kolbenboden 15\ welcher dem Volumen zugewandt ist, und einen gegenüberliegenden zweiten Kolbenboden 15" auf. Von dem zweiten Kolbenboden 15" erstreckt sich eine Indikatorstange 18, die sich bei der in Fig . 1 dargestellten Position des Kolbens 15 bis nahe des gemäß Fig . 1 rechten Endes der Achse 02 erstreckt. As can be seen from the partially sectioned illustration in FIG. 1, the axis 02 has a longitudinal bore 23. This communicates via a channel 11 with the annular space 28. The longitudinal bore forms a volume 27 for receiving lubricant of a kind which corresponds to that of the located in the annular space 28. To limit the volume, a screw cap 22 is arranged on the left end of the longitudinal bore 23 according to FIG. 1, which comprises an external thread, which engages in a provided on the axis 02, complementary internal thread. The screw cap 22 rests with its side facing the longitudinal bore 23 via an interposed sealing ring 21 on a shoulder of the axis 02. The cover comprises a central through hole, which can be closed with a locking screw 24 λ . After removal of the closure screw 24 λ , the longitudinal bore 23 is accessible from the outside, so that, for example, in the volume 27 lubricant can be introduced. The volume 27 formed in the longitudinal bore 23 is further limited by a displaceable piston 15 in the longitudinal direction of the bore. It is sealed by a plurality of ring seals 16, 17 with respect to the wall of the longitudinal bore 23. The piston 15 has a first piston bottom 15 which faces the volume and an opposing second piston bottom 15 ". 1 illustrated position of the piston 15 to close to that shown in FIG. 1 right end of the axis 02 extends.
In der in Fig. 1 dargestellten Position des Kolbens liegt dieser mit seinem zweiten Kolbenboden 15" an einem stirnseitigen Rand einer innerhalb der Längsbohrung 23 vorgesehenen Hülse 13 an. Über einen Teil ihrer Länge in Achsrichtung weist die Hülse einen Abstand zur Wandung der Längsbohrung 23 auf. In diesem Ab- stand ist eine Druckfeder 14 angeordnet. Das eine Ende der Druckfeder 14 stützt sich an einer Schulter der Hülse 13 ab. Es ist somit gegenüber der Achse 02 ortsfest gelagert. Das andere Ende der Druckfeder 14 liegt an dem zweiten Kolbenboden 15" an. Bei dem in Fig . 1 dargestellten Ausführungsbeispiel versucht somit die von der Druckfeder 14 auf den Kolben 15 ausgeübte Kraft, den Kolben gemäß Fig. 1 nach links unter Verkleinerung des zur Aufnahme des Schmiermittels vorgesehenen Volumens 27 zu bewegen. Eine derartige Bewegung des Kolbens 15 ist möglich, wenn Schmiermittel über den Kanal 11 in den Ringraum 28 bringbar ist, beispielsweise wenn letzterer nicht vollständig mit Schmiermittel befüllt ist und/oder Schmiermittel aus dem Ringraum in die Umgebung austritt. In the position of the piston shown in Fig. 1, the latter bears with its second piston head 15 "against an end edge of a sleeve 13 provided inside the longitudinal bore 23. Over a part of its length in the axial direction, the sleeve is at a distance from the wall of the longitudinal bore 23 At this distance, a compression spring 14 is arranged, which supports one end of the compression spring 14 on a shoulder of the sleeve 13 from. It is thus stored stationary relative to the axis 02. The other end of the compression spring 14 abuts against the second piston head 15 ". In the embodiment shown in FIG. 1, the force exerted by the compression spring 14 on the piston 15 attempts to move the piston to the left as shown in FIG Such movement of the piston 15 is possible if lubricant can be brought into the annular space 28 via the channel 11, for example if the latter is not completely filled with lubricant and / or lubricant escapes from the annular space into the environment ,
Eine derartige Verlagerung des Kolbens 15 wäre aufgrund der hiermit verbundenen Verlagerung des in Fig . 1 rechts dargestellten Endes der Indikatorstange 18 erkennbar. Der zweite Kolbenboden 15" schließt ein Kompensatorvolumen 29 ab, welches eine flexible Wandung 20 umfasst, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Hülle aus einem flexiblen Material, die als langgestreckter, einseitig geschlossener Körper ausgebildet ist, gebildet wird . An ihrem geschlossenen Ende weist die Hülle einen durchmesserreduzierten Längsbereich auf. In diesem ist sie mit Hilfe eines Klemmrings 18λ mit der Indikatorstange 18 verbunden. Das andere, offene Ende der Hülle ist mittels einer Hüllenbefestigung 19 mit der Hülse 13 derart verbunden, dass ein zur äußeren Umgebung abgeschlossenes Kompensatorvolumen 29 gebildet ist. Letzteres ist mit einem fluiden Medium, das auch Schmiermittel umfassen kann gefüllt. Such a displacement of the piston 15 would be due to the associated shift of the in Fig. 1 end of the indicator bar 18 shown to the right. The second piston bottom 15 "terminates a compensator volume 29, which comprises a flexible wall 20, which in the illustrated embodiment is formed by a sheath made of a flexible material, which is designed as an elongate, unilaterally closed body case a reduced-diameter longitudinal portion. In this, it is by means of a clamping ring 18 λ with the indicator rod 18 connected. the other, open end of the sheath is connected by means of a sheath attachment 19 to the sleeve 13 such that a closed to the external environment Kompensatorvolumen 29 formed The latter is filled with a fluid medium, which may also include lubricant.
Da auf die als Hülle ausgebildete flexible Wandung 20 jeweils der am Verwendungsort des Werkzeugs Ol herrschende Außendruck wirkt, beeinflusst dieser über das fluide Medium im Kompensatorvolumen 29 den auf den zweiten Kolbenboden 15" wirkenden Druck, der über den ersten Kolbenboden 15λ auf das Schmiermittel übertragen wird . Since the designed as a shell flexible wall 20 of each of the prevailing at the place of use of the tool Ol external pressure acts influences this over the fluid medium in Kompensatorvolumen 29 the "acting on the second piston head 15 pressure transmitted through the first piston head 15 λ to the lubricant becomes .
Somit führt eine Veränderung des Außendrucks zu einer gleichsinnigen Verände- rung des Innendrucks, unter dem das Schmiermittel steht, und es wird zuverläs- sig vermieden, dass Medium vom Verwendungsort unter Überwindung der Drehdichtungsanordnungen 07 und/oder Abstreif-Ringdichtungen 10 unter Verdrängung des Schmiermittels in den Ringraum 28 eindringt oder Schmiermittel aus dem Ringraum 28 in die Umgebung austritt. Thus, a change in the external pressure leads to a similar change in the internal pressure under which the lubricant stands, and it becomes reliable. sig avoided medium from the place of use by overcoming the rotary seal assemblies 07 and / or wiper ring seals 10 penetrates under displacement of the lubricant in the annular space 28 or lubricant exits from the annular space 28 in the environment.
Vorzugsweise umfasst das erfindungsgemäße Werkzeug Mittel zur wahlweisen Arretierung des Kolbens 15 bzw. der Indikatorstange 18. Durch Aktivierung dieser Mittel wird verhindert, dass aufgrund einer Kolbenbewegung beispielsweise nach Entfernen von Verschlussschrauben 24 oder 24λ Schmiermittel unkontrol- liert aus dem Ringraum 28 und/oder dem Volumen 27 austritt. Preferably, the tool of the invention comprises means for selectively locking the piston 15 and the indicator rod 18. By enabling this means it is prevented that due to a reciprocating motion λ example, after removal of locking screws 24 or 24 lubricating uncontrollably from the annular space 28 and / or the Volume 27 exits.
Bezuaszeichenliste: Bezuaszeichenliste:
01 Werkzeug  01 tool
02 Achse  02 axis
03 Drehlager  03 pivot bearing
04 Außenkörper  04 outer body
05 Distanzring  05 Spacer ring
06 Teildrehdichtungen  06 Partial rotary seals
07 Drehdichtungsanordnungen 07 Rotary sealing arrangements
08 Deckel 08 lid
09 Deckel  09 cover
10 Abstreif- Ringdichtung  10 wiper ring seal
11 Kanal  11 channel
12 innerer Rand  12 inner edge
12a Innengewinde  12a internal thread
13 Hülse  13 sleeve
14 Druckfeder  14 compression spring
15 Kolben  15 pistons
15λ erster Kolbenboden 15 λ first piston crown
15" zweiter Kolbenboden  15 "second piston crown
16 Ringdichtung  16 ring seal
17 Ringdichtung  17 ring seal
18 Indikatorstange  18 indicator bar
18λ Klemmring 18 λ clamping ring
19 Hüllenbefestigung  19 casing fastening
20 flexible Wandung  20 flexible wall
21 Dichtring  21 sealing ring
22 Schraubdeckel  22 screw cap
23 Längsbohrung  23 longitudinal bore
24 Verschlussschrauben  24 locking screws
24λ Verschlussschrauben 24 λ screw plugs
25 Schrauben  25 screws
26 Einsätze  26 missions
27 Volumen  27 volumes
28 Ringraum  28 annulus
29 Kompensatorvolumen  29 compensator volume

Claims

Patentansprüche:  claims:
Werkzeug (Ol) zum Lösen von Erdreich, insbesondere zum Lösen von Meeresboden, Tool (oil) for dissolving soil, in particular for dissolving seabed,
mit einer Achse (02), with an axis (02),
mit einem mit Hilfe von mindestens einem Drehlager (03) drehbar auf der Achse (02) gelagerten Außenkörper (04), der mit der Achse (02) einen Ringraum (28) zur Aufnahme eines Schmiermittels für das mindestens eine Drehlager (03) ausbildet, with an outer body (04) mounted rotatably on the axle (02) with the aid of at least one rotary bearing (03) and forming with the axle (02) an annular space (28) for receiving a lubricant for the at least one rotary bearing (03),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Achse (02) eine Längsbohrung (23) umfasst, die ein Volumen (27) zur Aufnahme eines Schmiermittels umfasst, welches mit dem Ringraum (28) kommuniziert, the axle (02) comprises a longitudinal bore (23) comprising a volume (27) for receiving a lubricant which communicates with the annular space (28),
wobei die Größe des Volumens (27) durch einen ersten Kolbenboden (15λ) eines in der Längsbohrung (23) vorgesehenen Kolbens (15) veränderbar ist, wobei ein zweiter, dem ersten gegenüberliegender Kolbenboden (15") ein Kompensatorvolumen (29) abschließt, welches eine flexible Wandung (20) umfasst, die eine Innenseite und eine Außenseite aufweist, wobei die Innenseite das Kompensatorvolumen (29) begrenzt, wobei auf die Außenseite ein Druck wirkt, der vom am Verwendungsort des Werkzeugs (Ol) herrschenden Außendruck abhängt, wherein the size of the volume (27) by a first piston head (15 λ ) in the longitudinal bore (23) provided piston (15) is variable, wherein a second, the first opposing piston head (15 ") terminates a compensator volume (29), which comprises a flexible wall (20) having an inner side and an outer side, the inner side defining the compensator volume (29), a pressure acting on the outer side depending on the external pressure prevailing at the point of use of the tool (O1),
und wobei das Kompensatorvolumen (29) mit einem fluiden Medium gefüllt ist. and wherein the compensator volume (29) is filled with a fluid medium.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Wandung (20) eine Hülle aus einem flexiblen Material umfasst. Tool according to claim 1, characterized in that the flexible wall (20) comprises a shell of a flexible material.
Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle als langgestreckter Körper mit etwa rundem Querschnitt und zwei Enden ausgebildet ist, wobei ein Ende offen und das andere Ende geschlossen ist. Tool according to claim 2, characterized in that the shell is formed as an elongate body of approximately round cross section and two ends, one end being open and the other end being closed.
Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine eine Längsrichtung aufweisende Indikatorstange (18) vorgesehen ist, welche vorzugsweise den zweiten Kolbenboden (15") mit der flexiblen Wandung (20) verbindet. Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that a longitudinal direction having an indicator rod (18) which preferably connects the second piston head (15 ") to the flexible wall (20).
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgese- hen sind, mit denen eine Bewegung des Kolbens (15) und/oder der Indikatorstange (18) in Längsrichtung der Längsbohrung (23) wahlweise unterbunden oder freigegeben werden kann. 5. Tool according to claim 4, characterized in that means are provided with which a movement of the piston (15) and / or the indicator rod (18) in the longitudinal direction of the longitudinal bore (23) can optionally be prevented or released.
6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federanordnung vorgesehen ist, die auf den Kolben (15) eine Kraft ausübt, die entsprechend einer auf die flexible Wandung wirkende, äußere Druckerhöhung gerichtet ist. 6. Tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that a spring arrangement is provided which exerts on the piston (15) a force which is directed in accordance with an acting on the flexible wall, external pressure increase.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federan- Ordnung eine auf den zweiten Kolbenboden (15") wirkende Druckfeder (14) umfasst. 7. Tool according to claim 6, characterized in that the spring arrangement comprises a force acting on the second piston head (15 ") compression spring (14).
8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehlager (03) als Wälzlager ausgebildet sind. 8. Tool according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pivot bearing (03) are designed as rolling bearings.
9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das fluide Medium welches das Kompensatorvolumen (29) ausfüllt, Schmiermittel umfasst. 10. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringraum (28) unter Verwendung von Drehdichtungsanordnungen (07) gegen die Umgebung am Verwendungsort abgedichtet ist. 9. Tool according to one of claims 1 to 8, characterized in that the fluid medium which the compensator volume (29) fills, comprises lubricant. 10. Tool according to one of claims 1 to 9, characterized in that the annular space (28) is sealed using rotary seal assemblies (07) against the environment at the point of use.
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