NL2018900B1

NL2018900B1 - Drive device, seal for use in a drive device and drilling rig comprising a drive device

Info

Publication number: NL2018900B1
Application number: NL2018900A
Authority: NL
Inventors: Johannes Elisabeth Broekman Bas
Original assignee: European Found Group B V; Aa Holding B V
Priority date: 2017-05-11
Filing date: 2017-05-11
Publication date: 2018-11-15
Also published as: DE102018110177A1

Abstract

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfinrichting voor het axiaal roteren van een avegaar voor het vervaardigen van in de grond geformeerde boorpalen, omvattende een behuizing, een roteerbare aandrijfas voor koppeling met een avegaar en een ten minste gedeeltelijk in een bovenste uiteinde van de aandrijfas opgenomen koppelleiding, waarbij tussen een buitenzijde van de koppelleiding en een binnenzijde van de aandrijfas meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen zijn aangebracht, voor het vormen van een in hoofdzaak vloeistofdichte afdichting tussen de koppelleiding en de aandrijfas. De uitvinding heeft tevens betrekking op een afdichting voor gebruik in een aandrijfinrichting volgens een de uitvinding. De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een boorinstallatie omvattende ten minste één aandrijfinrichting volgens de uitvinding.The invention relates to a drive device for axially rotating an auger for the production of drill piles formed in the ground, comprising a housing, a rotatable drive shaft for coupling to an auger and a coupling line at least partially accommodated in an upper end of the drive shaft wherein a plurality of superimposed inner annular seals are arranged between an outside of the coupling line and an inside of the drive shaft, to form a substantially liquid-tight seal between the coupling line and the drive shaft. The invention also relates to a seal for use in a drive device according to the invention. The invention furthermore relates to a drilling installation comprising at least one drive device according to the invention.

Description

Aandrijfinrichting, afdichting voor gebruik in een aandrijfinrichting en boorinstallatie omvattende een aandrijfinrichtingDrive device, seal for use in a drive device and drilling rig comprising a drive device

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfinrichting voor het axiaal roteren van een avegaar voor het vervaardigen van in de grond geformeerde boorpalen. De uitvinding heeft tevens betrekking op een afdichting voor gebruik in een aandrijfinrichting volgens een de uitvinding. De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een boorinstallatie omvattende ten minste één aandrijfinrichting volgens de uitvinding.The invention relates to a driving device for axially rotating an auger for the manufacture of bored piles. The invention also relates to a seal for use in a drive device according to the invention. The invention furthermore relates to a drilling installation comprising at least one drive device according to the invention.

Een boorpaal is een uiteindelijk in de grond gevormde betonnen paal die gebruikt wordt als paalfundering die relatief hoge druk- en trekbelastingen moeten opvangen. De uitvoering van boorpalen verloopt nagenoeg trillingsvrij, waardoor het mogelijk is om bijvoorbeeld in bestaande stadskernen te funderen. Het systeem is bovendien geluidarm, terwijl het wapenen in elke gewenste vorm mogelijk is. Het in de grond vervaardigen van de boorpaal geschiedt doorgaans met behulp van een holle grondboor, tevens aangeduid als “avegaar”. Tijdens gebruik wordt de avegaar op het werkniveau geplaatst en gekoppeld met een aandrijving die de avegaar axiaal roteert terwijl een neerwaartse kracht op de avegaar wordt uitgeoefend. Middels dit proces wordt de avegaar in de grond geboord waarmee een paalschacht wordt gevormd. Bij het bereiken van de gewenste diepte wordt de holle boorbuis, veelal onder druk, afgevuld met betonmortel (betonspecie), waarbij de avegaar in opwaartse richting wordt getrokken. Door uitharding van de betonmortel ontstaat de boorpaal, ook wel aangeduid als (betonmortel)schroefpaal, die vervolgens, doorgaans na afwerking van de bovenzijde van de boorpaal, als funderingspaal, in het bijzonder een drukpaal of trekpaal, kan worden gebruikt voor het stabiel ondersteunen van een gebouw of constructie, of bijvoorbeeld deel kan uitmaken van een grondkerende, door boorpalen gevormde wand.A drill pile is a concrete pile that is ultimately formed in the ground and is used as pile foundation that must absorb relatively high pressure and tensile loads. The construction of drill piles is practically vibration-free, making it possible, for example, to build foundations in existing city centers. The system is also low-noise, while reinforcement is possible in any desired shape. The production of the drill pile in the ground usually takes place with the aid of a hollow earth drill, also referred to as "auger". In use, the auger is placed at the working level and coupled to a drive that axially rotates the auger while exerting a downward force on the auger. Through this process, the auger is drilled into the ground with which a pile shaft is formed. When the desired depth is reached, the hollow drill pipe, usually under pressure, is filled with concrete mortar (concrete mortar), whereby the auger is pulled upwards. Curing of the concrete mortar results in the drilling pile, also referred to as (concrete mortar) screw pile, which can then, usually after finishing the top of the drill pile, be used as foundation pile, in particular a pressure pile or tension pile, for stable support of a building or construction, or, for example, can form part of a ground-retaining wall formed by bollards.

Het roteren van de avegaar en het onder druk afvullen van de avegaar met betonmortel stelt hoge eisen aan de aandrijving. Het in de grond boren van de avegaar gaat namelijk gepaard met grote krachten en vereist een aandrijving waarmee een voldoende groot koppel op de avegaar kan worden overgebracht. Daarnaast moet het onder druk afvullen van de avegaar in een met de aandrijving gekoppelde toestand mogelijk zijn, waartoe de aandrijving koppeling met een toevoerleiding voor betonmortel moet faciliteren.Rotating the auger and filling the auger with concrete mortar under pressure places high demands on the drive. This is because drilling the auger into the ground involves great forces and requires a drive with which a sufficiently large torque can be transmitted to the auger. In addition, it must be possible to fill the auger under pressure in a condition coupled to the drive, for which purpose the drive must facilitate coupling with a supply pipe for concrete mortar.

Een eerste doel van de uitvinding is derhalve te voorzien in een aandrijving voor het axiaal roteren van een avegaar die aan deze hoge eisen kan voldoen.A first object of the invention is therefore to provide a drive for axially rotating an auger that can meet these high requirements.

Een tweede doel van de uitvinding is om een alternatief te bieden voor de bekende aandrijvingen.A second object of the invention is to offer an alternative to the known drives.

Althans één van voornoemde doelen kan worden bereikt door de aandrijfinrichting overeenkomstig de uitvinding, ingericht voor het axiaal roteren van een avegaar voor het vervaardigen van in de grond geformeerde boorpalen, omvattende: een behuizing, een ten minste gedeeltelijk door de behuizing ingesloten, holle, axiaal roteerbare aandrijfas ingericht om te worden gekoppeld met een holle avegaar, ten minste één, ten minste gedeeltelijk in de behuizing opgenomen, met de aandrijfas samenwerkende mechanische overbrenging, waarbij de mechanische overbrenging koppelbaar is met ten minste één aandrijfmotor voor het axiaal kunnen laten roteren van de aandrijfas, en een ten minste gedeeltelijk in een bovenste uiteinde van de aandrijfas opgenomen koppelleiding voor koppeling met een betonmorteltoevoerleiding, waarbij de koppelleiding ten minste in hoofdzaak gefixeerd is ten opzichte van de behuizing, waarbij tussen een buitenzijde van de koppelleiding en een binnenzijde van de aandrijfas meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen zijn aangebracht, voor het vormen van een in hoofdzaak vloeistofdichte afdichting tussen de koppelleiding en de aandrijfas. Door koppeling van de koppelleiding met een betonmorteltoevoerleiding wordt het mogelijk de avegaar in een met de aandrijfas van de aandrijfinrichting gekoppelde toestand met betonmortel af te vullen. Merk op dat in dit octrooischrift onder betonmortel tevens specie, in het bijzonder betonspecie en cementspecie, wordt verstaan. Tijdens het vullen van de avegaar, en met name als dit onder (hoge) druk gebeurt, zal betonmortel ter plaatse van de aansluiting van de stationaire koppelleiding op de roteerbare aandrijfas tussen de koppelleiding en de aandrijfas terecht kunnen komen en zich mogelijk langs de koppelleiding en de aandrijfas kunnen verplaatsen. Dit wordt echter voorkomen door de in hoofdzaak vloeistofdichte afdichting die middels het aanbrengen van meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen tussen de koppelleiding en de aandrijfas tot stand wordt gebracht. Iedere afdichting grijpt hierbij aan op zowel de buitenzijde van de koppelleiding en de binnenzijde van de aandrijfas. Uit de praktijk is gebleken dat door het gebruik van meerdere boven elkaar gelegen ringvormige afdichtingen, ook wel aangeduid als (binnenste) afdichtingsringen, die de aandrijfas in een voorkomend geval in hoofdzaak volledig omsluiten, een effectieve afdichting wordt verkregen. Het aantal boven elkaar gepositioneerde binnenste afdichtingen is hierbij in een voorkomend geval gelegen tussen 2 en 15, bij voorkeur tussen 5 en 12, bij nadere voorkeur tussen 7 en 10. De ringvormige afdichtingen hebben tevens als doel om wrijving tussen de onderling verplaatsbare stationaire koppelleiding en roteerbare aandrijfas te verminderen, of althans op gecontroleerde wijze te laten plaatsvinden. Hierbij zal, tijdens axiale rotatie van de aandrijfas, de afdichting glijden (afschuiven) over de buitenzijde van de koppeling en/of de binnenzijde van de aandrijfas. Vanwege het glijcontact dat aanwezig is tijdens het axiaal roteren van de aandrijfas, kan het ringvormige afdichtingselement tevens worden aangeduid als afdichtende glijring. Door meerdere afdichtingen boven elkaar te plaatsen kan in vergelijking met de toepassing van een enkele afdichting een relatief groot contactoppervlak worden gerealiseerd, waardoor een correcte onderlinge uitlijning van de koppelleiding en de aandrijfas wordt gewaarborgd. Doordat de ringvormige afdichtingen naast de gebruikelijk functie van het reduceren van de wrijving tussen de onderling verplaatsbare delen tevens een afdichtende functie hebben, is het gebruik van separate afdichtelementen niet noodzakelijk.At least one of the aforementioned objects can be achieved by the drive device according to the invention, arranged for axially rotating an auger for the manufacture of drill piles formed in the ground, comprising: a housing, a hollow, axially enclosed at least partially by the housing rotatable drive shaft adapted to be coupled to a hollow auger, at least one mechanical transmission cooperating with the drive shaft, at least partially accommodated in the housing, the mechanical transmission being connectable to at least one drive motor for allowing the axial rotation of the drive shaft, and a coupling line at least partially included in an upper end of the drive shaft for coupling to a concrete mortar supply line, the coupling line being at least substantially fixed with respect to the housing, wherein between an outside of the connecting line and an inside of the drive shaft me several superimposed inner ring-shaped seals are provided to form a substantially liquid-tight seal between the coupling line and the drive shaft. By coupling the coupling line to a concrete mortar supply line, it becomes possible to fill the auger with concrete mortar in a condition coupled to the drive shaft of the drive device. Note that in this patent, concrete mortar is also understood to mean mortar, in particular concrete mortar and cement mortar. During the filling of the auger, and in particular if this is done under (high) pressure, concrete mortar at the location of the connection of the stationary coupling line to the rotatable drive shaft may end up between the coupling line and the drive shaft and possibly pass along the coupling line and move the drive shaft. However, this is prevented by the substantially liquid-tight seal which is established by providing a plurality of superimposed, inner annular seals between the coupling line and the drive shaft. Each seal hereby engages both the outside of the coupling line and the inside of the drive shaft. Practice has shown that by using a plurality of superimposed annular seals, also referred to as (inner) seal rings, which substantially completely enclose the drive shaft, an effective seal is obtained. The number of inner seals positioned above one another is in this case between 2 and 15, preferably between 5 and 12, more preferably between 7 and 10. The annular seals also have the purpose of reducing friction between the mutually displaceable stationary coupling line and reduce rotatable drive shaft, or at least take place in a controlled manner. Hereby, during axial rotation of the drive shaft, the seal will slide (shear) over the outside of the coupling and / or the inside of the drive shaft. Because of the sliding contact that is present during the axial rotation of the drive shaft, the annular sealing element can also be referred to as a sealing sliding ring. By placing several seals one above the other, a relatively large contact surface can be realized in comparison with the use of a single seal, whereby a correct mutual alignment of the coupling line and the drive shaft is ensured. Because the annular seals, in addition to the usual function of reducing the friction between the mutually displaceable parts, also have a sealing function, the use of separate sealing elements is not necessary.

Teneinde een goede smering van de mechanische overbrenging te waarborgen omsluit de behuizing in een voorkomend geval ten minste één oliereservoir, waarbij ten minste een deel van de mechanische overbrenging is gepositioneerd in ten minste één oliereservoir. Bij voorkeur is het ten minste ene oliereservoir hierbij ten minste gedeeltelijk is gevuld met smeerolie. Doordat de mechanische overbrenging in het ten minste gedeeltelijk in het oliereservoir is opgenomen, wordt de mechanische overbrenging in een voorkomend geval dat het oliereservoir (gedeeltelijk) met olie is afgevuld, in hoofdzaak volledig door olie omgeven. De olie, die hier dus als smeermiddel fungeert, staat hiermee ten alle tijden in contact met de mechanische overbrenging. Het is voorts voordelig ingeval ten minste een deel van de aandrijfas in ten minste één oliereservoir is gepositioneerd om een goede smering, koeling, en geluiddemping van de ten opzichte van de behuizing roteerbare aandrijfas te bewerkstelligen. Het is daarnaast mogelijk dat de behuizing één centraal oliereservoir omsluit, waarbij ten minste een deel van de mechanische overbrenging en ten minste een deel van de aandrijfas zijn gepositioneerd in het centrale oliereservoir. Door de centrale ligging van het oliereservoir kunnen de mechanische overbrenging alsmede de aandrijfas eenvoudig door het oliereservoir worden omsloten.In order to ensure proper lubrication of the mechanical transmission, the housing encloses at least one oil reservoir, where at least a part of the mechanical transmission is positioned in at least one oil reservoir. The at least one oil reservoir is herein preferably at least partially filled with lubricating oil. Because the mechanical transmission is included in the oil reservoir at least in part, the mechanical transmission is substantially completely surrounded by oil in an event that the oil reservoir is (partially) filled with oil. The oil, which therefore acts as a lubricant here, is in contact with the mechanical transmission at all times. It is furthermore advantageous if at least a part of the drive shaft is positioned in at least one oil reservoir to effect a good lubrication, cooling and sound damping of the drive shaft rotatable relative to the housing. In addition, it is possible for the housing to enclose one central oil reservoir, wherein at least a part of the mechanical transmission and at least a part of the drive shaft are positioned in the central oil reservoir. Due to the central location of the oil reservoir, the mechanical transmission as well as the drive shaft can easily be enclosed by the oil reservoir.

In een mogelijke uitvoering van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding is de behuizing voorzien van ten minste één olietoevoer en ten minste één olieafvoer. De olietoevoer en olieafvoer maken het vullen en legen van het oliereservoir mogelijk, waardoor de in het oliereservoir aanwezige (smeer)olie gemakkelijk kan worden vervangen, bijgevuld en/of ververst. De aandrijfinrichting kan daarnaast zijn voorzien van ten minste één met de ten minste ene olietoevoer en de ten minste ene olieafvoer gekoppelde oliefiltreerinrichting voor het uit de olie kunnen filteren van verontreinigingen. In een gebruikelijk geval wordt de olie hiertoe van de olieafvoer langs een oliefilter naar de olietoevoer geleid, alwaar de olie opnieuw de behuizing wordt ingevoerd. Daarnaast heeft het de voorkeur dat de oliefiltreerinrichting buiten de behuizing van de aandrijfinrichting wordt geplaatst. Door de oliefiltreerinrichting buiten de behuizing te plaatsen is een gangbaar de oliefiltreerinrichting opgenomen oliefilter vanaf een buitenzijde van de behuizing bereikbaar, hetgeen vervanging van het oliefilter en andersoortig onderhoud aanzienlijk vergemakkelijkt. Tevens is de olie tijdens de omleiding langs de buitenzijde van de behuizing in staat af te koelen, waardoor de olie een zekere koelende werking verkrijgt waarmee de aandrijfinrichting kan worden gekoeld.In a possible embodiment of the drive device according to the invention, the housing is provided with at least one oil supply and at least one oil discharge. The oil supply and oil drainage make it possible to fill and empty the oil reservoir, as a result of which the (lubricating) oil present in the oil reservoir can easily be replaced, refilled and / or changed. The driving device may furthermore be provided with at least one oil filtering device coupled to the at least one oil supply and the at least one oil discharge for being able to filter contaminants from the oil. For this purpose, in a usual case, the oil is led from the oil drain through an oil filter to the oil supply, where the oil is re-introduced into the housing. In addition, it is preferred that the oil filtering device is placed outside the housing of the drive device. By placing the oil filtering device outside the housing, a conventional oil filter accommodated in the oil filtering device can be reached from an outside of the housing, which considerably facilitates replacement of the oil filter and other maintenance. The oil is also capable of cooling along the outside of the housing during the bypass, so that the oil obtains a certain cooling effect with which the drive device can be cooled.

In aan andere mogelijke uitvoering van de aandrijfinrichting is tussen een buitenzijde van de aandrijfas en een binnenzijde van de behuizing ten minste één oliekeerring aangebracht. Deze keerring voorkomt dat zich in de behuizing bevindend smeermiddel, dat in het bijzonder in een door de behuizing ingesloten oliereservoir aanwezig is, zich tussen de behuizing en de aandrijfas kan verplaatsen op de plaats waar de behuizing op de aandrijfas aansluit. Het smeermiddel wordt hierdoor effectief in de behuizing vastgehouden, waarmee het wegsijpelen van olie langs de behuizing en de aandrijfas, en het eventueel daarmee vervuilen van een binnenzijde van de holle aandrijfas en/of de binnenzijde van de koppelleiding, wordt voorkomen. De ten minste ene oliekeerring kan in een voorkomend geval een voorspanning uitoefenen op de buitenzijde van de aandrijfas teneinde de aansluiting van de oliekeerring op de aandrijfas alsmede de plaatsing van de oliekeerring verdergaand te waarborgen.In another possible embodiment of the drive device, at least one oil seal is arranged between an outside of the drive shaft and an inside of the housing. This sealing ring prevents lubricant contained in the housing, which is in particular present in an oil reservoir enclosed by the housing, from being able to move between the housing and the drive shaft where the housing connects to the drive shaft. As a result, the lubricant is effectively retained in the housing, thereby preventing oil from seeping away along the housing and the drive shaft, and possibly thereby contaminating an inside of the hollow drive shaft and / or the inside of the coupling line. The at least one oil seal can, if appropriate, exert a bias on the outside of the drive shaft in order to further ensure the connection of the oil seal to the drive shaft and the placement of the oil seal.

In weer een andere uitvoering van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding is tussen een buitenzijde van de aandrijfas en een binnenzijde van de behuizing ten minste één buitenste ringvormige afdichting aangebracht voor het vormen van een in hoofdzaak vloeistofdichte afdichting tussen de aandrijfas en de behuizing. Hierbij zal de ten minste ene buitenste ringvormige afdichting de aandrijfas in een voorkomend geval in hoofdzaak volledig omsluiten. De vloeistofdichte afdichting die door de ten minste ene tussen de aandrijfas en de behuizing gelegen buitenste ringvormige afdichting wordt gerealiseerd voorkomt enerzijds dat betonmortel dat onverhoopt via de binnenzijde van de aandrijfas en de buitenzijde van de koppelleiding langs de meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen is gestroomd tot de binnenzijde van de behuizing en de daarin gelegen mechanische overbrenging kan doordringen. Anderzijds wordt door de ten minste ene buitenste ringvormige afdichting voorkomen dat in de behuizing aanwezige olie tussen de buitenzijde van de aandrijfas en de binnenzijde van de behuizing kan wegsijpelen. Daarnaast vermindert de ten minste ene buitenste ringvormige afdichting de wrijving tussen de onderling verplaatsbare stationaire behuizing en roteerbare aandrijfas.In yet another embodiment of the drive device according to the invention, at least one outer annular seal is arranged between an outside of the drive shaft and an inside of the housing to form a substantially liquid-tight seal between the drive shaft and the housing. In this case the at least one outer annular seal will substantially completely enclose the drive shaft. The liquid-tight seal which is realized by the at least one outer annular seal located between the drive shaft and the housing prevents on the one hand concrete that is unexpectedly via the inside of the drive shaft and the outside of the coupling line along the plurality of superimposed, inner annular seals flowed to the inside of the housing and can penetrate the mechanical transmission located therein. On the other hand, the at least one outer annular seal prevents oil present in the housing from being able to seep between the outside of the drive shaft and the inside of the housing. In addition, the at least one outer annular seal reduces the friction between the mutually displaceable stationary housing and rotatable drive shaft.

In een voordelig geval zijn tussen een buitenzijde van de aandrijfas en een binnenzijde van de behuizing meerdere boven elkaar gelegen buitenste ringvormige afdichtingen aangebracht voor het vormen van een in hoofdzaak vloeistofdichte afdichting tussen de aandrijfas en de behuizing. Het aantal boven elkaar gepositioneerde buitenste afdichtingen is hierbij bij voorkeur gelegen tussen 2 en 5. De toepassing van meerdere boven elkaar gelegen buitenste ringvormige afdichtingen verbetert de afdichting tussen de aandrijfas en de behuizing. Daarbij kan door meerdere afdichtingen boven elkaar te plaatsen in vergelijking met de toepassing van een enkele afdichting een relatief groot contactoppervlak worden gerealiseerd, waardoor een correcte onderlinge uitlijning van de aandrijfas en de behuizing wordt gewaarborgd.In an advantageous case a plurality of superimposed outer annular seals are arranged between an outside of the drive shaft and an inside of the housing to form a substantially liquid-tight seal between the drive shaft and the housing. The number of outer seals positioned above each other is preferably between 2 and 5. The use of a plurality of superimposed outer annular seals improves the seal between the drive shaft and the housing. By placing several seals one above the other in comparison with the use of a single seal, a relatively large contact surface can be realized, whereby a correct mutual alignment of the drive shaft and the housing is ensured.

Om de afdichting tussen de aandrijfas en de behuizing verder te verbeteren kunnen de buitenste afdichtingen op elkaar aangrijpen. Door de buitenste afdichtingen op elkaar te laten aangrijpen is er geen tussenliggende ruimte tussen de opeenvolgende afdichtingen, of wordt een eventuele aanwezige tussenruimte geminimaliseerd. Hierdoor vindt geen of slechts een minimale ophoping van vloeistof (olie, cementwater en/of betonmortel) plaatst tussen de afdichtingen, waardoor doorsijpelen van vloeistof langs de afdichtingen effectief wordt voorkomen. Op gelijke wijze, en tot hetzelfde effect kunnen de binnenste afdichtingen op elkaar aangrijpen. Daarnaast kan ten minste één binnenste afdichting en/of ten minste één buitenste afdichting in hoofdzaak aansluiten op een bovenste uiteinde van de aandrijfas. Ook dit leidt tot een minimalisatie van de tussenruimte die in dit geval tussen de behuizing en de respectieve afdichtingen kan bestaan, wat eveneens een verbeterde afdichting tot gevolg heeft.To further improve the seal between the drive shaft and the housing, the outer seals can engage with each other. By allowing the outer seals to engage with each other, there is no intermediate space between the successive seals, or any possible intermediate space is minimized. As a result, no or only a minimal accumulation of liquid (oil, cement water and / or concrete mortar) takes place between the seals, as a result of which liquid seeping along the seals is effectively prevented. The inner seals can engage each other in the same way and to the same effect. In addition, at least one inner seal and / or at least one outer seal can substantially connect to an upper end of the drive shaft. This also leads to a minimization of the spacing that in this case can exist between the housing and the respective seals, which also results in an improved seal.

Om het aantal bewegende onderdelen van de aandrijfinrichting te minimaliseren is het is voordelig ingeval de ten minste ene buitenste afdichting in hoofdzaak gefixeerd is verbonden met de stationaire behuizing. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door het klemmend aanbrengen van de buitenste afdichtring tegen een binnenzijde van de stationaire behuizing. Tijdens axiale rotatie van de aandrijfas zal de aandrijfas glijdend contact maken met de ten minste ene stationaire buitenste afdichtring (buitenste glijring). Om dezelfde reden is het voordelig ingeval de binnenste afdichtingen in hoofdzaak gefixeerd zijn verbonden met de stationaire koppelleiding. Dit kan bijvoorbeeld worden gerealiseerd door het klemmend aanbrengen van de binnenste afdichtring rondom de buitenzijde van de koppelleiding. Tijdens axiale rotatie van de aandrijfas zal de aandrijfas glijdend contact maken (afschuiven) met de ten minste ene stationaire binnenste afdichtring (binnenste glijring).To minimize the number of moving parts of the drive device, it is advantageous if the at least one outer seal is substantially fixedly connected to the stationary housing. This can be achieved, for example, by clamping the outer sealing ring against an inner side of the stationary housing. During axial rotation of the drive shaft, the drive shaft will make sliding contact with the at least one stationary outer sealing ring (outer sliding ring). For the same reason it is advantageous if the inner seals are substantially fixedly connected to the stationary coupling line. This can be achieved, for example, by clamping the inner sealing ring around the outside of the coupling line. During axial rotation of the drive shaft, the drive shaft will make sliding contact (shearing) with the at least one stationary inner sealing ring (inner sliding ring).

Daarnaast kan ten minste één buitenste afdichting onder voorspanning aangrijpen op een buitenzijde van de aandrijfas en/of ten minste één binnenste afdichting onder voorspanning aangrijpen op een binnenzijde van de aandrijfas om de afdichting tussen de aandrijfas en de respectieve afdichtingen te verbeteren.In addition, at least one pre-stressed outer seal can engage an outside of the drive shaft and / or at least one pre-stressed inner seal can engage an inside of the drive shaft to improve the seal between the drive shaft and the respective seals.

Het is mogelijk dat ten minste één binnenste afdichting en/of ten minste één buitenste afdichting deformeerbaar, in het bijzonder flexibel, is. Bij het met betonmortel afvullen van de avegaar voorkomt de binnenste afdichting dat de betonmortel en/of cementwater langs de buitenzijde van de koppelleiding omhoog kan stromen. Bij het afdichten van de ruimte tussen de buitenzijde van de koppelleiding en de binnenzijde van de aandrijfas oefent de betonmortel hierbij een drukkracht uit op de onderzijde van de binnenste afdichting. Anderzijds voorkomt de buitenste afdichting dat betonmortel, dat onverhoopt via de binnenzijde van de aandrijfas en de buitenzijde van de koppelleiding langs de meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen is gestroomd, langs de buitenzijde van de aandrijfas naar beneden kan stromen. In het laatste geval zal de langs de meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen gestroomde betonmortel een drukkracht uitoefenen op de bovenzijde van de buitenste afdichting. Ingeval de afdichting in staat is te deformeren, zal de afdichting onder invloed van de op de bovenzijde of onderzijde van de afdichting uitgeoefende druk, de neiging hebben om uit te zetten in de richting van de wanden waartussen de afdichting is ingeklemd. In het geval van de binnenste afdichting zal de afdichting hierbij een toegenomen druk op de binnenzijde van de aandrijfas en de buitenzijde van de koppelleiding uitoefenen, terwijl de buitenste afdichting een toegenomen druk op de buitenzijde van de aandrijfas en de binnenzijde van de behuizing zal uitoefenen. Dit komt de afdichting tussen de koppelleiding en de aandrijfas respectievelijk de aandrijfas en de behuizing ten goede.It is possible that at least one inner seal and / or at least one outer seal is deformable, in particular flexible. When filling the auger with concrete mortar, the inner seal prevents the concrete mortar and / or cement water from flowing upwards along the outside of the connecting line. When sealing the space between the outside of the coupling line and the inside of the drive shaft, the concrete mortar exerts a compressive force on the underside of the inner seal. On the other hand, the outer seal prevents concrete mortar which, unexpectedly, from flowing through the inside of the drive shaft and the outside of the coupling line along the plurality of superimposed, inner annular seals, can flow downwards along the outside of the drive shaft. In the latter case, the concrete mortar flowing along the plurality of inner ring-shaped seals located one above the other will exert a compressive force on the upper side of the outer seal. If the seal is able to deform, the seal will tend to expand in the direction of the walls between which the seal is clamped under the influence of the pressure exerted on the top or bottom of the seal. In the case of the inner seal, the seal will exert an increased pressure on the inside of the drive shaft and the outside of the coupling line, while the outer seal will exert an increased pressure on the outside of the drive shaft and the inside of the housing. This improves the seal between the coupling line and the drive shaft and the drive shaft and the housing respectively.

In een nadere uitvoeringvariant van de aandrijfinrichting is een onderzijde van ten minste één binnenste afdichting en/of een bovenzijde van ten minste één buitenste afdichting voorzien van een ringvormige uitsparing. Eventuele met de onderzijde van de binnenste afdichting en/of met de bovenzijde van de buitenste afdichting in contact staande betonmortel zal hierbij de ringvormige uitsparing binnendringen, waardoor lateraal aan de uitsparing gelegen delen van de afdichting richting de zijwanden van de koppelleiding en de aandrijfas dan wel de aandrijfas en de behuizing worden gedrongen. Dit effect wordt versterkt ingeval de en minste één binnenste afdichting en/of ten minste één buitenste afdichting deformeerbaar, in het bijzonder flexibel, is. In een mogelijke uitvoering is ten minste één binnenste afdichting en/of ten minste één buitenste afdichting in dwarsdoorsnede in hoofdzaak U-vormig vormgegeven, waarbij de uitsparing zich bij voorkeur in hoofdzaak concentrisch ten opzichte van de aandrijfas uitstrekt. Waar de uitsparing in de ten minste ene buitenste afdichting aan de bovenzijde van de afdichting is gelegen, is de uitsparing in de ten minste ene binnenste afdichting aan de onderzijde van de afdichting gelegen, waarmee de ten minste ene binnenste afdichting in dwarsdoorsnede in hoofdzaak omgekeerd U-vormig is vormgegeven. Door de U-vorm omvatten de afdichtingen twee aan weerszijden van de uitsparing gepositioneerde poten die respectievelijk tegen de buitenzijde van de koppelleiding en de binnenzijde van de aandrijfas of tegen de buitenzijde van de aandrijfas en de binnenzijde van de behuizing aanliggen. Deze poten zullen bij binnendringen van betonmortel in de uitsparing in zijwaartse richting teven de voornoemde zijden van de koppelleiding en de aandrijfas, dan wel de aandrijfas en de behuizing worden gedrongen, hetgeen een verdere verbetering van de afsluiting oplevert.In a further embodiment variant of the drive device, an underside of at least one inner seal and / or an upper side of at least one outer seal is provided with an annular recess. Any concrete mortar in contact with the underside of the inner seal and / or with the top of the outer seal will penetrate the annular recess, whereby parts of the seal located laterally on the recess towards the side walls of the connecting line and the drive shaft or the drive shaft and housing are forced. This effect is enhanced if the and at least one inner seal and / or at least one outer seal is deformable, in particular flexible. In a possible embodiment, at least one inner seal and / or at least one outer seal is substantially U-shaped in cross-section, the recess preferably extending substantially concentrically with respect to the drive shaft. Where the recess in the at least one outer seal is located at the top of the seal, the recess is located in the at least one inner seal at the bottom of the seal, with which the at least one inner seal is substantially inverted in cross-section U -shaped. Due to the U-shape, the seals comprise two legs positioned on either side of the recess, which abut against the outside of the coupling line and the inside of the drive shaft or against the outside of the drive shaft and the inside of the housing, respectively. Upon penetration of concrete mortar into the recess in the lateral direction, these legs will be forced into the aforementioned sides of the coupling line and the drive shaft, or the drive shaft and the housing, which results in a further improvement of the seal.

In een gebruikelijk geval is tussen ten minste twee afdichtingen smeervet aangebracht. Dit smeervet omvat veelal een basisolie, één of meerdere verdikkers en één of meerdere additieven. Geschikte verdikkers zijn in een gebruikelijk geval zepen zoals lithium-, calcium- en/of aluminiumzeep, die het smeervet een goede temperatuurbestendigheid geven. Het smeervet kan tevens tussen de contactoppervlakken van de onderling verplaatsbare afdichtingen en aandrijfas zijn aangebracht om overmatige wrijving en slijtage van de onderling verplaatsbare delen te voorkomen, alsmede de afsluitende werking van de afdichtingen te verbeteren.In a usual case, grease is applied between at least two seals. This lubricating grease usually comprises a base oil, one or more thickeners and one or more additives. Suitable thickeners in a conventional case are soaps such as lithium, calcium and / or aluminum soap, which give the lubricating grease a good temperature resistance. The lubricating grease can also be arranged between the contact surfaces of the mutually displaceable seals and drive shaft to prevent excessive friction and wear of the mutually displaceable parts, as well as to improve the sealing action of the seals.

Voor een goede aansluiting van de koppelleiding op de aandrijfas is het voordelig ingeval de vormgeving van het onderste uiteinde van de koppelleiding in hoofdzaak complementair is aan de vormgeving van een tegenoverliggend deel van de binnenzijde van de aandrijfsas. Het onderste uiteinde van de koppelleiding en een tegenoverliggend deel van de binnenzijde van de aandrijfas kunnen hierbij in neerwaartse richting in hoofdzaak taps toelopen, teneinde het contactoppervlak tussen de koppelleiding en de aandrijfas te vergroten en zo de onderlinge afdichting te verbeteren.For a good connection of the coupling line to the drive shaft it is advantageous if the design of the lower end of the coupling line is substantially complementary to the design of an opposite part of the inside of the drive shaft. The lower end of the coupling line and an opposite part of the inside of the drive shaft can hereby taper substantially downwards, in order to increase the contact surface between the coupling line and the drive shaft and thus improve the mutual sealing.

Het is voor een eenvoudige koppeling met een betonmorteltoevoerleiding voordelig ingeval een bovenste uiteinde van de koppelleiding uitsteekt ten opzichte van de behuizing. Dit vergroot de toegankelijkheid van het bovenste uiteinde van de koppelleiding, waarop de betonmorteltoevoerleiding in een voorkomend geval op moet worden aangesloten. Voor een verdere vereenvoudiging van de koppeling met een betonmorteltoevoerleiding kan een ten opzichte van de behuizing uitstekend deel van de koppelleiding zijn voorzien van ten minste één koppelelement voor koppeling met een van de betonmorteltoevoerleiding deel uitmakend contrakoppelelement. Naast eenvoudige koppeling heeft een dergelijk koppelelement tevens als voordeel dat in samenwerking met een contrakoppelelement op de betonmorteltoevoerleiding een geborgde koppeling kan worden gerealiseerd.It is advantageous for a simple coupling with a concrete mortar supply line if an upper end of the coupling line protrudes relative to the housing. This increases the accessibility of the upper end of the coupling line, to which the concrete mortar supply line must be connected if necessary. For a further simplification of the coupling with a concrete mortar supply line, a part of the coupling line protruding with respect to the housing can be provided with at least one coupling element for coupling to a counter-coupling element forming part of the concrete mortar supply line. In addition to simple coupling, such a coupling element also has the advantage that a secured coupling can be realized on the concrete mortar supply line in cooperation with a counter-coupling element.

In nog een andere uitvoering van de aandrijfinrichting volgens de uitvinding is de mechanische overbrenging ingericht voor samenwerking met de buitenzijde van de aandrijfas. De mechanische overbrenging is hierbij in staat om via de buitenzijde van de aandrijfas een koppel op de aandrijfas over te brengen. Voor overbrenging van dit koppel kan de buitenzijde van de aandrijfas zijn voorzien van ten minste een uitwendige vertanding ingericht voor samenwerking met de mechanische overbrenging. Bij voorkeur is de uitwendige vertanding hierbij integraal verbonden met de aandrijfas, waardoor een sterke verbinding tussen de vertanding en de aandrijfas wordt gecreëerd waarmee het veelal grote koppel op de aandrijfas kan worden overgebracht.In yet another embodiment of the drive device according to the invention, the mechanical transmission is adapted to cooperate with the outside of the drive shaft. The mechanical transmission is capable of transmitting a torque to the drive shaft via the outside of the drive shaft. For transmission of this torque, the outside of the drive shaft can be provided with at least one external toothing adapted for cooperation with the mechanical transmission. The external toothing is here preferably integrally connected to the drive shaft, whereby a strong connection between the toothing and the drive shaft is created with which the often large torque can be transmitted to the drive shaft.

Omwille van een evenwichtige krachtenoverbrenging kan de mechanische overbrenging ten minste twee aan overliggende zijden van de aandrijfas gepositioneerde, en met de uitwendige vertanding van de aandrijfas samenwerkende, laterale tandwielen omvatten. Met deze laterale tandwielen wordt het mogelijk om het totale op de aandrijfas over te brengen koppel over verschillende delen van de overbrenging te verdelen, waardoor de belasting op de afzonderlijke delen van de overbrenging kleiner kan blijven. De laterale tandwielen liggen ter smering in een gebruikelijk geval in een door de behuizing omsloten oliereservoir. Voorts kunnen de laterale tandwielen ieder verbonden zijn met een afzonderlijke planeetwielkast. De twee lateraal aan de aandrijfas in de behuizing geplaatste tandwielen zijn daartoe doorgaans voorzien van tandwielassen, welke tandwielassen ieder in verbinding staan met de afzonderlijke planeetwielkasten. De planeetwielkasten fungeren als transmissie voor een op de planeetwielkasten aan te sluiten aandrijving. Als aandrijving kan de aandrijfinrichting ten minste één met de mechanische overbrenging gekoppelde aandrijfmotor omvatten voor het via de mechanische overbrenging axiaal kunnen laten roteren van de aandrijfas. In een voorkomend geval is ieder planeetwielkast gekoppeld met een afzonderlijke aandrijfmotor, zodat het benodigde koppel door meerdere aandrijfmotoren kan worden geleverd. De ten minste ene aandrijfmotor wordt bij voorkeur gevormd door een hydraulische motor of een elektromotor. Een hydraulische motor leent zich bij uitstek voor gebruik in een aandrijfinrichting voor het axiaal roteren van een avegaar, voornamelijk vanwege het grote koppel dat een hydraulische motor met een relatief compacte vorm kan leveren. Elektromotoren lenen zich voorts uitstekend voor toepassing in aandrijfinrichtingen waarvan de vereisten met betrekking tot het te leveren koppel relatief kleiner zijn, omdat elektromotoren in vergelijking met een hydraulische motoren typisch minder kosten en elektriciteit alomtegenwoordig is.For the sake of a balanced force transmission, the mechanical transmission may comprise at least two lateral gears positioned on opposite sides of the drive shaft and cooperating with the external toothing of the drive shaft. With these lateral gears it becomes possible to distribute the total torque to be transmitted to the drive shaft over different parts of the transmission, whereby the load on the individual parts of the transmission can remain smaller. For lubrication, the lateral gears lie in a conventional case in an oil reservoir enclosed by the housing. Furthermore, the lateral gears can each be connected to a separate planetary gearbox. The two gears placed laterally on the drive shaft in the housing are for this purpose generally provided with gear shafts, which gear shafts are each connected to the individual planetary gearboxes. The planet gearboxes act as a transmission for a drive to be connected to the planet gearboxes. The drive device may comprise at least one drive motor coupled to the mechanical transmission for allowing the drive shaft to rotate axially via the mechanical transmission. In an appropriate case, each planet gearbox is coupled to a separate drive motor, so that the required torque can be supplied by several drive motors. The at least one drive motor is preferably formed by a hydraulic motor or an electric motor. A hydraulic motor is ideally suited for use in a drive device for axially rotating an auger, mainly due to the large torque that a hydraulic motor with a relatively compact shape can deliver. Electric motors are furthermore excellent for use in drive devices whose requirements with regard to the torque to be supplied are relatively smaller, because electric motors are typically less expensive in comparison with a hydraulic motor and electricity is ubiquitous.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een afdichting voor gebruik in een aandrijfinrichting overeenkomstig de uitvinding, de voordelen waarvan in het voorgaande reeds zijn besproken. Doorgaans zal de afdichting ten minste gedeeltelijk uit kunststof zijn vervaardigd. Het kunststof kan eventueel vezelversterkt zijn uitgevoerd, bijvoorbeeld middels glasvezels. Voorbeelden van geschikte kunststoffen zijn polyamide (nylon), polytetrafluoroethyleen (PTFE), Polyoxymethyleen (POM), Polybutyleentereftalaat (PBT), Polyfenyleensulfide (PPS), polyetherketon (PEK), en derivaten van voornoemde kunststoffen. Deze kunststoffen zijn doorgaans onderhoudsvrij of althans onderhoudsarm, hebben een vrij hoge belastbaarheid, zijn relatief ongevoelig voor stotende belastingen, zijn relatief slijtvast, warmtebestendig, en duurzaam, en hebben relatief goede glijeigenschappen (geen “stick-slip”).The invention also relates to a seal for use in a drive device according to the invention, the advantages of which have already been discussed above. The seal will generally be at least partially made of plastic. The plastic can optionally be fiber-reinforced, for example by means of glass fibers. Examples of suitable plastics are polyamide (nylon), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyoxymethylene (POM), polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone (PEK), and derivatives of the aforementioned plastics. These plastics are generally maintenance-free or at least low-maintenance, have a relatively high load-bearing capacity, are relatively insensitive to impact loads, are relatively wear-resistant, heat-resistant, and durable, and have relatively good sliding properties (no stick-slip).

De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een boorinstallatie omvattende ten minste één aandrijfinrichting overeenkomstig de uitvinding en een met de aandrijfas van de aandrijfinrichting gekoppelde avegaar.The invention furthermore relates to a drilling rig comprising at least one drive device according to the invention and an auger coupled to the drive shaft of the drive device.

De uitvinding zal nu worden verduidelijkt aan de hand van in navolgende figuren weergegeven niet-limitatieve uitvoeringsvoorbeelden, waarbij corresponderende elementen zijn aangegeven met corresponderende referentiecijfers. In de figuren toont: - figuur 1 een perspectivisch aanzicht van een aandrijfinrichting volgens de uitvinding, - figuur 2 een bovenaanzicht van de aandrijfinrichting getoond in figuur 1, - figuur 3 een dwarsdoorsnede van de aandrijfinrichting langs lijn A-A zoals weergegeven in figuur 2, waarbij de aandrijfinrichting verder is voorzien van planeetwielkasten en aandrijfmotoren, - figuur 4 een detail van de dwarsdoorsnede zoals weergegeven in figuur 3, en - figuur 5 een zijaanzicht van een boorinstallatie omvattende een aandrijfinrichting volgens de uitvinding.The invention will now be elucidated on the basis of non-limitative exemplary embodiments shown in the following figures, wherein corresponding elements are indicated with corresponding reference numerals. In the figures: - figure 1 shows a perspective view of a drive device according to the invention, - figure 2 shows a top view of the drive device shown in figure 1, - figure 3 shows a cross section of the drive device along line AA as shown in figure 2, wherein the drive device further comprises planetary gearboxes and drive motors, - figure 4 shows a cross-sectional detail as shown in figure 3, and - figure 5 shows a side view of a drilling rig comprising a drive device according to the invention.

Figuur 1 toont een perspectivisch aanzicht van een aandrijfinrichting 1 volgens de uitvinding. De aandrijfinrichting 1 omvat een behuizing 2 die gedeeltelijk een holle aandrijfas 3 insluit. De holle aandrijfas 3 is ingericht om aan een onderzijde te worden gekoppeld met een avegaar. De behuizing 2 van de hier getoonde aandrijfinrichting is opgebouwd uit meerdere wanddelen 4 voorzien van olievulopeningen 5, welke wanddelen 4 onderling zijn verbonden middels daartoe bestemde gaten 6 die in de wandelen 4 zijn aangebracht. De met elkaar verbonden wanddelen 4 sluiten een centraal in de behuizing gelegen reservoir 7 voor een smeermiddel (olie) in waarin (gedeeltelijk) een mechanische overbrenging 8 (zie ook figuur 2) is gesitueerd. In een bovenwand van de behuizing 2 zijn twee cirkelvormige uitsparingen 10 aangebracht waaromheen bevestigingspunten 11 voor bevestigingsmiddelen 12 zijn voorzien. Middels deze bevestigingspunten 11 kan een planeetwielkast (zie figuur 3) over een uitsparing 10 worden geplaatst en met de behuizing 2 worden verbonden, waarmee de uitsparing 10 in de behuizing 2 wordt afgedicht. Voorts is centraal aan de bovenzijde van de behuizing 2 een tevens van de behuizing 2 onderdeel uitmakende bovenste afdichtkap 13 aan de bovenwand van de behuizing 2 bevestigd. In de afdichtkap 13 is een koppelleiding 14 aangebracht waarop een betonmorteltoevoerleiding kan worden aangesloten. De koppelleiding 14 steekt hiertoe aan een bovenzijde gedeeltelijk boven de afdichtkap 13 uit en is aan een bovenste uiteinde voorzien van een koppelelement 15 voor aangrijping op een samenwerkend (contra)koppelelement van een betonmorteltoevoerleiding. Zoals in nader detail in figuur 3 is getoond is de koppelleiding 14 aan een onderzijde opgenomen in de holle aandrijfas 3, waarbij een doorlopend kanaal 16 ontstaat voor de doorvoer van betonmortel naar een met de onderzijde van de aandrijfas 3 gekoppelde avegaar.Figure 1 shows a perspective view of a drive device 1 according to the invention. The drive device 1 comprises a housing 2 which partially encloses a hollow drive shaft 3. The hollow drive shaft 3 is adapted to be coupled at the bottom with an auger. The housing 2 of the drive device shown here is composed of a plurality of wall parts 4 provided with oil filling openings 5, which wall parts 4 are mutually connected by means of holes 6 provided for this purpose in the walkways 4. The wall parts 4 connected to each other enclose a reservoir 7 for a lubricant (oil) centrally located in the housing, in which (partially) a mechanical transmission 8 (see also figure 2) is situated. In an upper wall of the housing 2, two circular recesses 10 are provided around which fixing points 11 for fixing means 12 are provided. By means of these attachment points 11, a planetary gearbox (see Figure 3) can be placed over a recess 10 and connected to the housing 2, with which the recess 10 in the housing 2 is sealed. Furthermore, an upper sealing cap 13, which also forms part of the housing 2, is attached to the upper wall of the housing 2 centrally on the top side of the housing 2. A coupling line 14 is provided in the sealing cap 13 to which a concrete mortar supply line can be connected. To this end, the coupling line 14 protrudes partially at an upper side above the sealing cap 13 and is provided at an upper end with a coupling element 15 for engaging a cooperating (counter) coupling element of a concrete mortar supply pipe. As is shown in further detail in Figure 3, the coupling line 14 is received at the bottom in the hollow drive shaft 3, whereby a continuous channel 16 is created for the passage of concrete mortar to an auger coupled to the bottom of the drive shaft 3.

Figuur 2 toont een bovenaanzicht van de aandrijfinrichting 1 zoals weergegeven in figuur 1, waarin de behuizing 2 alsmede de middels een afdichtkap 13 stationair met de bovenzijde van de behuizing 2 verbonden koppelleiding 14 te zien zijn. Tevens zijn de lateraal ten opzichte van de koppelleiding 14 aangebrachte uitsparingen 10 te zien, alsmede de bevestigingsmiddelen 12 waarmee planeetwielkasten ter plaatse van de uitsparingen 10 op de behuizing 2 kunnen worden aangesloten. Door de behuizing 2 wordt (gedeeltelijk) een tandwieloverbrenging 20 omsloten, waarmee een door een aandrijfmotor gegenereerd koppel op de aandrijfas 3 kan worden overgebracht. Deze tandwieloverbrenging 20 omvat een de aandrijfas 3 omgevend en concentrisch aan de aandrijfas 3 gelegen tandwiel 21 dat met de aandrijfas 3 is gekoppeld. Tevens omvat de tandwieloverbrenging 20 twee lateraal aan de aandrijfas 3 geplaatste tandwielen 22 die aangrijpen op het voornoemd tandwiel 21 voorzien rond de aandrijfas 3. De tandwielassen 23 van de respectieve lateraal aan de aandrijfas 3 geplaatste tandwielen 22 zijn ingericht voor koppeling met een planeetwielkast (zie figuur 3).Figure 2 shows a top view of the drive device 1 as shown in Figure 1, in which the housing 2 and the coupling line 14 stationarily connected to the top of the housing 2 by means of a sealing cap 13 can be seen. Also visible are the recesses 10 arranged laterally with respect to the coupling line 14, as well as the fixing means 12 with which planetary gearboxes can be connected to the housing 2 at the location of the recesses 10. A gear wheel 20 is (partially) enclosed by the housing 2, with which a torque generated by a drive motor can be transmitted to the drive shaft 3. This gear transmission 20 comprises a gear 21 surrounding the drive shaft 3 and concentrically with the drive shaft 3 and being coupled to the drive shaft 3. The gear transmission 20 also comprises two sprockets 22 placed laterally on the drive shaft 3 which engage on the aforementioned sprocket 21 provided around the drive shaft 3. The sprocket shafts 23 of the respective sprockets 22 placed laterally on the drive shaft 3 are adapted for coupling to a planetary gearbox (see figure 3).

Figuur 3 toont een dwarsdoorsnede van de aandrijfinrichting langs lijn A-A zoals weergegeven in figuur 2, waarbij de aandrijfinrichting verder is voorzien van planeetwielkasten 30 en aandrijfmotoren 31. De planeetwielkasten 30, die als transmissie fungeren voor aan de bovenzijde van de planeetwielkasten 30 geplaatste aandrijfmotoren 31, zijn middels bevestigingsmiddelen 12 verbonden met een bovenzijde van de behuizing 2. Binnen de behuizing 2 zijn, lateraal aan de gedeeltelijk door de behuizing 2 omgeven aandrijfas 3, twee tandwielen 22 geplaatst die aangrijpen op het tandwiel 21 dat is voorzien rondom de aandrijfas 3 en vast met de aandrijfas 3 is verbonden. De tandwielassen 23 van de lateraal aan de aandrijfas 3 geplaatste tandwielen 22 zijn gekoppeld met de respectieve planeetwielkasten 30, waardoor een koppeloverdracht van de aandrijfmotoren 31 op de aandrijfas 3 kan plaatsvinden. Voorts zijn de lateraal aan de aandrijfas 3 geplaatste tandwielen 22 aan een onderzijde in lagers 32 geplaatst. Teneinde de aandrijfas 3 radiaal ten opzichte van de behuizing 2 te fixeren en tevens axiale rotatie van de aandrijfas 3 mogelijk te maken is de aandrijfas 3 ingeklemd tussen kegellagers 33. Om een goede smering van de door de tandwielen 21,22 gevormde mechanische overbrenging 8 te waarborgen, is de overbrenging 8 in een door de behuizing gevormd reservoir 7 voor smeermiddel gelegen. In de getoonde configuratie waarbij de aandrijfinrichting 1 twee planeetwielkasten 30 omvat wordt het oliereservoir 7 volledig door de behuizing 2 en de op de behuizing 2 aansluitende planeetwielkasten 30, aandrijfas 3 en koppelleiding 14 afgesloten. Waar de aandrijfas 3 aan de onderzijde buiten de behuizing 2 uitsteekt, is de behuizing 2 daarom voorzien van een onderste afdichtkap 34, waarbij tussen de onderste afdichtkap 34 en de aandrijfas 3 tevens oliekeerringen 35 zijn aangebracht. De behuizing 2 omvat aan een bovenzijde tevens een bovenste afdichtkap 13 waarmee de koppelleiding 14 stationair is verbonden en waarin het bovenste uiteinde van de aandrijfas 3 zich uitstrekt. De koppelleiding 14 is aan een onderzijde in een bovenste uiteinde van de aandrijfas 3 opgenomen. De afdichting alsmede de lagering tussen de aandrijfas 3 en de behuizing 2 (de afdichtkap 13) wordt gerealiseerd door meerdere boven elkaar gelegen, ringvormige buitenste afdichtingen 36. Additioneel is onder de buitenste afdichtingen 36 een oliekeerring 37 aangebracht. Teneinde een afdichting van het door de koppelleiding 14 en holle aandrijfas 3 gevormd betonmortelkanaal 16 te realiseren, zijn tussen de aandrijfas 3 en de koppelleiding 14 meerdere boven elkaar gelegen, ringvormige binnenste afdichtingen 38 aangebracht. De afdichtingen 38 zijn in een voorkomend geval vervaardigd van een kunststof omvattende een in hoofdzaak glad buitenoppervlak.Figure 3 shows a cross-section of the drive device along line AA as shown in Figure 2, wherein the drive device is further provided with planetary gearboxes 30 and drive motors 31. The planetary gearboxes 30, which act as a transmission for drive motors 31 placed on the upper side of the planetary gearboxes 30, are connected by means of fastening means 12 to a top side of the housing 2. Inside the housing 2, laterally on the drive shaft 3 partially surrounded by the housing 2, two gear wheels 22 are placed which engage on the gear wheel 21 provided around the drive shaft 3 and fixed is connected to the drive shaft 3. The gear shafts 23 of the gear wheels 22 placed laterally on the drive shaft 3 are coupled to the respective planetary gearboxes 30, whereby a torque transfer from the drive motors 31 to the drive shaft 3 can take place. Furthermore, the gear wheels 22 placed laterally on the drive shaft 3 are placed on a lower side in bearings 32. In order to fix the drive shaft 3 radially relative to the housing 2 and also to allow axial rotation of the drive shaft 3, the drive shaft 3 is clamped between tapered roller bearings 33. In order to ensure proper lubrication of the mechanical transmission 8 formed by the gear wheels 21, 22 the transmission 8 is located in a lubricant reservoir 7 formed by the housing. In the configuration shown in which the drive device 1 comprises two planetary gearboxes 30, the oil reservoir 7 is completely closed off by the housing 2 and the planetary gearboxes 30, drive shaft 3 and coupling line 14 connecting to the housing 2. Where the drive shaft 3 projects outside the housing 2 on the underside, the housing 2 is therefore provided with a lower sealing cap 34, wherein oil seals 35 are also arranged between the lower sealing cap 34 and the drive shaft 3. The housing 2 also comprises, on an upper side, an upper sealing cap 13 to which the coupling line 14 is stationarily connected and in which the upper end of the drive shaft 3 extends. The coupling line 14 is received on a lower side in an upper end of the drive shaft 3. The seal as well as the bearing between the drive shaft 3 and the housing 2 (the sealing cap 13) is realized by a plurality of superimposed, annular outer seals 36. Additionally, an oil seal 37 is arranged below the outer seals 36. In order to realize a sealing of the concrete mortar channel 16 formed by the coupling line 14 and hollow drive shaft 3, a plurality of superimposed, annular inner seals 38 are arranged between the drive shaft 3 and the coupling line 14. The seals 38 are, where appropriate, made of a plastic comprising a substantially smooth outer surface.

Figuur 4 toont een detail van de dwarsdoorsnede zoals weergegeven in figuur 3, waarin de lagering en afdichting rond de aandrijfas 3 ter plaatse van de koppelleiding 14 in meer detail te zien is. Zo is tussen een buitenzijde van de aandrijfas 3 en een binnenzijde van de behuizing 2 ten minste één oliekeerring 37 aangebracht. Boven de oliekeerring 37 zijn voorts twee buitenste ringvormige afdichtingen 36 aangebracht, waarvan de dwarsdoorsnede in hoofdzaak U-vormig is vormgegeven. De door de U-vorm ontstane ringvormige uitsparing 40 wijst bij de buitenste ringvormige afdichtingen 36 naar boven. Tussen een buitenzijde van de koppelleiding 14 en een binnenzijde van de aandrijfas 3 zijn meerdere boven elkaar gelegen, binnenste ringvormige afdichtingen 38 aangebracht, waarvan de dwarsdoorsnede eveneens in hoofdzaak U-vormig is vormgegeven. De door de U-vorm ontstane ringvormige uitsparing 40 wijst bij de buitenste ringvormige afdichtingen 38 echter naar beneden. Tussen de afdichtingen 36, 38 is in een voorkomend geval smeervet aangebracht. De koppelleiding 14 is gedeeltelijk in een bovenste uiteinde van de aandrijfas 3 opgenomen. Aan de bovenzijde is de koppelleiding 14 voorzien van ten minste één koppelelement 15 voor koppeling met een samenwerkend koppelelement van de betonmorteltoevoerleiding. Voorts lopen het onderste uiteinde van de koppelleiding 14 en een tegenoverliggend deel 41 van de binnenzijde van de aandrijfas 3 in neerwaartse richting in hoofdzaak taps toe.Figure 4 shows a detail of the cross-section as shown in Figure 3, in which the bearing and seal around the drive shaft 3 at the location of the coupling line 14 can be seen in more detail. For example, at least one oil seal 37 is arranged between an outside of the drive shaft 3 and an inside of the housing 2. Above the oil seal 37 there are also provided two outer annular seals 36, the cross-section of which is substantially U-shaped. The annular recess 40 formed by the U-shape points upwards at the outer annular seals 36. Between an outer side of the coupling line 14 and an inner side of the drive shaft 3, several superimposed, inner annular seals 38 are arranged, the cross-section of which is also substantially U-shaped. However, the annular recess 40 formed by the U-shape points downwards at the outer annular seals 38. Lubricating grease is applied between the seals 36, 38 where appropriate. The coupling line 14 is partially received in an upper end of the drive shaft 3. At the top, the coupling line 14 is provided with at least one coupling element 15 for coupling to a cooperating coupling element of the concrete mortar supply pipe. Furthermore, the lower end of the coupling line 14 and an opposite part 41 of the inside of the drive shaft 3 are substantially tapered downwards.

Figuur 5 toont tenslotte een zijaanzicht van een boorinstallatie 50 omvattende een aandrijfinrichting 51 volgens de uitvinding. De boorinstallatie 50 omvat een mast 52 waaraan middels langs katrollen 53 geleide kabels 54 een frame 55 is opgehangen. Het frame 55 ondersteunt de aandrijfinrichting 51 waarmee een met de aandrijfas 56 van de aandrijfinrichting gekoppelde avegaar 57 kan worden aangedreven en middels een axiale rotatie de grond 58 in kan worden gedreven. Hierbij wordt een schacht 59 gevormd. Wanneer de avegaar 57 de gewenste diepte heeft bereikt wordt de boorbuis 60 van de avegaar 57 in de regel ten minste gedeeltelijk afgevuld met betonmortel. De betonmortel wordt hiertoe via een met de koppelleiding (niet getoond) van de aandrijfinrichting 51 gekoppelde betonmorteltoevoerleiding 61 in de boorbuis 60 ingébracht. Opvolgend op of voorafgaand aan het afvullen van de boorbuis 60 met betonmortel kan optioneel een bewapening (niet getoond) in de boorbuis 60 worden aangebracht. Het proces van het in de grond 58 aanbrengen van de funderingspaal wordt beëindigd door de avegaar 57 uit de grond op te takelen, waarbij de betonmortel in de geboorde schacht 59 achterblijft.Figure 5 finally shows a side view of a drilling rig 50 comprising a drive device 51 according to the invention. The drilling rig 50 comprises a mast 52 on which a frame 55 is suspended by cables 54 guided along pulleys 53. The frame 55 supports the driving device 51 with which an auger 57 coupled to the driving shaft 56 of the driving device can be driven and driven into the ground 58 by means of an axial rotation. A shaft 59 is hereby formed. When the auger 57 has reached the desired depth, the drill pipe 60 of the auger 57 is generally at least partially filled with concrete mortar. For this purpose, the concrete mortar is introduced into the drill pipe 60 via a concrete mortar supply pipe 61 coupled to the coupling line (not shown) of the drive device 51. Following or prior to filling the drill pipe 60 with concrete mortar, an armor (not shown) can optionally be provided in the drill pipe 60. The process of installing the foundation pile in the ground 58 is terminated by lifting the auger 57 out of the ground, leaving the concrete mortar in the drilled shaft 59.

Het moge duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot de hier weergegeven en beschreven uitvoeringsvoorbeelden, maar dat binnen het kader van de bijgaande conclusies legio varianten mogelijk zijn, die voor de vakman op dit gebied voor de hand zullen liggen. Hierbij is het denkbaar dat verschillende inventieve concepten en/of technische maatregelen van de hierboven beschreven uitvoeringsvarianten volledig of gedeeltelijk gecombineerd kunnen worden zonder daarbij afstand te doen van de in bijgesloten conclusies beschreven uitvindingsgedachte.It will be clear that the invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described here, but that within the scope of the appended claims, countless variants are possible which will be obvious to those skilled in the art. It is conceivable in this connection that different inventive concepts and / or technical measures of the above-described embodiment variants can be fully or partially combined without thereby renouncing the inventive idea described in the appended claims.

Met het in dit octrooischrift gebruikte werkwoord 'omvatten' en vervoegingen hiervan wordt niet alleen Omvatten' verstaan, maar wordt ook verstaan de uitdrukkingen 'bevatten’, 'in hoofdzaak bestaan', 'gevormd door', en vervoegingen hiervan.The verb "to include" and conjugations thereof used in this patent not only includes "include," but also the terms "to contain", "substantially exist", "formed by," and conjugations thereof.

Claims

CLAIMS 1. A driving device for axially rotating an auger for manufacturing soil bored piles, comprising: • a housing, • a hollow, axially rotatable drive shaft at least partially enclosed by the housing adapted to be coupled to a hollow auger, • at least one mechanical transmission co-operating with the drive shaft, at least partially accommodated in the housing, wherein the mechanical transmission can be coupled to at least one drive motor for allowing the drive shaft to rotate axially, and • one at least partially rotated in coupling line included at an upper end of the drive shaft for coupling to a concrete mortar supply line, wherein the coupling line is at least substantially fixed with respect to the housing, wherein a plurality of superimposed inner ring-shaped seals are located between an outside of the connecting line and an inside of the drive shaft are fitted, v for forming a substantially liquid-tight seal between the coupling line and the drive shaft.

The drive device of claim 1, wherein the housing encloses at least one oil reservoir, and wherein at least a portion of the mechanical transmission is positioned in at least one oil reservoir.

3. Drive device according to claim 2, wherein at least a part of the drive shaft is positioned in at least one oil reservoir.

The drive device of claim 3, wherein the housing encloses one central oil reservoir, wherein at least a portion of the mechanical transmission and at least a portion of the drive shaft are positioned in the central oil reservoir.

5. Drive device as claimed in any of the claims 2-4, wherein the housing is provided with at least one oil supply and at least one oil discharge.

Drive device according to claim 5, wherein the drive device is provided with at least one oil filter device coupled to the at least one oil supply and the at least one oil drain.

7. Drive device as claimed in any of the claims 2-6, wherein at least one oil seal is arranged between an outside of the drive shaft and an inside of the housing.

The drive device of claim 7, wherein the at least one oil seal exerts a bias on the outside of the drive shaft.

9. Drive device as claimed in any of the claims 2-8, wherein the at least one oil reservoir is at least partially filled with lubricating oil.

10. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein at least one outer annular seal is arranged between an outside of the drive shaft and an inside of the housing for forming a substantially liquid-tight seal between the drive shaft and the housing.

11. Drive device as claimed in claim 10, wherein a plurality of superimposed outer annular seals are arranged between an outer side of the drive shaft and an inner side of the housing to form a substantially liquid-tight seal between the drive shaft and the housing.

12. Drive device as claimed in claim 11, wherein the number of outer seals positioned above each other is between 2 and 5.

A drive device according to claim 11 or 12, wherein the outer seals engage one another.

A drive device according to any of claims 10-13, wherein the at least one outer seal is substantially fixedly connected to the housing.

A drive device according to any one of claims 10-14, wherein at least one outer seal under bias engages an outside of the drive shaft.

16. Drive device according to one of claims 10-15, wherein at least one outer seal is deformable, in particular flexible.

17. Drive device as claimed in any of the claims 10-16, wherein a top side of at least one outer seal is provided with an annular recess.

A drive device according to any one of claims 10-17, wherein at least one outer seal is substantially U-shaped in cross-section.

A drive device according to any of claims 10-18, wherein at least one outer seal substantially connects to an upper end of the drive shaft.

20. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein the number of inner seals positioned above each other is between 2 and 15, preferably between 5 and 12, more preferably between 7 and 10.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein the inner seals engage one another.

22. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein at least one inner seal under bias engages an inner side of the drive shaft.

Drive device according to one of the preceding claims, wherein at least one inner seal is deformable, in particular flexible.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein an underside of at least one inner seal is provided with an annular recess.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein at least one inner seal has a substantially U-shaped cross-sectional shape.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein at least one inner seal substantially connects to an upper end of the drive shaft.

27. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein lubricating grease is arranged between at least two seals.

28. Drive device according to one of the preceding claims, wherein the shape of the lower end of the coupling line is substantially complementary to the shape of an opposite part of the inside of the drive shaft.

29. Drive device according to claim 28, wherein the lower end of the coupling line and an opposite part of the inside of the drive shaft are substantially tapered downwards.

30. Drive device as claimed in any of the foregoing claims, wherein an upper end of the coupling line protrudes with respect to the housing.

31. Drive device as claimed in claim 30, wherein a part of the coupling line protruding with respect to the housing is provided with at least one coupling element for coupling to a counter-coupling element forming part of the concrete mortar supply pipe.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein the mechanical transmission is adapted to cooperate with the outside of the drive shaft.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein the outside of the drive shaft is provided with at least one external toothing adapted for co-action with the mechanical transmission.

The drive device of claim 33, wherein the external teeth are integrally connected to the drive shaft.

Drive device according to claim 33 or 34, wherein the mechanical transmission comprises at least two lateral gears positioned on opposite sides of the drive shaft and cooperating with the external toothing of the drive shaft.

The drive device of claim 35, wherein each lateral gear is connected to a separate planet gearbox.

A drive device according to any one of the preceding claims, wherein the drive device comprises at least one drive motor coupled to the mechanical transmission for allowing the drive shaft to rotate axially via the mechanical transmission.

The drive device of claim 37, wherein the at least one drive motor is formed by a hydraulic motor or an electric motor.

The drive device of claim 36 and any of claims 37 to 38, wherein each planet gearbox is coupled to a separate drive motor.

An annular seal for use in a drive device according to any one of the preceding claims.

41. Drilling rig, comprising at least one drive device as claimed in any of the foregoing claims and an auger coupled to the drive shaft of the drive device.