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Der Gegenstand der Erfindung befasst sich mit einer pneumatischen Pumpe, insbesondere für den Einsatz in
Grossbohrlöchern zum Entfernen von Wasser.
Bei der Durchführung von Grossbohrlochsprengungen in Steinbrüchen ist es oft erforderlich, das Wasser, das sich in den Bohrlöchern angesammelt hat, zu entfernen, um grössere Sprengstoffmengen in den Bohrlöchern unterbringen zu können. Es werden dadurch Bohrkosten eingespart. Insbesondere hat die praktische Erprobung von Sprengschlämrnen gezeigt, dass der gewünschte Füllungsgrad des Bohrloches mit Sprengstoff nur dann erreicht werden kann, wenn das Wasser aus den Bohrlöchern entfernt wird.
Bisher ist es üblich, das Wasser aus den Bohrlöchern auszublasen, indem ein Druckluftschlauch in das
Bohrlochtiefste eingeführt und das Wasser mit Druckluft aus dem Bohrloch herausgesprüht wird. Dieses
Verfahren hat folgende Nachteile :
Erstens wird die Bedienungsmannschaft oft nassgespritzt, das ist besonders im Winter sehr unangenehm.
Zweitens werden lockere Steine durch das an der Bohrlochwand hochschiessende Wasser losgerissen und verstopfen das Bohrloch.
Drittens fliesst ein Teil des Wassers in das Bohrloch zurück, da es zum Teil an der Bohrlochwand hängengeblieben und oft auch nicht vom Bohrlochmund genügend fortgeleitet worden ist.
Die auftretenden Bohrlochtiefen schwanken in der Regel zwischen 15 und 40 m. Die häufigsten Bohrlochdurchmesser liegen zwischen 75 und 105 mm. Infolge dieser relativ geringen Bohrlochdurchmesser einerseits und relativ grossen Bohrlochtiefen anderseits ist der Einsatz normaler Pumpen für die Entwässerung der Bohrlöcher nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Methode zur Entwässerung von Bohrlöchern zu beseitigen. Gemäss der Erfindung gelingt dies durch den Einsatz einer pneumatisch arbeitenden Pumpe, die dadurch gekennzeichnet ist, dass ein aufblähbarer zylindrischer Hohlkörper aus elastischem Material vorgesehen und an seinen beiden Enden mittels je eines festen Verschlussstückes dicht verschlossen und mit einem vorzugsweise flexiblen, in axialer Richtung verlaufenden und im Bereich der Verschlussstücke abgedichtet hindurchgeführten Steigrohr ausgestattet ist und in den Verschlussstücken je eine weitere durchgehende Bohrung vorgesehen ist, wobei in der Bohrung des unteren Verschlussstückes ein durch den Innendruck des aufblähbaren Hohlkörpers steuerbares Ventil eingebaut ist.
Vorzugsweise sind die Verschlussstücke zylindrisch und ist die offene Bohrung des oberen Verschlussstückes an der Aussenseite mit einem Anschluss für Druckluftzufuhr ausgestattet. Das Steigrohr kann aus zwei innerhalb des aufblähbaren Hohlkörpers teleskopartig untereinander verbundenen Rohrstückes oder aus einem flexiblen Panzerschlauch bestehen. Vorteilhaft sind die aus den Verschlussstücken herausragenden Enden des Steigrohres mit Anschlüssen für weitere Rohre od. dgl versehen.
Weitere Einzelheiten der erfindungsgemässen Pumpe sowie ihre Arbeitsweise werden an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Pumpe besteht im Mittelteil aus dem aufblähbaren zylindrischen Hohlkörper --1-- aus elastischem Material, z. B. einem Schlauch. Dieser Blähschlauch--l--ist an seinen offenen Enden oben und unten durch die ebenfalls zylindrischen Verschlussstücke --3,4--, z.B. aus Metall oder andern festen Materialien, dicht verschlossen. Durch das obere Verschlussstück--3--führt die Bohrung--5--, in welche das Einsatzrohr --6-- mit der Dichtungsmanschette--8--eingesetzt ist. Durch das Einsatzrohr --6-- strömt die Druckluft in den Blähraum --2-- ein. Ein nicht dargestellter Druckluftschlauch wird über den Anschlusszapfen --7-- des Einsatzrohres--6--mit dem Pumpenkörper verbunden.
Durch die zweite Bohrung--9--im oberen Verschlussstück--3--führt abgedichtet und aussen mit der Dichtungsmanschette--11--versehen das Steigrohr-10--, an dessen oberen Ende-12-ein Schlauch angeschraubt werden kann. Das Steigrohr --10-- führt durch den Blähraum -2-- hindurch und abgedichtet durch die Bohrung --13-- im unteren
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- 15-- angeordnete Kupplung beliebig verlängert werden. Da sich der zylindrische Körper-l-beim Aufblähen etwas verkürzt, ist das Steigrohr --10-- vorzugsweise zumindest innerhalb des Blähraumes --2-flexibel, z. B. als ein flexibler Panzerschlauch ausgebildet oder kann aus zwei teleskopartig verbundenen Rohrstücken bestehen.
Im unteren Verschlussstück-4--ist das schematisch dargestellte Ventil--17--in der durchgehenden Bohrung--16--eingebaut. Das Ventil ist so konstruiert, dass es sich erst öffnet, wenn im Blähraum-2--der Pumpe ein vorbestimmter Luftdruck erreicht ist. Dann wird durch Zusammendrücken der Feder --18-- das Ventil --17-- geöffnet und die Druckluft strömt durch die Öffnung--19--. aus.
Das Entwässern eines Bohrloches mittels der erfindungsgemässen Art erfolgt in der Weise, dass an den aus dem zylindrischen Hohlkörper--l--und den Verschlussstücken --3,4-- bestehenden Pumpenkörper, dessen Durchmesser etwas kleiner, z. B. wenigstens 15 mm kleiner als der Bohrlochdurchmesser sein sollte, an das untere
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Austritt der Druckluft, so dass sich das dehnbare Mittelteil --2-- des Pumpenkörpers aufbläht, bis der Blähschlauch-l-fest an der Bohrlochwand anliegt und damit eine Abdichtung des unteren mit Wasser gefüllten Bohrlochteiles gegenüber dem oberen Bohrlochteil mit dem offenen Bohrlochmund bewirkt. Wenn der Luftdruck im Blähraum z.
B. 4 atü erreicht hat, öffnet sich das Ventil-17-im unteren Verschlussstück - -4-- und lässt die Druckluft, die weiter nachströmt, aus der Öffnung --19-- austreten. Das Wasser im Bohrloch wird durch die Druckluft verdrängt und fliesst über die unten offene Steigleitung in das Steigrohr --10-- und durch den Pumpenkörper hindurch und durch den Wasserschlauch an eine beliebig gewählte Stelle ausserhalb des Bohrloches ab. Wenn der Wasserabluss aufhört und nur noch Druckluft ausströmt, wird die
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stattfindet. Das dehnbare Mittelteil des Pumpenkörpers schrumpft dadurch zusammen, und zwischen Pumpenkörper und Bohrlochwand kann das Wasser, das noch oberhalb des Pumpenkörpers steht, in den ausgepumpten unteren Bohrlochraum einfliessen.
Es wird nun wieder Druckluft zugeführt und gleichzeitig die Entlüftungsdüse geschlossen. Der Entleerungsvorgang beginnt von neuem. Das Wasser unterhalb des Pumpenkörpers wird wieder verdrängt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis sich kein Wasser mehr im Bohrloch befindet. Nun wird der Pumpenkörper an den oberen Schläuchen aus dem Bohrloch herausgezogen und in das nächste Bohrloch eingeführt.
Die Menge des in einem Pumpvorgang verdrängten Wassers hängt von der Länge der Steigleitung unterhalb der Abdichtung ab. Die Länge kann variabel sein und den jeweiligen Wasserständen in den Bohrlöchern angepasst werden. Der Pumpenkörper soll sich aber immer in Höhe des Wasserspiegels oder unterhalb des Wasserspiegels vor dem ersten Pumpvorgang befinden, da das Bohrloch unterhalb des Wasserspiegels mit grosser Wahrscheinlichkeit dicht ist und keine offenen Spalten hat.
Um das Nachfallen loser Steine aus dem Bereich des Bohrlochmundes in das Bohrloch und damit die Gefahr des Festklemmens des Pumpenkörpers zu vermeiden, sollte man den gefährdeten Bereich im oberen Teil des Bohrloches durch ein eingeführtes Kunststoffrohr schützen.
Die erfindungsgemässe Pumpe ist im Prinzip einfach und relativ billig herzustellen. Sie ist mit wenigen Handgriffen überall einsetzbar. Ausserdem arbeitet sie sehr schnell, da jeweils der Drucklufthahn nur geöffnet bzw. geschlossen zu werden braucht und das Wasser aus dem Bohrloch je nach gewählten Druckverhältnissen mit sehr hoher Geschwindigkeit austritt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Pneumatische Pumpe, insbesondere für den Einsatz in Grossbohrlöchern zum Entfernen von Wasser,
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vorgesehen und an seinen beiden Enden mittels je eines festen Verschlussstückes (3,4) dicht verschlossen und mit einem, vorzugsweise flexiblen, in axialer Richtung verlaufenden und im Bereich der Verschlussstücke (3,4) abgedichtet hindurchgeführten Steigrohr (10) ausgestattet ist und in den Verschlussstücken (3,4) je eine weitere durchgehende Bohrung (5,16) vorgesehen ist, wobei in der Bohrung (16) des unteren Verschlussstückes (4) ein durch den Innendruck des aufblähbaren Hohlkörpers (1) steuerbares Ventil (7) eingebaut ist.
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