CH667695A5

CH667695A5 - Schlagend arbeitende reversiervorrichtung.

Info

Publication number: CH667695A5
Application number: CH4934/85A
Authority: CH
Inventors: Alexandr Dmitrievich Kostylev; Vladimir Dmitrievich Plavshikh; Konstantin Borisovich Skachkov; Alexei Danilovich Terskov; Igor Iosifovich Reznikov; Vladimir Ivanovich Tarasenko
Original assignee: Inst Gornogo Dela Sibirskogo O
Priority date: 1985-02-21
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1988-10-31
Also published as: GB8529669D0; NL8503277A; CA1257515A; DK538085A; DE3541064A1; FR2577610B1; DK538085D0; JPS61196094A; IT8548928A0; GB2171435A; US4697647A; SU1305272A1; FR2577610A1; IN164337B; ES549530A0; DE3541064C2; AU580351B2; GB2171435B; AT382660B; AU5036385A

Description

BESCHREIBUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bautechnik und betrifft insbesondere schlagend arbeitende Reversiervorrichtungen.

Die Vorrichtung ist vorwiegend zur Niederbringung von Bohrlöchern im Boden beim grabenlosen Verlegen von unterirdischen Versorgungsleitungen bestimmt.

Ausserdem kann diese Vorrichtung als Schlageinheit zum Einrahmen von Gehäusen, zur Herstellung von Ortpfählen, Entnahme von Bodenproben bei Baugrunduntersuchungen verwenden werden.

Die Erweiterung des Einsatzgebietes von schlagend arbeitenden Reversiervorrichtungen insbesondere zur Niederbringung einer grossen Anzahl von kurzen blinden Bohrlöchern bei der Herstellung von Ortpfählen und bei Baugrunduntersuchungen hat die Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Vorrichtungen und im besonderen an den Rever-siermechanismus wesentlich erhöht, der eine schnelle Arbeitsweise und eine leichte Zuführung zu ihm eines Befehls für das Ansprechen besitzen soll, beispielsweise durch einfaches axiales Anspannen einer an die Maschine angeschlossenen flexiblen Rohrleitung. Gerade dadurch erklärt sich die Schaffung einer ganzen Reihe von Konstruktionen, welche in diesem oder jenem Masse den genannten Anforderungen entsprechen.

Es ist eine schlagend arbeitende Reversiervorrichtung bekannt (siehe den UdSSR-Urheberschein Nr. 263 482, Kl. E 02 F 5/18,1965), die ein Gehäuse, ein in diesem untergebrachtes Schlagorgan, das im Gehäuse hin- und hergehende Bewegungen unter der Wirkung eines unter Druck stehenden Fluides ausführen kann, und ein System zur Verteilung des unter Druck stehenden Fluides, welches System die Bewegung des Schlagorgans mit Ausübung von Schlagen auf das Gehäuse gewährleistet, die entweder nach der Seite des Vorderteils (des Kopfteils) des Gehäuses im Betriebszustand des Vorwärtsgangs oder nach der Seite des Hinterteils (des rückwärtigen Teils) des Gehäuses im Betriebszustand des Rückwärtsgangs gerichtet sind.

Für die Steuerung der Verteilung des unter Druck stehenden Fluides sorgt in den beiden Betriebszuständen der Vorrichtung ein mit dem Schlagorgan beweglich verbundenes Steuerelement.

Das Steuerelement kann in bezug auf das Gehäuse in zwei Stellungen - in der vorderen und in der hinteren - fixiert sein, wobei in einer von ihnen, d.h. in der vorderen Stellung, es die Verteilung des unter Druck stehenden Fluides im Betriebszustand des Vorwärtsgangs steuert, während in der anderen, d.h. der hinteren Stellung es die Verteilung des unter Druck stehenden Fluides zur Gewährleistung der Arbeit im Betriebszustand des Rückwärtsgangs steuert.

Das Steuerelement steht mit dem Gehäuse über ein mit einem Flansch verbundenes Rohr in Verbindung. Der Flansch ist im Gehäuse starr befestigt. Die Fixierung des Steuerelementes in bezug auf das Gehäuse erfolgt mit Hilfe mindestens einer Kugel, die in einer Querbohrung des Rohres und wechselweise in einer der Eindrehungen des Steuerelementes untergebracht ist, in der die Kugel mittels eines abgefederten Stutzens mit Abschrägung und Rille fixiert wird, welcher durch das Rohr und den Innenraum des Flansches hindurchgeführt ist. Das unter Druck stehende Fluid wird dem Stutzen mit Hilfe einer an diesen angeschlossenen flexiblen Rohrleitung zugeführt. Das Steuerelement ist ausserdem in bezug auf den Flansch abgefedert.

Für die Umschaltung der Vorrichtung auf die Arbeit im Betriebszustand des Rückwärtsgangs (für die Reversierung) ist es erforderlich, durch Anspannen der flexiblen Rohrleitung den Stutzen nach hinten (nacht rechts) zu verschieben, derart, dass seine Rille gegenüber der Kugel zu stehen kommt. Unter der Wirkung einer Kraft, die durch das unter Druck stehende Fluid auf die vordere Stirnfläche des Steuerelementes erzeugt wird, wandert das letztere nach hinten bis zum Anschlag. Hierbei wird die Kugel in die Stutzenrille verdrängt, und nach Aufheben der Anspannung der flexiblen Rohrleitung wird sie durch die Stutzenabschrägung in die vordere Eindrehung des Steuerelementes verlagert, indem sie das Steuerelement in bezug auf das Rohr, den Flansch und das Gehäuse fixiert. Bei dieser Lage der Einzelteile vollführt das Schlagorgan hin- und hergehende Bewegungen im Gehäuse und übt auf dieses Schläge aus, die zum Hinterteil (zum rückwärtigen Teil) desselben hin gerichtet sind, und die gesamte Vorrichtung bewegt sich aus dem durchgeschlagenen Bohrloch nach rückwärts, d.h., sie arbeitet im Betriebszustand des Rückwärtsgangs.

Zur erneuten Umschaltung der Vorrichtung auf den Betriebszustand des Vorwärtsgangs ist es erforderlich, die Zuführung des unter Druck stehenden Fluides abzuschalten und danach die flexible Rohrleitung anzuspannen. Hierbei wird der Stutzen nach hinten verschoben, derart, dass die Kugel gegenüber der Stutzenrille zu stehen kommt. Durch die Kraft der Feder verlagert das Steuerelement die Kugel in die Stutzenrille und wandert nach vorn (nach links) derart, dass seine hintere Eindrehung gegenüber der Kugel zu stehen kommt. Nach Aufheben der Anspannung der flexiblen Rohrleitung verschiebt sich der Stutzen nach vorn unter der Wirkung einer anderen Feder und verlagert die Kugel mit seiner Abschrägung in die hintere Eindrehung des Steuerelementes, wobei dieses in bezug auf das Rohr, den Flansch und das Gehäuse fixiert wird. Bei dieser Lage der Einzelteile vollführt das Schlagorgan nach der Zuführung des unter Druck stehenden Fluides zur Vorrichtung eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse und übt auf diese Schläge aus, die zu seinem Vorderteil (Bugteil) hin gerichtet sind, und die Vor2

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richtung arbeitet im Betriebszustand des Vorwärtsgangs.

Diese Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine niedrige Betriebszuverlässigkeit, die durch eventuelle unkontrollierbare Umschaltung der Maschine vom Vorwärts- auf den Rückwärtsgang wegen des unzureichend zuverlässigen Andrückens der Kugel durch den abgefederten Stutzen bedingt ist. Eine Erhöhung der Zuverlässigkeit des Andrük-kens der Kugel ist unmöglich, weil hierzu die Steifigkeit der den Stutzen belastenden Feder erhöht werden muss. Und die Möglichkeit, die Federsteifigkeit zu erhöhen, ist durch die Grösse der Kraft begrenzt, die durch die von Hand erfolgende Anspannung der mit dem Stutzen verbundenen flexiblen Rohrleitung bei der Umschaltung der Maschine vom Vorwärts- auf den Rückwärtsgang erzeigt wird.

Ausserdem kennzeichnet sich diese Vorrichtung durch eine niedrige Betriebszuverlässigkeit wegen unzureichender Lebensdauer ihrer Einzelteile sowie wegen hoher Kontaktspannungen in der Kugel und den ihr zugeordneten Teilen des Steuerelementes, des Stutzens und des Rohrs, weil der Kontakt der Kugel mit diesen Teilen in einem Punkt (Punktkontakt) erfolgt.

Die Vorrichtung kennzeichnet sich ferner dadurch, dass es unmöglich ist, eine Maschine mit hoher spezifischer Leistung (Leistung, die auf eine Einheit des Querschnitts der Maschine entfällt) zu schaffen, weil das Vorhandensein einer Kugel in der Vorrichtung unvermeidlich zur Zunahme der Abmessungen (des Durchmessers) der Vorrichtung führt, was ihre spezifische Leistung herabmindert.

Es ist auch eine schlagend arbeitende Reversiervorrichtung bekannt (siehe den UdSSR-Urheberschein Nr.

1 118 747, Kl. E 02 F 5/18,1980), die ein Gehäuse, in dem ein Schlagorgan mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter der Wirkung eines unter Druck stehenden Fluides mit Ausübung von Schlägen auf das Vorderteil des Gehäuses im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung und mit Ausübung von Schlägen auf das Hinterteil des Gehäuses im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung angeordnet ist, und ein Steuerelement zur Steuerung der Verteilung des unter Druck stehenden Fluides enthält, welches Steuerelement mit dem Schlagorgan beweglich verbunden und mit Mitteln zur Fixierung in bezug auf das Gehäuse in zwei Steuerstellungen - im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung und im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung - versehen ist.

Das Steuerelement steht mit dem Gehäuse über eine am Steuerelement befestigte elastische Platte und einen mit dem Gehäuse starr verbundenen Flansch in Verbindung. Die elastische Platte weist einen Vorsprung zur Zusammenwirkung mit dem Flansch und einen abgeschrägten Vorsprung zur Zusammenwirkung mit der Abschrägung einer Büchse auf, an deren anderem Ende eine flexible Rohrleitung für die Zuführung des unter Druck stehenden Fluides zur Vorrichtung befestigt ist. Das Steuerelement ist ausserdem mit einem Anschlag versehen und in bezug auf den Flansch abgefedert und besitzt eine Rille zur Unterbringung der elastischen Platte, während im Flansch eine Eindrehung zur Aufnahme des Vorsprungs der elastischen Platte vorhanden ist.

Beim Einsatz dieser Vorrichtung im Betriebszustand des Vorwärtsgangs befindet sich der Vorsprung der elastischen Platte in der Eindrehung des Flansches und fixiert das Steuerelement in der vorderen (linken) Endstellung in bezug auf das Gehäuse. Das Schlagorgan vollführt nach der Zuführung des unter Druck stehenden Fluides eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse und übt auf dieses Schläge aus, welche zum Vorderteil (Kopfteil) hin gerichtet sind, und die gesamte Vorrichtung bewegt sich im Boden und lässt ein Bohrloch hinter sich zurück.

Für die Umschaltung der Vorrichtung auf den Betriebszu-

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stand des Rückwärtsgangs (für die Reversierung) ist es erforderlich, die flexible Rohrleitung zur Verschiebung der Buchse nach hinten anzuspannen. Die Büchse überträgt mit ihrer Abschrägung eine Radialkraft auf den abgeschrägten Vorsprung der elastischen Platte. Unter der Wirkung dieser Kraft verschiebt sich die elastische Platte in die Rille, und der Vorsprung der elastischen Platte verlässt die Eindrehung des Flansches. Unter der Wirkung des Drucks des Fluides wandert das Steuerelement nach hinten bis zur Zusammenwirkung des Anschlags des Steuerelementes mit dem Flansch. In dieser Stellung gewährleistet das Steuerelement eine hin- und hergehende Bewegung des Schlagorgans im Gehäuse mit Ausübung von Schlägen, die nach der Seite des Hinterteils (des rückwärtigen Teils) des Gehäuses gerichtet sind, und die gesamte Vorrichtung bewegt sich unter der Wirkung dieser Schläge im Bohrloch in der umgekehrten Richtung, d.h., sie arbeitet im Betriebszustand des Rückwärtsgangs.

Zur erneuten Umschaltung der Vorrichtung auf den Betriebszustand des Vorwärtsgangs ist es erforderlich, die Zuführung des unter Druck stehenden Fluides zur Vorrichtung zu unterbrechen. Die Feder, welche das Steuerelement in bezug auf den Flansch abfedert, verschiebt das Steuerelement in die vordere Stellung, die dem Vorwärtsgang der Vorrichtung entspricht (der Vorsprung der elastischen Platte tritt in die Eindrehung des Flansches ein und fixiert das Steuerelement in bezug auf das Gehäuse in der vorderen Endstellung), wo das Schlagorgan nach der Zuführung des unter Druck stehenden Fluides eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse vollführt und auf dieses Schläge ausübt, die zu seinem Vorderteil (Kopfteil) hingerichtet sind, d.h., die gesamte Vorrichtung arbeitet im Betriebszustand des Vorwärtsgangs.

Diese Vorrichtung kennzeichnet sich durch eine verhältnismässig niedrige Betriebszuverlässigkeit, die durch eventuelle unkontrollierbare Umschaltung der Maschine vom Vorwärts* auf den Rückwärtsgang bei einer zufälligen Anspannung der flexiblen Rohrleitung bedingt ist.

Ausserdem kennzeichnet sich die Vorrichtung durch eine verhältnismässig niedrige Zuverlässigkeit wegen der möglichen Zerstörung der elastischen Platte unter der Wirkung von Axialkräften, welche auf diese durch das Steuerelement übertragen und vom unter Druck stehenden Fluid in den Arbeitskammern der Vorrichtung erzeugt werden. Möglich ist auch die Zerstörung der elastischen Platte unter der Wirkung von Biegekräften, die zu ihr durch den Vorsprung bei dessen Zusammenwirkung mit dem Flansch der Vorrichtung übertragen werden.

Zweck der Erfindung ist, die vorstehend genannten Nachteile zu beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlagend arbeitende Reversiervorrichtung zu schaffen, bei der die Mittel zur Fixierung des Steuerelementes in dessen Arbeitsstellungen in bezug auf das Gehäuse so ausgeführt wären,

dass die Betriebszuverlässigkeit gewährleistet würde. Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in der schlagend arbeitenden Reversiervorrichtung, die ein Gehäuse, in dem ein Schlagorgan mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter der Wirkung eines unter Druck stehenden Fluides mit Ausübung von Schlägen auf das Vorderteil des Gehäuses im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung und mit Ausübung von Schlägen auf das Hinterteil der Vorrichtung im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung angeordnet ist, und ein Steuerelement mit Nuten zur Steuerung der Verteilung des unter Druck stehenden Fluides enthält, welches Steuerelement mit dem Schlagorgan beweglich verbunden ist und mit Mitteln zur Fixierung in bezug auf das Gehäuse in zwei Steuerstellungen versehen ist, nämlich im Betriebszustand des Vorwärtsgangs

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der Vorrichtung und im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung, wobei das Mittel zur Fixierung des Steuerelementes im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung in Form mindestens eines relativ zum Steuerelement beweglichen Einsatztstücks mit Vorsprüngen ausgebildet ist, erfindungsgemäss die Vorsprünge des Einsatzstücks in den Nuten des Steuerelementes untergebracht sind, während das Einsatzstück selber in eine Fassung mit Öffnungen eingeschlossen ist, die zwischen dem Gehäuse und dem Steuerelement verschiebbar längs der Achse der Vorrichtung angeordnet ist.

Zweckmässigerweise wird die Fassung zylindrisch ausgebildet.

Als Ergebnis der beschriebenen konstruktiven Abänderungen ist eine schlagend arbeitende Reversiervorrichtung geschaffen worden, die bei einer sicheren Fixierung ihres Steuerelementes in den Endstellungen in bezug auf das Gehäuse betriebszuverlässig ist.

Die Ausführung des Einsatzstückes mit den Vorsprüngen, die mit den Nuten des Steuerelementes und dem Gehäuse zusammenwirken, gewährleistet eine sichere Fixierung des Steuerelementes bei der Arbeit der Vorrichtung im Betriebszustand des Vorwärtsganges. Bei zufälligen Anspannungen der flexiblen Rohrleitung geht das Einsatzstück nicht mit dem Gehäuse ausser Eingriff, weil die Kraft des unter Druck stehenden Fluides (längs der Achse) auf das Steuerelement übertragen wird, welches mit seinen Nuten die Radialkraft zu den Vorsprüngen des Einsatzstücks überträgt und dieses (und das Steuerelement) in bezug auf das Gehäuse ständig fixiert. Es sei bemerkt, dass durch Änderung des Neigungswinkels der Abschrägungen der Einsatzstückvorsprünge die Kraft der Anspannung der flexiblen Rohrleitung für die Reversierung der Vorrichtung geregelt werden kann. Ein ebensolches Ergebnis wird durch Änderung des Neigungswinkels der Abschrägungen von Gehäuse und Einsatzstück erzielt.

Dadurch, dass das Einsatzstück in eine Fassung eingeschlossen ist, und sich die Fassung längs der Achse der Vorrichtung verschieben kann, wird die Notwendigkeit einer starren Verbindung des Einsatzstücks mit dem Steuerelement ausgeschlossen, welche unter Einwirkung von Schlagbeanspruchungen zur Zerstörung des Einsatzstücks an dessen Verbindungsstelle mit dem Steuerelement führen kann. Ausserdem wird durch eine solche Ausführung des Einsatzstücks und des Steuerelementes die Einwirkung von Zug- und Biegekräften auf das Einsatzstück vermieden, weil das Einsatzstück nur die Funktion einer Einlage - eines «Gleitsteins» - zwischen dem Steuerelement und dem Gehäuse erfüllt und lediglich den Druckkräften ausgesetzt ist, was die Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung gleichfalls erhöht.

Zur Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung trägt auch die Möglichkeit der Verstellung des Einsatzstücks in der Öffnung der Fassung bei, derart, dass sich der hintere Vorsprung des Einsatzstücks in der vorderen Nut des Steuerelementes und der vordere Vorsprung in der hinteren Nut befindet, was die Lebensdauer des Einsatzstücks um das Zweifache verlängert. Die Fixierung des Einsatzstücks im Zustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung trägt ebenfalls zur Erhöhung ihrer Lebensdauer bei.

Somit gewährleistet die erfindungsgemäss vorgeschlagene Konstruktion eine wesentliche Vergrösserung der Betriebszeit der Einzelteile der Vorrichtung und eine erhöhte Zuverlässigkeit der Fixierung des Steuerelementes, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung im ganzen erhöht wird.

Im folgenden wird die Erfindung durch eingehende Beschreibung eines konkreten Ausführungsbeispiels derselben und anhand von Zeichnungen erläutert, in denen es erfindungsgemäss zeigen :

Fig. 1 die Gesamtansicht der schlagend arbeitenden Reversiervorrichtung im teilweisen Längsschnitt; Lage der Vorrichtung vor der Zuführung eines unter Druck stehenden Fluides;

Fig. 2 einen teilweisen Längsschnitt der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im Zustand des Vorwärtsgangs ;

Fig. 3 einen teilweisen Längsschnitt der in Fig. 1 gezeigten Reversiervorrichtung im Zustand des Rückwärtsgangs;

Fig. 4 das Einsatztück in der Isometrie ;

Fig. 5 die Fassung mit Öffnung im Schnitt.

Die schlagend arbeitende Reversiervorrichtung, die in Fig.

I gezeigt ist, enthält eine Gehäuse 1, welches ein Bugteil (Vorderteil) 2 und ein Heckteil (Hinterteil) 3 enthält, die zur Aufnahme von Schlägen eines Schlagorgans 4 bestimmt sind, das im Gehäuse 1 mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter der Wirkung eines unter Druck stehenden Fluides angeordnet ist. Im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung übt das Schlagorgan 4 Schläge auf das Bugteil 2 des Geshäuses 1 aus. Im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung übt das Schlagorgan 4 Schläge auf das Heckteil des Gehäuses 1 aus. Die Vorrichtung enthält ferner ein System zur Verteilung des unter Druck stehenden Fluides im Betriebszustand sowohl des Vorwärts- als auch das Rückwärtsgangs der Vorrichtung. Dieses System umfasst eine vordere Arbeitskammer 5, die von der Innenfläche des Gehäuses 1 und der Aussenfläche des Schlagorgans 4 begrenzt ist, und eine hintere Arbeitskammer 6, die von dem Innenraum des Schlagorgans 4 begrenzt ist. Das System enthält auch Kanäle 7 zur Verbindung der vorderen Arbeitskammer und der hinteren Arbeitskammer 6 sowie Kanäle 8 im Gehäuse 1 zum Auspuff des Fluides in die Atmosphäre. Die Vorrichtung enthält weiterhin ein Steuerelement 9, das an einem Ende mit dem Schlagorgan 4 beweglich verbunden ist. Das Steuerelement 9 kann relativ zum Gehäuse 1 zwei Stellungen einnehmen, in einer von denen ( in der vorderen) das Steuerelement 9 die Verteilung des unter Druck stehenden Fluides im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung steuert, während es in der anderen (in der hinteren) Stellung für diese Verteilung im Betriebszustand des Rückwärtsgangs sorgt.

Das Steuerelement 9 ist mit einem Mittel zu dessen Fixierung in der Stellung versehen, die den Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung gewährleistet. Dieses Mittel ist in Form eines relativ zum Steuerelement 9 (Fig. 1-4) beweglichen Einsatzstücks 10 ausgebildet. Das Einsatzstück 10 (Fig. 2) kommt im Zustand des Vorwärtsgangs mit dem Gehäuse 1 in Eingriff, indem es in axialer Richtung das Steuerelement 9 in bezug auf das Gehäuse 1 fixiert. Im Zustand des Rückwärtsgangs gewährleistet das Einsatzstück 10 (Fig. 3) die Beweglichkeit des Steuerelementes 9 relativ zum Gehäuse 1 bei der Umschaltung der Vorrichtung auf den Betriebszustand des Rückwärtsgangs. Am anderen Ende des Steuerelementes 9 ist mit einem ihrer Enden eine zylindrische Fassung 11 angeordnet, in deren Öffnungen 12 (Fig. 5) das Einsatzstück 10 angeordnet ist. Das andere Ende der Fassung 11 ist mit einer (in Fig. nicht gezeigten) Quelle des unter Druck stehenden Fluides über eine flexible Rohrleitung 13 verbunden, welche dem einen Ende an das Ende der Fassung

II und mit dem anderen an die Quelle des unter Druck stehenden Fluides angeschlossen ist.

Das Einsatzstück 10 ist in Form einer Platte mit Vorsprüngen 14 ausgebildet, die Abschrägungen 15 aufweisen.

Der Eingriff des Einsatzstücks 10 mit dem Gehäuse 1 zur Fixierung des Steuerelementes 9 in axialer Richtung in bezug

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auf das Gehäuse 1 im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung wird durch die Ausführung einer Abschrägung 16 des Einsatzstücks 10 und der Oberfläche 17 des Einsatzstücks 10, durch eine Abschrägung 18 des Gehäuses 1 und die Oberfläche 19 des Gehäuses 1 sowie auch durch Nuten 20 des Steuerelementes 9 sichergestellt.

Die Vorrichtung besitzt auch eine Feder 21, die das Gehäuse 1 in axialer Richtung abfedert und die Verschiebung der Fassung 11 und des Steuerelementes 9 in die vordere Stellung zur Fixierung desselben im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung gewährleistet. An der Fassung 11 ist ein Anschlag 22 ausgebildet, welcher die axiale Verschiebung des Steuerelementes 9 begrenzt und zur Zusammenwirkung mit einem Anschlag 23 des Gehäuses 1 bestimmt ist.

Die schlagend arbeitende Reversiervorrichtung ist in den Figuren 1-4 mit nur einem Einsatzstück gezeigt, jedoch kann die Anzahl der Einsatzstücke vergrössert werden, was eine wesentliche Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der erfin-dungsgemässen Vorrichtung gewährleistet.

Die schlagend arbeitende Reversiervorrichtung funktioniert folgenderweise.

In der Ausgangsstellung bei der abgeschalteten Quelle des unter Druck stehenden Fluides ist die Vorrichtung in Fig. 1 gezeigt. Beim Anschluss der Quelle des Fluides wird das letztere über die mit der Fassung 11 verbundene flexible Rohrleitung 13 zugeführt. Über die zentralen Kanäle der Fassung 11 und des Steuerelementes 9 gelangt das Fluid in die hintere Arbeitskammer 6 und über den Kanal 7 in die vordere Arbeitskammer 5 und wirkt auf die vordere Stirnfläche des Steuerelementes 9 ein, wobei dieses nach hinten in Richtung des Heckteils 3 des Gehäuses 1 verschoben wird. Die Nuten 20 des Steuerelementes 9 wirken mit den Abschrägungen 15 der Vorsprünge 14 des Einsatzstücks 10 und verschieben dieses in den Öffnungen 12 der Fassung 11 in radialer Richtung so lange, bis sich die Oberfläche 17 des Einsatzstücks 10 gegen die Oberfläche 19 des Gehäuses 1 abstützt. Hierbei wandert das Einsatzstück 10 zusammen mit dem Steuerelement 9 und der Fassung 11 nach hinten in Richtung des Heckteils 3 des Gehäuses 1 derart, dass die Abschrägung 16 des Einsatzstücks 10 und die Abschrägung 18 des Gehäuses 1 in Wechselwirkung treten und das Steuerelement 9 in bezug auf das Gehäuse 1 fixieren. Dabei ist die Kraft der Feder 21 so gewählt, dass sie die Verschiebung der Fassung 11 in bezug auf das Gehäuse 1 nicht behindern kann, und die Feder 21 wird dementsprechend etwas zusammengedrückt.

Die neue Lage der Konstruktionselemente nach dem Anschluss der Quelle des unter Druck stehenden Fluides ist in Fig. 2 gezeigt und entspricht dem Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung.

Im Betriebszustand des Vorwärtsgangs vollführt das Schlagorgan 4 unter der Wirkung des unter Druck stehenden Fluides, das sich in der vorderen Arbeitskammer 5 und in der hinteren Arbeitskammer 6 befindet, eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 und übt Schläge auf das Bug-

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teil 2 des Gehäuses 1 aus. Unter der Wirkung dieser Schläge bewegt sich die Vorrichtung im Boden nach vorwärts und lässt hinter sich ein Bohrloch zurück. Das unter Druck stehende Fluid gelangt in die Arbeitskammer 5 über den Kanal 7, und der Auspuff aus derselben findet über den Kanal 7 und den Kanal 8 des Gehäuses 1 statt.

Zur Reversierung der Vorrichtung (zur Umschaltung auf den Betriebszustand des Rückwärtsgangs) ist es erforderlich, die Zuführung des unter Druck stehenden Fluides abzuschalten und dann die flexible Rohrleitung 13 mit einer Kraft anzuspannen, die grösser als die Kraft der Feder 21 ist. Das Einsatzstück 10, das mit seiner Abschrägung 16 an der Abschrägung 18 des Gehäuses 1 gleitet, verschiebt sich in der Öffnung 12 der Fassung 11 in radialer Richtung, und die Vorsprünge 14 des Einsatzstücks 10 treten in die Nuten 20 des Steuerelementes 9 ein. Danach wandert das Einsatzstück 10 zusammen mit der Fassung 11 und dem Steuerelement 9 nach rückwärts (in Richtung des Heckteils 3 des Gehäuses 1) so lange, bis der Anschlag 22 der Fassung 11 und der Anschlag 23 des Gehäuses 1 in Wechselwirkung treten. Hierbei wird die Feder 21 zusammengedrückt.

Die in Fig. 3 gezeigte neue Lage der Einzelteile der Vorrichtung entspricht dem Rückwärtsgang der Vorrichtung. Ohne die Anspannung der flexiblen Rohrleitung 13 aufzuheben, muss man jetzt das unter Druck stehende Fluid den Arbeitskammern 5 und 6 der Vorrichtung zuführen, worauf die Anspannung der flexiblen Rohrleitung aufzuheben ist. Durch die Wirkung des unter Druck stehenden Fluides in den Arbeitskammern 5 und 6 wird das Steuerelement 9 in bezug auf das Gehäuse 1 fixiert, während das Schlagorgan 4 eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 vollführt.

Dadurch, dass das Steuerelement 9 eine neue Stellung einnimmt, d.h. längs der Achse der Vorrichtung nach der Seite des Heckteils 3 des Gehäuses 1 verschoben ist, findet der Ein-lass des unter Druck stehenden Fluides über den Kanal 7 in die vordere Arbeitskammer 5 zeitlich früher und der Auspuff aus der vorderen Arbeitskammer 5 über die Kanäle 7 und 8 später statt, und das Schlagorgan 4 übt auf das Heckteil 3 des Gehäuses 1 aus.

Unter der Wirkung dieser Schläge bewegt sich das Gehäuse 1 und die gesamte Vorrichtung im durchgeschlagenen Bohrloch zu der Startstelle.

Die erneute Umschaltung der Vorrichtung auf den Betriebszustand des Vorwärtsgangs erfolgt automatisch nach der Unterbrechung der Zuführung des unter Druck stehenden Fluides zur Vorrichtung. Dann verschiebt die Feder 21, wie in Fig. 1 gezeigt, das Steuerelement 9 erneut in die vordere Stellung. Nach der Zuführung des unter Druck stehenden Fluides zur Vorrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise nehmen nunmehr die Konstruktionselemente eine Lage ein, die in Fig. 2 gezeigt ist, und die Vorrichtung arbeitet im Betriebszustand des Vorwärtsgangs.

Die vorliegende Vorrichtung gewährleistet eine effektive und zuverlässige Niederbringung von Bohrlöchern im Boden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Schlagend arbeitende Reversiervorrichtung, die ein Gehäuse ( 1 ), in welchem ein Schlagorgan (4) mit Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter der Wirkung eines unter Druck stehenden Fluides mit Ausübung von Schlägen auf das Vorderteil (2) des Gehäuses (1) im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung und mit Ausübung von Schlägen auf das Hinterteil (3) des Geäuses (1) im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung angeordnet ist, und ein Steuerelement (9) mit Nuten (20) zur Steuerung der Verteilung des unter Druck stehenden Fluides enthält, welches Steuerelement mit dem Schlagorgan (4) beweglich verbunden ist und mit Mitteln zur Fixierung in bezug auf das Gehäuse (1) in zwei Steuerstellungen versehen ist, nähmlich im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung und im Betriebszustand des Rückwärtsgangs der Vorrichtung, wobei das Mittel zur Fixierung des Steuerelementes (9) im Betriebszustand des Vorwärtsgangs der Vorrichtung in Form mindestens eines relativ zum Steuerelement (9) beweglichen Einsatzstücks (10) mit Vorsprüngen (14) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (14) des Einsatzstücks (10) in den Nuten (20) des Steuerelementes (9) untergebracht sind, während das Einsatzstück (10) selber in eine Fassung (11) mit Öffnungen (12) eingeschlossen ist, die zwischen dem Gehäuse (1) und dem Steuerelement (9) verschiebbar längs der Achse der Vorrichtung angeordnet ist.

2. Schlagend arbeitende Reversiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fassung (11) zylindrisch ausgebildet ist.