DE10115307C1 - Entnahmegerät zur GewInnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen Lenkspitze - Google Patents
Entnahmegerät zur GewInnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen LenkspitzeInfo
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Abstract
Im Gehäuse (1) eines Entnahmegeräts (Fig. 1) sind ein Schlagkolben (6) und ein Steuerglied (7) in einer Kammer (2), ein Bodenprobebehälter (8) in einer Kammer (3) und eine Spitze (9), die aus zwei zueinander konzentrisch angeordneten Teilen (10) und (11) besteht, angeordnet. Die Spitze (9) ist mit einer abgefederten, in einen Sitz, in der Seitenwand des Teils (11) angeordneten Schwinge (12) und einem abgefederten, axial beweglichen und relativ zum Teil (11) der Spitze (9) drehbaren Kolben (15) ausgebildet. Der Kolben (15) ist mit einem stufenförmigen Zapfen (17) versehen. Der Teil (11) der Spitze (9) ist im Teil (10) mit Hilfe der Schwinge (12) und des Kolbens (15) befestigt. Beim Einschalten bewegt sich das Entnahmegerät im Boden vorwärts zum Untersuchungspunkt hin. Nach Erreichung des Untersuchungspunkts wird das Entnahmegerät für den Rückwärtsgang kurz umgeschaltet. Dann wird der Schlagkolben (6) auf den hinteren Teil (5) des Gehäuses (1) geschlagen. Unter Einwirkung dieser Schläge wird der Kolben (15) nach vorwärts verschoben, dann verlagert sich die Schwinge (12) und stützt sich mit ihrer Stirnseite (37) gegen das Schulterstück (24) des Zapfens (17), wodurch der innere Teil (11) der Spitze (9) von dem Teil (10) der Spitze (9) aufgesperrt wird. Nach der erneuten Umschaltung des Entnahmegeräts für den Vorwärtsgang wird der innere Teil (11) der Spitze (9) im Bodenprobebehälter (8) verschoben und unter weiterem Vortrieb des Entnahmegeräts wird die Bodenprobe gewonnen.
Description
Die Erfindung betrifft ein durch Druckluft selbstfahrende Entnahmegerät
zur Gewinnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen Lenkspitze, die
nach der Umschaltung des Geräts auf Rückwärtsgang in der gewünschten
Tiefe automatisch zu öffnen ist.
Bei den geotechnischen Untersuchungen, insbesondere bei der Baugrund
erkundung oder Altlastenuntersuchung, besteht die Aufgabe häufig darin,
eine Bodenprobe in der gewünschten Tiefe zu nehmen.
Die nach dem Stand der Technik bekannten Geräte für eine
Bodenprobeentnahme in der gewünschten Tiefe, die das Eindringen in den
Boden durch Drehen und Vorschub des Gerätes ermöglichen, sind
beispielsweise in der FR 2 045 171, der US 3,871,487 oder der EP O 108 157 A1
beschrieben. Das Arbeitsprinzip dieser Geräte läßt sich im
allgemeinen wie folgt darstellen:
Das durch Drehbewegung niedertreibbare Gerät hat im Werkzeuggehäuse der Bohranlage einen die Axialbewegung übertragenden Kolben und eine Sperrvorrichtung, die kinematisch durch ein Element mit einem Mechanismus der Bohranlage verbunden ist. In der gewählten Tiefe wird das Gerät dadurch geöffnet, dass der Kolben durch mechanische Einwirkung auf das Element vom Werkzeuggehäuse aufgesperrt und nach oben gehoben wird. Durch das Hochziehen des Kolbens wird das Entnahmegerät unten geöffnet. Bei weiterer Bewegung des Entnahmegerätes nach unten wird die gewünschte Bodenprobe aufgenommen.
Das durch Drehbewegung niedertreibbare Gerät hat im Werkzeuggehäuse der Bohranlage einen die Axialbewegung übertragenden Kolben und eine Sperrvorrichtung, die kinematisch durch ein Element mit einem Mechanismus der Bohranlage verbunden ist. In der gewählten Tiefe wird das Gerät dadurch geöffnet, dass der Kolben durch mechanische Einwirkung auf das Element vom Werkzeuggehäuse aufgesperrt und nach oben gehoben wird. Durch das Hochziehen des Kolbens wird das Entnahmegerät unten geöffnet. Bei weiterer Bewegung des Entnahmegerätes nach unten wird die gewünschte Bodenprobe aufgenommen.
Nachteilig ist, dass die Probeentnahmegeräte der Bohranlagen dieser Art
kompliziert und teuer sind. Der Grund dafür liegt darin, dass die
Bohranlagen multifunktional sind, während das Probeentnahmegerät eine
spezielle Funktion hat.
Weitere Nachteile der Probeentnahmegeräte der Bohranlagen bestehen
darin, dass Erkundungen unterhalb von Bauwerken, in nicht begehbaren
Arealen, nicht durchführbar sind.
In der GB 636,722, der US 3,075,588, der US 3,367,188 und der US 5474140
sind Kleinbohrungen mit öffnungsfähiger Lenkspitze beschrieben.
Im allgemeinen besteht das Gerät dieser Art aus einer 1 m langen
Rammkernsonde, aus einer oder mehreren 1 m langen aufgeschraubten
Sondierstangen, einem aufgeschraubten Schlagkopf und einem Bohrhammer,
der die Bohrung auf die gewünschte Tiefe durchführt. Dabei muß man für
jeden Meter Tiefe eine zusätzliche 1 m lange Sondierstange aufschrauben.
Die Rammkernsonde hat eine trennbare Lenkspitze, die aus zwei zueinander
konzentrisch angeordneten, axial beweglichen Teilen besteht. Der innere
Teil ist in Form eines konischen Kolbens ausgebildet und hat eine
Sperrvorrichtung zur Festlegung des Kolbens relativ zum äußeren Teil, die
durch ein Seil oder eine Stange mit Gewinde von obertags aus gesteuert
wird.
In der gewählten Tiefe wird das Gerät dadurch geöffnet, dass der Kolben
durch eine mechanische Einwirkung, beispielsweise durch das Hochziehen
des Seils, vom äußeren Teil der Spitze aufgesperrt und nach oben gehoben
wird. Durch das Hochziehen des Kolbens wird das Entnahmegerät unten
geöffnet.
Nachteilig ist, dass der Vortrieb der Geräte dieses Art meterweise erfolgt
und ein anschließendes Verlängern des Gestänges für jeden einzelnen
Bohrmeter erfordert, wobei der Vorgang der Gewinnung einer Bodenprobe
Zeit- und kraftraubend ist.
Ein weiterer Nachteil der Geräte ist, dass die maximale Reichweite und
auch Richtung von Sondierbohrungen stark eingeschränkt ist.
Ein bedeutender Mangel der Geräte ist, dass der Kolben beispielsweise
durch ein Seil vom Startpunkt hochgezogen werden muß um den äußeren
Teil der Spitze aufzusperren und nach oben zu heben. Es ist besonders
schwer und zeitraubend, weil das Seil von obertags aus gesteuert werden
und bei jedem Verlängern des Gestänges auch verlängert werden muß.
Ein selbstgetriebenes Entnahmegerät mit einer trennbaren Spitze oder
Schneide ist aus der DE 199 59 909 C1 bekannt.
Nachteilig ist, dass, um eine Bodenprobe aus der gewünschten Tiefe zu
gewinnen, das Entnahmegerät zweimal an den Untersuchungspunkt
herangeführt werden muß, zuerst mit der aufgebauten Spitze und dann
nochmals mit der aufgebauten Schneide.
Ein weiterer Nachteil ist, dass das Entnahmegerät an die
Probeentnahmestelle mit der geöffneten Spitze geführt wird. Deshalb kann
sich beim Niederlassen der Bodenprobebehälter mit Bodenpartikeln
anfüllen, so dass die Probe nicht rein ist.
Ziel der Erfindung ist die Beseitigung der obenerwähnten Mängel der
bekannten Probeentnahmegeräte, d. h. ein solches selbstfahrendes
Entnahmegerät mit einer öffnungsfähigen Lenkspitze zu schaffen, in dem
die Lenkspitze nach der Umschaltung des Geräts auf Rückwärtsgang
automatisch zu öffnen ist und nach dem nächstfolgenden Vorwärtsgang
des Gerätes geöffnet bleibt.
Diese Aufgabe wird durch ein Entnahmegerät mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Entnahmegeräts sind in den
Unteransprüchen gekennzeichnet.
Das erfindungsgemässe selbstfahrende Entnahmegerät mit einer
automatisch öffnungsfähigen Lenkspitze gestattet die Gewinnung von
Bodenproben bei dem einmaligen Vortrieb zur Probeentnahmestelle.
Durch die Ausführung des axial abgefederten, axial beweglichen und
relativ zum inneren Teil der Spitze drehbaren Kolbens mit einem
stufenförmigen Zapfen mit drei zylindrischen Stufen und mit zumindest
einem radialen Schulterstück an seiner konischen Seitenfläche mit der
Tangentialebene zur Seitenfläche der zweiten Stufe und mit zumindest
einem gleichlaufenden radialen Schulterstück an seiner konischen
Seitenfläche mit der Tangentialebene zur Seitenfläche der dritten Stufe, das
einen zumindest einen dem Schulterstück angepaßten Axialdurchgang
aufweisenden Innenkragen des inneren Teils der Spitze am Zapfen
abgewandten Seite hintergreift, wird das Entnahmegerät mit der
automatisch zu öffnenden Spitze ausgestattet.
Durch die Ausführung des äußeren Teils der Spitze mit einem Anschlag
an ihrer Innenwand sowie des inneren Teils der Spitze mit einem
begrenzenden seinem Vorwärtsschub entsprechenden Anschlag an seiner
Außenwand wird der innere Teil der Spitze im äußeren Teil der Spitze beim
Rückwärtsgang des Entnahmegeräts festgehalten.
Durch den geringer als der Innendurchmesser des Bodenprobebehälters
konstruierten Außendurchmesser des inneren Teils der Spitze gelangt der
innere Teil bei der Gewinnung einer Bodenprobe zusammen mit der
Bodenprobe in den Bodenprobebehälter.
Durch die Ausführung der Schwinge mit einer Stirnseite
zusammenwirkend mit einer Seitenflächen des Zapfens und mit seiner
Seitenfläche zusammenwirkend mit einer Seitenfläche der Ringnut des
äußeren Teils der Spitze, hält sich der innere Teil der Spitze beim
Vorwärtsgang des Entnahmegeräts zur Probeentnahmestelle im äußeren Teil
fest oder wird bei der Gewinnung der Bodenprobe in den
Bodenprobebehälter geschoben.
Durch die Ausführung der Ringnutlänge des äußeren Teils der Spitze
größer als der maximale Breit der Schwinge und mit der Schwinghöhe
größer als die Wanddicke des Teils der Spitze an der Stelle des Sitzes wird
die Konstruktion kompakt und betriebszuverlässig.
Durch die Ausführung des inneren Teils der Spitze mit einem
eingeschlossenen Kraftlinienleitstück in seiner Seitenwand werden
Probenahmegeräte mit der öffnungsfähigen Lenkspitze einfach gesteuert.
Nachstehend wird das Entnahmegerät anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 die Gesamtansicht eines durch Druckluft selbstfahrenden
Entnahmegeräts zur Gewinnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen
Lenkspitze, in der Stellung für den Vorwärtsgang zur Probennahmestelle,
teilweise im Längsschnitt;
Fig. 2 die Gesamtansicht eines durch Druckluft selbstfahrenden
Entnahmegeräts zur Gewinnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen
Lenkspitze, in der Stellung für den Rückwärtsgang zum Startpunkt,
teilweise im Längsschnitt;
Fig. 3 den Abschnitt A in Fig. 1 in der Stellung für den Vorwärtsgang zur
Probennahmestelle mit geschlossener Lenkspitze, vergrößert;
Fig. 4 den Abschnitt A in Fig. 1 in der Stellung für die Gewinnung einer
Bodenprobe mit geöffneter Lenkspitze, vergrößert;
Fig. 5 die öffnungsfähige Lenkspitze gemäß Fig. 3 entlang der Linie I-I
geschnitten;
Fig. 6 die öffnungsfähige Lenkspitze gemäß Fig. 4 entlang der Linie II-II
geschnitten;
Fig. 7 die öffnungsfähige Lenkspitze gemäß Fig. 4 entlang der Linie III-
III geschnitten;
Fig. 8 die öffnungsfähige Lenkspitze mit einem in die Seitenwände des
inneren Teils der Spitze eingeschlossenen Kraftlinienleitstück;
Fig. 9 den Abschnitt A in Fig. 1 die öffnungsfähige Lenkspitze im
Moment der Festlegung des inneren Teils der Spitze im äußeren Teil;
Fig. 10 den Abschnitt A in Fig. 1 die öffnungsfähige Lenkspitze im
Moment vor der Festlegung des inneren Teils der Spitze im äußeren Teil.
Das in Fig. 1 dargestellte Entnahmegerät zur Gewinnung einer
Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen Lenkspitze enthält ein Gehäuse 1, in
dem von beiden. Stirnseiten walzenförmige Kammern. 2 und 3 auf der
gemeinsamen Achse mit ihm ausgebildet sind. In der Kammer 2 des
Gehäuses 1 ist ein Schlagkolben 6 angeordnet, mit der Möglichkeit einer
hin- und hergehenden Bewegung unter Einwirkung von Druckluft, wobei bei
Vorwärtsgang des Entnahmegeräts auf den vorderen Teil 4 des Gehäuses 1
und bei Rückwärtsgang des Entnahmegeräts auf den hinteren Teil 5 des
Gehäuses 1 Schläge ausübbar sind, sowie ein Steuerglied 7. Das
Entnahmegerät enthält außerdem in der Kammer 3 des Gehäuses 1 einen
Bodenprobebehälter 8 und eine Spitze 9, die aus zwei zueinander
konzentrisch angeordneten Teilen 10 und 11 besteht. Dabei ist der innere
Teil 11 axial beweglich relativ zum äußeren Teil 10 angeordnet, und sein
Außendurchmesser ist geringer als der Innendurchmesser 33 des
Bodenprobebehälters 8. Die Spitze 9 ist mit einer Einrichtung zur
Festlegung des inneren Teils 11 relativ zum äußeren Teil 10 ausgebildet,
die mindestens eine relativ zum Teil 11 bewegliche, in einem Sitz 13
angeordnete, abgefederte Schwinge 12; einen, in einer walzenförmigen
Kammer 14 in einer Stirnseite des Teiles 11 angeordneten, abgefederten
Kolben 15 und eine an der Innenfläche des Teils 10 der Spitze 9
ausgebildete Ringnut 16 umfaßt. An einer Stirnseite ist der Kolben 15 mit
einem stufenförmigen Zapfen 17 ausgebildet, und von der anderen
Stirnseite ist er durch eine Druckfeder 18 zum inneren Teil 11 der Spitze 9
axial abgefedert. Der Zapfen 17 des Kolbens 15 ist mit drei zylindrischen
Stufen 21, 22, 23 und mit zumindest einem radialen Schulterstück 24 an
seiner konischen Seitenfläche 25 mit der Tangentialebene zur Seitenfläche
der Stufe 22 und mit zumindest einem gleichlaufenden radialen
Schulterstück 26 an seiner konischen Seitenfläche 27 mit der
Tangentialebene zur Seitenfläche der Stufe 23 ausgebildet. Der Teil 11 der
Spitze 9 ist mit einen Axialdurchgang 28 in seiner Stirnwand versehen, der
zumindest einen dem Schulterstück 26 angepaßten Innenkragen 29 am
Zapfen 16 der abgewandten Seite hintergreift. Der Teil 10 der Spitze 9 ist
mit einem Anschlag 30 an seiner Innenwand und der Teil 11 der Spitze 9 mit
einem begrenzenden dem Vorwärtsschub des Teils 11 entsprechenden
Anschlag 31 an seiner Außenwand ausgebildet. Außerdem ist der Teil 10
der Spitze 9 mit einer Ringnut 16 an seiner Innenfläche eingebaut. Die
Schwinge 12 ist an einer Stirnseite mit einer Kammer 34 versehen, in der
eine Feder 35 und eine gegen den Teil 10 der Spitze 9 abgestützte Kugel 36
angeordnet ist.
In einer anderen Ausführungsvariante ist der innere Teil 11 der Spitze 9
mit einem geschlossenen Kraftlinienleitstück 42 in seine Seitenwände
eingebaut.
Das Entnahmegerät zur Gewinnung einer Bodenprobe mit einer
öffnungsfähigen Lenkspitze funktioniert folgendermaßen:
In der Fig. 1 ist das Entnahmegerät mit geschlossener Spitze 9 in der Stellung für den Vorwärtsgang zur Probeentnahmestelle dargestellt. Die Schwinge 12 (Fig. 3, 5) sitzt im Sitz 13 des inneren Teils 11 der Spitze 9 und in der Ringnut 16 des äußeren Teils 10 der Spitze 9, stützt sich mit ihrer Stirnseite 37 an die zylindrische Stufe 21 des Zapfens 17 des Kolbens 15. Der Teil 11 der Spitze 9 ist im Teil 10 mit Hilfe der Schwinge 12 und des Kolbens 15 befestigt. Beim Einschalten des Entnahmegeräts wird der Schlagkolben 6 unter Einwirkung der Druckluft eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 vollführen und auf den vorderen Teil 4 des Gehäuses 1 schlagen. Unter Einwirkung dieser Schläge bewegt sich das Entnahmegerät im Boden vorwärts zum Untersuchungspunkt hin. Nach Erreichung des Untersuchungspunkts wird das Entnahmegerät für den Rückwärtsgang kurz umgeschaltet. Dann wird der Schlagkolben 6 unter Einwirkung von Druckluft auf den hinteren Teil 5 des Gehäuses 1 (Fig. 2) schlagen. Unter Einwirkung dieser Schläge wird das Entnahmegerät im Boden nach rückwärts geführt, der innere Teil 11 der Spitze 9 wird nach vorwärts bis zur Wechselwirkung der Anschläge 30 und 31 verlagert, der Kolben 15 wird nach vorwärts verschoben und die Druckfeder 18 wird zusammengedrückt. Danach versetzt sich die Schwinge 12 im Sitz 13 unter Einwirkung der Druckfeder 35 und der gegen den Teil 10 der Spitze 9 abgestützten Kugel 36 und stützt sich mit ihrer Stirnseite 37 gegen das Schulterstück 24 des Zapfens 17 des Kolbens 15, wodurch der innere Teil 11 der Spitze 9 von dem Teil 10 der Spitze 9 (Fig. 4, 6) aufgesperrt wird. Schließlich wird das Entnahmegerät nochmals für den Vorwärtsgang umgeschaltet. Unter Einwirkung der Schläge des Schlagkolbens 6 auf den vorderen Teil 4 des Gehäuses 1 wird der innere Teil 11 der Spitze 9 verschoben und zwar in Richtung zum Endteil des Bodenprobebehälters 8 (Fig. 2), das Entnahmegerät wird nach vorwärts herangeführt, und unter weiterem Vortrieb wird die Bodenprobe gewonnen. Dann wird das Entnahmegerät zum Startpunkt zurückgetrieben und gestoppt, der Teil 10 der Spitze 9 wird abgetrennt, der Bodenprobebehälter 8 wird mit der Bodenprobe entfernt und der innere Teil 11 der Spitze 9 wird aus dem Bodenprobebehälter 8 herausgezogen. Danach wird der Kolben 15 im inneren Teil 11 der Spitze 9 nach vorne verschoben und mit einer Viertelumdrehung umgedreht, die Schwinge 12 wird im Platz 13 eingesetzt, bis sie sich mit ihrer Stirnseite 37 gegen die Seitenfläche der Stufe des Zapfens 17 stützt, der innere Teil 11 wird in den äußeren Teil 10 der Spitze 9 eingesteckt und nach vorne bis zur Berührung der Anschläge 30 und 31 verschoben. Die oben genannten Teile nehmen die in Fig. 10 gezeigte Stellung ein. Schließlich wird der Kolben 15 in Richtung des Endteils der Spitze 9 hingezogen, gleichzeitig verlagert sich die Schwinge 12 und nimmt die in Fig. 9 gezeigte Stellung ein. Dann wird der Kolben 15 mit der Viertelumdrehung umgedreht und nach hinten verschoben bis zum Zusammenwirken des Schulterstücks 26 mit dem Axialdurchgang, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Spitze 9 und der Bodenprobebehälter 8 werden mit dem Entnahmegerät aufgebaut. Das Entnahmegerät mit geschlossener Spitze 9 wird für den Vorwärtsgang zur Entnahme von Proben vorbereitet.
In der Fig. 1 ist das Entnahmegerät mit geschlossener Spitze 9 in der Stellung für den Vorwärtsgang zur Probeentnahmestelle dargestellt. Die Schwinge 12 (Fig. 3, 5) sitzt im Sitz 13 des inneren Teils 11 der Spitze 9 und in der Ringnut 16 des äußeren Teils 10 der Spitze 9, stützt sich mit ihrer Stirnseite 37 an die zylindrische Stufe 21 des Zapfens 17 des Kolbens 15. Der Teil 11 der Spitze 9 ist im Teil 10 mit Hilfe der Schwinge 12 und des Kolbens 15 befestigt. Beim Einschalten des Entnahmegeräts wird der Schlagkolben 6 unter Einwirkung der Druckluft eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 vollführen und auf den vorderen Teil 4 des Gehäuses 1 schlagen. Unter Einwirkung dieser Schläge bewegt sich das Entnahmegerät im Boden vorwärts zum Untersuchungspunkt hin. Nach Erreichung des Untersuchungspunkts wird das Entnahmegerät für den Rückwärtsgang kurz umgeschaltet. Dann wird der Schlagkolben 6 unter Einwirkung von Druckluft auf den hinteren Teil 5 des Gehäuses 1 (Fig. 2) schlagen. Unter Einwirkung dieser Schläge wird das Entnahmegerät im Boden nach rückwärts geführt, der innere Teil 11 der Spitze 9 wird nach vorwärts bis zur Wechselwirkung der Anschläge 30 und 31 verlagert, der Kolben 15 wird nach vorwärts verschoben und die Druckfeder 18 wird zusammengedrückt. Danach versetzt sich die Schwinge 12 im Sitz 13 unter Einwirkung der Druckfeder 35 und der gegen den Teil 10 der Spitze 9 abgestützten Kugel 36 und stützt sich mit ihrer Stirnseite 37 gegen das Schulterstück 24 des Zapfens 17 des Kolbens 15, wodurch der innere Teil 11 der Spitze 9 von dem Teil 10 der Spitze 9 (Fig. 4, 6) aufgesperrt wird. Schließlich wird das Entnahmegerät nochmals für den Vorwärtsgang umgeschaltet. Unter Einwirkung der Schläge des Schlagkolbens 6 auf den vorderen Teil 4 des Gehäuses 1 wird der innere Teil 11 der Spitze 9 verschoben und zwar in Richtung zum Endteil des Bodenprobebehälters 8 (Fig. 2), das Entnahmegerät wird nach vorwärts herangeführt, und unter weiterem Vortrieb wird die Bodenprobe gewonnen. Dann wird das Entnahmegerät zum Startpunkt zurückgetrieben und gestoppt, der Teil 10 der Spitze 9 wird abgetrennt, der Bodenprobebehälter 8 wird mit der Bodenprobe entfernt und der innere Teil 11 der Spitze 9 wird aus dem Bodenprobebehälter 8 herausgezogen. Danach wird der Kolben 15 im inneren Teil 11 der Spitze 9 nach vorne verschoben und mit einer Viertelumdrehung umgedreht, die Schwinge 12 wird im Platz 13 eingesetzt, bis sie sich mit ihrer Stirnseite 37 gegen die Seitenfläche der Stufe des Zapfens 17 stützt, der innere Teil 11 wird in den äußeren Teil 10 der Spitze 9 eingesteckt und nach vorne bis zur Berührung der Anschläge 30 und 31 verschoben. Die oben genannten Teile nehmen die in Fig. 10 gezeigte Stellung ein. Schließlich wird der Kolben 15 in Richtung des Endteils der Spitze 9 hingezogen, gleichzeitig verlagert sich die Schwinge 12 und nimmt die in Fig. 9 gezeigte Stellung ein. Dann wird der Kolben 15 mit der Viertelumdrehung umgedreht und nach hinten verschoben bis zum Zusammenwirken des Schulterstücks 26 mit dem Axialdurchgang, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Spitze 9 und der Bodenprobebehälter 8 werden mit dem Entnahmegerät aufgebaut. Das Entnahmegerät mit geschlossener Spitze 9 wird für den Vorwärtsgang zur Entnahme von Proben vorbereitet.
In einer anderen Ausführungsvariante wird das Entnahmegerät nach
Erreichung des Untersuchungspunkts kurz gestoppt, dann wird das
geschlossene Kraftlinienleitstück mit dem elektrischen Strom eingeschaltet.
Unter Einwirkung des Magnetfelds im geschlossenen Kraftlinienleitstück
wird der Kolben 15 nach vorwärts verschoben, dann versetzt sich die
Schwinge 12 auf die oben beschriebene Weise im Sitz 13. Unter weiterem
Vortrieb des Entnahmegeräts nach der erneuten Umschaltung für den
Vorwärtsgang wird die Bodenprobe gewonnen.
Claims (7)
1. Entnahmegerät zur Gewinnung einer Bodenprobe mit einem Gehäuse (1)
mit walzenförmigen Kammern (2, 3) an seinen beiden Stirnseiten, in, dem
in der Kammer (2) ein durch Druckluft hin- und herbeweglicher
Schlagkolben (6) angeordnet ist, der beim Vorwärtsgang des
Entnahmegeräts auf den vorderen Teil (4) des Gehäuses (1) und beim
Rückwärtsgang des Entnahmegeräts auf den hinteren Teil (5) des Gehäuses
(1) Schläge ausübt, mit einem Steuerglied (7) für die Verteilung der
Druckluft, das mit dem Schlagkolben (6) axial beweglich verbunden und
relativ zum Gehäuse (1) in zwei Steuerstellungen für den Vorwärtsgang
oder den Rückwärtsgang des Entnahmegeräts festlegbar ist, mit einem
Bodenprobebehälter (8) in der Kammer (3) des Gehäuses (1) und mit einer
trennbaren Spitze (9), die aus zwei zueinander konzentrisch angeordneten,
axial beweglichen Teilen (10, 11) und mit einer Einrichtung zur Festlegung
des inneren Teils (11) relativ zum äußeren Teil (10) ausgebildet ist, die
mindestens eine relativ zum inneren Teil (11) bewegliche, in einem Sitz (13)
angeordnete, abgefederte Schwinge (12) aufweist, eine walzenförmige
Kammer (14) im inneren Teil (11) der Spitze (9), einen, in der
walzenförmigen Kammer (14) angeordneten, an einer Stirnseite (19) der
Kammer (14) abgefederten Kolben (15) und eine an der Innenfläche des
äußeren Teils (10) der Spitze (9) ausgebildete Ringnut (16) umfaßt, wobei
der Kolben (15) axial beweglich und drehbar relativ zum inneren Teil (11)
der Spitze (9) in der Kammer (14) angeordnet ist, an einer Seite mit einem
stufenförmigen Zapfen (17) ausgebildet ist und von der anderen Seite durch
eine Druckfeder (18) zwischen der Fläche der Stirnseite (19) der Kammer
(14) und seiner Stirnfläche (20) im inneren Teil (11) der Spitze (9) axial
abgefedert ist.
2. Entnahmegerät nach Anspruch 1, wobei der Zapfen (17) des Kolbens (15)
mit drei zylindrischen Stufen (21, 22, 23) und mit zumindest einem radialen
Schulterstück (24) an seiner konischen Seitenfläche (25) mit der
Tangential ebene zur Seitenfläche der Stufe (22) und mit zumindest einem
gleichlaufenden radialen Schulterstück (26) an seiner konischen
Seitenfläche (27) mit der Tangentialebene zur Seitenfläche der Stufe (23)
ausgebildet ist, das einen zumindest einen dem Schulterstück (26) angepaßten einen
Innenkragen (29) aufweisenden Axialdurchgang (28) des inneren Teils (11)
der Spitze (9) einer vom Zapfen (17) abgewandten Seite hintergreift.
3. Entnahmegerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei der äußere Teil (10) der
Spitze (9) mit einem Anschlag (30) an seiner Innenwand sowie der innere
Teil (11) der Spitze (9) mit einem den Vorwärtsschub des Teils (11)
begrenzenden entsprechenden Anschlag (31) an seiner Außenwand
ausgebildet ist.
4. Entnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schwinge
(12) an einer Stirnseite mit einer Kammer (34) versehen ist, in der eine
Druckfeder (35) und eine gegen den äußeren Teil (10) der Spitze (9)
abgestützte Kugel (36) angeordnet ist, wodurch die Schwinge (12) radial
abgefedert ist und mit ihrer anderen Stirnseite (37) mit einer der
Seitenflächen des Zapfens (16) zusammenwirkt.
5. Entnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Länge (40)
der Ringnut (16) größer als die maximale Breite (41) der Schwinge (12) ist.
6. Entnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Höhe der
Schwinge (12) größer als die Wanddicke des äußeren Teils (11) der Spitze
(9) an der Stelle des Sitzes (13) ist.
7. Entnahmegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei in der
Seitenwand des inneren Teils (11) der Spitze (9) ein eingeschlossenes
Kraftlinienleitstück (42) eingebaut ist.
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| DE2001115307 DE10115307C1 (de) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Entnahmegerät zur GewInnung einer Bodenprobe mit einer öffnungsfähigen Lenkspitze |
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