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Die
Erfindung betrifft eine Pumpe zur Reinigung eines Bohrloches.
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Bohrlöcher müssen regelmäßig von
Bohrstaub und sonstigen Bohrrückständen gereinigt
werden, beispielsweise um Verbundanker mittels eines in das Bohrloch
eingebrachten Klebemittels in dem gereinigten Bohrloch festlegen
zu können.
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Es
ist in den einschlägigen
Fachkreisen durch Benutzung und ständige Übung bekannt, die Reinigung
von Bohrlöchern
durch Einblasen von Pressluft in die Bohrlöcher vorzunehmen. Der feine Bohrstaub
schießt
dadurch aus dem Bohrloch heraus, so dass der Bereich der Bohrlochmündung mit Bohrstaub
kontaminiert wird. Diese Kontamination kann gesundheitsgefährlich sein,
insbesondere bei im Boden angebrachten Bohrlöchern.
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Darüber hinaus
ist aus der
DE 211 893
U1 eine als Ausbläser
für den
Bohrstaub aus einem Bohrloch gebrauchte Luftpumpe bekannt, bei der allerdings
ebenfalls ein angeschlossener Schlauch bzw. ein angeschlossenes
Rohr in das Bohrloch eingeführt
wird, so dass bei Betätigung
der Luftpumpe der Bohrstaub aus dem Bohrloch herausgefördert wird.
Insofern ergibt sich die gleiche Kontamination.
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Dieses
gleiche Prinzip wird auch bei den in der
DE 295 07 320 U1 beschriebenen
Ausbläsern verwendet,
wobei gemäß diesem
Stand der Technik ein zusätzlicher
Trichter zum Auffangen des aus dem Bohrloch ausgetragenen Bohrstaubes
insbesondere bei vertikal verlaufenen Bohrlöchern vorgesehen ist. Bei der
in der
DE 85 13 348
U1 beschriebenen, ebenfalls nach dem Ausblasprinzip arbeitenden
Vorrichtung ist die Ausblasvorrichtung mit einer zur Reinigung des
Bohrloches vorgesehenen hin- und herbewegbaren Bürste kombiniert.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Reinigung
von Bohrlöchern
von Bohrstaub zur Verfügung
zu stellen, durch die Bohrstaub aus einem Bohrloch austragbar ist,
ohne das Bohrloch im Bereich seiner Mündung mit Bohrstaub zu kontaminieren.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird anmeldungsgemäß zur Verfügung gestellt eine Pumpe zur Reinigung
eines Bohrloches mit folgenden Merkmalen:
- – einem
Pumpengehäuse;
- – in
dem Pumpengehäuse
ist ein zylindrischer Freiraum angeordnet;
- – in
dem zylindrischen Freiraum ist ein Kolben verschiebbar angeordnet;
- – der
Kolben trennt einen Saugraum von einem Druckraum;
- – das
Pumpengehäuse
weist einen Lufteinlass und einen Luftauslass auf;
- – der
Saugraum ist strömungstechnisch
mit dem Lufteinlass und der Druckraum strömungstechnisch mit dem Luftauslass
verbunden;
- – dem
Lufteinlass ist eine Bohrstaubauffangeinrichtung strömungstechnisch
vorgeschaltet;
- – die
Bohrstaubauffangeinrichtung ist durch eine Filtereinrichtung vom
Saugraum getrennt;
- – der
Luftauslass ist strömungstechnisch
mit einem in ein Bohrloch einsteckbaren Blasdüsenrohr verbunden.
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Grundgedanke
der Erfindung ist es, den aus dem Bohrloch ausgetragenen Bohrstaub
in eine Bohrstaubauffangeinrichtung einzutragen, so dass der Bereich
der Bohrlochmündung
nicht mit dem Bohrstaub kontaminiert wird.
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In
ihrem Grundaufbau entspricht die anmeldungsgemäße Pumpe einer Kolbenpumpe
mit einem in einem Zylinder laufenden Kolben.
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Entsprechend
weist die anmeldungsgemäße Pumpe
ein Pumpengehäuse,
einen in dem Pumpengehäuse
angeordneten, zylindrischen Freiraum sowie einen in diesem verschiebbar
angeordneten Kolben auf.
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Das
Pumpengehäuse
kann aus einem beliebigen Material bestehen, beispielsweise Metall,
und beispielsweise eine im wesentlichen zylindrische Außenform
aufweisen.
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Der
Kolben ist, wie aus dem Stand der Technik zu Kolbenpumpen bekannt,
verschiebbar in dem zylindrischen Freiraum der Pumpe angeordnet
und seitlich gegen die Wandung des zylindrischen Freiraums abgedichtet.
Der Kolben kann bevorzugt aus Metall bestehen.
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Der
Kolben trennt einen Saugraum von einem Druckraum. Saugraum und Druckraum
sind je mit Luft befüllbare
Räume.
Saugraum und Druckraum können
danach im wesentlichen die beiden Räume des zylindrischen Freiraums
sein, die durch den Kolben getrennt sind, wobei diese beiden Räume gegebenenfalls
durch strömungstechnisch
mit diesen verbundene, mit Luft befüllbare Bereiche ergänzt sein
können.
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Das
Pumpengehäuse
weist einen Lufteinlass und Luftauslass auf. Der Lufteinlass und
der Luftauslass können
jeweils durch eine oder mehrere Öffnungen
gebildet sein.
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Der
Saugraum ist strömungstechnisch
mit dem Lufteinlass und der Druckraum ist strömungstechnisch mit dem Luftauslass
verbunden. Über
den Lufteinlass kann mithin Luft in den Saugraum einströmen und über den
Luftauslass Luft aus dem Druckraum aus diesem ausströmen. Lufteinlass
und Luftauslass können
unmittelbar oder über
zwischengeschaltete Luftleitungsorgane strömungstechnisch mit dem Saugraum
beziehungsweise Druckraum verbunden sein.
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Dem
Lufteinlass ist eine Bohrstaubauffangeinrichtung strömungstechnisch
vorgeschaltet. In den Lufteinlass einströmende Luft passiert demnach zunächst die
Bohrstaubauffangeinrichtung. Die Bohrstaubauffangeinrichtung dient
dazu, den aus dem Bohrloch austretenden Bohrstaub aufzufangen. Hierdurch
wird eine Kontamination des Bereiches der Bohrlochmündung mit
Bohrstaub effektiv verhindert. Der Begriff „Bohrstaub" im anmeldungsgemäßen Sinne steht für sämtliche
Arten von Verunreinigungen, die aus dem Bohrloch austragbar sind,
beispielsweise Bohrmehl, Bohrstaub oder sonstige Bohrrückstände.
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Um
eine Verunreinigung des Saugraums mit Bohrstaub zu verhindern, ist
die Bohrstaubauffangeinrichtung durch eine Filtereinrichtung vom
Saugraum getrennt. Diese Filtereinrichtung kann bevorzugt im Bereich
des Lufteinlasses angeordnet sein. Entsprechend passiert das aus
dem Bohrloch austretende Bohrstaub/Luft-Gemisch zunächst die
Bohrstaubauffangrichtung und anschließend die strömungstechnisch
dahintergeschaltete Filtereinrichtung. Die Bohrstaubanteile, die
sich bei der Passage der Bohrstaubauffangeinrichtung nicht bereits
in dieser absetzen, werden durch die Filtereinrichtung zurückgehalten.
Nach der Passage durch die Filtereinrichtung ist das aus dem Bohrloch
ausgetragene Bohrstaub/Luft-Gemisch
von Bohrstaub befreit und die derart gereinigte Luft wird dem Saugraum
zugeleitet.
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Die
Bohrstaubauffangrichtung kann beispielsweise in Form eines Behälters, nachfolgend
als Bohrstaubauffangbehälter
bezeichnet, vorgesehen sein.
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Der
Bohrstaubauffangbehälter
kann außen an
dem Pumpengehäuse
anordenbar sein, bevorzugt in dem Bereich des Pumpengehäuses, an
dem der Lufteinlass vorgesehen ist. Insbesondere kann vorgesehen
sein, dass der Bohrstaubauffangbehälter lösbar an dem Pumpengehäuse befestigbar
ist. Ist die Aufnahmekapazität
des Bohrstaubauffangbehälters
erreicht, kann dieser demnach einfach vom Pumpengehäuse gelöst und der
entleerte oder ein neuer Bohrstaubauffangbehälter am Pumpengehäuse befestigt
werden. Hierdurch ist eine schnelle und einfache Reinigung der Pumpe
von Bohrstaub möglich.
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Der
Bohrstaubauffangbehälter
kann, zur einfachen Befestigung an dem Pumpengehäuse, beispielsweise auf das
Pumpengehäuse
aufschraubbar oder aufclipsbar sein.
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Zur
Einleitung des Bohrstaubes in den Bohrstaubauffangbehälter weist
dieser einen Bohrstaubeinlass auf. Nach einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Achse des zylindrischen Freiraums des Pumpengehäuses durch
den Bohrstaubeinlass verläuft.
Nach einer weiteren Ausführungsform
kann vorgesehen sein, dass der Bohrstaubauffangbehälter zumindest
im Bereich des Bohrstaubeinlasses aus einem elastischen Material
besteht. Der Bohrstaubeinlass ist hierdurch selbstdichtend, wenn
dieser an die Bohrlochmündung
gedrückt
wird. Die Selbstdichtung kann noch verbessert werden, wenn der gesamte
Bohrstaubauffangbehälter
aus einem elastischen Material besteht.
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Nach
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Bohrstaubeinlass von einer nach außen vorstehenden
Wulst umringt ist. Diese Wulst kann als Dichtungsmanschette wirken,
wenn der Bohrstaubeinlass gegen die Bohrlochmündung gedrückt wird. Die Selbstdichtung
des Bohrstaubauffangbehälters kann
hierdurch noch verbessert werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Lufteinlass ein Ventil, beispielsweise
ein Klappenventil, aufweist, das in Einströmrichtung in den Saugraum öffnet. Hierdurch
ist der Saugraum geöffnet,
wenn Luft in diesen einströmt
und verschlossen, wenn keine Luft in diesen einströmt. Dadurch
kann eine Verunreinigung des Saugraums verhindert werden, beispielsweise
wenn die Filtereinrichtung und/oder der Bohrstaubauffangbehälter vom
Pumpengehäuse
abgenommen sind.
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Der
Luftauslass ist strömungstechnisch
mit einem Blasdüsenrohr,
durch das Luft in das Bohrloch einblasbar ist, verbunden. Bei diesem
Blasdüsenrohr kann
es sich um eine Lanze oder Nadel, beispielsweise aus Metall, handeln,
die an der Außenseite
des Pumpengehäuses
mit dem Luftauslass verbunden, beispielsweise aufgesteckt- oder
aufgeschraubt ist, und die an ihrem freien Ende eine Luftaustrittsöffnung aufweist.
Bei der Anwendung der anmeldungsgemäßen Pumpe wird das Blasdüsenrohr
in das Bohrloch gesteckt und bevorzugt bis in den Bereich des Bohrlochgrundes
geführt.
Bei Beaufschlagung des Blasdüsenrohrs
mit Luft (Druckluft) aus dem Druckraum tritt Luft aus der Luftaustrittsöffnung des Blasdüsenrohres
aus, so dass der gesamte in Bohrloch vorhandene Bohrstaub aus dem
Bohrloch geblasen werden kann.
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Es
kann vorgesehen sein, dass das Blasdüsenrohr lösbar mit dem Luftauslass verbunden
ist. Dadurch können
Blasdüsenrohre
unterschiedlicher Geometrie, die jeweils auf die Geometrie des Bohrloches
abgestimmt ist, mit dem Lufteinlass verbunden werden. Beispielsweise
können
Blasdüsenrohre
mit einem unterschiedlichen Durchmesser und/oder mit einer unterschiedlichen
Länge vorgesehen
sein.
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Nach
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
verläuft
das Blasdüsenrohr
durch den Bohrstaubeinlass hindurch. Mittels dieser kombinierten
Anordnung von Blasdüsenrohr
und Baubohrstaubeinlass kann Bohrstaub gleichzeitig zum einen mittels
des druckbeaufschlagten Blasdüsenrohrs
aus dem Bohrloch heraus geblasen und zum anderen saugend von dem
Bohrstaubeinlass aufgenommen werden.
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Es
kann vorgesehen sein, dass der Druckraum über ein Düsenrohr, dessen Achse koaxial
zur Achse des zylindrischen Freiraums des Pumpengehäuses verlaufen
kann, strömungstechnisch
mit dem Luftauslass verbunden ist. An seinem einen Ende kann dieses
Düsenrohr
mit dem Luftauslass verbunden sein und an seinem anderen Ende, das
eine Öffnung
aufweist, im Druckraum enden. Durch diese Öffnung im Düsenrohr ist Luft aus dem Druckraum
in das Düsenrohr,
das diese Luft dem Luftauslass zuführt, einströmbar.
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Der
Kolben kann eine zentrale Öffnung
aufweisen, durch die hindurch das Düsenrohr verläuft.
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Bei
einer Ausführungsform,
bei welcher der Druckraum im unteren, dem Luftauslass zugewandten
Bereich der Pumpe angeordnet ist, weist die Pumpe an ihrer Unterseite
einen Pumpenboden mit einer durch ein Klappenventil gesteuerten
Ventilringöffnung
auf, wobei das Düsenrohr
luftleitend an den Pumpenboden angeschlossen ist. Dabei kann vorgesehen,
dass das Blasdüsenrohr
in dem Düsenrohr verschiebbar
geführt
ist, wobei an dem in dem Düsenrohr
gelegenen Ende des Blasdüsenrohres
Führungslamellen
zur verschiebbaren Führung
des Blasdüsenrohres
in dem Düsenrohr
angeordnet sein können.
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Um
eine Anpassung der Pumpe an unterschiedliche Bohrlochdurchmesser
und Bohrlochtiefen vornehmen zu können, kann vorgesehen sein, dass
das Blasdüsenrohr
an dem Düsenrohr
auswechselbar gehaltert ist.
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Der
Kolben kann über
eine Kolbenstange, dessen Achse bevorzugt koaxial zur Achse des
zylindrischen Freiraums des Pumpengehäuses verläuft, mit einem Handteil (Bedienteil)
oder mit einer automatischen Hub- und Senkeinrichtung verbunden sein.
Die Kolbenstange kann durch das Pumpengehäuse hindurch geführt sein,
so dass das Handteil außerhalb
des Pumpengehäuses
mit der Kolbenstange verbunden ist beziehungsweise die Hub- und Senkeinrichtung außerhalb
des Pumpengehäuses
in Kontakt mit der Kolbenstange gebracht werden kann.
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Bevorzugt
ist die Kolbenstange mit einem Handteil verbunden, so dass die Pumpe
strom- und brennstoffunabhängig
jederzeit überall
einsetzbar ist.
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Bevorzugt
ist die Kolbenstange an der dem Luftauslass gegenüberliegenden
Seite des Pumpengehäuses
durch das Pumpengehäuse
geführt.
So kann die Pumpe an ihrer einen Seite gegen die Bohrlochmündung anliegen
und an ihrer anderen Seite gegen die Bohrlochmündung gedrückt und gleichzeitig durch
das Handteil in Bewegung gesetzt werden. Zum Niederdrücken der
Pumpe auf die Bohrlochmündung
kann die Pumpe einen Niederhalter aufweisen, der im Bereich des
Handteils mit dem Pumpengehäuse
verbunden ist.
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Bei
der Ausführungsform
mit Düsenrohr, kann
die Kolbenstange mit Abstand um das Düsenrohr herum verlaufen, so
dass zwischen Kolbenstange und Düsenrohr
ein Spalt verbleibt. Dabei kann die Kolbenstange eine Lufteintrittsöffnung aufweisen, wobei
diese Lufteintrittsöffnung
an den Bereich der Kolbenstange angeordnet sein kann, der benachbart ist
zum Verbindungsbereich von Kolbenstange und Kolben. Im Druckraum
komprimiertes Luft kann somit durch die Lufteintrittsöffnung der
Kolbenstange zunächst
in den zwischen Kolbenstange und Düsenrohr verlaufenden Spalt
in die Öffnung
des Düsenrohrs eintreten
und durch dieses dem Luftauslass zugeführt werden.
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Die
Funktionsweise einer anmeldungsgemäßen Pumpe ist wie folgt.
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Der
Kolben wird in dem zylindrischen Freiraum des Pumpengehäuses verschoben,
so dass die Luft im Druckraum komprimiert und im Saugraum expandiert
wird. Die in dem Druckraum komprimierte Luft entweicht über den
Luftauslass. Über
das mit dem Luftauslass verbundene Blasdüsenrohr kann die aus dem Druckraum
austretende Luft in das Bohrloch eingeblasen werden, so dass der
Bohrstaub aus dem Bohrloch ausgeblasen wird.
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Die
sich im Saugraum expandierende Luft erzeugt einen Unterdruck, der
das Bohrstaub/Luft-Gemisch des Bohrloches ansaugt. Die Ansaugung
geschieht über
den Lufteinlass, wobei die Bohrstaubanteile des Bohrstaub/Luft-Gemisches zunächst von
der Bohrstaubauffangeinrichtung aufgefangen und von der Filtereinrichtung
zurückgehalten werden,
so dass die derart gereinigte Luft aus dem Bohrloch in den Saugraum
eintreten kann.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
ist die anmeldungsgemäße Pumpe
axial ausgerichtet, wobei die Pumpe des zylindrischen Freiraums
des Pumpengehäuses,
die Achse des Düsenrohres,
die Achse des Kolbens, die Achse der Kolbenstange sowie bevorzugt
ebenfalls die Mittenachse von Luftauslass und Lufteinlass entlang
einer gemeinsamen Achse koaxial zueinander angeordnet sind.
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Sämtliche
der vorgenannten Merkmale der anmeldungsgemäßen Pumpe können beliebig miteinander kombiniert
sein.
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Zwei
Ausführungsbeispiele
einer anmeldungsgemäßen Pumpe
werden anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung unter Bezugnahme
auf zwei schematisierte Figuren näher erläutert.
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Dabei
zeigt
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
einer Pumpe in einer seitlichen Schnittansicht und
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2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
einer Pumpe in einer seitlichen Schnittansicht.
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Gleichwirkende
Bestandteile der beiden Ausführungsbeispiele
sind dabei teilweise mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In 1 ist
die Pumpe in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 versehen.
Das im wesentlichen zylinderförmige
Pumpengehäuse 3 umschließt einen
zylindrischen Freiraum 5, der von einem Kolben 7 in
einen Saugraum 9 und einen Druckraum 11 getrennt
wird. An ihrer Unterseite 3u weist die Pumpe 1 einen
mittigen Luftauslass 13 in Form eines rohrförmigen,
nach außen
vorstehenden Düsenkörpers 13 auf.
Auf den Düsenkörper 13 ist
außen
ein Blasdüsenrohr 50 aufgesteckt,
das an seinem freien Ende eine Luftaustrittsöffnung 52 aufweist.
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Der
Druckraum 11 ist über
ein Düsenrohr 15 strömungstechnisch
mit dem Luftauslass 13 verbunden. Das Düsenrohr 15 ist mit
seinem einen, hier unteren Ende mit dem Luftauslass 13 verbunden
und erstreckt sich koaxial zur Achse A des zylindrischen Freiraums 5,
in 1 nach oben, bis in den Bereich des Druckraum 11 und
weist an seinem freien Ende dort eine Lufteintrittsöffnung 17 auf.
Das Düsenrohr 15 ist
durch eine mittige Öffnung 19 im
Kolben 7 geführt.
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Über eine
Kolbenstange 21, die durch eine mittige Öffnung 23 in
der Oberseite 30 des Pumpengehäuses 3 geführt ist,
ist der Kolben 7 mit einem Handteil 25 verbunden.
Die Achse A der rohrförmigen
Kolbenstange 21 verläuft
koaxial zur Achse A des zylindrischen Freiraums 5 des Pumpengehäuses 3 und
mit Abstand um das Düsenrohr 15 herum,
so dass zwischen Kolbenstange 21 und Düsenrohr 15 ein Ringspalt 27 verbleibt.
An ihrem unteren Ende ist die Kolbenstange 21 mit dem Kolben 7 verbunden und
weist dort Lufteintrittsöffnungen 29 auf,
die beabstandet zueinander ringförmig
um die Kolbenstange 21 herum angeordnet sind.
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Der
Kolben 7 weist beidseits seiner Achse A je eine kreisförmige Durchgangsöffnung 31 auf,
die auf ihrer dem Druckraum 11 zugewandten Seite je durch
ein Klappenventil 33 verschließbar ist. Die Klappenventile 33 öffnen, wenn
der Luftdruck im Druckraum 11 unter dem Luftdruck im ersten
Saugraum 9 liegt (siehe unten).
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An
der Oberseite 30 des Pumpengehäuses 3 ist ein stabförmiger Niederhalter 35 angeordnet.
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Die
Unterseite 3u des Pumpengehäuses 3 weist beidseits
der Achse A des Pumpengehäuses 3 je
eine kreisförmige Öffnung 37 auf,
wobei diese beiden Öffnungen
den Lufteinlass in den Saugraum 9 bilden. Auf ihrer dem
Saugraum 9 zugewandten Seite ist der Lufteinlass 37 jeweils
durch ein Klappenventil 39 verschließbar. Die Ventile 39 öffnen, wenn
Luft durch den Lufteinlass 37 in den Saugraum 9 einströmt.
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Die
Unterseite 3u des Pumpengehäuses 3 ist durch einen
Bohrstaubauffangbehälter 41 aus
einem elastischen Material abgedeckt. Der Bohrstaubauffangbehälter 41 weist
im wesentlichen eine Topfform auf und ist über eine in seinem oberen Randbereich
auf der Topfinnenseite ringförmig
umlaufende Nut auf eine ringförmig
auf der Außenseite
des Pumpengehäuses 3 umlaufende
Wulst 42 aufgeclipst.
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Auf
seiner Unterseite – im „Boden" des Topfes – weist
der Bohrstaubauffangbehälter 41 einen kreisförmigen Bohrstaubeinlass 45 auf,
durch den die Achse A des zylindrischen Freiraums 5 verläuft. Der Bohrstaubeinlass 45 ist
von einer nach außen
vorstehenden Wulst 47 umringt.
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Auf
ihrer Außenseite,
also ihrer vom Saugraum 9 abgewandten Seite, sind die beiden Öffnungen
des Lufteinlasses 37 je durch einen Filter 49 abgedeckt,
der den hier als Bohrstaubauffangeinrichtung fungierenden Bohrstaubauffangbehälter 41 vom ersten
Pumpenraum 9 trennt.
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Die
Funktionsweise der Pumpe gemäß 1 ist
wie folgt.
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Das
Blasdüsenrohr 50 wird
zunächst
in ein Bohrloch eingeführt.
Daraufhin wird die Pumpe 1 gegen die Bohrlochmündung gedrückt, so
dass die den Lufteinlass 45 umringende Wulst 47 fest
gegen den die Bohrlochmündung
umgebenden Untergrund anliegt. Der Kolben 7 befindet sich
in seiner untersten Position, so dass das Volumen des Saugraums 9 möglichst
gering und das Volumen des Druckraums 11 möglichst
groß ist.
Anschließend
wird der Arbeitshub ausgeführt,
wobei die Pumpe 1 durch den Niederhalter 35 gegen
die Bohrlochmündung
gedrückt und
der Kolben 7 gleichzeitig durch das Handteil 25 nach
oben gezogen wird, wodurch das Volumen des Saugraums 9 vergrößert und
das Volumen des Druckraums 11 verkleinert wird. Die hierdurch
im Druckraum 11 komprimierte Luft strömt über die Lufteintrittsöffnungen 29 in
der Kolbenstange 21 und den Spalt 27 in die, Lufteintrittsöffnung 17 des
Düsenrohrs 15 ein.
Durch das Düsenrohr 17 wird
die Luft dem Luftauslass 13 und im Folgenden dem Blasdüsenrohr 50 zugeleitet.
Die aus der Luftaustrittsöffnung 52 des
Blasdüsenrohres 50 austretende
Luft wird in das Bohrloch eingeblasen und wirbelt den dort vorhandenen
Bohrstaub auf. Dieses Bohrstaub/Luft-Gemisch wird durch den im Saugraum 9 aufgrund
der Volumenvergrößerung entstehenden Unterdruck
angesaugt. Dabei wird dieses Bohrstaub/Luft-Gemisch zunächst durch
den Bohrstaubeinlass 45 in den Bohrstaubauffangbehälter 41 eingesaugt.
Die Luft passiert anschließend
die beiden Öffnungen
des Lufteinlasses 37 und tritt in den Saugraum 9 ein,
während
die Bohrstaubanteile durch die Filter 49 dabei zurückgehalten
werden und sich im Bohrstaubauffangbehälter 41 ansammeln.
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Ist
der Kolben 7 in seiner obersten Position angekommen, wird
ein Leerhub durchgeführt.
Dazu wird der Kolben 7 mittels des Handteils 25 wiederum in seine
unterste Position bewegt. Bei der Durchführung des Leerhubs schließen die
Ventile 39 und die Ventile 33 öffnen. Das Öffnen der Ventile 33 erleichtert
die Abwärtsbewegung
des Kolbens 7, da die Luftdrücke im ersten 9 und
zweiten Pumpenraum 11 über die
geöffneten Öffnungen 31 unmittelbar
ausgeglichen werden können.
Das Schließen
der Ventile 39 am Luftauslass 37 verhindert, dass
im Bohrstaubauffangbehälter 41 vorhandener
Bohrstaub aufgewirbelt wird.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach 2 ist die Position von Saugraum und Druckraum
bezüglich des
Ausführungsbeispiels
nach 1 „vertauscht". In 2 ist
der Saugraum 51 im oberen und der Druckraum 53 im
unteren, dem Luftauslass zugewandten Bereich der Pumpe 1.
Die Seitenwandung 3s des Pumpengehäuses 3 ist doppelwandig
gestaltet und weist in ihrem Inneren ein Filtermaterial 57 auf.
Im Bereich der Pumpenunterseite 3u münden als Lufteinlass fungierende Öffnungen 55 in
den doppelwandigen Wandbereich 3s ein. Am oberen Ende weist
die doppelwandige Seitenwand 3s weitere Öffnungen 59 auf,
die in den Saugraum 51 einmünden.
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Im
Kolben 7, der den zylindrischen Freiraum 5 im
Pumpengehäuse 3 wiederum
in den Saugraum 51 und in den Druckraum 53 unterteilt,
sind wiederum zwei Öffnungen 61 vorgesehen,
die jeweils durch ein Klappendeckenventil 63 verschließbar sind.
Das Klappendeckenventil 63 schließt, wenn der Luftdruck im Druckraum 53 über dem
Luftdruck im Saugraum 51 liegt.
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Im
Ausführungsbeispiel
nach 2 ist das Pumpengehäuse 3 an seiner Unterseite 3u durch
einen Pumpenboden 80 verschlossen, der eine durch ein Klappenventil 81 gesteuerte
Ventilringöffnung 82 zum
Durchleiten der beim Arbeitshub erzeugten Druckluft aufweist. An
den Pumpenboden 80 ist ein Düsenrohr 67 angeschlossen,
dessen Achse A koaxial zur Achse A des zylindrischen Freiraums 5 im Pumpengehäuse 3 verläuft. Das
Düsenrohr 67 ist durch
eine Mittenöffnung 19 des
Kolbens 7 geführt und
dient auch der Führung
des Kolbens 7 im zylindrischen Freiraum 5. Im
Inneren des Düsenrohres 67 ist
ein Blasdüsenrohr 71 angeordnet,
welches in Übereinstimmung
mit dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel
an seinem oberen Ende eine Lufteintrittsöffnung 17 aufweist.
Das Blasdüsenrohr 71 weist
einen gegenüber
dem Düsenrohr 67 geringeren
Durchmesser auf, so dass sich dazwischen ein Ringraum 27 ergibt.
Das Blasdüsenrohr 71 weist
ferner an seinem in dem Düsenrohr 67 gelegenen
Ende Führungslamellen 83 auf,
mittels derer das Blasdüsenrohr 71 in
dem Düsenrohr 67 verschiebbar
geführt
ist, so dass auf diese Weise das Blasdüsenrohr 71 in verschiedene
Stellungen bringbar ist, so dass die Pumpe an unterschiedliche Bohrlochtiefen
anpassbar ist. Wie im einzelnen nicht weiter dargestellt, kann zudem
das Blasdüsenrohr 71 an
dem Düsenrohr 67 auswechselbar
gehaltert sein, so dass auch Blasendüsenrohr anderen Durchmessers
eingesetzt werden können.
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Das
Blasdüsenrohr 71 verläuft in dem
Düsenrohr 67 in
Richtung des Bohrstaubauffangbehälters 41 und
tritt dabei durch eine mittels einer Dichtung 84 abgedichtete Öffnung in
den Pumpenboden 80 aus und erstreckt sich auch durch den
Bohrstaubauffangbehälter 41 hindurch.
Damit verläuft
die Achse des Blasdüsenrohres 71 koaxial
zur Achse A des zylindrischen Freiraums, wobei das Blasdüsenrohr 71 an
seinem freien Ende eine Luftaustrittsöffnung 72 aufweist.
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Die
Funktionsweise der Pumpe nach 2 ist wie
folgt.
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Zunächst wird
das Blasdüsenrohr 71 in
ein Bohrloch eingesteckt und der elastische Bohrstaubauffangbehälter 41 gegen
die Bohrlochmündung gedrückt, so
dass der die Bohrlochmündung
umgebende Bodenbereich von der den Bohrstaubeinlass 45 umgebenden
Wulst 47 abgedichtet ist. Der Kolben 7 befindet
sich in seiner obersten Position, so dass das Luftvolumen des Saugraums 51 möglichst
gering und das Volumen des Druckraums 53 möglichst
groß ist.
Nunmehr kann der Arbeitshub vollzogen werden, bei dem der Kolben 7 mittels
des Handteils 25 nach unten gedrückt wird, so dass das Volumen
des Saugraums 51 vergrößert und
das Volumen des Druckraums 53 verkleinert wird. Der hierdurch
im Druckraum 53 entstehende Überdruck führt zum Einströmen der
komprimierten Luft über
den im Pumpenboden 80 ausgebildeten Strömungsweg, den Ringraum 27 sowie über die
Einströmöffnung 17 in
das Blasdüsenrohr 71.
Bei dieser Luftströmung
gibt das Klappenventil 81 in dem Pumpenboden 80 den
Strömungsweg
entsprechend frei. Die aus der Luftaustrittsöffnung 72 des Blasdüsenrohres 71 ausströmende Luft
wirbelt den im Bohrloch vorhandenen Bohrstaub auf, der durch den
im Saugraum 51 hervorgerufenen Unterdruck angesaugt wird.
Das angesaugte Bohrstaub/Luft-Gemisch wird über den Bohrstaubeinlass 45 in
den Bohrstaubauffangbehälter 41 geführt. Das
Bohrstaub/Luft-Gemisch tritt in den Lufteinlass 55 ein,
wobei der Bohrstaub beim anschließenden Durchtritt durch das
Filtermaterial 57 zurückgehalten
wird, so dass das gereinigte Luft über die Öffnungen 59 in den
Saugraum 51 eintritt.
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Beim
anschließenden
Leerhub wird der Kolben 7 nach oben bewegt, wobei sich
die Ventile 63 im Kolben 7 öffnen, um diese Bewegung des
Kolbens zu erleichtern.