DE1458619C

DE1458619C - Drilling grapple

Info

Publication number: DE1458619C
Authority: DE
Inventors: Richard A. Baiboa Island Calif. Wallers (V.St.A.)
Original assignee: Smith Industries International Inc., Gardena Heights, Calif. (V.St.A.)

Description

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Die Erfindung betrifft einen Bohrgreifer mit einem Greifvorrichtung zu schaffen, die in einem BohrlochThe invention relates to a drilling gripper with a gripping device to be used in a borehole

Gehäuse, einer hydraulischen Kraftquelle, die über den Bohrvorgang hindernde Gegenstände erfaßt undHousing, a hydraulic power source that grips objects obstructing the drilling process and

Hin- und über ventilgesteuerte Rückleitungen mit diese sicher fördert.To and via valve-controlled return lines with this safely promotes.

einer Zylinder-Kolben-Anordnung verbunden ist, mit Die Erfindung ist bei einem Bohrgreifer der ein-a cylinder-piston arrangement is connected, with The invention is in a drilling grab of the one

Gelenkgliedern, über die der hydraulisch beauf- 5 gangs definierten Art dadurch gekennzeichnet, daßArticulated links of the type defined hydraulically, characterized in that

schlagte Kolben mit jeder der am unteren Ende des im Gehäuse neben einem Behälter für die Hydrau-struck piston with each of the at the lower end of the in the housing next to a container for the hydraulic

Gehäuses angeordneten, schwenkbaren Greifer- likflüssigkeit eine Hydraulikpumpe angeordnet ist,Housing arranged, pivotable gripper lik fluid is arranged a hydraulic pump,

schaufeln betrieblich verbunden ist. die über eine Antriebswelle von einem außerhalb desshoveling is operationally connected. via a drive shaft from an outside of the

Wenn man beim Bohren von großen Erdbohren- Bohrlochs befindlichen Antriebsmittel antreibbar ist, gen, beispielsweise zum Setzen von Betonpfeilern, io und daß Mittel vorgesehen sind, die den Hydraulik-Fundamenten usw., auf einen größeren Gesteins- kolben in die zur Offenhaltung der Greiferschaufeln brocken stößt, ist es erforderlich, das Erdbohrgerät nötige Lage drücken.If one can drive means located when drilling large earth drilling boreholes, gen, for example for setting concrete pillars, io and that means are provided that the hydraulic foundations etc., onto a larger rock piston in the one to keep the grab shovels open bumps, it is necessary to press the earth auger into the required position.

aus dem Bohrloch herauszuziehen und den Gesteins- In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung istto pull out of the borehole and the rock In an advantageous embodiment of the invention is

brocken mittels eines Bohrgreifers zu entfernen, um der Hydraulikkolben mit einem einen geschlossenento remove chunks with a drill grapple to the hydraulic piston with a closed one

anschließend die Bohrung fortsetzen zu können. 15 Boden aufweisenden Hohlkolben verbunden, an demthen to be able to continue drilling. 15 bottom having hollow piston connected to the

Es sind bereits Bohrgreifer bekannt, deren Greifer- die Greiferschaufeln über bügelartige Ansätze anschaufeln durch eine Hydraulikvorrichtung betätigt gebracht sind, ist der Kraftspeicher als eine sich an werden. Bei diesen Vorrichtungen wird das Signal einer in einem Außenglied endseitig angeordneten zum Schließen der Greiferschaufeln von einem Abschlußkappe abstützende Druckfeder ausgebildet, Hydraulikventil gegeben, das durch die Massen- ao ist der Hydraulikkolben unter Überwindung der trägheit eines an einem Hebelarm angreifenden Federkraft ausfahrbar, wodurch sich die Greifer-Gewichtes beim Aufsetzen der Greiferschaufeln be- schaufeln schließen, und ist zwischen den Hydrauliktätigt wird. leitungen ein Handventil zur Aufhebung des Schließ- ■!Drilling grippers are already known, the grippers of which scoop up the gripper blades using bow-like attachments are brought actuated by a hydraulic device, the energy storage device as a itself will. In these devices, the signal is arranged at one end in an outer link to close the gripper blades formed by a closing cap supporting compression spring, Hydraulic valve given that by the mass ao is the hydraulic piston overcoming the inertia of a spring force acting on a lever arm can be extended, thereby increasing the gripper weight The shovels close when the grab shovels are placed on, and is actuated between the hydraulics will. lines a manual valve to cancel the closing ■!

Der wesentliche Nachteil der üblicherweise unter drucks der Hydraulikflüssigkeit vorgesehen,
rauhen Betriebsbedingungen verwendeten Bohrgreifer 35 In weiterer Ausgestaltung ist die Erfindung dabesteht insbesondere darin, daß sich die Greifer- durch gekennzeichnet, daß ein außerhalb des Bohrschaufeln auch dann schon schließen, wenn ihre lochs befindliches. Bohrgestänge, ein Wellenstummel Enden beispielsweise beim Einführen in das Bohr- und die Hydraulikpumpe auf einer neutralen Drehloch am äußeren Erdreich anstoßen. Bereits der achse koaxial zueinander angeordnet sind, und daß Druck des flüssigen oder teigigen Bohrschlammes 30 auch der Wellenstummel über eine nachgiebige bzw. kann die Greiferschaufeln schließen, bevor sie zu dem biegsame Kupplung mit der Hydraulikpumpe vereigentlich zu entfernenden Gegenstand gelangen. Ein bunden ist.The main disadvantage of the usually provided under pressure of the hydraulic fluid,
drilling grippers 35 used in rough operating conditions. In a further embodiment, the invention consists in particular in that the grippers are characterized in that one outside of the drilling blades also close when their hole is located. Drill rods, a stub shaft, for example, when they are inserted into the drilling and hydraulic pumps, hit a neutral rotary hole on the outer soil. Already the axis are arranged coaxially to each other, and that pressure of the liquid or pasty drilling mud 30 also the stub shaft via a flexible or can close the gripper blades before they reach the flexible coupling with the hydraulic pump to be removed object. One is bound.

weiterer Nachteil derartiger Bohrgreifer besteht darin, Der erfindungsgemäße Bohrgreifer ist auch noch daß selbst bei einem völlig frei liegenden Fels- dadurch gekennzeichnet, daß er zwei diametral einbrocken, der entfernt werden soll, schon ein kleiner 35 ander zugewandte Greiferschaufeln aufweisen kann. Vorsprung an diesem Gestein genügt, um die Greifer- Zur Ausgestaltung der Erfindung gehört auch ein schaufeln ohne Gewähr einer sachgerechten Greifung Bohrgreifer mit eigener Kolben-Zylinder-Einheit für des zu hebenden Gegenstands zu schließen. je zwei einander diametral gegenüberliegende Greifer-Another disadvantage of such a drill gripper is that the drill gripper according to the invention is also that even with a completely exposed rock - characterized by the fact that it bumps into two diametrically that is to be removed can already have a small 35 gripper blades facing the other. The projection on this rock is sufficient to allow the gripper to be. The embodiment of the invention also includes a shoveling without guarantee of proper gripping Drilling grabs with their own piston-cylinder unit for of the object to be lifted. two diametrically opposite gripper

Eine weitere bekannte Greifvorrichtung besitzt schaufeln, wobei die Kolben-Zylinder-Einheiten eineinen Greiferkorb, der speziell für den Einsatz in 40 zein über eine gemeinsame Speiseleitung mit der einem weitgehend ausgemauerten und breiten Hydraulikpumpe und durch Einzelausschluß an eine Schacht ausgelegt wurde und dabei noch optisch gemeinsame Auslaßleitung mit einem elastischen, überwacht werden muß. Derartige Greifer können dehnbaren Speicher verbunden sind.Another known gripping device has shovels, the piston-cylinder units in one Grab basket specially designed for use in 40 zein over a common feed line with the a largely brick-lined and wide hydraulic pump and, through individual exclusion, to one Shaft was laid out and at the same time optically common outlet line with an elastic, must be monitored. Such grippers can be connected to expandable storage.

nicht ohne zu dem Greiferkorb hinführende Druck- Da bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowohl ? schläuche bzw. Hydraulikleitungen und Seilhaspeln 45 die Hydraulikpumpe als auch die der Hydraulikarbeiten und sind deshalb zum Einsatz in einem mit flüssigkeit speichernde Behälter und die Arbeits-Schlamm, Steinen u.dgl. gefüllten Bohrloch, bei dem zylinder in einem einzigen Gehäuse untergebracht außerdem die Wände uneben und oft mit scharfen sind, besteht ein wesentlicher Vorteil der Erfindung Felsspitzen versehen sind, völlig ungeeignet. gegenüber bekannten Greifvorrichtungen insbeson-not without pressure leading to the gripper cage. hoses or hydraulic lines and cable reels 45 the hydraulic pump as well as that of the hydraulic work and are therefore for use in a liquid-storing container and the working sludge, Stones and the like. Filled borehole, with the cylinder housed in a single housing In addition, the walls are uneven and often sharp, there is a significant advantage of the invention Pointed rocks are completely unsuitable. compared to known gripping devices in particular

Ferner ist noch eine Vorrichtung mit einer am 50 dere in der Vermeidung von langen, leicht beschädig-Bohrgestänge vorgesehenen Hydraulikanlage be- baren Hydraulikleitungen. Ferner ist bei der Betätikannt, bei welcher eine Reihe von Hydraulikschläu- gung der Hydraulikpumpe durch die drehbare und chen aufwärts zu einem an einer hohlen Mitnehmer- im wesentlichen starre Hubstange auch eine sichere stange befestigten Drehgelenk und dann im Inneren und definiert feste Ergreifung des aus dem Bohrloch der Mitnehmerstange abwärts zu dem an ihrem 55 zu entfernenden Gegenstands unbeeinflußt vom anderen Ende angebrachten Greiferkorb verlaufen. Bohrschlamm und Schutt gewährleistet.
Infolge der ständigen Drehbewegungen der Mit- Die Erfindung ist nachstehend in mehreren Ausnehmerstange kommt es häufig vor, daß sich die führungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher Hydraulikschläuche um die Stange herumwickeln; erläutert. Es zeigtIn addition, there is also a device with hydraulic lines that can also be used to avoid long, easily damaged drill rods. Furthermore, in the actuation, a series of hydraulic hoses of the hydraulic pump through the rotatable and upward to a lifting rod that is essentially rigid on a hollow driver rod also has a secure swivel joint and then inside and defines firm gripping of the from the The borehole of the driving rod extends downward to the gripper basket attached to its 55 object to be removed, unaffected by the other end. Drilling mud and debris guaranteed.
As a result of the constant rotational movements of the co-The invention is below in several Ausnehmerstange it often happens that the management examples on the basis of drawings closer to wrap hydraulic hoses around the rod; explained. It shows

insbesondere dann, wenn das an der Oberseite der 60 Fig. 1 eine Seitenansicht eines fahrbaren Bohr-especially when the top of 60 Fig. 1 is a side view of a mobile drilling

Mitnehmerstange vorgesehene Drehgelenk verklemmt geräte mit einem Bohrgreifer mit den Merkmalen derThe swivel joint provided for the drive rod jams devices with a drill grab with the features of

oder nicht einwandfrei arbeitet, können die Hydrau- Erfindung,or not working properly, the hydraulic invention,

likschläuche reißen. Darüber hinaus ist die Anwen- F i g. 2 eine im Schnitt und vergrößert dargestellteLik hoses tear. In addition, the applica- F i g. 2 is shown in section and enlarged

dung dieser bekannten Vorrichtung durch die Länge Seitenansicht des erfindungsgemäßen BohrgreifersExtension of this known device through the length side view of the drill gripper according to the invention

der jeweiligen im Bohrstrang verwendeten Mit- 65 mit geöffneten Greiferschaufeln,the respective Mit- 65 used in the drill string with open grab shovels,

nehmerstange begrenzt. F i g. 3 eine Teilseitenansicht in Richtung derlimited slave bar. F i g. 3 is a partial side view in the direction of FIG

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Pfeile 3-3 in F i g. 2,The object of the invention is to overcome the disadvantages of the arrow 3-3 in FIG. 2,

Bekannten zu vermeiden und insbesondere eine F i g. 4 einen Schnitt durch einen Teil des Greifer-Avoid acquaintances and especially a F i g. 4 a section through part of the gripper

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korbs, welcher eine der Greiferschaufeln in Schließ- gelagert ist und über den O-Ring 56 an ihrem Um-basket, which one of the gripper blades is mounted in the closing and via the O-ring 56 on its surrounding

bzw. Greifstellung darstellt, fang abgedichtet ist.or gripping position represents, catch is sealed.

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 in Oberhalb der Anschlagscheibe ist eine Führungs-Fig. 5 shows a cross section along the line 5-5 in Above the stop disc is a guide

F i g. 2, Vorrichtung 66 befestigt, die an ihren sich gegenüber-F i g. 2, device 66 attached, which at their opposite

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 in 5 liegenden Wänden 70, 72 fluchtende Bohrungen 68F i g. 6 shows a cross section along the line 6-6 in FIG. 5 lying walls 70, 72 aligned bores 68

F i g. 2, aufweist, durch die über einen Bolzen 74 das untereF i g. 2, through which a bolt 74 the lower

F i g. 7 eine schematische Darstellung der Hydrau- Ende des Bohrgestänges 18, das mit einer BohrungF i g. 7 is a schematic representation of the hydraulic end of the drill string 18, which is provided with a bore

likanlage, 73 versehen ist, verbunden wird.system, 73 is provided, is connected.

F i g. 8 eine im Schnitt dargestellte Seitenansicht Das untere Ende 71 des Wellenzapfens 60 ist mit einer abgewandelten Ausführungsform des erfin- io einer Ringnut 75 versehen, während das äußerste dungsgemäßen Bohrgreifers mit hydraulischen Ver- Ende des Antriebswellenstumpfes 58 einen Wellenbindungsarmen zur Betätigung der Greiferschaufeln, stummel 76 trägt. Beim Zusammenbau der Vorrich- F i g. 8 is a sectional side view. The lower end 71 of the shaft journal 60 is with a modified embodiment of the invention an annular groove 75 provided, while the outermost drilling gripper according to the invention with hydraulic end of the drive shaft stub 58 carries a shaft binding arm for actuating the gripper blades, stub 76. When assembling the device

F i g. 9 eine im Schnitt dargestellte Teilseiten- tung wird der Antriebswellenstumpf 58 von der Oberansicht des Greiferkorbs gemäß F i g. 8 mit geschlos- seite der Ringplatte 44 her in das Rohrstück 48 einsenen Greiferschaufeln, 15 gesetzt, so daß die Anschlagscheibe 64 auf einer imF i g. 9, the drive shaft stub 58 from the top view is a partial sidewall shown in section of the grab cage according to FIG. 8 with the closed side of the ring plate 44 into the pipe section 48 Gripper blades, 15 set so that the stop disk 64 on an im

Fig. 10 eine Ansicht einer Greiferschaufel mit zu- Führungsring 50 eingesetzten Lagerscheibe 78 aufgehöriger hydraulischer Betätigungseinrichtung ge- liegt. Der Wellenzapfen 60 entspricht in seiner Länge maß der abgewandelten Ausführungsform der Erfin- etwa der Höhe der Ringkammer 38, und das überdung, in Richtung der Pfeile 10-10 in Fig. 8 ge- ragende Ende 71 wird über Sicherungselemente80, sehen, 20 82, 84 und Schrauben 86 in Axialrichtung festgehal-10 shows a view of a gripper shovel with bearing washer 78 attached to the guide ring 50 hydraulic actuator. The shaft journal 60 corresponds in length measured the modified embodiment of the invention about the height of the annular chamber 38, and the covering, end 71 projecting in the direction of arrows 10-10 in FIG. see, 20 82, 84 and screws 86 fixed in the axial direction

Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 in ten, um ein Herausziehen aus dem Rohrstück48 zuFig. 11 is a section along the line 11-11 in th, in order to pull out of the pipe piece 48 to

Fig. 8 und _... verhindern. -Fig. 8 and _... prevent. -

F i g. 12 eine schematische Darstellung der Hydrau- Die Kupplungskammer 40 wird einerseits durchF i g. 12 is a schematic representation of the hydraulic The clutch chamber 40 is on the one hand by

likanlage. die Ringplatte 46 und andererseits durch einen inne-system. the ring plate 46 and on the other hand by an inner

Die Greifervorrichtung 10 findet Verwendung an 25 ren Ringflansch 88 begrenzt, an dem eine Pumpe 92The gripper device 10 is used limited to an annular flange 88 on which a pump 92

einem Bohrgerät 12 in verschiedenen Ausführungs- durch Schrauben 90 befestigt ist.a drilling device 12 is fastened in various embodiments by screws 90.

formen, beispielsweise einer Kran-Bohrvorrichtung, Im Inneren der Kupplungskammer 40 ist an demform, for example a crane drilling device, inside the coupling chamber 40 is on the

einer Erdbohreinrichtung oder, wie z. B. in Fig. 1 Wellenstummel 76 eine biegsame bzw. nachgiebigean earth boring device or, such. B. in Fig. 1 stub shaft 76 a flexible or resilient

dargestellt, als ein auf einem Lastkraftwagen mon- Kupplung 94 angebracht, die als handelsüblicheshown as a mounted on a truck mon- coupling 94, which is considered to be commercially available

tiertes fahrbares Bohrgerät. Das Bohrgerät 12 besitzt 30 Gummi-Wellenkupplung beliebiger Ausführungsformmobile drilling rig. The drilling device 12 has a rubber shaft coupling of any desired embodiment

einen auf einer Plattform 16 des Kraftfahrzeugs ge- gestaltet sein kann.one can be designed on a platform 16 of the motor vehicle.

lagerten Ausleger 14 und ein an einem Drehgelenk Im Inneren der Pumpenkammer 42, die einseitigmounted boom 14 and one on a swivel joint inside the pump chamber 42, which is one-sided

20' dreh- und schwenkbar gelagertes Bohrgestänge durch die Pumpenplatte 92 begrenzt wird, ist eine20 'rotatably and pivotably mounted drill pipe is limited by the pump plate 92, is a

18, wobei das Drehgelenk 20' an einem um den Aus- Hydraulikpumpe 96 an mehreren Schrauben 98 an18, wherein the swivel joint 20 ′ is attached to a hydraulic pump 96 to a plurality of screws 98

leger 14 umgelegten und auf eine Winde 22 auf- 35 der Pumpenplatte 92 aufgehängt. Die Welle 100 derlaid back 14 and hung on a winch 22 on the pump plate 92. The wave 100 of the

gerollten Seil 20 befestigt ist. Das Bohrgestänge 18 Hydraulikpumpe 96 ragt durch die Pumpenplatte 92rolled rope 20 is attached. The drill pipe 18 hydraulic pump 96 protrudes through the pump plate 92

wird von einem am Endbereich der Plattform 16 an- hindurch und endet in einer Kupplungshälfte deris from one at the end of the platform 16 through and ends in a coupling half of the

gebrachten Antriebsmittel in Form eines Drehantriebs Kupplung 94. Die Hydraulikpumpe 96 weist eineBrought drive means in the form of a rotary drive coupling 94. The hydraulic pump 96 has a

24 über einen nicht dargestellten Gabelkopf an- Einlaßöffnung 102 und eine Auslaßöffnung 104 auf.24 an inlet opening 102 and an outlet opening 104 via a fork head (not shown).

getrieben, der in den Drehantrieb 24 eingreift und 40 Die Schaufelanordnung 32 ist am Ringflansch 36driven, which engages in the rotary drive 24 and 40. The blade arrangement 32 is on the annular flange 36

durch eine mit einem Motor 26 verbundene, nicht mit einer kreisförmigen Scheibe 106, die an ihremby one connected to a motor 26, not a circular disc 106, which is attached to its

dargestellte Welle angetrieben wird. Die hydraulische Außenumfang mehrere mit den FlanschbohrungenShaft shown is driven. The hydraulic outer circumference several with the flange holes

Greifervorrichtung 10 ist am Ende des Bohrgestänges 37 fluchtende Bohrungen 108 aufweist, über Schrau-Gripper device 10 is at the end of the drill rod 37 has aligned bores 108, via screw

18 aufgehängt und wird in ein Bohrloch 28 bis zu ben 112 und Muttern 114 befestigt. Die Scheibe 10618 is suspended and is fastened in a borehole 28 up to ben 112 and nuts 114. The disk 106

dem zu hebenden Gegenstand 29 abgelassen....... 45 ragt gemäß Fig. 2 und 4 durch den Hydraulik-the object to be lifted 29 lowered ....... 45 protrudes according to Fig. 2 and 4 through the hydraulic

Die Greifervorrichtung 10 besteht hauptsächlich Schlauchanschluß 116 hindurch.The gripper device 10 mainly consists of a hose connector 116 therethrough.

aus zwei Vorrichtungen, nämlich einer Hydraulik-- An der Unterseite der Scheibe 106 ist ein im fol-consisting of two devices, namely a hydraulic system - On the underside of the disc 106 there is a

yorrichtung 30 und einer Schaufelanordnung 32. Die genden als Außenzylinder bezeichneter Rohrzylinderyorrichtung 30 and a blade arrangement 32. The areas referred to as outer cylinder tubular cylinder

Hydraulikvorrichtung 30 weist ein rohrförmiges, zy- 118 stirnseitig koaxial befestigt, der mit drei aufHydraulic device 30 has a tubular, zy- 118 fastened coaxially on the end face, which has three

lindrisches Gehäuse 34 auf, an dessen unterem Ende 50 gleichen Abstand um den Umfang des Außenzylinderscylindrical housing 34, at the lower end 50 of the same distance around the circumference of the outer cylinder

ein Ringflansch 36 mit Flanschbohrungen 37 an- 118 verteilten Längsschlitzen 120 versehen ist. Djean annular flange 36 with flange bores 37 is provided with longitudinal slots 120 distributed over 118. Dy

geordnet ist. Der Innenraum des Gehäuses,34 ist in Schaufelanordnung 32 weist weiterhin drei jeweilsis ordered. The interior of the housing, 34 is in vane arrangement 32 further has three each

drei Hauptkammern unterteilt, nämlich einen Behäl- parallel zueinander verlaufende Paare von im wesent-divided into three main chambers, namely a container - parallel pairs of essentially

ter in Form einer Ringkammer 38, eine Kupplungs- liehen dreieckigen Führungsgliedern 122 auf, die sichter in the form of an annular chamber 38, a coupling borrowed triangular guide members 122, which

kammer 40 und eine Pumpenkammer 42. Die Ring- 55 von der Scheibe 106 aus längs des Außenzylinderschamber 40 and a pump chamber 42. The ring 55 from the disc 106 along the outer cylinder

kammer 38 wird stirnseitig durch beispielsweise am 118 abwärts bis zum unteren Endabschnitt deschamber 38 is frontally through, for example, 118 down to the lower end portion of the

Gehäuse 34 angeschweißte Ringplatten 44 und 46 Außenzylinders erstrecken und radial auswärts vonHousing 34 welded ring plates 44 and 46 of the outer cylinder extend and radially outward from

begrenzt, an deren inneren Durchmesser ein Rohr- diesem abstehen. Diese Führungsglieder 122 sind auflimited, on whose inner diameter a pipe protruding from this. These guide members 122 are on

stück 48 fest und abgedichtet angebracht ist. dem Umfang des Außenzylinders 118 gleichmäßigpiece 48 is attached firmly and sealed. the circumference of the outer cylinder 118 evenly

-An der Außenfläche 52 der Ringplatte 44 ist ein 60 voneinander verteilt, so daß sich die Längsschlitze-On the outer surface 52 of the ring plate 44 is a 60 distributed from each other, so that the longitudinal slots

Führungsring 50 befestigt, dessen Dichtnut 54 einen 120, zwischen jeweils zwei Führungsgliedern 122 be-Fastened guide ring 50, the sealing groove 54 of which is a 120, between two guide members 122 each

O-Ring 56 aufnimmt. finden.O-ring 56 receives. Find.

^: Ein Antriebswellenstumpf 58 weist einen Wellen- , Im Inneren des Außenzylinders 118 ist an der zapfen 60 auf, der in dem Rohrstück 48 in einer z. B. Scheibe 106 ein zentraler Gewindesatz 124 voraus Lagerbronze bestehenden Gleitlagerbüchse 62 65 gesehen, an dem ein sich abwärts in den Außenzylmradial geführt wird. Der Antriebswellenstumpf 58 der 118 hineinerstreckender Hydraulikzylinder ·. 126 Weist am oberen Ende des Wellenzapfens 60jejnej An- angeschraubt ist, dessen Unterseite offen ist und; in schlagscheibe 64 auf, die im Führungsring 50 radial dessen Hubraum sich ein Hydraulikkolben 128 t^e- ^: A drive shaft stub 58 has a shaft, inside the outer cylinder 118 is on the pin 60, which is in the pipe section 48 in a z. B. Washer 106 has a central thread set 124 in advance of bearing bronze existing plain bearing bushing 62 65 seen, on which one is guided downward into the Außenenzylmradial. The drive shaft stub 58 of the 118 hydraulic cylinders extending into it. 126 points to the upper end of the shaft journal 60jejnej is screwed, the bottom of which is open and; in beater plate 64, which in the guide ring 50 radially whose displacement is a hydraulic piston 128 t ^ e-

ί 458 619ί 458 619

5 65 6

wegt. Nahe eiern unteren Ende des Hydräulikzylin- des Äußenzylinders 118 hineinreichende Öffnung 19Ö away. Opening 19Ö reaching in near the lower end of the hydraulic cylinder 118

ders 126 ist in einer Nut ein Dichtungsring 130 ein- auf, die dazu dient, beim Ablassen der Greifer-'Another 126 is a sealing ring 130 in a groove, which is used when lowering the gripper '

gelassen, der ein Ausströmen von Hydraulikfluidurn vorrichtung · 10 in ein Bohrflüssigkeit, Wasser,left, the outflow of hydraulic fluid device 10 in a drilling fluid, water,

zwischen dem Hydräulikkolben und dem Hydraulik- Schlamm usw. enthaltendes Bohrloch 28 den Widef^between the hydraulic piston and the hydraulic mud, etc. containing borehole 28 the Widef ^

zylinder verhindert. ^: 5 stand der Greifervorrichtung bereits dadurch zu ver-cylinder prevented. ^: 5 the gripper device was already available as a result

Um den Hydraulikzylinder 126 ist ein Hohlkolben ringern, daß diese Stoffe durch die Öffnung 190 hin^To the hydraulic cylinder 126 is a hollow piston wrestle that these substances through the opening 190 out ^

132 mit geschlossenem Boden 134 und drei bügel- durch in den Außenzylinder 118 gelangen und durch132 with a closed bottom 134 and three bows through into the outer cylinder 118 and through

artigen Ansätzen 136 angeordnet, die durch die im die Längsschlitze 120 wieder herausströmen. Aufarranged like lugs 136, which flow out through the in the longitudinal slots 120 again. on

Außenzylirider 118 vorgesehenen Schlitze 120 hin- diese Weise wird beim Ablassen des Greifers in dasOuter cylinder 118 provided slots 120 in this way when lowering the gripper into the

durch radial auswärts abstehen. io Bohrloch 28 der Bewegungswiderstand reduziert. Dieby protruding radially outwards. io borehole 28 which reduces resistance to movement. the

Um den Hohlkolben 132 ist ein Kraftspeicher 137 im Innenbereich des Gehäuses 34 angeordneten Vor-Around the hollow piston 132 there is an energy storage device 137 arranged in the interior of the housing 34.

in Form einer'Druckfeder 138 angeordnet, die ein- richtungen sind durch die Befestigung der Scheibearranged in the form of a compression spring 138, the devices being provided by the fastening of the disk

seitig an den bügelärtigen Ansätzen 136 anliegt, wäh- 106 an dem Ringflansch 37 wasserdicht ab-on the side of the bracket-like extensions 136, while 106 on the annular flange 37 watertight

rerid sich das andere Ende an einer Abschlußkappe geschlossen.The other end is closed on an end cap.

140 abstützt, die über mehrere auf dem Umfang des 15 Obwohl sich der Durchmesser bei großen Bohr-^: 140 supports which over several on the circumference of 15 Although the diameter in large drilling ^:

Außenzylinders 118 verteilte Schrauben 142 im löchern üblicherweise ändert, kann die erfindungs-Outer cylinder 118 distributed screws 142 in the holes usually changes, the invention

Außenzylinder befestigt ist. Die Druckfeder 138 gemäße Vorrichtung bei Bohrlöchern mit beliebigOuter cylinder is attached. The compression spring 138 according to the device in boreholes with any

drückt in der Ruhestellung des Hydraulikkolbens 128 weitem Durchmesser angewandt werden, da lediglichpresses can be applied in the rest position of the hydraulic piston 128 wide diameter, since only

den Hohlkolben 132 ständig gegen die Scheibe 106 die Greiferschaufeln 144 ausgetauscht werden müs-the hollow piston 132 must be constantly exchanged for the disk 106 the gripper blades 144

(Fig. 2). 20 sen, um ihre Greifweite zu vergrößern oder zu ver-^: (Fig. 2). 20 sen to enlarge or extend your reach ^:

Eine die bügelartigen Ansätze 136 und die Greifer- kleinern.One of the bracket-like lugs 136 and the gripper smaller ones.

schaufeln 144 verbindende Betätigungseinrichtung be- Wenn im Betrieb der Anlage die Greifervorrich- .-/ steht aus einem Verbindungsarm 146 mit einem tung 10 am Bohrgestänge 18 befestigt ist, wird sie so Gabelkopf 148, welcher am radial abstehenden Ende weit in das Bohrloch 28 abgelassen, bis sie das zu des bügelartigen Ansatzes 136 mit diesem über einen 25 entfernende Hindernis berührt. Sodann wird das Schwenkzapfen 150 drehbar verbunden ist. Der Ver- Bohrgestänge 18 durch den nicht dargestellten Drehbindungsärrrt 146 erstreckt sich abwärts zwischen antrieb 24 in Drehbewegung versetzt, wobei das zwei Eckplatten 152, die mit Hilfe eines Zapfens 154 Drehgelenk 20' ersichtlicherweise das Seil 20 an schwenkfähig zwischen einem Paar von Führungs- einem Mitdrehen mit dem Bohrgestänge hindert. Das gliedern 122 angeordnet sind. Diese Eckplatten 152 30 umlaufende Bohrgestänge dreht seinerseits den Anbesitzen im wesentlichen Dreieckform und sind an triebswellenstumpf 58, die Kupplung 94 und die einer Spitze des Dreiecks an den Führungsgliedern Welle 100 der Hydraulikpumpe 96. Dabei wird das 122 schwenkbar befestigt. Der Verbindungsarm 146 Hydraulikfluidum 186, das durch eine in der Ringist über einen Drehzapfen 156 mit den Eckplatten platte 44 vorgesehene, durch einen Stopfen 188 ver-152 nahe der gekrümmten Endkante 158 der Eck- 35 schlossene Öffnung in die Ringkammer 38 eingefüllt platten 152 verbunden. ^: worden ist, über die Hydraulikleitung 160 zur Ein-If, during operation of the system, the gripper device - / stands from a connecting arm 146 with a device 10 is attached to the drill rod 18, it becomes a fork head 148, which is lowered far into the borehole 28 at the radially protruding end, until it touches the stirrup-like extension 136 with this over a 25 removing obstacle. The pivot pin 150 is then rotatably connected. The drilling rod 18 through the Drehbindungsärrrt 146, not shown, extends downward between drive 24 in rotary motion, whereby the two corner plates 152, which with the help of a pin 154 swivel joint 20 'can be seen to pivot the cable 20 between a pair of guide and co-rotation with the drill pipe. The limbs 122 are arranged. These corner plates 152 30 rotating drill rods in turn rotates the property essentially triangular shape and are attached to the drive shaft stub 58, the coupling 94 and a tip of the triangle on the guide members shaft 100 of the hydraulic pump 96. The 122 is pivotally attached. The connecting arm 146 connects hydraulic fluid 186, which is provided in the ring with the corner plate plate 44 via a pivot pin 156, and is filled into the ring chamber 38 by a plug 188 near the curved end edge 158 of the corner 35 closed opening. ^{: has} been used via the hydraulic line 160 to

An jeweils zwei Eckplatten 152 ist eine aus einer laßöffnung 102 der Hydraulikpumpe 96 gesaugt, trittAt each two corner plates 152 one is sucked out of an outlet opening 102 of the hydraulic pump 96 and occurs

Tragplatte 145 und einer an dieser angebrachten ge- dann unter Druck aus der Auslaßöffnung 104 ausSupport plate 145 and one attached to it are then discharged from outlet opening 104 under pressure

wölbten Schaufel 147 bestehende Greiferschaufel 144 und strömt über die Hydraulikleitungen 176 und 178 Bucket 147 buckles existing grab bucket 144 and flows via hydraulic lines 176 and 178

befestigt. 4° in den Hydraulikzylinder 126. Wenn sich der Druckattached. 4 ° in the hydraulic cylinder 126. When the pressure

Die bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ver- des Hydraulikfluidums erhöht, schiebt es den Hydrau-The increase in the hydraulic fluid in the device according to the invention, it pushes the hydraulic

wendete Hydraülikvorrichtung 30 weist einen an der likkolben 128 abwärts gegen den geschlossenenTurned hydraulic device 30 has one on the likkolben 128 downwards against the closed

Ringplatte 46 der Ringkammer 38 angebrachten An- Boden 134 des Hohlkolbens 132, der hierdurch ausAnnular plate 46 of the annular chamber 38 attached to the bottom 134 of the hollow piston 132, which is thereby formed

Schluß 161 auf, von dem eine Hydraulikleitung 160 der eingezogenen Stellung, gemäß Fig. 2, in die aus- ((Conclusion 161, from which a hydraulic line 160 of the retracted position, according to FIG. 2, into the out- ((

über eine Leitungskupplung 164 zur Einlaßöffnung 45 gefahrene Stellung gemäß Fig. 4 gelangt. Bei dieserreaches the position in accordance with FIG. 4 via a line coupling 164 to the inlet opening 45. At this

102 der Hydraulikpumpe 96 verläuft. Abwärtsbewegung des Hohlkolbens 132 im Außen-102 of the hydraulic pump 96 runs. Downward movement of the hollow piston 132 in the outer

In die Leitungskupplung 164 mündet eine weitere zylinder 118 wird der Veirbindungsarm 146 abwärtsAnother cylinder 118 opens into the line coupling 164 and the connecting arm 146 goes downwards

Hydraulikleitung 166;H die an ihrem freien Ende an gedrückt, und die Eckplatten 152 verschwenken sichHydraulic line 166; H pressed at its free end, and the corner plates 152 pivot

einem Handventil 168'"angeschlossen ist. Um dieses um ihren Zapfen 154, so;daß die Greiferschaufelria hand valve 168 '"is connected. Around this around its pin 154, so;

Handveritil 168 herumbist eine' am Gehäuse 34 be-: 50 144 sich schließen und das zu entfernende HindernisHand control 168 is around a 'on the housing 34: 50 144 close and the obstacle to be removed

festigte ringförmige Schützhaube 170 angeordnet. An erfassen. / ·Fixed annular protective hood 170 arranged. Gather on. / ·

einem weiteren Anschluß der Leitungskupplung 164 Wenn durch das Drehen des Bohrgestänges 18 deranother connection of the line coupling 164 If by rotating the drill string 18 of the

ist eine zu einem!alsÜberdruckventil dienenden auto- zum Schließen der Greifersctiaufeln 144 erforderlicheis a necessary for an automatic to close the gripper actuators 144 serving as a pressure relief valve

fnätischen Rückschlägventil 174 verlaufende Hydrau- Druck erreicht wird, verbleiben die Greiferschaüfeln,fnetic non-return valve 174 hydraulic pressure is reached, the grapple blades remain,

liklbitung 172 befestigt.' Von der Auslaßöffnung 104 55 144 in der Stellung gemäß Fig. 4, sie halten das zuliklbitung 172 attached. ' From the outlet opening 104 55 144 in the position shown in FIG. 4, they hold the

der Hydräulikpurnpe 96 verläuft eine Hydraulik- entfernende Hindernis fest, so daß es gefördert wer-the hydraulic pump 96 runs a hydraulic removing obstacle so that it can be conveyed

leitung 176 zum Hydräülikleitungsanschlüß 116, von den kann.line 176 to hydraulic line connection 116, of which can.

wo aus eine weitere Leitung 178 zu einem im Hy- Damit sich die Greiferschäufeln 144 wieder in diewhere from another line 178 to an in the Hy- So that the gripper buckets 144 are back in the

draulikzylmder 126 vorgesehenen Anschluß weiter- Stellung gemäß F i g. 2 öffnen, wird das während desdraulikzylmder 126 provided connection further position according to FIG. 2, it will open during the

geführt ist. In der Hydraulikleitung 176 ist eine 60 Schließ Vorgangs in Schließstellung befindliche Hand-is led. In the hydraulic line 176 is a 60 closing operation in the closed position

zweite Leitungsküpplung1l80 angeordnet, an der eine ventil 168 geöffnet, so daß das im HydraulikzylinderSecond line coupling1l80 arranged on which a valve 168 is opened, so that the hydraulic cylinder

vom Rückschlagventil 174 kommende Leitung 182 126 befindliche Fluidum über die Hydfaulikleiturigerifrom the check valve 174 coming line 182 126 located fluid via the hydraulic ducts

angeschlossen ist, /Während an die andere öffnung 178, 176, 184, 166 und 160 in die Ririgkammer 38is connected, / while the other opening 178, 176, 184, 166 and 160 in the Ririgkammer 38

dieser Leituhgsküpplürig 180 das andere Ende der zurückzuströmen vermag. Die Drückfeder 138 schiebtthis Leituhgsküpplürig 180 the other end that can flow back. The compression spring 138 pushes

zum Handventil 168 ^;iye¥lküfenden^: Leitung 184 an- 65 nun den Hydraulikkolben^:128 im Hydraulikzylinderto the manual valve 168 ^{; i} ye ¥ lküfenden ^: line 184 to 65 now the hydraulic piston ^: 128 in the hydraulic cylinder

geschlossen ist.--ν "^!'^: ^- ' *2<{ aufwärts^ so daß das Fluidum durch das Harid-is closed .-- ν " ^! ' ^: ^ -' * 2 <{upwards ^ so that the fluid through the Harid-

y g y yyy g y yy

^: Die Greiferyorrich'fün|ip-weist ■.eine durch die ventil 168 in die Ringkaminer 38 ^zürückgedrückf ^: The Greiferyorrich'fün | ip-shows ■. one pushed back through the valve 168 into the ring chamber 38 ^

Abschlußkappe 140 dürchgenende'und in das Innere wird, ., : n>. ^cJik ,ί ι;; So ;du ^; : : , End cap 140 thrown through and into the inside is,.,: N>. ^c Jik , ί ι ;; So; you ^; ::,

Die Einschaltung des Rückschlagventils 174 in die Hydraulikanlage ist eine Sicherheitsmaßnahme. Falls nämlich der Druck des von der Hydraulikpumpe 96 zum Hydraulikzylinder 126 strömenden Fluidums über einen vorbestimmten Wert steigt, strömt das Hydraulikfluidum über die Leitung 182, das Rückschlagventil 174 und die Leitungen 172 und 160 in die Ringkammer 38.The activation of the check valve 174 in the hydraulic system is a safety measure. If namely, the pressure of the fluid flowing from the hydraulic pump 96 to the hydraulic cylinder 126 rises above a predetermined value, the hydraulic fluid flows via line 182, the check valve 174 and lines 172 and 160 into annular chamber 38.

In den Fig. 8 bis 11 ist eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Greifvorrichtung 10' dargestellt. In diesem Fall ersetzt die hydraulische Betätigungseinrichtung 200 die Verbindungsarme 146 und den Außenzylinder 118. Die Vorrichtungen 30' und 32' der Greifvorrichtung 10' entsprechen im wesentlichen den Hydraulikvorrichtungen 30 bzw. der Schaufelanordnung 32 gemäß den F i g. 1 bis 7.8 to 11 is a modified embodiment the gripping device 10 'according to the invention shown. In this case replaces the hydraulic Actuator 200, the link arms 146 and the outer cylinder 118. The devices 30 'and 32' of the gripping device 10 'essentially correspond to the hydraulic devices 30 and the blade arrangement 32 according to FIGS. 1 to 7.

Die innerhalb der Vorrichtung 30' befindlichen betrieblichen Teile umfassen ein an dem Wellenstummel 76' angebrachtes Zahnrad 202 mit Innenverzahnung, in die ein kleineres, an einer in Lagerböcken 208 gelagerten Übertragungswelle 206 angebrachtes Zahnrad 204 eingreift. Am anderen Ende der Übertragungswelle 206 ist ein Kettenrad 210 angebracht (Fig. 11).The operative parts located within the device 30 'include one on the stub shaft 76 'attached gear 202 with internal teeth, in which a smaller, on one in bearing blocks 208 mounted transmission shaft 206 gear 204 engages. On the other end a sprocket 210 is attached to the transmission shaft 206 (FIG. 11).

Bei Drehung des Bohrgestänges 18 wird das as Kettenrad 210 mitgedreht und treibt über eine Kette 212 die Hydraulikpumpe 96' an, die Einlaß- und Auslaßöffnungen 102' bzw. 104' sowie eine von der Ringkammer 38' zur Hydraulikpumpe 96' verlaufende Hydraulikleitung 160' aufweist.When the drill rod 18 rotates, the as Sprocket 210 rotates with it and drives the hydraulic pump 96 'via a chain 212, the inlet and outlet openings 102 'or 104' as well as one extending from the annular chamber 38 'to the hydraulic pump 96' Has hydraulic line 160 '.

Die hydraulische Betätigungseinrichtung 200 weist zwei hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten 214 auf, deren Zylinder 220 jeweils mittels eines Drehzapfens 216 an der Scheibe 106' an Ringösen 218 aufgehängt sind. An dem anderen Ende des Zylinders 220 ist ein Führungselement 222 in den Zylinder eingeschraubt, das mit einer Bohrung 224 zur Aufnahme einer Kolbenstange 226, an welcher ein Kolben 228 befestigt ist, versehen ist.The hydraulic actuation device 200 has two hydraulic piston-cylinder units 214 on, the cylinder 220 each by means of a pivot pin 216 on the disc 106 'on ring eyelets 218 are hung. At the other end of the cylinder 220, a guide element 222 is screwed into the cylinder, that with a bore 224 for receiving a piston rod 226 on which a piston 228 is attached, is provided.

Das äußere Ende der Kolbenstange 226 ist mit einem Zapfen 234 an einem mit einer Bohrung 232 versehenen Anschlußflansch 230 befestigt und somit schwenkfähig mit der Greiferschaufel 144' verbunden.The outer end of the piston rod 226 has a pin 234 on one with a bore 232 provided connection flange 230 and thus pivotally connected to the grab shovel 144 '.

Die Greiferschaufeln 144' sind über Schwenkzapfen 154' an der Schaufelanordnung 32' angebracht. The grapple buckets 144 'are attached to the bucket assembly 32' by pivot pins 154 '.

Auch die Hydraulikanlage der abgewandelten Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 8 unterscheidet sich von der Anlage gemäß Fig. 2. Die Zylinder 220 sind über eine Speiseleitung 240 mit der Hydraulikpumpe 96' verbunden, so daß das Druckfluidum die Kolben 228 abwärts in die Stellung gemäß F i g. 9 drückt und damit die Greiferschaufeln 144' schließt. Das unterhalb der Kolben 228 befindliche Fluidum wird über Auslaßleitungen 242 zu einem elastischen, dehnbaren Speicher 244 gedrückt, der das Fluidum so lange zurückhält, bis die Speiseleitung 240 entweder in einen Druckspeicher 250 oder zur Ringkammer 38' entleert ist. Daraufhin wird der Speicher 244 durch den Druck ausgedehnt und drückt das Fluidum in die Zylinder 220, wodurch die Kolben 228 wieder zurückbewegt werden.Also the hydraulic system of the modified embodiment of the invention according to FIG. 8 differs from the system according to FIG. 2. The Cylinders 220 are connected to the hydraulic pump 96 'via a feed line 240 so that the pressurized fluid the pistons 228 down to the position shown in FIG. 9 presses and with it the grab shovels 144 'closes. The fluid located below the piston 228 is supplied via outlet lines 242 an elastic, expandable reservoir 244, which holds back the fluid until the feed line 240 is emptied either into a pressure accumulator 250 or to the annular chamber 38 '. The The accumulator 244 is expanded by the pressure and pushes the fluid into the cylinder 220, whereby the Piston 228 can be moved back again.

Eine Umgehungsleitung 246 dient zur Zurückleitung von Fluidum zur Ringkammer 38' über die Leitung 248, falls ein vorbestimmter Druckwert überschritten wird. Das Handventil 168' hat eine äquivalente Aufgabe wie das Händventil 168 gemäß Fig. 2.A bypass line 246 is used to return fluid to the annular chamber 38 'via the Line 248 if a predetermined pressure value is exceeded. The hand valve 168 'has an equivalent Task like the hand valve 168 according to FIG. 2.

Die Verwendung der abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydraulischen Greifervorrichtung 10' erwies sich als mechanisch zuverlässiger, da kein Führungselement der Greiferschaufeln 144' einer Verschmutzung bzw. Verstopfung durch Erdreich ausgesetzt ist. Außerdem werden bei der abgewandelten Ausführungsform der Erfindung nur zwei Greiferschaufeln verwendet, so daß der relative Durchmesser der Greifervorrichtung 10' gegenüber der Konstruktion gemäß F i g. 2 verringert werden kann und diese Vorrichtung somit ein etwas breiteres Anwendungsgebiet besitzt.The use of the modified embodiment of the hydraulic gripper device according to the invention 10 'proved to be mechanically more reliable, as there was no guide element for the grab shovels 144 'is exposed to soil contamination or clogging. In addition, the modified embodiment of the invention only uses two gripper blades, so that the relative Diameter of the gripper device 10 'compared to the construction according to FIG. 2 can be reduced can and this device thus has a somewhat broader field of application.

Obgleich die Hauptaufgabe der Erfindung in der Entfernung von Gegenständen, wie Stein- und FeIsbrocken usw., aus Bohrlöchern größeren Durchmessers liegt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung selbstverständlich auch zum Ergreifen, Lockern und Entfernen von bei einem Bohrvorgang anfallendem Erdreich eingesetzt werden, wobei die Greiferschaufeln 144 bzw. 144' in das Erdreich eindringen, dieses lockern bzw. ausgraben und sich dann um das gelockerte Erdreich schließen, um es aus dem Bohrloch auszuheben.Although the main object of the invention in the removal of objects such as stone and rock etc., from boreholes of larger diameter, the device according to the invention Of course, it can also be used to grasp, loosen and remove anything that arises during a drilling process Are used in the ground, with the grab shovels 144 and 144 'penetrating into the ground, loosen or dig this out and then close around the loosened soil to get it out of the borehole to dig.

Claims

Patent claims:

1. Drill grab with a housing of a hydraulic power source that reciprocates is connected to a cylinder-piston arrangement via valve-controlled return lines, with Articulated links, via which the hydraulically actuated piston with each of the at the lower end pivotable grab paddles disposed on the housing is operatively connected thereby characterized in that in the housing (34) next to a container (38) for the hydraulic fluid a hydraulic pump (96) is arranged, which via a drive shaft (18) of a drive means (24) located outside the borehole can be driven and that means (138 or 137) are provided, which the hydraulic piston (128) in to keep the grapple shovels open (144) press the necessary position.

2. Drill grab according to claim 1, characterized in that the hydraulic piston (128) with a hollow piston (132) having a closed bottom (134) is connected to which the gripper blades (144) are attached via bracket-like lugs (136) that the energy storage (137) as an end cap (140) arranged at the end of an outer link (118) supporting compression spring (138) is formed that the hydraulic piston (128) under overcoming the spring force is extendable and thereby closes the gripper blades (144), and that between the hydraulic lines (166, 184) a manual valve (168) for releasing the closing pressure of the Hydraulic fluid is provided.

3. drilling grab according to claim 1 or 2, characterized in that a outside of the Downhole located drill pipe (18), a stub shaft (76) and the hydraulic pump (96) are arranged coaxially to one another on a neutral axis of rotation.

4. Drill grab according to claim 3, characterized in that the shaft stub (76) over a compliant coupling (94) is connected to the hydraulic pump (96).

5. Drill grab according to one of the preceding

009512/32

Claims, characterized in that it has two diametrically facing gripper blades (144 '). . <..

6. drilling grab with its own piston-cylinder unit according to claim 5 for two diametrically opposed to each other facing grab shovels, thereby

1010

indicates that the piston-cylinder units (214) individually via a common feed line (240) with the hydraulic pump (96 ') and through individual exclusion to a common outlet line (242) with an elastic, stretchable. Memory (244) are connected. . · .-.:; ...

For this purpose 2 sheets of drawings