DE1634619A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von unzerstoerten Erdbodenproben unter Verwendung eines diese aufnehmenden Schlauches sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines solchen Schlauches - Google Patents

Description

-i'IiiG ,.AI'iSäiBüU.iiCTUUIG LABORATORIUM, .Stieltjesv/eg 2, , -Ti ed er 1 ancle

" !/"erfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von unzerstörten ürdbodenproben unter Verwendung eines diese aufnehmenden dchlauohes sowie Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung

eines solchen Schlauches"

Die jiirfinduii^ bezieht sich auf ein- Verfahren sowie eine Vorrichtung zur 'Jir'jnahme einer unzerstörten 2rd"bodenprobe unter Verwendung eines die Probe umschliessenden Schlauches aov.'ie o±n Verfuhren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines solchen iiehlauehes..

As i,'3t bekannt zur Entnahme einer Sodenprobe einen durch ein 'ieotrick gebildeten Schlauch zu verwenden, welcheT im zusami.;üii.-;efalteten Zustande in einer Ringkammer untergebracht ist, //eiche konzentrisch ein Rohr umgibt, durch v/elches die bodenprobe in die Probenahmevorrichtung eintritt. Diese Ring- :ani;i >r ateht an ihrem unteren linde mit dem Inneren des

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Probenahmerohres durch einen Umfangsschiitz in Verbindung. Der zusammengefaltete Schlauch wird durch diesen Schlitz hindurch aus der Kammer in das Probenahmerohr hineingezogen und an seinem Ende durch Zubinden oder Verklammern geschlossen, Mttels eines sich durch die Probenahmevorrichtung erstreckenden mit dem Schlauch verbundenen oeiles k&nn dessen geschlossenes ^nde in einem konstanten Iliveau in j^ezug e*uf den un_::ebenüen ^oden erhalten werden, './ährena des Eintritts einer Bodenprobe in die Vorrichtung bewegt sich also der gestrickte Schlauch nicht relativ zu der Probe. Hierdurch wird eine Veränderung der Zusammensetzung der Bodenprobe infolge der .xeibung zwischen derselben an der Innenwandung des Probenahmerohres vermieden.

solcher gestrickter Schlauch soll sowohl biegsam wie in seiner querrichtung dehnfähig sein, weil der jjurchneaser aer Kammer, in welcher- er untergebracht ist, größer ist, als der der -^robe. Andererseits muß der ochlauch aie Proce, nachdem er durch den Schlitz hindurchgezogen worden ist, dicht umschliossen, ohne hierbei jedoch einen wesentlichen i/ruck auf aie Prcrje auszuüben»

Da jedoch ein solcher gestrickter Schlauch in seiner querrichtung in erheblichem Grade verformbar ist, ist kein "./idersxar.d gegen eine Verformung der Probe in der querrichtung vorhandene Ferner ist die Reibung zwischen einem

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solchen Schlauch und der Yaiidung des Probenahmerohres insbesondere ±μ Falle von langgestreckten proben beträchtlich. Um diesen Tatsachen Rechnung zu tra.^311, vird üblicherweise eine sogenannten "^rägerflüRsi^keit" verwendet, welche zwischen der Jandung des Probenahmerohres und der Probe eine die Reibung verringernde Schicht bildet und ,-»leie-hzeiti-: einen Gre.xandruck auf die Probe ausübt. Es bedarf keiner besonderen Erläuterung, daß ein solcher Gegendruck auf die Probe nur dann wirksam v.ird, wenn diese einen hinreichenden Zusammenhalt besitzt o.der wenn der Schlauch selbst eine areschlossene Trennwand zwischen der !Flüssigkeit und der Probe bildet. Die3e letztere üedinguni' ir.u.: insbesondere dann erfüllt sein, wenn die Gefahr besteht, daß durch die Träirerflüssigkeit eine jlnierun.: des Vasser^ehalts oder der Zusammensetzung der Probe hercoi^eführt wird. Deshalb wird häufig in die den Sohlauchvorrat aufnehmende Kammer eine flüssigkeit eingefüllt, welche iie -laschen des gestrickten Schlauches abzudichten fahij ist. Dadurch, daß diese Flüssigkeit in Kontakt mix der i'rä-erflUssigkeit gelangt, wird^eine abdiohten^.a Schicht erzeugt. Hierf-'ir ist eine gewisse- Zeitdauer dieses Kontaktes erforderlich, so daß daü Abdichten des Schlauches in dar unmittelbaren liachbar-3chaft des Yer':induna;s3chlitzes zwischen Schlauchkaianer und Prob s nahm er ohr nur uiivollkommen erfolgt und in dieser Zone die Gefahr saitlicher Varforr/arursn der Probe, vie auch eines HindurohtrsrBr-S von ?lüssi-v:eit verbleibt..

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Obwohl die letztbesohriebene Arbeitsweise trotzdem in zahlreichen Fällen zufriedenstellende Ergebnisse zeigt, hat sie sich dann nicht als zufriedenstellend erwiesen, wenn an die Proben hohe Anforderungen hinsichtlich ihrer umcizerstörten Beschaffenheit und Zusammensetzung gestellt werden müssen.

DieserForderung wird durch die Erfindung Rechnung getragen.

Bei der Probenahmevorrichtung gemäß der Erfindung wird TkIt diesem Erfolge ein vorher mit einem Überzug verwehener Schlauch, verwendet, welcher die Anwendung der erwähnten zusätzlichen LIaßnafcmen überflüssig macht. Dieser Schlauch ist; dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem feinmaschigen elastischen netzwerk, beziehungsweise 'Jestrickj besteht, welches vorher in solcher 'Weise behandelt worden ist, daß seine Verformbarkeit in seiner Längsrichtung klein,verglichen zu der in der Querrichtung ist und andererseits die Verformbarkeit in der querrichtung geringer wird, Je mehr der Schlauch in seiner Längsrichtung gespannt wird, sowie daß auf ihn ein Überzug aufgebracht i3t, welcher die Öffnungen, des G-estrickes schließt und sich vermöge seiner Eigenschäften den Verformungen des G-estricks anpassen kann.

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Im !'alle der Verwendung eines solchen Schlauches zur Entnah-' me einer Bodenprobe muß dafür gesorgt werden, daß die Reibung zwischen dem Schlauch und dem Schlitz der Kammer so groß ist, daß eich innerhalb des Schlauchkörpers eine gewisse Spannung in der Längsrichtung ergibt, durch welche die Möglichkeit einer Verformung des Schlauches in der querrichtung ausgeschlossen oder zum wenigsten erheblich verringert wird. Auf diese Weise wird die Tragwirkung der Trägerflüssigkeit gesteigert, was insbesondere dann von Wichtigkeit ist, wenn die Probe geschichtet ist und ihre verschiedenen Schichten zu unterschiedlichen seitlichen Verformungen neigen. In diesem !Falle erzeugt die Trägerflüssigkeit einen gegebenen Mindestgegendruck, während der Schlauch die zusätzliche Tragwirkung übernimmt. Eine in diesem Zusammenhang wesentliche Forderung ist die, daß durch die Einwirkung des längsgerichteten Zuges auf den Schlauch dessen Durchmesser nicht verringert wird.

Die abdichtende Überzugsschicht des Schlauches kann aus einem im wesentlichen elastomeren Stoff, zum Beispiel synthetischem oder natürlichem Kautschuk oder Mischungen von solchen bestehen. Diese Überzüge sollen außerdem ein solches Dehnfahigkeitsverhalten besitzen, daß hierdurch das Dehnfahigkeitsverhalten des Schlauches, das bereits durch seine erste Behandlung erzielt wurde, möglichst noch weiter verbessert wird.

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Die 3-ntnahme einer Bodenprobe kann nunmehr in solcher vTeise erfolgen, da3 die Reibung zwischen den. Schlauch und dem Yerbindungsschlitz so bemessen ist, daß die sx den Schlauch in seiner Lan--crichturi- hus e"^;bte Zugv.irk ausreicht, un seine YarfornOar.-teit in der .Verrichtung zu beseitigen oder .ied--,:ii"all3 so./ei"C zu v^rrinerri, änfi zusammen "nit der "./ir-"ung des hydrostatischen Druckes ler ^rägerf lüssi -keit eine Yeriorruuiisr ier Probe in r-ic^'tun^ nach auSen iixii Terhindert wird.

Die in bekannter .«"eise eine konzentrisch urs aas i-roc jn^hmerohr herum angeordnete und mit dessen Inneren durch einen Urifangsschlitz ir,. Yerbindun- stehende Hinvkai^.r.er zur Unterbringung des Schlauches auf //βίε ar.de "irrobenahnevorrichtun^ gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeicimet, dai iie Auüenwandung dieser !Larger irr. -bereich ihres uz^eren -indes fortschreitend nach dein Umfani3sc?-litz hin derart -eruridet ist, daS sich eine gro^e Kontaktfliehe zwischen 5.er:· durch die tragende Flüssigkeit nee?¹" auisen pepreiten 3cl !auch υ..ιό dieser V/andung ergibt.

In einem kleinen Abstand oberhalb dieses Schlitzes keimen zwischen des Inneren des Probenahmerohres und der ila^Eier eine Mehrzahl von Yerbindunssöffnun^ran vorgesehen sein, durch welche der Eintritt der üräijerflüssisrkeil; in die

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Kammer erleichtert, das Anpressen des Schlauches an die Wandung der Kammer bewirkt und hierdurch, die Rexbun? erhöht v.'ir&. Solche Burehtrittsöffnungen kcnznen auch in einem höheren Uiveau zwischen dem. Inneren des Probenahmerohres und der Kammer vorgesehen sein, so daS die Srägerflüssigkeit zwischen die Innenssandung der Kammer und den Schisuch eindringen kann und hierdurch andererseits in diesem Bereich die Reibung verringert.

Das Verfahren gemäS der ^rfindun^ zer Herstellung von Schläuchen der beschriebenen Art ist dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Umfan^srichtuna bestrickter oder aus einem ähnlichen Sewebe bestehender Sclilauchkörr-er zunächst so behandelt wird, daS seine Verformbarkeit in der Lan-srichtun^ kleiner als die in der Querrichtung *.viri und -tndererseits die Verformbarkeit ia der Querrichtung abhängig von 3ugbel?istung in der Län-Tsricfetun·=· gemacht wird; worauf der so vorbeliandelte Sehlauch oder dergleichen durch eine Flüssigkeit hindurchgezogen wird, »reiche einen im wesentlichen elastomeren Stoff, enthält oder aus einem solchen Stoff besteht, uiii schließlich der mit dieser Flüssigkeit überzogene Schlauch durch Zugbeanspruchung in der Längsrichtung für eine Seitdauer, die ausreicht,us das Übersugsmaterial zu stabilisieren, auf den ie-vrinseliten Darehsesser gebracht wird.

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Dadurch, daß der gewirkte Schiauchai,nachdem er durch die !Flüssigkeit hindurchgezogen worden ist, unter einer in seiner Längsrichtung wirkenden Zugbelastung erhalten wird, iTerden die Moleküle, aus welchen der elastomere Stoff besteht, gleichgerichtet und hierdurch das erwünschte Dehnverhalten weiter verbessert.

Die Flüssigkeit kann ein flüchtiges Lösungsmittel oder ein suspendierendes Mittel für den elastomeren otoff sein. Sie kann aber auch aus einem flüssigen Monomeren bestehen, welches durch \7ärme polymerisierbar ist. Die Stabilisierung des Überzuges erfolgt im ersten dieser Fälle durch Verdampfung ' des Lösungsmittels, im zweiten Falle durch durch Wärmeeinwirkuner beschleunigte Polymerisation.

Vorzugsweise wird in den Schlauch Luft unter einem Druck eingeblasen, der ausreicht, um wenigstens während der Stabilisierungsperiode den gewünschten Durchmesser desselben im wesentlichen aufrechtzuerhalten. Der Verlauf des Stabilisierungsvorganges kann gleichzeitig durch die Einwirkung der Temperatur dieser Luft intensiviert werden.

Das Verfahren kann insbesondere so durchgeführt werden, daß der gestrickte Schlauch über einen wenigstens zum Teil in die !Flüssigkeit eingetauchten Rin<?, durch diesen geführt,

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gezogen, dadurch, auf einen gegebenen Durchmesser ausgedehnt und dann durch eine zweckentsprechende Zugvorrichtung • mit einer vorbestimmbaren Geschwindigkeit aus der flüssigkeit herausgezogen wird, wobei der Durchmesser dieses Ringes, die Ziehgeschwindigkeit, die Zusammensetzung der flüssigkeit und die Struktur des gestrickten Schlauches einander so angepaßt werden, daß der fertige Schlauch, die gewünschten Dehnfähigkeitseigenschaften aufweist.

Die Zugspannung, die in dem überzogenen Schlauch erzeugt wird, hängt dann von der Reibung zwischen dem Schlauch, und diesem Ring, sowie gegebenenfalls auch anderen !lachen ab. Das Vorhandensein dieser Zugspannung ist wesentlich für das Eichten der Moleküle, aus denen der Überzug besteht.

Die Überzugsflüssigkeit xkann insbesondere eine Lösung oder eine Emulsion eines natürlichen oder synthetischen Kautschuks oder eine Mischung dieser Stoffe enthalten. Erwünscht enf alls können auch ein nicht elastomerer thermoplastischer Stoff, sowie erforderlichenfalls ein Plastifizierungsmittel und ein Polymerisationskatalysator- zugesetzt v/erden. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß der fertige Schlauch nach seinem Falten in der Kammer des Probenemers einer gewissen ständigen Verformung unterliegt, so daß eine Elastizität verbleibt, die genau ausreicht, um sieherzu-

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stellen, daß der Schlauch die ^robe eng, jedoch ohne nennenswerte Druckwirkung umschließt. Auf den Ausgangsdurchmesser des gestrickten, noch nicht mit dem überzug versehenen Schlauches kommt es dann weniger an. Das genannte Polymerisationsmittel wirkt auf den Kautschuk vulkanisierend und fördert die durch die Einwirkung der auf den Schlauch ausgeübten Zugspannung gerichtete Stabilisierung der auf diesen aufgebrachten Schicht.

Die Vorrichtung für das Versehen des Schlauches mit dem Überzug besteht aus einem die Liberzugsflüssigkeit enthaltenden Trog, der eine mittlere Öffnung aufweist, die durch einen glatten nach oben gerichteten Bordrand begrenzt ist, mit welchem ein zu diesem Rand konzentrischer Hing zusammenwirkt, welcher fest, vom Boden des Troges getrennt, angeordnet. Durch die zentrale öffnung des Troges erstreckt sich ein mit dem letztgenannten Hing verbundenes äohr, welches in seinem oberhalb dieses Ringes liegenden Bereich Perforationen aufweist und an seinem oberen Ende geschlossen ist. Innerhalb dieses Rohres ist ein inneres xiohr angeordnet, dessen freie Öffnung oberhalb des letzteren Rohres liegt· Der Zwischenraum zwischen diesen beiden Rohren ist an eine Druckluftquelle und das Innere des inneren Rohres an einen luftabströmkanal anschließbar. Ferner sind Vorrich-

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tungen vorgesehen, welche dazu dienen, äea von unterhalb der Vorrichtung her zugeführten Schlauch oder dergleichen nach oben um das erste Rohr herum, dann über den die zentrale Trogöffnung begrenzenden Bordrand und dann um den Ring herum durch die in -dem Trog enthaltene Flüssigkeit zu lELehen.

In der Luft zuführungsleitung zwischen den. "beiden Eohren kann ein elektrisches Heizelement und außerdem können oberhalb des Troges in einer gewissen seitlichen Entfernung von dem äußeren Rohr eine oder mehrere weitere Heizelemente,-zum Beispiel Infrarotstrahler, vorgesehen sein.

Die Zugvorrichtung, mit welcher die beschriebene Apparatur ausgerüstet ist, kann aus einer kreisföxrmigen Scheibe, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser des Rinkes ist, bestehen, an welche ein Zugseil oder dergleichen angeschlagen ist, das mit der gewünschten Geschwindigkeit in Richtung nach oben gezogen. v#ird. Statt

dessen könnte als Zugvorrichtung für den überzogenen Schlauch j auch eine Windentrommel verwendet werden, wobei erforderlichenfalls zviischen dem Hing in dem !Trog mid dieser Windentrommel ein Führungsring angeordnet «sein kann, dessen Äu3endurchmesser im '»vesentliehen gleich:-: dem Auöendurclmesser des ersteran Hinges ist.

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ÖftIQlNAL

Nachstehend wird die Erfindung im einzelnen anhand der Abbildungen beschrieben.

Eig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch den unteren Teil einer Bodenprobenahmevorrichtung gemäß der Erfindung und

Mg. 2 ein schematischer Schnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Überziehen des Schlauches, der bei der Probenahmevorrichtung gemäß Jig. 1 verwendet wird.

Diese Probenahmevorrichtung besteht aus einem Auüenrohr und einem dazu konzentrischen Innenrohr 2, die zwischen sich eine Rinskammer 3 bilden. Das Außenrohr endet unten in einer Schneidkante 4, die in den Erdboden eingedrückt wird, so daß dann eine Bodenprobe 5 in das innere Rohr eintritt.

In der Kammer 3 befindet sich ein gefalteter elastischer Schlauch 6, der am unteren Ende der Hammer durch einen Umfangsschlitz 7, der mit dem Inneren des Innenrohres 2 in Verbindung steht, in das Innenrohr -2 eingeführt ist. Innerhalb des Rohres 2 ist der Schlauch, wie bei 8 angedeutet, durch einen Knoten oder eine Klammer geschlossen. Während des ITehmens einer Bodenprobe v/ird dieses Ende des Schlauches durch eine Schnur oder dergleichen in einem Gleichbleibenden

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Fiveau gegenüber dem äss des umgebenden Bodens erhalten und bewegt sich demzufolge relativ zu dem inneren Rohr 2. Die in die Probenahmevorrichtung eintretende Bodenprobe wird also dann fortlaufend von dem Schlauch umschlossen, welcher fortschreitend aus der Kammer 3 herausgezogen wird.

Da zwischen dsm Schlauch und der Wandung des Schlitzes 7 während der Schlauch die Kammer 3 verläßt, Reibung auftritt, wird der Schlauch innerhalb des Rohres 2 einer von dem Maße dieser Reibung abhängigen Zugspannung ausgesetzt.

2er Schlauch besteht aus einer zum Beispiel aus ITylongarn gestrickten Röhre, welche der oben grundsätzlich beschriebenen Torbehandlung unterworfen wurde, durch welche ihre Verformbarkeit in der Längsrichtung im Vergleich zu der Verformbarkeit in der Querrichtung erheblich verringert worden ist. Die Verformbarkeit in der Querrichtung ermöglicht ein leichtes Zusammenfalten des Schlauches in der Kammer 3· Jesentlich ist es jedoch, daß der Schlauch die Bodenprobe ohne Spannung umschließt. ^_er gestrickte Schlauch wird in solcher V/eise behandelt, daß bei Ausübung einer - Zugbeanspruchung auf ihn keine Kontraktion erfolgt, jedoch die "Dehnfähiickeit in der Querrichtung in Abhängigkeit von der ? verringert ist.

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Der Druck der [Trägerflüssi^keit 9 v/ird auf dis Bodenprobe, insbesondere auf deren Kornskelett übertragen. Das ist Jedoch nur nöglich, falls der i3 chi auch undurchlässig ist. Bei den bekannten Probenahraevorriehtun--en v/ira zu diesem Zweck, wie eingangs bereits dar.~ele-t --vurde, in die Kammer, in .velcher der Schlauch /gespeichert ist, iine flüssigkeit eingeführt, ;velcli3 die ...iaschsn des gestrickten Schlauches verschlieft, sobald diese j^llässi"keit ixi l-'ontakt mit dem Schlauch gelangt. Bei Yerwendun- las 3chlHu.ches ;emäla der ^rfindun--: erfolgt, v/eil dieser einen undurchlk'rjsi/ja. elastischen Oberzu^: auf ./eist, diese Druckühertr-x^u-'i ·.-; ohne ,veiteres. ferner wird durch einen solchen Schlauch das Eintreten von i^rägerilüssi^keit in die Probe über tieren

;e Läii-^e und umgekehrt das Austreten ύολ .Ιο:;:, one .ten der Probe in die "rä-^erflässi^keit verhindert.

Bei der -Entnahme einer Sodenprobe ist selbstverständlich die Zusammensetzung der Probe vorher nich.t bekannt. Im Jj¹^Il 3 einer Schichtung des Erdreichs sind die G-e fahr einar Verformung und die Hohe des in jeden TaIIe erforderlichen ^egÖldruckes nicht immer gleich, so daii es nicht mj-lich i^t, eine Trägerflüssigkeit zu wählen, die auf dem ^esar.vten Bereich der Probe den geymöschten Se^andruck liefert. F¹^lIs der Druck dieser Flüssigkeit dann zu hoch ist, kann die Probe örtlich zusammengepreßt werden, was selbstverständlich

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nicht zulsäsig ist. Durch Verwendung des Schlauches gemäß der Erfindung wird diese Schwierigkeit völlig oder zum wenigsten im wesentlichen, beseitigt.

Auch eine Verformung der Probe in der ^uerrichtunsc nach außen wird verhindert, wenn eine Zugbeanspruchung in der Längsrichtung des Schlauches bis zur Höhe einer -vorbestimmten Spannung in der Querrichtung ausgeübt τ/ird, wobei der Wert der maximal zulässigen »juergerichteten Spannung von dem der längsgeriehteten Zu^virkung abLüngt. ]?alls die 2rägerflü.ssi<Tkeit den erforderlich tragenden Jindestdruck liefert, ist es möglich, durch Ausübung einer Zugspannung in zweckentsprechender Stärke auf den Schlauch zu erreichen, daß die innere Reibung der verschiedenen Schichten der Probe, welche unterschiedliche luergerichtete Spannungen hervorrufen» innerhalb des Bereichs solcher Spannungen liegt, den ier Schlauch aufiiehrien kann, Da die in der -Srobe wirkenden luergericiitetan Spannungen der längsgericlrteten Spannung proporticial sind, die -,rieier von der liefe sbhüngt, soll die lan :sgerichtete Spannuii^ in deir. Schlauch mit der x'iefe wachsen. Diesen latsaehen kann, durch eine besondere Konstruktion der Prob sash ^vorrichtung geraäi der Erfindung Rechnung ttjen verden.

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Die in Fig. 1 dargestellte Probenahmevorrichtung unterscheidet sich von dewi üblichen für den gleichen Zweck bekannten Torrichtungen dadurch, daß einerseits die Wandungen der Kammer 3 in der Hachb ar schaft des SchHitzes 7 fortschreitend gerundet sind und daß andererseits in einer geringen Höhe oberhalb dieses Schlitzes eine Anzahl von öffnungen 10 vorgesehen ist, über welche der untere Teil dieser Kammer mit dem Inneren des Rohres 2 in Verbindung steht. Der Schlauch 6 wird demzufolge durch den hydrostatischen Druck der Sräjerflüssigkeit an diesen gerundeten Wandbereich angepreßt, so daß die Reibung in Abhängigkeit von der Höhe des Druckes dieser Flüssigkeit, der wieder der Siefe proportional ist, ansteigt. Auf diese ",Teise kann die Zugspannung im Schlauch der gewünschten tragenden Wirkung angepaßt werden.

Ferner können in der hammer 3 und im Inneren des Rohres zusätzliche Öffnungen 10' vorgesehen sein, durch welche die Trä₆erflüssigkeit an der Innenseite des Schlauches in die Kammer 3 eindringen kann, mit dem Ergebnis, daß in diesem Bereich die Reibung zwischen dem Schlauch und der Innenwanduni? der Kammer verringert wird. Dies ist von wesentlicher Bedeutung, weil ohne eine solche Verringerung der Reibung diese in denkbar unerwünschter V/eise zu Beginn des Probenahmevorganges am größten und am Snde desselben am

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geringsten sein würde* Wie aus der Abbildung ersichtlich. ist, wird der gerundete bereich der Yifandung der -kammer in der lifähe des Schlitzes 7 so vertieft, daß der Schlauch iam. im wesentlichen tangentialer Richtung aus diesem Bereich austritt.

Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Anlage zur Herstellung eines überzogenen Schlauches mit den Merkmalen der Erfindung. Diese Anlage weist einen Trog 11 auf, in welchem die Flüssigkeit 12, die zur Herstellung des Überzuges auf dem in der Umfangsricntung gestrickten Schlauch 13 verwendet wird, enthalten ist. Der Trog 11 besitzt eine mittlere öffnung, die durch einen sich nach oben erstreckenden Bordraiid 14 begrenzt ist. Durch diese öffnung erstreckt sich. ferner ein äußeres Rohr 15, innerhalb dessen ein inneres Rohr 16 liegt. 1,Iit dem Außenrohr 15 ist ein nach unten gerichteter Flanschring 17 verbunden, dessen Flansch sich.

in die Flüssigkeit 12 erstreckt und in einem gewissen Abstand

dieses von dem xSoden des Troges 11 endet. Oberhalb sixass Hinges sind in dem an seinem oberen Ende geschlossenen Rohr 15 Durchtrittsöffnungen 18 vorgesehen. Die freie Öffnung des inneren Rohres 16 liegt oberhalb des geschlossenen Endes des AuJenrohres 15· Der Ringraum zwischen den beiden Rohren ist an sine Dr lic luft pumpe oder dergleichen angeschlossen, während das Innenrohr einen Luftaustrittskanal bildet,

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durch, welchen die Luft in Richtung: der pfeile strcnt. Das Rohr 16 ist von einen Heizelement 19 umreben, durch welches die zu^eführte Luft erwärmt v/erden .-rann, ierner können an der Außenseite der gesamtanordnung in aeitlichem Abstand -weitere Heizelemente 20, zum lieis^iel ui-id vorzugsweise Infrarotstrahler oder dergleichen -^i aοrv.net sein.

Der mit dem Überzug zu versehende gestrickte -jchl^.uch 1S3 wird über den äordrand 14 und unter dem sich nach unten erstreckenden flansch des liinres 17 Lindurch^eleitet und dann an ihm eine Scheibe 21 angebracht, deren Durchmesser im wesentlichen _ö*l3zch dem Surclmesser des .-.-.in^es 17 i^t. Dadurch, d.a.3 in den Schlauch Luft unter einen -Verdruck eingeführt wird, kann dieser zwischen dem Hin-ς und der Scheibe leicht auf eines? gegebenen Hurchir-esser erh?.lt3:i v/erden. Die Scheibe 21 'cann durch ein über Sollen i'jj laufendes Seil 22, dessen anderes iinde -lurch ein Is^v-i-ev.-ic-t 24 beschwert ist, nach oben gezogen v.erden. Die 'J-ese/"Bindigkeit, mit welcher dies erfolgt, liän^t voa der "f.eibuii"-zwischen dem Schlauch 13 und deni Boraranr¹ 14 so^ie dor. -Lin :- flansch 17 und daait auch von dem Durchmesser dieses ?.in--··- flansehes ab.

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Beim Hindurchziehen durch den Trog auf dem ihm derart vorgeschriebenen Y/ege %iri.rd der Schlauch mit einer flüssigen Schicht aberzogen, die unter der "irkung der 7/armen Luft und/ oder der wärmestrahlung? zu einem zusammenhängenden Überzug stabilisiert wird und dadurch der überzogene Sehlaauh 6 niit den Merkmalen der Erfindung hergestellt.

Die Flüssigkeit 12 enthält zu diesem Zwecke einen Stoff, der befähigt ist, einen Überzug yon den gewünschten Si^eiischaften zu bilden. Als JTolge der oben erwähnten Reibung wird der oberhalb der Flüssigkeit 12 befindliche Teil des Schlauches einer Zugspannung in vorbestimmbarer Höhe unterworfen, durch -.velche die Moleküle des den ubersur bildenden Stoffes während ihrer Stabilisierung gerichtet werden. Hierdurch werden die Oehnfähigkeitseiisnsehaften des Schlauches weiter verbessert.

JK¹Ur äie ""ildung des Überzuges auf dem gestrickten Schlauch haben eich als ^eei^net zweckentsprechend gewählte elastomere Stoffe er;viesen. Beispiele solcher Stoffe sind synthetischer und künstlicher Kautschuk o§er Uischungen dieser Stoffe, lie sos Beispiel in einesi flüciiti.reii Lösunssmittel gelöst oäer in einer geeigneten flüssigkeit dispergiert werdaa. küiinsn, die dann dem 2roir 11 -aufgegeben vfird. Durch die Erhitzu^r des Schlauches nach "/erlassen des 2roses

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wird das lösungs- oder Suspensionsmittel verdampft,und es verbleibt eine Schicht aus dem vorher darin gelösten bzw. dispergierten Stoff. Ss ist auch möglich, für den gleichen Zweck ein flüssiges Llonomeres zu verwenden, welches, gegebenenfalls unter der kitwirkung von Katalysatoren und/oder Beschleunigern,durch die wirkung der Wärme schnell polymerisiert. In diesem Falle sind die Heizelemente 20 für eine schnelle Stabilisierung des Überzuges erforderlich. Um eine gewünschte gleichmäßige Dicke der Überzugsschicht zu erhalten, kann die Verwendung von zweckentsprechend ausgebildeten Kratzvorrichtungen 25 erwünscht sein.

^ie in I?i.sr. 2 dargestellte Vorrichtung kann wahlweise auch so ausgebildet sein, daß der überzogene Schlauch 6 in einem zweckentsprechenden Abstand oberhalb des Rohres auf eine Trommel aufgaseunden wird. Erforderlichenfalls kann dann an einer zweckentsprechend gewählten Stalle ein innerhalb des Schlauches liegender Führungsring angeordnet sein, dessen Außendurchmesser gleich dem des Ringes 17 ist.

oben bereits bemerkt wurde, soll der Schlauch 6 in der Querrichtung hinreichend dehnfähig sein, um in der Kammer 3 zusammengefaltet ν,-erden zu können, andererseits aber die Probe ohne Ausübung einer nennenswerten Spannung in der Querrichtung dicht umscliliessen. Zu diesem Zwecke wird der über-

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zogene Schlauch in der Vorrichtung gemäß ^ig. 2 auf etwa den durchmesser der bodenprobe gebracht. Wenn nun dier flüssigkeit 12 ein Stoff zugesetzt wird, welcher "bei Belastung eine ständige fcpammag-erzeugt, kann erreicht werden, daß sich in dem Schlauch während seines in der Earner 3 erfolgenden Spannens eine geringe ständige fwn

entwickelt, die so groß ist, daß der Schlauch die'Bodenprobe in der erwünschten Weise umschließt, obwohl sein ursprünglicher Durchmesser geringer war. Das bedeutet, daß es auf den Ausgangsdurchmesser des Schlauches weniger an-• kommt. Die Stabilisierung der Überzugsschicht kann durch. Zusatz eine Polymerisationskatalysators oder dergleichen gefördert werden.

"^ie Abmessungen der in ^'ig. 2 dargestellten Vorrichtung, die bei deren Verwendung angewendete Zuggeschwindigkeii;, - die -Eigenschaften des gestrickten Schlauches ää&Es die Zusammensetzung der Überzugsstoffe müssen einander so angepaßt v/erden, daß der fertige Schlauch die je nach seinem Verwendungszweck im Einzelfalle erwünschten Sigenschaften erhält.

Zum Beispiel kann der -Ausgangsschlauch aus lylongarn bestehen und durch ein Bad geführt werden,- welches einen glasigen thermoplastischen Stoff, ein Plastifizierungsmittel, einen

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synthetischen ϊ-Zatuschuk und ein Lösungsnittel enthält, welchen erwünschtenfalls ein vulkanisierend wirkendes Ilittel für den ICautschuk zugesetzt werden kann.

Dieser thermoplastische Stoff, welcher durch das i?lnstif izierun-gsaiittel weiehgeitiacht wird, bewirkt eine jevisse ständige '"erfornung des Schlauches, dessen Ausi-'in-sclurclimesser für die in Betracht komnende bodenprobe zu klei.i ist. Das vulkanisierende Agens tr£.vt zur Stabilisierung ^s^" -^leküle in der Orientierung derselben, die ih_ien durch ~i^ in der Yorrichtun-? semä3 71;γ. 2 auf sie ausgeübt Sursoanriuii^ erteilt y/orden ist, bei. In eeivis^en Fällen k&rm -^ciuc> 'iuf ein Plastifizierungsmittel völlig verzichtet werden.

Selbstverständlich ist die lirfindun_:-r nicht eux Ixe vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in der Abbildung dargestellten Ausföhruiii-sformen beschränkt. 3o IiGi-ien sir.sbesondere statt der erwähnten zahlreiche widere stoffe zur ^üdun^ des Überzuges für den ο chi auch, verv/exidet . eraen.

Die Torrichtung gemäß der Erfindung eriiö-^licht es, Bodenproben zu gewinnen, die der Zusammensetzung des ""öden? vc'llig entsprechen, wobei für die Probenahne keine besondereii zusätzlichen Maßnahmen, mit Ausnahme der der Verwendung ei.ier geeigneten Trärrerflüssigkeit, erforderlich sind.

Fatentaiis 'räche: 0098U/0443

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   . /erfahren zur Gewinnung von unzerstörten Erdbodenproben

   fet eis einer Probenahmevorrichtung, in welcher ein Schlauch, der in einer das Probenahmerohr konzentrisch umgebenden Kammer untergebracht ist, durch einen Umfangsschlitz dieser Kammer in das Innere des Probenahmerohres eingeführt wird, worauf nach Schließen seines Endes die Probe in den während der Probenahme in einem konstanten Hiveau gegenüber dem umgebenden Erdboden verbleibenden Schlauch eintritt, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Schlauches aus einem elastis'chen Netzwerk, beziehungsweise Gestrick, welches einer Vorbehandlung in solcher Weise unterworfen worden ist, daß seine Verformbarkeit in der Längsrichtung im Vergleich zu der in der Querrichtung gering und die Verformbarkeit in der querrichtung bei Ausübung einer weiteren Saugwirkung in der Längsrichtungen auf den Schlauch geringer wird und auf den ein die Maschenöffnungen des Gestricks verschließender die Verformungen des Gestricks mitmachender Hberzug aus einem elastomeren Stoff aufgebracht ist·

   2. Verfahren nacis -Anspruch 1, daicdKrch gekennzeichnet, daß die zwischen dem gegenüber einer Trägerflüssigkeit und äetL Komponenten der Bodenprobe undurchlässigen Schlauch, welcher den Gegendruck der l'rägerflüssigkeit gleichmäßig

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   auf die Probe überträgt,"fift den die äußere Kammer mit dem Proberohr verbindenden Schlitz auftretende Reibung so eingeiwcjtaK wird, daß die auf den Schlauch in dessen Längsrichtung ausgeübte Zugbeanspruchung genügt, um die Querverformbarkeit des Schlauches aufzuheben oder soweit zu verringern, daß, unterstützt durch die Wirkung des hydrostatischen Druckes der Trägerflüssigkeit eine Verformung der Probe in auswärtiger Richtung verhindert wird.

   3. Probenahmevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenwandung der den Schlauch enthaltenden Kammer, welche mit dem Inneren des Probenahmerohres durch den Umfangsschlitz verbunden ist, fortschreitend nach diesem Schlitz hin so gerundet ist, daß sich eine große Kontaktzone zwischen dem durch die Trägerflüssigkeit nach außen gepreßten Schlauch und dieser Wandung ergibt.

   4· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Inneren des Probenahmerohres und der Kammer in einem kleinen Abstand oberhalb des Verbindungsschlitzes eine Mehrzahl von * das Eintreten der Trägerflüssigkeit in die Kammer und damit das Anpressen des Schlauches an deren \7andung und die

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   Erhöhung der Reibung ermöglichenden Öffnungen vorgesehen sind.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4_f dadurch gekennzeichnet, daß weitere Verbindungsöffnungen in einem höheren Niveau zwischen dem Inneren des Probenahmerohres und der Kammer vorgesehen sind, welche ein Eindringen der Trägerflüssigkeit zwischen die Innenwandung der Kammer und dem Schlauch zwecks Verringerung der auf den Schlauch ausgeübten Reibung in diesem Bereich ermöglichen»

   6. Verfahren zur Herstellung eines Schlauches für das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Umfangsrichtung gestrickter Rohrkörper oder ein ähnliches Gebilde einer Vorbehandlung unterworfen wird, duroh welche seine Verformbarkeit in der Längsrichtung kleiner gemacht wird als die in der Querrichtung

   ■ und umgekehrt die Verformbarkeit in der Querrichtung von der Zugbeanspruchung in der Längsrichtung abhängig gemacht wird, worauf das vorbehandelte gestrickte Rohr o. dgl. durch eine flüssigkeit gezogen wird, welche aus einem elastomeren Stoff besteht oder einen solchen enthält und darauf das überzogene Rohr einer Zugbeanspruchung

   in der Längsrichtung, die auf den Durohmesser des Rohres

   während der
   wirkt, s£6f?/Stabilisierung des Überzuges unterworfen wird·

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   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein flüssiges Lösungsmittel oder ein Suspensionsmittel enthält und die Stabilisierung des Überzuges durch Verdampfen dieses Mittels bewirkt wird.

   8· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit ein bei höherer Temperatur als der des Bades, durch welches hindurch der Schlauch gezogen wird, polymerisierendes Monomeres ist und die Stabilisierung des Überzuges durch Polymerisation dieses Monomeren durch entsprechend hohe Erwärmung unter Zusatz von Polymerisationskatalysatoren erfolgt.

   9· Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Lösungsmittels oder der Verlauf der Polymerisation durch Einblasen von vorzugsweise erwärmter Luft in den Schlauch mit einem Druck, der so bemessen ist, daß der erwünschte Durchmesser des Schlauches wenigstens in seinem noch nicht stabilisierten Bereich aufrechterhalten wird, unterstützt wird.

   10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlauch um die Unterkante eines wenigstens zum Teil in die Flüssigkeit ein-

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   getauchten Ringkörpers herumgeführt_t hierdurch auf einen gegebenen Durchmesser ausgedehnt und darauf mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch eine zweckentsprechende Zugvorrichtung aus der Flüssigkeit ausgehoben wird, wobei der Durchmesser des Ringes, die Zuggeschwindigkeit, die Zusammensetzung der Flüssigkeit und die Ausbildung des gestrickten Schlauches so aneinander angepaßt werden, daß der fertige Schlauch das erwünschte Dehnungs- und Spannungsverhalten erhält.

   11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit eine Lösung eines synthetischen oder natürlichen Kautschuks oder eine Mischung von solchen Lösungen enthält·

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit außerdem einennicht elastomeren thermoplastischen Stoff sowie gegebenenfalls ein Plastifizierungsmittel enthält·

   13· Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit außerdem Vulkanisierungsmittel, welche die unmittelbare Stabilisierung der Überzugsschicht unterstützen, enthält.

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   H. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 13, gekennzeichnet durch einen die tJberzugsflüssigkeit enthaltenden Trog mit einer zentralen von einem nach aufwärts gerichteten glatten Randbereich begrenzten Öffnung, einen konzentrisch sx diesem Kranz angeordneten fes-iFtaa vom Boden des Troges ^etrennt angeordneten Ring, ein die Öffnung des Troges durchdringendes mit dem Ring verbundenes Rohr, welches in seinem oberhalb des Ringes liegenden Teil seitliche Durchtrittsöffnungen aufweist und an seinem oberen Ende geschlossen ist und ein innerhalb dieses Rohres angeordnetes inneres Rohr, dessen obere Öffnung oberhalb des ersteren Rohres liegt, mit einem Anschluß des Ringraumes zwischen den beiden Rohren an eine Luftquelle und einem Anschluß dee inneren Rohres an einen luftabzug, sov.'ie Vorrichtungen zum Ziehen des von unten zugeführten Schlauches um das erste Rohr herum und dann über den Ring durch die in dem Trog vorhandene Flüssigkeit nach aufwärts.

   15. Vorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, daß in der Luftzuführungsleitung zwischen den beiden Rohren ein elektrisches HeiJaelement angeordnet χ ist.

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   16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 151 dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Troges in einem seitlichen Abstand von dem Außenrohr weitere Heizelemente, wie In frarotstrahler, angeordnet sind,

   17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen

   zum Aufwärtsziehen des Schlauches aus einer höhemnixbev/eglichen . .- : . ■ · ,.

   &±£ifeäx&& kreisförmigen Scheibe bestehen, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser des Rinkes ist und an die ein Zugseil oder dergleichen angeschlagen ist.

   18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, gekennzeichnet durch eine Aufwickeltrommel oder dergleichen für den mit dem Überzug versehenen hochgezogenen Schlauch.

   19« Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in dem Trog angeordneten Ring und der Aufwickeltrommel ein Führungsring vorgesehen ist, über welchen der Schlauch geleitet und dessen Außendurohmesser im wesentlichen gleich dem Außendurohmesser des in dem Trog angeordneten Ringes ist.

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   ORIGINAL INSFECTED