DE1813191A1

DE1813191A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Schnecken

Info

Publication number: DE1813191A1
Application number: DE19681813191
Authority: DE
Inventors: Mccall Harold Malvern
Original assignee: Raymond International Builders Inc; Raymond International Inc
Current assignee: Raymond International Builders Inc; Raymond International Inc
Priority date: 1967-12-07
Filing date: 1968-12-06
Publication date: 1969-08-21
Also published as: GB1212434A; NL6816856A; US3540572A

Description

Raymond International, Inc. in New iork, Ν.Ϊ. / USA

Verfahren und Vorrichtung zum Heinigen von Schnecken

Die Erfindung bezieht sich auf das Heinigen von Schnecken und im besonderen auf eine neue Vorrichtung zum Abschaben von Lehm, Schlamm und anderen darauf angesammelten Stoffen, von den Windungen einer Förderschnecke, wie sie z.B. bei einem Brdbohrer auftritt.

Erdbohrer bestehen aus einem langgestreckten Hauptschaft, an dessen einem Ende sich eine Bohrvorrichtung befindet, die während der Drehungen des Schaftes in die Erde eindringt. Im allgemeinen ist an der Bohrvorrichtung ein Ende einer oder mehrerer Schneckenwindungen angebracht. Diese Schneckenwindungen dienen als Pörder-

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mittel für die durch die Bohrvorrichtung; gelockerte Erde; die aus dem gebohrten Loch entfernt v/erden mu^.

Die Abstände zv.'isehen den entlang aes oohrerschai'tes aufeinanderfolfenden Windungen werden, oesonaers wenn der Boden einen hohen Lehmrehalt aufweist, sehr oft verstopft. Infol-reaessen -χλ< aer -ionrvoriraru··· untero/roch·:.! werden, ;;:s den jonr^r entfernen und ans zwischen a.en Sehneckenwindun^en. η cere lagerte Materie L beseitigen zu Können. Jiese rieinitrumr ist oft sch:·; Leri-r und zsir.r.iuoend.

Die ubl Ionen /orrichtunsen zum Reinigen von Bohrerwindungen weisen Abschabelemente auf, die fest an einem Tragrahmen angeoracht sind. Jer zu reinigende nohrer wurde entweder durch die Abschabelemente durchgedreht oder langsam so gedreht und eingestellt, daß die jeweils zu reinigenden Teile vor den Abschabelementen zu liegen kamen, die gewöhnlich von Hand in den Lehm oder die sonstigen zu entferntenden Stoffe hineingedrückt wurden. Es war unmöglich einfache, sich entlang dem Bohrer bewegende Abschaoelemente zu verwenden, da die Windungen der 3ohrerschnecke mit der Bewegung des Abschabers kollidieren w'irden, sobald die Dreh- und die Axialbewegung des Bohrers nicht genau übereinstimmen.

Die Erfindung ermöglicht ein schnelles und wirksames Heinigen der Schneckenwindungen ohne Handbedienung und erfordert dennoch keine besondere Synchronisation zwischen der Dreh- und Axialbewegung des zu reinigenden Geräts.

Vorzugsweise werden erfindungsgemäß mehrere Schabelemente in einem gewissen Abstand voneinander angeordnet und an das Gerät herangebracht, während dieses sich

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um seine Achse dreht. Während dieser Drehung werden die Schabelemente in Drehrichtung des Geräts fest/rehalten, während sie sich in dessen Axialrichtun°r frei bewegen können.

weiterhin können mehrere Schabelemente vorgesehen werden, die gleichraässig rund um die Drehachse eines frei drehbaren Tragrelements angebracht sind. Die Teilung der Schabelemente, d.h. ihr gegenseitiger Bo^enabstand ist im wesentlichen gleich der Ganghöhe der Windungen des zu reinigenden Geräts. Die Drehachse des Trageleraents liegt quer zu der Schneckenachse, wobei zumindest ein Schabelement zwischen die aufeinanderfolgenden Windungen eindringt und diese während der Drehung des Bohrers oder sonstigen Geräts reinigt. Führt dieses nur eine Drehbewegung ohne gleichzeitige Axialbewegung aus, so wandert die Oberfläche der Windungen in Axialrichtung und versucht, das betreffende Schabelement in gleicher Richtung mitzuführen. Dies verursacht eine Drehbewegung des Tragelements, wodurch ein weiteres Sohabelement in den nachfolgenden Windungsabstand gebracht wird, um die Reinigung fortzusetzen. Selbstverständlich wird eich die erfindungsgemäße Vorrichtung jeder Axialbewegung des zu reinigenden Geräts automatisch in gleicher Weise anpassen.

Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung der Erfindung ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Heinigen eines Bohrers;

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Fig. 2 ist ein Querschnitt gemäß der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1 und

Fig. k ist eine Vorderansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung.

i>Iach Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 an einem Tragrahmen 12 in einer solchen Lage angeoracht, die das Reinigen einee Erdbohrers 14- ermöglicht.

Der Erdbohrer 1^· besteht aus einem langgestreckten Schaft 16, um den Schneckenwindungen 18 angeordnet sind, Die Achse der Schneckenwindungen 18 fällt mit der Längsachse des Schaftes 16 ssusammen. Ein weiterer Tragrahmen 14a hält den Bohrer Ik in senkrechter Lage, wobei dieser durch ein äußeres Gehäuse 20 in die Erde eindringt. Der zum Drehen des Bohrers 14 vorgesehene Antrieb ist nicht gezeigt. Während sich der Bohrer in den Boden gräbt, fördern die Schneckenwindungen 18 Erde bzw. Lehm, Schlamm usw. aus dem Bohrlich zutage.

Je nach Art des Bodens wird davon während des Bohrvorgangs mehr oder weniger am Bohrer haften bleiben und den Raum zwischen den nebeneinanderliegenden Windungen verstopfen. Dadurch wird die Arbeitsfähigkeit. d@s Bohrers unterbrochen, da keine weitere Erde mehr an die Oberfläche gefördert werden kann.

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Die Reinigungsvorrichtung 10 besitzt mehrere Schabscheiben 22, die an den Enden eines Sternrades 24 angeordnet sind, das seinerseits fiel drehbar auf seiner Achse sitzt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Achsen der Schabscheiben 22 und des Sternrades 24- parallel zueinander und verlaufen im wesentlichen quer zur Längsachse des Bohrers 14.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die verschiedenen Schabscheiben 22 am Sternrad mittels Schrauben befestigt. Auf diesen Schrauben sitzen Befestigungsmuttern 28, die durch Splinte 30 festgehalten werden. Zwischen den Schabscheiben 22 und dem Sternrad 24 sind Beilagscheiben 32 vorgesehen, welche eine freie Drehbewegung der Scheiben gegenüber dem Sternrad ermöglichen.

Das Sternrad. 24 1st an einerNabe 34 festgeschraubt und mit Kegelrollenlagern 36 und 38 auf einer Achse gelagert. Die Achse 40 ragt aus einem Kopf 42 hervor, der schwenkbar am Ende eines Befestigungsarmes 44 am oberen Tragrahmen 12 angebracht ist. Die Schwenkachse des Kopfes 42 verläuft senkrecht zur Drehachse des Sternrades 24.

Auf einer Seite trägt der Kopf 42 einen abgeknickten Arm 46. Zwischen dem äußeren Ende desselben und dem Tragrahmen 12 befindet sich eine Zugfeder 48, die bestrebt ist, die Anordnung mit dem Kopf 42 gegen den Uhrzeigersinn nach Fig. 2 zu verschwenken.

Die Vorrichtung ist derart am Tragrahmen 12 befestigt, daß das äußerete Bade einer Schabeoheibe 22 unter dem Einfluß der Feder 48, wie aus Flg. 2 ersichtlich} swisohen zwei nebeneinanderliegenden Win-

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düngen ld an den Schaft Ιό des bohrers 14- angedrückt wird. Üb sich der Bohrer in UhrzeiVerrichtung, d.h. gegen die Schaoscheiben hin dreht, (wie unter 50 gezeigt), v/ira axe geforderte g_rcL_e (bei 50 angedeutet) vom 3ohrer geschabt.

Die Arbeitsweise der oben Geschriebenen Vorrichtung geht am klarsten aus Fig. 3 hervor. Wenn sich der rsohrer 14, wie oben beschrieben, gegen die Reinigungs-

P vorrichtung 10 dreht, bewegen sich seine Windungen Id gegenüber dieser auf oder ab (je nach der Drehrichtung des 3ohrers). Diese Bewegung zwingt die gerade in Eingriff befindliche Schabscheibe 22 in die entsprechende Richtung, wodurch das Sternrad 2k in Drehbewegung versetzt wird und die nächstfolgende Schabscheibe an den Bohrer heranführt. Da zwischen den aufeinanderfolgenden Scheiben ein fester Abstand besteht, wird diese nachfolgende Scheibe den Schaft des Bohrers auf der entgegengesetzten Windungsseite wie die erste Scheibe berühren. Indem sich der Bohrer weiter&ht, wird jeder Gang zwischen den aufeinanderfolgenden Windungen 18 in Längsrich-

* tung des Bohrers nach und nach von einer der verschiedenen Schabscheiben gereinigt, wobei dank der freien Drehung des Sternrades und der Scheibenanordnung die Windungen des Bohrers selbst die Bewegung der aufeinanderfolgenden Schabscheiben bestimmen.

Auf diese Weise befindet eich jede einzelne Scheibe verhältniemässig kurze Zeit in Schabstellung. Infolgedessen werden die Scheiben nicht mit ausgehobenem Material überladen, und wenn sie sich vom Bohrer entfernen, fällt dieses Material leicht ab.

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Die Entfernung zwischen den einzelnen Schabscheioen 22 (d.h. die Teilung des Sternradee 24) sollte so gewählt werden, daß Jede Scheibe zwischen den aufeinanderfolgenden Bohrerwindungen zum Schaben kommt und mit den Windungen nicht kollidiert. Es hat sich als günstig erwiesen, den Abstand zwischen den Scheiben bzw. die Teilung des Sternrades (in PiR. 3 mit P₁ bezeichnet) der Ganghöhe der Bohrerschnecke (P₂ in Fig. 3) ungefähr gleich zu wählen.

An die Stelle der bisher beschriebenen Scheiben können im äahmen der Erfindung auch andere Schabelemente treten. Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 4 sind auf einer zentralen Tragscheibe 56) schaufel artige Schabelemente 54 vorgesehen. Die Tragscheibe 56 ist in gleicher Weise drehbar gelagert, wie das Sternrad 24 der vorhergehend beschriebenen Ausführungsform. Die Schabelemente 54 sind an der Peripherie der Scheibe 56 schwenkbar auf Lagerbolzen 58 angebracht. Zwischen Je zwei Anschlagstiften 62 auf der Scheibe 56 weist jedes Element 54 einen inneren Arn 60 auf, der seinen Schwenkwinkel begrenzt, wobei eine Spannfeder 64 die Elemente 54 in eine Lage zu zwingen sucht, wo deren Arm 60 an einem der Stifte liegt.

Die Schabelemente 54 weisen einen Schaufelteil 66 auf, der, wie aus Fig. 4 ersichtlich, die Flächen der Windungen 18 des Bohrers abschabt. Außerdem besitzen sie einen Seitenflügel 68 zum Abschaben des Schaftes 16 des Bohrers.

Die Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 4 ist somit ähnlich derjenigen der vorausgehend beschriebenen. Während der Drehung des Bohrers 14 wirken dessen

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Windungen 18 nacheinander auf die verschiedenen Schabelemente 5^ ein, um sie auf bzw. abzubewegen. Dadurch wird die Tragscheibe 56 in Drehung versetzt und ein neues Schabelement in die Schablage gebracht. Die.Fe- · dem 6^- der einzelnen Schabelemente kompensieren irgendwelche geometrischen Mißverhältnisse zwischen dem Bohrer I^ und der Reinigungsvorrichtung und sorgen dafür, daß die Schabelemente immer an die Bohreroberfläche zur Anlage kommen. Während die runden Scheiben 22 der vorfe her beschriebenen Ausführung solche geometrischen Mißverhältnisse zwischen Bohrer und Reinigungsvorrichtung von alleine ausgleichen, dürfen diese Scheiben den Bohrerschaft nur an einem Punkt berühren, um eine best mögliche Reinigung zu erzielen. Dies entfällt bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4„

Wichtig ist, da.i aie Bohrerwindungen bei jeder Ausführung dazu dienen, die einzelnen Schabelemente in Längsrichtung mitzuführen, so daß sie der Reihe nach in und auier Eingriff mit den Schneckenwindungen kommen. Diese Längsbewegung der Schabelemente hängt sowohl vom Steigungswinkel der Schneckengänge als auch von der rela-P tiven Drehgeschwindigkeit sowie von der Längs- oder Axialbewegung des Bohrers ab. In jedem Fall können sich die Schabelemente so bewegen, wie es der Bohrer erfordert, · so daß keine besondere Übereinstimmung ihrer Bewegung nach Geschwindigkeit und Richtung mit derjenigen des Bohrers hergestellt werden muß. Auf diese Weise kann die Reinigung sowohl beim Heben und Senken des Bohrers als auch bei dessen Vor- oder Rückwärtsdrehung erfolgen.

Selbstverständlich kann der Fachmann im Rahmen der Erfindung weitere Abwandlungen gegenüber den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen vornehmen.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Reinigung von Schnecken, gekennzeichnet , dai3 während der Drehung der Schnecke (14) mindestens ein Schabelement (22, 54) zwischen ihre Windungen (18) eingeführt wird, das in Längsrichtung der Schnecke beweglich ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Schabelement (22, 54) während seiner Bewegung abwechselnd in und außer Kontakt mit den Schneckenwindungen (18) gebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere Schabelemente (22, 5*0 nacheinander in und außer Kontakt mit den Schneckenwindungen (18) gebracht werden.
4. Vorrichtung zur Reinigung von Schnecken, gekennzeichnet durch mehrere zwischen die Schneckenwindungen (18) eingreifende Schabelemente (22, 5*01 die durch eine Tragkonstruktion (l4a, 12, 42, 24 bzw. 56) so gegenüber der Schnecke (14) gehalten sind, daß sie der Bewegung der Schneckenwindungen (18) in Längsrichtung der Schnecke zu folgen vermögen, während sie in Umfangsrichtung der Schnecke festgehalten werden.

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5. Vorrichtung· nach -ms-vicn. ^, aaj.urch ge-· k e ii'n ζ eic h net , da 3 ^er.rere S::haoelemente ;'22, 5^) in festgelegten Aostknu^n {!-' ) auf einem gemeinsamen Träger (2^, 5ö) ane-ecrachi sind, durcn den sie länzcs einer vorbestimmten -iahn irefihrt v.'erien.
6. Vorrichtung nach-Anspruch 5, dadurch g e Kennzeichne t , da3 die --ur.n der Scha'oele-.iience (22, 5^) so verlauft, das diese fortlaufend nacheinander zwiscnen die Schnecken can; e (Id) ein- ozw. dazv;iscnen hervortreten.
7. Vorrichtung nach ins^ruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Träger (2^, 56) dreh bar angeordnet ist und die Schabelemente (22, 5^) in gleichmassiger Verteilung um seine Drehachse herum trägt,
8. Vorrichtung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet , daß die Schabelemente drehbar auf dem Träger (24) angeordnete Scheiben (22) sind.
9· Vorrichtung nach Ansoruch 7» dadurch gekennzeichnet , da^ die Schabeleraente (5*0 schaufeiförmige Gestalt besitzen und über einen begrenzten Winkel schwenkbar auf dem Träger (56) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche k - 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Tragkonstruktion (14a, 12, 42, 24 bzw. 56) ein Spannelement (48) aufweist, um die Schabelemente (22, 54) an die Schnecke (14) anzudrücken.

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BAS

^! ι <aimm, γ *.

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11. Vorrichtung nach Anspruch 9 in Verbindung mit einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzei chnet, daß der drehbare Träger um eine zu seiner Drehachse (*K>) querverlaufende Achse schwenkbar ist, um die ihm das Spannelement ein Drenmoment erteilt.

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