DE19623016A1 - Schlagend arbeitende Vorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Bauwesen und den Bergbau, insbesondere auf eine schlagend arbeitende Vorrichtung, die zum grabenlosen Verlegen von neuen unter­ irdischen Versorgungsleitungen und zur Rekonstruktion von alten bestimmt ist.

Zur Zeit steht akut das Problem der Durchführung von Bau-, Reparatur- und vorbeugenden Arbeiten bei Verlegung, Auswech­ selung, Rekonstruktion alter unterirdischer Versorgungslei­ tungsnetze ohne Ausführung von Erdräumungsarbeiten. Dieses Problem entsteht insbesondere bei der Durchführung der genann­ ten Arbeiten in Städten, wo diese Arbeiten von der Absperrung der Verkehrsflüsse, der Zerstörung existierender Verkehrs­ linien, der Gefahr einer Beschädigung von bestehenden Telefon-, Gasleitungs-, Wasserleitungs- und anderen Netzen begleitet werden.

In jüngster Zeit wird dieses Problem mit Hilfe einer Technologie der grabenlosen Verlegung neuer und Auswechselung alter Rohrleitungen verschiedener Zweckbestimmung gelöst. Diese Technologie bedingt den Einsatz von schlagend arbeiten­ den Vorrichtungen, deren Verwendung es gestattet, die Erd­ räumungsarbeiten wesentlich zu reduzieren oder vollends aus­ zuschließen, was unter städtischen Verhältnissen besonders wertvoll ist.

Für einen Fachmann auf diesem technischen Gebiet ist ein reversierbarer Druckluftdurchtreiber zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen gut bekannt ("Pnevmoproboiniki v stroitelnom proizvodstve" /Druckluftdurchtreiber in der Bauproduktion/, A.D.Kostylev u.s., Novosibirsk, "Nauka", Sibirische Filiale, 1987, SS. 5, 6), enthaltend ein Gehäuse, ein im Gehäuse hin- und herbewegbar angeordnetes Schlagorgan, eine im Gehäuse auf einer seiner Stirnseiten befestigte Mutter, einen Luftvertei­ lungsstutzen, der im Gehäuse zwischen dem Schlagorgan und der Mutter untergebracht und in der Mutter verschiebbar gelagert ist, und einen Schlauch, welcher mit seinem einen Ende an den Luftverteilungsstutzen und mit seinem anderen Ende an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Die Innenfläche des Gehäu­ ses und die Außenfläche des Schlagorgans bilden eine Vorder­ kammer, während der Innenhohlraum des Schlagorgans und der Stutzen eine Hinterkammer bilden, die über den Axialkanal des Stutzens und den Luftzuführungsschlauch mit der Druckluft­ quelle in Verbindung steht. Außerdem sind im Schlagorgan ra­ diale Öffnungen zum periodischen Verbinden der Vorderkammer bei der Bewegung des Schlagorgans vorgesehen.

Der vorstehend beschriebene Druckluftdurchtreiber arbei­ tet folgenderweise. Bei der Stellung des Schlagorgans im Augenblick des Schlags strömt die Druckluft von der Druckluft­ quelle über den Luftzuführungsschlauch und weiter über den Luftverteilungsstutzen in die Hinterkammer des Druckluftdurch­ treibers ein. Aus der Hinterkammer des Druckluftdurchtreibers tritt die Druckluft durch die radialen Öffnungen in die Vorder­ kammer des Druckluftdurchtreibers ein. Durch die Differenz der Flächen des Schlagorgans, welche den Druckluftdruck aufnehmen und sich auf der Seite der Hinter- und der Vorderkammer befin­ den, bewegt sich das Schlagorgan zum Luftverteilungsstutzen hin, d. h. es vollführt den Rückwärtslauf. Als Ergebnis der Schlagorganbewegung werden die im Schlagorgan ausgeführten radialen Öffnungen durch die Buchse des Luftverteilungs­ stutzens überdeckt, was zur Folge hat, daß der Eintritt der Druckluft in die Vorderkammer des Druckluftdurchtreibers auf­ hört. Nach dem Schließen der Öffnungen bewegt sich das Schlag­ organ weiter durch Expansion der Luft in der Vorderkammer und durch die in der Beschleunigungsperiode gewonnene kinetische Energie. Wenn die radialen Öffnungen des Schlagorgans die Hinterkante der Buchse des Luftverteilungsstutzens passieren, erfolgt der Auslaß der Abluft aus der Vorderkammer des Druck­ luftdurchtreibers durch die radialen Öffnungen des Schlag­ organs und im rückwärtigen Teil des Gehäuses ausgeführte Boh­ rungen in die Umgebung. Der Arbeitslauf des Schlagorgans voll­ zieht sich unter dem Druck der in die Hinterkammer des Druck­ luftdurchtreibers gelangenden Druckluft und endet mit einem Schlag des Schlagorgans gegen das Vorderteil des Gehäuses. Vor dem Schlag werden die radialen Öffnungen durch die Kante des Luftverteilungsstutzens freigegeben, und sie verbinden die Vorderkammer des Druckluftdurchtreibers mit der Druckluft­ quelle. Auf diese Weise wird der Arbeitszyklus des Druckluft­ durchtreibers mehrfach wiederholt.

Der vorbeschriebene Druckluftdurchtreiber ermöglicht die Niederbringung von Bohrungen, die Erweiterung des Durchmessers früher gebildeter Bohrungen, das Einschlagen von Rohren usw. Diese Vorrichtung hat bei Bodenverdichtung, Formung von Pfäh­ len und anderen Arten von Bauarbeiten Verwendung gefunden.

Aber das Vorhandensein der Hinterkammer in der Konstruk­ tion des Druckluftdurchtreibers, welche Hinterkammer stets unter hohem Druckluftdruck steht, schränkt die Ausnutzung der Schlagorganfläche, die den Druckluftdruck aufnimmt, ein und gibt also infolgedessen keine Möglichkeit, hohe Energiekenn­ werte zu erhalten.

Durch die in der Konstruktion des Schlagorgans vorhandenen radialen Öffnungen, die eine Quelle der Spannungskonzentration sind, wird außerdem die Festigkeit des Schlagorgans wesentlich vermindert, was letzten Endes zu seiner Zerstörung und folg­ lich zum Bruch des Druckluftdurchtreibers führt. Dadurch werden Zuverlässigkeit und Betriebsdauer des Druckluftdurchtreibers herabgesetzt.

Am nächsten kommt der angemeldeten Erfindung eine schla­ gend arbeitende Vorrichtung, die von der Firma "Mission" ("Pnevmaticheskie mashiny udarnogo deistviya dlya prokhodki skvazhin i shpurov" /Druckluftmaschinen schlagender Wirkung zum Niederbringen von Bohrungen bzw. Bohrlöchern/, N.N.Esin, A.D.Kostylev u. a., Novosibirsk, "Nauka", Sibirische Abteilung, 1986, S. 34) entwickelt ist und ein hohles Gehäuse enthält, in dem ein Schlagorgan hin- und herbewegbar angeordnet ist, wel­ ches einen Axialkanal und einen Hohlraum aufweist. Das Schlag­ organ bildet mit dem Gehäuse zwei Kammern, von denen die eine die Vorderkammer und die zweite die Hinterkammer ist. Im Axial­ kanal des Schlagorgans ist ein zentraler Luftverteiler ange­ ordnet, der Kanäle zur Verbindung des erwähnten Hohlraumes mit einer Druckluftquelle und Kanäle zur periodischen Verbindung dieser Kammern entweder mit der Druckluftquelle oder mit der Umgebung besitzt, wobei der Kanal zum Auslaß der Abluft in die Umgebung sowohl für die Vorderkammer der Vorrichtung als auch für deren Hinterkammer dient.

Die vorbeschriebene schlagend arbeitende Vorrichtung funktioniert wie folgt. Bei der Stellung des Schlagorgans im Augenblick des Schlags strömt die Druckluft von der Druckluft­ quelle über den Kanal des Luftverteilers in eine im Schlag­ organ ausgeführte Ausdrehung ein, von wo sie durch im Vorder­ teil des Luftverteilers eingearbeitete Nuten der Vorderkammer der schlagend arbeitenden Vorrichtung zugeführt wird. Da die hintere Arbeitskammer in diesem Moment durch den im Luftver­ teiler vorgesehenen Kanal mit der Umgebung in Verbindung steht, bewegt sich das Schlagorgan unter der Wirkung des Druckluft­ drucks in umgekehrter Richtung. Bei der Bewegung des Schlag­ organs in umgekehrter Richtung werden die im Vorderteil des Luftverteilers eingearbeiteten Nuten überdeckt, was zur Folge hat, daß der Einlaß der Druckluft in die Vorderkammer der Vor­ richtung aufhört, danach erfolgt die Überdeckung der Öffnung für den Auslaß der Druckluft aus der Hinterkammer der Vorrich­ tung über den Kanal des Luftverteilers. Jedoch bewegt sich das Schlagorgan weiter durch Expansion der Luft in der Vorder­ kammer und durch die vom Schlagorgan in der Beschleunigungs­ periode gewonnene kinetische Energie. Die Innenausdrehung ver­ bindet über im Hinterteil des Luftverteilers eingearbeitete Nuten die Druckluftquelle mit der Hinterkaminer der Vorrichtung, während aus der Vorderkammer der Vorrichtung in diesem Augen­ blick der Auslaß der Abluft in die Umgebung geschieht. Das Schlagorgan kommt unter der Wirkung des Drucks der in die Hin­ terkammer der Vorrichtung eintretenden Druckluft zum Stillstand und übt dann unter Beschleunigung einen Schlag auf den Vorder­ teil des Vorrichtungsgehäuses aus. Vor dem Schlag des Schlag­ organs gegen den Vorderteil des Gehäuses gibt die hintere Stirnseite des Schlagorgans die Öffnung für den Auslaß der Druckluft aus der Hinterkammer in die Umgebung über den Kanal im Luftverteiler frei. Auf diese Weise wird der Arbeitszyklus der vorbeschriebenen schlagend arbeitenden Vorrichtung mehrfach wiederholt.

Die im vorstehenden beschriebene Vorrichtung ermöglicht die Niederbringung von Bohrungen. Dadurch, daß in der Konstruk­ tion der Vorrichtung zwei gesteuerte Kammern - eine Vorder- und eine Hinterkammer - vorhanden sind, wird es möglich, die den Druckluftdruck aufnehmenden Schlagorganflächen rationeller zu nutzen, die in dieser Bauart praktisch vollständig ausge­ nutzt werden, was es letzten Endes erlaubt, eine größere Schlagenergie im Vergleich mit dem vorbeschriebenen Druckluft­ durchtreiber zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen zu erhalten. Und dadurch, daß aus der Konstruktion des Schlag­ organs irgendwelche, seine Festigkeit vermindernde radiale Öff­ nungen oder Kanäle ausgeschlossen sind, können überdies Zuver­ lässigkeit und Lebensdauer der Vorrichtung gegenüber dem vor­ stehend beschriebenen Druckluftdurchtreiber zum grabenlosen Verlegen von Rohrleitungen erhöht werden.

Ein wesentlicher Nachteil der vorbeschriebenen schlagend arbeitenden Vorrichtung ist jedoch deren komplizierte Konstruk­ tion und als Folge davon eine niedrige Zuverlässigkeit und Lebensdauer. Außerdem ruft die konstruktive Kompliziertheit der Vorrichtung Schwierigkeiten bei ihrer Herstellung hervor.

Im wesentlichen ist dieser Nachteil durch das Vorhandensein nur eines zentralen Luftverteilers bedingt, der im Vorrich­ tungsgehäuse beiderseits befestigt ist und ein einheitliches System von Kanälen zur Steuerung der beiden Kammern besitzt, wobei zu beachten ist, daß diese Kanäle eine große Länge und folglich einen hohen Widerstand gegen die sie durchströmende Druckluft aufweisen. Darüber hinaus verlangt das Paar "Schlag­ organ - Luftverteiler" eine sehr genaue Herstellung und neigt zum Festklemmen auch bei kleinsten Biegungen des Luftvertei­ lers, die während des Arbeitsablaufs der Vorrichtung unvermeid­ bar sind. Ein anderer wesentlicher Nachteil dieser Vorrichtung liegt in den beschränkten funktionalen Möglichkeiten derselben, weil die hintere Anordnung der Luftleitung den Einsatz der Vor­ richtung bei der Rekonstruktion alter Rohrleitungen erschwert, denn die Luftleitung behindert das Hineinziehen neuer Rohre hinter der beschriebenen schlagend arbeitenden Vorrichtung her.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schlagend arbeitende Vorrichtung zu schaffen, bei der durch Änderung der Konstruktion ihres Luftverteilungssystems deren Leistung unter Beibehaltung der Außenabmessungen von schlagend arbeitenden Vorrichtungen bereits bekannter Bauarten gesteigert, ihre Betriebszuverlässigkeit erhöht, die Energie­ kennwerte der schlagend arbeitenden Vorrichtung gegenüber den schlagend arbeitenden Vorrichtungen bereits bekannter Konstruk­ tionen verbessert und die technologischen Möglichkeiten der­ selben erweitert würden.

Diese Aufgabe wird in einer schlagend arbeitenden Vorrich­ tung gelöst, enthaltend ein Gehäuse, ein im Gehäuse angeordnetes Schlagorgan mit durchgehender Zentralbohrung, eine Vorder­ kammer, eine Hinterkammer, ein Luftverteilungssystem mit Ka­ nälen zum Einlassen eines Fluids (Luft) in die genannten Kam­ mern und zum Auslassen aus ihnen und eine Luftleitung, erfin­ dungsgemäß das Luftverteilungssystem autonom für jede Kammer ausgeführt ist.

Die Autonomie der Kammern besteht darin, daß zum Ein- und Auslassen der Druckluft in oder aus der Vorderkammer die einen Einzelkanäle zur Gewährleistung der Arbeit der Vorderkammer benutzt werden, während zum Ein- und Auslassen der Druckluft in oder aus der Hinterkammer die anderen Einzelkanäle zur Ge­ währleistung der Arbeit der Hinterkammer benutzt werden. Die autonome Ausführung des Luftverteilungssystems gesondert für jede Kammer gestattet es, die Bedingungen der Füllung der Kam­ mern mit Druckluft und die Bedingungen des Auslasses aus ihnen dank einer Verringerung der Länge von Luftzuführungs- und Aus­ laßkanälen und dank einer Vergrößerung ihrer Durchgangsquer­ schnitte zu verbessern, was es letzten Endes erlaubt, die Schlagfrequenz zu erhöhen und folglich auch die Leistung der gesamten Vorrichtung unter Beibehaltung der Außenabmessungen von schlagend arbeitenden Vorrichtungen bereits bekannter Bau­ arten zu steigern.

Außerdem ist die Herstellungstechnologie derartiger Vor­ richtungen dadurch erheblich vereinfacht, daß die Kanäle des Luftverteilungssystems eine kleinere Länge aufweisen, und wie es den Fachleuten auf diesem Gebiet der Technik gut bekannt ist, ist die Herstellung von Details mit kurzen Kanälen weniger kompliziert, das heißt fertigungsgerechter, und erfordert klei­ nere Herstellungskosten.

Es ist zweckmäßig, daß in der schlagend arbeitenden Vor­ richtung, ausgeführt gemäß der vorliegenden Erfindung, das Luftverteilungssystem in Form einer Buchse mit Kanälen zum Ein- und Auslassen der Druckluft in oder aus den Arbeitskammern aus­ gebildet ist, die aus mindestens zwei in den Stirnseiten des Gehäuses einseitig befestigten Teilen besteht. Die Ausbildung des Luftverteilungssystems in Form einer Buchse mit Kanälen zum Ein- und Auslassen der Druckluft in oder aus den Arbeits­ kammern, welche aus wenigstens zwei in den Stirnseiten des Ge­ häuses einseitig befestigten Teilen besteht, erlaubt es den im Axialkanal des Schlagorgans untergebrachten Teilen des Luft­ verteilungssystems, über einen zusätzlichen Freiheitsgrad im Bereich von Maßabweichungen bei der Herstellung der zugeordne­ ten Oberflächen der Buchsen und der Oberflächen der Zentral­ bohrung des Schlagorgans zu verfügen, wodurch die Möglichkeit ihrer Selbsteinstellung in der Zentralbohrung des Schlagorgans erhöht werden kann, was wiederum die Verklemmenswahrscheinlich­ keit verringert, d. h. die Betriebszuverlässigkeit der Vorrich­ tung im ganzen erhöht. Die Aufteilung des Luftverteilungssys­ tems in zwei Buchsen gewährleistet eine Senkung von dynamischen Belastungen an den Befestigungsstellen der Buchsen im Gehäuse, und dies wird nämlich dadurch erreicht, daß jede der Buchsen eine kleinere Masse hat.

Außerdem ist es sinnvoll, daß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Luftleitung nur an eine der Stirnseiten des Gehäuses angeschlossen ist.

Die vorstehend beschriebene Konstruktion der Vorrichtung bietet die Möglichkeit, die Luftleitung entweder von der vor­ deren oder von der hinteren Stirnseite des Gehäuses her, not­ wendigenfalls aber sowohl an der vorderen als auch an der hinteren Stirnseite des Gehäuses anzuschließen, was die Ener­ giekennwerte der Vorrichtung durch Verringerung der Länge der Kanäle und Vergrößerung ihrer Durchgangsquerschnitte bedeutend verbessert. Unter den Energiekennwerten der schlagend arbeiten­ den Vorrichtung werden hier die Einzelschlagenergie des Schlag­ organs und die Leistung der ganzen Vorrichtung verstanden. Dies wird dadurch erreicht, daß für die Zuführung der notwendigen Druckluftmenge in die Arbeitskammern der Vorrichtung ein be­ stimmter Querschnitt der Kanäle erforderlich ist, und die Druck­ luftzuführung seitens der vorderen und der hinteren Stirnseite des Gehäuses gestattet es, den Durchgangsquerschnitt der Kanäle zu vergrößern, d. h. die Einzelschlagenergie zu erhöhen.

Nicht weniger zweckmäßig ist, daß in der schlagend arbei­ tenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Teile der Buchse mittels Federelementen am Gehäuse befestigt sind.

Die Befestigung des Luftverteilungssystems mittels Feder­ elementen setzt die Übertragung dynamischer Belastungen von dem Vorrichtungsgehäuse zum Luftverteilungssystem der Vorrichtung wesentlich herab. Überdies gewähren die Federelemente den Buchsen des Luftverteilungssystems eine gewisse radiale Beweg­ lichkeit, wodurch die Selbsteinstellbarkeit der Buchsen in der Zentralbohrung des Schlagorgans zusehends erleichtert wird, was die Betriebszuverlässigkeit der ganzen Vorrichtung erhöht.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß bei der erfindungs­ gemäß vorgeschlagenen Vorrichtung einer der Kanäle zum Einlaß der Druckluft mit einem Stopfen verschlossen werden kann.

Das Verschließen eines der Kanäle zum Drucklufteinlaß an einer der Stirnseiten der Vorrichtung erweitert wesentlich deren technologische Möglichkeiten, denn es wird möglich, diese Vorrichtung sowohl zum Einschlagen von Rohren in den Boden bei der grabenlosen Verlegung unterirdischer Versorgungsleitungen als auch zur Reparatur alter Rohrleitungen, beispielsweise Entwässerungsleitungen, zu verwenden. Beim Einschlagen von Rohren in den Boden setzt man den Stopfen in den Druckluftzu­ führungskanal im vorderen Teil des Luftverteilungssystems ein, während man die Luftleitung an den im hinteren Teil des Luft­ verteilungssystems vorgesehenen Druckluftzuführungskanal an­ schließt, wobei man das Vorderteil der Vorrichtung im Rohr montiert.

Bei der Reparatur alter Rohrleitungen setzt man den Stopfen in den Druckluftzuführungskanal im hinteren Teil des Luftverteilungssystems ein, während man die Luftleitung an den im vorderen Teil des Luftverteilungssystems vorgesehenen Druck­ luftzuführungskanal anschließt. Die Luftleitung wird in einem alten Rohr untergebracht. Bei der Bewegung der Vorrichtung im alten Rohr zerstört sie das Rohr, und die Bruchstücke dieses Rohrs werden durch die Vorrichtung in den Boden eingedrückt, wobei die Vorrichtung ein neues Rohr zieht, an welches perio­ disch zusätzliche Sektionen angestückt werden. Wenn sich die Luftleitung hinter der Vorrichtung befindet, bereitet das An­ stücken der Rohre erhebliche Schwierigkeiten.

Im folgenden wird das Wesen der vorliegenden Erfindung an konkreten Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäß ausge­ führten, schlagend arbeitenden Vorrichtung unter Bezugnahmen auf beigefügte Zeichnungen aufgezeigt. Die Ausführungsbei­ spiele der schlagend arbeitenden Vorrichtung dienen in der vorliegenden Beschreibung ausschließlich als Beispiele und schränken das durch die Patentansprüche festgelegte Schutz­ begehren des Anmelders nicht ein. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1a einen Längsschnitt der schlagend arbeitenden Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Luft­ leitung an eine der Stirnseiten des Vorrichtungsgehäuses ange­ schlossen ist, im Augenblick des Schlages des Schlagorgans gegen das Vorderteil des Gehäuses;

Fig. 1b einen Längsschnitt der in der Fig. 1a darge­ stellten, schlagend arbeitenden Vorrichtung im Augenblick, wo das Schlagorgan eine von dem Vorderteil des Gehäuses maximal entfernte Stellung einnimmt;

Fig. 2a einen Längsschnitt der schlagend arbeitenden Vorrichtung, eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Luftleitung an die vordere und die hintere Stirnseite des Vorrichtungs­ gehäuses angeschlossen ist, im Augenblick des Schlages des Schlagorgans gegen das Vorderteil des Gehäuses;

Fig. 2b einen Längsschnitt der in der Fig. 2a darge­ stellten, schlagend arbeitenden Vorrichtung im Augenblick, wo das Schlagorgan eine von dem Vorderteil des Gehäuses maximal entfernte Stellung einnimmt;

Fig. 3a einen Längsschnitt der schlagend arbeitenden Vorrichtung, noch eine Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Luftleitung an die hintere Stirnseite des Vorrichtungsgehäuses angeschlossen ist, während in dem im vorderen Teil des Luftverteilungssystems vorgesehenen Kanal zur Druckluftzuführung in den Innenhohlraum des Schlagorgans ein Stopfen eingesetzt ist, im Augenblick des Schlages des Schlagorgans gegen das Vorderteil des Gehäuses;

Fig. 3b einen Längsschnitt der in Fig. 3a dargestellten, schlagend arbeitenden Vorrichtung im Augenblick, wo das Schlag­ organ eine von dem Vorderteil des Gehäuses maximal entfernte Stellung einnimmt;

Fig. 4a einen Längsschnitt der schlagend arbeitenden Vorrichtung, eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Luftleitung an die vordere Stirnseite des Vorrichtungsgehäuses angeschlossen ist, während in dem im hinteren Teil des Luftverteilungssystems vorgesehenen Kanal zur Druckluftzuführung in den Innenhohlraum des Schlagorgans ein Stopfen eingesetzt ist, im Augenblick des Schlages des Schlagorgans gegen das Vorderteil des Gehäuses;

Fig. 4b einen Längsschnitt der in Fig. 4a dargestellten, schlagend arbeitenden Vorrichtung im Augenblick, wo das Schlag­ organ eine von dem Vorderteil des Gehäuses maximal entfernte Stellung einnimmt.

Es wird nun auf eine konkrete Ausführungsform der schla­ gend arbeitenden Vorrichtung eingegangen, die gemäß der vor­ liegenden Erfindung ausgeführt und in der Fig. 1a gezeigt ist. Diese schlagend arbeitende Vorrichtung enthält ein Gehäuse 1 mit einer vorderen Stirnseite 2 und einer hinteren Stirnseite 3. In dem Gehäuse 1 ist ein Schlagorgan 4 mit einem Zentral­ kanal 5 und einem Innenhohlraum 6 hin- und herbewegbar ange­ ordnet. Außerdem schließt die Vorrichtung eine vordere Arbeitskammer 7 und eine hintere Arbeitskammer 8, ein Luftver­ teilungssystem ein, welches aus einer vorderen Buchse 9 und einer hinteren Buchse 10 besteht, die jeweils in der vorderen Stirnseite 2 und in der hinteren Stirnseite 3 des Gehäuses 1 mit Hilfe von Federungselementen 11 einseitig befestigt sind. Die vordere Buchse 9 des Luftverteilungssystems weist einen Kanal 12 zum Einlaß der Druckluft aus dem Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 in die vordere Arbeitskammer 7 der Vorrichtung und einen Kanal 13 zum Auslaß der Abluft aus der vorderen Arbeitskammer 7 in die Umgebung über die vordere Stirnseite 2 des Gehäuses 1 auf. Die hintere Buchse 10 des Luftverteilungs­ systems weist einen Kanal 14 zum Einlaß der Druckluft aus dem Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 in die hintere Arbeits­ kammer 8 der Vorrichtung, einen Kanal 15 zum Auslaß der Ab­ luft aus der hinteren Arbeitskammer 8 in die Umgebung über die hintere Stirnseite 3 des Vorrichtungsgehäuses 1 und einen Kanal 16 zur Druckluftzuführung in den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans auf, der mit Hilfe einer Luftleitung 17 mit einer Druckluftquelle, d. h. einem (in den Zeichnungen nicht abgebildeten) Kompressor, in Verbindung gesetzt ist.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet folgen­ dermaßen. Zu Beginn des Arbeitszyklus nimmt das Schlagorgan 4 die in der Fig. 1a gezeigte Stellung ein. Die Druckluft wird von einer Druckluftquelle, d. h. einem (nicht gezeichne­ ten) Kompressor, durch die Luftleitung 17 und über den Kanal 16 dem Hohlraum 6 des Schlagorgans 4 zugeführt. Weiter wird die Druckluft aus dein Hohlraum 6 des Schlagorgans 4 über den Kanal 12 der vorderen Arbeitskammer 7 zugeführt. Da die hintere Arbeitskammer 8 in diesem Moment durch den Kanal 15 mit der Umgebung in Verbindung steht, bewegt sich das Schlagorgan 4 durch den Druckluftdruck in der vorderen Arbeitskammer 7 in Richtung von der vorderen Stirnseite 2 zur hinteren Stirnseite 3 des Gehäuses 1. Bei der Bewegung des Schlagorgans 4 schließt dieses den Kanal 15, wodurch der Auslaß der Abluft aus der hinteren Arbeitskammer 8 in die Umgebung aufhört. Hierbei schließt das Schlagorgan 4 den Kanal 12, was die Zuführung der Abluft in die vordere Arbeitskammer 7 vom Kompressor verhin­ dert. Aber bei derselben Bewegung des Schlagorgans 4 öffnet es den Kanal 14, wodurch die Druckluftzuführung in die hintere Arbeitskammer 8 durch diesen Kanal 14 vom Kompressor aus über die Luftleitung 17, den Kanal 16 und den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans bewirkt wird, was zum Anhalten des Schlagorgans 4 ohne Schlag gegen die hintere Stirnseite 3 des Gehäuses 1 und dann zum Beginn der Bewegung des Schlagorgans 4 von der hinte­ ren Stirnseite 3 des Gehäuses 1 zur vorderen Stirnfläche 2 des­ selben führt. Diese Lage der schlagend arbeitenden Vorrichtung ist in der Fig. 1b gezeigt. Gleichzeitig damit öffnet das Schlagorgan 4 den Kanal 13, wodurch der Auslaß der Druckluft über diesen Kanal 13 aus der vorderen Arbeitskammer 7 durch die vordere Stirnseite 2 des Gehäuses hindurch in die Umgebung geschieht. Dies hat eine drastische Beschleunigung der Bewe­ gung des Schlagorgans 4 von der hinteren Stirnseite 3 des Ge­ häuses 1 zur vorderen Stirnseite 2 desselben und einen heftigen Schlag des Schlagorgans 4 gegen die vordere Stirnseite 2 des Gehäuses 1 zur Folge. Mit andern Worten nimmt die schlagend arbeitende Vorrichtung erneut die in der Fig. 1a gezeigte Lage ein. Des weiteren wiederholt sich der vorbeschriebene Arbeitszyklus der schlagend arbeitenden Vorrichtung mehrfach.

Beim Einschlagen von Rohren in den Boden bei der graben­ losen Verlegung von Versorgungsleitungen schließt man die Vor­ richtung mit ihrer vorderen Stirnseite an ein einzuschlagen­ des Rohr an und versenkt dieses in den Boden durch Schläge, welche von der schlagend arbeitenden Vorrichtung über den eigenen Körper auf das hindere Stirnende des Rohres ausgeübt werden.

Möglich ist auch eine andere Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung, bei der die schlagend arbeitende Vorrichtung ähnlich der in der Fig. 1a und der Fig. 1b abgebildeten Vor­ richtung ausgeführt ist, mit dem Unterschied, daß in der vorderen Buchse 9 des Luftverteilungssystems ein zusätzlicher Kanal 18 zum Drucklufteinlaß in den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 vorgesehen ist, während die Vorrichtung selber zusätzlich mit einer Luftleitung 19 versehen ist, die mit dem zusätzlichen Kanal 18 auf der Seite der vorderen Stirn 2 des Vorrichtungsgehäuses in Verbindung steht. Diese Vorrichtung ist in der Fig. 2a und der Fig. 2b gezeigt. Die besagte schla­ gend arbeitende Vorrichtung funktioniert ähnlich der in der Fig. 1a und der Fig. 1b abgebildeten Vorrichtung, mit dem Un­ terschied, daß die Druckluft von dem Kompressor gleichzeitig sowohl über den Kanal 16 als auch über den Kanal 18 zugeführt wird. Dadurch steigt die Leistung der Vorrichtung. Eine der­ artige Vorrichtung ist zweckmäßigerweise bei der Auswechselung alter Rohrleitungen gegen neue zu verwenden. Für die Auswech­ selung einer alten Rohrleitung wird die Luftleitung 19 in dieser alten Rohrleitung untergebracht, und an die hintere Stirnseite 3 des Vorrichtungsgehäuses 1 wird die erste Sektion einer neuen Rohrleitung angeschlossen und die Vorrichtung in Bewegung gesetzt. Indem sich die Vorrichtung unter der Wirkung der eigenen Schläge in der alten Rohrleitung bewegt, zerstört sie mit ihrem Kopfende diese alte Rohrleitung und drückt die Bruchstücke des alten Rohres in den Boden ein, wobei sie eine neue Rohrleitungssektion in den gebildeten Kanal hinter sich hineinzieht. Je nach Fortbewegung der Vorrichtung werden an die neue Rohrleitung neue Sektionen angestückt.

Möglich ist auch eine andersartige Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die schlagend arbeitende Vor­ richtung ähnlich der in der Fig. 2a und der Fig. 2b abgebil­ deten, schlagend arbeitenden Vorrichtung ausgeführt ist, mit dem einzigen Unterschied, daß im Kanal 18 zur Druckluftzufüh­ rung in den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 ein Stopfen 20 befestigt ist, während die Luftleitung nur an den Kanal 16 angeschlossen ist. Eine solche schlagend arbeitende Vorrich­ tung ist in der Fig. 3a und der Fig. 3b gezeigt.

Es ist bemerkenswert, daß unter städtischen Verhältnis­ sen die mit dem Auswechseln alter Rohrleitungen zusammen­ hängenden Arbeiten in der Regel aus bereits bestehenden Schächten von bereits bestehenden städtischen Versorgungs­ leitungen durchgeführt werden. Die Praxis der Ausführung der­ artiger Arbeiten hat gezeigt, daß es sinnvoll ist, den Komp­ ressor an eine der Stirnseiten der schlagend arbeitenden Vor­ richtung anzuschließen, während das Anstücken einer neuen Rohrleitung zweckmäßigerweise an dem anderen Stirnende der Rohrleitung vorzunehmen ist. Solch eine Technologie der Aus­ wechselung alter Rohrleitungen gegen neue bedingt den Einsatz einer schlagend arbeitenden Vorrichtung, die in der Fig. 4a und der Fig. 4b gezeigt ist. Diese schlagend arbeitende Vor­ richtung ist ähnlich der in der Fig. 2a und der Fig. 2b abge­ bildeten, schlagend arbeitenden Vorrichtung ausgeführt, mit dem einzigen Unterschied, daß in dem Kanal 16 zur Druckluft­ zuführung in den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 ein Stopfen 20 befestigt ist, während die Luftleitung 19 nur an den Kanal 18 angeschlossen ist.

Die besagte schlagend arbeitende Vorrichtung funktioniert folgenderweise. Die Druckluft tritt über die an die vordere Stirnseite 2 des Gehäuses 1 angeschlossene Luftleitung 19 und dann über den Kanal 12 in den Innenhohlraum 6 des Schlagorgans 4 und strömt aus dem Hohlraum 6 über den Kanal 12 in die vor­ dere Arbeitskammer 7 ein. In diesem Moment steht die hintere Arbeitskammer 8 durch den Kanal 15 mit der Umgebung in Verbin­ dung, weshalb sich unter dem Druckluftdruck in der Arbeits­ kammer 7 das Schlagorgan 4 in Richtung von der vorderen Stirn­ seite 2 zur hinteren Stirnseite 3 des Gehäuses 1 bewegt. Bei seiner Bewegung schließt das Schlagorgan 4 den Kanal 15 und den Kanal 12 und öffnet den Kanal 13 und den Kanal 14. Infolge­ dessen findet der Drucklufteinlaß in die hintere Arbeitskammer 8 aus dem Hohlraum 6 des Schlagorgans 4 über den Kanal 14 statt. Dabei wird die vordere Arbeitskammer 7 über den Kanal 13 mit der Umgebung in Verbindung gesetzt. Als Ergebnis der Drucklufteinwirkung auf das Schlagorgan 4 seitens der hinteren Arbeitskammer 8 kommt das Schlagorgan zum Stillstand, ohne gegen die hintere Stirnseite 3 des Gehäuses 1 zu schlagen. Hierbei nimmt das Schlagorgan 4 eine in der Fig. 4b gezeigte Stellung ein. Danach beginnt eine schnelle Bewegung des Schlagorgans 4 von der hinteren Stirnseite 3 des Gehäuses 1 zur vorderen Stirnseite 2 desselben, welche Bewegung mit einem heftigen Schlag des Schlagorgans 4 gegen die vordere Stirn­ seite 2 des Gehäuses 1 endet. Infolgedessen nimmt das Schlag­ organ 4 erneut die in der Fig. 4a gezeigte Stellung ein. Des weiteren wiederholt sich der vorstehend beschriebene Arbeits­ zyklus der schlagend arbeitenden Vorrichtung mehrfach.

Claims (5)

1. Schlagend arbeitende Vorrichtung, enthaltend ein Gehäuse (1), ein innerhalb des genannten Gehäuses (1) hin- und herbewegbar angeordnetes Schlagorgan (4) mit durchgehendem Zentralkanal (5), eine zwischen dem genannten Gehäuse (1) und dem genannten Schlagorgan (4) gebildete Vorderkammer (7), eine zwischen dem genannten Gehäuse (1) und dem genannten Schlagorgan (4) gebildete Hinterkammer (8), ein Luftvertei­ lungssystem mit Kanälen (12, 14) zum Einlassen von Druckluft in die genannten Kammern (7, 8) und mit Kanälen (13, 15) zum Auslassen von Abluft aus den genannten Kammern (7, 8), eine Luftleitung (17), dadurch gekennzeichnet, daß das erwähnte Luftverteilungssystem autonom für jede der erwähn­ ten Kammern (7, 8) ausgeführt ist.

2. Schlagend arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß das erwähnte Luft­ verteilungssystem in Form einer Buchse (9, 10) mit Kanälen (12, 13, 14, 15) ausgebildet ist, die aus mindestens zwei in den Stirnseiten (2, 3) des erwähnten Gehäuses (1) einseitig befestigten Teilen besteht.

3. Schlagend arbeitende Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Luftleitung (17) an eine (3) der Stirnseiten des erwähnten Gehäuses (1) angeschlossen ist.

4. Schlagend arbeitende Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Luftleitung (17, 19) an die beiden Stirnseiten (2, 3) des er­ wähnten Gehäuses (1) angeschlossen ist.

5. Schlagend arbeitende Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähn­ ten Teile der erwähnten Buchse (9, 10) mittels eines Federungs­ elementes (11) am Gehäuse (1) befestigt sind.