DE2009133A1

DE2009133A1 - Druckluft-Schlageinrichtung zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch Bodenverdichtung

Info

Publication number: DE2009133A1
Application number: DE19702009133
Authority: DE
Inventors: Boris V.; Kostylev Aleksandr D.; Gurkov Konstantin S.; Tupitsyn Konstantin K.; Klimasko Vladimir V.; Cepurnoj Nikolaj P.; Novosibirsk Sudniikov (Sowjetunion). M E02f
Original assignee: Institut gornogo dela sibirskoga otsdelenija AN SSSR, Novosibirsk (Sowjeturion)
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-26
Publication date: 1970-12-17
Also published as: AT310095B; FR2032415A1; BE746356A; US3616865A; FI51724B; SE353368B; FI51724C; CA956297A; NO129470B; GB1261304A

Description

Institut gornogo dela ' 26. Februar 1970

sibirskogo otdelenija P 28 6JV2

AN SSSR UdSSR,

Novosibirsk / UdSSR ^

DRUCKLUFT-ßOHMGEIMIOHTUNG ZUR BILDUNG VON BOHRLÖGHERN IM BODEN DURCH BÖDENVERDIGHEUNG

Die Erfindung betrifft Druckluft-Schlageinrichtunßen zur Bildung von Bohrlöchern im Bod@n durch Bodenverdichtung und kann erfolgreich zum Verlegen von Rohrleitungen sowie elektrischen und Fernsprechkabeln u«a_e ohne Grabenaushub benutzt werden.

Es sind solch® Einrichtungen Ou-S d&r

französischen PateatfeW/f 15153^8 unä d&r belgischen Patent-695^05 bekaaat₈ weleh® einen lai,7oa?d©3?teil%eepiatea

BADORlGiNAL

zylindrischen Körper aufweisen, in dem der mit einem Hohlraum im Schaft versehene Schlagkolben sitzt, der den Innenraum des Zylinders in eine vordeie bzw· hintere β rbeitskammer trennt, denen die Luftsteuervorrichtung abwechselnd Druckluft zur Versetzung des Schlagkolbens in eine hin- und hergehende Bewegung zuführt, der dabei Schläge auf den Zylinder ausübt.

Bei den bekannten Einrichtungen stellt die Luftsteuervorrichtung einen im Zylinderschaft befestigten luftzuführenden Stutzen sowie Bohrungen im Schlagkolbenschaft dar, die ~~ regelmäßig durch den Stutzen geschlossen werden, wenn der Schlagkolben mit seinem Hohlraum auf den Stutzen geschoben wird.

Die Luftsteuervorrichtung wurde zur Umkehrung des Lcutju cUr fuViriclittteig ; durch axiale Verschiebung des luftzuführenden Stutzens angepaßt, der es ermöglicht, die Hublänge

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des Schlagkolbens (zu ändern, daß er auch, gegen den Zylinderschaft Schläge ausüben konnte.

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^w Die Sclilagarbeit der bekannten Einrichtungen «bei vorgegebener Größe relativ gering, da der Preßluftdruck beim Vorwärtshub nicht auf die ganze. Fläche des Schlagkolbenquerschnittes, sondern nur auf die Querschnittsfläche seines Hohlraumes wCrkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung von größerer Leistungsfähigkeit und Produktivität unter Einhaltung derselben Außenmaße durch Vervollkommnung der

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Luftsteuervorrichtung zu entwickeln·

Gemäß der Erfindung wird auf dem Stutzen eine mit dem Schlagkolben verbundene Buchse, die in bezug auf den Schlagkolben und den Stutzen verschiebbar ist, angeordnet, und in der Seitenwand des Stutzens ist eine Bohrung vorgesehen, die den luft zuführenden Kanal- des Stutzens mit der hinteren Arbeitskammer verbindet und die bei Bewegung des Schlafekolbens in Richtung zur Vorderkammer durch die Büchse geschlossen wird.

Die Verschiebbarkeit der Buchse in bezug auf den Stutzen und den Schlagkolben wird durch zwei Außenbunde auf der Büchse erreicht, die voneinander entfernt sind und zwischen denen ein am Schlagkolben befestigter Stift angeordnet ist, der die erwähnten Bunde abwechselnd betätigt· ^! .

Die Abluft kann aus den Arbeitskammern der Einrichtung bei der Bewegung des Schlagkolbens entweder durch den Kanal und die Auspuff bohrung im luft zuführenden Stutzen oder durch die Bohrung im Zylinder abgeleitet werden.

Das Vorhandensein der verschiebbaren Buchse und der durch diese schließbaren luftzuführenden Bohrung im Stutzen ermöglicht es, beim Vorwärtshub die Druckluft dem ganzen Schlagkolbenquerschnitt von der Hinterkammer aus zuzuführen und während des Rückwärtshubes den Drucklufteintritt in diese Kammer zu unterbrechen· .

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Nachstehend wird die Erfindung <Lu,rch Beschreibung

eines Ausführungsbeispielsonhcuio/der beigelegten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt:

E¹Ig. 1 die erfindungsgemäße Einrichtung mit umkehrbarer Luft st euer vor richtung j hier ist (Vorwärtsbewegung der Einrichtung der Schlagkolben inT&tellung vor Beginn des Vorwärt shubes dargest eilt;

Fig. 2 dieselbe Einrichtung; hier ist der Schlagkolben in/iabellung beim Schlagausüben, d.h. in (Stellung vor dem Rückwärtshub dargestellt;

Fig. 3 dieselbe Einrichtung; hier ist (Rückwärtsbewegung der Schlagkolben in^teilung beim Schlagausüben gegen den Schaftteil des Zylinders dargestellt;

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung mit nicht umkehrbarer Luftsteuervorrichtung.

Aus den Fig. 1 bts 4 ist ersichtlich, daß in dem Zylinder 1 mit zugespiztem Vorderteil der Schlagkolben 2 angeordnet Csk, der den Innenraum des Zylinders 1 in tünt vordere 3 und/hintere Arbeitskammer V trennt», denen abwechselnd Druckluft zur Erzeugung einer hin- und hergehenden Bewegung des Schlagkolbens 2 zugeführt wird, der dabei Schläge gegen den Zylinder 1 ausübt·

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Der Schlagkolben 2 weist in seinem Schaftteil einen an der Stirnseite offenen Hohlraum 5>efcVien Hohlraum 5a mit kleinerem Durchmesser und radial gerichtete Bohrungen 6 auf_f im Schaftteil des Zylinders 1 aber ist ein mit der luftzuführ end en Rohrleitung 8 verbuwotener luft zufuhr end er Stutzen 7 befestigt. Bei Bewegung des Schlagkolbens 2 werden seine radial gerichteten Bohrungen 6 durch den in den Hohlraum. 5a eingreifenden Stutzen 7 regelmäßig geschlossen, wodurch eine abwechselnde Luftzuführung an die vordere 3 und hintere Kammer(erreicht wird. .

In der Seitenwand des Stutzens 7 ist eine Bohrung ^r welche due Hinterkammer 4 mit dem luft zuführ enden Kanal 10 des Stutzens 7 verbindet.^ausgeführte Diese Bohrung wird nur bei Bewegung des Schlagkolbens 2 in Richtung zur Vorderkammer 3 durch eiVtc Buchse 11 geschlossen, die außen auf dem Stutzen 7 sitzt und so mit dem Schlagkolben 2 verbunden wird, daß sie in toezug auf den Schlagkolben 2 und den Stutzen 7 verschiebbar ist.

Dazu weist die Buchse 11 zwei voneinander entfernte Bunde 12 und 13 auf, zwischen denen ein Stift 14 des Schlagkolbens 2 liegt, bei dessen hin- und hergehender Bewegung der Stift 14 abwechselnd die Bunde 12 und 13 betätigt, wodurch die Buchse 11 verschoben wird utid eUese die Bohrung 9 schließt bzw· Öffnet.

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Auf diese Weise bilden der Stutzen 7, die Buchse 11 und die Bohrungen 6 und 9 im Schlagkolben 2 bzw. im Stutzen 7

die Luftsteuervorrichtung. Infolge des Vorhandenseins der Bohrung 9 wirkt die Druckluft von der Hinterkammer 4 aus auf den ganzen Querschnitt des Schlagkolbens 2, wodurch die Schlagarbeit des Schlagkolbens 2 beim Vorwärtshub erhöht wird.

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Bei Abwandlung des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung, die in den Fig. 1 bus 3 dargestellt ist, weist der erwähnte Stutzen 7 einen Kanal 15 zum Ableiten der Abluft nach außen auf, der bei der Bewegung des Schlagkolbens 2 abwechselnd mit den Kammern 3 und 4 durch die Auspuffbohrung 16 im Stutzen 7 in Verbindung steht. Aus der Fig. 1 fats3 ist ersichtlich, daß der Stutzen 7 durch eine Mutter 17 im Schaftteil des Zylinders 1 befestigt Lsi, wobei der Stutzen 7 (SEn Gewinde 18 in bezug auf die Mutter 17 verschiebbar ist.

* Durch Änderung der Stellung des Stutzens 7 in bezug auf die Mutter 17 kann der Zeitpunkt der Luftzuführung in die. Arbeitskammern 3 und 4 so geregelt werden, daß der Schlagkolben 2 gegen die Mutter 17 schlägt, wodurch eine Bewegung der Einrichtung in Rückwärtsrichtung verursacht wird. Die Umsteuerung der Bewegung der Einrichtung ist bei der Bildung von vertikalen oder horizontalen Blindbohrlöchern erforderlich oder für die Rückkehr der Einrichtung aus einer Bohrung

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beim Auflaufen gegen ein Hindernis (z.B. einen Rollstein) oder bei erheblicher Abweichung des Zylinders von der Sollrichtung.

Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich nur dadurch, daß die Entfernung der Abluft durch die Bohrung 19 im Zylinder 1 erfolgt und daß der Stutzen 7 starr in der Mutter 17 befestigt ist. Diese Einrichtung ist einfacher in der Bauart und deren Luftsteuervorrichtung ist zur Umkehrung des Einrichtungslaufes nicht geeignet.

Nachstehend bringen wir die Beschreibung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung.. ,

Die Vorwärtsbewegung der Einrichtung betrachten wir vom Zeitpunkt an, wenn der Schlagkolben 2 und die Buchse 11 in ihrer hinteren Endstellung liegen, die Bohrung 9 des Stutzens 7 offen ist und die Bohrungen 6 des Schlagkdlbens 2, wie in Pig. 1 dargestellt ist, durch den Stutzen 7 geschlossen sind·

Die Kammer 3 steht durch die Bohrungen 6 des Schlagkolbens 2, die Auspuffbohrung 16 im Stutzen 7 und durch den im letzteren vorgesehenen luftableitenden Kanal 15 mit der Atmosphäre in Verbindung· Unter der "Wirkung der Druckluft, die durch den Kanal. 10 den Hohlräumen 5 und 5a des Schlagkolbens 2 und durch die Bohrung 9 der Kammer 4 zugeführt wird, bewegt

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sich der Schlagkolben 2 vorwärts. Dabei betätigt der Stift 14 des Schlagkolbens 2 den Bund 12 der Buchse 11 und verschiebt die letztere so auf dem Stutzen 7% daß sie die Bohrung 9 schließt, wodurch die Druckluftzufuhr in die Kammer 4 unterbrochen wird· Die weitere Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 erfolgt unter der Wirkung der Energie der sich in der Kammer 4 ausdehnenden Druckluft, Am Hübende übt der

^ Schlagkolben 2 einen Schlag auf den Vorderteil des Zylinders 1 aus und treibt dadurch den letzteren in den Boden ein.

Fast gleichzeitig mit dem Schlag steht die Bohrung 16, wie in Fig. 2 gezeigt ist, mit dem Hohlraum 5 des Schlagkolbens 2 in Verbindung, wodurch die Entfernung der Abluft aus der Kammer 4 durch den Kanal 15 des Stutzens 7 in die Atmosphäre erfolgt j die Bohrungen 6 werden geöffnet und dU "Qrwckiuuft wird aus dem Hohlraum 5& der Kammer 3 zugeführt und verursacht hierdurch die Rückwärtsverschiebung des Schlagkolbens 2,

" Die Buchse 11 bleibt in ihrer vorderen Endstellung zurück, d.h.". die Bohrung 9 ist durch diese Buchse überdeckt. Bei weiterer Bewegung des Schlagkolbens 2 werden seine Bohrungen 6 durch den in den Hohlraum 5a eingreifenden Stutzen geschlossen und die Druckluftzufuhr zur Kammer 3 wi^d unterbrochen. Der Schlagkolben 2 läuft weiter durch die Energie der sich in der Kammer 3 ausdehnenden Druckluft·

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Sobald die Bohrungen 6 des Schlagkolbens 2 mit der Auspuff bohrung 16 zusammenfallen, erfolgt die Entfernung der Abluft aus der Kammer 3 durch den Kanal 15 des Stutzens 7 in die Atmosphäre. Unter der Wirkung der Trägheitskräfte betätigt der Schlagkolben 2 beim Auslaufen durch seinen Stift 14 den Bund 13 der Buchse 11, die sich in ihre Ausgangsstellung verschiebt, indem sie die Bohrung 9 zwecks nachfolgender Druckluft zuführung in die Kammer 4 öffnet. Dann wiederholt sich der Arbeitsablauf· «. ' ·

Zur Umschaltung der Einrichtung auf den Rückwärtsgang ist es erforderlicher den Stutzen 7 aus der Vorder- in die Hinterstellung in bezug auf die Mutter 17 zu verschieben,^durc Drehung der Rohrleitung 8^> bis sich der Stutzen 7» wie in , ■tfig· 3 gezeigt ist, in die Mutter. 17 bis zum Anschlagen einschraubt. . '

3w der neuen Stellung des Stutzens 7 werden bei der Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 seine Bohrungen 6 vorzeitig geöffnet und folglich wird der Kammer 3 Druckluft vorzeitig zugeführt', deshalb wird der Schlagkolben, ohne gegen den Vorderteil des Zylinders 1 gestoßen zu haben, gebremst und beginnt danach sich ün Rückwärtsrichtung zu bewegen. Bei der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 werden die Auspuffbohrung 16 und die Bohrung 9 später geöffnet, d.h. der Auspuff der Abluft aus der Kammer 3 und die Druckluftzuführung in die Kammer 4 werden später erfolgen und &®r Schlagkolben

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2 wird ohne gebremst zii werden, einen Schlag gegen die Mutter 17 ausüben, wodurch sich der Zylinder 1 der Einrichtung in der Rückwärtsrichtung bewegen wird.

Dann wiederholt sich der Arbeitsablauf.

Die in Fig. 4 dargestellte Einrichtung funktioniert beim Vorwärtsgang in ähnlicher Weise, der Ablaß der Abluft aus den Kammern 3 und 4 erfolgt aber durch die Auspuffbohrung 19 i Zylinder 1.

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Claims

26. Februar 1970 P

P ATENT AN SPEÜCHEi

1J Druckluft-Schlageinriclituns zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch Bodenverdichtung, die einen im Vorderteil*j|espifeten zylindrischen Körper aufweist/in dem der mit einem Hohlraum im Schaft versehene Schlagkolben sitzt, der den Innenraum des Zylinders in eine vordeie bzw. hinteie flrbeitskammer trennt und der bei seiner hin- und hergehenden Bewegung Schläge gegen den Zylinder unter der Wirkung von Druckluft ausübt , die regelmäßig der Vorder- und Hinterkammer durch einen im Zylinderschaft befestigten luftzuführenden Stutzen und durch Bohrungen im Schlagkolben zugeführt wird, die durch

einen Stutzen überdeckt werden, wenn der Schlagkolben mit seinem Hohlraum auf den Stutzen geschoben ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e >, daß auf dem Stutzen (V) eine mit dem Schlagkolben (2) verbundene und in bezug auf den Schlagkolben (2) und den Stutzen (7) verschiebbare Buchse (11) angeordnet ist-, und daß der Stutzen (7) in seiner Seitenwand eine Bohrung (9) aufweist, die den luftzufuhrenden Kanal (10) des Stutzens (7) mit der hinteren Arbeitskammer (4) verbindet und die bei der Bewegung des Schlagkolbens (2) in Richtung zur Vorderkammer (3) durch die Buchse (11) überdeckt wird.
2. Druckluft-Schlageinrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e η η ζ ei c h η e t, daß die Buchse (11) zwei voneinander entfernte Außenbunde (12 und 13) aufweist,

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zwischen denen am Schlagkolben (2) ein Stift (14) befestigt ist.
3. Druckluft-Schlageinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im luftzuführenden Stutzen (7) zur Entfernung von Abluft in die Atmosphäre ein Kanal (15) vorgesehen ist, welcher bei Bewegung des Schlagkolbens (2) durch die Auspuffbohrung (16) abwechselnd mit der Vorder- bzw. Hinterkammer in Verbindung steht.
4. Druckluft-Schlageinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in ihrem Zylinder (1) eine Bohrung (19) zur Entfernung der Abluft in die Atmosphäre vorgesehen ist, die bei der Bewegung des Schlagkolbens (2) abwechselnd mit der Vorder- bzw· Hinterkammer in Verbindung steht»

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L e e r s e i t e