DE2009133B - Schlagvorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindu^ betrifft eine Schlagvorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen, die einen im Vorderteil spitz auslaufenden Hohlzylinder aufweist, in dem ein mit einer Ausnehmung versehener Schlagkolben sitzt, der den Innenraum des Hohlzylinders in eine vordere und eine hinten: Arbeitskammer trennt und der bei seiner hin- und hergehenden Bewegung Schläge gegen den Hohlzylinder unter der Wirkung von Druckluft ausübt, die den Arbeitskammern jeweils wechselseitig durch einen am Ende des Hohlzylinders befestigten Stutzen und durch Bohrungen im Schlagkolben zugeführt wird, wobei der Stutzen mit den Bohrungen im Schlagkolben die Luftzuführung steuert.

Eine solche Schlagvorrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1 515 348 bekannt. Die Schlagarbeit der bekannten Schlagvorrichtung ist bei vorgegebenen Abmessungen des Hohlzylinders bei der Vorwärtsbewegung relativ gering, da der Pießluftdruck nicht auf die ganze Fläche des Schlagkolbenquerschnittes, sondern nur auf die Querschnittsfläche seiner Ausnehmung wirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schlagvorrichtung von größerer Leistungsfähigkeit unter Einhaltung derselben Außenmaße durch Vervollkommnung der Luftsteuervorrichtung zu entwikkeln.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß auf dem Stutzen eine mit dem Schlagkolben zusammenwirkende und relativ zu Schlagkolben und Stutzen verschiebbare Buchse angeordnet ist, und daß der Stutzen in seiner Seitenwand eine durch die Buchse verschließbare Querbohrung aufweist, die den luftzuführenden Kanal des Stutzens mit der hinteren Arbeitskammer verbindet. S Buchsen zur Luftsteuerung sind an sich bekannt. Die verschiebbare Buchse und die verschließbare luftzuführende Querbohrung im Stutzen ermöglichen es, beim Vorwärtshub die Druckluft dem ganzen Schlagkolbenquerschnitt von der hinteren Kammer

ίο aus zuzuführen. Um die Verschiebbarkeit der Buchs? in bezug auf den Stutzen und den Schlagkolben zu erreichen, weist die Buchse vorteilhaft zwei voneinander entfernte Außenbunde auf, zwischen denen ein am Schlagkolben befestigter Stift angeordnet ist, der diese Bunde abwechselnd betätigt.

Nachstehend wird die Schlagvorrichtung nach der Erfindung durch ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 die Schlagvorrichtung mit umkehrbarer Luftsteuervorrichtung bei Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens in seiner Stellung vor Beginn des Verwärtshubes,

F i g. 2 die Schlagvorrichtung in der Stellung des Schlagkolbens beim Schlagausüben, d. h. unmittelbar vor dem Rückwärtshub,

F i g. 3 die Schlagvorrichtung bei der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens in seiner Stellung beim Schlagausüben gegen die den Schaftteil des Hohlzylinders abschließende Mutter.

Aus den F i g. 1 bis 3 ist ersichtlich, daß in den spitz auslaufenden Hohlzylinder 1 mit zugespii/tem Vorderteil der Schlagkolben 2 angeordnet ist. der den Innenraum des Hohlzylinders 1 in eine vordere Arbeitskammer 3 und eine hintere Arbeitskammer 4 trenr.i. Der Schlagkolben 2 weist in seinem der Spitze des Hohlzylinders 1 abgekehrten linde eine Ausnehmung 5 und eine Ausnehmung 5a mit kleinerem Durchmesser sowie radial geachtete Bohrungen 6 auf. Am Ende des Hohlzylinders 1 ist mittels einer Mutter 17 und des Gewindes 18 ein mit einer luftzuführenden Rohrleitung 8 verbundener Stutzen 7 verstellbar befestigt, der einen luftzuführenden Kanal 10 mit einer Querbohrung 9 aufweist. Beim Bewegen des Schlagkolben^ 2 werden seine radial gerichteten Bohrungen 6 durch den in die Ausnehmung 5a eingreifenden Stutzen 7 geschlossen bzw. freigegeben, wodurch eine abwechselnde Luftzuführung in die vordere Arbeitskammer 3 oder in die hintere Arbeitskammer 4 erreicht wird.

so Die Querbohrung 9 wird nur bei der Bewegung des Schlagkolbens 2 in Richtung zur vorderen Arbeitskammer 3 durch eine Buchse 11 geschlossen, die außen auf dem Stutzen 7 gleitet und so mit dem Schlagkolben 2 zusammenwirkt, daß sie relativ zu Schlagkolben 2 und 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 und die Querbohrung 9 schließt bzw. öffnet.

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 der Querbohrung 9 wirkt die Druckluft von der hinteren Arbeitskammer 4 aus auf den ganzen Querschnitt des Schlagkolbens 2, wodurch die Schlagar-

beit des Schlagkolbens 2 beim Vorwärtshub erhöht wird.

Der Stutzen 7 weist einen Kanal 15 zum Ableiten der Abluft nach außen auf, der beim Bewegen des Schlagkolbens 2 abwechselnd mit den Arbeitskammern 3 und 4 durch eine Auspuffbohrung 16 im Stutzen? in Verbindung steht. Durch Änderung der Stellung des Stvtzens7 in bezug auf die Mutter 17 kann der Zeitpunkt der Luftzuführung in die Arbeitskammern 3 und 4 geregelt werden. Es wi~d dabei auch die Umsteuerung der Schlagvorrichf ang in Rückwärtsrichtung ermöglicht. Die Umsteuerung der Bewegung der Schlagvorrichtung ist bei der Bildung von vertikalen oder horizontalen Biindbohrlöchern enurderlich oder für die Rückführung der Schlagvorrichtung aus einer Bohrung beim Auflaufen gegen ein Hindernis, z. B. einen Rollstein, oder bei erheblicher Abweichung des Hohlzylinders 1 von der Sollrichtung.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der Schlagvorrichtung nach der Erfindung bei der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung beschrieben.

Bei Vorwärtsbewegung der Schlagvorrichtung liegen der Schlagkolben 2 und die Buchse 11 in ihrer hinteren Endstellung, die Querbohrung 9 des Stutzens? ist offen, und die Bohrung 6 des Schlagkolbens 2, wie in F i g. 1 dargestellt, sind durch den Stutzen? geschlossen. Dabei steht die vordere Arbeitskammer 3 durch die Bohrungen 6 des Schlagkolbens 2, durch die Auspuffbohrung 16 im Stutzen 7 und durch den darin vorgesehenen luftableitenden Kanal 15 mit der Atmosphäre in Verbindung. Unter der Wirkung der Druckluft, die durch den Kanal 10 den Ausnehmungen 5 und 5 a des Schlagkolbens 2 und durch die Querbohrung 9 der hinteren Arbeitskammer 4 zugeführt wird, bewegt sich der Schlagkolben 2 % irwärts. Dabei betätigt der Stift 14 des Schlagkolbens 2 den Bund 12 der Buchse 11 und verschiebt diese so auf dem Stutzen 7, daß sie die Querbohrung 9 schließt, wodurch die Druckluftzufuhr in die Arbeitskammer 4 unterbrochen wird. Die weitere Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 erfolgt unter der Wirkung der Fnergie der sich in der Arbeitskammer 4 ausdehnenden Druckluft. Am Hubende übt der Schlagkolben 2 einen Schlag auf das Vorderteil des Hohlzylinders 1 aus und treibt ihn dadurch in den Boden ein. Dann steht die Auspuffbohrung 16, wie in Fig.2 gezeigt, mit der Ausnehmung5 des Schlagkolbens 2 in Verbindung, wodurch die Entfernung der Abluft aus der Arbeitskammer 4 durch den Kanal 15 des Stutzens 7 in die Atmosphäre erfolgt. Die Bohrungen 6 werden freigegeben, und die Druck-

luft wird aus dem Hohlraum 5 a der Arbeitskammer 3 zugeführt und verursacht hierdurch die Rückwärtsverschiebung des Schlagkolbens 2.

Die Buchse 11 verbleibt in ihrer vorderen Endstellung, d. h., die Querbohrung 9 ist durch die

ίο Buchse 11 überdeckt. Bei weiterer Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 werden seine Bohrungen 6 durch den in der Ausnehmung Sa eingreifenden Stutzen 7 geschlossen, und die Druckluftzufuhr zur Arbeitskammer 3 wird unterbrochen. Der Schlagkolben 2 wird durch die Energie de.- sich in der Arbeitskammer 3 ausdehnenden Druckluft weitergetrieben. Sobaid die Bohrungen 6 des Schlagkolbens 2 mit der Ausputfbohrung 16 zusammenfallen, erfolgt die Entfernung der Abluft aus de· Arbeitskammer 3 durch den Kanal 15 des Stutzens 7 \n die Atmosphäre. Der Schlagkolben 2 betätigt beim weiteren Rücklauf durch seinen Stift 14 den Bund 13 der Buchse 11, die sich in ihrer Ausgangsstellung verschiebt, indem sie die Querbohrung 9 zur nachfolgenden Druckluftzuführung in die Arbeitskammer 4 öffnet. Dann wiederholt sich der Arbeitsablauf.

Zum Umschalten der Schlagvorrichtung zum Rückwärtslauf wird durch Drehen der Rohrleitung 8 der Stutzen 7 aus der vorderen in die hintere Stellung zur Mutter 17 verschoben, bis sich der Stutzen 7, wie in F i g. 3 gezeigt, in die Mutter 17 bis zum Anschlag einschraubt. In dieser Stellung des Stutzens7 werden bei der Vorwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 seine Bohrungen 6 vorzeitig geöffnet, und folglich wird der Arbeitskammer 3 Druckluft vorzeitig zugeführt. Deshalb wird der Schlagkolben 2, ohne fpgen das Vorderteil des Hohlzylinders 1 gestoßen zu haben, gebremst und beginnt danach, sich in Rückwärtsrichtung zu bewegen. Bei der Rückwärtsbewegung des Schlagkolbens 2 werden die Auspuffbohrung 16 und die Querbohrung 9 später geöffnet, d. h., der Auspuff der Abluft aus der Arbeitskammer 3 und die Druckluftzuführung in die Arbeitskammer 4 erfolgen später und der Schlagkolben 2 wird, ohne gebremst zu werden, einen Schlag gegen die Mutter 17 ausüben, wodurch der Hohlzylinder 1 der Schlagvorrichtung sich in Rückwärtsrichtung bewegt. Dann wiederholt sich der Arbeitsablauf.

H^;erzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Schlagvorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen, die einen im Vorderteil spitz auslaufenden Hohlzylinder aufweist, in dem ein mit einer Ausnehmung versehener Schlagkolben sitzt, der den Innenraum des Hohlzylinders in eine vordere und eine hintere Arbeitskammer trennt und der bei seiner hin- und hergehenden Bewegung Schläge gegen den Hohlzylinder unter der Wirkung von !Druckluft ausübt, die den Arbeitskammern jeweils wechselseitig durch einen am Ende des Hohlzylinders befestigten Stutzen und durch Bohrungen im Schlagkolben zugeführt wird, wobei der Stutzen mit den Bohrungen im Schlagkol ben die Luf'.zuführung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Stutzen (7) eine mit dem Schlagkolben (2) zusammenwirkende und relativ zu Schlagkolben (2) und Stutzen (7) verschiebbare Buchse (11) angeordnet ist, und daß der Stutzen (7) in seiner Seitenwand eine durch die Buchse (11) verschließbare Querbohrung (9) aufweist, die den luftzuführenden Kanal (10) des Stutzens (7) mit der hinteren Arbeitskammer (4) verbindet.

2. Schlagvorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (11) zwei voneinander entfernte Außenbunde (12, 13) aufweist, zwischen denen ein am Schlagkolben (2) befestigter Stift (14) angeordnet ist.