DE2033695A1

DE2033695A1 - Schlagausubende umkehrbare Druckluft Selbstgangseinrichtung

Info

Publication number: DE2033695A1
Application number: DE19702033695
Authority: DE
Inventors: Bons W Kostylew Alexandr D Gurkow Konstanin S Tupizm Konstantin K Klimaschko Wladimir W Plawskich Wladimir D Nowosibirsk Sudmsnikow (Sowjetunion) MP
Original assignee: Institut gornogo dela Sibirskogo otdelenija Akademn Nauk SSSR, iNowosi birsk (Sowjetunion)
Priority date: 1970-02-19
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1971-09-09
Also published as: CA922684A; NL7012269A; BE753629A; SU624999A2; FR2080598B1; US3651874A; FR2080598A1

Description

Institut gornogo dela Sibirskogo 7· JuIi 1970
otdelenija Akademii nauk SSSR P 32798/2

Novosibirsk / UdSSR

■ SCHLAGAUSUBLEDE UMKEHRBARE DRUGKLUFT-SELBSTGAItGS-

EIKRIGHTUNG

Die Erfindung betrifft schlagausübende umkehrbare Druckluft-Selbstgangseinrichtungen zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch Bodenverdichtung und kann, z.B. beim Verlegen von unterirdischen Leitungen (Unterleitungen) nach dem Untertage- -Verfahren ohne Grabenaushub eingesetzt werden.

Es ist aus den Patenten (BRD Kr. 33212/040} Österreich ITr. A24422/67) eine schlagausübende Druckluft-Selbstgangs einrichtung zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch Bodenverdichtung bekannt, die einen an einem Ende gespitzten (sicli
verjüngenden) Körper mit in ihm sitzenden Schläger enthält,

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der erstens eine zwischen dem Körper und der Schläger-Außenfläche vordere Arbeitskammer bildet, die mit der Druckluftquelle und der Außenluft regelmäßig in Verbindung steht, und zweitens eine hintere Arbeitskammer, die innerhalb des Schlägers in seinem Schaftteil liegt und ständig mit der Druckluftquelle in Verbindung steht. Bei seiner Hin- und Herbewegung infolge Einwirkung von Druckluft, welche den Kammern durch die mit dem Schläger zusammenwirkende luftzuführende Büchse zugeleitet wird, übt der Schläger Schläge gegen den Körper aus. Die luftzuführende Büchse ist durch eine Lutter im Schaftteil des Körpers befestigt und kann in bezug auf die kutter mittels Drehung des mit der Büchse verbundenen Schlauches axial versetzt werden. Eine Stellungsänderung der luftzuführenden Büchse in bezug auf die Mutter verursacht eine andere Luftzuführungsweise an die Kammern der Einrichtung und folglich auch eine Änderung der Schlagrichtung, die zum Umkehren des Einrichtungsganges führt·

Das Umkehren des Vortriebsganges der Einrichtung zwecks Herausbeförderung derselben aus dem Bohrloch über Tage ist beim Zusammentreffen der Einrichtung mit einem unüberwindlichen Hindernis (Geröll, Fundamentreste u.a.) oder bei Beendigung der Bildung (des Vortriebes) eines Blindbohrloches erforderlich.

Jedoch weist die umkehrbare Einrichtung den Nachteil auf, der im selbständigen Anhalten der luftzuführenden Büchse

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in der Ivutter beim Vorwärtsgang der Einrichtung besteht, wodurch das Umkehren der Gangrichtung (Vortriebsrichtung) der im Bohrloch sitzenden Einrichtung erschwert und nicht selten verhindert wird, da die Büchse durch Drehung des mit ihr veroundenen Schlauches nicht verstellt werden kann.

Die Erfindung bezweckt die Beseitigung des erwähnten Nachteiles·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch Abänderung der I. utter bauart eine solche schlagausübende umkehrbare Druckluft-Selbstgangseinrichtung zu entwickeln, bei der das selbständige Anhalten der luftzufuhrenden Büchse in der Mutter verhindert wird.

ils wurde eine schlagausübende umkehrbare Druckluftßelbstgangseinrichtung zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch bodenverdichtung entwickelt, die einen an einem Ende gespitzten (sich verjüngenden) Körper mit in ihm sitzenden Schläger enthält, der Arbeitskammern mit variablem Rauminhalt bildet und der bei seiner Hin- und Herbewegung infolge Einwirkung von Druckluft, welche der Kammer (den Kammern) durch die Luftleitung und die ir,it dem Schläger zusammenwirkende luft zuführende Büchse zugeleitet wird, Schläge gegen den Körper ausübt, wobei die Büchse mit der Luftleitung verbunden und durch Gewinde in der Lütter mittels Drehung der Luftleitung axial verschiebbar befestigt ist. Gemäß der Erfindung

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ist die mit der luftzuführenden Büchse zugeordnete Kutter mit langsgerichteten geneigten Schlitzen ausgeführt, Vielehe hinter die kutterfront vorspringende geneigte elastische Halter bilden, deren Achsen der Büchsenbewegung beim Büchseneinschrauben in die Lutter entgegen&erichtet sind und die beim Büchseneinschrauben in diese luutter mit dem Anschlag der luftzuführenden Büchse zusammenwirken.

Es ist zweckmäßig, die. elastischen Halter als Träger mit gleichmäßiger Festigkeit in Tätigkeitsrichtung der Eeibungskräfte auszuführen, die beim Zusammenwirken der elastischen Halter mit dem Ansciilag der luft zuführenden Büchse entstehen, den Neigungswinkel der längslaufenden Axialiinie des Halters zur Mantellinie der zylindrischen iw.utteroberflache ober ungefähr gleich dem Reibungswinkel anzunehmen, der beim Zusammenwirken der elastischen Halter mit dem Büchsenanschlag gilt.

Es ist auch zweckmäßig, daß die elastischen Halter eine glatte Oberfläche an der Innenseite aufweisen·

Durch die Erfindung ist eine schlagausübende umkehrbare Druckluft-Selbstgangeinrichtung entwickelt worden, die das störungslose umkehren ihrer Gangrichtung (Vortriebsrichtung) gewährleistet·

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der beigelegten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

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Ji¹Ig, 1 Längsschnitt der erf indung sgemäß en schlagausübenden umkehrbaren Druckluft-Selbst gang seinri chtung j Fig. 2 Punkt Ä zu Fig. 1;
Fig. 3 Schnitt IH-III zu Fig. 2.

In dem am Vorderteil gespitzten zylindrischen Hohlkörper 1 (Fig. 1) sitzt der Schläger 2, der sich durch die zwei Bunde 3 uml 4 gegen die Innenfläche des Körpers 1 abstützt.

Zwischen der Innenfläche des Körpers 1 und der Außenfläche des Schlägers 2 bildet sich die vordere Arbeitskammer 5·

Innerhalb des Schaftteiles des Schlägers 2 ist der Hohlraum 6 vorgesehen, in dem durch ihre Großdurchmesserstufe die luftzuführende Büchse (7) angeordnet ist. Der Hohlraum 6 stellt die hintere Arbeitskammer der Einrichtung dar.

In der Wand des Schlägers 2 sind die Bohrungen 8 zur Verbindung der Kammern 5 und 6 miteinander vorhanden·

Die luftzuführende Büchse 7 ist durch ihre Kleindurchmesserstufe, an der die Anschläge, yjwid 10 in Gestalt von Hingen vorgesehen sind, im Gewinde der butter 11 befestigt, die durch ein Außengewinde mit dem Körper 1.verbunden wird. Me Wiutter 11 weist die Kanäle 12 ^um Entweichen der Abluft und die elastischen Halter 13 (Fig. 2) auf.

Am Hinterende der luftzuführenden Büchse 7 ist der Schlauch 14 (Fig. 1,2) befestigt.

Beim Vorwärtsgang der Einrichtung nimmt die luftzufüh-

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rende Büchse 7 ihre vordere Randstellung ein. Dabei steht ihr Anschlag 10 in Berührung mit den Stirnflächen der elastischen Halter· 13, die von den geneigten hinter die Stirnseite der kutter 11 vorspringenden in der I¹;utter ausgeführten.Schlitzen gebildet werden, deren längslaufende Axiallinien der Bewegung der luftzuführenden Büchse 7 beim Einschrauben derselben in die kutter 11 entgegengerichtet sind und die mit dem Anschlag 10 der luftzuführenden Büchse 7 beim Einschrauben derselben in die Lütter 11 zusammenwirken·

Die Halter 13 bestehen aus Trägern mit gleichmäßiger Festigkeit in Wirkungsrichtung der Reibungskräfte, die beim Zusammenwirken der elastischen Halter 13 mit dem Anschlag 10 der luft zuführ enden Büchse 7 entstehen, und der .Neigungswinkel der längslaufenden Axiallinie des elastischen Halters 13 zur Lantellinie der zylindrischen Oberfläche der Mutter 11 ist ungefähr gleich dem Reibungswinkel, beim Zusammenwirken der elastischen Halter 13 mit dem Anschlag 10 der luftzuführenden Büchse 7.

Damit ein Eingriff des Halters 13 in das Gewiaaß der butter 11 verhindert wird, weisen die Halter an ihren Innenseite glatte Flächen auf.

Bei der Zuführung von Druckluft von ihrer Quelle im Schlauch 14 und Kanal 15 in die hintere Arbeitskammer 6 wird der Schläger 2 in Richtung zur Kammer 5 des Körpers 1 versetzt und übt gegen denselben einen Schlag aus, wodurch der Körper 1

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vorwärts verschoben wird.

Im vorgegebenen Abstand von der vorderen Randstellung des Schlägers 2 öffnet sich die Bohrung 8, wobei die vordere Arbeitskammer 5 über die Kammer 6, den Kanal 15 und den Schlauch 14 mit der Druckluftquelle in Verbindung tritt.

Dank des Abpralls des.Schlägers 2 und der durch den Luftdruck in der Kammer 5 erzeugten Kraft beginnt sich der Schläger 2 in Rüekwärtsrichtung zu verschieben, da die Arbeitsfläche des Schlägers 2 an der Seite der Kammer 5größer als diejenige des Schlägers an der Seite der Kanuiier 6 ist, welche mit der Druckluftquelle ständig in Verbindung steht.

Nachdem die Bohrungen 8 durch die Seitenfläche der lüftzuführenden Büchse 7 geschlossen werden, setzt der Schläger 2, indem er den durch den Luftdruck in der Kammer 6 erzeugten Widerstand überwindet, seine Bewegung in Rüekwärtsrichtung bei Luftexpandion in der Kammer 5 fort.

Am Ende des Rückwärtsganges des Schlagers 2 verbinden seine Bohrungen o, nachdem sie On der Großdurchmesserstufe der luft zuführ enden Büchse 7 vorbeiliefen, die Kammer 5 durch die Kanäle 10 mit der Außenluft. Es erfolgt das Entweichen der Abluft,

Weiter wiederholt sich der beschriebene Arbeitsablauf.

Die beim Betrieb der Einrichtung entstehende Rückstoßwucht (Rückstoßkraft), welche in die der Hutzbewegung der Einrichtung entgegengesetzte Richtung wirkt, wird durch die von

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den elastischen Eigenschaften des Bodens bedingten Reibungskräfte zwischen Körper 1 und Boden ausgeglichen·

Beim Zusammentreffen der Einrichtung »it einem unüberwindlichen Hindernis (Geröll, Fundamentreste u..a·) oder bei Beendigung der Bildung eines Blindbohrloclies wird das Umkehren des Einrichtungsganges vorgenommen, wodurch nach Zuführung von Druckluft die Einrichtung in dem von ihr gebildeten Bohrloch im Rückwärtsgang zurückkehrt« Zum Umkehren des Einrichtungsganges wird die Drehung des von der Kruckluftquelle vorabgeschalteten Schlauches ausgeführt, der dabei ein Drehmoment auf die luftzuführende Büchse überträgt« Indem sich die Büchse 7 aus der Lutter 11 löst, nimmt sie ihre hintere Randstellung ein. Dabei steht der Anschlag 9 der luftzuführenden Büchse 7 mit der kutter 11 in Berührung.

Bei einer solchen Lage der Büchse 7 während des Betriebes der Einrichtung wird der Schläger 2 bei seiner Bewegung in Richtung zum Vorderteil des Körpers 1 durch die Druckluft in der Kammer 5 stillgehalten und übt keinen Schlag aus. Da der ursprüngliche Rauminhalt der Kammer 5 jetzt vergrößert ist, erreicht der Schläger 2 bei seiner Rückwärtsbewegung die L.utter 11 und übt einen Schlag gegen sie aus. Unter der Schlagwirkung gegen die lautier 11 erfolgt der Rückwärtsgang der Einrichtung«

Die Rückstoßkraft, welche in die der Ifatzbewegung entgegengesetzte Richtung wirkt, wird (ähnlich wie beim Vorwärts-

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gang) durch, die zwischen Boden und Körper 1 entstehenden lieibungskräf te ausgeglichen·

Beim forwärtsgang der Einrichtung erfolgt unter Einwirkung von Stoßbelastungen ein selbständiges Einschrauben der Büchse 7 in die Mutter 11 und das Anhalten derselben in dieser Mutter· Die Vorbeugung dieses selbständigen Anhaltens der luftzuführenden Büchse 7 in der Mutter 11 und durch die elastischen Halter 13 gewährleistet· Die beim Einschrauben der Büchse in die kutter zwischen Anschlag 10 und Stirnfläche des elastischen Halters 13 entstehende Reibungskraft verbiegt den Halter 13 in die Einschraubrichtung, wodurch eine Beschränkung der selbständigen Drehung der luftzuführenden Büchse 7 in bezug auf die kutter 11 erfolgt·

Beim Umkehren des Einrichtungslaufes kann die luftzuführende Büchse 7 leichb unter Einwirkung der elastischen Kräfte der Halter 13 aus der Mutter 11 durch ein geringes Drehmoment, das an die luftzuführende Büchse 7 durch den Schlauch 14 angelegt wird, ausgeschraubt (gelöst) werden·

Die durchgeführten Proben der erfindungsgemäßen Einrichtung haben erwiesen, daß ein selbständiges Anhalten der luftzuführenden Büchse in der kutter vollständig verhindert wird.

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Claims

2033R95

7. Juli 1970
- 10 - P 32 798/2

PATENTANSPRÜCHE:

1Λ Schlagausübende umkehrbare Druckluft-Selbstgangsein-

^—•

richtung zur Bildung von Bohrlöchern im Boden durch Bodenverdichtung, die einen an einem Ende gespitzten (sich verjüngenden) Körper mit in ihm sitzenden Schläger enthält, der Arbeitskammern mit variablem Rauminhalt bildet und der bei seiner
Hin- und Herbewegung infolge Einwirkung von Druckluft, welche den Kammern durch die Luftleitung und die mit dem Schläger zusammenwirkende luftzuführende Büchse zugeleitet wird, Schläge gegen den Körper ausübt, wobei die Büchse mit der Luftleitung verbunden und durch Gewinde in der kutter mittels Drehung der Luftleitung in Achsialrichtung Verschiebbar befestigt^ dadurch gekennzeichnet, daß die mit der .luftzuführenden Büchse (7) zugeordnete kutter (11) mit längsgerichteten geneigten Schlitzen ausgeführt ist, welche hinter die
Stirnseite der kutter (11) vorspringende elastische Halter (13) bilden, deren längslaufende Axiallinien der Bewegung der luftzuführenden Büchse (7) beim Einschrauben derselben in die Lutter (11) entgegengerichtet sind und die mit dem Anschlag (10) der luftzuführenden Büchse (7) beim Einschrauben derselben in die Mutter (11) zusammenwirken.
2. Druckluft-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Halter (13)

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als !'rager mit gleichmäßiger Festigkeit in Wirkungsrichtung der; Reibungskräfte ausgebildet sind, die beim Zusammenwirken der elastischen Halter (13) mit dem Anschlag (ΊΟ) der luftzuführenden Büchse (7) entstehen, und daüß der Ileigungswinkel der längslaufenden Axiallinie des Halters (13) zur kantellinie der zylindrischen Oberfläche der kutter (11) dem Reibung swi nice I beim Zusammenwirken der elastischen Halter (13) mit dem Anschlag (10) der luftzuführenden Büchse (7) ungefähr gleich isb.
3. Druckluft-Einrichtung nach.-Anspruch 2, ; d a durch ge kennzeichne t, daß die elastischen ilalter (13) eine glatte Oberfläche an der Innenseite aufweisen.

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