DE2117685B2

DE2117685B2 - Umkehrbare schlageinrichtung zur herstellung von bohrloechern durch bodenverdichtung

Info

Publication number: DE2117685B2
Application number: DE19712117685
Authority: DE
Inventors: Boris Wasilewitsch; Kostylew Alexandr Dmitriewitsch; Gurkow Konstantin Stepanowitsch; Tupicin Konstantin Konstantinowitsch; Plawskich Wladimir Dmietriewitsch; Nowosibirsk Sudnischkow (Sowjetunion)
Original assignee: Institut Gornowo DeIa Sibirskowo Otdelenija Akademii Nauk SSSR, Nowosibirsk (Sowjetunion)
Priority date: 1971-04-05
Filing date: 1971-04-10
Publication date: 1973-03-15
Also published as: NL7104853A; FR2134859A5; GB1301071A; DE2117685A1; US3705633A; DE2117685C3; NL155906B

Description

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Die Erfindung betrifft eine umkehrbare Schlageinrichtung zur Herstellung von Bohrlöchern durch Bodenverdichtung, die ein an einem Ende gespitztes Gehäuse mit einem in ihm sitzenden, verschiebbaren Schläger aufweist, der Arbeitskammern mit wechselndem Rauminhalt bildet und bei seiner Hin- und Herbewegung Schläge gegen das Gehäuse unter der Einwirkung von Druckluft ausübt, welche den Kammern durch eine mit dem Schläger zusammenwirkende stufenförmige Büchse zugeleitet wird, die in Axialrichtung verschiebbar im Gehäuse angeordnet ist.

Die aus früheren Anmeldungen desselben Erfinders bekannten umkehrbaren Schlageinrichtungen weisen ein an einer Seite gespitztes Gehäuse mit in ihm sitzenden Schläger auf, der zwei Arbeitskammern mit wechselndem Rauminhalt bildet: die vordere \>nd die hintere Arbeitskammer.

Unter der Einwirkung der den Kammern zugeführten Druckluft wird der Schläger in eine Hin- und Herbewegung versetzt und übt dabei auf das Einrichtungsgehäuse Stoßschläge aus, ν :lche die Einrichtung im Boden vortreiben.

Die Druckluft wird durch eine stufenförmige Büchse zugeführt, die bei ihrer Bewegung mit dem Schläger zusammenwirkt und die im Schaftteil de« Gehäuses durch eine Mutter axial verschiebbar beK-stigt ist.

Der Vorderkammer wird aus der Hinterkammci durch im Schaftteil des Schlägers vorgesehene Fen ster Druckluft zugeführt. Die Bewegungsumkehr de: Einrichtung zwecks Herausziehen derselben aus den: Bohrloch (bek.i Auftreffen auf unüberwindliche Hin dernisse oder beim Vortrieb von Blindbohrlöchern), erfolgt durch Drehung des mit der luftzüführendei Büchse verbundenen Schlauches, der die Büchse in bezug auf die Mutter verschiebt. Dadurch wird eint Änderung des Druckluft-Zuführungsablaufes in die Kammern verursacht und folglich auch eine Richtungsänderung der Schläge des Schlägers — die Einrichtung beginnt sich in Rückwärtsrichtung zu bewegen, d. h. sie verläßt das Bohrloch.

Es hat sich jedoch in der Praxis beim Betrieb solcher Einrichtungen herausgestellt, daß beim Vorwärtsgang der Einrichtung ei.i selbsttätiges Anhalten der luftzuführenden Büchse in der Mutter stattfinden kann, wodurch die Bewejungsumkehr der Einrichtung mittels Drehung des Schlauches erschwert wird bzw. manchmal nicht ausgeführt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung des erwähnten Mangels eine umkehrbare Schlageinrichtung zu entwickeln, bei der die Bewegungsumkehr durch Änderung des Preßluft-Betriebsdruckes erfolgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die luftzuführende Büchse auf der Außenoberfläche ihrer Kleindurchmesserstufe zwei Reihen abgeschrägter Vorsprünge aufweist, zwischen denen lose eine Hülse sitzt, die starr am Schaftteil des Gehäuses befestigt ist und von der bei der Bewegungsumkehr der Einrichtung die abgeschrägte Vorsprünge aufweisenden Stirnwände abwechselnd mit der einen und der anderen der Reihen der Vorsprünge an der luftzuführenden Büchse zwecks deren axialer Verschiebung in Eingriff bringbar sind.

Es ist zweckmäßig, zwischen der Hülse und der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse eine Feder einzutreiben, die bei Unterbrechung der Druckluftzufuhr die axiale Verschiebung der Büchse ausführt.

Es ist auch zweckmäßig, daß die Vorsprungsstirnflächen der luftzuführenden Büchse und der Hülse durch Schraubenflächen gebildet sind. Eine solche Bauart ermöglicht es, die Bewegungsumkehr der Einrichtung durch eine kurzfristige Abschaltung der Einrichtung von der Druckluftquelle zu bewerkstelli-

gen, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der Einrichtung erhöht und der Verlauf der Umkehrung vereinfacht wird.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 Seitenansicht mit teilweisem Längsschnitt der erfindungsgemäßen schlagausübenden Einrichtung zur Bildung von Bohrlöchern im Boden,

pansion in der Kammer 5 in Rückwärtsrichtung fort. Am Ende des Rückwärtshubes des Schlägers 2 laufen seine Fenster 8 an der Großdurchmesserstufe der Büchse 7 vorbei und setzen durch die öffnung 12 die Kammer 5 mit der Außenluft in Verbindung — es erfolgt das Entweichen der Abluft. Während des ganzen Ablaufes des »Vorwärtsganges« der Einrichtung nimmt die luftzuführende Büchse 7 die (nach der Fig. 1) linke Randstellung ein: ihre Vorsprünge 17 h i d Vosprüngen 14 der Hülse 9 in Be

F ig. 2 Abwicklung der Hülse und der Büchsen- 10 stehen 'mit den Vorsprüngen 14 der Hülse 9 in Berührung. Weiter erfolgen Wiederholungen des Ablaufes. Die beim Betrieb der Einrichtung entstehenden und der Nutzbewegung der Einrichtung entgegenwirkenden Rückstoßreaktionen werden durch die zwischen dem Gehäuse 1 und dem Boden wirkende Reibung neutralisiert. Sobald die Einrichtung auf un-•M :_ji:„u„ ui^^iornicc» ctnRt iOpröll. Fundament-

vorsprünge.

Die Einrichtung enthält ein zylindrisches, im Vorderteil spitzes Gehäuse 1 (Fig. 1), in dem der Schläger 2, welcher sich durch zwei Bunde 3 und 4 gegen die Innenfläche des Gehäuses 1 abstützt, sitzt. Der zwischen der Innenfläche des Gehäuses 1 und Außenfläche des Schlägers 2 eingeschlossene Hohlraum bildet die vordere Arbeitskammer 5. Im Inneren des Schaftteiles des Schlägers 2 ist ein Hohlraum vorhanden, in dem die Großdurchmescerstufe der luftzuführenden Büchse 7 sitzt. Dieser durch die Wände des Schlägers 2 und der Büchse 7 begrenzte Hohlraum ist die hintere Arbeitskammer 6 der Einrichtung. In den Wänden des Schlägers 2 sind zur

überwindliche Hindernisse stößt (Geröll, Fundament reste. Hohlräume u.a.) oder bei Beendigung des Vortriebes von Blindb 'lrlöchern wird eine Bewegungsumkehr der Einrichtung vorgenommen, wodurch sie nach Druckluftzuführung im Rückwärtsgang durch das vorgetriebene Bohrloch auf die Bodenoberfläche herausläuft (zurückkehrt).

Zur Bewegungsumkehr der Einrichtung wird eine

Verbindung der Kammern 5 und 6 die Fenster 8 vor- 25 kurzfristige Abschaltung derselben von der Druckgesehen, luftquelle ausgeführt. Nachdem die ^Luftdruckkratt

Die luftzuführende Büchse 7 sitzt axial verschiebbar in der Hülse 9, die durch einen Stirnflansch starr

im Gehäuse 1 befestigt ist. Zwischen dem Groß- «.. — .— .

durchmesser der Büchse 7 und der Hülse 9 ist die Fe- 30 durch die Federwirkung nach links. Dabei entfernen

sich die Vorsprünge 17 der Büchse 7 von der Hülse 9, die Vorsprünge 18 aber treten durch ihre Schraubenflächen mit den Vorsprüngen 15 der Hülse 9

lunqueiie auhgciuim. i^uu^i.. ^... —

(der Luftdruck) in der Kammer 6 infolge der Luftentweichung durch die Spalte kleiner als die Spann-Waft rW Fprlpr 10 wird, verschiebt sich die Büchse 7

in Berührung. Dadurch wird die Büchse 7 bei ihrei

der 10 eingespannt. Am Stutzen der Hülse 9 ist der zur Druckluftzuführung vom Kompressor bestimmte Schlauch 11 befestigt, im Flansch der Hülse 9 aber

sind die Bohrungen 12 zum Entweichen der Abluft ... _D- ,

vorgesehen. An den Stirnflächen der Hülse9 35 weiteren Verschiebung unter Einwirkung der leder (Fig. 2) sind die abgeschrägten Vorsprünge 13, 14, 10 nach links um ihre Läng:,ach<? m Richtung des 15 und die Lücken 16, welche alle an den Stirnseiten Pfeils A (F i g. 2) gedreht.

durch Schlageinrichtungn begrenzt werden, vorgese- Wird nun Druckluft in die Kammer 6 zugeführt, so

hen. Die luftzuführende Büchse 7 weist an der verschiebt sich die Büchse 7, indem sie die Feder 10 Außenfläche der Kleindurchmesserstufe zwei Reihen 40 zusammenpreßt, nach rechts und die Vorsprünge 17 abgeschrägter Vorsprünge 17 und 18 auf, deren ge- treten mit den Vorsprüngen 13 der Hülse 9 in Beruhgenüberliegende Stirnflächen ebenfalls Schraubenflächun darstellen.

Der Betrieb der Einrichtung verläuft in folgender

Lll.11,11 Hill uv.li τ τ^. ..f^. _u..£,

rung. Beim weiteren Verschieben der Büchse 7 auf den sich berührenden Schraubenflächen der Vorsprünge 13 und 17 nach rechts wird sie weiter um

Weise: Im »Vorwärtsgang« der Einrichtung wird der 45 ihre Längsachse in Richtung des Pfeils A |^edreht' Schläger 2 bei Druckluftzuführung vom Kompressor wodurch die Vorsprünge 17 der Buchse 7 in die Lukken 16 eingreifen und die Büchse 7 ihre rechte Endstellung einnimmt. Bei dieser Lage der Büchse 7 er

folgt im Vergleich mit dem Ablauf »Vorwärtsgang«

durch den Schlauch 11 und den Kanal 19 der Büchse 7 in die hintere Arbeitskammer 6 nach links

zur vorderen Arbeitskammer 5 versetzt und übt einen ._._o „

Stoßschlag gegen die Innenfläche des Gehäuses * 50 der Einrichtung eine Voreinströmung der Druckluft aus, wodurch das Gehäuse 1 vorwärts verschoben in die Vorderkammer 5 und eine Verzögerung der

Abluftentweichung aus dieser Kammer. Der Schlager 2 wird bei seiner Bewegung zur Frontwand des

_ ._ , _ _ _ _v_ _„ Gehäuses 1 durch die Druckluft der Kammer 5, ohne

Kammer 6, den Kanal 19 und den Schlauch 11) mit 55 einen ^toßschlag auszuüben, zurückgehalten Infolge der Druckluftquelle in Verbindung setzt. Infolge Ab- der Vergrößerung des Anfangsrauminhaltes der pralls des Schlägers 2 und des Luftdruckes in der Kammer 5 und der Verzögerung der Luftentwei-Kammer5 beginnt der Schläger 2 sich in Rückwärts- chung aus dieser Kammer erreicnt der Schlager 2 bei richtung zu verschieben, da seine Arbeitsfläche an seinem Rückwärtshub den Flansch der Hülse 9 und der Seite der Kammer5 größer als diejenige an der 60 übt gegen diesen einen Stoßschlag aus; durch die

wird und in den Boden eindringt. Im Sollabstand von der linken Randstellung des Schlägers 2 öffnet sich das FensterS, das die Vorderkammer 5 (durch die

Seite der Kammer 6, die mit der Druckluftquelle ständig in Verbindung steht, ist.

Nach der Schließung der Fenster 8 durch die Seitenfläche der luftzuführenden Büchse 7 setzt der
Schläger 2 die Bewegung, indem er den Luftwider- ⁶5 dem Boden und stand in der Kammer 6 überwindet, infolge Luftex- ausgeglichen.

übt gg g

Wirkung dieser Stoßschläge erfolgt der Rückwärtslauf der Einrichtung. Die auf das Gehäuse 1 in der der Nutzverschiebung entgegengesetzten Richtung wirkenden Reaktionen werden durch die zwischen Gehäuse 1 wirkenden Reibkräfte

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umkehrbare Schlageinricntung zur Herstellung von Bohrlöchern durch Bodenverdichtung, die ein an einem Ende gespitztes Gehäuse mit einem in ihm sitzenden verschiebbaren Schläger aufweist, der Arbeitskammfrn mit wechselndem Rauminhalt bildet und bei seiner Hin- und Herbewegung Schläge gegen das Gehäuse unter der Einwirkung von Druckluft ausübt, welche den Kammern durch eine mit dem Schläger zusammenwirkende stufenförmige Büchse zugeleitet wird, die in Axialrichtung verschiebbar im Gehäuse angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die luftzuführende Büchse (7) auf der Außenfläche ihrer Kiemdurchmesserstufe zwei Rdi en abgeschrägter Vorsprünge (17, 18) aufweist, zwischen denen lose eine Hülse (9) sitzt, die starr am Schaftteil des Gehäuses (1) befestigt ist und von der bei der Bewegungsumkehr der Einrichtung die abgeschrägte Vorsprünge (13, 14, 15) aufweisenden Stirnwände abwechselnd ν Λ der einen und c'.er anderen der Reihen der Vorsprünge (17, 18) an der luftzuführenden Büchse (7) zwecks deren axialer Verschiebung in Eingriff brin^bar sind.

2. Umkehrbare Schlageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Hü'se (9) und der G-oßdurchmesserstufe der luftzuführend-in Büi_h?e (7) zur axialen Verschiebung der Büchse bei Untt .brechung der Druckluftzufuhr in aie Kammern (6,5) der Einrichtung eine Feder (10) vorgesehen ist.

3. Umkehrbare Schlageinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen der Vorsprünge (17, 18) an der Büchse (7) und die Stirnflächen (13, 14, 15) der Vorsprünge an der Hülse (9; durch Schraubenflächen gebildet sind.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der einen Stirnseite der Hülse (9) zwischen den Vorsprüngen (13, 14) gebildeten Einsprünge eine jeweils gegenüber den Nachbareinsprüngen verschiedene Tiefe aufweisen und derart ausgebildet sind, daß deren Zusammenspiel mit den Vorsprüngen (17, 18) der Büchse (7) auf Grund der Abschrägungen zu einer Drehung der Büchse (7) gegenüber der Hülse (9) führt und die Vorsprünge (17) nach der Bewegungsumschaltung in die jeweiligen Nachbareinsprünge eingreifen.