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Die Erfindung betrifft Einrichtungen zur Beförde-
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rungen von Schütt- und Flüssigmitteln, nämlich Strahlpumpe pen. Die
Stralilpumpen der hier angegebenen Bauart können in der Landwirtschaft, im Bauwesen,
Bergbau, für hydrogeologische Arbeiten und in anderen Wirtschaftszweigen weitgehend
benutzt werden, bei denen eine Beförderung von Flüssigkeiten, die Klein- oder Großeinschlüsse,
organische Stoffe enthalten, erforderlich ist sowie eine Beförderung und Lagerung
von Schüttgut: Getreide, Sand, Kies, Schotter u.a.
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Am zweckmaßigsten ist die Erfindung anzuwenden beim siederbringen
von zur Wassergewinnung bestimmten Bohrungen
mit erweitertem UmriB
in der wasserführenden Schicht zur Beschickung des Filternebenraumes mit Sand. Außerdem
kann die Erfindung beim Niederbringen von Bohrungen für Wasserspiegel-Absenkungsarbeiten
und beim Niederbringen von hydrogeologischen Bohrungen mit indirekter Spülung eingesetzt
werden. Die i;rfindung kann auch zur Bereitung vnn Tonspülungen und Spülflüssigkeiten
angewandt werden.
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Jetzt ist eine Strahlpumpe bekannt (siehe USA-Patent r. 3672790 Ha
Klasse 417-108), die einen mischraum enthält in dessen Wänden auf dem Umfang durchgehende
Kanäle ausgeführt sind, die mit der Quelle des Arbeitsreibmittels zwecks Zuführung
dieses mittels in den Mischraum in Verbindung stehen. Ein jeder Kanal ist unter
einem von den anderen Winkeln unterschiedlichen Eigenwinkel zur Mischraum-Querschnittsebene
in Fördermediumlaufr ichtung geneigt den und ist zusätzlich unter einem vonganderen
Winkeln unterschiedlichen Eigenwinkel zur Ebene geneigt, die durch die Mischraum-Längsachse
und den Schnittpunkt der Achse des entsprechenden Kanals mit der Mischraumaußenfläche
läuft.
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Die Pumpe dieser Bauart muß vorher in das Fördermedium getaucht werden
und weist eine geringe Förderhöhe auf.
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Durch die Tatsache, daß ein jeder kanal des Mischraumes seine eingenen,
von anderen unterschiedlichen Neigungswinkel hat, ist die Bildung von lokalen Vertikalwirbelungen
im
Treibmittel bedingt, die einen Widerstand der Bewegung des Fördermediums erzeugen.
Außerdem wird an der Mediumsäule, die sich in der Mischkammer bei spiralförmiger
Kanalordnung bildet, ein Hochdruck nur an ihrem Umfang erzeugt, wodurch der Durchsatzquerschnitt
der Kammer nur teilweise ausgenutzt wird. Durch alle diese Umstände ist der niedrige
Wirkungsgrad der bekannten pumpe bedingt.
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Die geringe Förderhöhe des gemisches (etwa 4 m ) und die Notwendigkeit,
die Pumpe vorher in das Fördermedium einzutauchen1führen dazu, da1 die Pumpe beim
Niederbringen von Bohrungen nicht eingesetzt werden kann. Außerdem Besteht noch
einer der Mängel der bekannten Pumpe darin, daX sie zum Befördern von Flüssigkeiten
mit Großeinschlüssen nicht geeignet ist.
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Die Erfindung bezweckt eine beseitigung der erwahnten Mängel.
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Die Erfindung bezweckt auch die Entwicklung einer Pumpe, die es ermöglicht,
nicht nur flüssige lhittel zu befördern, sondern auch Schüttgut u.zw. solches wie
Sand, Kies, Getreide, Schotter u.a.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kanäle des Mischraumes
so anzuordnen, daß das Treibmittel, indem es durch diese Kanäle läuft, in eine rotierende
und fortschreitende
Bewegung versetzt wird und damit die zrzeugung
einer "künstlichen Windhose" bewirkt.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Kanäle des Mischraumes
mindestens in zwei Ringschichten angeordnet werden, die hintereinander liegen, wobei
die Achse eines jeden kanals der in Fördermedium-Laufrichtung als erste liegenden
Schicht zur Ebene des Itischlraum-Querschnittes unter einem gleichen Winkel in Treibmittel-Laufrichtung
geneigt ist und auch zusätzlich zur Ebene, die durch die Mischraumlängsachse und
den Schnittpunkt der Achse des entsprechenden Kanals mit der Mischraumaußenfläche
läuft, wobei eine Wirbelstufe gebildet wird, die Achse eines jeden Kanals der anderen
Schicht aber ist unter einem gleichen Winkel nur zur Ebene des Mischraumquerschnittes
geneigt, wobei eine Injektionsstufe gebildet wird, dabei wird der Abstand zwischen
diesen Schichten so angenommen, daß die Schnittpunkte der Achsen der Wirbelstufenkanäle
mit der Mischrallminnenfläche und die Schnfttpunkte der Achsen der Injektionsstufenkanäle
in einer Ebene liegen, die senkrecht zur Mischraumlängsachse verläuft.
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Für die Entwicklung von besten Verhältnissen zur Bildung einer "künstlichen
Windhose" und zur Verhinderung
des Entstehen von lokalen firbelungen
in der Treibmittelsäule sind die Winkel, die die Achse eines jeden zur Wirbelstufe
gehörenden Kanals mit der Ebene des Mischraumquerschnittes bilden, gleich ausgeführt
und betragen von 60° bius 70°, und mit der Ebene, die durch die Mischraumlängsachse
und den Schnittpunkt der Achsen des entsprechenden Kanals mit der Mischraumaußenfläche
verläuft ebenfalls gleich ausgeführt und betragen von 290 bis 3100 Um die Hochdruckzone
in der Mischraumlängsachse und eine bessere Ausnutzung der lWischraunquerschnittsSläche
zu gewährleisten, sind die Wirbel, die die Achse eines jeden zur Injektionsstufe
gehörenden Kanals mit der Ebene der ischraumquerschnittsfläche bilden, gleich ausgeführt
und betragen von 600 bis 700.
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Eine solche Anordnung der Pumpenkanäle ermöglicht es, eine "künstliche
Windhose" im Mischraum zu erzeugen, wodurch die Gemischförderhöhe um das dreifache
(etwa 12 m) vergrößert sowie der Wirkungsgrad der Pumpe durch Beseitigung von Verlusten
infolge lokaler Wirbelungen und Ausnutzung des ganzen Durchsatzquerschnittes des
Mischraumes erhöht werden kann.
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Die Pumpe der vorgeschlagenen Konstruktion macht es möglich, ihn
zum Trübenhochfördern einer Bohrung auszunutzen.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschrei-Dung eines Ausführungsbeispiels
und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 Strahlpumpe mit
Teillängsscnnitt; Fig. 2 Schnitt II-II der Strahlpumpen-irbelstufe; Fig. 3 Schnitt
III-III der Strahlpumpen-Injektionsstufe; Fig. 4 Einrichtung zur Entnahme, Beförderung
und Einlagerung eines Schüttmittels in eine Bohrung mit erweitertem Umriß; Fig.
5 Einrichtung zur Trübeförderung beim Rotarybohren mit indirekter Bohrlochspülung;
Fig. 6 Einrichtung zur Bereitung von Tonsuspensionen.
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Die erfindungsgemäße Strahlpumpe enthält einen Mischraum 1 (Fig.
1), der einen Hohlzylinder darstellt, welcher ein Einlaufende 2 und Auslaufende
3 aufweist. In den Wänden des Mischraumes 1 sind zwei Schichten 4 und 5 durchgehender
Kanäle ausgeführt, die mit dem Innenhohlraum zur Zuführung des Treibmittels in den
Mischraum 1 in Verbindung stehen. Ais Sinrichtung zur Zuführung des Treibmittels
in den Mischraum 1 wird ein Sammelbehälter 6 benutzt, der eine zylinderförmige Kammer
darstellt, deren Durchmesser
größer als derjenige des i,lischraumes
1 ist und der mit 7 den Wänden des Mischraumes 1 einen Ringraum # bildet. Die erwähnte
zylinderförmige Kammer umringt die Kanalschichten 4 und 5 und ist luftdicht an beiden
Seiten durch Flansche 8 und 9 abgeschlossen. In einem der Flansche ist eine Öffnung
zur Zuführung des Treibmittels von der (in der Zeichnung nicht angedeuteten) Quelle
in das Innere des Lischraumes 1 vorgesehen.
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Die durchgehenden Kanäle des Mischraumes 1 aind, wie bereits erwähnt
wurde, in zwei Ringschichten 4 und 5 (Fig. 1, 2, 3) angeordnet, die in der Zeichnung
überein-Ausander liegen, wobei diese Schichten näher an das ###laufende 3 des Mischraumes
1 versetzt sind. Ein jeder Kanal hat ein Einlauf bzw. Auslaufende.
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Die Achse 11 eines jeden Kanals der in fördermedium-Laufrichtung
ersten Schicht 4 ist in Fördermedium-Laufrichtung zur Querschnittsebene des Mischraumes
1 unter einem gleichen Winkel geneigt, der 600... 700 beträgt. Dieser Winkel ß ist
in einem solchen Bereich angenommen, bei dem die bestehen Bedingungen zur Erzeugung
einer "künstlicher Windhose gewährleistet werden.
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Außerdem ist die Achse 11 eines jeden Kanals dieser Schicht 4 zusätzlich
unter einem gleichen Winkel α zur Ebene geneigt, die durch die Längsachse
12 des Mischraumes 1 und Schnittpunkt 13 der Achse 11 des entsprechenden Kanals
mit der Außenfläche des Mischraumes 1 läft. Die erwähnten winkel α sind 29°
bis 31° gleich. Dies ist dadurch bedingt, daß bei der Prüfung von Pumpenprüfmustern
die besten Ergebnisse diejenigen
Pumpen zeigten, die eine solche
Anordnung der Eanäle dieser Schicht hatten, bei der die Projektionen der Achsen
dieser hanäle auf die Querschnittsebene des Mischraumes richtige Polyeder mit einer
Seitenanzahl bildeten, die das vielfache von 3 beträgt.
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Die Kanäle der in Fördermedium-Laufrichtung ersten Schicht 4, die
sowohl zur Querschnittsebene des Mischraumes 1 als auch zu den Ebenen geneigt sind,
die durch die Längsachse 12 des Inischraumes 1 und den Schnittpunkt 13 der Achsen
11 der entsprechenden Kanäle mit der Außenfläche der Mischkammer 1 laufen, bilden
die Wirbelstuie, deren Zweckbestimmung in der Versetzung des Fördermediums in eine
rotierende und fortschreitende Bewegung besteht.
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Die Achse 14 eines jeden Kanals der hinter der Wirbelstufe nächstfolgenden
Schicht 5 ist unter einem gleichen Winkel p nur zur Querschnittsebene des Mischraumes
geneigt. Diese Winkel sind auf Grund der oben angeführten Uberlegungen mit 60 e..
70 angenommen.
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Die nur zur Querschnittsebene des Mischraumes 1 geneigten Kanäle
der Schicht 5 bilden eine Injektionsstufe, deren Zweckbestimmung in der Erzeugung
einer Hochdruckzone auf der ganzen Querschnittsfläche des Mischraumes 1 besteht
und insbesondere auf seiner Achse 12, wobei das
Fördermedium in
eine fortschreitende Bewegung versetzt wird.
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Der Abstand zwischen den Kanalschichten 4 und 5 ist so angenommen,
daß die Schnittpunkte 11 der zur Wirbelstufe gehörenden Kanäle mit der Innenfläche
des Mischraumes 1 und der Schnittpunkt 15 der Achsen 14 der zur Injektionsstufe
gehörenden Kanäle auf einer Ebene 16 liegen, die senkrecht zur Längsachse 12 des
Mischraumes verläuft. Die Wanddicke des lsuischraumes 1 im Anordnungsbereich der
Kanals schichten 4 und 5 ist so angenommen, daß sie mindestens der lnnge von zwei
Durchmessern eines einzigen Kanals gleich ist. Durch Untersuchungen wurde festgestellt,
daß beim Einhalten dieser Bestimmung eine solche Länge der Kanäle gewährleistet
ist, bei der die Bildung von lokalen Wirbejungen im Treibmittel verhindert wird.
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Die Betrieb einer Pumpe der beschriebenen Bauart verlauft in folgender
Weise.
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Das Treibmittel, z.B. Luft wird von der (in der Zeichnung nicht angedeuteten)
Quelle durch die zylindrischen Offnungen 10 dem Ringraum 7 7 des Sammelbehälters
6 zugeführt.
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Dank dem Ringraum 7, den der Sammelbehälter 6 mit dem Mischraum 1
bildet, wird das Arbeitstreibmittel gleichmäßig um den Mischraum 1 verteilt und
erzeugt dabei einen gleichmäßigen Druck im Bereich der Einlaufenden der
Durchgangskanäle.
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Aus dem Sammelbehälter 6 gelangt das Arbeitstreibmittel mit großer
Geschwindigkeit in den Mischraum 1.
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Dabei wird das Arbeitstreibmittel, das durch die wanalschicht 4 der
Wirbelstufe strömt, in eine rotierende und fortschreitende Bewegung versetzt, beim
Aufschlagen gegen die Wände des kischraumes 1 aber bildet sich ein "Hochdruckring"
des Arbeitstreibmittels.
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Das Arbeitstreibmittel, das durch die Kanalschicht 5 der Injektionsstufe
unter einem Winkel von 60 ... 700 zur Querschnittsebene des Mischraumes strömt,
wird in eine fortschreitende bewegung versetzt und bildet infolge einer Anordnung
der Kanäle, die eine Kreuzung der Treibmittelstrahlen in einem Punkt 15 gewährleistet,
der auf der längsachse 12 des Mischraumes 1 liegt, eine "Hochdruckzone" auf der
Achse 12 des Lischraumes 1.
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Die Achsen der Kanäle der Wirbelstufe und Injektionsstufe verlaufen
in solcher Weise, daß der "Hochdruckring" und die "Hochdruckzone" in einer Ebene
16 liegen, die senkrecht zur längsachse 12 des liischraumes 1 verläuft und die "Hochdruckebene
16" des Treibmittels bildet. Die Wirkung der "Hochdruckebene" erinnert an die Wirkung
-eines "Luftkolbens", der, indem er rotiert, in
Richtung zum Auslautring
3 des Mischraumes 3 läuft, wobei hiermit ein wirksames Ansaugen und Transportieren
des Fördermediums gewährleistet wird.
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Bei Benutzung eines gasförmigen Treibmittels z.B.
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Druckluft und eines flüssigen Fördermediums erfolgt eine Belüftung
des Fördermediums, z.B. der Trübe, wodurch ihr spezifisches Gewicht verringert wird.
Diese Tatsache ist von großer Bedeutung, z.B. beim Niederbringen von Bohrungen mit
indirekter Spülung, da bei ausreichenden Tiefen das (Druck1uftförderung) Air-Lift-Prinzip/
Beförderung von Trübe zusätzlich ausgenutzt werden kann.
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Somit weist die Strahlpumpe der beschriebenen Bauart ein so wirksames
Ansaugen auf, daß verbunden mit der Einfachheft ihrer konstruktiven Ausführung Schüttmittel,
solche wie Kies, Sand, Schotter, Getreide und Flüssigkeiten mit Grob- bzw. Kleineinschlüssen
befördert werden können und die Pumpe auch für Einrichtungen zur entnahme, Beförderung
und Einlagerung von Schüttgut eingesetzt werden kann sowie für eine Einrichtung
zum Trübehochfördern, die beim Siederbringen von Bohrungen mit indirekter Spülung
benutzt wird. Außerdem kann die erfindungsgemäße Pumpe für Einrichtungen zur Bereitung
von Tonsuspensionen benutzt werden.
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Die anderen Zwecke und Vorzüge der Erfindung werden aus folgender
ausführlicher Beschreibung von Anwendungsbeispielen der erfindungsgemäßen Strahlumpe
ersichtlich.
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Die hinrichtung zur Entnahme, Beförderung und Einlagerung eines Schüttmittels
enthält einen Saugkopf 17 (Fig.4), der mit einer Strahlpumpe 18 verbunden ist, die
durch einen Schlauch 19 mit der Quelle 20 des gasförmigen Treibmittels (Kompressor)
geschaltet wird und durch ihr Auslaufende mit der anderen Strahlpumpe 21 mittels
Schlauch 22 verbunden ist, der an die Quelle 23 des flüssigen Treibmittels (Pumpe)
anschließt. Die Strahlpumpe 21, die mit der Quelle 23 des flüssigen Treibmittels
geschaltet ist, wird durch ihr Auslaufende mit einer teleskopischen Beförderungsrohrleitung
24 verbunden. Der Saugkopf 17, die Strahlpumpen 18, 21 und die teleskopische Beförderungsrohrleitung
24 sind auf einem Fahrgestell 25 zur Verschiebung der Einrichtung befestigt.
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Der Betrieb der Einrichtung des beschriebenen Aufbaues verläuft in
folgender Weise. Das Fahrgestell 25 mit der befestigten Einrichtung zur Entnahme
und Beförderung von Schüttmitteln wird an den Lagerplatz der Schüttmasse (Sand,
Kies, Schotter, Getreide) gefahren. Danach wird der Kompressor angefahren. Die Druckluft
gelangt durch den Schlauch 19 zu der in Schüttmasse-Bewegungsrichtung als erste
liegenden Strahlpumpe 18 und wird, wie bereits oben beschrieben
wurde,
in eine rotierende und fortschreitende Bewegung versetzt. Die Strahlpumpe ld gewährleistet
ein aermaßen wirksames Ansauges des Fördermediums, daß solche Schüttmassen wie Kies
und band leicht durch den Saugkopf 17 mitgenommen und gemeinsam mit dem Treibmittel
(Luft) der teleskopischen Beförderungsleitung 24 und weiter dem Lagerplatz zugeführt
wird, z.B. an die bohrung 26, die einen erweiterten Umriß 27 im Bereich uer wasserrührenden
Schicht aufweist.
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Sind Tonteilchen in cier bohüttmasse vorhanden, wirct zwecks Verhinderung
eines Anhaltens dieser Teilchen auf Gen Rohrleitungswänden ciie Pumpe 23 eingeschaltet,
die durch den Schlauch 22 Wasser der in Fördermedium-Bewegungsrichtung als zweite
liegenden Strahlpumpe 21 zuführt. Das Wasser wird, indem es zur Strahlpumpe 21 gelangt
in eine rotierende und fortschreitende Bewegung versetzt und umspült mit großer
Geschwindigkeit die Wände der Rohrleitung 24, wobei die Wände gegen Verschmutzung
gesichert und die BeförderungrsSähigkeiten der Einrichtung verbessert werden.
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Es ist zweckmäßig, eine Einrichtung der beschriebenen Bauart zum
Verlegen der Schüttmasse in den Nebenfilterbereich einer Bohrung mit erweitertem
Umriß 27 im Bereich der Wasserführenden Schicht einzusetzen, u.zw. zur Befestigung
der
Bohrlochwände und zum Schutz des gewonnenen Wassers gegen Verschmutzung.
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Die Einrichtung zur Trübehochförderung beim Rotarybohren von Bohrlöchern
28 (Fig. 5) mit Reinigung der Bohrlochsohle durch indirekte Spülung enthält den
am Bohrgestänge befestigten Bohrkopf 29, die mit dem Bohrgestänge 30 verbundene
Mitnehmerstange 31 zur tbertragung der Drehbewegung von einem Drehtisch 32 auf das
Bohrgestänge 30, Strahlpumpe 18, die durch ihr Einlaufende starr mit dem Bohrgestänge,
durch das Auslaufende aber mit den i>'itnehmerstangen 31 verbunden ist, auf welchen
die Rohrleitungen 33 zur Zuführung des Arbeitstreibmittels, z.B. der Druckluft an
die Strahlpumpe 18 befestigt sind. Auf der Mitnehmerstange Rohr-31 ist ein / wirbel
34, der mit einem Flüssigkeitsschlag-Dämpfungsraum 35 vereinigt liegt, befestigt.
Im Flüssigkeitsschiag-Dämpfungsrawn 35 ist eine Vorrichtung 36 zum Spalten des angelüfteten
Trübestromes angeordnet. Der Flüssigkeitsschlag-Dämpfungsraum 35 ist mit der Rohrleitung
37 zum Abfluß der Trübe in einen Klärbecken 38 verbunden, die Öffnungen 39 im oberen
Teil des Wirbel 34 aber stehen mit der Außenluft in Verbindung. In dem Wirbel 34
liegt eine Luftkammer 40, durch die eine Quelle des Arbeitstreibmittels 41 mittels
Schlauch 42 und Rohrleitung 33 mit der
Strahlpumpe 18 verbunden
ist.
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Der Betrieb der Einrichtung des beschriebenen Aufbaues verläuft in
folgender Weise.
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Der bohrhohlkopf 29, die Strahlpumpe 18, Wiftnehmerstange 31, Wirbel
34, die gemeinsam das Bohrgerät bilden, werden bis auf den Boden des vorher vorbereiteten
und mit Flüssigkeit gefüllten Schurflochs auf eine Tiefe von 1,0...
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... 1,5 m getaucht.
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Dann wird die Quelle 41 des Arbeitstreibmittels eingeschaltet. Das
Arbeitstreibmittel wird durch den Schlauch 42, Iiuftkammer 40 und Rohrleitung 33,
die alle auf der liiitnehmerstange 31 befestigt sind, der Strahlpumpe 18 zugeführt,
in der dieses Mittel die Wirbel- bzw. Injektionsstufe passiert. Indem es die Wirbel-
bzw. Injektionsstuffe passiert, wird das Arbeitstreibmittel in eine rotierende und
fortschreitende Bewegung versetzt. Eben dadurch wird das Ansaugen der Spülflüssigkeit
aus dem Schurfloch und die Zuführung an den Innenhohlráum des Bohrkopfes 29 gewährleistet.
Nachdem mit der Spülflüssigkeitszuführung der Strahlpumpe begonnen wurde, wird die
Flüssigkeit der Einwirkung des Arbeitstreibmittels (Luft) unterworfen.
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Durch diese Einwirkung wird die Flüssigkeit in eine rotieren de und
fortschreitende Bewegung versetzt und strömt, indem
sie sich zusätzlich
belastet durch die Mitnehmerstange 31.
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Aus der Mitnehmerstange 31 läuft die belüftete Spülflüssigkeit in
den Wirbel 34, der mit dem Flüssigkeitsschlag-Dämpfungsraum 35 vereinigt ist. Hier
schlägt der Strom der angelüfteten Spülflüssigkeit gegen die zum Spalten der angelüfteten
Trübe bestimmte Vorrichtung 36, welche einen Kegel aus Metall darstellt. Somit fängt
dieser kegelförmige Spalt er 36 den hydraulischen Schlag des Stromes laufender Spülflüssigkeit
und ändert die Richtung des Stromlaufs ab, wobei günstige Verhältnisse zur Trennung
der Luft und der Spülflüssigkeit gewährleistet werden. Hierbei wird die entlüftete
Spülflüssigkeit durch die Rohrleitung 37 zum Trübeabfluß dem Klärbecken 38 zugeführt,
die Luft aber, die aus der Spülflüssigkeit ausgeschieden ist, entweicht nach außen
durch die Öffnung 39 im Deckel des Flüssigkeitsschlagdämpfungsraimes 35. bus dem
klärbecken 38 wird die Spülflüssigkeit dem Bohrloch 28 und weiter dem Hohlraum des
Bohrkopfes 29 zugeführt, womit auf solche Weise der Kreislauf beendet wird.
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Nachdem sich der Kreislauf der Spülflüssigkeit eingestellt hat, wird
der Drehtisch 32 eingeschaltet, der die Mitnehmerstange 31, Strahlpumpe 18 und Bohrkopf
29 in Drehbewegung versetzt.
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Danach beginnt der eigentliche Bohrvorgang. Das durch den BohrkopS
zerstörte Gestein mischt sich in der Bohrlochsohle 28 mit der Spülflüssigkeit zusammen,
bildet eine Trübe, gelangt durch eine oeffnung im Bohrkopf 29 in die Strahlpumpe
18 und vollzieht darauf den oben beschriebenen Kreislauf, wobei im Klärbecken 38
die zerstörte Gesteinsmasse (Schlamm) zurückgelassen wird.
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Nachdem die Bohrung 2d auf eine Tiefe von 4...5 m niedergebracht
wurde, erfolgt das Nachsetzen einer 6...5 m langen biitnehmerstange 31 und danach
wird das Bohren nach den allgemein bekannten Technologieverfahren weiter fortgesetzt.
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Das Bohren bis auf eine Tiefe von 30...40 m erfolgt bei ständigem
Eintauchen der Strahlpumpe auf ein Tiefe von mindestens 5...9 m, das Bohren aber
auf eine Tiefe von 40...90 m erfolgt bei ständigem Eintauchen der Strahlpumpe auf
eine l'ieSe von mindestens 9 ... 14 m.
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Für die Niederbringung von Bohrungen auf eine Tiefe von mehr als
100 m wird zur Vereinfachung des Nachsetzens des Bohrgestänges eine Strahlpumpe
der oben beschriebenen Bauart eingesetzt, aber mit innenliegender Luft zuführung.
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Die beschriebene Einrichtung läßt sich erforderlichenfalls auf eine
iiiederbringung von Bohrungen mit Bohrlochreinigung
nach dem Klarspülverianren
umstellen.
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Die Einrichtung zur Aufbereitung von Tonsuspensionen enthält einen
Behälter 43 (Fig. 6) zur Aufnahme des Tonsuspension, in dessen Innenraum starr eine
Strahlpumpe 18 mit verlangertem Auslaufteil 44 befestigt ist, Strahlpumpe 18 ist
durch ihren Auslaufteil 44 zu einer Auswaschkammer 45 gerichtet und durch eine Rohrleitung
46 mit dem (in der Zeichnung nicht angedeuteten Kompressor) verbunden, die Auswaschkammer
45 ist mit einem Beschickungsbunker 47 vereinigt und liegt so im Oberteil des Behälters
43, daß sie über dem Auslaufende 44 der Strahlpumpe 18 sitzt, wobei in dem Boden
48 und in den Wänden 49 der Auswaschkammer Öffnungen zum Durchlauf von Flüssigkeit
ausgeführt sind. Im Unterteil des Behälters ist ein Richtkegel 50 zum Sammeln der
Trübe angeordnet, der eine Öffnung 51 zum Abfluß der Tonsuspension aufweist. Die
Pumpe 18 ist durch Rnotenbleche 52 starr am Richtkegel 50 befestift.
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Der betrieb der beschriebenen Einrichtung verläuft in folgender Weise.
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Der Behälter 43 wird mit Wasser gefüllt, der Beschikkungsbunker und
die Auswaschkammer 45 aber mit Ton. Danach wird ein (in der Zeichnung nicht angedeutet
) Kompressor eingeschaltet, der durch die Rohrleitung 46 Druckluft der
Strahlpumpe
18 zuführt. Die Druckluft, indem sie die Wirbel- bzw. Injektionsstufe der Strahlpumpe
18 durchläuft, wirkt mit dem in Inneren der Strahlpumpe 18 vorhandenen Wasser zusammen.
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Durch diese Zusammenwirkung wird das Wasser belüftet und außerdem
in eine rotierende und fortschreitende Bewegung im Inneren der Strahlpumpe 18 versetzt.
Nach dem Auslauf mit großer Geschwindigkeit aus der Strahlpumpe 18 schlägt der belüftete
Wasserstrom gegen die auf dem Boden der Auswaschkammer 45 liegenden Tonklumpen.
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Die Tonklumpen werden zerstört und die Flüssigkeit mit den in ihr
enthaltenden Tonteilchen fließt durch das Sieb des Bodens 48 und die Öffnungen in
den Seitenwänden 49 der Auswaschkammer 45 unter der Einwirkung der Schwerkraft in
den Behälter 43, Der im Unterteil des Behälters 43 angeordnete Richtkegel 50 lenkt
die Flüssigkeit mit den Tonteiichen an das Einlauf ende der Strahlpumpe 18.
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Infolge der Saugwirkung der Strahlpumpe 18 wird die Flüssigkeit mit
den in ihr enthaltenden Tonteilohen in das Innere des Mischraumes der Strahlpumpe
18 eingesaugt, in der sie wieder in eine rotierende und fortschreitende Bewegung
versetzt und mit großer Geschwindigkeit dem Auslaufende 44 der Strahlpumpe 18 zugeführt
wird.
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Der Flüssigkeitsstrom schlägt gegen die in der Auswaschkammer 45
liegenden Tonklumpen und zerstört sie. Die zer-Kleinerten und ausgewaschenen Tonklumpen
vermischen sich mit der h'lussigkeit und bilden eine Tonsuspension der erforderlichen
Konsistenz.
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Die beim Betrieb der Strahlpumpe 18 benutzte Luft scheidet aus dem
Wasser ab und entweicht aus dem Behälter 43 durch die Öffnungen 52 im Deckel des
Behälters 43. Die fertige Tonsuspension fließt durch die Uffnung 53 in der Wand
des Behälters 43 ab.
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L e e r s e i t e