DE2722298C3

DE2722298C3 - Umkehrbare Schlagvorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen

Info

Publication number: DE2722298C3
Application number: DE2722298A
Authority: DE
Inventors: Michail J. Bondar; Vladimir F. Drobjasko; Aleksandr D. Kostylev; Konstantin B. Skatschkov; Vladimir M. Terin; Aleksej D. Terskov; Chaim B. Tkatsch
Original assignee: INSTITUT GORNOGO DELA SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSR NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Current assignee: INSTITUT GORNOGO DELA SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSR NOWOSIBIRSK (SOWJETUNION)
Priority date: 1976-05-17
Filing date: 1977-05-17
Publication date: 1980-06-19
Also published as: IT1118028B; SE423923B; DE2722298A1; NO771741L; FR2352161B1; NL168579B; FI771563A; FR2352161A1; FI57159C; DK147714C; AT347359B; NL7705462A; FI57159B; CH621172A5; NO151630B; GB1540344A; NL168579C; DE2722298B2; NO151630C; DK147714B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine umkehrbare Schlagvorrichtung, insbesondere zur Bildung von Bohrungen im Boden durch Bodenverdichtung, die durch Einwirkung eines gasförmigen Mittels in Betrieb gesetzt wird, aufweisend ein zylinderförmiges, im Vorderteil zugespilzes Gehäuse mit einem in diesem angeordneten, in hin- und hergehende Bewegungen versetzbaren Schlagkopf, der mit dem Gehäuse eine vordere Arbeitskammer variablen Rauminhalts bildet

JO und in seinem Schaftteil einen zylinderförmigen Hohlraum aufweist, der eine hintere Arbeitskammer bildet, die mit der vorderen Arbeitskammer durch Schlitze im Schlagkopf in Verbindung steht, der bei seiner hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse gegen das Gehäuse Schläge ausübt, und zwar infolge der Einwirkung des unter Druck stehenden gasförmigen Mittels, das den Arbeitskammcrn durch einen koaxial im zylinderförmigen Hohlraum des Schlagkopfes angeordneten stufenförmigen Stutzen zugeführt wird, der im Hinlerende des Gehäuses befestigt ist und in der Wand der mit dem Schlagkopf zusammenwirkenden Großdurchmesserstufe Schlitze aufweist, die durch eine abgefederte, stufenartige Büchse verschließbar sind, weiche koaxial zu dem stufenförmigen Stutzen angeordnet ist und durch die dem llinterende des Gehäuses zugewandte Fläche ihrer Großdurchmesserslufe gemeinsam mit der Stuizen-Großstufc im Rückwärtsgang eine Ringkammer bildet.

Aus der DE-AS 2105 257 ist eine umkehrbare

M) Schlagvorrichtung dieser Art bekannt, bei der der Rückwärtsgang bei einem niedrigeren Preßlufldruck erfolgt. Bei der Durchführung von Bohrungen mit einer solchen Vorrichtung kann es jedoch insbesondere beim Hantieren mit größeren Schlauchlängcn zu einem Abknicken des Schlauches kommen, wodurch unbeabsichtigte Umschaltungen auf Rückwärtsgang eintreten.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art eine sichere Umschaltung zu gewährleisten, die auch einen Vorwärtsbetrieb mit vermindertem Druck und einen Rückwärtslauf mit vollem Nenndruck ermöglicht.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Büchse in ihrer Kleindurchmesserstufe, die mit der

··· Kleindurchmesserstufe des Stutzens zusammenwirkt, Schlitze aufweist, die eine Ringkammer mit der Quelle der Druckluft beim Vorwärtsgang der Vorrichtung verbinden und daß an der Großdurchmesserstufe des

Stutzens ein Ring starr befestigt ist, dessen der Büchse zugekehrte Stirnfläche mit der Innenfläche des Stutzens und der Außenfläche der Büchse eine zusätzliche Ringkammer bilden, die beim Rückwärtsgang der Vorrichtung mit der Druckluft in Verbindung steht.

Durch diese Ausführung der Vorrichtung kann das Umschalten der Arbeitsweise der Vorrichtung von Vorwärtsgang auf Rückwärtsgang durch Spannung des luftzuführenden Schlauches und von Rückwärtsgang auf Vorwärisgang automatisch bei Abschaltung der Druckluftzuführung erfolgen.

Aus der DE-AS 16 34 417 ist es zwar an sich bekannt, die Bewegungsumkehr bei einer Schlagvorrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden durch Ziehen am Schlauch einzuleiten, jedoch ist bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art die Fixierung des dort verwendeten axial verschieblichen Stutzens in den Endstellungen für den Vorwärts- und den Rückwärtslauf nicht sicher genug, so daß es vielfach zu einer unbeabsichtigten Bewegungsumkehr kommt, wodurch das Arbeilen mit dieser Vorrichtung erheblich erschwert wird.

Aus der AT-PS 3 08 006 ist es an sich bekannt, eine stufenförmige Büchse innerhalb des stufenförmigen Stutzens zu führen. Doch erfolgt die Umstellung von Vorwärtsgang auf Rückwärtsgang dort durch Druckwechsel, was bei der Handhabung mit langen Schläuchen zu unerwünschtem zufälligem Wechseln der Bewegungsrichtung führen kann.

Vorteilhaft sind in der Büchse und im Stutzen Kanäle jo ausgebildet, die miteinander in Verbindung stehen und beim Vorwärtsgang der Vorrichtung die zusätzliche Ringkammer mit der Außenluft in Verbindung setzen.

Dies gewährleistet das Entfernen der Druckluft aus der zusätzlichen Kammer in die Atmosphäre, wenn π Druckluft durch Spielräume zwischen den sich berührenden Teilen von Büchse und Stutzen und dem Ring dorthin eingedrungen ist. Damit wird eine größere Differenz zwischen den Druckwerten in den Arbeilskaminern gewährleistet, wodurch die Kraft, die die Büchse in der vorderen Endstellung festhält, erhöht wird.

Vorteilhaft ist der Ring aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt.

Dadurch wird eine bessere Abdichtung der zusätzli- 4^r> chen Kammer an der Bcrührungsstelle zwischen Büchse und Ring gespeichert, da der letztere sich in die Büchse, indem er verfcrmt wird, spielfrei einpreßt.

Vorzugsweise werden dabei der Ring an der Berührungsseite mil der Büchse konisch und auch die gegenüberliegende Stirnseite der Büchse konisch ausgebildet.

Dadurch werden die Abdichtungseiger.schaflen an der Berührungsstelle zwischen Ring und Büchse weiter verbessert. «

Zur Erhöhung der Lebensdauer ist es dabei zweckmäßig, wenn der elastische Ring an der Berührungsstelle mit der Büchse durch i.inen Ring mit einem Bund aus hartem Werkstoff versehen ist.

Eine andere vorteilhafte Λ·" gestaltung besteht darin, to daß im Inneren der Büuibe an der dem Schlagkopf zugewandten Seile ein Einsatzstück angeordnet ist, dessen Außenfläche gemeinsam mit der Innenfläche der Büchse einen Kanal bilden, der die zusätzliche Ringkammer mit der Außenluft in Verbindung setzt. 0»

Eine solche Ausführung vereinfacht den Aufbau der Vorrichtung.

Dabei wird das Einsatzstück aus elastischem Werkstoff hergestellt

Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß an der Kleindurchmesserstufe der Büchse direkt hinter ihrer Großdurchmessersiufe an der dem Hinierende des Gehäuses zugekehrten Seite eine Ringnut ausgeführt ist, durch die beim Rückwärtsgang der Vorrichtung die Ringkammer mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird.

Auch hierdurch wird das Entfernen der Druckluft aus der Ringkammer in die Atmosphäre erleichtert, wenn diese durch Spiel zwischen den sich berührenden Teilen von Büchse und Stutzen in diese gelangt ist, wodurch eine größere Differenz zwischen den Druckwerten in den Arbeitskammern sichergestellt und damit die Kraft, die die Büchse in der Endstellung hält, erhöht wird.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine umkehrbare Schlagvorrichtung, bei der die gegenseitige Anordnung der Teile im Vorwärtsgang gezeigt ist,

F i g. 2 einen Längsschnitt wie in F i g. 1, bei dem die gegenseitige Anordnung der Teile im Rückwärtsgang gezeigt ist,

F i g. 3 einen Längsschnitt durch eine abgewandelte Ausführur.gsform mit einem zusätzlichen Ring aus hartem Werkstoff,

Fig.4 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, wobei die gegenseitige Anordnung der Teile bei Vorwärtsgang gezeigt ist,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der in der Büchse Kanäle vorgesehen sind, wobei die gegenseitige Anordnung der Teile im Rückwärtsgang gezeigt ist,

F i g. 6 einen Schnitt VI-Vl in F i g. 4,

Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform, bei der ein Einsatzstück vorgesehen ist, wobei die gegenseitige Anordnung der Teile beim Vorwärtsgang gezeigt ist,

Fig. 8 einen Längsschnitt entsprechend Fig. 7. bei dem die gegenseitige Anordnung der Teile im Rückwärtsgang gezeigt ist,

F i g. 9 einen Schnitt IX-IX in F i g. 7.

Fig. 10 einen Längsschnitt durch eine Ausfühnjngsform, bei der ein Einsatzstück aus elastischem Werkstoff vorgesehen ist, wobei die gegenseitige Anordnung der Teile im Vorwärtsgang gezeigt ist und

Fig. 11 einen Schnitt Xl-XI in Fig. 10.

Die erfindungsgemäßge umkehrbare Schlag-Vorrichtung enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1),das in Gestalt eines Hohlzylinders ausgeführt ist, der im Vorderteil zugespitzt ist, d. h. an demjenigen Teil, der direkt das Bohrloch im Boden bildet. Im Gehäuse 1 ist ein in eine hin- und hergehende Bewegung versetzbarer Schlagkopf 2 angeordnet, der in seinem Schaftteil einen zylinderförmigen Hohlraum aufweist, welcher die hintere Arbeitskammer 3 bildet. Die Außenfläche des Schlagkopfes 2 bildet gemeinsam mit der Innenfläche des Gehäuses I die vordere Arbeitskammer 4. Bei der hin- und hergehenden Bewegung des Schlagkopfes 2 ändern die Arbeitskammern 3, 4 ihren Rauminhalt. Die hintere und vordere Arbeitskammer 3 bzw. 4 sind miteinander durch Schlitze 5 im Schlagkopf 2 verbunden.

Im Schaftteil des Schlagkopfes 2 ist koaxial mit dem Schlagkopf 2 und somit auch mit dem Gehäuse 1 ein stufenförmiger Stutzen 6 angeordnet, der durch seine Großdurchmesserstufe in den Hohlraum des Schlag-

kopfes 2 eingreift und durch die Kleindurchmesserstufe am Hinterende des Gehäuses 1 mittels einer Mutter 7 befestigt ist, die eine Öffnung 8 zum Auspuff der Druckluft nach außen aufweist. Der Stutzen 6 weist in seiner Großstufe Schlitze 9 und eine Ringnut 10 auf, die an der Austrittstelle der Schlitze 9 auf die Außenfläche des Stutzens 6 angeordnet ist. Die Schlitze 9 des Stutzens 6 sind zur Zuführung von Druckluft aus der hinteren Arbeitskammer 3 in die vordere Arbeitskammer 4 bestimmt, und zwar beim Rückwärtsgangbetrieb der Schlag-Vorrichtung.

Im Inneren des Stutzens 6 ist koaxial zum letzteren eine in Bezug auf den Stutzen 6 abgefederte, stufenartige Büchse 11 angeordnet, die durch die dem Kinierenüe des Gehäuses ί zugewandte. Oberfläche ihrer Großdurchmesserstufe gemeinsam mit der Großdurchmesserstufe des Stutzens 6 eine Ringkammer 12 bildet. An der Büchse 11 ist eine in der Kleindurchmesserstufe angeordnete öffnung 13 vorgesehen, durch die die Ringkammer 12 mit einer (in den Figuren nicht gezeigten) Druckluftquelle in Verbindung gesetzt wird, und zwar beim Vorwärtsgang der Schlag-Vorrichtung.

Am Vorderende der Großstufe des Stutzens 6 ist gleichachsig mit letzterem ein Ring 14 starr befestigt. Die der Büchse 11 zugewandte Stirnfläche des Ringes 14. die Innenfläche des Stutzens 6 und die Außenfläche der Büchse II bilden eine zusätzliche Ringkammer 15, die mit der Druckluftquelle in Verbindung gesetzt wird, und zwar beim Rückwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung.

Zwischen der Büchse 11 und dem Stutzen 6 ist eine Feder 16 angeordnet. An die Büchse 11 ist ein Schlauch 17 zur Druckluftzuführung in die Schlag-Vorrichtung befestigt.

Der Betrieb der beschriebenen umkehrbaren Schlag-Vorrichtung verläuft in folgender Weise.

Zum Vorwärtsgang der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung wird die Büchse 11 unter Einwirkung der Feder 16 in ihre vordere Endlage eingestellt. Dabei sind die Schlitze 9 des Stutzens 6 durch die Großdurchmesserstufe der Büchse 11 abgeschlossen, und die vordere Stirnfläche der Büchse 11 steht in Berührung mit dem Ring ".4. In Fig. 1 ist die vordere Endstellung des Schlagkopfes 2 beim Vorwärtsgangbetrieb dargestellt.

Wird Druckluft durch den Schlauch 17 der hinteren Arbeitskammer 3 zugeführt, tritt die Druckluft durch die Schlitze 5 des Schlagkopfes 2 in die vordere Arbeitskammer 4 ein.

Dadurch, daß der Preßluftdruck in der hinteren und vorderen Kammer 3 bzw. 4 ca. gleich ist und die Stirnflächen des Schlagkopfes 2, auf die die Druckluft in der vorderen Arbeitskammer 4 einwirkt, größer als die Stirnfläche des Schlagkopfes 2 ist, auf die die Druckluft in der hinteren Arbeitskammer 3 einwirkt, entstehen verschieden große Kräfte, die auf den Schlagkopf 2 an der Seite der vorderen und hinteren Kammer 3 bzw. 4 einwirken, wobei die Kraft an der Seite der vorderen Arbeitskammer 4 größer ist. Dadurch beginnt der Schlagkopf 2 sich zum Hinterende des Gehäuses 1 zu bewegen. Beim Verschließen der Schlitze 5 im Schlagkopf 2 durch die Wände der Großstufe des Stutzens 6 wird die Druckluftzuführung in die vordere Arbeitskammer 4 unterbrochen. Mit der Bewegung des Schiagkopfes 2 wird der Rauminhalt der Arbeitskammer 4 vergrößert und die in der Arbeitskammer 4 vorhandene Druckluft expandiert Nachdem die Schütze 5 des Schlagkopfes 2 hinter die hintere Stirnkante der Großdurchmesserstufe des Stutzens 6 gelangen, wird die vordere Arbeitskammer 4 durch die Schlitze 5 des Schlagkopfes 2 und die Öffnung 8 der Mutter 7 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt. In der vorderen Arbeitskammer 4 wird der Druck der dort befindlichen Luft dem Außenluftdruck gleich, wodurch an der Vorderseite des Gehäuses 1 keine Kräfte auf den Schlagkopf 2 einwirken. Gleichzeitig aber wirkt an der Seite der ständig mit der Druckluftquelle in Verbindung stehenden hinteren Arbeitskammer 3 auf den Schlagkopf 2 eine Kraft, die infolge Einwirkung der Druckluft auf den Hohlraum im Schlagkopf entsteht.

Unter Einwirkung dieser Kraft hält der Schlagkopf 2 still und beginnt dann sich vorwärtszubewegen bis zu dem Augenblick, da sein Vorderteil gegen das Gehäuse 1 schlägt. Ungefähr in demselben Augenblick gelangt der Schlitz 5 des Schlagkopfes ? hinter die vordere Stirnfläche des Stutzens 6 und die Druckluft wird von der hinteren Arbeitskammer 3 durch die Schlitze 5 im Schlagkopf 2 der vorderen Arbeitskammer 4 zugeführt.

Der Schlagkopf 2 beginnt sich rückwärts zu bewegen und das Arbeitsspiel wiederholt sich.

Während des ganzen Arbeitsspiels beim Vorwärtsgangbelrieb der Schlag-Vorrichtung steht die Ringkammer 12 durch die Öffnungen 13 der Büchse 11 mit der Druckluftquelle in Verbindung, wodurch in dieser Ringkammer 12 der Luftdruckwert ziemlich gleich demjenigen der Druckluftquelle ist.

Die zusätzliche Ringkammer 15 ist luftdicht verschlossen infolge Berührung der stufenartigen Büchse 11 mit dem Ring 14. und in der Ringkammer 15 ist der Preßluftdruck kleiner als der Rohrleitungsdruck. Zur Erhöhung der Wirksamkeit der Luftabdichtung an der Bcrührungsstellc zwischen dem Ring 14 und der Büchse 11 ist es erwünscht, den Ring 14 aus elastischem Werkstoff, z.B. Gummi an?ufertigen ur.J die Berührungsstelle zwischen Ring 14 und Büchse 11 mit einer kegelförmigen Oberfläche auszubilden. Dadurch wird ein ausreichend spielfreies Anliegen der Teile an der Berührungsstelle gewährleistet, und zwar infolge

•to Verformung des elastischen Werkstoffs, aus dem der Ring 14 gefertigt ist. Dabei entsteht infolge der Einwirkung der in der Ringkammer 12 vorhandenen Druckluft eine Kraft, die zum Vorderteil des Gehäuses 1 hin gerichtet ist. Unter Einwirkung dieser Kraft und der Feder 16 wird die Büchse 11 in der vorderen Endstellung zurückgehalten.

Um eine Umkehrbewegung der Vorrichtung zu bewirken, wird der Schlauch 17 (Fig. 2) gespannt und somit die Büchse 11, indem die Feder 16 gespannt wird.

in die hintere Endstellung versetzt, und zwar bis zum Anschlag der Stirnfläche der Großs'.ufe der Büchse 1! gegen die innere Stirnfläche der Großstufe des Stutzens 6. Dabei werden die Öffnungen 13 der Büchse 11 durch die Innenfläche der Kleindurchmesserstufe des Stutzens 6 verschlossen. Zwischen der vorderen Stirnfläche der Büchse 11 und dem Ring 14 bildet sich ein Spielraum, und somit wird die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Druckluftquelle in Verbindung gesetzt. Die Schlitze 9 an der Großdurchmesserstufe des stufigen Stutzens 6 werden geöffnet und stehen dann mit der zusätzlichen Ringkammer 15 in Verbindung.

Die durch den Schlauch 17 der hinteren Arbeitskammer 3 und der zusätzlichen Ringkammer 15 zugeführte Druckluft wirkt auf die Büchse 11 ein, und die entsprechende Kraft hält die Büchse 11 zurück im ganzen Verlauf des Rückwärtsgangbetriebes der Schlag-Vorrichtung. Gleichzeitig damit wirkt die Druckluft auf den Schlagkopf 2 von Seiten der hinteren

Arbeitskammer 3. Der Schlagkopf 2 bewegt sich in Richtung des Vorderteils der Schlag-Vorrichtung. Werden die Schlitze 5 des Schlagkopfes 2 mit der Ringnut 10 an der Großdurchmesserstufe des Stutzens 6 in Verbindung gesetzt, so strömt die Druckluft aus der zusätzlichen Kammer 15 durch die Schlitze 9 und die Ringnut 10 an der Großdurchmesserstufe des stufigen Stutzens 6 in die vordere Arbeitskammer 4. Da die zur vorderen Arbeitskammer 4 weisende Stirnfläche des Schlagkopfes 2 größer als die Stirnfläche des Hohlrau ms der Arbeitskammer 4 ist, wird die auf den Schlagkopf 2 von der vorderen Arbeitskammer 4 wirkende Kraft größer sein, als diejenige von Seiten der hinteren Arbeitskammer 3. Durch diese Kraft beginnt das Abbremsen des Schlagkopfes 2. '.

Bei der weiteren Bewegung des Schlagkopfes 2 vorwärts, wenn die Schlitze 5 des Schlagkopfes 2 durch die Wände des Stutzens 6 verschlossen werden, wird sich der Rauminhalt der vorderen Arbeitskammer 4 verkleinern, wodurch eine Erhöhung des Preßluftdruckwertes in der Arbeitskammer 4 entsteht Dadurch wird die Kraft, die auf den Schlagkopf 2 von der vorderen Arbeitskammer 4 aus wirkt, noch mehr vergrößert. Unter Einwirkung dieser Kraft hält der Schlagkopf 2 an und beginnt mit der Rückwärtsbewegung. Am Ende seines Hubes übt er einen Schlag gegen den Schaftteil des Gehäuses 1 aus (genauer genommen — gegen die Mutter 7). Unter Einwirkung dieser Schläge wird die umkehrbare Schlag-Vorrichtung rückwärts aus der gebildeten Bohrung bewegt, bewegt sich also im Rückwärtsgang. Die Schlitze 5 des Schlagkopfes 5 verlaufen außerhalb der Stirnfläche der Großdurchmesserstufe des Stutzens 6, wodurch ein Auspuff der Druckluft aus der vorderen Arbeitskammer 4 nach außen erfolgt Unter Einwirkung der in der hinteren Arbeitskammer 3 vorhandenen Druckluft bewegt sich der Schlagkopf 2 vorwärts, und das Arbeitsspiel wiederholt sich.

Zur Umschaltung der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung vom Rückwärtsgangbetrieb auf Vorwärtsgangbetrieb ist die Druckluftzuführung abzuschalten. Unter Einwirkung der Feder 16 wird dann die Büchse 11 in die Vorderstellung versetzt Bei der nachfolgenden Druckluftzuführung wird die Vorrichtung den Vorwärtsgangbetrieb ausführen.

In Fig.3 ist eine andere Ausführungsform der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung dargestellt Die Eigentümlichkeit dieser Bauart besteht darin, daß der Ring an seiner Berührungsstelle mit der Büchse 11 mit einem Ring 18 versehen wird, der aus hartem Werkstoff, z. B. aus Metall, gefertigt ist. Der Ring 18 weist im Inneren einen ringförmigen Bund 19 auf, gegen den sich die Büchse 11 abstützt Die Wirkungsweise dieser Schlag-Vorrichtung ist ähnlich der oben beschriebenen. Die Anwendung des Ringes 18 aus hartem Werkstoff ermöglicht es, die Festigkeit der Teile an der Berührungsstelle miteinander zu erhöhen und die Lebensdauer der Teile zu verlängern.

In Fig.4 ist eine andere Ausführungsform der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung dargestellt Die Eigentümlichkeit dieser Bauart besteht in der Ausführung von Kanälen 20 bzw. 21 in der Büchse 11 und im Stutzen 6, die beim Vorwärtsgangbetrieb der Vorrichtung die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Außenluft in Verbindung setzen.

Die Ausführung der Kanäle 20 und 21 gewährleistet das Entfernen von Druckluft nach außen, die durch die Spielräume zwischen den sich berührenden Oberflächen in die zusätzliche Ringkamrner 15 eingedrungen ist. Dadurch wird der Luftdruck in der zusätzlichen Ringkammer 15 dem Außenluftdruck gleich bei einer vorderen Endstellung der Büchse 11, die den Vorwärtsgangbetrieb der Schlag-Vorrichtung bestimmt Hierbei überdecken sich die Kanäle 20 in der Büchse 11 mit den Kanälen 21 im Stutzen 6.

In der Ringkammer 12 ist der Preßluftdruck gleich demjenigen in der Rohrleitung infolge der Verbindung der Kammer 12 mit der Druckluftquelle durch die Öffnungen 13 der Büchse 11. Dadurch wird durch die Kraft der in der Ringkammer befindlichen Druckluft die Büchse 11 an den Ring 14 gepreßt

Somit wird die Betriebszuverlässigkeit der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung erhöht, da bei beliebigem Eindringen der Druckluft in die zusätzliche Ringkammer 15 die Druckluft durch die Kanäle 20 und 21 nach außen entfernt wird, was eine Preßluftdruckerhöhung in der Kammer 12 verhindert

Beim Rückwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung nimmt die Büchse 11 (Fig.5) die hintere Endstellung ein, bei der einer der Ausläufe ihres Kanals 20 durch die Innenwände der Kleindurchmesserstufe des Stutzens 6 verschlossen ist wodurch die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Atmosphäre nicht verbunden ist (F i g. 5).

In Fig.6 ist der Querschnitt dieser Schlag-Vorrichtung gezeigt, aus der die gegenseitige Anordnung der öffnung 13 der Büchse 11 und ihres Kanals 20 ersichtlich ist

Diese Einrichtung kann mit einer Ringnut 22 (F i g. 4, 5) ausgeführt werden, die an der Kleindurchmesserstufe der Büchse 11 angeordnet wird, und war direkt hinter der Großdurchmesserstufe dieser Büchse 11 an der dem Hinterende des Gehäuses 1 zugekehrten Seite.

Beim Vorwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung liegt die Ringnut 22 in der Ringkammer 12 und übt keinen Einfluß auf den Betrieb der Schlag-Vorrichtung aus.

Beim Rückwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung, wenn die Büchse 11 in die hintere Endstellung eingestellt wird, fällt die Ringnut 22 mit dem Kanal 21 im Stutzen 6 zusammen, wodurch die Ringkammer 12 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird und in dieser Kammer 12 der Atmosphärendruck aufrechterhalten wird. Die in diese Ringkammer 12 durch die Spielräume zwischen den sich berührenden Oberflächen der Büchse 11 und des Stutzens 6 einströmende Druckluft wird durch die Ringnut 22 und den Kanal 21 im Stutzen 6 nach außen entfernt.

Dieser Umstand gewährleistet einen sicheren Rückwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung, da die Kraft ansteigt, welche die Büchse 11 in der hinteren Endstellung zurückhält

Es ist noch eine Abwandlung der Bauart der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung möglich, bei der die Büchse 11 (Fig.7, 8, 9) zusammengesetzt ausgeführt wird. Im Inneren der Büchse 11, an der dem Schlagkopf 2 zugekehrten Seite ist ein Einsatzstück 23 angeordnet dessen Außenfläche gemeinsam mit der Innenfläche der Büchse 11 einen Kanal 24 bildet, der die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Atmosphäre in Verbindung setzt Auf der Außenfläche des Einsatzstückes 23 sind zwei Ringnuten 25, 26 ausgeführt, damit bei einer Drehung des Einsatzstückes 23 der Längsteil des Kanals 24 ständig mit seinen Radialteilen in Verbindung bleibt Die gegenseitige Lage des Kanals 24 und der Öffnung 13

der Büchse 11 ist in F i g. 9 dargestellt

Beim Vorwärtsgangbetrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung nimmt die Büchse 11, wie es in F i g. 7 gezeigt ist, die vordere Endstellung ein, bei der sich das Einsatzstück 23 gegen den Ring 14 abstützt und hiermit die zusätzliche Ringkammer 15 abdichtet; die durch den Kanal 24 in die Kammer 15 eingedrungene Druckluft wird nach außen entfernt

Beim Rückwärtsgangbelrieb der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung (F i g. 8) nimmt die Büchse 11 die hintere Endstellung ein, bei der einer der Ausläufe des Kanals 24 durch die Wände des Stutzens 6 verschlossen ist, so daß die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Außenluft nicht in Verbindung steht.

!n Fig.9 ist der Querschnitt der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung dargestellt, aus welchem die gegenseitige Lage des Kanals 24 und der öffnung 13 der stufigen Büchse 11 ersichtlich ist Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist ähnlich der oben beschriebenen.

Eine solche Ausführung der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung ermöglicht es, die Herstellung des Kanals, der die zusätzliche Ringkammer 15 (Fig. 7, 8) mit der Außenluft in Verbindung setzt, zu vereinfachen.
In Fig. 10 ist eine weitere Abwandlung der umkehrbaren Schlag-Vorrichtung dargestellt. Die Eigentümlichkeit dieser Bauart besteht darin, daß das Einsatzstück 23 aus elastischem Werkstoff, z. B. aus Gummi gefertigt ist. Seine Außenwände bilden gemeinsam mit den Innenwänden der Büchse 11 den Kanal 24, der beim Vorwärtsgangbetrieb der Vorrichtung die zusätzliche Ringkammer 15 mit der Außenluft in Verbindung setzt.

In Fig. 11 ist der Querschnitt der Vorrichtung !5 dargestellt, aus welchem die gegenseitige Lage des Kanals 24 und der öffnung 13 der Büchse 11 ersichtlich ist.

Die Wirkungsweise dieser Vorrichtung ist ähnlich der oben beschriebenen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Umkehrbare Schlagvorrichtung, insbesondere zur Bildung von Bohrungen im Boden durch Bodenverdichtung, die durch Einwirkung eines gasförmigen Mittels in Betrieb gesetzt wird, aufweisend ein zylinderförmiges, im Vorderteil zugespitztes Gehäuse mit einem in diesem angeordneten, in hin- und hergehende Bewegungen versetzbaren Schlagkopf, der mit dem Gehäuse eine vordere Arbeitskammer variablen Rauminhalls bildet und in seinem Schaftteil einen ^.ylinderförmigen Hohlraum aufweist, der eine hintere Arbeitskammer bildet, die mit der vorderen Arbeitskammer durch Schlitze im Schlagkopf in Verbindung steht, der bei seiner hin- und hergehenden Bewegung im Gehäuse gegen das Gehäuse Schläge ausübt, und zwar infolge der Einwirkung des unter Druck stehenden gasförmigen Mittels, das den Arbeitskammern durch einen koaxial im zylinderförmigen Hohlraum des Schlagkopfes angeordneten, stufenförmigen Stutzen zugeführt wird, der im Hinterende des Gehäuses befestigt ist und in der Wand der mit dem Schlagkopf zusammenwirkenden Großdurchmesserstufe Schlitze aufweist, die durch eine abgefederte, stufenartige Büchse verschließbar sind, weiche koaxial zu dem stufenförmigen Stutzen angeordnet ist und durch die dem Hinterende des Gehäuses zugewandte Fläche ihrer Großdurchmesserstufe gemeinsam mit der Stutzen-Großstufe im Rückwärtsgang eine Ringkammer bildet, d a · durch gekennzeichnet, daß die Büchse (11) in ihrer Kleindurchmesserstufe, die mit der Kleindurchmesserstufe des Stutzens (6) zusammenwirkt, Schlitze (13) aufweist, die eine Ringkammer (12) mit der Quelle der Druckluft beim Vorwärtsgang der Vorrichtung verbinden und daß an der Großdurchmesserstufe des Stutzens (6) ein Ring (14) starr befestigt ist, dessen der Büchse (11) zugekehrte Stirnfläche mit der Innenfläche des Stutzens (6) und der Außenfläche der Büchse (11) eine zusätzliche Ringkammer (15) bilden, die beim Rückwärtsgang der Vorrichtung mit der Druckluft in Verbindung steht.

2. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Ansprucn 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Büchse (11) und im Stutzen (6) Kanäle (20, 21) ausgeführt sind, die miteinander in Verbindung stehen und beim Vorwärtsgang der Vorrichtung die zusätzliche Ringkammer (15) mit der Außenluft in Verbindung setzer·.

3. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) aus einem elastischen Werkstoff ausgeführt ist.

4. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (14) an der Berührungsseite mit der Büchse (11) konisch und auch die gegenüberliegende Stirnseite der Büchse (11) konisch ausgebildet sind.

5. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß d^r elastische Ring (14) an der Berührungsstelle mit der Büchse (11) durch einen Ring (18) mit einem Bund aus hartem Werkstoff versehen ist.

6. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Inneren der Büchse (11) an der dem Schlagkopf (2)

zugewandten Seite ein Einsatzstück (23) angeordnet ist, dessen Außenfläche gemeinsam mit der innenfläche der Büchse (11) einen Kanal (24) bilden, der die zusätzliche Ringkammer (15) mit der Außenluft in Verbindung setzt

7. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (23) aus elastischem Werkstoff hergestellt ist

8. Umkehrbare Schlagvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kleindurchmesserstufe der Büchse (11) direkt hinter ihrer Großdurchmesserstufe an der dem Hinterende des Gehäuses (1) zugekehrten Seite eine Ringnut (22) ausgeführt ist, durch die beim Rückwärtsgang der Vorrichtung die Ringkammer (12) mit der Außenluft in Verbindung gesetzt wird.