DE2849022A1

DE2849022A1 - Vorrichtung zum ausheben von erdloechern mit einem zylindrischen werkzeug, insbesondere fuer kernlochbohrungen

Info

Publication number: DE2849022A1
Application number: DE19782849022
Authority: DE
Inventors: Antoine Roger Causse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2408693B1; IT7869554A0; DE2849022C2; GB2008650A; US4228862A; ES475124A1; CA1116591A; FR2408693A1; IT1108306B

Description

Patentanwälte Dipl.-ing. Hans Langosch Dr.-Ing. Heinz Hosenthien

7000 Stuttgart 1 Herdweg 62 Telefon (0711) 296523 Z O 4 J U Z

Anmelder:

Antoine CAUSSE

157, route de Blagnac

Toulouse (Haute-Garonne)

Frankreich

Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern mit einem zylindrischen Werkzeug, insbesondere für Kernlochbohrungen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausheben von vorzugsweise vertikal gerichteten Erdlöchern, beispielsweise zum Einsetzen von Pfosten oder Masten oder für Fundamentfüße.

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Zum einfachen Ausheben von normalen Löchern in der Erde ist es bekannt, drehende Werkzeuge zu verwenden, durch die der Boden geschnitten und die Bruchstücke zum bequemen Ausheben gesammelt werden können, beispielsweise mittels eines Drehbohrers in Handarbeit oder mit einem Zylinder oder einer Glocke für Kernlochbohrungen .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gehört zur letzten Kategorie von Vorrichtungen und weist ein zylindrisches Werkzeug für Kernlochbohrungen auf mit einem offenen Ende mit einer Stirnkante, die in die Erde eingebracht werden kann, um so einen Erdkern freizuschneiden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der Löcher in sehr unterschiedliche harte und widerstandsfähige, aber auch weiche und zum Rieseln neigende Böden ausgehoben werden können, wobei der Kern ohne Schwierigkeiten aus dem Loch entnommen werden kann und bei der auch der Kern leicht aus dem Werkzeug entfernt werden kann, auch wenn es sich um festes, stark haftendes Bodenmaterial handelt.

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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor/ daß die Antriebsvorrichtung für das zylindrische Werkzeug eine lange Hülse aufweist, die zwischen dem Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Reduziergetriebe und dem zylindrischen Werkzeug vorgesehen ist und daß die lange Hülse einen Hydraulikzylinder aufweist, der zusammen mit der Hülse drehbar ist und dessen Kolbenstange zugleich den Schaft für die Längsverschiebung abgibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die lange Hülse mindestens in ihrem oberen Bereich durch den Zylinder des Hydraulikzylinders selbst gebildet, wodurch das Eigengewicht der Vorrichtung erheblich herabgesetzt werden kann. Weiter kann das zylindrische Werkzeug an seinem oberen Ende durch einen Boden abgeschlossen sein, der fest mit der Hülse verbunden ist und der in seiner Mitte eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Kolbenstange des Hydraulikzylinders längsverschiebbar geführt ist.

Weitere erfindungsgemäße Ausbildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigt:

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Fig. 1 eine Seitenansicht der

Vorrichtung teilweise geschnitten, um den inneren Aufbau des Kernlochbohrwerkzeugs zu zeigen,

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung

des Pfeils F in Fig. 1, den Klappenmechanismus des Kernbohrwerkzeugs zeigend,

Fig. 3 zeigt einen Schnitt einer anderen

Ausführungsform eines Werkzeugs zum Kernbohren und

Fig. 4 eine weitere Ausführungs

form des Werkzeugs zum Kernbohren

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise als Zusatzgerät für eine zweckmäßigerweise hydraulische Maschine, einem fahrbaren Kran, einem Hydraulikbagger oder einer Bohrmaschine mit schwenkbarem, gegebenenfalls teleskopischem Arm usw. _zu verwenden. Aus diesem Grund

ist die Vorrichtung an ihrem oberen Ende mit einem

Befestigungsmittel 1 versehen, unter dem eine Antriebsvorrichtung 2, vorzugsweise einem hydraulischen Motor

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angeordnet ist, an den sich ein Reduziergetriebe 3 anschließt. Diese Motorgetriebekombination hat die Aufgabe, ein Werkzeug 4 zum Kernbohren anzutreiben, um damit einen Kern aus dem Boden auszuschneiden, wie dies später näher beschrieben wird.

Es gibt mehrere Möglichkeiten des Anschlusses des Werkzeugs4 an die Ausgangswelle des Reduziergetriebes 3. Normalerweise schließt sich eine langgestreckte Hülse 5 an, deren Länge abhängig ist von der Tiefe des zu erstellenden Bohrlochs.

Das Werkzeug 4 zum Kernbohren ist ein nach unten offener Zylinder, an dessen unterer stirnseitiger Kante 6 Zähne 7 vorgesehen, die zum Ersatz bei Verschleiß leicht austauschbar befestigt sind. Die Hülse 5 kann auf verschiedene Weisen mit dem Werkzeug 4 zum Kernbohren verbunden sein, beispielsweise kann das Werkzeug 4 mit seinem zylindrischen Rand 4A direkt mit der Hülse 5 verbunden sein.

In vorteilhafter Weise ist der Boden 8 des Werkzeugs 4 gegenüberliegend der Stirnkante 6 über einen Flansch mit der Hülse 5 verbunden.

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Weiter ist nach der Erfindung ein Organ 9 innerhalb des Werkzeugs 4 angeordnet mit einer Art Klappenfunktion, das längsverschieblich ist, und zwar verschiebbar vom Boden 8 aus bis außerhalb des Werkzeugs 4, und zwar über die Stirnkante 6 hinaus. Um in Längsrichtung leicht verschiebbar zu sein, ist das Organ 9 am Ende eines Schaftes IO angeordnet, der selbst im Innern des Werkzeugs 4 verschiebbar ist. Das Organ 9 wird in seiner Bewegung durch das Werkzeug 4 geführt.

Der Schaft 10 kann durch beliebige bekannte Mittel bewegbar sein, bevorzugt wird er' aber durch die Kolben stange eines Hydraulikzylinders 11 gebildet, der oberhalb des Werkzeugs 4 zum Kernbohren vorgesehen ist Es ist natürlich ebenso möglich, den Hydraulikzylinder 11 innerhalb der Hülse 5 anzuordnen, es ist jedoch vorteilhafter, wenn der Hydraulikzylinder 11 selbst Teil der Hülse 5 ist. Aus diesem Grund weist der Zylinder 12 des Hydraulikzylinders 11 an seinen beiden Enden Flanschen 13 auf, die dann in Verlängerung der Hülse 5 angeordnet sind, so daß der Zylinder 12 verlängernder Teil der Hülse 5 ist. Der Hydraulikzylinder 11 ist doppeltwirkend und er kann auch als Teleskop-

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zylinder ausgebildet sein, falls dies erwünscht ist. Für den Fall, daß der Hydraulikzylinder 11 wie beschrieben, koaxial im Werkzeug 4 angeordnet ist, dient sein Zylinder 12 zur Übertragung der Drehbewegung für dieses Werkzeug 4 und es kann aus diesem Grund zwischen dem Hydraulikzylinder 11 und dem Reduziergetriebe 3 eine entsprechende Drehverbindung 14 vorgesehen sein, durch die aber die erforderlichen hydraulischen Durchführungen ohne Schwierigkeiten geleitet sein können.

Es ist nach der Erfindung nicht erforderlich, daß das Organ 9 drehbar angeordnet ist. Es reicht aus, wenn dieses Organ 9 nur längsverschiebbar angeordnet ist. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, daß sich das Organ 9 gleich mit dem Werkzeug 4 dreht, wie dies beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Drehbewegung erhält man dann durch die Rotation des Hydraulikzylinders 11, es ist aber vorteilhaft, wenn der Schaft 10, der den Boden 8 durchdringt, einen Querschnitt aufweist, durch den eine Drehung verhindert wird, beispielsweise wie in Fig. 2 dargestellt, durch einen Sechskantquerschnitt, wobei der Boden 8 eine Durchgangsöffnung mit entsprechendem Querschnitt für die längs-

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verschiebbare Führung des Schafts 10 aufweist, durch den dann die Drehbewegung des Werkzeugs 4 auch auf den Schaft 10 und das Organ 9 übertragen wird'.

Das Organ 9 selbst kann in verschiedenen Ausführungen in Anpassung an die Bodenverhältnisse ausgebildet sein. Die wesentliche Funktion des Organs 9 besteht darin, die Bodenteile beim Absenken des Werkzeugs 4 in den Boden in das Werkzeug 4 selbst eindringen zu lassen und ein Herausfallen dieser Bodenteile zu verhindern, während das Werkzeug 4 aus dem gebohrten Loch herausgezogen wird. Anschließend außerhalb des Bohrlochs sollen durch das Organ 9 die Teile leicht ausgeworfen werden können.

Bei einer in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform des Organs 9 sind am Umfang verteilt mehrere radiale Arme 16 angeordnet. An jedem Arm 16 ist ein im Zwischenraum zwischen den Armen 16 schwenkbarer Flügel 17 vorgesehen, wobei eine Schwenkung um die Schwenkachse möglich ist. Die Schwenkbarkeit um die Achse 18 ist nur in der Richtung möglich, daß die Flügel 17 nach oben in das Werkzeug 4 einschwenkbar sind. Während des Bohrens werden durch die Bodenteilchen die Flügel 17 angehoben und sie können in das Werkzeug 4 gelangen,

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können aber von dort nicht mehr frei herausfallen. Der Hydraulikzylinder 11 ermöglicht es, die aufgelockerten Teilchen des Bodens zu verdichten, um so eine bestmögliche Füllung des Werkzeugs 4 zu erreichen Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 füllen die Flügel 17 nicht den gesamten Zwischenraum zwischen den Armen 16 aus. Es ist von der Bodenart abhängig, ob eine mehr oder weniger große Überdeckung des Zwischenraums notwendig ist. Beispielsweise bei sandigem Boden ist praktisch eine vollständige Abdeckung erforderlich.

Anstelle der gelenkigen Befestigung der Flügel in radialer Richtung an den Armen 16 können diese auch an ihrem kreisförmigen Rand 19 an der Nabe 15 angelenkt sein. Weiter können die Flügel 15 auch fest aber elastisch federnd angeordnet sein. Alle diese verschiedenen Ausführungsformen liegen im Rahmen der vorliegenden Erfindung.

In einer zweiten Ausführungsvariante des Organs 9 gemäß Fig. 3 ist neben den Armen 16 eine Nabe 15 angeordnet, aber die Flügel sind durch eine wendeiförmige Fläche ersetzt, die sich wendelartig von den Armen 16 in das Innere des Werkzeugs 4 erstrecken. Jede wendeiförmige Fläche 20 erstreckt sich über die

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ganze radiale Länge der zugeordneten Arme 16 und sie erstreckt, sich über einen zweckentsprechenden Winkelbereich, beispielsweise über einen Winkelbereich von 90 , wenn vier Arme 16 vorgesehen sind.

Gemäß der Abbildung 4 kann die wendeiförmige Fläche 20 sich auch über mehrere Windungen erstrecken und sie geht dann nur von einem der Arme 16 aus. Während der Drehung des Organs 9 können die Fragmente des Bodens in das Innere des Werkzeugs 4 eintreten und sie werden durch den Gewindeeffekt der wendeiförmigen Fläche 20 hochgehoben und verdichtet, so daß eine gute Füllung des Werkzeugs 4 erreicht ist. Nach dem Abschluß der Drehung beim Bohrvorgang können die Bodenfragmente nicht zurückfallen, insbesondere wenn die wendeiförmige Fläche 20 nur eine geringe Steigung aufweist. Um das Werkzeug 4 zu entleeren, kann entweder über den Motor 3 eine entgegengesetzte Drehung eingeleitet werden, durch den die Bruchstücke des Bodens über die wendeiförmige Fläche 20 herabgeführt werden, weiter kann gleichzeitig oder dafür das Organ 9 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 11 über die Stirnkante herausgeschoben und so entleert werden.

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Es ist offensichtlich, daß das Organ 9 an die Bodenbeschaffenheit angepaßt sein muß. Die wendeiförmige Fläche 20 beim Ausführungsbeispiel der Fig. ist besonders für sandigen Boden geeignet. Für den Fall, daß ein wesentlich klebrigerer und kompakter Boden vorhanden ist, kann ein Organ 9 Verwendung finden, das entsprechend dem Ausführungsbeispiel der Fig. ausgebildet ist. Bei einem klebrigen Boden haftet der Bohrkern im Innern des Werkzeugs4, ohne daß es erforderlich ist, rückhaltende Mittel vorzusehen.

Um den Kern auszuwerfen, wenn man es wünscht, verwendet man ein Organ 9 ähnlich einem Kolben, den man mit Hilfe des Hydraulikzylinders 11 aus der Öffnung des Werkzeugs 4 herausschieben kann.

Die Ausbildung des Organs 9 mit radialen Armen 16 ist nicht unbedingt erforderlich, wie dies schon ausführlich erläutert wurde. Trotzdem ist die Anordnung von Armen 16 vorteilhaft, denn jeder weist eine in das Innere des Werkzeugs 4 ragende Fläche auf. Auf diesen Flächen können, falls erforderlich, Zähne 21 vorgesehen werden, die ein Eindringen in den Boden wesentlich erleichtern. Insbesondere wenn der Boden steinig oder felsig ist oder auch nur stark verdichtet, wird durch die Zähne 21 des Organs 9 durch dessen Drehung

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das Eindringen in den Boden erleichtert und der Aushub wird über die wendeiförmige Fläche 20 verdichtet in das Werkzeug 4 eingeführt, während sich gleichzeitig das Werkzeug 4 in den Boden eingräbt. Die Nabe 15 endet bevorzugt in einer kleinen Spitze 22, durch die das Werkzeug 4 beim Bohrvorgang zentriert geführt wird.

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Claims

Patentansprüche

ί 1.j Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern mit einem zylindrischen Werkzeug, insbesondere für Kernlochbohrungen, dessen oberes Ende durch eine Antriebsvorrichtung verschiebbar und antreibbar ist und das eine zentrische Druchgangsöffnung für einen längsverschiebbar geführten Schaft für das zylindrische Werkzeug aufweist, das an seinem freien Ende mit einem Füll- und Schließorgan versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (2) für das zylindrische Werkzeug (4) eine lange Hülse (5) aufweist, die zwischen dem Antriebsmotor mit nachgeschaltetem Reduziergetriebe (3) und dem zylindrischen Werkzeug (4) vorgesehen ist, und daß die lange Hülse (5) einen Hydraulikzylinder (11) aufweist, der zusammen mit der Hülse (5) drehbar ist und dessen Kolbenstange/iugleich den Schaft (10) für die Längsverschiebung abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Hülse (5) mindestens in ihrem oberen Bereich durch den Zylinder (12) des Hydraulikzylinders (11) gebildet ist.

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ORIGINAL INSPECTED

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Werkzeug

(4) an seinem oberen Ende durch einen Boden (8) abgeschlossen ist, der fest mit der Hülse (5) verbunden ist und der in seiner Mitte eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die die Kolbenstange (Schaft 10) des Hydraulikzylinders (11) längsverschiebbar geführt ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsöffnung und die Kolbenstange (Schaft 10) des Hydraulikzylinders (11) mindestens im Verschiebebereich der Führung ein Profil aufweist, das nur eine Längsverschiebung, aber keine gegenseitige Verdrehung zuläßt, so daß durch den Boden (8) der Schaft (10) mitdrehbar ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füll- und Schließorgan (9) des zylindrischen Werkzeugs (4) eine Nabe (15) und mehrere am Umfang verteilte radiale Arme (16) aufweist, zwischen denen Flügel (17) vorgesehen sind, die in das zylindrische Werkzeug

(4) einschwenkbar gelagert sind (Fig. 2) .

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-VS-

·3·
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Füll- und Schließorgan (9) für das zylindrische Werkzeug (4) eine Nabe (15) mit mehreren radialen Armen (16) aufweist und daß mindestens einer der Arme (16) eine wendeiförmige Fläche (20) trägt, die sich über mindestens eine Umdrehung in das Innere des zylindrischen Werkzeugs (4) erstreckt.

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