DE2849022C2

DE2849022C2 - Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern

Info

Publication number: DE2849022C2
Application number: DE2849022A
Authority: DE
Inventors: Antoine Roger Toulouse Haute-Garonne Causse
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-11-15
Filing date: 1978-11-11
Publication date: 1983-02-03
Also published as: FR2408693B1; IT7869554A0; DE2849022A1; GB2008650A; US4228862A; ES475124A1; CA1116591A; FR2408693A1; IT1108306B

Description

30

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer aus der UE OS 2530 531 bekannten Vorrichtung zum Ausheben on Erdlöchern der genannten Art ist das Füll- und Schließorgan für den Aufnahmebehälter mit Bohrelementen versehen und unmittelbar mit dem Drehantriebselement drehfest verbunden. Außerdem ist das Füll- und Schließorgan in einem der Tiefe des Aufnahmebehälters entsprechen- *o den Abstand mit Kopplungselementen drehfest verbunden, die mit entsprechenden Elementen des Aufnahmebehälters kuppelbar sind, so daß der Aufnahmebehälter sowohl in Umfangsrichtung als auch in axialer Richtung mit dem Füll- und Schließorgan bewegungsfest verbunden ist Des weiteren ist das rückwärtige Ende des Aufnahmebehälters außerdem mit Kopplungselementen versehen, die mit dem Drehantriebselement unmittelbar zu seiner axialen Festlegung verbunden ist Die Verbindung des Aufnahmebehälters im Bohrbetrieb mit dem Füll- und Schließorgan und im Entleerbetrieb mit einem ortsfesten Teil des Drehantriebselementes erfolgt vor bzw. nach dem Bohrvorgang durch axiale und Drehbewegungen, mittels derer die verschiedenen Kopplungselemente miteinander in Eingriff bzw. außer Eingriff gebracht werden. Sowohl die Verfahrensweise beim Ausheben von Erdlöchern als auch die konstruktive Ausbildung dieser unterschiedlichen Kopplungsmöglichkeitcn ist relativ zeitraubend bzw. aufwendig. Es ist nämlich einerseits relativ zeitraubend, wenn nach dem ^M Bohren eines Erdloches die gesamte Vorrichtung zunächst in eine bestimmte Endstellung unter gleichzeitiger Vornahme einer Verriegelung gebracht werden muß, bevor eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen Aufnahmebehälter und Füll- und Schlicßorgan erfolgen kann. Andererseits sind die freiliegenden Kopplungselemcnte nicht dazu geeignet, einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten, da durch Ver schmutzungen eine sichere und schnelle Kopplung nicht immer gewährleistet sein dürfte,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöcherr. der genannten Art zu schaffen, bei dem Werkzeug und FOII- und Schließorgan durch getrennte und bewegurtgsmäßig voneinander unabhängige Elemente gebildet sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern der genannten Ar. durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Beim Anmeldungsgegenstand ist also im Gegensatz zu der genannten bekannten Vorrichtung das Bohrwerkzeug der Aufnahmebehälter selbst, und es ist das Füll- und Schließorgan für den Aufnahmebehälter von der Kolbenzylindereinheit unabhängig vom Drehantriebselement für den Aufnahmebehälter in axialer Richtung relativ bewegbar. Auf diese Weise kann das Füll- und Schließorgan zu jeder Zeit relativ zum Aufnahmebehälter axial bewegt werden, so daß unmittelbar nach dem Bohren eines Erdloches und Herausholen des Kembohrwerkzeugs aus dem Bohrloch bereits der Vorgang der Entleerung des Aufnahmebehälters erfolgen kann.

Es ist zwar bereits bekannt, bei derartigen Vorrichtungen zum Ausheben von Erdlöchern Kolbenzylindereinheiten zu verwenden, jedoch dienen dabei die Kolbenzylindereinheiten lediglich dem Vordrücken des Bohrwerkzeugs und nicht, wie beim Anmeldungsgegenstand, nur zum Betätigen des Füll- und Schließorgans für den als Kernbohrwerkzeug ausgebildeten Aufnahmebehälter (DE-OS 2505 299, FR-PS 20 34 182, US-PS 3232361).

Es ist zwar außerdem ferner bekannt, bei derartigen Vorrichtungen zum Ausheben von Erdlöchern ein Kernbohrwerkzeug zu verwenden, jedoch ist in diesem eine Auswurfplatte angeordnet die beim Bohren des Erdloches zurückgedrängt wird und die beim Entleeren des Kernbohrwerkzeuges von H?rtd und/oder unter der Wirkung einer Druckfeder oder durch Angreifen eines Auswurfelementes beim Zurückfahren des Kernbohrwerkzeuges wieder nach vorne gedrückt wird. Ein FOII- und Schließorgan ist hier jedenfalls nicht vorgesehen, so daß diese bekannte Vorrichtung beispielsweise für lose und lockere Erde, insbesondere Sand und dgl., nicht verwendbar ist da ein Herausholen dieses ausgebohrten Materials nicht möglich ist (GB-PS 2 96 139, US-PS 38 17 337, US-PS 34 44 938, US-PS 32 73 930, US-PS 26 18500,US-PS3 70810).

Bei einer mit den Merkmalen des Anspruchs 2 versehenen Ausführungsform vorliegender Erfindung ist in vorteilhafter Weise das Eigengewicht der Vorrichtung erheblich herabgesetzt

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen vorliegender Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung teilweise geschnitten, um den inneren Aufbau des Kernlochbohrwerkzeugs zu zeigen,

Fig. 2 eine Teilansicht in Richtung des Pfeils Fin Fig. T, den Klappenmechanismus des Kernbohrwerkzeugs zeigend,

F i g. 3 zeigt einen Schnitt einer anderen Ausführungsform eines Werkzeugs zum Kernbohren und

F i g. 4 eine weitere Ausführungsform des Werkzeugs zum Kernbohren.

Pie erfindungsgen^He Vorrichtung ist vorzugsweise als Zusatzgerät für eine zweckmäßigerweise hydraulische Maschine, einen fahrbaren Kran, einen Hydraulikbagger oder eine 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 ein hydraulischer Motor 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 Werkzeugs 4 an die Ausgangswelle des Reduziergetriebes 3. Normalerweise schließt sich eine langgestreckte Hüle 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.

Weiter ist nach der Erfindung ein Organ 9 innerhalb des Werkzeugs 4 angeordnet mit einer Art Klappenfunktion, das Iängsverschieblich 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 10 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 wird durch die Kolbenstange 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 Zylinderteil 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 U ist doppeltwirkend und er k?nn auch als Teleskopzylinder 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 erforderliche Hydraulikflüssigkeit ohne Schwierigkeiten geleitet werden kanu.

Es ist nach der Erfindung nicht erforderlich, daß das Füll- und Schließorgan 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 eier Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Drehbewegung erhall 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 längsverschiebbare Führung des Schafts 10 aufweist, durch den dann die Drehbewegung des Werkzeugs 4 auch auf den Schaft 10 und das Organ 9 übertragen wird.

ίο 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 F i g. 2 dargestellten Ausführungsform des Organs 9 sind am Umfang verteilt mehrere radiale Arme 16 angeordnet An jedem A.in 16 ist ein im Zwischenraum zwischen den Armen i6 schwenkbarer Flügel 17 vorgesehen, wobei eine Schwenkung um die Schwenkachse 18 möglich ist Die Schwenkbarkeit um die Achse 18 ist nur in der Richtung möglich, in der die Flügel 1"* nach oben in das Werkzeug 4 einschwenkbar sind. Während des Bohrens werden durch die Erdteilchen die Flügel 17 angehoben, und die Teilchen

Μ können in das Werkzeug 4 gelangen, 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 F i g. 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 iiirem 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, und die Flügel sind jeweils durch eine wendeiförmige Fläche ersetzt, die sich wendelartig von den Armen 16 in das Innere des Werkzeugs 4 erstreckt. Jede wendeiförmige Fläche 20 erstreckt sich über die ganze radiale Länge der zugeordneten Arme 16, und sie erstreck! sich über einen zweckentsprechenden Winkelbereich, beispielsweise über einen Winkelbereich von 90°, wenn vier Arme 16 vorgesehen sind.

Gemäß der F i g. 4 kann die wendelförrnige Fläche 20 sich auch über mehrere Windungen erstrecken, und sie geht dann nur vom 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 oaß eine gute Füllung des Werkzeugs 4 erreicht ist. Nach dem Abschluß Her 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 J eine entgegengesetzte Drehung eingeleitet werden, durch den die Bruchstücke des Bodens über die wendclförmige Fläche 20 herabgeführt werden, weiter kann gleichzeitig oder dafür das Organ 9 mit Hilfe des Hydraulikzylinders 11 über die Stirnkante 6 herausgeschoben und so entleert werden.

Rs ist offensichtlich, daß das Organ 9 an die Bodenbeschaffenheit angepaßt sein muß. Die wendel- n förmige Fläche 20 beim Ausführiingsbeispiel der F i g. 4 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. I ι ausgebildet ist. Bei einem klebrigen Boden haftet der Bohrkern im Innern des Werkzeugs 4, ohne daß es erforderlich ist, rückhaltende Mittel vorzusehen. Um man mit Hilfe des Hydraulikzylinders Il aus der Öffnung des Werkzeugs 4 herausschieben kann.

Die Ausbildung des Organs 9 mit radia'en Armen 16 ist nicht unbedingt erforderlich, wie dies schon ausführlich erläutert wurde. Trotzdem ist die Anordnung von Armen 16 vorteilhaft, denn jeder weist eine gegen die Innenseite des Werkzeugs 4 hin verlaufende Fläche auf. Auf diesen Flächen können, falls erforderlich, Zähne 21 vorgesehen werden, die ein F.inclringen 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 das F.indringcn in den Boden erleichtert, und der Aushub wird iilior die wendelformige Fläche 20 verdichtet in das Werk/eng 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 ßohrvorgang /pnlriorl upführt wird

verwendet man ein Organ 9 ähnlich einem Kolben, den

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I.Vorrichtung zum Ausheben von Erdlöchern, mit einem zylindrischen Aufnahmebehälter für das Erdreich, dessen rückwärtiger Boden mit einem hülsenförmigen Drehantriebselement drehfest verbunden ist und mittig eine axiale Durchgangsöffnung für einen relativ zum Aufnahmebehälter axial verschiebbaren Schaft aufweist, an dessen vorderem Ende ein Füll- und Schließorgan für den Aufnahmebehälter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmebehälter als Kernbohrwerkzeug (4) ausgebildet ist, rückwärts von dem eine hydraulische Kolbenzylindereinheit (11) vorgesehen ist, deren Kolben mit dem rückwärtigen Ende ti des Schaftes (10) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (12) der Kolbenzylindereinheit (11) zumindest teilweise eine lange Hülse des hülsenforwigen Drehantriebselementes (2) zwischen Antriebsmotor und Kernbohrwerkzeug (4) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Durchgangsöffnung im Boden (8) des Kernbohrwerkzeugs (4) und der Schaft (10) einen drehfesten Formschluß miteinander bewirkende Profile besitzen.