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Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus dem Erdreich Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme von Proben aus dem Erdreich, insbesondere
aus der Seitenwand von Bohrlöchern, mittels eines rohrförmigen Auss.chlagwerkzeuges,
das durch Explosion einer im Innern der Vorrichtung untergebrachten Sprengstoffladung
abgeschossen wird.
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Die bekannten, für das Abschießen durch eine Sprengstoffladung bestimmten
Ausschlagwerkzeuge bestehen aus. einem, vorn offenen und hinten geschlos:senen Hohlzylinderkörper,
der durch die Explosion der Sprengstoffladung in die Seitenwand des Bohrloches.
getrieben wird. Diese Art von Ausschlagwerkzeugen weist den Nachteil auf, daß sie
sich beim Hinabsenken in das Bohrloch mit der in ihm enthaltenen Flüssigkeit füllen,
was zur Folge hat, daß es dem. Werkzeug mehr oder weniger praktisch unmöglich ist,
die zu entnehmende Gesteinsprobe auszuschlagen, indem die Flüssigkeit nicht vor
der eindringenden Gesteinsprobe entweichen kann.
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Weiterhin sind Probenehmer in Form kleiner Kernrohre bekannt, die
am rückwärtigen Ende entweder völlig offen sind oder kleine Öffnungen besitzen.
Diese lassen zwar beim, Eintreten der Probe in das Kernrohr die Flüssigkeit oder
Luft entweichen, jedoch sind sie für ein Abschießen durch eine Sprengstoffladung
nicht geeignet, da sie den Pulvergasen keine genügende Wirkungsfläche bieten.
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Die Erfindung bezweckt nun, die Vorrichtungen der ,angegebenen Art
zu vervollkommnen, und besteht darin, daß der die Sprengstoffladung nach außen abschließende
Boden des Ausschlagwerkzeuges so mit dessen Rohrkörper verbunden bzw. in diesen
eingesetzt ist, daß sich der Boden nach dem Abschießen des Werkzeuges von dem Rohrkörper
löst. Auf diese Weise steht der Boden
auf der einen Seite für die
Auswiikung der Pulvergase voll zur Verfügung und hindert auf .der anderen Seite
nicht das Ausschlagen und Eindringen der Gesteinsprobe in das Innere .des Rohrkörpers,
indem die in diesem enthaltene Flüssigkeit oder auch Luft nach hinten entweichen
kann.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden
Erläuterung der Zeichnungen, in denen einige Ausführungsbeispiele der Erfindung
schematisch dargestellt sind, und zwar zeigen Abb. i eine besondere Ausführungsform
der Erfindung in einem lotrechten Schnitt, Abb. 2, 3, 4, 5, 6 und 7 verschiedene
andere Ausführungsformen derselben Vorrichtung, ebenfalls in lotrechten Schnitten.
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In der Abb. i bezeichnet i die Seitenwand eines mit Wasser oder Schlamm
gefüllten oder nicht gefüllten Bohrloches, aus welcher Seitenwand eine Probe entnommen
werden soll. 2 bezeichnet das Gerät, womit das Au@sschlagwerkzeug in die Bohrlochw.and
geschleudert wird und von dem nur der als Schießvorrichtung ausgebildete Teil dargestellt
ist, wobei der übrige Teil abgebrochen gedacht ist. Dieses Gerät hängt am Ende eines
Seiles und wird in das Bohrloch gesenkt. 3 bezeichnet die Pulverkammer, die im Gerät
z hinter dem Ausschlagwerkzeug 4 vorgesehen ist, das durch die Explosion des in
der Kammer 3 enthaltenen Pulvers in die Seitenwand des Bohrloches geschleudert werden
soll. Diese Explosion wird z. B. in bekannter Weise durch die Erhitzung eines Glühfadens
5 unter dem Einfluß eines diesen durchfließenden elektrischen Stromes bewirkt.
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Das Werkzeug 4. ist in bekannter Weise durch Seile 6 mit der Schießvorrichtung
2 derart verbunden, daß es nach der Entnahme der Probe bei der Zutageförderung der
Schießvorrichtung 2 aus der Wand des Bohr-Loches herausgezogen werden kann.
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Erfindungsgemäß besteht das Ausschlagwerkzeug 4 aus zwei Hauptteilen,
und zwar einem rohrförmigen Teil 7 und einem abnehmbaren Bodenstück 8, das z. B.
mit einem zylindrischen oder leicht konischen Ansatz in das Rohrstück 7 eingeschoben
ist. Durch eine zwischen den Teilen 7 und 8 eingepreßte Dichtungsscheibe io aus
Gummi oder einem sonstigen geeigneten Stoff wird die #-Nbdiclitung der Pulverkammer
vor dem Schuß derart gesichert, daß das Eindringen der Bohrflüssigkeit in die genannte
Kammer beim Senken des Gerätes in das Bohrloch verhindert wird. Erfindungsgemäß
besitzen übrigens die Teile 7 und 8 und die Scheibe io je einen Durchmesser, der
etwas geringer ist als der Durchmesser der Schießvorrichtung 2, so daß sie leicht
eingesetzt werden können, ohne daß die Gefahr besteht, daß Luft innerhalb der Pulverkammer
eingeschlossen bleibt; nach dein Einsetzen wird der Teil 7 fest -geg°n den Teil
8 gedrückt, um die Scheibe io zusammenzudrücken, deren Ränder hierbei vorspringen
und die Abdichtung bewirken.
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Die oben beschriebene Vorrichtung arbeitet wie folgt. Unter dem Einfluß
der Explosion in der Kammer 3 wird das Ausschlagwerkzeug 4 gegen die Wand i des
Bohrloches geschleudert. Sobald die Pulververbrennungsgase auf das. Bodenstück 8
keinen Dfu.ck inchr ausüben und unter dem Einfluß des Druckes, den das Wasser bzw.
der Schlamm. die im Rohr enthalten sind, innerhalb des letzteren ausüben, löst sich
das Bodenstück 8 vom Rohr. Beine Eindringen in die Bohrwand i schneidet dieses Rohr
einen Kern .aus, der in dem Maf;>e, wie dringt, das das Werkzeug ursprünglich in
die genannte im Rohr Wand enthaltene ein-Wasser durch den hinteren Teil des Rohres
herausdrückt. Es genügt dann, die Schießvorrichtung 2 innerhalb. des Bohrloches
zu heben, um zu bewirken, daß diese Schiel.)vorriehtung über die Seile 6 einen Zug
auf das Werkzeug 4. ausübt, was zur Folge hat. daß dieses Werkzeug 4 mit dem darin
enthaltenen Kern aus der Bohrwand i herausgezogen wird. Das Ganze wird dann zutage
gefördert und der Kern aus dem Rohr 7 herausgezogen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.2, in der übrigens nur das Entn.ahmecverkzeug
allein dargestellt ist, ist die Abdichtungsscheibe i o nicht .mehr -zwischen dem
Rohr 7 und dem Bodenstück 8 eingepreßt, sondern mit vorspringendem Rand in einer
in diesem Bodenstück vorgesehenen Ringnut eingesetzt. In diesem Fall ist das Bodenstück
mittels eines geeigneten Klebstoffes vorübergehend in seiner Stellung festgehalten,
.damit es nicht in das Innere der Pulverkammer eingedrückt wird.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.3 besteht das Bodenstück 8 selbst
aus zwei Teilen i :z und 13, die nach dem Einsetzen des Bodenstückes in die Schießvorrichtung
z. B. mittels einer Mutter 14 derart gegeneinander festgedfückt werden, d:aß die
Dichtungsscheike io zwischen den genannten Teilen 12 und i3 zusammengedrückt wird,
um die Abdichtung 1 zu bewirken.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.4 besitzt das Entnahmewerkzeug, das
übrigens genau so wie bei der Ausführungsform nach Abb. i ausgebildet ist, im hinteren
Teil des Rohres 7 Löcher 15. um für den Fall, daß sich das Bodenstück aus
irgendeinem Grunde nicht vom Rohr 7 löst, das Abfließen der Flüssigkeit nach hinten
zu ermöglichen.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 5 werden die sonst am rohrförmigen
Teil? befestigten Seile 6 durch ein einziges Seil 16 ersetzt,
das
z. B. in der dargestellten. Weise .mit denn Bodenstück 8 fest verbunden ist. Der
innerhalb. des Rohres. 7 liegende Teil des Seiles ist übrigens etwas schlaff gehalten.
Hierdurch wird erreicht, daß das Bodenstück 8 nach dessen Ablösen vorn Rohr 7 trotzdem
mit diesem durch das Seil 16 verbunden bleibt und nur in einem geringen Abstand
von diesem, Rohr liegt. Der zwischen den beiden Teilen verbleibende freie Zwischenraum
ist trotzdem genügend groß, um das Abfließen der ursprünglich im, Rohr 7 enthaltenen
Flüssigkeit zu ermöglichen, aber der in diesen Rohr 7 enthaltene Kern wird jetzt
beim Hochziehen des Gerätes innerhalb. des Bohrloches durch das Bodenstück 8 geschützt.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 6 wird das Bodenstück durch einen
zylindrisch;enTeil ersetzt, der im, Querschnitt die gezeigte Form aufweist, so daß
der eigentliche Boden 17 gegen die Mitte des Rohres 7 verlegt wird. Diese Anordnung
bietet den Vorteil, daß die Abmessungen .der Pulverkammer hierdurch vergrößert werden,
was in gewissen Fällen zweckmäßig sein kann.
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Bei der Ausführungsform nach. Abb.7 ist der aus einer einfachen Platte
18 bestehende Boden des Entnahmewerkzeuges im Rohr weiter nach vorn verlegt und
stützt sich vorn gegen eine in diesem Rohr vorgesehene Schulter i9. Das vordere
Ende des Rohres ist übrigens durch ein Plättchen 2o geschlos; sen, das verhindern
soll, daß der hydrostatische Druck beim Senken des Gerätes in das Bohrloch der Platte
18 in das Innere ödes Rohres 7 verdrängt. Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist
dieselbe wie die der Neiden vorhergehenden Vorrichtungen, nur daß das Plättchen
20 in dem Maße, wie das Werkzeug in die Bohrwand i eindringt, abgeschert und mit
der Platte 18 nach hinten verdrängt wird: Diese Absicherung kann z. B. ,entweder
beim Abschießen oder dann erfolgen, wenn das Entnahmewerkzeug die Bohrwand erreicht.
Bei dieser Ausführungsform ebenso wie bei der vorhergehenden ist es selbstverständlich
möglich, den hinter dem Werkzeug liegenden Teil der Pulverkammer vollständig wegfallen
zu lassen und nur den inneren Teil des Rohres 7 selbst als Pulverkammer zu verwenden.
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Erfindungsgemäß können solche Vorrichtungen nicht nur zur Entnahme
von Proben aus den Wänden von Bohrlöchern, sondern auch aus deren Sohle, aus dem
Meeresboden usw. benutzt werden.