DE751483C - Sand- oder Kiespumpe fuer Bohrloecher - Google Patents

Description

• Sand- oder Kiespumpe für Bohrlöcher Die Erfindung betrifft eine insbesondere bei Tiefbohrungen zum Bohren und Fördern von Kies oder Sand aus Bohrlöchern unterhalb des Grundwasserspiegels dienende Pumpe, die aus einem am Boden durch eine Klappe verschlossenen Zylinder besteht, in dem ein an einem Seil befestigter, mit Ventilen versehener Kolben geführt ist. Bei den, bekannten Bauarten dieser Pumpen hat der aus einem dünnwandigen Rohr bestehende Zylinder nur ein verhältnismäßig geringes Gewicht. Die Pumpe kann deshalb nur langsam in das Wasser des Bohrloches eindringen, wodurch der Zeitaufwand für die Förderung unerwünscht vergrößert wird. Außerdem arbeitet sich der Pumpenzylinder wegen seines geringen Gewichtes beim Auftreffen auf die Bohrlochsohle nur unvollkommen in den Boden ein und hält dem durch das rasche Hochziehen des Pumpenkolbens entstehenden Unterdruck ungenügend stand, so daß statt des Bohrgutes vielfach nur Wasser in den Zylinderraum gesaugt wird. Höhere Seilgeschwindigkeiten in der Größenordnung von etwa 8o m/min und darüber können deshalb bei den bisher bekannten Bauarten solcher Pumpen nicht angewendet werden.
• Bei zum Reinigen von Brunnen dienenden, aus einem Zylinder mit Kolben bestehenden Vorrichtungen ist es bekannt, den Zylinder aus einem verhältnismäßig dicken Rohr herzustellen, das oben durch ein starkes Kopfteil abgeschlossen ist. Das Gewicht dieser Vorrichtung ist aber auf deren Arbeitsweise ohne Einfluß, da sie nicht als Bohrgerät in die Sohle des Brunnens einzudringen braucht. Es liegen hier somit andere Betriebsverhältnisse vor als bei einer- bei Tiefbohrungen benutzten, gleichzeitig als Bohr- und Fördergerät dienenden Sand- oder Kiespumpe.
• Durch die Erfindung werden die eingangs erwähnten Nachteile der bekannten Bauarten von Sand- oder Kiespumpen dadurch. vermieden, daß das Gewicht des Pumpenzylinders mindestens halb so groß gewählt wird wie der gesamte Unterdruck, der bei vollem Vakuum im Innern des Zylinders auf die Bodenklappe wirken kann. Es empfiehlt sich, das Gewicht des Pumpenzylinders etwa gleich dem gesamten Unterdruck zu wählen, wodurch auch bei den in Frage kommenden hohen Seilgeschwindigkeiten neuzeitlicher Tiefbohranlagen die günstigsten Förderbedingungen erhalten werden, da bei diesem Gewicht des Pumpenzylinders ein rascher Durchtritt durch das Wasser und: schnelles Eindringen in die Sohle des Bohrloches erreicht wird, so daß beim Hochziehen des Kolbens das Bohrgut schnell in den Förderraum des Pumpenzylinders gesaugt wird und diesen vollständig anfüllt. Um das Pumpengewicht den bei verschiedenen Eintauchtiefen auftretenden Drülsken anzupassen, wird der Pumpenzylinder zweckmäßig aus mehreren Rohrstücken beliebiger Länge zusammengesetzt. Auf diese Weise können bei allen vorkommenden Eintauchtiefen die günstigsten Betriebsverhältnisse für die Pumpe erzielt werden.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt, die in Abb. i einen Längsschnitt und in Abb. 2 einen Querschnitt der Kiespumpe zeigt.
• Der Pumpenzylinder besteht aus mehreren, z. B. zwei dickwandigen Rohrstücken 2a, 2b, die miteinander verschraubt sind. Der Zylinderraum ist oben durch eine mit dem Rohrstück 2a verschraubte Haube i abgeschlossen, die außen glatt ist und ein Hängenbleiben der Pumpe an vorspringenden Teilen der Verrohrung oder des Bohrloches bzw. Schachtes verhindert. Gegen die Haube i legt sich innen eine zur elastischen Aufhängung der Pumpe dienende Schraubenfeder 3. Das Zugseil greift an einer Stange d. an, die in einer axialen Bohrung des Kolbens 6 geführt und an diesem über eine Feder 8 angreift und an ihrem unteren Ende von einer Hülse 16 umschlossen ist, um das Eindringen des Bohrgutes in die die Stange 4 führende Bohrung des Kolbens 6 zu verhindern. Der Kolben 6 ist von mehreren als asserdurchlaß dienenden axialen Kanälen 18 durchsetzt, die am oberen Ende durch den Teller 5 eines Ringventils verschlossen und am unteren Ende mit einem Gesteinsieb 14 versehen sind. Der Kolben 6 ist zum Schutz vor Abnutzung durch Wasser und Sand von einer auswechselbaren Büchse 7 umschlossen, die sich oben gegen eine Schulter i9 des Kolbens 6 legt und unten durch einen Gewindering 2o gehalten ist.
• Am unteren Ende des Pumpenzylinders ist das mit der kreisförmigen, durch Zwischenlagen io, z. B. aus Gummi, abgedichteten Bodenklappe 15 versehene Fußstück ii befestigt, das um das Scharnier 17 schwenkbar und in der dargestellten Betriebsstellung durch eine Verriegelung 9 gehalten ist.
• ach Absenken der Pumpe in das Bohrloch gräbt sich der Pumpenzylinder mit seinem Fußstück i i infolge des großen Eigengewichts der Pumpe in die Bohrlochsohle ein und dichtet den Pumpenzylinder nach außen ab. Durch rasches Hochziehen des Pumpenkolbens 6 entsteht im Zylinderraum unterhalb des Kolbens ein Unterdruck, der durch die sich hierbei entspannende Feder 8 noch erhöht wird. Dieser Unterdruck öffnet die Bodenklappe 15 und saugt das Bohrgut in den Zylinderraum. Bei dem durch die Feder 3 beschleunigten Abfallen des Kolbens 6 infolge seines großen Eigengewichtes wird das Wässer durch die Kanäle i8 des Kolbens von dem unteren Zylinderraum in den oberen gedrückt, während es bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens vom Ringventil s am Rückfluß verhindert wird. Nach dem Anfüllen der Kiespumpe mit Bohrgut kommt das gesamte Gewicht über die Schraubenfeder 3 zum Anhub und wird dadurch stoßfrei auf die Huborgane übertragen. Die Entleerung der Kiespumpe erfolgt durch öffnen der Verriegelung 9 und Abklappen des Fußstückes.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Sand- oder Kiespumpe für Bohrlöcher, insbesondere für Tiefbohrungen, mit einem Pumpenzylinder, der einen an einem Tragseil befestigten Kolben führt und unten durch eine Bodenklappe abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Pumpenzylinders mindestens halb so groß ist wie der gesamte Unterdruck, der bei vollem Vakuum im Innern des Zylinders auf die den Zylinder unten abschließende Bodenklappe einwirkt.
2. 2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewicht des Pumpenzylinders etwa gleich dem gesamten Unterdruck ist.
3. 3. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB der Pumpenzylinder aus mehreren Rohrstücken beliebiger Länge zusammengesetzt ist. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vorn Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: USA.-Patentschriften Nr. a 0¢i 7z0, 2 151 059.