NL1029595C1 - Conuspenetrometer. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Conuspenetrometer.

De uitvinding heeft betrekking op een conuspenetrometer. Conuspenetrometers worden gebruikt met een bodemsondeerinrichting zoals bijvoorbeeld bekend is uit NL 1012468. De conuspenetrometer heeft aan de voorzijde een conische neus en aan de achterzijde 5 bevinden zich koppelmiddelen om de de penetrometer te koppelen met een sondeerbuis. De conuspenetrometer wordt met de conische neus in de bodem gedrukt door middel van de sondeerbuis, waarbij de bodemweerstand door in de penetrometer aanwezige meetmiddelen gemeten wordt.

10 De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking op een conuspenetrometer volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijke conuspenetrometer is bekend.

In EP 0 010 988 is een conuspenetrometer getoond, waarbij een hulsvormig krachtopnemerorgaan om een basislichaam is aangebracht en 15 een wrijvingsmantel om het basislichaam en het krachtopnemerorgaan is aangebracht. Het krachtopnemerorgaan heeft nabij een achterste einde een inwendig schroefdraadgedeelte om op een uitwendig schroefdraadgedeelte op een basislichaam te worden geschroefd. Verder heeft het krachtopnemerorgaan nabij een voorste einde een uitwendig 20 schroefdraadgedeelte dat met een inwendig schroefdraadgedeelte van de wrijvingsmantel geschroefd wordt. De montage van de verschillende onderdelen is complex door de verschillende schroefdraadverbindingen die aangedraaid moeten worden.

De uitvinding beoogt een verbeterde conuspenetrometer te 25 verschaffen.

Dit oogmerk wordt volgens de uitvinding bereikt door een conuspenetrometer volgens de aanhef van conclusie 1, gekenmerkt doordat het krachtopnemerorgaan in axiale richting uitsluitend is opgesloten door een op de wrijvingsmantel aangebracht naar achteren 30 gericht aanslagvlak en een op het basislichaam aangebracht naar voren gericht aanslagvlak.

Bij de conuspenetrometer volgens de uitvinding wordt het krachtopnemerorgaan zonder schroefverbindingen tussen de «029595" - 2 - wrijvingsmantel en het basislichaam gefixeerd. Hierdoor wordt een eenvoudigere montage bereikt.

Voorkeursuitvoeringsvormen van de conuspenetrometer volgens de uitvinding zijn opgenomen in de afhankelijke conclusies.

5 De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het monteren van een conuspenetrometer volgens conclusie 12. Bij deze werkwijze wordt een in hoofdzaak hulsvormig krachtopnemerorgaan vanaf het voorste einde in axiale richting over een in hoofdzaak buisvormig basislichaam bewogen. Op het basislichaam is een naar het voorste 10 einde gericht aanslagvlak aangebracht waar het krachtopnemerorgaan tegenaan wordt geschoven.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin Fig. 1 een voorkeursuitvoeringsvorm van een conuspenetrometer volgens de uitvinding toont.

15

In Fig. 1 is een conuspenetrometer getoond die als geheel met verwijzingscijfer 1 is aangeduid. De conuspenetrometer 1 heeft een voorste einde la en een achterste einde lb.

De conuspenetrometer 1 heeft een basislichaam 2 dat in 20 hoofdzaak buisvormig is en uit één stuk is vervaardigd. In axiale richting heeft het basislichaam grofweg vier gedeeltes met een verschillende buitendiameter. Een eerste gedeelte 2a strekt zich vanaf een voorste einde 21 naar achteren toe uit. Een tweede gedeelte 2b sluit aan op het eerste gedeelte 2a en heeft een grotere diameter 25 dan het eerste gedeelte 2a. Een derde gedeelte ofwel kraaggedeelte 2c sluit aan op het tweede gedeelte 2b en heeft een grotere diameter dan het tweede gedeelte 2b. Tussen het tweede gedeelte 2b en het kraaggedeelte 2c is een schouder 23 gevormd met een naar het voorste einde gekeerd aanslagvlak 22. In het kraaggedeelte 2c is ten minste 30 een omtreksgroef 26 aangebracht met een afdichtingsring 27.

Aansluitend op het kraaggedeelte 2c bevindt zich nog een vierde gedeelte ofwel koppelingsgedeelte 2d dat onder meer is voorzien van een uitwendig schroefdraadgedeelte 25 voor koppeling met een sondeerbuis'(niet getoond).

35 Nabij het voorste einde is een uitwendig schroefdraadgedeelte 24 op het basislichaam 2 aangebracht voor koppeling met een koppelstuk 4 zoals verderop in de beschrijving nader zal worden beschreven.

1029595- - 3 -

De conuspenetrometer 1 omvat verder een wrijvingsmantel 5 die in hoofdzaak cylindrisch gevormd is en die concentrisch om het eerste gedeelte 2a, het tweede gedeelte 2b en een gedeelte van het kraaggedeelte 2c van het basislichaam 2 is aangebracht. Het voorste 5 einde van de wrijvingsmantel 5 strekt zich tot voor het voorste einde van het basislichaam 2 uit. De binnendiameter van de wrijvingsmantel 5 is ter hoogte van het eerste en tweede gedeelte 2a, 2b van het basislichaam 2 groter dan de buitendiameter van het basislichaam 2 zodat een ringvormige tussenruimte 10 wordt gevormd tussen de 10 wrijvingsmantel 5 en het basislichaam 2. Ter hoogte van het derde gedeelte 2c ligt de binnenzijde van de wrijvingsmantel 5 tegen de buitenzijde van het basislichaam 2 aan. Ongeveer in het axiale midden van de wrijvingsmantel 5 is aan de binnenzijde een schouder 51 gevormd met een naar achteren gericht aanslagvlak 52.

15 In de tussenruimte 10 is een uit één stuk vervaardigd in hoofdzaak hulsvormig rond krachtopnemerorgaan 6 opgenomen. Het krachtopnemerorgaan 6 heeft twee eindgedeeltes 64 en 65 en een zich daartussen uitstrekkend middengedeelte 63 met een geringere wanddikte dan de eindgedeeltes 64, 65. Het oppervlak aan de binnenzijde van het 20 krachtopnemerorgaan 6 is in hoofdzaak glad. Ook het oppervlak van de eindgedeeltes 64, 65 en het middengedeelte 63 is aan de buitenzijde glad. De eindgedeeltes 64 resp. 65 hebben kopvlakken 61 resp. 62 die tegen de aanslagvlakken 22 resp. 52 aanliggen, waardoor het krachtopnemerorgaan 6 vormsluitend tussen de beide aanslagvlakken 22 25 en 52 is opgenomen. Het middengedeelte 63 is ingericht om te kunnen vervormen wanneer er een drukkracht op het krachtopnemerorgaan 6 wordt aangebracht door de wrijvingsmantel 5 via het aanslagvlak 52 in de richting van het aanslagvlak 22. Op het buitenoppervlak van het middengedeelte 63 zijn op een op zich bekende wijze op meerdere 30 plaatsen rekstroken (niet getoond) aangebracht, waarmee de vervorming van het betreffende gedeelte meetbaar is. Deze vervorming is representatief voor de op het krachtopnemerorgaan 6 uitgeoefende drukkracht, en daarmee voor de wrijvingskracht die door de bodem op de wrijvingshuls wordt uitgeoefend wanneer de penetrometer 1 in de 35 bodem wordt gedrukt.

Aan het voorste einde la van de penetrometer 1 is een neussamenstel aangebracht dat in de getoonde voorkeursuitvoeringsvorm een conische neus 3, een centreerring 8 en een koppelstuk 4 omvat.

1029595- - 4 -

De conische neus 3 is voorzien van een zich vanaf de achterzijde 33 naar voren uitstrekkende blinde boring 31 waar inwendig schroefdraad 32 in is aangebracht.

Het koppelstuk 4 heeft een koppelingspen 41 en een aan een 5 einde van de koppelingspen 41 daarmee verbonden in hoofdzaak hulsvormige koppelingsmof 42 waarvan de hartlijn zich coaxiaal met de hartlijn van de koppelingspen 41 uitstrekt. De koppelingsmof 42 heeft een grotere buitendiameter dan de koppelingspen 41 waardoor bij de overgang daartussen een naar voren gericht aanslagvlak 44 wordt 10 gevormd.

De koppelingsmof 42 heeft een bij voorkeur in hoofdzaak glad buitenoppervlak 46. Aan de binnenzijde van de koppelingsmof 42 is schroefdraad 45 aangebracht. Aan de binnenzijde is een zich radiaal naar binnen uitstrekkend ringvormig aanslagvlak 46 gevormd dat naar 15 de insteekzijde van de mof 41 is toegekeerd.

Op de koppelingspen 41 is uitwendig schroefdraad 43 aangebracht, waarmee de koppelingspen 41 in de boring 31 van de conische neus 3 geschroefd wordt.

De centreerring 8 bevindt zich tussen de koppelingsmof 42 en de 20 conische neus 3 en heeft een centraal gat 81 waar de koppelingspen 41 zich doorheen uitstrekt. Door middel van de schroefverbinding tussen de conische neus 3 en koppelingspen 41 van het koppelstuk 4 wordt het aanslagvlak 44 van het koppelstuk 4 tegen een kopvlak 82 van de centreerring 8 en wordt de achterzijde 33 van de conische neus 3 25 tegen het tegenovergelegen kopvlak 83 van de centreerring 8 geklemd.

Aan de buitenzijde is de centreerring 8 voorzien van een aantal, in het getoonde uitvoeringvoorbeeld drie omtreksgroeven 84 t/m 86, waarin afdichtingsringen 87 t/m 89 zijn aangebracht. De middelste afdichtingsring 88 is bij voorkeur een ring met 30 afdichtinglippen.

Nabij het voorste einde 21 van het basislichaam 2 zijn aan de binnenzijde krachtopnemermiddelen 7 aangebracht. In gemonteerde toestand is de koppelingsmof 42 met de schroefdraad 45 op de uitwendige schroefdraad 24 van het basislichaam 2 geschroefd, en wel 35 zover dat het kopse eindvlak 28 van het basislichaam 2 tegen het inwendige aanslagvlak 46 in de koppelingsmof 41 aan komt te liggen. Door de penetrometer 1 met de neus 3 naar voren de grond in te drukken ondervindt de conische neus 3 een weerstand die via het 1029595" - 5 - neussamenstel, meer in het bijzonder via de centreerring 8 en het koppelstuk 4 bij het kopse eindvlak 28 op het basislichaam 2 wordt overgebracht. Deze kracht heeft een vervorming van het voorste gedeelte 21 van het basislichaam 2 tot gevolg, welke vervorming door 5 middel van de krachtopnemermiddelen 7 gemeten kan worden en in een meetsignaal omgezet kan worden. Het meetsignaal is representatief voor de kracht die de conische neus 3 tijdens de beweging door de bodem ondervindt.

Bij de montage van de conuspenetrometer 1 wordt eerst het 10 krachtopnemerorgaan 6 vanaf de voorzijde 21 om het basislichaam aangebracht totdat het kopvlak 61 tegen het aanslagvlak 22 aanligt.

Vervolgens wordt het koppelstuk 4 op het voorste einde van het basislichaam 2 geschroefd.

Vervolgens wordt de wrijvingsmantel 5 vanaf de voorzijde 21 15 over het basislichaam 2, het koppelstuk 4 en over het krachtopnmerorgaan 6 geschoven totdat het aanslagvlak 52 tegen het kopvlak 62 aanligt. Op dat moment komt het achterste kopse eindvlak 59 van de wrijvingsmantel 5 tegen de afdichtingsring 27 aan.

Dan wordt de centreerring 8 over de koppelingspen 41 en 20 gedeeltelijk in de wrijvingsmantel 5 geschoven waarbij het voorste kopse eindvlak 58 tegen de afdichtingsring 88 aankomt. Ten slotte wordt de conische neus 3 op de koppelingspen 41 geschroefd, waardoor alle elementen vormsluitend op het basislichaam 2 geborgd worden.

Als alternatief is het ook mogelijk om de onderdelen van het 25 neussamenstel eerst te assembleren en vervolgens het neussamenstel als geheel op het basislichaam 2 te schroeven, nadat het krachtopnemerorgaan 6 en de wrijvingsmantel 5 om het basislichaam 2 zijn geschoven.

De toepassing van het koppelstuk 4 heeft als voordeel dat de 30 conische neus 3 voor verschillende types van conuspenetrometers toepasbaar is. Om de conische neus 3 op een andere dan het getoonde type basislichaam aan te brengen hoeft deze dus slechts te worden gekoppeld met een bij het betreffende basislichaam passend koppelstuk. De conische neus is in vergelijking met een koppelstuk 35 duur om te vervaardigen. Omdat volgens de voorkeursuitvoeringsvorm er met één type conische neus worden volstaan kunnen de verschillende conuspenetrometers goedkoper geproduceerd worden.

1029595- - 6 -

Verder is het ook mogelijk om het krachtopnemerorgaan 6 eerst in de wrijvingsmantel 5 te schuiven, en deze gezamenlijk over het basislichaam 2 te schuiven.

Aan het achterste einde lb van de conuspenetrometer 1 is een 5 connector 9 met een connectorhuis 91 en connectoren 92 middels een schroefdraadverbinding aan het basislichaam 2 aangebracht. De connector 9 is verbonden met de krachtopnemermiddelen 6 en 7. Aan de connectoren 92 kunnen gegvenstransmissielijnen gekoppeld worden om de meetgegevens, bij voorkeur door de sondeerbuis, naar de oppervlakte 10 te transporteren alwaar deze verder verwerkt kunnen worden door middel van gegevensverwerkingsmiddelen, bijvoorbeeld een computer.

Volgens de uitvinding wordt dus een consupenetrometer verschaft waarbij in vergelijking met de bekende conuspenetrometer uit EP 0 010 988 minder schroefdraad hoeft te worden aangebracht op het 15 basislichaam, en helemaal geen schroefdraad op de wrijvingsmantel en het krachtopnemerorgaan. De vervaardiging van de penetrometer volgens de uitvinding is daardoor minder bewerkelijk en goedkoper dan de bekende uitvoering.

i 11029595“ —-- -- __

Claims (13)

1. Conuspenetrometer omvattende een in hoofdzaak buisvormig basislichaam met een voorste einde en een achterste einde, een 5 conische neus die met het voorste einde van het basislichaam is gekoppeld, alsmede een om een gedeelte van het basislichaam aangebrachte cilindrische wrijvingsmantel, zodanig dat het basislichaam en de wrijvingsmantel een ringvormige tussenruimte begrenzen waarin een in hoofdzaak hulsvormig krachtopnemerorgaan 10 concentrisch met het basislichaam en de wrijvingsmantel is opgenomen, met het kenmerk, dat het krachtopnemerorgaan in axiale richting uitsluitend is opgesloten door een op de wrijvingsmantel aangebracht naar achteren gericht aanslagvlak en een op het basislichaam aangebracht naar voren gericht aanslagvlak. 15

2. Conuspenetrometer volgens conclusie 1, waarbij de conische neus door middel van een afzonderlijk koppelstuk met het basislichaam is gekoppeld.

3. Conuspenetrometer volgens conclusie 2, waarbij het koppelstuk een koppelingspen omvat en de conische neus een gat voor het vormen van een pen-gat verbinding, bij voorkeur een schroefverbinding.

4. Conuspenetrometer volgens conclusie 3, waarbij het koppelstuk 25 verder een met de koppelingspen vast verbonden koppelingsmof omvat voor het insteken van het voorste einde van het basislichaam.

5. Conuspentrometer volgens conclusie 4, waarbij de koppelingsmof is voorzien van inwendig schroefdraad en het basislichaameinde is 30 voorzien van uitwendig schroefdraad voor het vormen van een schroefverbinding.

6. Conuspentrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het voorste einde van de wrijvingsmantel zich voorbij het voorste 35 einde van het basislichaam uitstrekt.

7. Conuspenetrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het basislichaam uit één stuk is vervaardigd. IJ029595- - 8 -

8. Conuspenetrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij aan het achterste einde van het basislichaam uitwendig schroefdraad is aangebracht voor het vormen van een verbinding met 5 een einde van een sondeerbuis.

9. Conuspenetrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij krachtopnemermiddelen in het basislichaam zijn aangebracht voor het meten van de conusweerstand. 10

10. Conuspenetrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het krachtopnemerorgaan is gevormd als een holle cilinder met een in hoofdzaak gladde binnenzijde.

11. Consupenetrometer volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het krachtopnemerorgaan is gevormd als een holle cilinder met een in hoofdzaak gladde buitenzijde.

12. Werkwijze voor het vervaardigen van een conuspenetrometer 20 omvattende een in hoofdzaak buisvormig basislichaam met een voorste einde en een achterste einde, waarbij om een gedeelte van het basislichaam een in hoofdzaak hulsvormig krachtopnemerorgaan concentrisch met het basislichaam wordt aangebracht, en waarbij een cilindrische wrijvingsmantel om een gedeelte van het basislichaam en 25 om het krachtopnemerorgaan wordt aangebracht zodat een naar achteren gericht aanslagvlak daarvan tegen het krachtopnemerorgaan aanligt, met het kenmerk, dat het krachtopnemerorgaan vanaf het voorste einde in axiale richting over het basislichaam wordt bewogen tot tegen een op het basislichaam aangebracht naar voren gericht aanslagvlak. 30

13. Werkwijze volgens conclusie 12, waarbij eerst het krachtopnemerorgaan over het basislichaam tot tegen het aanslagvlak daarvan wordt geschoven en vervolgens de wrijvingmantel vanaf de I voorzijde over het basislichaam en het krachtopnemerorgaan wordt 35 geschoven, waarna een neussamenstel omvattende een conische neus aan de voorzijde met het basislichaam wordt gekoppeld zodat het krachtopnemerorgaan en de wrijvingsmantel in axiale richting vormsluitend op het basislichaam zijn vastgezet. !|i02959 5-