DE2812358A1

DE2812358A1 - Verfahren zur steuerung der bewegungsumkehr von einrichtungen zur bildung von bohrungen im boden und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2812358A1
Application number: DE19782812358
Authority: DE
Inventors: Venijamin V Kamenskij; Aleksandr D Kostylev; Boris V Sudnischnikov; Vladimir M Terin; Chaim B Tkatsch; Konstantin K Tupicyn
Original assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Current assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR
Priority date: 1978-02-16
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1979-10-04
Also published as: GB1568327A; CH629871A5; FR2418306A1; US4214638A; FR2418306B1; DE2812358C2; ATA50878A; AT356592B

Description

Institut Gornogo DeIa Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk SSSR Novosibirsk/UdSSR

P 69 258-M-61 21. März 1978

L/Br

VERFAHREN ZUR STBUiSRUNG DER BBWEGUNGSÜMKEHR VON EINRICHTUNGEN ZUR BILDUNG VON BOHRUNGEN IM BODEN UND EINRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS

Die Erfindung betrifft die Bautechnik, insbesondere Verfahren zur Steuerung der Bewegung3umkehr von Einrichtungen zur Bildung von Bohrungen im Boden und Einrichtungen

2ui' Durchführung des Verfahrens.

"bei der

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft Bildung von

Bohrungen in zu verdichtendem Boden anwendbar.

aber
Die Erfindung kann auch beim Einschlagen von Rohren

in den Boden, z.B. beim grabenlosen Verlegen von unterirdischen Versorgungsleitungen Anwendung finden. Heutzutage werden zur Bildung von Bohrungen im Boden vielfach

Einrichtungen benutzt, die durch ein unter Druck stehendes gasförmiges Mittel, z.B. durch Druckluft betätigt werden. Diese Einrichtungen sind in den meisten Fällen bewe-

» vorwarcs

S um j ο umkehr bar, d.h. sie können (in Hingangsbetrieb) betätigt

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■ (■

werden, wobei sie in den Besenkörper vorgetrieben werden und

rückwärts dabei die Bohrung bilden, oder (im Rückgangsbetrieb},wobei

sie aus dem Boden zurückgehen.

Es sind Verfahren zur steuerung der Bewegun_fjsku:r:kehr von schlagend. wirkenden Einrichtungen zur Bildung von Bohrungen im Boden bekannt, die darin bestehen, daß der luft zuführende Schlauch gedreht wird. Indem man den Bchlau.cn in die eine oder die andere Drehrichtung rotieren läßt, d.h. entweder ein- oder ausschraubt, wird dadurch das Glied, das die Luftverteilung der schlag end. wirkenden Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden betätigt, in zwei Endstellungen versetzt. Eine solche Handbetätigung bewirkt die Änderung der üchlagrichtung, d.h. die Änderung der Bewegungsrichtung der Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden.

einer

Dieses Verfahren ist bei schlag end wirkenden Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden (s.UdSSR-Urheberschein Nr.2384-24) angewandt, die ein zylinderfcrmiges Gehäuse enthält, das am Vorderteil zugespitzt ist. Im Inneren des Gehäuses ist ein in hin- und hergehende Bewegung

körper

versetzbarer ^üchlag untergebracht, der in seinem Schaftteil einen Hohlraum aufweist. In diesem Hohlraum ist ein abgestufter Stutzen angeordnet, der im Gehäuse durch ein Gewinde befestigt wird. Der Stutzen kann zwei Stellungen einnehmen*, in der einen wird der Hingang, in der aber der Rückgang der Einrichtung ausgeführt.

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Am Schaftteil des Stutzens ist ein Schlauch zur Druck-

Ic Öl*X) G*"

luftzuführung befestigt. Der Schlag. 1st so im Gehäuse

angeordnet, daß seine Außenfläche gemeinsam mit der Innen^u ■ wahr end.

fläche des Gehäuses die vordere Arbeitskammer bilden, die Innenfläche des Hohlraumes im Schalftteil des Scnlagk

bildet gemeinsam mit dem Stutzen die hintere .Arbsits- \-S^~~^ körper
merV, Im Schlag ist ein Schi it 25 vorhanden, der zu r-

Durchführung der Hin.- und Herbewegung des Schlackörpers

eine die Kammern in Verbindung setzt, wobei Verbindung der

per Kammern erfolgt, wenn sich der Schlagkör im Vorderteil

des Gehäuses befindet.

Die schlagend wirkende Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden wird bei Zuführung von Druckluft durch den

Schlauch und Stutzen zur Vorderkammer in etriet/gesetzt.

körper
Dabei bewegt sich der Schlag vorwärts und übt am Hubende

einen Schlag gegen den Vorderteil des Gehäuses aus_o In

diesem Augenblick wixⁱd die Druckluft aus der Hinterkaumer

körper
durch den Schlitz im Schlag der vorderen Arbeitskammer

zugeführt.

Dadurch ., daß die Schlagkopf-St irnwanäf la·=

ehe, gegen die die Druckluft einwirkt_s größer als die

körper
Schlag. -Stirnwandfläche ist, gegen die die Druckluft in

der hinteren Arbeitskammer einwirkt₉ ist die auf den Schlagkopf in Rückwärtsrichtung wirkende Kraft größer,. als diejeni-

körper
ge, die auf den Schlag in der Hingangsrichtung wirkt,

körper Dadurch bewegt sich der Schlag rückwärts.Wenn der

körpers
Schlitz des Schlag den hinteren Stirnrand des Stutzens

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passiert, erfolgt ein Auspuff der Druckluft aus der Vorderkammer nach außen.

Dabei wird der Preliluftdruck in der Vorderkammer kleiner, als derjenige in der hinteren Arbeitskammer, welcher dem

Luftdruck in der Rohrleitung gleich ist, und der Schlacktfrpor

beginnt, sich zum Vorderteil des Gehäuses zu bewegen,

wodurch der Hingang erfolct.

Im weiteren Verlauf wiederholt sich das oben beschriebene Arbeitsspiel der Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden.

Zur Ausführung des Rücklaufs der Einrichtung zur Biles
dung von Bohrungen im Boden ist erforderlich, den Stutzen

in die Rückgangsstellung zu versetzen. Dazu

wird der Stutzen durch den an ihm befestigten Schlauch solander Stutzen
ge gedreht, bis die hintere Endstellung einnimmt.

Dabei wird die Druckluft der Hinterkammer des Schlag- und periodisch durch den Schlitz im Schlag der

dadurch vorderen Arbeitskammer zugeführt und die Hin- und

hergehende Bewegung des Schlag körpers bewerkstelligt .In

r-77— körper diesem Falle jedoch/übt der Schlag einen Schlag gegen den Schaftteil des Gehäuses aus und schlägt die Einrichtung aus der beim Hingang gebildeten Bohrung*

■Sin Mangel dieses Verfahrens zur Steuerung der Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden besteht darin, daß ^es bei einer erheblichen Länge der Bohrung schwierig und manchmal unmöglich ist mit Hilfe des Scnlauches das Drehmoment auf den Stutzen zu übertragen. Außerdem verursacht die umschaltung

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der Einrichtung von einer Betriebweise auf die andere einen langen Umsehaltungsverlauf

Es ist auch ein Verfahren zur Steuerung der Bewegungseiner
umkehr von schlag^en°· wirkenden Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden bekannt, dessen Wesen darin bestent_s äeSi durch Spannung eines Seils und nachfolgende Drehung des bchlauches die Stellung des luftverteilungsgliedes geändert wird, wodurch die Änderung der Bewegungsrichtung der Einrichtung erfolgt.

Dieses Verfahren zur Steuerung der Bewegungsrichtung

en

von schlagend wirkenden Einrichtung zur Bildung von Bohrungen in Boden wird mit_einer Einrichtung

(DE-PS 2JA-O751) bewerkstelligt, die ein zylinderförmiges Gehäuse

körper mit in diesem untergebrachtem Schlag enthält, der in hin-

körper - und hergehende Bewegung versetzbar ist. Der Scalag ist mit einem Hohlraum im Schaftteil ausgeführt, in dem ein im Gehäuse befestigter Stutzen untergebracht ist. Die Auüen-

körper
wände des Schlag bilden gemeinsam mit den Innenwänden des Gehäuses die vordere Arbeitskammer und die Wände des Schlag* ^ Raumes mit der Stirnseite des Stutzens die hintere Arbeitskammer. Diese Kammern stehen miteinander durch den Schlitz in Verbindung, der im Schlag ausgeführt ist.

Der Stutzen hat zwei ringförmige Vorsprünge, zwischen denen zwei längslaufende Vorsprünge liegen, die die Versetzung des Stutzens in Axialrichtung begrenzen, und zwei

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Vertiefungen zum Festhalten gegen Drehung in bezug auf das Gehäuse. Der Stutzen ist in der Axialöffnung Richtgliedes angeordnet, das im Gehäuse befestigt ist und zwei Längsnuten sowie ein Loch aufweist-, in dem eine abgefederte Raste sitzt, die mit dem Seil zur Fernbetätigung verbunden ist. Die Sperre der Raste greift bei Festlegung des Stutzens in die Vertiefung am Stutzenkörper ein. Die Längsnuten sind in den V/änden der Axialöffnung des Richtgliedes ausgeführt. Die ringförmigen und längslaufenden Vorsprünge sichern eine Festlegung des Stutzens in zwei Stellungen: Eingang und Rückgang der Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden.

Beim Hingangbetrieb der Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden ist der Stutzen so eingestellt, daß die Luftverteilung in der Einrichtung in der Praxis gleichzeitig den Schlag des Schlagkopfes gegen den Vorderteil des Gehäuses und Einlaß der,Druckluft in die vordere Arbeitskammer gewährleistet. Bei dieser Arbeitsweise erfolgt die hin- und

körpers, hergehende Bewegung des Schlag , äieraxt . dem Schlag gegen den Vorderteil des Gehäuses verbunden ist· Zur; Bewerkstelligung einer Bewegangsuakehr der Einrichtung; zur Bildung von Bohrungen im Boden ist es erforderlich, den -Stutzen, in. die andere Endstellung zu bringen. Dies wird dadurch er— reichx;, daß das Seil zur Fernbetätigung der Raste von Hand: gespannt und die Sperre aus der Vertiefung im Stutzen ausgerückt wird. Danach wird der/ Stutzen durch den Schlauch, in bezug/ auf das Rieht glied- solange gedreht, bis die längs—

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laufenden Vorsprung© des Statssns mit dsa Nuten des Rieht· glied es znsajaaenfalleiio Unter Sinvjiricim^ des Druckes der

in der hinteren ArbGitskaüuaer vo g

körpern
sich, der Seiilag. ' In .Richtung _SUJS Vorderteil cer Siaricü·= tung und aißiat eine andere Stellung ein» Zuai Festlegen des Statseas wird durcii den Schlauch, eine Drehung des Stutsens oa seine Achse ausgeführt_s und duz-eii das Iioslassen des Harrtensellä wird der St at sen in dieser Stellung befestigt.=»

In dieser Stellung wird eine gum Vergleich mit dem Kliigangsbetrleb frühere Zuführung der Brackluft in 0Iq ">·..;;,?■=· dere Irbeitskammer sowie ein späterer Auspuff " gesichert?., wo-S or eh, des Schlaglcopf Schläge gegen den Hinterteil-der Sin-= richtung ausübt und damit wird dor Rückgang der 2In= Eicht uns ^Sö2? Bildung ¥on Bohrungen bewerkstelligt _o

Der Mangel dieses ¥srfahrens sor Steuerung.des Bewegung®« oiaketo bestellt in *dor Benöti eines Sonderseils_s das sich ■alt dem Schlauch verdehezx oder an. irgendeinem Gegenstand anhaken kann« AuBsrdem ist zur: 3es?©rkst eil Igen einer Bess« die Breiiung öes S.i-il _i

laBgea Bssrun^szi ^chwisrigke^tss, bereitet

Bs ist aüßÄ ^iS ferfaiiren für Steae^nni: der

work schlagend 3Irkenden Siarieixtungsn zur Bildung von. BohroBgea im Bögsii bekannt _s welches daria besteht _s daß

die Steuerung der Bewegungsumkehr durch Abschaltung und Anschaltung

• der Druckluft in der Rohrleitung aasgeführt wird»

erfolgt. Sinssirkung auf öas die Gang richtung Sinriehtung steaersde G

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D.ieses Verfahren zur Steuerung, der gs umkehr wird bei einer schlag^en(i wirkenden Ein-

g zur Bildung voa Boiirenigen. im Boden angewandt
.DE=PS 2105229), die ein zylinderfönaiges Gehäuse mit in im

"n-'e-e^teacaten Schlag * enthalt ^ der in hin= und her-

köroer -;:-■ \.v. *- Biegung vesse"- "r? ?"t_s Je^ Schlag V ist im 5c_;vxJtteil mit einem Hoö.Irauss. ausgeführt_s in dem. ein im Ge- :iä:;-;s ?5f5stigter Stutzen angeordnet wird. Die Außenwände des ."s&;-.)air * ,· bilden gerneinsas rn.lt den Innenwänden des Gehäuses

körper

lie -'ordere ArbeitskamBsri öle Wände des Schlag. ~ hoiilraumes id öis Stirnsaite des Stafeaens die iiiatere

körper
Schlag. ist- mit Schlitzen wersenen, durch die

üies^ Kac-jiern zu dessen. Hin- und Herbs^e^ung in Verbindung stellen·

Die Eigentümlichkeit der Bauart dieser Einrichtung be-Tj;'ii^ darin, daß- eine in bezagg auf den Stutzen drehbare 3ücLs2 vorhanden ist* Die DresiBaskeit der Büchse in bezog i.Lf. des Stutzen wird öuscii öle lusfühEung-einei? Posmnut am ".•St ¹^ sea, and sines in iiese ifas eingreif enden Torsprungs · ΐ2ί. eier Büchse erreisJit- . . .

D^ö2? Stützen weist an se^ S-roöstufe. zwei Schlitzenreihen auf j utiß a ie Büchse hat an der Sroüdurchmesserstufe zwei Uu-■senreihen, die so ausgeführt sind, daß bei einer Drehung der Büchse in bezug auf den Sfeatzen sie durch, ihre Wände eine Sealits "reihe des Stutzens abschließt und die andere affj££t_c Beim Hingang der linric&fcang zur Bildung von Bonrun-

BAD

_; .. ,909840/010! ν, ..._lMM inSI^⁰.

"^ * jrw

die
gen im Boden sind auf dem Stutzen Schlitze geschlossen,

■■■■-■■.-■■ die

die näher zum Vorderteil des Gehäuses liegen, und Schlitze

offen, die im Scha-fteil angeordnet sind. In diesem Falle

wird Druckluft der vorderen Arbeitskammer nach der Verset-

körner
zung der Schlag "schlitze hinter die Vorderkante des Stut-

und
zens zugeführt, der-Druckluftauspuff erfolgt durch die

offenen: Schlitze des Stutzens.

Bei Druckluft zuführung durch den Schlauch und Stutzen

körner in die hintere Arbeitskammer bewegt sich der Schlag" ~ in

^ der

Richtung zum Vorderteil des Gehäuses. In vorderen Eadstel-

lung übt der Schlag. einen Schlag gegen das Gehäuse aus.

In diesem Augenblick wird die Druckluft aus der hinteren

körper Arbeitskammer durch die Schlitze im Schlag der vorderen

der
Arbeitskammer zugeführt. Infolge Differenz zwischen den

körper
Kräften, die auf den. Schlag. an der Seite der vorderen

körper

und hinteren Kammer: wirken beginnt der Schlag. die Rückkörpers w-äirfesbewe^ung. Hachdem. die Schlitze des Schlag. mit

den4enigem.des SfcU-tziens zusammenfallen, erfolgt ein Ausder: Druckluft;:aus der vorderen Arbeitskammer nach

Mir; dxe Umsrckaltung der: Einrichtung zur Bildung von Eoiurangen-im. Boden.:vom Hingangsbetrieb auf Rückgangsbetrieb ist: es er£a£der±ich, in der Rohrleitung die Druckluft zuführung an die Einrichtung abzuschalten. Unter Fed er spannung wird die Büchse in-bezug auf. den Stutzen versetzt, und durch die Formhirfc erfolgt eine Drehung der Büchse in bezug auf den

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J tut ζ" η. Bei der iirichrrc feienden Druclcluf tzuführu.i.,, cn die lii^ri^htuii^ zur iiil'iirij von iiohx-uu^eii ira Körten wird u !''?.< di° ruc]i:v: curuL'/l;'.:h in bi.".'.u·; auf den ?Λ\\\,:ν ii drohen, i)a-

die
bei WvI¹J.-.: J tut zerschlitze, dir· näher am Vordorteil des Gj-

die
haunco liefen, .30 of met und Schlitze, dxe naher am Cchaft-

teil dos Gehäuses angeordnet cind, geschlossen.

^^, von DrUC¹Zl^Ift in die hintere Arbeitclrai.;-

körper
r.ier urfol.^ Lei der Gchla^ bcMeßixnr, der Druckluftoiiilanc in eic vordere ArboitskaMisr früher, als "bein Tlin^anj dos Schla^körperg uiid der Auepuff geschieht entsi)rechcnd spater.

körper..
Dadurch wi ri? der üc;.]ila;_; wulu^end rs einer licv/e^u.i^ üchlajc

jcje¹¹ den rcliaftttcil dec Gehäuse3 ausüben.

Der ranje1 dieεes Verfahrens zur Steuerung der Be-Y/ejjuiijauiTicchr von. Diiirichtun^on zur Bildung von Bohrungen ir. Pod?-: besteht in den Schwierigkeiten beim Betrieb, die dadurch verursacht sind, dass bei einer zufälligen Abschaltung der Druckluft, oder bei einer Betriebsunterbrechung verbunden, mit einer Abschaltung der Druckluftquelle, eine Uur.3cl.alDun^, der Tietricbsv/cicjc der L'aschine erfolgt» Dies ist bo;jo;u-',:r:3 beiu A_Aifa-;run ütr ranchiuc in den Loden,^wenrL zur

di-j riruc

^ c ü-ohrfach ab- und

an^esehalte i; v/ird, unzweckmäßig.

Der Zrfi-;dun_o· lie^t die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung dex' Bev/eguncsunkehr von Einrichtungen zur Bilduu_o von Bohrungen im Beden und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu entwickeln, bei denen

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die Umschaltung der Betriebsweise der Einrichtung von gang auf Rückgang und von Rückgang auf Hingang durch Druck-

r, i chcrerwertänderuTig in der Druckluftrohrleitung erfolgt«

einen

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß bei Verfahren zur Bewegungsumkehr von schlagend wirkenden umsteuerbaren Drucklüfteinrichtungen zur Bildung von Bohrungen im Boden, bei de ^nea sum Umsteuern der Bewerrun.-criehtung vom Hingangsbetrieb, bei welchen die Bildung der

Bohrung verläuft, auf den Rückgangsbetrieb, bei welchem die

Ii er au c
Einrichtung aus der Bohrung versetzt wird, oder vom

Rückgangsbetrieb auf den Hingangsbetrieb die der Einrichtung ναι der Druck!uftrohrleitung augeführte Druckluft abgeschal-

Um:-: I ο Π un~ für- -·! io
tet und nach der⁷Bewegungsumkehr der Einrichtung die Druck-

w i öd or
luftzuführung an die Einrichtung eingeschaltet wird,

erfindungsgemäß nach Abschaltung der Druckluft in der Druckwird Umstellung für die

luftrohrleitung ein Unterdruck erzeugt, der äi& Bewegungsumkehr der Einrichtung gewährleistet.

Dadurch kann das

Abwechseln der Arbeitsweise der schlag (--^ wirkenden Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden von einem Gang,

eieher

z.B. vom Hingang, auf den anderen - Rückgang - ferngesteuert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in eine schlag-

n η

end _J wirkende umsteuerbare Drucklüfteinrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden angewandt werdenin deren Hohlgehäuse

körper
ein bewegbarer Schlag untergebracht ist, der eine hintere

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-■4- ■ Ak-

Arbeitskammer aufweist und im Inneren des Gehäuses die vor-

bcf;renzt

dere Arbeitskammer und hin- und hergehende Bewegung unter Einwirkung ^vo^- Druckluft ausführt, die den iirbeitskamaern durch eine in der hinteren Arbeitskammer des Schlagkörpers angeordnete, abgestufte luftzuführende Büchse zugeleitet wird, welche im Schaftteil des Gehäuses befestig;, ist

körner
und an der mit dem Schlag " zusammenwirkenden Grolidurchmesserstufe Schlitze aufweist, die durch einen abgefederten Hohl-VGT

schieber schließbar sind, der im Inneren der luftzufuhrenden Büchse sitzt und auf seiner mit der luftzufuhrenden Büchse zusammenwirkenden überfläche Schlitze aufweist, die abwechselnd mit entsprechenden Schlitzen in der Büchse bei Drehung des Hohlschiebers um seine Längsachse zusammenfallen, wozu an der Innenfläche der luft zuführ end en Büchse und an der

umlaufende Außenfläche des Schiebers eine zickzackförmige

Nut mit einem in der Nut verschiebbaren Vorsprung ausgeführt ist, indem erfindungsgemäß der Schieber im Inneren der Großdurchinesserstufe dex* luft zuführenden Eücxise angeordnet ist, urid auf der Stirnseite, die zur KleindurchcieGsei-stufe der luftzuführenden Büchse gerichtet ist, Schlitze ausgeführt

indem sind, die mit Ventilen versehen sind, und an der Druckiuft-

rohrleitung ein Sauggebläse montiert ist.

Es ist zweckmäßig das Sauggebläse als Strahlsauger mit Steuerventil auszuführen, das die Abschaltung ur_d Einschaltung des Strahlsaugers von bzw. an die Druckluftrohrleitung bewerkstelligt.

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. AS-

Nachstehend wird die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit ßozun auf die Zeichungen näher erläutert* Es zeigt

Fig, 1 Schematische Darstellung des Systems» das das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Bewegungsuxakehr von unsteuerbaren schlag cad wirkenden Druckluft einrichtungen zur Bildung von Bohrungen im Boden erläutert, wobei die Einrichtung in der Hingangbetriebsstellung gezeigt ist;

Pig. 2 dasselbe System bei Umschaltung der Betriebsweise;

Pig. 3 Längsschnitt des Bereiches "A" (nach Pig. I) einer erfindungsgemäßen schlag end wirkenden umsteuerbares. Drucklüfte inrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden;

Pig. 4 um 90 gedrehte Abwicklung der Schieberaußenfläche nach dem Durchmesser "D";

Fig. 5 Querschnitt nach der Linie V-V der Pig. 2 ("Schlitze der Büchse und des Schiebers sind getrennt);

Pig. 6 denselben Querschnitt, wie in Pig. 5» die Schlitze der Büchse und des Schiebers aber .'stehen in Verbindung.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Bewegung umkehr von schlag end. wirkenden umsteuerbaren Druckluft einrichtungen umfnilt den in Pig. I durch Pfeile angedeuteten Arbeitsgang zur Zuführung der Druckluft in die Druckluftrohrleitung und in die umsteuerbare Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden«, Zwecks Vereinfachung der Darlegung sind im weiteren einige Glieder der Einrichtung ange-

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BAD ORIGINAL

. 4b-

führt, die dabei Verwendung finden. Beim Hingangs-

betrieb, bei dem die Bildung der Bohrung verläuft, übt der im

körper Gehäuse 2 untergebrachte Schlag 1 gegen den Vorderteil

des Gehäuses 2 Schläge aus. Die Klappe 3 des Ventils 4 gewährleistet die Abschaltung des Strahlsaugers 3 (der Luftsaugvorrichtung) von der Druckluftrohrleitung 6 und die Verbindung der schlagend wirkenden umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden durch die Druckluft rohrleitung mit der Druckluftquelle 8.

Ist eine Be w eg ungs umkehr der erfindungsgemäßen schlagend wirkenden Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden erforderlich, wird die Druckluftzuführung wie in Fig.2

gezeigt durch Umstellung der Klappe J des Ventils 4- in vertikale Lage abgeschaltet und in der schlag^eri(i wirkenden umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden durch Luftabsaugen ein Unterdruck erzeugt. Die Richtung des Luftstromes ist durch Pfeile angegeben. Dabei wirkt der erzeugte Unterdruck auf das den Gang der Einrichtung 7 bestimmende Glied, das> indem es .· sich umschaltet, die Einrichtung 7 auf eine andere Betriebs-

z.3.
weise auf den Rückgangsbetrieb - umkehrt»

Es ist zweckmäßig, das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung der Bewegungsumkehr an dem * Beispiel

einer bestimmten schlagend wirkenden umsteuerbaren Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden zu veranschaulichen.

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Ψ- -

Diese schL.'if-oacJ, wirkende umsteuerbare Drucklufteinrichtung zum Durchschlagenvon Bohrungen ira Boden, die das erfindungsgemäße Vorfahren anwendet · (Pig.l), enthält ein Gehäuse 2, das in Gestalt eines Hohlzylinders ausgeführt ist, der am Vorderteil, d.h. an demjenigen Teil, der direkt die Bohrungen im Boden bildet, zugespitzt ist. Ia Gehäuse 2 ist in hin- und hergehende Bewegung versetzbar ein Schlagkörper

1;untergebracht, der in seinem Schaftteil einen zylinderfÖrmigen Hohlraum aufweist, welcher die hintere Arbeits-

- lcö 1?Π PI'S

kammer: 9 darstellt. Die Außenfläche des Schlag. 1 bildet gemeinsam mit der Innenfläche des Gehäuses 2 die vordere Arbeitskammer 10. Bei einer hin- und hergehenden Bewegung des

körpers
Schlag. 1 ändern die Kammern 9* 10 der umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden ihren Rauminhalt. Die vordere und hintere Arbeitskammern 10,9 sind mit-

.-/■■ einen körper

einander durch Schlitz 11 im Schlag !verbunden.

Im ochaftteil-IIohlraum des Schlag- 1 ist koaxial

■--".' körper. .

zuia Schlag 1 und dadurch auch zum Gehäuse 2 eine abgestufte

luft zuführ ende^ Buchse .12 (ffig. 3,1) angeordnet, die durch

... Ir- Q T* T) PT⁴S

ihz-e Großdurchmesserstufe in den Hohlraum des Schlag .1 eingreift, durch die Kleindurchmesserstufe aber am Schaftteil _; des Gehäuses mittels Mutter IJ befestigMst, die eine Bohrung 14 zum Luft auspuff nach außen aufweist. Die abgestufte luftzuführende Buchse 12 hat an der Großdurchmesserstufe Schlitze 15, die zur Druckluft zuführung aus der hintern Arbeitskammer in die vordere Arbeitskainmer 10 während der'Arbeit der schlagend wirkenden umsteuerbaren Druckluft einrichtung 7 zur Bildung

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• /1?·

von Bohrungen im. Boden im Hückgangsbetrieb , dienea.

Im Inneren'der Großdurchmesserstufe der abgestuften 1 Ui't zuführ end en Büchse 12 sitzt ein abgefederter Ilohlschieber 16, der auf seiner mit der luftzuführenden Buchse 12 zusammenwirkenden Oberfläche Schlitze 17 aufweist. Diese Schlitze 17 fallen mit den Schlitzen 15 in der abgestuften Büchse 12 bei Drehung des Hohlschiebers 16 um seine Längsachse zusammen. Der Hohlschieber 16 weist auf der zylinderförmigen Oberfläche, die mit der abgestuften luftzufuhrenden

umlaufende Büchse 12 (i^?ig. 4-, 3) zusammenwirkt, eine zickzack-

förmige !Tut 18 auf, in der ein Vorsprung 19 sitzt, der starr in der Großdurchmesserstufe der Büchse 12 befestigt ist. In FiQ, 4 ist die (um 90° gedrehte) Abwicklung der Schieberaußenfläche nach dem Durchmesser D gezeigt. In der Stirnwand des Hohlschiebers 16 (Pig. 3)ι die der Kleindurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse 12 zugekehrt ist, sind Schlitze 20, die mit Ventilen 21 versehen sind, ausgeführt. Die Versetzung des Hohlschiebers 16 in Richtung zum Vorderteil des Gehäuses 2 erfolgt durch die Feder 22. Auf der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 ist ein Ventil 23 zur Verhinderung eines Eindringens von Boden in das Innere der umsteuerbaren Einrichtung vorhanden.

ent Die Druckluftrohrleitung 6 ist mit ein Sauggebläse in

Gestalt des Strahlsaugers 5 mit zwei Leitungen 24, 25 und einem Ventil 4 mit Klappe 3 versehen, die zwei Stellungen ein-

die
nehmen kann: horizontale und vertikale. Bei einer dieser

Stellungen der Klappe J5 (horizontalen) verbindet das Ventil 4 die schlagend wirkende umsteuerbare Druclcluf Oeiririchtung 7 mit;, der Druckluft quelle 8_S und bei der anderen (vertikalen) wird die umsteuerbare Einrichtung 7 mit der

und Leitung 24 des Strahlsaugers 5>_s die Druckluftquelle 8 aber

mit der Leitung 25 des Strahlsaugers 5 verbundene

Der Betrieb der erfindur^sgemäßen schlagend. wirkenden umsteuerbaren Drucklufteinrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen -ia Boden verläuft in folgender Weise,,

Für die Ausführung des Hingangsbetriebes der schlagartig wirkenden umsteuerbaren Drucklufteinrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen ^m Boden wird die Klappe 3> in horizontale Stellung gebracht, und die umsteuerbare liinrichtung 7 steht mit der Druckluftquelle 8 in Verbindung. Unter Einwirkung der Feder 22 und der Druckluft wird der Hohlschieber 16 in die vordere Badstellung versetzt» Dabei

wird der Vorsprung 19 der abgestuften luftzuführenden . in einen

Bückse 12 die Stellung Scheitel der zickzackförmigen Nut 18 einnehmen, der weiter zum Schaftteil des Gehäuses 2 führt. Dabei sind die Schlitze 15 der abge~

stuften luftζufuhrenden Büchse 12 durch die Wände des Hohlschiebers 16 ver schlossen,, wie es in Fig_o 5 darge·= stellt ist. In Pig. 1 ist die vordere Endstellung des

i_CQT»pe""s körper

Schlag 1 dargestellt, bei der der Schlag. 1 den

Schlag gegen das Gehäuse 2 ausübte (Hingangsbetrieb der um=

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.20·

steuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden) .

Wird die Druckluft durch die Druckluftleitung 6 der hinteren Arbeitskammer 9 durch die Schlitz" 11 im Schiagkörper zugeführt, so tritt sie in die vordere Arbeitskammer

10 ein. Dadurch, daß der Preßluftdruckwert in

der hinteren und vorderen Arbeitskammer 9 bzw., 10 etwa

körpers gleich ist, und die Stirnfläche des Schlag* 1, die von der Druckluft in der vorderen Arbeitskammer 10 beaufschlagt wird, größer als die Stirnfläche des Schlag^korpersl ist, die von der Druckluft in der hinteren Arbeitskammer 9 beaufschlaptwird, entstehen der Größe nach verschiedene

- körper
Kräfte, die auf den Schlag lvon der Seite der vorderen und hinteren Arbeitskammern 10 bzw. 9 einwirken, wobei die Kraft an der Seite der vorderen Arbeitskammer 10 größer ist.

körper
Dadurch beginnt der Schlag 1 die Bewegung in Richtung

Vor zum Hinterteil des Gehäuses 2. Bei schließ ^en der Schlitze

11 im Schlag^wOrpe:ii durch die Wände der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse 12 wird die Druckluftzuführung in die Arbeitskammer 10 unterbrochen. Der Rauminhalt der

körpers letzteren nimmt mit der Bewegung des Schlag 1 zu₅ und die in der Kammer vorhandene Druckluft expandiert. Nachdem

körper
die Schlitze 11 im Schlag 1 hinter die hintere Stirnkante der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse 12 gelange?» tritt die vordere Arbeitskammer 10 durch die Schute 11 im Schlag. J. und die Bohrung 14- in

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Mütter 13 mit dor Außenluft in Verbindung;. Die Druckluft wird aus der vorderen Arbeitskammer 10, indera sie caa Ventil 25 öffnet * nach außen abströmen, und in dieser Kammer 10 wird der Luftdruck gleich dem Außenluftdruck, wodurch an der Seite des Vorderteils des Gehäuses 2 keine Kräfte auf

körper
den Schlag 1 wirken werden. Während dessen wirkt an der Seite der hinteren Arbeitskammer 9i die ständig mit der Druckluft quelle in Verbindung steht, eine Kraft auf den

Ic'5χ* ο ex¹ /

Schlag' 1, die infolge Druckluftbeaufschlacungder Stirnkör porn
fläche des Schlag. 1 entsteht, welche der .· ■

^u
hinteren Arbeitskammer 9 gewendet ist.

Durch Einwirkung dieser Kraft hfilt der Schlagkörper 1

^an und beginnt danach die Bewegung vorwärts bis zum

indem
Augenblick, sein Vorderteil einen Schlag gegen das

Gehäuse 2 ausübt. Etwa um dieselbe Zeit die Schlitze 11 im Schlag 1 die vordere Stirnwand der Großdurchmes-

Druckluft serstufe der luftzuführenden Büchse 12 . und ge~ langt in die vordere Arbeitskammer 10. Der Schlagkörper 1 beginnt seinen Rückgang, und das Arbeitsspiel wiederholt sich.

Für . eine Bewegungsumkehr der

umsteuerbaren Drucklufteinrichtung 7.zur Bildung von Bohrungen im Boden wird die Klappe 2 im Ventil 4 in Vertikalstellung gebracht.

Die Druckluft von der Druckluftquelle 8 wird durch die Druckluftleitung 6 der Leitung 25 des Saugstrahlers 5 züge-

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führt, in dem der dynamische Druck des Luft stromes in einen statischen Druck umgewandelt wird, dessen Wert kleiner als derjenige des Außenluftdrucks ist. Dadurch entsteht ein Luftabs äugen aus der Leitung 24 und der umsteuerbaren Druckluft*¹ "' ' '''#? zur Bildung von Bohrungen im Boden. Die abgesaugte Luft erzeugt im Hohlraum der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 der umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden einen Unterdruck, und somit bildet sich ein Luftstrom, der aus der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 zum Strahlsauger 5 gerichtet ist. Es bildet sich ein Luftdruckgefälle in der hinteren Arbeitskammer 9 in bezug auf die Luft, die im Hohlraum der abgestuften luftZuführungen Büchse 12 vorhanden ist. Unter Einwirkung des Luft-Überdrucks in der hinteren Arbeitskammer 9 wird das Ventil 21 des Hohlschiebers 16 an die Stirnwand des Hohlschiebers 16 gepreßt, womit das Überströmen der Luft aus der hinteren Arbeitskammer 9 in den Hohlraum der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 durcn den Schlitz 20 des Hohlschiefcers 16 verhindert wird. Unter Einwirkung des Luftdruckes von der Seite der hinteren Arbeitskammer 9 aus gegen die Stirnwand des Hohlschiebers 16 wird letzterer in Richtung zum Schaftteil des Gehäuses 2 versetzt. Bei seiner Axialverschiebung wird er infolge kinematischer Verbindung mit der abgestuften luft zuführ end en Büchse 12 durch die zickzackförmige Nut 18 auf der Oberfläche des Hohlschiebers 16 und den in die liut eingreifenden Vorsprung 19 der abgestuften luftzuführen-

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den Büchse 12 am einen bestimmten Winkel um seine Längsachse gedreht. Bei der hinteren ^Endstellung des Hohlschiebers 16 nimmt der Vorsprung 19 der abgestuften luftzuführenden

-,-.- ,-, „■;- . einem
Büch£?e 12, eine Stellung in Scheitel der zickzackförmigen Nut 18 ein, der zum Vorderteil des Gehäuses 2 führt.. .J r _::y_: .... : . "

Bei einer Einstellung der Klappe 3 des Ventils 4- in horizontale Lage, oder bei Unterbrechung des Luftabsaugen aus der schlagartig wirkenden umsteuerbaren Druckluft einrichtung 7 zur Bildung, von Bohrungen im Boden kehrt der Schieber 16 unter der Spannung der Feder 22 in seine vordere Randstellung zurück. Bei der Vorwärtsbewegung längs der Längsachse vollzieht der Hohlschieber die Drehung um einem bestimmten Winkel um seine Längsachse infolge seiner kinematische» ·. Verbindung mit der abgestuften luftzuführenden Büchse 12, d.iu bei Axialverschiebung des Hohlschiebers 16 bleibt der Vorsprung 19 unbeweglich, und Wände der zickzackförmigen Nut

18 des Hohlschiebers 16 verdrehen, indem sie mit dem Vorsprung 19 ζ us amiaenwirken, den Hohlschieber 16 mm«, Bei der vorderen "Sadstellung des Hohlschiebers 16 wird der Vorsprung

: ;. in einem

19 eine Stellung hinteren Scheitel (d.h«, in einem

anderen, gegenüberliegenden) der zickzackförmigen Nut einnehmen. -"--.. --'_-'__

Dabei fallen die Schlitze 17 des Hohlschiebers 16 mit den Schlitzen 15 der abgestuften l'uftzuführenden Büchse 12,

wie es in Pig. 6 gezeigt ist, zusammen.

Wird Druckluft von der Druckluft quelle 8 durch, die Druckleitung 6 (Klappe J des Ventils 4 ist, wie in Fig.l gezeigt ist, in horizontaler Stellung) der schlagend wirkenden umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden zugeführt, so bewegt sich der Schlag unter Einwirkung der in der härteren Arbeitskainmer 9 vorhandenen Luft nach vorn. Der Schlag"^orpei. bewegt sich ir. Richtung zum Vorderteil der umsteuerbaren Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Boden. Gelangen die Schlitze 11 im Schlag^corpe:l mit dem Schlitz 15 in der Großdurch- · messerstufe der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 in Verbindung, wird die Druckluft aus der hinteren Arbeitskammer 9 durch die Schlitze 17, 15 des Hohlschiebers 16 bzw. der abgestuften luftführenden Büchse 12 der vorderen Arbeitskammer IO zugeführt. Da die Fläche der Stirnwand des

körpern

Schlag 1, die in die vordere Arbeitskammer 10 eintritt, großer als diejenige, ist, die in die hintere Arbeitskammer 9 eintritt, ist die auf den Schlagkopf 1 von der vorderen Arbeitskammer 10 aus wirkende Kraft größer als die Kraft, die von der hinteren Arbeitskammer 9 aus auf den Schlag" 1 einwirkt. Durch diese Kraft beginnt eine Bremsung

des Schlag" " 1. Bei weiterer Bewegung des Schlag-™⁸¹"³

vorwärts, wenn die Schlitze 11 im Schlagkopf 1 durch die Wände der abgestuften luftzuführenden Büchse 12 abgeschlossen werden, wird der Rauminhalt der vorderen Arbeitskammer 10

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abnehmen, wodurch die Erhöhung des Preßluftdruckes in der

körper Kauuner IO entsteht. Dadurch wird die auf den Schlag 1 vor,

der vorderen Arbeitskammer 10 aus wirkende Kraft noch größer. Unter -.Einwirkung- dieser Kraft hält der Gcnlagkörpor an und beginnt sich rückwärts zu bewegen. An seinem Hubende übt er einen Saal ag gegen den Schaftteil des Gehäuses 2 (genauer gegen die Mutter 13) aus. Unter Einwirkung dieser Schläge wir« sich die schlag^ond wirkende umsteuerbare Einrichtung 7 zur Bildung von Bohrungen im Böden rückwärts bewegen, womit der Eückgang ausgeführt wird. Der Schlitz 11 im Schlagkörpers'· wird die Stirnkante der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse 12 passieren, wodurch ein Auspuff der Druckluft aus der vorderen Arbeitskammer 10 in die Atmosphäre erfolgt.

Unter Einwirkung der in der hinteren Arbeitskammer 9 vor-

körper'') handenen Druckluft bewegt sich der Schlag. nach vorn,

und das Arbeitsspiel wiederholt sich.

Für die Umschaltung der schlag cad wirkenden umsteuerbaren Einrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden vom iiückgangbetrieb auf den Hingangbetrieb sind die beim Wechseln der Arbeitsweise vom Hin- auf Hückgangbetrieb ausgeführten Betätigungen zu wiederholen, d.h. die Klappe 3 des Ventils 4 ist in vertikale Stellung zu. bringen,, und ein Unterdruck in der umsteuerbaren Einrichtung 7 ist zu erzeugen.

Der Hohlschieber 16 wird in die hintere üidstellung

sich
versetzt, wobei er um einen bestimmten Winkel um seine

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Längsachse droht. Danach wird das Absaugen der Druckluft unterbrochen, und der Hohlschieber 16 wird seine frühere (vordere End)-Stellung einnehmen und durch seine Wände die Schlitze 15 in der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden VCT"

Büchse 12 schließen.

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Claims

2Θ12358

P 59 258-Μ-61 21. Ilärz 1978

PATENTANSPRUCHS: ^L/^Br

1. Verfahren zur Steuerung der Bewegungsumkehr von schlagend wirkenden umsteuerbaren Drucklüfteinrichtungen zur Bildung von Bohrungen im Boden, bei dem zum Umsteuern

der Bewegungsrichtung vom Hingang-betriebs bei welchem die Bildung der Bohrung verläuft, auf den Rückgang betrieb,

heraus bei welchem die Einrichtung aus der Bohrung versetzt

wird , und umgekehrt, die durcn die Druckluft rohrleitung der Einrichtung zugeführte Druckluft abgeschaltet, und nach Umstellung zur

der/Bewegungsumkehr die Druckluftzuführung an die üinrich-

wkL ed er

tungicinge schaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschaltung der Druckluft in der

Druckluftrohrleitung (6) ein Unterdruck erzeugt wird_s der die Umstellung zur

Bewegungsumkehr der Einrichtung (7) gewährleistete

2. Schlagend ' wirkende umsteuerbare Drucklüfteinrichtung zur Bildung von Bohrungen im Boden zu¹" Durchführung des Verf;.hrens nach Anspruch 1, in deren Hohlgehäuse ein

körper
bewegbarer Schlag untergebracht ist, der eine hintere

Arbeitskammer aufweist und im Inneren des Gehäuses eine

begrenzt

vordere Arbeitskammer und hin— und hergehende Bewegung unter Einwirkung von Druckluft aufführt, die den

"Arbeitskaamern durch eine in der ninteren Arbeitskammer des körpers .

Schlag angeordnete abgestufte luftzuführende Büchse zugeleitet wird, welche im Schaftteil des Gehäuses befestigt

körper
ist und an der mit dem Schlag zusammenwirkenden Groß-

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• a-

durchmesserstufe Sclilitze aufweist, die durch einen abgefederten Hohl schieber abschließbar sind, der im. Inneren der luft zuführend en Büchse sitzt und auf seiner mit der luftzuführenden Büchse zusammenwirkenden Oberfläche Schlitze aufweist, die abwechselnd mit entsprechenden Schlitzen in der Büchse bei Drehung des Hohlschiebers um seine Längsachse zusammenfallen, wozu an der Innenfläche der luft zufuhr end en Büchse und an der Außenfläche des Schiebers eine umlaufende zickzackförmige Nut mit einem in der JTut verschiebbaren Vorsprung ausgeführt ist ,dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (16) im Inneren der Großdurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse (12) angeordnet ist, und auf dessen Stirnseite, die der Kleindurchmesserstufe der luftzuführenden Büchse (12) zugekehrt ist, Schlitze (20) ausgeführt sind, die mit Ventilen (21) versehen sind,

und an der Druckluftrohrleitung (6) ein Sauggebläse vorUmstellung für die gesehen ist, das einen Unterdruckzur/ Bewegung3umkehr

der Einrichtung (7) erzeugt.

5. Einrichtung nach Anspruch 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Sauggebläse in Gestalt eines Strahlsaugers (5) mit Steuerventil (4) ausgeführt ist, das die Abschaltung und Anschaltung des Strahlsaugers ( 5 ) von bzw. an die Druckluftrohrleitung (6) bewerkstelligt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da.' das Steuerventil (4) zugleich mit der Anschaltung des Strahlsaugers (5) an die Druckluftrohrleitung (6) diesen saugseitig mit der Einrichtung (7) und daß das Steuerventil (4) zugleich mit der Abschaltung des Strahlsaugers (5) von der Druckluftrohrleitung (6) diese mit der Einrichtung (7) verbindet.

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se mit der Einri

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