DE2031586A1 - Pneumatic pump - Google Patents

Description

Pneumatische Pumpe Der Gegenstand der Erfindung befaßt sich mit einer pneumatischen Pumpe, insbesondere für den Einsatz in Großbohrlöchern zum Entfernen von Wasser. Pneumatic Pump The subject invention is concerned with a pneumatic pump, especially for use in large boreholes for removal of water.

Bei der Durchfübrung von Großbohrlochsprengungen in Steinbrüsehen ist es oft erforderlich, das Wasser, dæ sich in den Bohrlöchern angesammelt hat, zu entfernen, um größere Sprengstoffmengen in den Bohrlöchern unterbringen zu können. Es werden dadurch Bohrkosten eingespart. Insbesondere hat die praktische Erprobung von Sprengschlämmen gezeigt, daß der gewUnschte Füllungsgrad des Bohrloches mit Sprengstoff nur dann erreicht werden kann, wenn das Wasser aus den Bohrlöchern entfernt wird.When carrying out large borehole blasting in stone sumps it is often necessary to remove the water that has accumulated in the boreholes, to be removed in order to accommodate larger amounts of explosives in the boreholes. This saves drilling costs. In particular, has the practical testing shown by blasting slurry that the desired degree of filling of the borehole with Explosives can only be reached when the water is removed from the boreholes will.

Bisher ist es üblich, das Wasser aus den Bohrlöchern auszublasen, indem ein Druckluftschlauch in das Bohrlochtiefste eingeführt und das Wasser mit Druckluft aus dem Bohrloch herausgesprüht wird. Dieses Verfahren hat folgende Nachteile: Erstens wird die Bedienungsmannschaft oft naßgespritzt, das ist besonders im Winter sehr unangenehm.So far it has been customary to blow the water out of the boreholes, by inserting a compressed air hose into the depth of the borehole and taking the water with it Compressed air is sprayed out of the borehole. This method has the following disadvantages: First, the service crew is often sprayed wet, especially in winter very uncomfortable.

Ze.it.ens werden lockern Steine durch das an der Bohrlochwand hochschießende Via3ser losgerissen und verstopfen das Bohrloch0 Drittens fließt ein Teil des Wassers in das Bbhrloch zurück, da es T. 21. an der Bohrlochwand hängengeblieben und oft auch nicht vom Bohrlochmund genügend fortgeleitet worden ist.Ze.it.ens will loosen stones by shooting up the wall of the borehole Via3ser ripped loose and clogged the borehole0 Thirdly, part of the water flows back into the borehole, as T. 21. stuck on the borehole wall and often has not been sufficiently carried away from the borehole mouth either.

Die auftretenden Bohrlochtiefen schwanken in der Regel zwischen 15 m und 40 m. Die häufigsten Bohrlochdurchmesser liegen zwischen 75 mm und 105 mm. Infolge dieser relativ geringen Bohrlochdurchmesser einerseits und relativ großen Bohrlochtiefen andererseits ist der Einsatz normaler Pumpen für die Entwässerung der Bohrlöcher nicht möglich.The borehole depths that occur usually vary between 15 m and 40 m. The most common borehole diameters are between 75 mm and 105 mm. As a result of this relatively small borehole diameter on the one hand and relatively large Borehole depths, on the other hand, are the use of normal pumps for drainage the drill holes not possible.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Methode zur Entwässerung von Bohrlöchern zu beseitigen. Gemäß der Erfindung gelingt dies durch den Einsatz einer pneumatisch arbeitenden Pumpe, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein aufblähbarer zylindrischer Hohlkörper aus elatischem Material sorgesehen und an seinen beiden Enden mittels je eines festen Verschlußstückes dicht verschlossen und mit einem flexiblen, in axialer Richtung verlaufenden und im Bereich der Verschlußstücke abgedichtet hindurchgeführten Steigrohr ausgestattet ist und in den Verschluß stücken je eine weitere durchgehende Bohrung vorgesehen ist, wobei in der Bohrung eines Verschlußstückes ein durch den Innendruck des aufblähbaren Hohlkörpers steuerbares Ventil eingebaut ist.The object of the invention is to overcome the disadvantages of the known method to eliminate drainage of boreholes. This is achieved according to the invention characterized by the use of a pneumatically operating pump is that an inflatable, cylindrical hollow body made of elastic material is provided and tightly closed at both ends by means of a fixed locking piece and with a flexible, axially extending and in the area of the closure pieces sealed through riser is equipped and pieces in the closure a further through hole is provided, one in the hole Closure piece a controllable by the internal pressure of the inflatable hollow body Valve is installed.

Weitere Einzelheiten der erfindungsgemäßen Pumpe sowie ihre Arbeitsweise werden an einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert.Further details of the pump according to the invention and its mode of operation are explained in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Die Pumpe besteht im Mittelteil aus dem aufblähbaren zylindrischen Hohlkörper 1 aus elastischem Material, z. B. einem Schlauch.The central part of the pump consists of the inflatable cylindrical one Hollow body 1 made of elastic material, e.g. B. a hose.

Dieser Blähschlauch 1 ist an seinen offenen Enden oben und -unten durch die ebenfalis zylindrischen Verschlußstücke 3,4, z. B. aus Metall oder anderen festen Materialien dicht verschlossen. Durch das obere Verschlußs-tück 3 führt die Bohrung 5, in welche das Einsatzrohr 6 mit der Dichtungsmanschette 8 eingesetzt ist. Durch das Einsatzrohr 6 strömt die Druckluft in den Blähraum 2 ein. Ein nicht dargestellter Druckluftschlauch wird über den Anschlußzapfen 7 des Einsatzrohres 6 mit dem Pumpenkörper verbunden DIXrch die zweite Bohrung 9 im oberen Verschluß stück 3 führt abgedichtet uid außen mit der Dichtung£'-tanschette 11 versehen das Steigrohr 10, an dessen oberen Ende 12 ein Schlauch angeschraubt werden kann. Das Steigrohr 10 führt durch den Blähraum 2 hindurch und abgedichtet durch die ßohrung 13 im unteren VerschluX-stück 4 hindurch und kann unterhalb des Pumpenkörpers über die Kupplung 15 beliebig verlängert werden. Da sich der zylindrische Körper 1 beim Aufblähen etwas verkürzt* muß das Steig rohr 10 zumindest innerhalb .des Blähraum 2 flexibel ausgebildet sein, z. B. als ein flexibler Panzerschlauch oder aus zwei teleskopartig verbundenen Rohrst{icken bestehend. Im unteren VerschlußstUck 4 ist außerdem das schematisch dargestellte Ventil 17 in der durchgehenden Bohrung 16 eingebaut. Das Ventil ist so konstruiert, daß es sich erst öffnet, wenn im Blähraum 2 der Pumpe ein vorbestimmter Luftdruck erreicht ist. Dann wird durch Zusammendrücken der Feder 18 das Ventil 17 geöffnet und die Druckluft strömt durch die Öffnung 19 aus.This inflation tube 1 is at its open ends at the top and bottom by the likewise cylindrical locking pieces 3.4, z. B. made of metal or other tightly sealed solid materials. Through the upper locking piece 3 leads the Bore 5 into which the insert pipe 6 with the sealing sleeve 8 is inserted is. The compressed air flows through the insert tube 6 into the expansion space 2. A not The compressed air hose shown is over the connecting pin 7 of the insert tube 6 connected to the pump body DIXrch the second bore 9 in the upper closure piece 3 leads sealed uid provided on the outside with the seal £ '-tanschette 11 the Riser pipe 10, at the upper end 12 of which a hose can be screwed. The riser pipe 10 leads through the expansion space 2 and sealed by the ßohrung 13 in the lower Closure piece 4 and can be placed below the pump body via the coupling 15 can be extended as required. Since the cylindrical body 1 when inflated slightly shortened * the riser pipe 10 must be flexible, at least within .des inflation space 2 be designed, e.g. B. as a flexible armored hose or telescopic from two connected pipe sections consisting. In the lower locking piece 4 is also that valve 17 shown schematically installed in the through bore 16. That The valve is designed in such a way that it only opens when the pump is in the expansion chamber 2 a predetermined air pressure is reached. Then by compressing the spring 18 the valve 17 is opened and the compressed air flows out through the opening 19.

Das Entwässern eines Bohrloches mittels der erfindungsgemäßen Art erfolgt in der Weise, daß an den aus dem zylindrischen Hohlkörper 1 und den Verschlußstücken 3,4 bestehenden Pumpenkörper, dessen Durchmesser etwas kleiner, z. B. wenigstens 15 mm kleiner als der Bohrlochdurchmesser sein sollte, an das untere Kupplungsende 15 des Steigrohres 10 eine das Steigrohr verlängernde Steigleitung angekuppelt wird. An dem oberen Verschlußstück werden an den Anschlußzapfen 7 ein Druckluftschlauch, der den Pumpenkörper mit einem Kompressor verbindet, und an- das freie Ende 12 des Steigrohres 10 ein Wasserschlauch angeschlossen. An diesen beiden Schläuchen wird der Pumpenkörper in das Bohrloch eingelassen, bis das Ende der verlängerten Steigleitung das Bohrlochtiefste erreicht hat. Dann wird Druckluft, die einem Kompressor, z. B. von 6 atü, entnommen wird, über den Druckluftschlauch in den Blähraum 2 der Pumpe eingelassen. Das geschlossene Ventil 17 im unteren Verschlußstück 4 verhindert zunachst den Austritt der Druckluft, so daß ich das dehnbare Mittelteil 2 des Pumpencörpen aufbläht, bis der Blahschl.auch 1 fest an der Bohrlochwand anliegt und damit eine Abdichtung des unteren mit Wasser geffillten Bohrlor'hteiles gegenüber dem oberen Bohrloch'Lpi mit dem offenen Bohrlochmirnd bewirkt. Wenn der Luft druck im Blähraum z. B. 4 atü erreicht hat, öffnet sich das Ventil 17 im unteren Verschlußstück 4 und läßt die Druckluft, die weiter nachströmt, aus der Öffnung 19 austreten. Das Wasser im Bohrloch wird durch die Druckluft verdrängt und fließt über die lunten offene Steigleitung in das Steigrohr 10 und durch den Pumpenkörper hindurch und durch den Wasserschlauch an eine beliebig gewählte Stelle außerhalb des Bohrloches ab.The drainage of a borehole by means of the type according to the invention takes place in such a way that to the from the cylindrical hollow body 1 and the closure pieces 3.4 existing pump body, the diameter of which is slightly smaller, e.g. B. at least 15 mm smaller than the drill hole diameter should be at the lower end of the coupling 15 of the riser 10 a riser extending the riser is coupled. A compressed air hose, which connects the pump body to a compressor, and to the free end 12 of the Riser pipe 10 connected to a water hose. On these two hoses is the pump body is lowered into the borehole until the end of the extended riser has reached the bottom of the borehole. Then compressed air supplied to a compressor, e.g. B. from 6 atmospheres, is taken through the compressed air hose in the expansion chamber 2 of the pump let in. The closed valve 17 in the lower closure piece 4 initially prevents the outlet of the compressed air, so that I have the expandable middle part 2 of the pump body inflates until the Blahschl.auch 1 rests firmly on the borehole wall and thus a Sealing of the lower part of the drill hole filled with water against the upper part Bohrloch'Lpi with the open Bohrlochmirnd caused. If the air pressure in the expansion room z. B. has reached 4 atmospheric pressure, the valve 17 opens in the lower closure piece 4 and lets the compressed air, which continues to flow in, emerge from the opening 19. That Water in the borehole is displaced by the compressed air and flows over the lunten open riser into the riser pipe 10 and through the pump body and through the water hose to any location outside the borehole away.

Wenn der Wasserabfluß aufhört und nur noch Druckluft ausströmt, wird die Druckluftzufuhr abgestellt. Das Ventil 17 im unteren Verschlußstück 4 schließt sich automatisch. Der Hahn zum An-und Abstellen der Druckluftzufuhr muß so eingeridhtet sein, daß gleichzeitig mit der Absperrung der Druckluftzufuhr eine Entlüftung des Druckluftschlauches und des aufgeblähten Pumpenkörpers stattfindet. Das dehnbare Mittelteil des Pumpenkörpers schrumpft dadurch zusammen, und zwischen Pumpenkörper und Bohrlochwand kann das Wasser, dæ noch oberhalb des Pumpenkörpers steht, in den ausgepumpten unteren Bohrlochraum einfließen.When the water drains off and only compressed air flows out, will the compressed air supply shut off. The valve 17 in the lower closure piece 4 closes automatically. The cock for switching the compressed air supply on and off must be inserted in this way be that simultaneously with the shut-off of the compressed air supply a venting of the Compressed air hose and the inflated pump body takes place. The stretchy one The middle part of the pump body shrinks as a result, and between the pump body and the wall of the borehole allows the water that is still above the pump body into the flow in the pumped-out lower borehole space.

Es wird nun wieder Druckluft zugeführt und gleichzeitig die Entlüftungsdüse geschlossen. Der Entleerungsvorgang beginnt von neuem. Das Wasser unterhalb des Pumpenkörpers wird wieder verdrängt. Dieser Vorgang wird solange wiederholt, bis sich kein Wasser mehr im Bohrloch befindet. Nun wird der Pumpenkörper an den oberen Schläuchen aus dem Bohrloch herausgezogen und in das nächste Bohrloch eingeführt.Compressed air is now fed in again and at the same time the vent nozzle closed. The emptying process begins again. The water below the Pump body is displaced again. This process is repeated until there is no more water in the borehole. Now the pump body is attached to the top Hoses pulled out of the borehole and inserted into the next borehole.

Die Menge des in einem Pumpvorgang verdrängten Wassers hängt von der Länge der Steigleitung unterhalb der Abdichtung ab.The amount of water displaced in a pumping process depends on the The length of the riser below the seal.

Die Länge kann variabel sein und den jeweiligen Wasserständen in den Bohrlöchern angepaßt werden Der Punipenkörper soll sich aber immer in Höhe des Wasserspiegels oder unterhalb des Wasserspiegels vor dem ersten Pumpvorgang befinden, da das Rohrloch unterhalb des Wasserspiegels mit großer Wahrscheinlichkeit dicht ist und keine offenen Spalten hat.The length can be variable and the respective water levels in the Drilled holes are adapted. The body of the point should always be at the level of the water level or below the water level before the first pumping process because the pipe hole below the water level it is very likely that it is dense and not open Has columns.

Um das Nachfalieii loser Steine aus den Bereich des Boiiochmundes .in das Bohrloch und damit dle Gefahr des Festklemmens des Punenkörpers zu vermeiden, sollte man den gefährdeten Bereich im oberen Teil des Bohrloches durch ein eingeführtes Kunststoffrohr schützen.About the replacement of loose stones from the area of the Boiiochmundes .in the borehole and thus the risk of jamming of the point body to avoid, one should pass through the endangered area in the upper part of the borehole protect an inserted plastic pipe.

Die erfindungsgemäße Pumpe ist im Prinzip einfach und relativ billig herzustellen. Sie ist mit wenigen Handgriffen überall einsetzbar. Außerdem arbeitet sie sehr schnell, da jeweils der Drucklufthahn nur geöffnet bzw. geschlossen' zu werden braucht und das Wasser aus dem Bohrloch je nach gewählten Druckverhältnissen mit sehr hoher Geschwindigkeit austritt.The pump according to the invention is in principle simple and relatively cheap to manufacture. It can be used anywhere in just a few simple steps. Also works they very quickly, since the compressed air valve is only opened or closed and the water from the borehole depending on the selected pressure conditions exits at very high speed.

Claims (6)

P a t e n t a n s p -r u c h e P a t e n t a n s p -r u c h e ============================== Pneumatische Pumpe, insbesondere für den Einsatz in Großbohrlöchern zum Entfernen von Wasser, d a d u r c h g e -k e n n z e i c hn e t , daß ein aufblähbarer zylindrischer Hohlkörper aus elastischem Material vorgesehen und an seinen beiden Enden mittels je eines festen Verschlußstückes dicht verschlossen und mit einem flexiblen, in axialer Richtung verlaufenden und im Bereich der Verschluß stücke abgedichtet hindurchgeführten Steigrohr ausgestattet ist und in den Verschluß stücken je eine weitere durchgehende Bohrung vorgesehen ist, wobei in der Bohrung eines Verschlußstückes ein durch den Innendruck des aufblähbaren Hohlkörpers steuerbares Ventil eingebaut ist. =============================== Pneumatic pump, especially for use in large boreholes to remove water, d a d u r c h g e -k e nn z e i c hn e t that an inflatable cylindrical hollow body made of elastic Material provided and at both ends by means of a fixed locking piece tightly closed and with a flexible, axially extending and equipped in the area of the closure pieces sealed through riser is and pieces in the closure each provided a further through hole is, wherein in the bore of a closure piece by the internal pressure of the inflatable Hollow body controllable valve is installed. 2. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußstücke zylindrisch sind.2. Pump according to claim 1, characterized in that the closure pieces are cylindrical. 3. Pumpe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die offene Bohrung des Verschlußstückes an der Außenseite mit einem Anschluß für Druckluftzufuhr ausgestattet ist.3. Pump according to claim 1 or 2, characterized in that the open Bore of the closure piece on the outside with a connection for compressed air supply Is provided. 4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr aus zwei innerhalb des aufblähbaren Hohlkörpers teleskopartig untereinander verbundenen Rohrstücken besteht.4. Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the riser from two telescopic inside the inflatable hollow body interconnected pipe pieces consists. 5. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steigrohr aus einem flexiblen Panzerschlauch besteht.5. Pump according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the riser consists of a flexible armored hose. 6. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Verschluß stücken herausragenden Enden des Steigrohres mit Anschlüssen für weitere Rohre od. dgl. versehen sind.6. Pump according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the pieces from the closure protruding ends of the riser pipe with connections for other pipes or the like. Are provided.