DE3420788A1

DE3420788A1 - Reversible vorrichtung mit schlagwirkung

Info

Publication number: DE3420788A1
Application number: DE3420788A
Authority: DE
Inventors: Nikolai P. Novosibirsk &Ccaron;epurnoi; Michail J. Bondar; Aleksandr D. Kostylev; Vladimir D. Plavskich; Igor I. Reznikov; Vladimir I. Odessa Tarasenko; Alexei D. Terskov
Original assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR; Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk
Current assignee: Institut Gornogo dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR; Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk
Priority date: 1983-06-08
Filing date: 1984-06-04
Publication date: 1984-12-13
Also published as: GB2141162B; SU1313972A1; GB2141162A; DE3420788C2; CA1230023A; FR2547234A3; GB8413327D0; US4629008A; JPS6040495A; JPS6320993B2; FR2547234B3; IT8430764V0

Description

PATENTANWALT jQita.-Phys,- FDIGHARD LUYKEN

BESCHREIBUNG 04 06.1984

' Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bautechnik und betrifft insbesondere reversible Vorrichtungen mit Schlagwirkung.

Vorteilhaft wird die Vorrichtung zum Vortreiben von Bohrungen im Boden beim grabenlooen Verlegen von unterirdischen Versorgungsleitungen eingesetzt.

Ausserdera kann die Vorrichtung als schlagarbeiten-

- des-Aggregat beim Einrammen von Mantelrohren, beim Fertig-

r. und

stellen von Ortpfählen für die Bodenprobenahme bei Baugrunduntersuchungen zur Anwendung kommen.

Durch den erweiterten Einsatz von reversiblen Vorrichtungen mit Schlagwirkung,insbesondere beim Niederbringen einer grossen Anzahl von nicht tiefen Grundbohrunden für Ortip^fähle und Baugrunduntersuchungen sind die Anforderungen an die Zuverlässigkeit dieser Vorrichtungen und insbesondere an die Umsteuereinrichtung wesentlich gestiegen, die neben einer zuverlässigen und einfachen Konstruktion eine Schnellwirkung und eine leichte Übertragung des Ansprechbefehls beispielsweise durch einfache axiale Spannung einer an die Maschine angeschlossenen flexiblen Rohrleitung aufweisen 3oll. Dadurch ist auch, zu erklären, dass eine Reihe von Konstruktionen entwickelt worden sind, die mehr oder weniger den genannten Anforderungen &en\i%en.

Bekannt ist eine reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung (DE-PS- ?3W?1 ) ,.

die ein Gehäuse enthält, in dem

ein Schlagkolben untergebracht ist, der im Gehäuse eine hin- und hergehende Bewegung unter Einwirkung eines

unter Druck befindlichen Mediums vollführen kann, sowie ein Verteilyystem für das Druckmedium vorgeoehen int, durch welohof» der Schlagkolben unter Auafuhren von Schlägen auT dna Gehüuue verlu/jert wird, die entweder auf den vorderen Teil (Kopfteil) des Gehäuses beim Vorwärtshub oder auf den hinteren Teil (Endteil) des Gehäuses beim Rilckwärtahub gerichtet

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sind.

Die Verteilung des . Druckmediums bei
beiden Betriebsarten der Vorriohtung wird durch ein
Steuerglied gesteuert, das mit dem Schlagkolben beweglieh verbunden ist.

Dan Steuerglied kann relativ zum Gehüuue in zwei ^Stellungen, der Vorder- und der Hinterstellung festgestellt werden, wobei in der einen j . der Vorderstellung, die Verteilung des Druckmediums für den Betrieb mit Vorwärtsgang und in der anderen, der Hinterstellung, die Verteilung des Druckmediums für den Betrieb mit Rückwärtsgang gesteuert wird.

Das Steuerglied ist mit dem Gehäuse über ein Rohr verbunden, das an einen Flansch angeschlossen ist. Der Flansch ist am Gehäuse starr befestigt. Das

Druckmedium wird dem Rohr über eine daran angeschlossene flexible Rohrleitung zugeführt. Das Steuerglied
wird relativ zum Gehäuse in einer der Stellungen durch zwei Anr.chi np;r,ji.'iaro, die auf dem Rohr vorgesehen sind und den Flansch abwechselnd beauf sch! iirjfn,' sowie durch einen abgefederten Kugel Feststeller festgehalten, der im Flansch angeordnet und mit einem ßteueroeil verbunden ist. Im Flansch sind ausserdem Längsnuten für das Durchgehen der Anschläge des Rohres durch diese ausgebildet.

Zum Umschalten der Vorrichtung auf den Betrieb mit Rückwärtsgang (Umkehr) wird die Zufuhr des
Druckmediums unterbrochen. Dann wird durch Ziehen des Steuerseils die Kugel des Feststellers aus dem Sitz prriir.nt,. . Mit Hilfe der flexiblen Rohrleitung wi vd das Rohr^um einen Winkel gedreht , dass die Anschläge gegenüber den Flanschnuten liegen. Ohne die Spannung des Steuerseils zu lockern, kann, dann die
flexible Rohrleitung gespannt und dadurch das Rohr entlang der Achse derart verlagert werden, dass das vordere Paar der Anschläge des Rohres auf den gegenüberliegenden Flanschseiten liegt, wonach das Rohr wieder

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um einen Winkel co gedreht wird, dass die •Kugel des Feststellers gegenüber dem Sitz im Rohr liegt.

Durch Loslassen des Steuerseils wird das Rohr (und damit auch das Steuerglied) zwischen dem vorderen Anschlagpaar relativ zum Plansch und zum Gehäuse mittels der Kugel festgestellt.

Nach Zuführung des Druckmediums wird der Schlagkolben im Gehäuse eine hin- und hergehende Bewegung vollführen und darauf schlagen, wobei die Schlafe auf seinen hinteren Teil ( Endteil) gerichtet werden,so dass die Vorrichtung'sich aus der

Bohrung rückwärts, d.h. im Betrieb mit Rückwärtsgang bewegen wird.

Für die Wiederuraschaltung der Vorrichtung auf den Betrieb mit Vorwärtsgang muß das Steuerglied auf die oben beschriebene Weise in die Vorderstellung gebracht werden.

Diese Vorrichtung weist eine komplizierte Konstruktion auf»ist unhandlich und hat eine geringe Zuverlässigkeit bei der Umkehr, weil für die Umkehr mehrere Manipulationen mit dem Steuerseil (Spannung) und der flexiblen Rohrleitung (Drehung und Spannung) gleichzeitig durchgeführt werden müssen. Die Durchführung dieser Manipulationen von nur einer Bedienungsperson ist schwierig. Aunaerdem gelingt es oft überhaupt nicht, die Rohrleitung beim Niederbringen von Tiefbohrungen in instabilen (kohäs-ionslosen)Bodenarten zu betätigen.

In dieser Vorrichtung ist auch kein Mechanismus zur automatischen Einstellung des Steuerglieds auf den Betrieb mit Vorwärtsgang vorgesehen. Deswegen muß die Vorrichtung vor jeder Inbetriebsetzung von Hand auf den Betrieb mit Vorwärtsgang umgeschaltet werden.

Auoserdem Wann die Vorrichtung vom Betrieb mit Rückwärtsgang auf den Betrieb mit Rückwärtsgang (beispielsweise im Havariefall) nicht umgeschaltet werden. Für eine derartige Umschaltung muß das·Rohr (neben anderen Arbeitsgängen) entlang der Achse nach vorn ver-

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lagert werden. Mit der flexiblen Rohrleitung lässt sich ~~~ --" das nicht bewirken.

Bekannt ist weiter · eine reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung (s. DE-PS .2633251 >* die ein Gehäuse enthält, in dem ein Schlagkolben mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter Einwirkung eines . Druckmediums untergebracht ist, wobei für den Betrieb· der Vorrichtung mit Vorv/ärtsganp; auf den vorderen Teil des Gehäuses und für den Betrieb mit

Rückwärtsgang auf den hinteren Teil des

Gehäuses geschlagen wird, sowie ein Steuerglied für die Steuerung der Verteilung des . Druckmediums vorgesehen ist, das mit dem Schlagkolben beweglich verbunden und mit Mitteln für die Feststellung relativ zum Gehäuse in zwei Steuerstellungen für den Betrieb mit Vorwärtsgang

und für den Betrieb mit Rückwärtsgang versehen ist. Das Mittel für die Feststellung des Steuerglieds für den Betrieb mit Vorwärtsgang

■ ist in Form eines.relativ zum Steuerglied bewegli-

.20 chen,durch ein elastisches Ringelement abgefederten Einsatzes (eines Stiftes) ausgebildet, der sich in einem Sitz befindet, welcher in der Seitenwand des Steuerglieds vorgesehen ist und einen Abschnitt aufweist, der so eingerichtet ist, dass auf ihn das Druckmedium einwirken kann, unter dessen Einwirkung der Einsatz (der Stift) mit dem Gehäuse zum Eingriff gebracht wird und das Steuerglied relativ zum Gehäuse in Axialrichtung festhält. Das Mittel für die Feststellung des Steuerglieds für den Betrieb mit Rückwärtsgang ißt in Form eines 'Anschlag an der Innenwand des Gehäuses ausgebildet und für die Zusamaienwirkung .axt dem Anschlag des Steuerglieds vorgesehen.

Das Gehäuse selbst ist relativ zum Steuerglied in Axialrichtung abgefedert, um das Steuerglied aus der Stellung für den Rückwärtsgang in die Stellung für don Vorwärtsgang zu verlagern.

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Beim Einsatz, dieser Vorrichtung für die Einstellung des Steuerglieds in die Vorderstellung für den Betrieb mit Vorwärtsgang, wird über die flexible Rohrleitung das ' Druckmedium ^der. -. Vorrichtung zugeführt ■> - welches auf ^die der Rohrleitung für das Druckmedium zugewandte Oberfläche des Kin-, Satzes (des Stiftes) einwirkt und den Einsatz in Richtung zum Gehäuse hin verlagert. Dabei entspannt sich das elastische Ringelement und die Seitenfläche des Einsatzes(des Stiftes) tritt mit dem axialen Anschlag des Gehäuses in Gegenwirkung und hält das Steuerglied relativ zum Gehäuse in der Stellung für den Betrieb init Vorwärtsgang der Vorrichtung fest.

Nach der Zuführung des Druckmediums wird der Schlagkolben eine hin- uad hergehende Bewegung im Gehäuse vollführen und darauf schlagen wobei die Schläge auf seinen vorderen Teil (Kopfteil) gerichtet werden, und die gesamte Vorrichtung wird sich im Boden bewegen und eine 3ohrung erzeugen.

Pur die Umschaltung der Vorrichtung auf den Betrieb mit Rückwärtsgang ( Umkehr) muß die Zufuhr des

Druckmediums unterbrochen werden, daboi verlagert oich der Einsatz im Sitz des Steuerglieds unter Einwirkung des elastischen Ringelements, tritt aus der Wechselwirkung mit dem axialen Anschlag des Gehäuses und nimmt eine Stellung ein, in der das Steuerglied relativ zum Gehäuse boweglioh lot. Durch die Spannung der flexiblen Rohrleitung wird das Steuerglied entlang der Achse relativ zum Gehäuse bis zur V/echselwirkung der Anschläge des Steuerglied** und dec Gehäuses verlagert, wobei das Element, durch welches das Steuerglied relativ zum Gehäuse abgefedert ist, zusammengedrückt wird. Danach wird, ohne die flex ible Rohrleitung zu entspannen, über diese der · Vorrichtung das Druckmedium zugeführt, durch welches eine Axialkraft erzeugt wird, die am Steuerglied angelegt und auf den hinteren Teil ( Endteil) des Gehäuses gerichtet ist. Durch diese

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Kraft wird das Steuerglied in der Stellung für den Betrieb mit Rückwärtsgang "... festgehalten. In dieser Stellung wird durch das Steuerglied eine hin- und hergehende Bewegung des Schlagkolbens im Gehäuse unter Ausführen von Schlagen gewährleistet, die auf den hinteren Teil ( Endteil) des Gehäuses gerichtet sind, und die gesamte Vorrichtung wird sich in der Bohrung in der umgekehrten Richtung, d.h· im Rückwärtsgang bewegen.

Für die Wiederuraschaltung der Vorrichtung auf den Betrieb mit Vorwärtsgang muß die Zufuhr des Druckmediums an die Vorrichtung unterbrochen werden. Durch das Element, durch welches das Steuerglied relativ zum Gehäuse abgefedert ist, wird dn« Steuerglied in die Vorderstellung für den Betrieb mit Vorwärtsgang der Vorrichtung verlagert, in der das Steuerglied nach Zuführung des Druckmediums relativ zum Gehäuse auf die oben beschriebene Weise festgehalten wird, und die gesamte Vorrichtung wird im Betrieb mit Vorwärtsgang arbeiten.

Diese Vorrichtung weist eine relativ geringe Betriebozuverlässigkeit infolge eines möglichen Ausfalls des Mittels für die Peststellung des Steuerglieds auf,weil die Kraft, die durch das Druckmedium auf den Einsatz (den Stift) übertragen wird und diesen aus dem Sitz stößt und ein Produkt des Druckes des Mediums und der Querschnittsfläche des Einsatzes (des Stiftes) darstellt, gering ist. Die-

te
se Kraft soll jedoch grosser als die durch das elastisehe Ringelement erzeugte Kraft sein. Polglich ist die durch das elastische .Ringeleraent erzeugte Kraft noch geringer und-das "Hingelement» .das nicht sehr stark sein soll, sollte sehr konstante Kraftlinien aufweisen. Bekanntlich sind Jedoch elastische Ringelemente kompliziert in der Herstellung und besitzen keine konstanten Kraftkennlinien. Wenn das elastische Ringelement eine grössere Steifigkeit als die Berech-

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nungssteifigkeit besitzt, wird die Kraft des

Druckmediums für das Ausstossen des Einsatzes nicht ausreichen und das Steuerglied wird relativ zum Gehäuse in der Stellung für den Vorwärtsgang nicht festgehalten.

Falls die Steifigkeit des elastischen Elements geringer als die Berechnungssteifigkeit ist, kann der Einsatz' ( Stift) im Sitz des Steuerglieds nicht versenkt werden, das letztere wird relativ zum Gehäuse nicht entriegelt und es kann entlang der Achse in die Stellung für den Rückwärtsgang nicht

verlagert werden.

Ausserdem wird die Vorrichtung durch die Notwendigkeit, das elastische Element in Ringform auszubilden, ziemlich kompliziert und die Abmessungen (Durch-

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messer)werden/>, wodurch die spezifische Leistung negativ beeinflusst wird.

Die Vorrichtung hat ebenfalls eine geringe Zuverlässigkeit, weil ein Bruch d er Bauelemente, insbeeondere des elastischen Ringelements, des Steuerglieds und des Gehäuses an der Anordnungsstelle des Einsatzes infolge harter Übertragung von Stossbelastungen von einen Teil zum anderen möglich ist.

Ausserdera ist der Einsatz C Stift) in dieser Vorrichtung mit seiner zylindrischen Seitenfläche gegen den axialen Anschlag abgestützt, wodurch trosse Berührungsspannungen entstehen und es zu einem Bruch des Gehäuses bzw. des Einsatzes ( ■ Stiftes) kommen kann. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung zu schaffen, in der die Mittel zur Feststellung des Steuerglieds in geinen Betriebsstellun^en relativ zum Gehäuse derart ausgebildet ist, daas ein zuverlässiger und leichter Betrieb sowie eine einfache Fertigung gewährleistet werden.

Au.s^ohond von

einer reversiblen Vorrichtung mit Schlagwirkung, welche

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ein Gehäuse enthält, in dem ein Schlagkolben mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter Einwirkung eines Druckmediums untergebracht ist, wobei für den Betrieb mit Vorwärtsgang auf den vorderen Teil des Gehäuses und für den Betrieb mit Rückwärtsgang . auf den

hinteren Teil des Gehäuses geschlagen wird, und ein Steuerglied für die Steuerung der Verteilung des

Druckmediums aufweint , das mit dem Schlagest

kolben beweglich verbunderMind mit Mitteln zur Feststellung relativ zum Gehäuse in zwei.Steuerstellungen, und zwar für den Betrieb mit Vorwärtsgang und für den Betrieb mit Rückwärtsgang, . wobei das kittel zur Feststellung des Steuerglieds für

den Betrieb mit Vorwärtsgang - in Form

mindestens eines relativ zum Steuerglied beweglichen Einsatzes ausgebildet ist, der sich in einem Sitz befindet, welcher in der Seitenwand des Steuerglieds vorgesehen ist und einen Abschnitt aufweist, der so ein^erichtet ist, dass auf ihn das Druckmedium einwirken kann, unter dessen Einwirkung der Einsatz mit dem Ansch lag des Gehäuses zum Eingriff gebracht wird und das Steuerglied relativ zum Gehäuse in Axialrichtung festhält, und das Mittel zur Feststellung des Steuerglieds

für den Betrieb mit Rückwärtsgang in

Form eines Anschlags an. der Innenwand des Gehäuses sowie eines mit diesem zusammenwirkenden Anschlags des Steuerglieds ausgebildet ist, wobei das Gehäuse relativ zum Steuerglied in Axialrichtung abgefedert ist, um das Steuerglied aus der Stellung für den Rückwärtsgang in die Stellung für den Vorwärtsgang verlagern zu können, ist erfinduⁿcsgemäss der Einsatz in Form eines Bechers ausgebildet^ der mit seinem Boden der Rohrleitung für flüssige Druckmedium zugewandt ist, und in dem Becher ein Element angeordnet , durch welches der Becher relativ zum Steuerglied abgefedert wird.

Zweckmässig wird das Element, durch welches

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der Becher relativ zum Steuerglied abgefedert ist, in Form einer Feder und einer gegen das Gehäuse abgestützten Kugel bzw. in Form einer Feder und einer Kappe ausgebildet, die mit ihrer Kugelfläche gegen das Gehäuse abgestützt ist.

Vorzugsweise wird die Höhe des Bechers grosser als die Wanddicke des Steuerglieds an der Anordnungsstelle des Sitzes gewählt.
— Vorteilhaft ist die Seitenfläche des Einsatzes, die mit dem Anschlag des Gehäuses in der Stellung für den Vorwärtsgang zusammenwirkt, flach auszubilden.

Mit der vorliegenden Erfindung ist . eine reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung entwickelt, die infolge einer sicheren ,Feststellung des Steuerglieds in den Endstellungen relativ zum Gehäuse einfach in der Konstruktion und Fertigung sowie zuverlässig im Betrieb ist.

Durch die Auoffihrunß des liinaatzee in Form ©ines Bechers und die Anordnung eines Federungselements im Becher wird die Konstruktion der Vorrichtung vereinfacht und ihre Betriebszuverlässigkeit erhöht. Au3serdem wird durch die Ausführung des Einsatzes in Form eines Bechers der Durchmesser des Einsatzes vers-xönsert, d. h. die Kräfte vergrössert, die auf diesen einwirken und durch das Druckmedium erzeugt werden, sowie die Steifheit des Federun/jselements und dadurch das sichere Ansprechen der Mittel zur Feststellung des Steuerglieds verbessert.

Zu bemerken ist, dass durch die Ausführung des Einsatzes in Form eines Bechers die Durchmesservergrösserung des Einsatzes keine Gewichtsvergrösserung zur Folge hat, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der Mittel zur Feststellung des Steuerglieds (und der gesamten Vorrichtung) erhöht wird, weil durch eine einfache Durchraesaervergrösserung des Einsatzes deren Masse vergröasert wird, und ein Teil der Kräfte des Druckmediums und des Federungselementes für die Überwindung dieser Kräfte ver-

■ ν

braucht wird, was unzweckraässig 1st.

Ausserdem worden durch die Ausführung dea 'Binsnt7.es in Form eines Bechern die Stoasbelaatungen in don ";naiu!«?r zugeordneten '· Teilen der Peststellmittel, des Steuerglieds und des Gehäuses verringert, weil in diesem Fall der Einsatz als Dämpfer wirkt· beim Betrieb der Vorrichtung wird er in Radialrichtung verformt, wodurch die übertragung der Stossbelastungen von einem Teil auf den anderen verringert wird.

Durch die Anordnung des Federungselements im Inneren des Bechers wird die Konstruktion kompakt und einfach.

Durch die Ausführung des Elements, durch welches der Einsatz relativ zum Steuerglied abgefedert ist, in Form einer Wendelfeder und einer gegen das Gehäuse abge-

werden ° '

stützten Kappe . die Konstruktion der Feststollmittel unter Beibehaltung der Kraftkeunlinien wesentlich vereinfacht, die Abmessungen der Baugruppe verringert und die Botriebszuverlässigkeit der Vorrichtung vergrössert.

Durch die Ausführung des Federungselements in Form einer Wendelfeder und einer gegen das Gehäuse abgestützten Kugel wird eine weitere Vereinfachung der Konstruktion und eine Vergrösserung der Betrlebszuverla'saigkeit erreicht, weil die Kugel in dem Becher nicht festgeklemmt werden kann. Durch die Ausführung des Bechers mit einer grösseren Höhe als die Wanddicke des Steuerglieds an der Anordnungsstelle des Sitzes wird die Betriebszuverlässigkeit der Mittel zur Feststellung des Steuerelements sowie der Vorrichtung im ganzen infolge Beibehaltung einer genugenden Länge (Höhe) der Seitenfläche des Einsatzes erzielt, die mit dem Sitz in dem Augenblick zusammenwirkt, in Vder Einsatz aus dem Sitz herausgeschoben ist.

Bei einer Ausführung des Bechers mit einer geringeren Wanddicke dea Steuorglieds wird die Flüche der zusammenwirkenden Oberflächen des Einsatzes und des

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Steuerglieds in dem Augenblick verringert, in dem der Einsatz aus dem Sitz herausgeschoben ist, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der Mittel zur Feststellung des Steuerglieds beeinträchtigt wird.

Durch die flache Ausführung der mit dem axialen Anschlag des Gehäuses zusammenwirkenden Seitenfläche des Einsatzes wird die Betriebszuverlässigkeit der Vorrichtung vergr'ossert, weil die Kontakt be lastungen in den zusammenwirkenden Flächen des Einsatzes und des axialen Anschlags des Gehäuses (die Teile kontaktieren nicht auf einer Linie, sondern auf einer Fläche) verringert werden. .

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Au.·:- führimnnboispiolen.unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert;

Es zeigt:

Fig. 1 - die Gesamtansicht einer reversiblen Vorrichtung mit Schlagwirkung teilweise im Längsschnitt; Fig. 2 - den Abschnitt A in Fig. 1 in der Stellung vor der Zuführung des Druckmediums, vergr'ossert;

Fig. 3 - den Abschnitt A in Flg. 1 in der Stellung für den Vorwärtsgang, vergrössert; Fig. 4 - den Abschnitt A in Fig. 1 in der Stellung für den Rückwärtsgang, vergrössert; Fig. 5 -dasselbe wie in FiK- 4, mit Federungselement

in Form einer Feder und einer Kappe;

stellung-—^,

Fig. 6 - einen Becher (Einsatz), in isometrischer- Dar-, Die in Fig. 1 dargestellte reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung enthält ein hohles Gehäuse 1, dr.n. einen Kopf (Vorder)teil 2 und einen End(Hinter)teil 3 besitzt, auf die ein Schlagkolben 4 schlägt, der im Gehäuse 1 mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter Einwirkung eines Druckmediums,z.B.Druckluft, angeordnet ist. Beim Betrieb der Vorrichtung mit Vorwärtseine schlägt der Schlagkolben 4 auf den Kopfteil 2 des Gehäuses 1. Beim 3etrieb der Vorrichtung im Rück--

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wärtsgang schlägt der Schlagkolben 4 auf den Endteil 3 des Gehäuses 1. Die Vorrichtung ist weiter mit einem System zur Verteilung · des Druckmediums sowohl beim Betrieb mit Vorwärtsgang als auch beim Betrieb mit Rückwärtsgang ,.versehen. Dieses System besitzt eine vordere Arbeitskammer 5, die durch die Innenfläche des Gehäuses 1 und die Aussenfrache des Schlagkolbens 4 begrenzt ist, sowie eine hintere Arbeitskammer 6, die durch die Innenfläche des Schlagkolbens 4 begrenzt ist. Im System sind ^ Kanäle 7 für die Verbindung der vorderen und der hinteren Arbeitskammer 5» 6 entsprechend sowie Kanäle 8 im Gehäuse 1 für den Austritt des Druckmediumr, in die Atmosphäre vorgesehen. Die Vorrichtung enthält Γοΐ-rvor ein Steuerglied 9» das durch das eine Ende mit dem Schlagkolben 4 beweglich verbunden ist und durch das andere Ende mit dem Gehäuse Γ zusammenwirkt. Das Steuerglied 9 kann relativ zum Gehäuse 1 zwei Stellungen einnehmen,wobei das Steuerglied 9 in der einen ( der vorderen) die Verteilung des Druckmediums für den Betrieb mit Vorwärtsgang und in

der anderen (der hinteren) für den Betrieb mit Rückwärtsgang steuert.

Das Steuerglied 9 ist mit einem Mittel zu dessen Peststellung in der Stellung für den Betrieb mit

Vorwärtsgang versehen. Dieses Peststellmittel ist in Form eines relativ zum Steuerglied 9 (Pig. 2, 3, 4, 5) beweglichen Einsatzes 10 ausgebildet. In der Stellung für den Vorwärtsgang tritt der Einsatz 10 (Pig. 3) mit dem Gehäuse 1 (wie in Fig. 3 gezeigt) in Eingriff, wobei das Steuerglied 9 in Axialrichtung relativ zum Gehäuse 1 festgehalten wird. In der Stellung für den Rückwärtsgang wird durch den Einsatz 10 (Fig. 4) die Beweglichkeit des Steuerglieds 9 relativ zum Gehäuse 1 beim Umschalten der Vorrichtung auf den Betrieb mit Rückwärtsgang gewährleistet. Der Einsatz (Pig. 3, 4) ist in einem Sitz (11) (Pig. 3) angeordnet,

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der in der Wand des Steuerglieds 9 ausgebildet ist. Der Sitz 11 kommuniziert mit einer Rohrleitung für das

Druckmedium über einen Zentralkanal des Steüerglieds 9» der seinerseits mit einem Behälter für das Druckmedium ' (in Fig.. nicht gezeigt) über eine flexible Rohrleitung 12 verbunden ist. Die Rohrleitung 12 ist mit dem einen Ende an das Steuerglied 9 und mit dem anderen an den Behälter für das Druckmedium angeschlossen.

Der Einsatz 10 ist in Form eines Bechers ausgebildet, der eine Fläche 13 (die Aussenflache des Becherbodens) für die Aufnahme der Einwirkungen des Druckmediums hat und in dem ein Federungselement angeordnet ist, das in Form einer Feder 14 und einer Kugel 15 ausgebildet ist, die durch die Feder 14 an das Gehäuse 1 angedrückt wird.

Der Eingriff des Einsatzes ^ ( Bechers) 10 mit dem Gehäuse 1 bei der Feststellung des Steuerglieds 9 in Axialriohtung für den Betrieb mit Vorwärtsgang erfolgt mit Hilfe eines auf dem Gehäuse 1 vorgesehenen Anschlages 16 und der flachen Oberfläche 17 (Fig. 6) des Einsatzes des Bechers 10. Das Steuerglied 9 ist mich mit einem Mittel für dessen Feststellung für den Betrieb mit Rückwärtsgang versehen, das in Form eines Anschlags 18. (Fig. 4) des Gehäuses 1 und eines mit diesem zusammenwirkenden Anschlags 19 des Steuerglieds 9 ausgebildet ist.

Die Vorrichtung ist außerdem mit einer Druckfeder 20 versehen, durch die das Gehäuse 1 in Axialrichtung abgefedert und das Steuerglied 9 in die Vorderstellung zur Feststellung für den Betrieb- mit Vorwärts^ang verlagert wird. Auf dem Steuerglied 9 ist ein hinterer Anschlag 21 vorgesehen, der die axiale Verlagerung des Steuerglieds 9 begrenzt und für die Zusammenwirkung mit der Stirnfläche des Gehäuses 1 vorgesehen ir,!,.

In einer anderen AusführungsVariante der Vorrichtung ist das Federungselement in Form einer Wendelfeder

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22 (Pig. 5) und einer auf dieser, sitzenden Kappe 23 .ausgebildet, die mit ihrer Kugelfläche gegen das Gehäuse 1 abgestützt ist.

Die Höhe des Einsatzes ( Bechers) 10 ist grosser als die Wanddicke des Steuerglieds 9 an der Anordnungsstelle des Sitzes 11 gewählt.

In don ^iR. 1—5 ist eine reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung mit nur einem Einsatz gezeigt, Jedoch kann deren Anzahl vergrössert werden, wodurch die Betriebszuverlässigkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung wesentlich erhöht wird.

Die reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung funktioniert folgendermaßen. · In den Pig. 1 und 2 ist die Vorrichtung in der AusgangssteüLung mit abgeschaltetem

. Druckmedium dargestellt. Beim Zuschalten des Behälters mit dem Druckmedium wird letzteres über die flexible Rohrleitung 12 der Arbeitskammer 6 und über den Kanal 7 der vorderen Arbeitskammer 5 zugeführt. Unter der Druckeinwirkung des Druckmediums in der hinteren Arbeitskammer 6 wird das Steuerglied 9 nach rückwärts (in Riohtung des Endteils 3 des Gehäuses 1) verlagert und die Feder 20 zusammengedrückt. Unter Einwirkung des. Druckmediums auf die Fläche 13 des Einsatzes (Becher.) 10 verlagert sich letzterer gleichzeitig im Sitz 11 des Steuerglieds 9 in Richtung zum Gehäuse· 1 hin und stützt sich mit seiner flachen Oberfläche 17 gegen den Anschlag 16 des Gehäuses 1, wodurch das Steuerglied 9 relativ zum Gehäuse festgehalten wird. Dabei wird die Kraft der Wendelfeder 14 derart gewählt, dass die Verlagerung des Einsatzes ( Becher ) 10 im Sitz 11 des Steuerglieds 9 unter Einwirkung des Druckmediums . nicht verhindert wird, vielmehr, wird die Wendelfeder 14 zusammengedrückt. In Pig. 3 ist die neue Stellung der Teile der

Vorrichtung nach dem Zuschalten des Behälters mit dem Druckmedium dargestellt, in der der Betrieb

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mit Vorwärtsgang gewährleistet wird.

Im Betrieb mit Vorwärtsgang vollführt der Schlagkolben ^ unter. Einwirkung des .. Druckmediums das eich in der vorderen und der hinteren Arbeitskammer 5» befindet, eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 und schlägt auf den Kopfteil 2 des Gehäuses 1. Unter Einwirkung dieser Schläge bewegt sich die Vorrichtung im Boden vorwärts und. erzeugt eine Bohrung.

Das Druckmedium strömt-in die vordere Arbeits klammer 5 über den Kanal 7 und wird aus dieser über den Kanal 7 und den Kanal 8 ausgepufft.

Pur die Umkehr der Vorrichtung (Umschalten auf den Betrieb mit Rückwärtsgang)wird, die Zufuhr des Druckmediums unterbrochen · Dann verlagert sich das Steuerglied 9 unter Einwirkung der Druckfeder 20 vorwärts in Richtung zum Kopfteil 2 dor Vorrichtung hin . Dabei wird der Einsatz ( Becher) 10 unter dem Druck der Wendelfeder 14 in den Sitz 11 des Steuerglieds 9 verlagert und nimmt die in Pig. 2 gezeigte Stellung ein. Der hintere Anschlag 21 des Steuerglieds tritt mit dem Gehäuse 1 in Wechselwirkung, wodurch die axiale Verlagerung des Steuerglieds begrenzt wird.

Dann wird an'der flexiblen Rohrleitung mit einer etwas gr'össeren Kraft als der Kraft der Druckfeder 20 entr spricht gezogen.Das Steuerglied 9, wie. in Fig. 4 gezeigt ist,verläßlich rückwärts in Richtung zum Endteil 3 \ des Gehäuses ^ⁱⁿ ., bis der vordere Anschlag 18 des Gehäuses 1 und der Anschlag 19 des Steuerglieds 9 in Wechselwirkung treten. Dabei wird die Kugel 15 (Fig. 4) bzw. die Kappe 23 (Pig. 5) durch den Anschlag 16 des Gehäuses 1 in den Einsatz (den Becher) hinein verlagert und die Wendelfeder 14 bzw. die Wendelfeder 22 (Pig. 5) zusammengedrückt. Die in den . Pig. 4, 5 dargestellte neue Stellung der Teile der Vorrichtung entspricht der CMr ^m HUcWn ^F

Ohne die flexible Rohrleitung 12 zu ent-

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. spannen, Nun kann das Druckmedium den Arbeitskammern 5 und 6 der Vorrichtung zugeführt werden.

Unter Einwirkung des Druckmediums in den Arbeitskammern 5 und 6 wird der Schlagkolben 4 in eine hin- und hergehende Bewegung im Gehäuse 1 gesetzt.

Dadurch, dass das Steuerglied 9 eine neue Stellung

zwar · eingenommen hat, und entlang der Vorrichtungsachse in

• Richtung ZU_1n . .Endteil 3 dew Gehäuses, hin verschoben ist, erfolgt der Eintritt des . . Druckmediums in die vordere Arbeitskammer .5 über den Kanal 7 -- · . früher und der Auspuff aus der vorderen Arbeitskammer 5 über die Kanäle 7 und 8 später,und der Schlagkolben 4 schlägt auf den Endteil 3 des Gehäuses 1..

Unter Einwirkung der Schläge bewegt sich das Gehäuse und die gesamte Vorrichtung im vorgetriebenen Loch zum Startpunkt.

Die Wiederumschaltung der Vorrichtung auf den Betrieb mtb Vorwärtsgang erfolgt automatisch nach Unterbrechung der Zufuhr des Druckmediums . Dann wird die Druckfeder PO, wie in Kit:. ?. gezeigt, wieder das Steuerglied 9 in die Vorderstellung bis zur Berührung des hinteren Anschlags 21 des Steuerglieds 9 mit dem Gehäuse 1 verlagern. Nach Zuführung des . Druckmediums auf die oben-

beschriebene Weise werden die Teile der Vorrichtung die in Fig. 3 dargestellte Stellung einnehmen und die Vorrichtung wird im Betrieb mit Vorwärtsgang arbeiten.

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Claims

PATENTANWALT :ÖfcM?liys» · Hl⁵GHARD LUYKEN ,

Institut Gornogo DeIa Sibirskogo Otdelcnia Akad<;mii Nauk SSSR, Novosibirsk, UdSSR .

P 93 661 -M- 61 -._, 04.0O. IO

REVERSIBLE VORRICHTUNG MIT SCHLAGWIRKUNG PATENTANSPRÜCHE

1. Reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung,

mit

- einem Gehäuse (1) / in dem

- ein Schlagkolben (4) mit der Möglichkeit einer hin- und hergehenden Bewegung unter Einwirkung eines Druckmediums untergebracht iat, wobei ^-:-n .. Betrieb mit VorwSrtegang auf den

vorderen Teil (2) des Gehäuses (1) und beim Betrieb mit Rückwärtsgang auf den hinteren

Teil (3) den Gehäuses (1) Uohl.^:ir;e au^noübt wor-lon,

einem Steuerglied (9) für die Steuerung der Verteilung des . Druckmediums , das mit dem Schlagkolben (4) beweglich verbunden und mit

-Mitteln zu.^$i§fstellung₂rgjativ zum Gehäuse (1) in zwei Steuerstelluagen, und für den Betrieb mit Vorwärtsgang und für den Betrieb mit Rückwärtsgang,

wobei

- dae Mittel zur Feststellung des Steuerglied^ (9) für den Betrieb mit Vorwärtsgang in Form

mindestens eines relativ zum Steuerglied (9) beweglichen

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abgefederten Einsatzes (10) ausgebildet ist, der in einem Sitz (11) angeordnet ist, der in der Seitenwand des Steuerglieds (9) vorgesehen ist und einen Abschnitt hat, der so eingerichtet ist, dass auf ihn das Druckmedium einwirken kann, unter dessen Ein

em

wirkung der Einsatz (10) mit ein-/ft'_nschlag (16) des Gehäuses (1) zum Eingriff gebracht wird und das Steuer- - glied (9) relativ zum Gehäuse (1) in Axialrichtung festgehalten wird und

- das Mittel zur Feststellung des Steuerglieds (9) für den Betrieb mit Rückwärtsgang - in Form eines Anschlags (18) ^ar- der Innenwand des Gehäuses (1) sowie eines mit diesem zusammenwirkenden Anschlags (19) des Steuerglieds (9) ausgebildet ist, wobei das Gehäuse (1) relativ zum Steuerglied (9) in Axialrichtung abgefedert ist, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Einsatz (10) in Form eines Bechers ausgebildet ist, der mit Beinern Boden (13) der Rohrleitung für das Druckmedium zugewandt ist, und

- in dem Becher ein Element angeordnet ist, durch welches der Becher relativ zum Steuerglied (9) abgefedert ist,

2, Reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Element, durch welches der Becher relativ zum Steuerglied (9) abgefedert ist, in Form einer Feder (14) und einer gegen das Gehäuse (1) abgestützten Kugel

(15) ausgebildet ist.

3. Reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung nach Arispruoh 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Element, durch welches der Becher abgefedert ist, in Form einer Feder (22) und einer Kappe

(23) ausgebildet ist, die auf der Feder (22) sitzt und mit ihrer Kugelfläche gegen das Gehäuse (1) abgestützt

BAD ORIOiMAL

ist.

4· Reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung nach Anspruch l, dadurch' gekennzeichnet, dass
- die Becherhöhe grosser als die Wanddicke des Steuerglieds (9) an der Anordnungsstelle des Sitzes (11)

ist.

5· Reversible Vorrichtung mit Schlagwirkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Seitenfläche (17) des Einsatzes (10), die mit dem Anschlag (16) des Gehäuses (1) in der Stellung beim Yorwartsgaag zusammenwirkt, flach ausgebildet ist.

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