NL9101507A - TOOL FOR MAKING HOLES IN THE GROUND. - Google Patents

Description

GEREEDSCHAP VOOR HET MAKEN VAN GATEN IN DE GRONDTOOL FOR MAKING HOLES IN THE GROUND

Het is bekend, gaten in de grond te maken met gebruik¬making van een grondboor. Ook wordt wel gebruik gemaakt vanpneumatisch of hydraulisch gereedschap met een hamer- ofbeitelpunt, die vibrerend of stotend wordt aangedreven.It is known to make holes in the ground using an earth auger. Use is also made of pneumatic or hydraulic tools with a hammer or chisel point, which are driven vibrating or impact.

De uitvinding stelt zich ten doel, middelen te bieden,met behulp waarvan op zeer eenvoudige wijze een gat in degrond van voorafgekozen afmetingen kan worden gemaakt,waarbij, anders dan bij een grondboor, het materiaal uit hetgat niet op de grond komt te liggen en dient te wordenafgevoerd, maar in de grond aanwezig blijft en waarbij deomgeving van het gat een sterke verdichting heeft ondergaan.Tevens stelt de uitvinding zich ten doel, voorzieningen tebieden die het mogelijk maken om daartoe gebruik te maken vanbekende aandrijfinrichtingen.The object of the invention is to provide means by means of which a hole in the ground of preselected dimensions can be made in a very simple manner, wherein, unlike a auger, the material from the hole does not come to lie on the ground and It is an object of the invention to provide facilities which make it possible to make use of known driving devices for this purpose, but which remain in the ground and in which the environment of the hole has undergone a strong compaction.

Een verder doel van de uitvinding is het bieden vanvoorzieningen, met behulp waarvan gaten met een zeer hogemate van precisie kunnen worden vervaardigd, zelfs doorongeschoold personeel.A further object of the invention is to provide facilities by means of which holes can be manufactured with a very high degree of precision, even by unskilled personnel.

De uitvinding verschaft nu een gereedschap voor hetmaken van gaten in de grond, omvattende een rampunt enkoppelmiddelen voor koppeling aan een aandrijfinrichting,bijvoorbeeld een hydraulisch of pneumatisch werkendegereedschapsmachine of een bijvoorbeeld met excentrischgeplaatste, roterend aandrijfbare massa's werkende vibrator,voor het successievelijk, trillend of stotend, in de richtingvan het vrije einde exciteren van de rampunt.The invention now provides a tool for making holes in the ground, comprising a ramp point and coupling means for coupling to a driving device, for instance a hydraulic or pneumatic working tool machine or a vibrator operating with eccentrically mounted, rotatably drivable masses, for successively, vibrating or impacting, excite the ramp point towards the free end.

Bij voorkeur vertoont het gereedschap het kenmerk, dathet vrije einde van de rampunt een eerste deel met een inhoofdzaak konische vorm vertoont. Hiermee vindt een zeereffectieve krachtoverbrenging op de bodem plaats met ener¬zijds een gewenste verdringing en anderzijds een gewensteverdichting van de grond met het verdrongen grondmateriaal.Preferably, the tool has the feature that the free end of the ram point has a first part with a substantially conical shape. This results in a highly effective power transmission to the soil with, on the one hand, a desired displacement and, on the other hand, a desired compaction of the soil with the displaced soil material.

In een voorkeursuitvoering vertoont het gereedschapverder het kenmerk, dat aan het konische vrije einde een tweede, afgeknot-konisch deel met een kleinere tophoek danhet eerste deel aansluit. Hiermee vindt een verder effectiefverdringen van de grond in combinatie met de genoemde ver¬dichting plaats.In a preferred embodiment, the tool further has the feature that a second, truncated-conical part with a smaller apex angle than the first part connects to the conical free end. This further pushes the soil effectively in combination with the aforementioned compaction.

Een uitvoering die het kenmerk vertoont dat aan hettweede deel een derde, afgeknot-konisch deel met een kleineretophoek dan het tweede deel aansluit heeft het grote voor¬deel, zich na het maken van een gat gemakkelijk daaruit telaten verwijderen door terugtrekken. Door de konische vorm,die in de praktijk betrekkelijk weinig kan afwijken van eencilindrische vorm, bijvoorbeeld enkele graden, wordt bereikt,dat de lucht gemakkelijk in de ruimte tussen de gevormdegatwand en het gereedschap kan toetreden.An embodiment which has the feature that a third, truncated-conical part with a smaller tip angle than the second part connects to the second part, has the great advantage, that it can easily be removed therefrom after making a hole by withdrawing. Due to the conical shape, which in practice can deviate relatively little from a cylindrical shape, for instance a few degrees, it is achieved that the air can easily enter the space between the shaped hole wall and the tool.

Teneinde de rampunt zo licht mogelijk te doen zijnverdient die uitvoering de voorkeur waarin de rampunt hol is.In order to make the ram point as light as possible, that embodiment is preferred in which the ram point is hollow.

Om niettemin de rampunt voldoende mechanische sterktete geven, die noodzakelijk is om de optredende excitatie-krachten te weerstaan, wordt bij voorkeur gebruik gemaakt vanin de holle rampunt opgenomen, met elkaar verbonden verster-kingsribben. Het kan zinvol zijn, de doorleiding van krachtenvanaf de koppelmiddelen naar het vrije einde van de rampuntmechanisch te scheiden van de krachtendoorleiding door dewand van de rampunt. Daartoe kan het gereedschap het kenmerkvertonen dat de ribben tegen de wand van de rampunt rusten,maar daarmee niet verbonden zijn.In order nevertheless to provide the ram point with sufficient mechanical strength necessary to withstand the occurring excitation forces, use is preferably made of reinforcing ribs incorporated in the hollow ram point. It may be useful to mechanically separate the transmission of forces from the coupling means to the free end of the ram point from the force transmission through the wall of the ram point. To this end, the tool may show the characteristic that the ribs rest against the wall of the ram point, but are not connected thereto.

In een bepaalde uitvoering vertoont het gereedschap hetkenmerk, dat zich tussen de koppelmiddelen en het vrije eindevan de rampunt uitstrekt voor het doorleiden van excitatie-krachten vanaf de koppelmiddelen naar dat vrije einde.In a particular embodiment, the tool has the feature that extends between the coupling means and the free end of the ram point for transmitting excitation forces from the coupling means to that free end.

Een mogelijk nog verhoogde effectiviteit van debewerking wordt bereikt met een uitvoering waarin in derampunt een in langsrichting vrij beweegbare massa isopgenomen. Deze massa vertraagt de omlaag gerichte excitatievan de rampunt niet maar kan door zijn traagheid een extrabijdrage tot de opgewekte stootkrachten leveren.A possibly even increased effectiveness of the processing is achieved with an embodiment in which a mass which is freely movable in the longitudinal direction is included in the point of the ram. This mass does not slow down the downward excitation of the ramp point but, due to its inertia, can make an additional contribution to the generated impact forces.

Bijvoorbeeld kan deze variant zodanig zijn uitgevoerddat de rampunt ten dele is gevuld met min of meer fijnverdeeld materiaal. Dit materiaal kan bijvoorbeeld zand of ijzer bevatten, in het algemeen bij voorkeur een goedkoop enzwaar materiaal.For example, this variant can be designed such that the ram point is partly filled with more or less finely divided material. This material can contain, for example, sand or iron, generally preferably a cheap and heavy material.

Bij voorkeur vertoont het gereedschap het kenmerk, datalthans het buitenoppervlak van het vrije einde uit een hard,slijtvast en taai materiaal bestaat, zoals mangaanstaal. Ookandere staalsoorten, in het bijzonder staalsoorten die rijkzijn aan koolstof, komen in aanmerking.The tool preferably has the feature that at least the outer surface of the free end consists of a hard, wear-resistant and tough material, such as manganese steel. Other steels, in particular steels rich in carbon, are also eligible.

Aan het tweede en het derde deel worden minder extremeeisen gesteld dan aan het eerste deel. Bijvoorbeeld kunnen debuitenoppervlakken van het tweede en het derde deel uitstaal-52 bestaan.Less extremes are imposed on the second and third parts than on the first part. For example, the outer surfaces of the second and third parts may consist of display 52.

Een uitvoering voor toepassing met een aandrijfinrich¬ting waarvan het aandrijfeinde een scharnier omvat kan bijvoorkeur het kenmerk vertonen, dat de koppelmiddelen eenscharnier omvatten, waarvan de as in hoofdzaak loodrecht opde as van het van de aandrijfinrichting deel uitmakendescharnier staat. Aldus wordt onder alle omstandighedenbereikt dat het vrij opgehangen gereedschap een verticaal gatin de grond maakt. Daartoe dient de hartlijn van de rampuntbeide scharnierassen te snijden. Wanneer bij het maken vaneen gat in de grond de rampunt een obstakel, bijvoorbeeld eensteen, ontmoet, kan hij door de cardanische ophanging ditobstakel vermijden.An embodiment for use with a drive device of which the drive end comprises a hinge can preferably be characterized in that the coupling means comprise a hinge, the axis of which is substantially perpendicular to the axis of the hinge forming part of the drive device. Thus, under all circumstances, the freely suspended tool achieves a vertical hole on the ground. To this end, the center line of the ram-point hinge shafts must intersect. When the ram point encounters an obstacle, for example a stone, when making a hole in the ground, it can avoid this obstacle by means of the gimbal.

In het geval, waarin geen aandrijfinrichting metscharnier beschikbaar is kan gebruik worden gemaakt van eenvariant, waarin de koppelmiddelen twee scharnieren omvattenmet onderling in hoofdzaak loodrechte scharnierassen.In the case where no drive device with hinge is available, use can be made of a variant, in which the coupling means comprise two hinges with mutually perpendicular hinge axes.

In een voorkeursuitvoering vertoont het gereedschaphet kenmerk, dat de koppelmiddelen met de aandrijfinrichtingkoppelbaar zijn door middel van een koppelblok dat bijvoor¬beeld door persen, opkrimpen of lassen mechanisch is verbon¬den met een met de aandrijfinrichting te koppelen gereed¬schap, zoals een hamer of een beitel. Met deze uitvoering kanhet gereedschap volgens de uitvinding zeer eenvoudig geschiktworden gemaakt voor toepassing met elke geschikte aandrijf-inrichting. Bijvoorbeeld kan de fabrikant van het gereedschapzichzelf bijvoorbeeld een hamer of beitel verschaffen, diepast in een aandrijfinrichting, waarover een afnemerbeschikt. Deze hamer of beitel wordt vervolgens op geschikte wijze verbonden met het koppelblok en het koppelblok beschiktop zijn beurt over geschikte koppelmiddelen voor koppelingaan elk gereedschap volgens de uitvinding. Op deze wijze iseen universele koppelbaarheid van de rampunten volgens deuitvinding met elke geschikte aandrijfinrichting verzekerd.In a preferred embodiment, the tool has the feature that the coupling means can be coupled to the driving device by means of a coupling block which is mechanically connected, for example by pressing, crimping or welding, with a tool to be coupled to the driving device, such as a hammer or a chisel. With this embodiment, the tool according to the invention can very easily be made suitable for use with any suitable drive device. For example, the manufacturer of the tool itself can provide, for example, a hammer or chisel that fits into a drive device that a customer has. This hammer or chisel is then suitably connected to the coupling block and the coupling block in turn has suitable coupling means for coupling to any tool according to the invention. In this way, a universal coupling of the ram points according to the invention is ensured with any suitable drive device.

In een bepaalde uitvoering vertoont het gereedschap hetkenmerk, dat het blok een dwarsverdieping bezit en de rampuntin de corresponderende zone eveneens een dwarsverdiepingbezit, in welke verdiepingen na ze onderling in registratiete hebben gebracht, van buitenaf een koppelpen kan wordeningebracht. Deze koppeling is zeer bedrijfszeker en goedkoopen heeft het voordeel, zich desgewenst gemakkelijk te latenontkoppelen in onderdelen, bijvoorbeeld voor verwisseling vangereedschap.In a particular embodiment, the tool has the feature that the block has a transverse storey, and the ram point in the corresponding zone also has a transverse storey, in which floors, after mutually registering, a coupling pin can be inserted from the outside. This coupling is very reliable and inexpensive has the advantage, if desired, that it can be easily disconnected in parts, for example for changing tools.

In een bepaalde uitvoering vertoont het gereedschap hetkenmerk, dat ten minste één van beide verdiepingen axiaal eengrotere lengte bezit dan de koppelpen, zodanig dat de rampuntaxiaal beperkt verplaatsbaar is ten opzichte van het koppel¬blok. Deze uitvoering kan het voordeel bezitten, dat deregistratie van de verdiepingen gemakkelijk plaatsvindt,zodat koppeling sneller tot stand kan worden gebracht. Tevenskan een mechanisch lossere koppeling het voordeel opleveren,dat diverse onderdelen van de aandrijfinrichting een ge¬ringere mechanische belasting ondergaan.In a particular embodiment, the tool has the feature that at least one of the two floors axially has a greater length than the coupling pin, such that the ram point is movable to a limited extent relative to the coupling block. This embodiment can have the advantage that the registration of the floors takes place easily, so that coupling can be effected more quickly. A mechanically looser coupling can also provide the advantage that various parts of the drive device undergo a lower mechanical load.

In ditzelfde verband kan het van voordeel zijn, dat desamenwerkende contactvlakken van de rampunt en het koppelblokomwentelingssymmetrisch zijn en dat één van de genoemdeverdiepingen zich over de gehele omtrek uitstrekt. Hiermeewordt bereikt, dat het gereedschap zich desgewenst kandraaien rond zijn langsas.In the same context, it may be advantageous that the cooperating contact surfaces of the ram point and the torque block rotation are symmetrical and that one of the said recesses extends over the entire circumference. This ensures that the tool can rotate around its longitudinal axis if desired.

De uitvinding strekt zich verder uit tot de koppel¬middelen, zoals die zijn gespecificeerd in het bovenstaandeen in de conclusies 18-20.The invention further extends to the coupling means as specified in the above claims 18-20.

Ook betreft de uitvinding een werkwijze voor het makenvan gaten in de grond. Deze werkwijze is gekenmerkt door devolgende stappen, in geschikte volgorde: (1) het verschaffen van een gereedschap volgens één derconclusies 1-20; (2) het verschaffen van een aandrijfinrichting alsgespecificeerd in conclusie 1? (3) het koppelen van het gereedschap met de aandrijf-inrichting; (4) het kiezen van een plaats voor het maken van eengat in de grond; (5) het daar plaatsen van het gereedschap; (6) het in werking stellen van de aandrijfinrichting,zodanig dat het gereedschap trillend of stotend met eengekozen frequentie wordt geëxciteerd in de richting vanhet vrije einde van de rampunt; en (7) het zodanig kiezen van de genoemde frequentie, datde penetratie van de rampunt in de bodem met zo hoogmogelijk rendement, dat wil zeggen met de grootstesnelheid of met minimaal energieverbruik, plaatsvindt.The invention also relates to a method for making holes in the ground. This method is characterized by the following steps, in appropriate order: (1) providing a tool according to any one of claims 1 to 20; (2) providing a drive device as specified in claim 1? (3) coupling the tool to the drive device; (4) choosing a site for making a hole in the ground; (5) placing the tool there; (6) actuating the drive device such that the tool is excited vibrating or impacting at a selected frequency toward the free end of the ram point; and (7) selecting said frequency such that the penetration of the ram point into the soil takes place with the highest possible efficiency, i.e. with the greatest speed or with minimum energy consumption.

Claims (12)

1. Gereedschap voor het maken van gaten in de grond,omvattende een rampunt en koppelmiddelen voor koppeling aaneen aandrijfinrichting, bijvoorbeeld een hydraulisch ofpneumatisch werkende gereedschapsmachine of een bijvoorbeeldmet excentrisch geplaatste, roterend aandrijfbare massa'swerkende vibrator, voor het successievelijk, trillend ofstotend, in de richting van het vrije einde exciteren van derampunt.Tools for making holes in the ground, comprising a ram point and coupling means for coupling to a driving device, for instance a hydraulic or pneumatic operating machine tool or, for example, with an eccentrically placed, rotatably drivable mass-operating vibrator, for successively, vibrating or impacting, in the towards the free end excite the ram point. 2. Gereedschap volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat het vrije einde van de rampunt een eerste deel met een inhoofdzaak konische vorm vertoont.2. Tool according to claim 1, characterized in that the free end of the ram point has a first part with a substantially conical shape. 3. Gereedschap volgens Conclusie 2, met het kenmerk,dat aan het konische vrije einde een tweede, afgeknot-konischdeel met een kleinere tophoek dan het eerste deel aansluit.Tool according to Claim 2, characterized in that a second frusto-conical part with a smaller top angle than the first part connects to the conical free end. 4. Gereedschap volgens conclusie 3, met het kenmerk,dat aan het tweede deel een derde, afgeknot-konisch deel meteen kleinere tophoek dan het tweede deel aansluit.4. Tool as claimed in claim 3, characterized in that a third, truncated-conical part connects to the second part with a smaller top angle than the second part. 5. Gereedschap volgens conclusie 1, met het kenmerk,dat de rampunt hol is.Tool according to claim 1, characterized in that the ram point is hollow. 6. Gereedschap volgens conclusie 5, gekenmerkt doorin de holle rampunt opgenomen, met elkaar verbonden verster-kingsribben.Tool according to claim 5, characterized by interconnected reinforcing ribs accommodated in the hollow ram point. 7. Gereedschap volgens conclusie 6, met het kenmerk,dat de ribben tegen de wand van de rampunt rusten, maardaarmee niet verbonden zijn.Tool according to claim 6, characterized in that the ribs rest against the wall of the ram point, but are not connected thereto. 8. Gereedschap volgens conclusie 5, gekenmerkt dooreen centraal langwerpig element, zoals een staaf of een buis,dat zich tussen de koppelmiddelen en het vrije einde van derampunt uitstrekt voor het doorleiden van excitatiekrachtenvanaf de koppelmiddelen naar dat vrije einde.A tool according to claim 5, characterized by a central elongated element, such as a rod or a tube, which extends between the coupling means and the free end of the puncture point for transmitting excitation forces from the coupling means to that free end. 9. Gereedschap volgens conclusie 5, met het kenmerk,dat in de rampunt een in langsrichting vrij beweegbare massais opgenomen.9. Tool according to claim 5, characterized in that a mass freely movable in the longitudinal direction is received in the ram point. 20. Gereedschap volgens conclusie 18, met het kenmerk,dat de samenwerkende contactvlakken van de rampunt en hetkoppelblok omwentelingssymmetrisch zijn en dat één van degenoemde verdiepingen zich over de gehele omtrek uitstrekt.Tool according to claim 18, characterized in that the mating contact surfaces of the ram point and the coupling block are rotationally symmetrical and that one of said recesses extends over the entire circumference. 21. Koppelmiddelen als gespecificeerd in één derconclusies 18-20.Coupling means as specified in one of the sub-claims 18-20. 22. Werkwijze voor het maken van gaten in de grond,gekenmerkt door de volgende stappen, in geschikte volgorde: (1) het verschaffen van een gereedschap volgens één derconclusies 1-20? (2) het verschaffen van een aandrijfinrichting alsgespecificeerd in conclusie 1; (3) het koppelen van het gereedschap met de aandrijf-inrichting; (4) het kiezen van een plaats voor het maken van eengat in de grond; (5) het daar plaatsen van het gereedschap; (6) het in werking stellen van de aandrijfinrichting,zodanig dat het gereedschap trillend of stotend met eengekozen frequentie wordt geëxciteerd in de richting vanhet vrije einde van de rampunt; en (7) het zodanig kiezen van de genoemde frequentie, datde penetratie van de rampunt in de bodem met zo hoogmogelijk rendement, dat wil zeggen met de grootstesnelheid of met minimaal energieverbruik, plaatsvindt. UITTREKSEL· Een gereedschap voor het maken van gaten in de grond,omvat een rampunt en koppelmiddelen voor koppeling aan eenaandrijfinrichting, bijvoorbeeld een hydraulisch of pneuma¬tisch werkende gereedschapsmachine of een bijvoorbeeld metexcentrisch geplaatste, roterend aandrijfbare massa'swerkende vibrator, voor het successievelijk, trillend ofstotend, in de richting van het vrije einde exciteren van derampunt.22. Method for making holes in the ground, characterized by the following steps, in an appropriate order: (1) providing a tool according to any one of claims 1-20? (2) providing a drive device as specified in claim 1; (3) coupling the tool to the drive device; (4) choosing a site for making a hole in the ground; (5) placing the tool there; (6) actuating the drive device such that the tool is excited vibrating or impacting at a selected frequency toward the free end of the ram point; and (7) selecting said frequency such that the penetration of the ram point into the soil takes place with the highest possible efficiency, i.e. with the greatest speed or with minimum energy consumption. EXTRACT · A tool for making holes in the ground, includes a ram point and coupling means for coupling to a drive device, for example a hydraulic or pneumatic machine tool or, for example, an eccentrically mounted, rotatably driven mass-operating vibrator, for the successive, vibrating or jerking, in the direction of the free end exciting the point of the ram.