DE1235039B - Probenehmer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

to mzz

DEUTSCHES WTTWt PATENTAMT

PATENTSCHRIF

Int. Cl.:

Nummer:

Aktenzeichen: Anmeldetag:

GOln

Deutsche Kl.: 421 -17

I 235 039
E 20602IX b/421 15. Februar 1961 23. Februar 1967 31. August 1967

Auslegetag: Ausgabetag:

Patenitschrift stimmt mit der Auslegeschirift überein

Die Erfindung bezieht sich auf einen Probenehmer Probenehmer für die Entnahme von Bohrproben, der in eine Bohrung eingeführt werden kann, deren lichte Weite nur

wenig größer ist als der Durchmesser des Probenehmargehäuses, und der einen durch einen mit dem Probenehmergehäuse verbundenen Motor über ein Getriebe und mittels einer radial und axial beweglichen, durch Zahnräder angetriebenen Vorschubspindel in einer Pvichtung senkrecht zur Bohrungsachse vor- und zurückbewegbaren und um die ge- ίο nannte Richtung als Achse drehbaren, aus der Gehäusewand heraus- und in die Wand der Bohrung hineinführbaren Hohlbohrer aufweist.

Es sind Vorrichtungen zur Entnahme von Bohrproben aus senkrechten Kanälen bekannt, bei denen ein Probenehmerwerkzeug von einem von außen gespeisten Elektromotor und zwischengeschalteten mechanischen Übertragungselementen um eine zur Achse des Kanals senkrecht verlaufende Drehachse angetrieben wird. Der Vorschub erfolgt bei dieser Vorrichtung entweder mechanisch mit Hilfe von feingängigen, selbsthemmenden Spindeln oder hydraulisch mit Hilfe von Hydraulikpumpe und geeigneten hydraulischen Übertragungselementen. Die Vorrichtungen mit mechanisch betätigtem Vorschub arbeiten mit einer feingängigen, selbsthemmenden Vorschubspindel, die auf vier verschiedene Arten —· im Gehäuse radial und axial starr, radial und axial beweglich, radial starr und axial beweglich, radial beweglich und axial starr - - angeordnet sein kann und entsprechend der Anordnung mit geeigneten mechanischen Übertragungselementen gekoppelt den Vorschub des Werkzeuges bewirkt. Bei allen diesen Vorrichtungen erfolgt die Rückführung des Werkzeuges durch Umkehr der Bewegungsrichtung des Motors. Die notwendigen Schaltvorgänge werden bei einer bekannten Vorrichtung von außen her, bei allen anderen durch in der Vorrichtung selbst eingebaute, selbsttätig arbeitende elektrische Schaltmittel ausgelöst. Der Rücklauf des Werkzeuges erfolgt bei allen diesen Vorrichtungen, mit Ausnahme einer Vorrichtung, bei der das Werkzeug mit Hilfe einer Seilwinde zurückgezogen wird, mit der gleichen Geschwindigkeit wie der Arbeits vorschub.

Alle bekannten Vorrichtungen mit mechanisch betätigtem Vorschub besitzen keine Einrichtung zum Festsetzen der Vorrichtung im Kanal. Die mit hydraulisch betätigtem Vorschub arbeitenden Vorrichtungen besitzen eine Verriegelungsvorrichtung in Form von hydraulischen Zylindern, die an ihren Kolbenstangen befestigte Druckplatten oder Spitzen gegen die Wandung des Kanals drücken und so ein Patentiert für:

Electricite de France, Service National, Paris Vertreter:

Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs, Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:
Daniel Gauban, Paris

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 15. Februar 1960 (818 459), vom 25. Januar 1961j850683)

Festsetzen der Vorrichtung im Kanal gewährleisten. Bei keiner der bekannten Vorrichtungen ist eine Sicherheitseinrichtung vorhanden, die im Fall eines Versagens der Antriebs- oder Übertragungselemente oder eines Blockierens des Probenehmerwerkzeuges das Zurückführen des Werkzeuges ermöglicht.

Der Probenehmer gemäß der Erfindung bietet nun gegenüber diesen genannten Vorrichtungen folgende hauptsächlichen Vorteile:

1. Der Probenehmer besitzt eine sicher wirkende mechanische Verriegelungseinrichtung.

2. Das Zurückführen des Werkzeuges erfolgt ohne eine Umkehr der Drehrichtung des Motors schneller als der Arbeitsvorschub des Werkzeuges.

3. Der Probenehmer besitzt eine Sicherheitseinrichtung zum Zurückführen des Werkzeuges, die in einfacher Weise beim Herausziehen des Probenehmers durch die von einem Greifer aufgebrachte Zugkraft betätigt wird.

4. DieHandhabung des Probenehmers wird durch keine elektrischen Stromzuführungskabel gestört, da der Motor von einer in den Kanal eingeführten Batterie gespeist wird.

Der Probenehmer nach der Erfindung kennzeichnet sich durch ein mit dem Abtriebsrad des genannten Getriebes kämmendes, durch Kupplungsklauen mit einem langgestreckten Ritzel lösbar verbundenes,

709 663/142

mit dem Ritzel koaxiales Zahnrad, das mit dem koaxial zum Hohlbohrer drehbar gelagerten Zahnrad kämmt, an dem koaxial eine nicht selbsthemmende Spindel mit großer Steigung befestigt ist, die in ständiger, nicht lösbarer Wirkverbindung mit einem Mutternelement steht, das mit dem Hohlbohrer starr verbunden ist, der seinerseits einen äußeren Zahnkranz besitzt, der in das langgestreckte Ritzel eingreift, wobei die Zähnezahl des Zahnkranzes bei übereinstimmender Zähnezahl des Zahnrades und des Ritzels wenig geringer als die des Zahnrades ist.

Weiter kann eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen sein, mit der das Zurückziehen des Bohrprobenehmers im Fall irgendeiner Störung oder Blockierung sichergestellt werden soll. Diese Sicherheitsvorrichtung schaltet sich unter dem Einfluß der auf die Vorrichtung ausgeübten Zugkraft ein, indem sie diese Kraft im Bedarfsfall auf den Probenehmer überträgt, der zu diesem Zweck mit einer umkehrbaren steilgängigen Vorschubschraube verbunden ist.

Die Vorrichtung ist besonders zur Untersuchung von senkrechten Kanälen geeignet, und für die Handhabung zu diesem Zweck mittels eines femgesteuerten Greifers ist nach einem anderen Kennzeichen der Erfindung eine Verriegelungsvorrichtung durch Einhaken in der Wandung des Kanals vorgesehen; dabei nutzt diese Vorrichtung maximal das Gewicht der Vorrichtung selbst aus sowie das des Greifers, der zu ihrer Handhabung dient.

Die Vorteile des Erfindungsgegenstands gehen im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der eine zur Untersuchung von vertikalen Bohrlöchern geeignete Vorrichtung an Hand der Zeichnungen beispielsweise beschrieben und veranschaulicht ist.

F i g. 1 und 1A zeigen einen Längsschnitt durch die Vorrichtung in der Ebene eines Durchmessers; Fig. 2 und 2A sind ein Aufriß der Vorrichtung;

F i g. 3 ist ein Teilschnitt entlang der Linie und den Pfeilen III-III von Fig. 1;

F i g. 4 und 5 sind Teilansichten nach den Ebenen und den Pfeilen IV-IV bzw. V-V von Fig. 3;

F i g. 6 ist eine Teilansicht nach der Ebene und den Pfeilen VI-VI von F i g. 1;

F i g. 7 ist eine Teilansicht nach der Ebene und den Pfeilen VII-VII von Fig. 6; """"

F i g. 8 ist ein Querschnitt nach der Ebene und den Pfeilen VIII-VIII von Fig. 1, wobei das Bohrwerkzeug in ausgefahrener Stellung gezeichnet ist;

F i g. 9 ist ein Teilschnitt nach der Ebene und den PfeilenIX-IX von Fig. 8;

F i g. 10 ist eine Teilansicht des Bohrwerkzeuges in Richtung des Pfeiles X-X von Fig. 8 gesehen;

Fig. Il ist ein Teilschnitt nach der LinieXI-XI von F i g. 10;

Fig. 12 ist eine schematische Darstellung des Getriebes, welches das Bohrwerkzeug betätigt;

Fig. 13 bis 16 sind Teilschnitte und zeigen die Hauptorgane der Vorrichtung während vier aufeinanderfolgender Phasen ihrer Arbeitsweise, nämlich das Herablassen (Fig. 13), die Stellung des Abstechens und der Beendigung der Arbeit (F i g. 14), die Stellung der Verriegelung oder der ersten Aufwärtsbewegung (F i g. 15} und die Stellung der Entriegelung oder der zweiten Aufwärtsbewegung (Fig. 16).

Nach der gewählten und dargestellten Ausführungsform stellt sich die zur Untersuchung eines

senkrechten Kanals mit praktisch kreisrundem Querschnitt und beliebiger Tiefe geschaffene Vorrichtung in Form eines länglichen Zylinders mit einem Durchmesser dar, der um ein geringes kleiner ist als der des zu untersuchenden Kanals. Sie setzt sich zusammen (F i g. 1 und 2) aus einem zentralen Block 1, der zur Aufnahme des Probenehmer, welcher als Ganzes mit dem Bezugszeichen 2 benannt ist, und dessen Antriebsmechanismus dient, einem oberen ίο Block 3, der die Aufhängungs- und Verriegelungsorgane enthält, und einem unteren Block 4 (F i g. IA und 2 A), der einen Gleichstrommotor 5 (F i g. 1A und 2 A) enthält, welcher durch eine in einem dichten zylindrischen Gehäuse 6 (F i g. 1 A) befindliche Akkumulatorenbatterie gespeist werden kann; dieses Zubehör (Fig. 1 A) stellt sich ebenfalls in Form eines Zylinders dar, der den gleichen Durchmesser wie die Vorrichtung hat und in einen Kopf 7 auf einem Hals 8 ausläuft, so daß er wie die Vorrichao tung selbst mittels eines Greifers gefaßt und in den Kanal eingeführt und aus dem Kanal herausgehoben werden kann. Dieser Kopf wird von zwei elastischen Kontaktfingern durchquert, und zwar einem zentral angeordneten Finger 9 und einem exzentrisch angeordneten Finger 10, die jeweils mit den Klemmen der Batterie (nicht im einzelnen dargestellt) verbunden sind und mit einem zentral angeordneten Kontaktstück 11 sowie einem Kontaktring 12 zusammenwirken können, die ihrerseits durch die bei 13 angedeuteten Drähte mit den Klemmen des Motors 5 ver, bunden sind.

Die Welle 14 des Motors, die parallel zur Längsachse der Vorrichtung verläuft und das Verbindungsstück 15 zwischen zentralem Block 1 und unterem Block 4 durchquert, trägt im Inneren des Blockes 1 eine Schnecke 16, in die ein Schneckenrad 18 eingreift, das das erste Rad eines Zahnradgetriebes 20 für den Antrieb des Probenehmers bildet (s. auch Fig. 12). Alle Wellen dieses Getriebes sind ebenso wie die Achse des Probenehmers senkrecht zur Längsachse der Vorrichtung angeordnet. Das letzte Zahnrad 21 dieses Zahnradgetriebes steht mit einem Zahnrad 22 im Eingriff, das eine Nabe 23 besitzt und auf seiner Innenfläche eine Reihe von Klauen 24 trägt. Diese Klauen 24 wirken mit einer Reihe von entsprechenden Klauen 25 zusamen, welche zu diesem Zweck auf der benachbarten Fläche eines langen Ritzels 26 vorgesehen sind. Dieses Ritzel 26 ist geradverzahnt und auf einer Achse 27 verkeilt, die mit ihrem Ende 28 in der Nabe 23 des Rades 22 und mit ihrem einen größeren Durchmesser aufweisenden Ende 30 in einer Buchse 29 gelagert ist. Das Ende 30 besitzt eine Nut 31 und läuft in einen Bund aus, der als Widerlager für eine runde Platte 32 dient, deren Durchmesser ebenso groß wie oder etwas größer als der Außendurchmesser der Verzahnung des Ritzels 26 ist. Drei Federn 33, die gegenüber dieser Platte 32 angeordnet sind, sind ständig bestrebt, das Ritzel 26 durch Vermittlung von Druckstiften34 nach rechts in Fig. 1 zu driikken und so die Klauenkupplung 24, 25 im Eingriff zu halten.

Das Zahnrad 22 greift in ein Zahnrad 35 ein, das auf einer Nabe 36 sitzt. In dieser Nabe 36 ist das Ende 37 einer Vorschubspindel 38 verkeilt und versplintet. Diese Spindel 38 mit dem konischen Kopf 40 ist hier eine steilgängige Spindel mit drei Gängen, die mit einer als Schraubenmutter ausgebildeten

Scheibe 41 zusammenwirkt. Diese Scheibe 41 bildet den Flansch eines Zahnrades 42, das in das lange Ritzel 26 eingreift. Mit dieser Scheibe 41 ist ferner der Körper 44 des Probenehmers verbunden. Dieser Körper 44 wird durch ein Stück dickwandiges Rohr gebildet, das in einer Buchse 43 drehbar gelagert ist und auf dessen freiem Ende die durch zwei Bohrzähne 45, 46 gebildeten Werkzeuge befestigt sind (Fig. 8). Diese Schneidezähne arbeiten mit einem Absteckwerkzeug in Form eines Meißels 47 zusammen, der am Ende einer schwenkbaren Achse 48 befestigt ist, welche in einer Längsbohrung des Probenehmerkörpers 44 gelagert ist und an ihrem anderen Ende einen Hebel 50 trägt, der mit der durch die Außenfläche des Kopfes 40 gebildeten Kegelfläche zusammenwirken kann. Wie aus den Fig. 8 bis 11 ersichtlich ist, besitzt der Körper 44 des Probenehmers in der Nähe der Bohrung, in der die Schwenkachse 48 gelagert ist, eine andere kleine, zu dieser Achse parallel und blind verlaufende Bohrung 51. In dieser Bohrung 51 kann ein Verriegelungsstift 52 gleiten, den eine kleine Feder 53 nach außen zu treiben bestrebt ist und dessen Verschiebung durch einen Stift 54 begrenzt wird.

Das Rad 42 trägt ferner radial einwärts der Verzahnung und um die Befestigungszone des Probenehmerkörpers 44 herum ein Kugellager 55, das durch einen Kugelkäfig 56 geschützt ist (Fig. 8). Dieser Käfig 56 bildet einen Anschlag für die Enden 57 der beiden gekrümmten Auslösehebel 58 (F i g. 1), die auf von einem zwischen den beiden Blöcken 1 und 3 angeordneten Zwischenstück 60 getragenen Achsen 59 drehbar gelagert und bei 61 an eine Schubstange 62 angeschlossen sind.

Wie aus den Fig. 3 bis 5 hervorgeht, ist ferner die eine der beiden Gelenkachsen 61 der Auslösehebel 58 durch einen Zapfen 61,4 verlängert, der mit einem Vorsprung 63 an dem einen Ende eines Ausrückhebels 64 zusammenwirken kann. Dieser Hebel 64 ist mit einer in der Wand des zentralen Blockes 1 drehbar gelagerten Achse 65 verbunden und trägt an seinem anderen Ende einen vorspringenden Finger 66, der in den Zwischenraum zwischen dem Rad 22 und der benachbarten Fläche des langen Ritzels 26 gegenüber der Klauenkupplung 24,25 eingreift.

Wie aus den F i g. 6 und 7 hervorgeht, ist neben dem Ende 30 der Achse des langen Ritzels 26 eine Sperrklinke angeordnet, die durch einen kleinen Hebel 70 gebildet wird, der auf seiner Achse schwenkbar ist und der an dem einen seiner Enden auf der Höhe der Achse 30 einen Verriegelungsfinger 72 trägt, während sein anderes Ende zwischen einer Feder 73 und einem von außen zugänglichen Druckstift 74 angeordnet ist. Diese Sperrklinke ist so angeordnet, daß der Finger 72 in die Nut 31 einrückt, wenn das lange Ritzel 26 und das Zahnrad voneinander gelöst werden, d. h., wenn die Achse in Fig. 1 nach links verschoben wird, während der Druckstift 74 nach außen gedrückt wird.

Zum Schluß sei noch bemerkt, daß, wenn das Rad 22 und das Ritzel 26 dieselbe Anzahl Zähne haben und die Verzahnungen der Räder 35 und 42 sich beispielsweise um einen Zahn unterscheiden, und zwar so, daß die Gesamtheit dieser vier Getrieberäder eine Planetenuntersetzung im Verhältnis —|—,

^a η + 1

bildet, schiebt sich im Betrieb bei jeder Drehung des

Zahnrades 42 der Probenehmer längs der Vorschubschraube 38 um eine Strecke vor, die gleich der Steigung der Schraube 38 ist, geteilt durch die Zahl der Zähne des Ritzels 26 plus eins.
In dem oberen Block3 (Fig. 1) ist die Zugstange 62 durch eine Achse 76 in einem Schlitz 77 eines Schiebers 80 eingehängt. Dieser Schieber 80 hat allgemein Zylinderform und hat am unteren Ende einen hervorspringenden Teil größeren Durchmessers, der ο in einer Schulter 81 endet und in dem drei zueinander um 120° versetzte Kurvenflächen eingearbeitet sind, die von der Unterseite einer schrägen Fläche 82 ausgehen und in einer Keilfläche 83 enden. Die Kurvenflächen wirken jeweils mit dem Nocken 84 eines Nockenhebels 85 zusammen. Dieser Hebel 85 ist fest mit einer von außen zugänglichen Querachse 86 verbunden und wird durch eine Feder 87 belastet, die ihn gegen die besagte Kurvenfläche drückt. An jedem dieser Hebel 85 ist ein Blech 88 befestigt, das so einen Satz Spitzen 89 trägt. Diese Spitzen 89 können in die Wandung des zu untersuchenden Kanals eindringen, um so, wie man aus dem Nachstehenden ebenfalls erkennen wird, eine Verankerung der Vorrichtung während des Probenehmens sicherzustellen. Diese Spitzen 89 befinden sich gegenüber von Fenstern, die zu diesem Zweck in abnehmbaren Schutzdeckeln 90 vorgesehen sind. Jeder Hebel 85 besitzt schließlich einen Absatz 91, der gegenüber einem in einer radialen Bohrung 93 des Schiebers 80 verschiebbar gelagerten Druckstift 92 angeordnet ist, sowie eine Schräge 105.

Die radialen Bohrungen 93 des Schiebers 80 münden in eine axiale Bohrung 94 α, in der die Druckstifte 92 an dem Konus 95 des Stößels 96 anliegen, der in der Bohrung 94 gleiten kann. Eine Feder 97 drückt den Stößel 96 nach oben gegen die Verschlußscheibe 98, durch die er hindurchgeht. Am oberen Ende des Stößels 96 ist ein Kopf 100 mit einer Schulter 101 aufgesetzt.
Der so ausgerüstete Schieber 80 gleitet mit leichter Reibung in einem Futter 102, das an seinem unteren Teil eine Schulter 103 mit einem unteren abgerundeten Rand 104 besitzt, der gegenüber der Schräge 105 des Nockenhebels 85 angeordnet ist. Das Futter 102 kann in dem Deckel 106 des oberen Blockes gleiten und wird in diesem von einem Keil 107 geführt, der das Futter 102 gegen Drehung sichert. Eine Feder 108, die zwischen der Schulter 103 und dem Boden des Deckels 106 eingespannt ist, ist so abgestimmt, daß ihre Druckkraft etwas geringer ist als das Gewicht des Gerätes. Das Futter 102 weist in seinem oberen Teil eine Kehle 109 auf, die von einem Bund 110 begrenzt wird. Der Durchmesser dieses Bundes 110 ist gleich dem der Schulter 101 des Kopfes 100. Das Futter 102 besitzt schließlich unmittelbar unter der Kehle 109 zwei Anschlagkerben 111, die beide das Einhaken des oberen Schenkels einer Feder 112 gestatten, die um eine Achse 113 gewickelt ist und deren anderer Schenkel durch eine Schraube 114 festgehalten wird.

Die so gebildete Vorrichtung läßt sich mit Hilfe eines Greifers handhaben, dessen Klauen mit jeder gewünschten Sicherheit ferngesteuert werden können; dieser Greifer kann vorteilhafterweise von der Art sein, die beispielsweise in der französischen Patentschrift 1 205 708 vom 7. August 1958, »Pince de manutention perfectionee«, vom Erfinder beschrieben ist.

Arbeitsweise

Um eine Bohrprobe in einem Bereich zu entnehmen, der in einer bestimmten Höhe oder Tiefe in einer vertikalen Bohrung 122 (Fig. 13 bis 16), beispielsweise in einem Kanal des Kernes eines Atomreaktors, liegt, wird dieser Kanal bis zu der gewählten Tiefe von seinem Inhalt befreit oder aber, wenn er zuvor leer gewesen ist, bis zu der gewünschten Höhe mit einer frei wählbaren Ladung gefüllt. Wenn dies geschehen ist, führt man in den Kanal zuerst die Akkumulatorenbatterie 6 und dann die Probenehmervorrichtung ein.

Wenn die Vorrichtung sich in Ruhestellung befindet (F i g. 1), wird das Futter 102, das durch die i₅ bleibt stehen und ebenso der Körper 44 des Probe-Feder 108 nach unten gedrückt wird, durch das Ein- nehmers, während die Vorschubspindel 38 sich mit haken der Federn 112 in die entsprechenden An- dem Zahnrad 35 weiterdreht und den Körper 44 des schlagkerben 111 festgehalten. Wenn man das Ganze Probenehmers schnell zurückführt. Der Körper 44 mit den Klauen 121 des Greifers 120, die unter den wird so mitsamt der Probe in das Innere der VorBund 110 des Futters 102 (Fig. 13) fassen, erfaßt, ₂₀ richtung gebracht und kann sich dort weiter frei wird das Futter leicht (beispielsweise um 1 oder drehen, solange der Motor gespeist wird.
2 mm) angehoben, wobei es die Feder 108 zusam- Der ganze Vorgang hat eine Dauer in der

mendrückt. Wie bereits gesagt, ist diese Feder derart Größenordnung von beispielsweise etwa 30 Sekunabgestimmt, daß ihre Druckkraft in der Ruhestellung den. Nach Ablauf dieser Zeit entfernt man die Vorsehr wenig kleiner ist als das Gewicht der mit ihrem ₂₅ richtung wieder aus dem Kanal, nachdem man die

F i g. 9 und 10). Das Werkzeug sticht die Bohrprabe 123 ab und hält sie im Inneren des Körpers 44 des Probenehmers. Der Verriegelungsstift 52 (F i g. 11), der durch die Feder 53 unter Spannung gehalten wird, kommt hinter den Meißel 47 zu liegen und hindert diesen daran, sich zurückzudrehen. Gleichzeitig stößt das Zahnrad 42, das auf dem Ritzel 26 entlanggeglitten ist, drehend gegen die Platte 32. Indem sie diese mitsamt dem Ende 30 zurückdrängt, ruft sie die Verriegelung des Fingers 72 in der Kehle 31 des Endes30 hervor (vgl. auch Fi g. 6 und 7), während andererseits die Entkuppelung stattfindet, also das Ritzel 26 von dem Zahnrad 22 gelöst wird. Das Ritzel 26, das nun nicht mehr angetrieben wird,

Motor ausgerüsteten Einheit. Die Federn 112 lösen sich und kehren in ihre Ruhelage zurück.

Wenn die Einheit als Ganzes herabgelassen worden ist und auf der Batterie (Fig. 14) abgesetzt wird, setzt der Körper 120 des Greifers durch sein Gewicht auf den Kopf 100 ^uf. Dieser überträgt durch Vermittlung des Stößels 96, der Druckstifte 92, der Nockenhebel 85 und der Trägerbleche 88 diese Kraft auf die Spitzen 89, die sich in die Wandung 122 des Kanals eindrücken. Gleichzeitig hat der Greifer seine Klauen geöffnet und das Futter 102 freigegeben. Dieses wird durch die Feder 108 abgestoßen, gleitet 'auf die Schräge 105 der Nockenhebel 85 und blockiert so die Spitzen 89.

30

35 durch Fernsteuerung zu betätigenden Klauen 121 des Greifers 120 unter den Rand des Kopfes 100 (Fig. 15) gehängt hat. Während das Futter 102 sich noch ganz unten befindet, wird der Stößel 96 angehoben. Indem er gegen die Verschlußscheibe 98 stößt, hebt er den Schieber 80 in die Höhe, während die Nockenhebel 85 durch den Rand 104 des Futters 102 unter dem Druck der Feder 108 nach außen gespreizt bleiben. Die Keilflächen. 83 des Schiebers 80 drücken die Nocken 84 der Hebel 85 zurück. Die Trägerbleche 88 deformieren sich dabei und drücken oder treiben die Spitzen 89 noch stärker in die Wand des Kanals ein. Während dieser Phase des Anhebens hat sich die Achse 76 in dem Schlitz 77 des Schie-

Gleichzeitig mit diesem Vorgang der Verriegelung ₄₀ bers 80 gleitend verschoben." Dieser Schieber wird

5°

der Vorrichtung durch Einbohren der Spitzen 89 in die Wand des Kanals kommt der untere Teil der Vorrichtung auf die Batterie zu sitzen. Dadurch werden die elektrischen Kontakte 9, Il und 10, 12 (Fig. 1A) hergestellt; der Motor 5 wird gespeist und versetzt über die. Schnecke 16 das Untersetzungsgetriebe 20 des Probenehmerantriebs in Drehung. Der Körper 44 des Probenehmers, der mit dem Zahnrad 42 verbunden ist, wird durch das lange Ritzel 26 in Drehung versetzt. Die Klauen 25 dieses Ritzels 26 werden unter dem Druck der Federn 33 mit den Klauen 24 des Zahnrades 22 im Eingriff gehalten. Andererseits treibt das Zahnrad 22 durch Vermittlung des Zahnrades 35 die Vorschubspindel 38 an. Bei jeder Umdrehung des Probenehmerzahnrades 42 verschiebt sich dieses längs des Ritzels 26 um eine Strecke, die gleich der Steigung der Vorschubspindel 38 ist, geteilt durch die Zahl der Zähne des Ritzels 35. Die Bohrzähne 45, 46 dringen dadurch langsam in das Material ein, das sie fortschreitend durchbohren. Das Abstechwerkzeug 47 bleibt so lange in Ruhestellung, bis das Zahnrad 42 genügend weit vorgerückt ist und der Hebel 50 mit der Schräge in Berührung kommt, die durch den koni nun weiter angehoben, wobei seine Schulter 81 (Fig. 13) auf das Unterteil.?des Futters 102 auftrifft und dieses unter Zusammendrücken der Feder 108 (Fig. 16) mitnimmt.

Die Nocken 84 der Hebel 85 gleiten auf die schräge Fläche 82 des Schiebers 80 und werden freigegeben, so daß die Spitzen 89 unter der Wirkung der Federn 87 nach innen zurückkehren können (Fig. 16). Die damit freigegebene Vorrichtung wird beim weiteren Emporziehen durch den Stößel 96 hochgehoben und verläßt den Kanal. Nachdem man sie an einer geeigneten Stelle abgesetzt hat, kann dann die Batterie herausgenommen werden.

Falls nach der durch das Lösen der Spitzen 89 bewirkten Entriegelung der Körper 44 im Augenblick des Emporhebens zufällig in der Wandung blockiert ist, schaltet sich die Zugstange 62 ein, um das Zurückführen des Werkzeuges sicherzustellen. Durch das Hochziehen des Schiebers 80 (Fig. 16) wird auch die Achse 76 nach oben bewegt, und folglich werden die gekrümmten Auslösehebel 58 durch Gelenkachsen 61 um ihren Drehpunkt 59 geschwenkt (vgl. auch Fig. 3 bis 5). Der Zapfen 61Λ gelangt auf den Vorsprung 63 des Ausrückhebels 64,

sehen Kopf 40 der Vorschubschraube 38 gebildet 65 schwenkt ihn um seine Achse 65, drückt mit dem

wird. Von diesem Augenblick an schwenkt der Hebel Finger 66 (Fig. 5) das Ritzel 26 zurück und bewirkt

50 bei dem Hinweggleiten über die besagte Schräge so die Entkupplung. Dadurch wird das Einrasten

fortschreitend das Abstechwerkzeug aus (vgl. auch des Fingers 76 in die Kehle 31 der Welle 30 sicher-

Claims (9)

1 gestellt. Der Körper 44 des Probenehmers wird nun durch das äußere Ende 57 der Hebel 58 (vgl. auch Fig. 8), die auf dem Kugelkäfig56 aufstoßen, nach innen zurückgedrückt, wobei er sich um die Steigung der Vorschubspindel 38 dreht. Die Vorrichtung wird wie folgt in die Ruhestellung zurückgebracht: Die Vorrichtung, die von den Greiferklauen gehalten wird, wird auf eine Unterlage gesetzt. Dann beginnt man, die Nockenhebel 85 nach außen zu spreizen, indem man beispielsweise mit to Hilfe eines Schraubenziehers ihre Achsen 86 dreht, die zu diesem Zweck von außen zugänglich sind, wobei die Federn 112 nach innen gepreßt werden. Der Schieber 80 wird durch das Ausschwenken des Hebels 85 mit den Nocken 84 freigegeben, worauf sich die Feder 108 entspannt und das Futter 102 und den Schieber 80 nach unten bis in die beispielsweise in den F i g. 1 und 2 gezeigte Lage mitnimmt. Dann werden die Federn 112 in die Kerben 111 des Futters 102 eingerastet. Wenn der Kopf 100 herab- so geglitten ist, hat der SchieberSO also seinen Platz auf dem Zwischenstück 60 wieder eingenommen, und man kann dann die Nockenhebel 85 wieder loslassen. Um das Ritzel 26 mit dem Zahnrad 22 in Eingriff zu bringen, genügt es, auf den Druckstift 74 «5 (F i g. 6) zu drücken. Der Finger 72 löst sich dann aus der Kehle 31 der Welle 30, und die Platte 32 wird mit dem Ritzel 26 durch die Federn 33 in Eingriffstellung zurückgedrückt. Um die Bohrprobe aus dem Probenehmerkörper herauszuziehen, genügt es, den Verriegelungsstift52 (Fig. 11) zu drücken; das Abstechwerkzeug 47 kehrt dann in seine Ruhestellung zurück, und man kann die Probe herausziehen. Patentansprüche:

1. Probenehmer für die Entnahme von Bohrproben, der in eine Bohrung eingeführt werden kann, deren lichte Weite nur wenig größer ist als der Durchmesser des Probenehmergehäuses, und der einen durch einen mit dem Probenehmergehäuse verbundenen Motor über ein Getriebe und mittels einer radial und axial beweglichen, durch Zahnräder angetriebenen Vorschubspindel in einer Richtung senkrecht zur Bohrungsachse vor- und zurückbewegbaren und um die genannte Richtung als Achse drehbaren, aus" der ~ Gehäusewand heraus- und in die Wand der Bohrung hineinführbaren Hohlbohrer aufweist, gekennzeichnet durch ein mit dem Antriebsrad (21) des genannten Getriebes kämmendes, durch Kupplungsklauen (24, 25) mit einem langgestreckten Ritzel (26) lösbar verbundenes, mit dem Ritzel (26) koaxiales Zahnrad (22), das mit dem koaxial zum Hohlbohrer (44) drehbar gelagerten Zahnrad (35) kämmt, an dem koaxial eine nicht selbsthemmende Spindel (38) mit großer Steigung befestigt ist, die in ständiger, nicht lösbarer Wirkverbindung mit einem Mutternelement (41) steht, das mit dem Hohlbohrer (44) starr verbunden ist, der seinerseits einen äußeren Zahnkranz (42) besitzt, der in das langgestreckte Ritzel (26) eingreift, wobei die Zähnezahl des Zahnkranzes (42) bei übereinstimmender Zähnezahl des Zahnrades (22) und des Ritzels (26) wenig geringer als die des Zahnrades (35) ist.

2. Probenehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß der Antrieb von dem Motor

039

(5) ein selbsthemmendes Schneckenradgetriebe (16, 18) ist.

3. Probenehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ritzel (26) zwischen einer eingekuppelten und einer ausgekuppelten Stellung axial verschieblich ist und an dem den Klauen (24, 25) gegenüberliegenden Ende seiner Verzahnung eine EntkupplungspIatte (32) trägt, gegen welche die Zähne des Zahnrades (42) am Ende der Vorwärtsbewegung des Zahnrades (42) in Achsenrichtung des Ritzels (26) stoßen, und daß Druckfedern (33) und Druckstifte (34) zwischen Gehäusewand und Platte (32) und in eine Nut (31) der Welle (30) des Ritzels (26) in entkuppelter Stellung der Klauen (24, 25) eingreifende und die Welle axial festlegende Elemente (70, 72) vorgesehen sind.

4. Probenehmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsvorrichtung ein Aufhängungsorgan, das in dem Gehäuse der Vorrichtung gegen den Druck einer Gegenfeder (108) gleiten kann, eine Zugstange (62), die an dem Aufhängungsorgan angelenkt ist, und ein Paar Kniehebel (58), die an der Zugstange (62) angelenkt sind und das Probenehmerorgan (2) zurückdrücken können, sowie Umlaufmittel umfaßt, die zwischen den Kniehebeln (58) und dem Probenehmerorgan (2) eingeschaltet sind und ein freies Drehen des Probenehmerorgans um die Vorschubspindel (38) während einer so erzeugten Rückholbewegung gestatten.

5. Probenehmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterbrechungseinrichtung, die mit der Sicherheitseinrichtung verbunden ist, durch einen Ausrückhebel (64) gebildet wird, der durch die mit dem Aufhängungsorgan verbundene Schubstange (62) betätigt werden kann.

6. Probenehmer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung eine Mehrzahl von länglichen Verriegelungshebeln (85), die Spitzen (89) zum Eindrücken in die Kanalwandung (122) tragen, sowie elastische Rückholmittel umfaßt, die diese Hebel (85) in Kontakt mit Kurven am Umfang des Aufhängungsorgans halten, welches gegen die Wirkung

einer Gegenf eder (108) im Inneren des Gehäuses

(3) gleiten kann.

7. Probenehmer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenfeder (108) so abgestimmt ist, daß ihre Druckkraft etwas geringer ist als das Gewicht des Probenehmers.

8. Probenehmer nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufhängungsorgan ein Futter (102), welches eine erste Kurvenfläche trägt, die die Verriegelungshebel (85) in eine erste Stellung drücken kann, und einen Schieber (80) umfaßt, der in diesem Futter (102) gleiten kann, und eine zweite Kurvenfläche besitzt, die die Hebel (85) in eine zweite Stellung drücken kann.

9. Probenehmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (80) eine Längsbohrung (94) umfaßt und daß ein Stößel (96) in dieser Bohrung (94) zwischen zwei durch Anschläge begrenzte Stellungen gleiten kann, wobei dieser Stößel (96) außerhalb dieser Bohrung (94) am oberen Ende des Gehäuses einen Aufhängungskopf (100) für den Greifer (120,

709 663/142