NO129470B

NO129470B -

Info

Publication number: NO129470B
Application number: NO00624/70A
Authority: NO
Inventors: B Sudnishnikov; A Kostylev; K Gurkov; K Tupitsyn; V Klimashko; N Chepurnoi; V Terin; V Plavskikh; N Nazarov; L Rozhkov
Original assignee: Inst Gornogo Dela Sibirskogo O
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-20
Publication date: 1974-04-16
Also published as: US3616865A; FI51724C; FI51724B; BE746356A; DE2009133A1; GB1261304A; FR2032415A1; AT310095B; CA956297A; SE353368B

Description

Pneumatisk slaginnretning for frambringelse av hull i Pneumatic impact device for creating holes in

grunnen ved sammenpakning av denne. the reason when packing this.

Foreliggende oppfinnelse vedrører pneumatiske slaginnretning-er for frambringelse av hull i grunnen ved sammenpakning av denne og som kan nyttes med fordel ved grøftløs legning av rør, elektriske-og telefonkabler etc. The present invention relates to pneumatic impact devices for creating holes in the ground by compacting it and which can be used with advantage for trenchless laying of pipes, electrical and telephone cables etc.

Det er allerede kjent tidligere innretninger på dette området og spesielt de som er beskrevet i fransk patent nr. 1.515*348 °g belgisk patent nr. 695*405 som framviser et sylindrisk hus med et tilspisset frontparti og som huser en hammer med et rom i dennes skaftdel, hvilken hammer deler husets indre i et fremre og et bakre arbeidskammer til hvilke trykkluft intermiterende blir tilført ved hjelp av en fordelingsmekanisme for å sette hammeren i resiproserende bevegelse og som derved overfører støt til huset. There are already known earlier devices in this area and in particular those described in French patent no. 1,515*348 ° and Belgian patent no. 695*405 which present a cylindrical housing with a pointed front part and which houses a hammer with a room in its shaft part, which hammer divides the interior of the housing into a front and a rear working chamber to which compressed air is intermittently supplied by means of a distribution mechanism to set the hammer in reciprocating motion and which thereby transmits shock to the housing.

Luftfordelingsmekanismen i de nevnte innretninger omfatter The air distribution mechanism in the aforementioned devices includes

en lufttilførselsledning festet til husets skaftparti, og åpninger i hammerens skaftparti, hvilke åpninger blir intermitent overlappet av ledningen når hammeren beveger seg fremover med sitt rom på denne. an air supply line attached to the shaft portion of the housing, and openings in the shaft portion of the hammer, which openings are intermittently overlapped by the line as the hammer moves forward with its space thereon.

Luftfordelingsmekanismen er blitt tilpasset til å reversere innretningens slag på grunn av aksial! forskyvning av lufttilførsels-ledningen hvilket bevirker en slik variasjon i hammerens slag at denne slår mot husets skaftparti. The air distribution mechanism has been adapted to reverse the stroke of the device due to axial! displacement of the air supply line, which causes such a variation in the hammer's stroke that it hits the shaft part of the housing.

Slagenergien i de tidligere kjente innretninger ved forutbestemte ytre dimensjoner av disse, er relativ lav fordi trykket av trykkluften i fremadslaget ikke virker på hammerens totale tverrsnitt, men kun på tverrsnittsarealet av dens rom. The impact energy in the previously known devices at their predetermined outer dimensions is relatively low because the pressure of the compressed air in the forward stroke does not act on the hammer's total cross-section, but only on the cross-sectional area of its space.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveie-bringe en kraftigere og effektivere innretning uten å forandre dens ytre dimensjoner, ved å forbedre luftfordelingsmekanismen. It is an object of the present invention to provide a more powerful and efficient device without changing its external dimensions, by improving the air distribution mechanism.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse bærer rørledningen en hylse som er forskyvbar langs rørledningen og som dermed også er bevegelig i forhold til hammeren, mens det i rørledningens sidevegg er anordnet en åpning som forbinder rørledningens luftløp med det bakre arbeidskammer idet hylsen mot slutten av hammerslaget i retning mot det fremre arbeidskammer, medtas av hammeren og således forskyves til overlapping av åpningen. In accordance with the present invention, the pipeline carries a sleeve which is displaceable along the pipeline and which is thus also movable in relation to the hammer, while an opening is arranged in the pipeline's side wall which connects the pipeline's air flow with the rear working chamber, as the sleeve towards the end of the hammer stroke in direction towards the front working chamber, is carried by the hammer and thus displaced to overlap the opening.

Hylsens bevegelighet i forhold til rørledningen og hammeren er oppnådd ved tilveiebringelse av to ytterflenser på hylsen adskilt fra hverandre og mellom hvilke det er anordnet et fremspring eller bolt festet til hammeren og beregnet til altnernativt å samvirke med nevnte flenser. The sleeve's mobility in relation to the pipeline and the hammer is achieved by providing two outer flanges on the sleeve separated from each other and between which there is arranged a projection or bolt attached to the hammer and intended to alternatively interact with said flanges.

Brukt luft kan alternativt fjernes fra innretningens arbeids-kammere under hammerens bevegelse enten via kanal og utløpshull i lufttilførselsledningen eller gjennom en åpning i huset. Spent air can alternatively be removed from the device's working chambers during the hammer's movement either via channel and outlet hole in the air supply line or through an opening in the housing.

Anordningen av den bevegelige hylse og lufttilførselsåpningen The arrangement of the movable sleeve and the air supply opening

i rørledningen som skal overlappes av nevnte hylse, har gjort det mulig å tilføre trykkluft på det totale tverrsnittsområde av hammeren under slaget fremad fra det bakre kammer, og under tilbakeslaget å stenge tilførselen av trykkluft til nevnte kammer. in the pipeline to be overlapped by said sleeve, has made it possible to supply compressed air to the total cross-sectional area of the hammer during the forward stroke from the rear chamber, and during the return stroke to shut off the supply of compressed air to said chamber.

I det følgende er det gitt en detaljert beskrivelse av ut-førelseseksempler av den foreliggende oppfinnelse med henvisning til In the following, a detailed description of embodiments of the present invention is given with reference to

tegning hvor drawing where

fig. 1 viser den foreslåtte innretning med' en reverserende" luftfordelingsmekanisme idet hammeren er i en stilling før begynn-elsen av slaget fremad under fremføring av innretningen, fig. 1 shows the proposed device with a 'reversing' air distribution mechanism, the hammer being in a position before the start of the forward stroke during advancement of the device,

fig. 2 viser den samme innretning i det øyeblikk hammeren' slår an, dvs. i stillingen like før dens tilbakeslag, fig. 2 shows the same device at the moment the hammer strikes, i.e. in the position just before its kickback,

fig. 3 viser den samme innretning idet hammeren er i stilling for overføring av et støt på husets skaftparti under tilbakeføring av innretningen, og fig. 3 shows the same device in that the hammer is in a position for transmitting an impact on the shaft portion of the housing during return of the device, and

fig. 4 viser en av de mulige utførelsesformer av den foreslåtte innretning som har en ikke-reverserende luftfordelingsmekanisme. fig. 4 shows one of the possible embodiments of the proposed device which has a non-reversing air distribution mechanism.

Det vises til fig. 1-4 hvor et sylindrisk hus 1 med tilspisset frontparti huser en hammer 2 som deler husets indre i et fremre arbeidskammer 3 °g et bakre arbeidskammer 4 til hvilke trykkluft blir intermiterende tilført for å bevirke resiproserende bevegelse av hammeren 2 som bevirker støt på huset 1. Reference is made to fig. 1-4 where a cylindrical housing 1 with a pointed front part houses a hammer 2 which divides the interior of the housing into a front working chamber 3 and a rear working chamber 4 to which compressed air is intermittently supplied to cause reciprocating movement of the hammer 2 which causes impact on the housing 1 .

Hammeren 2 har i sitt skaftparti et rom 5 åpent fra den stumpe ende, et rom 5a av mindre diameter og radielle åpninger 6 mens det i husets 1 skaftparti er festet en lufttilførselsledning 7 forbundet med en lufttilførselskilde 8. Under hammerens 2 bevegelse blir dens radielle åpninger 6 overlappet av røret 7 som kommer inn i rommet 5a hvorved intermiterende lufttilførsel blir oppnådd til det fremre kammer 3 °S bakre kammer 4«The hammer 2 has in its shaft part a space 5 open from the blunt end, a space 5a of smaller diameter and radial openings 6, while in the shaft part of the housing 1 an air supply line 7 connected to an air supply source 8 is attached. During the movement of the hammer 2, its radial openings become 6 overlapped by the pipe 7 entering the space 5a whereby intermittent air supply is obtained to the front chamber 3 °S rear chamber 4«

I rørledningens 7 sidevegg er det anordnet en åpning 9 som tjener til å forbinde det bakre kammer 4 me(i et luftløp 10 i rør-ledningen 7» Den sistnevnte åpning kan kun overlappes under bevegelse av hammeren. 2 mot det fremre kammer 3 ved hjelp av en hylse 11 montert utenpå rørledningen 7 og forbundet med hammeren 2 slik at den er bevegelig i forhold til hammeren 2 og rørledningen 7- F°r dette formål er hylsen 11 forsynt med to flenser 12 og 13 i avstand fra hverandre, mellom hvilke flenser det er anordnet et framspring eller bolt 14 på hammeren 2, hvilken bolt alternativt samvirker med flensene 12 og 13 under hammerens resiproserende bevegelse hvorved hylsen 11 bringes til å bevege seg og derved lukke eller åpne åpningen 9. In the side wall of the pipeline 7, an opening 9 is arranged which serves to connect the rear chamber 4 with (in an air passage 10 in the pipeline 7" The latter opening can only be overlapped during movement of the hammer. 2 towards the front chamber 3 by means of of a sleeve 11 mounted on the outside of the pipeline 7 and connected to the hammer 2 so that it is movable in relation to the hammer 2 and the pipeline 7 - For this purpose, the sleeve 11 is provided with two flanges 12 and 13 at a distance from each other, between which flanges a projection or bolt 14 is arranged on the hammer 2, which bolt alternatively cooperates with the flanges 12 and 13 during the reciprocating movement of the hammer whereby the sleeve 11 is caused to move and thereby close or open the opening 9.

Således danner rørledningen 7, hylsen 11, åpningene 6 og 9 i kombinasjon en luftfordelingsmekanisme. På grunn av anordningen av åpningen 9 > virker trykkluft over hammerens 2 hele tverrsnittsareal fra det bakre kammer 4 hvilket resulterer i en økning av hammerens slagenergi under slaget fremad. Thus, the pipeline 7, the sleeve 11, the openings 6 and 9 in combination form an air distribution mechanism. Due to the arrangement of the opening 9>, compressed air acts over the entire cross-sectional area of the hammer 2 from the rear chamber 4, which results in an increase in the impact energy of the hammer during the forward stroke.

Ifølge den utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse som er vist i fig. 1-3> er den ovennevnte rørledning 7 forsynt med en kanal 15 anordnet for å føre forbrukt luft til atmosfæren og som alternativt under hammerens 2 bevegelse kommuniserer med kammeret 3 og 4 via utløpshullet l6 som er anordnet i rørledningen 7• Som det framgår av fig. 1 og 3 er rørledningen 7 festet i husets 1 skaftparti ved hjelp av en mutter 17 i forhold til hvilken den kan .beveges ved hjelp av gjenger l8. Ved å forandre rørledningens 7 stilling i forhold til mutteren 17 kan tidspunktet for tilførsel av luft til arbeidskammerne 3 °g 4 reguleres slik at hammeren 2 vil slå mot mutteren 17 og derved bevirke tilbakeføring av innretningen. Reversering av innretningens bevegelser kan være nørvendig når det lages vertikale eller blinde horisontale hull, eller for fjern-else av innretningen fra hullet når en støter på en hindring, f.eks. en sten, eller i tilfeller der innretningen har avveket fra den forutbestemte retning i vesentlig grad. According to the embodiment of the present invention shown in fig. 1-3>, the above-mentioned pipeline 7 is provided with a channel 15 arranged to lead consumed air to the atmosphere and which, alternatively, during the movement of the hammer 2, communicates with the chamber 3 and 4 via the outlet hole l6 which is arranged in the pipeline 7• As can be seen from fig . 1 and 3, the pipeline 7 is fixed in the shaft part of the housing 1 by means of a nut 17 relative to which it can be moved by means of threads 18. By changing the position of the pipeline 7 in relation to the nut 17, the timing of the supply of air to the working chambers 3 °g 4 can be regulated so that the hammer 2 will strike against the nut 17 and thereby cause the device to return. Reversing the device's movements may be necessary when creating vertical or blind horizontal holes, or for removing the device from the hole when an obstacle is encountered, e.g. a stone, or in cases where the device has deviated from the predetermined direction to a significant extent.

Innretningen som vist i fig. 4 avviker kun ved at utslipping av forbrukt luft blir oppnådd via åpningen 19 i huset 1 mens rør-ledningen 7 er fast fast festet i mutteren 17. Denne innretning har en enklere utformning, men dens luftfordelingsmekanisme er ikke beregnet for reversering av innretningens bevegelse. The device as shown in fig. 4 differs only in that the discharge of consumed air is achieved via the opening 19 in the housing 1 while the pipeline 7 is firmly fixed in the nut 17. This device has a simpler design, but its air distribution mechanism is not intended for reversing the device's movement.

I det følgende skal det gis en beskrivelse av driftsprinsipp-ene for den foreslåtte innretning under frem- og tilbakeslagene. In what follows, a description of the operating principles for the proposed facility during the ups and downs will be given.

En skal betrakte innretningens slag fremad fra det øyeblikk hammeren 2 og hylsen 11 er i sin helt bakre stilling og rørledning-ens 7 åpning 9 er åpen, og hammerens 2 åpninger 6 er overlappet av rørledningen 7 som vist i fig. 1. One must consider the device's stroke forward from the moment the hammer 2 and the sleeve 11 are in their fully rearward position and the opening 9 of the pipeline 7 is open, and the openings 6 of the hammer 2 are overlapped by the pipeline 7 as shown in fig. 1.

Kammeret 3. kommuniserer med atmosfæren via hammerens 2 åpninger 6, utløpshull l6 i rørledningen 7 og dennes luftutløpskanal 15. Under virkning av trykkluft tilført via løpet 10 til rommene 5 og 5a i hammeren 2 og gjennom åpningen 9 inn i kammeret 4> beveger hammeren 2 seg fremad. Under dette virker hammerens 2 bolt 14 på hylsens 11 flens 12 og forskyver denne langs med rørledningen 7 slik at den overlapper åpningen .9.og derved avbryter lufttilførselen til kammeret 4» Videre framføring av hammeren 2 finner sted under virkningen av energien til luft som ekspanderer i kammeret 4- V.ed enden av ■ ■ slaget overfører hammeren 2 et støt til husets.1 frontparti hvilket bevirker at dette trenger inn i grunnen. The chamber 3 communicates with the atmosphere via the hammer 2's openings 6, outlet hole l6 in the pipeline 7 and its air outlet channel 15. Under the action of compressed air supplied via the barrel 10 to the rooms 5 and 5a in the hammer 2 and through the opening 9 into the chamber 4>, the hammer 2 moves forward. During this, the bolt 14 of the hammer 2 acts on the flange 12 of the sleeve 11 and displaces this along the pipeline 7 so that it overlaps the opening 9, thereby interrupting the air supply to the chamber 4" Further advancement of the hammer 2 takes place under the action of the energy of expanding air in the chamber 4- At the end of the ■ ■ stroke, the hammer 2 transmits a shock to the front part of the housing 1, which causes this to penetrate into the ground.

Nesten øyeblikkelig med støtet blir utløpshullet 16 forbundet med hammerens 2 rom 5 som vist i fig. 2, hvorved den brukte luft blir tømt ut i atmosfæren fra kammeret 4 via kanalene 15 og rørledningen 7 mens åpningen 6 blir åpnet og sammentrykket luft fra rommet 5a kommer inn i kammeret 3 °g bevirker motsatt bevegelse av hammeren 2. Almost immediately with the impact, the outlet hole 16 is connected to the chamber 5 of the hammer 2 as shown in fig. 2, whereby the used air is discharged into the atmosphere from the chamber 4 via the channels 15 and the pipeline 7 while the opening 6 is opened and the compressed air from the room 5a enters the chamber 3 °g causes the opposite movement of the hammer 2.

Hylsen 11 forblir i sin ekstreme fremre stilling, dvs. at åpningen 9 er overlappet av hylsen. Under videre bevegelse av hammeren 2 blir dens åpninger 6 overlappet av rørledningen 7 som kommer inn i rommet 5a °g lufttilførselen til kammeret 3 blir inn-stilt. Hammeren 2 fortsetter å bevege seg på grunn av energien til den luft som ekspanderer i kammeret 3-Såsnart som hammerens 2 åpninger 6 faller sammen med utløps-hullet l6, finner utslipp av den brukte sluft til atmosfæren sted fra kammeret 3 via kanalen 15 i rørledningen 7« Hammeren 2 som beveger seg videre på grunn av tregheten, virker med sin bolt 14 The sleeve 11 remains in its extreme forward position, i.e. the opening 9 is overlapped by the sleeve. During further movement of the hammer 2, its openings 6 are overlapped by the pipeline 7 which enters the space 5a and the air supply to the chamber 3 is adjusted. The hammer 2 continues to move due to the energy of the air expanding in the chamber 3-As soon as the openings 6 of the hammer 2 coincide with the outlet hole l6, the discharge of the spent air into the atmosphere takes place from the chamber 3 via the channel 15 in the pipeline 7« The hammer 2, which moves forward due to its inertia, acts with its bolt 14

på hylsens 11 flens 13 og forskyver denne til dens opprinnelige stilling og etterlater åpningen 9 åpen for etterfølgende luftinntak til kammeret 4» Deretter blir syklusen gjentatt. on the sleeve 11 flange 13 and displaces this to its original position and leaves the opening 9 open for subsequent air intake to the chamber 4". The cycle is then repeated.

For å stille innretningen over på bakoverslag, må rørledning-en 7 forskyves i forhold til mutteren 17 fra den fremre stilling til den bakre stilling, f.eks. ved å skru hovedtilførselsledningen 8 inntil rørledningen 7 blir skrudd inn i mutteren 17 fram til stopp-eren som vist i fig. 3*To set the device over to reverse, the pipeline 7 must be moved in relation to the nut 17 from the front position to the rear position, e.g. by screwing the main supply line 8 until the pipeline 7 is screwed into the nut 17 up to the stopper as shown in fig. 3*

Med den nye stilling av rørledningen 7 vil hammerens 2 åpninger 6 under dennes bevegelse fremad åpne tidligere og følgelig vil innføringen av trykkluft til kammeret 3 finne sted tidligere og hammeren 2 vil derfor bli bremset uten å ha slått an mot husets 1 fremre parti og begynne sin bevegelse i motsatt retning. Under denne sistnevnte bevegelse av hammeren 2 vil utløpshullet 16 og åpningen 9 bli åpne senere, dvs. at utløpet av brukt luft fra kammeret 3 °g_. inntak av trykkluft til kammeret 4 vil finne sted senere og hammeren 2 som ikke får tid for bremsing, vil levere et støt på mutteren 17 hvorved innretningens hus 1 vil bevege seg i motsatt retning. With the new position of the pipeline 7, the openings 6 of the hammer 2 during its forward movement will open earlier and consequently the introduction of compressed air to the chamber 3 will take place earlier and the hammer 2 will therefore be braked without having struck the front part of the housing 1 and begin its movement in the opposite direction. During this latter movement of the hammer 2, the outlet hole 16 and the opening 9 will be opened later, i.e. that the outlet of used air from the chamber 3 °g_. intake of compressed air to the chamber 4 will take place later and the hammer 2, which does not have time to brake, will deliver a shock to the nut 17 whereby the housing 1 of the device will move in the opposite direction.

Syklusen blir deretter gjentatt. The cycle is then repeated.

Innretningen som vist i fig. 4 virker analogt under slaget fremad,, men utslipp av brukt luft fra kamrene 3 og 4 finner imidler-tid sted via utløpsåpningen 19 i huset 1. The device as shown in fig. 4 works analogously during the forward stroke, but discharge of used air from chambers 3 and 4 takes place via the outlet opening 19 in housing 1.

Claims

1. Pneumatic impact device for creating holes in the ground by compacting it, comprising a cylindrical housing with a pointed front part and which houses a hammer which has a space in its shaft part, which hammer divides the interior of the housing into a front and a rear working chamber and is designed to transmit shock to the housing during its reciprocating movements under the influence of compressed air which is intermittently supplied to the front and rear, chamber via the air supply line attached to the shaft portion of the housing, and via openings in the hammer, which openings are overlapped by the pipe when the hammer with its chamber moves forward on the pipeline, characterized in that the pipeline (7) carries a sleeve (11) which is displaceable along the pipeline (7) and which is thus also movable in relation to the hammer (2), while in the side wall of the pipeline (7) arranged an opening (9) which connects the pipeline (7) air flow (10) with the rear working chamber (4), the sleeve towards the end of the hammer stroke in the direction towards the front working chamber (3) is taken in by the hammer (2) and thus displaced to overlap the opening (9).

2. Pneumatic impact device according to claim 1, characterized in that the sleeve (11) has two outer flanges (12 and 13) at a distance from each other, between which flanges there is arranged a projection or a bolt (14) attached to the hammer (2).

3. Pneumatic impact device according to claims 1 and 2, characterized in that the air supply pipeline (7) is provided with a channel (15) arranged for discharging used air to the atmosphere and which during the movement of the hammer (2) alternatively communicates with the front and rear chamber ( 3 and 4) via the outlet hole (16).

4. Pneumatic impact device according to claims 1 and 2, characterized in that the device's housing (1) is provided with an opening (19) designed for the outlet of used air and which during the movement of the hammer (2) alternatively communicates with the front and rear chamber (3) and 4).