DE3021026A1

DE3021026A1 - Vorrichtung zur ueberwachung der funktionsfaehigkeit eines bohrwerkzeugs oder sonstigen beweglichen organs

Info

Publication number: DE3021026A1
Application number: DE19803021026
Authority: DE
Inventors: Lothar 6082 Mörfelden Kemmler
Original assignee: Samson AG
Current assignee: Samson AG
Priority date: 1980-06-03
Filing date: 1980-06-03
Publication date: 1981-12-10
Also published as: DE3021026C2

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Über-
wachung der Funktionsfähigkeit eines beweglichen Organs, insbesondere eines Bohrwerkzeugs, mittels eines die Bewegungsbahn des Organs kreuzenden und durch letzteres ablenkbaren Druckmffttelstrahles, dessen Abweichen von seiner natürlichen Strahlrichtung durch eine in dieser Strahlrichtung angeordnete Empfangseinrichtung kontrollierbar ist, welche beim unbehinderten Auftreffen des nicht abgelenkten Druckmittelstrahles ein pneumatisches Signal abgibt. Durch die Erfindung wird eine Verbesserung bzw. weitere Ausgestaltung der durch das Patent . ...... (Anmeldung P 30 18 123.8) geschützten Vorrichtung bezweckt.
Gemäß dem Hauptpatent ist auf der Empfängerseite der Vorrichtung ein Luftstrahl derart gerührt, daß er in der Sch#'teinrichtung ein pneumatisches Signal erzeugt, wenn ein unabgelenkter Flüssigkeitsstrahl auf ihn trifft. Dies wird entsprechend einer Ausführungsform des Hauptpatents dadurch erreicht, daß gegenüber einer den gebündelten Flüssigkeitsstrahl erzeugenden Strahldüse jenseits der Bewegungsbahn des zu überwachenden Organs eine Empfangsdüse angeordnet ist, deren von dem auftreff enden Flüssigkeitsstrahl verschließbare Durchgangsöffnung den Auslaß einer Ausgangsleitung der pneumatischen Schalteinrichtung bildet.
Der Flüssigkeitsstrahl muß hierbei so kräftig und so voluminös sein, daß er die Durchgangsöffnung der Empfangsdüse mit Sicherheit und ohne wesentliche Verzögerung vollständig füllt, obwohl ihm durch die Empfangsdüse Luft aus der pneumatischen Schalteinrichtung entgegenströmt. Dabei kann Druckflüssigkeit durch die Ausgangsleitung weiter in das pneumatische System der Schalteinrichtung eindringen und dort unter Umständen Verstopfungen bzw. Störungen hervorrufen.
Der vorliegenden Zusatzerrindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche Störungen auszuschließen und außerdem das Ansprechen der pneumatischen Schalteinrichtung zu beschleunigen, ohne daß der auf die Empfangseinrichtung treffende Druckmittelstrahl, insbesondere also der Druckfl<tssigkeitsstrahl, übermäßig stark sein muß.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Empfangseinrichtung aus einer beweglichen, von dem Druckmittelstrahl beaufschlagbaren Trennwand besteht, welche beim Auftreffen des Druckmittelstrahles nachgibt und die ihr gegenüberliegende Mündung einer Ausgangsleitung einer pneumatischen Schalteinrichtung abschließt.
Die Trennwand kann z.B. aus einem Kolben oder Ventilteller, aus dem Balgboden eines elastisch federnden Balges oder aus einer Art federnder Prallplatte gebildet sein. Gemäß einer besonders vorteilhaften und einfachen Ausführungsform drer Erfindung besteht die Trennwand aus einer elastisch nachgiebigen Membran, deren von der Beaufschlagungsseite abgewandte Rückseite nach Art eines Ventiltellers mit der Mündung der Ausgangsleitung zusammenarbeitet. Zu diesem Zweck kann die Membran die elastisch nachgiebige Wandung eines in einem Empfangskörper angeordneten Raumes bilden, in den die Ausgangsleitung der pneumatschen Schalteinrichtung mündet und aus dem eine Ableitung herausführt.
Durch die Erfindung wird eine strenge materielle Tr nnung des Mediums des die Schalteinrichtung steuernden Druckmittel- bzw. Druckflüssigkeitsstrahles von dem Medium des pneumatischen Sckdaltsystems gewährleistet.
Der Druckmittelstrahl findet bei seinem Auftreffen eine beaufschlagbare Empfangsfläche vor, welche größer als die bloße Durchgangsöffnung der pneumatischen Ausgangsleitung der Schalteinrichtung ist, so daß er eine stärkere und sofort wirksame Verschlußkrart ausübt und sich nicht mit der abströmenden Luft vermischt oder verwirbelt. Das pneumatische System der Schalteinrichtung bleibt daher auch frei von dem Medium des Druckfittelstrahles.
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise in einer Ausführungsform veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt im Längsschnitt schematisch eine Uberwachungsvorrichtung für ein Bohrwerk, und Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch diese Vorrichtung nach der Linie II - II d er Fig. 1.
Bei der in der Zeichnung schematisch dargestellten Vorrichtung ist eine Strahldüse 1 in einem Haltekörper 2 angeordnet. In einiger Entfernung hiervon befindet sich ein Empfangskörper 3, welcher in einer Halterung 4 befestigt ist. Durch den Empfangskörper 3 verläuft die Ausgangsleitung 5 einer pneumatischen Schalteinrlchtung, welche durch die öffnung 5t in eine Ausnehmung bzw. einen Raum 6 des Empfangskörpers 3 mündet. Der Raum 6 steht durch eine Ableitung 7 mit der Außenluft oder mit einer anderen Stelle des pneumatischen Systems in Verbindung.
Auf der de##Leitungsmündung 5' gegenüberliegenden Seite wird der Raum 6 von einer Membran 8 begrenzt, deren Umfangsrand von einem Ring 9 dicht gegen einen entsprechenden Absatz des Empfangskörpers 3 gepreßt wird.
Durch eine in Richtung des Pfeiles 10 verlaufende Eintrittsleitung, Düse od.dgl. wird in die Schaltvorrichtung ein Luftstrom eingeführt. Hinter einer Drossel 11 verzweigt sich d ie Luftleitung in die Ausgangsleitung 5 und in eine in der Zeichnung nur angedeutete Signalleitung 16, die zu einem Verstärker 17 fdD*t, wie dies in dem Hauptpatent beschrieben ist.
Wenn die Mündung 5t der Ausgangsleitung 5 offen ist, kann die Luft über den Raum 6 und die Ableitung 7 in Richtung des Pfeiles 12 frei abströmen, so daß sich in der Signalleitung kein Signaldruck aufbauen kann.
Zwischen der Strahldüse 1 und der Empfangsmembran 8 kann sich ein Bohrer 13 beim Vorschub aus einer Ruhestellung in eine Arbeitsstellung auf einer durch 131 angedeuteten Bahn bewegen. Diese Bewegungsbahn 13' wird von einem in Richtung des Pfeiles 14 durch die Strahldüse 1 in gebündelt er Form austretenden Flüssigkeitsstrahl 15 gekreuzt.
Der gebündelte Flüssigkeitsstrahl 15 trifft auf die Membran 8 auf, wenn sich der Bohrer 13 außerhalb des Flüssigkeitsstrahles 15 befindet bzw. bei einem Bohrerbruch etwa an der Stelle 13" auch nicht auf der Bewegungsbahn 13' in den Flüssigkeitsstrahl 15 eintreten kann. Der auf die Membran 8 auftreffende Flüssigkeitsstrahl 15 prallt von der Membran 8 ab und verteilt sich, wie durch 15' angedeutet, nach rückwärts. Dabei drückt er die Membran 8 vorwärts in die durch eine gestrichelte Linie 8' angedeutete Stellung und verschließt die Mündung 5t der Ausgangsleitung 5, welche nun keine Luft mehr aus dem pneumatischen Signalsystem entweichen läßt. Dadurch steigt der Luftdruck in der Signalleitung 16, und es wird ein Drucklurtsignal erzeugt, welches in dem Verstärker 17 verstärkt wird und anzeigt, daß in der Einrichtung ~Druck vorhanden" ist. Wenn dagegen der Bohrer 13 auf seiner Bewegungsbahn 13t in den Flüssigkeitsstrahl 15 eintritt, so wird der Flüssigkeitsstrahl 15 durch den Bohrer von der Membran 8 abgelenkt bzw. zerstäubt. Die Membran 8 kehrt aus ihrer Schließstellung 8' in ihre Ruhestellung zurück, z.B.
unter der Wirkung ihrer eigenen Elastizität oder/und unter der Wirkung der Luftströmung in der Ausgangsleitung 5. Aus letzterer kann nun Luft in den Raum 6 und weiter durch den Abfluß 7 abströmen, und man erhält am Ausgang des Verstärkers 17 ein Signal, welches anzeigt, daß in der Einrichtung "kein Druck vorhanden" ist. Dies bedeutet im vorliegenden Beispiel, daß der BoN.>et 13 in Ordnung und funktionsfähig ist.
Im übrigen beschränkt sich die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung schematisch veranschaulichte Ausführungsform, sondern sie umfaßt auch alle Varianten im Rahmen der wesentlichen Erfindungsmerkmale.
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Claims

Vorrichtung zur tJberwachung der #unkt 1 onsfah igke it eines Bohrwerkzeugs oder sonstigen beweglichen Organs Patentansprüche 1. Vorrichtung zur Uberwachung der Funktionsfähigkeit eines beweglichen Organs, insbesondere eines Bohrwerkzeugs, mittels eines die Bewegungsbahn des Organs kreuzenden und durch letzteres ablenkbaren Druckmittelstrahles, dessen Abweichen von seiner natürlichen Strahlrichtung durch eine in dieser Strahlrichtung angeordnete EmpSangseinrichtung kontrollierbar ist, welche beim unbehinderten Auftreffen des nicht abgelenkten Druckmittelstrahles ein pneumatisches Signal abgibt, nach Patent . ... ... (Anmeldung P 30 18 123.8), dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinrichtung aus einer beweglichen, von dem Druckmittelstrahl (15) beaufschlagbaren Trennwand besteht, welche beim Auftreffen des Druckmittelstrahles nachgibt und die ihr gegenüberliegende Mündung (5') einer Ausgangsleitung (5) einer pneumatischen Schalteinrichtung abschließt.
2.. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand aus einer elastisch nachgiebigen Membran (8) besteht, deren von der Beaufschlagungsseite abgewandte Rückseite nach Art eines Ventiltellers mit der Mündung (5') der Ausgangsleitung (5) zusammenarbeitet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (8) die elastisch nachgiebige Wandung eines in einem Empfangskörper (3) angeordneten Raumes (6) bildet, in den die Ausgangsleitung (5) der pneumatischen Schalteinrichtung mündet und aus dem eine Ableitung (7) herausführt.