DE2163933B2 - Vorrichtung zum Rammen eines Pfahles - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Rammen eines Pfahles gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die bekannten Diesel-Pfahlrammen verwenden einen Fallkolben oder dampfbetriebene Pfahlrammen arbeiten mit einer sehr schweren Ramme, die auf eine Rammplatte aufschlägt, um den Schlag auf den in den Boden einzutreibenden Pfahl zu übertragen. Derartige konventionelle Pfahlrammen weisen den Nachteil auf, daß sie die Energie der fallenden Masse durch einen Schlag auf eine Rammplatte übertragen. Jeder Schlag erzeugt einen sehr lauten geräuschvollen Ton des Aufpralls von Metall auf Metall, der viele Menschen belästigt, auch solche, die verhältnismäßig weit von der Baustelle entfernt sind. Der lärmende Schlag ist besonders bei einem dampfbetätigten Schlaghammer der offenen Ausführung eine verhältnismäßig unbefriedigende Methode der Kraftübertragung auf den Pfahl, um ihn zu rammen, und zwar wegen der plötzlichen, kurz dauernden Art dieses Schlages. Auch wirken, wenn starke Kräfte zum Rammen des Pfahles erforderlich werden, diese auf die Rammplatte und den Pfahl zerstörend ein.

Um das Aufschlagen zu dämpfen, ist bereits vorgeschlagen worden, eine Vielzahl mechanischer Spiralfedern, die auch in einer anderen Dämpfungsvorrichtung verwendet werden können zu verwenden, um den Aufprall der Ramme auf die mechanische Dämpfungsvorrichtung zu mildern. Es ist auch möglich, die Dämpfungsvorrichtung durch ein eingeschlossenes Gas auszubilden (US-PS 34 46 293).

Eine ähnliche Anordnung, um das Aufschlagen von Metall auf Metall zu beseitigen ist bekannt, wobei zwischen dem Rammbär und dem Rammkopf ein in Belastungsrichtung zusammendrückbarer Körper angeordnet wird, der als Energiespeicher ausgebildet ist (DE-Gbm 66 02 793).

Derartige Einrichtungen sparen zwar Energie für die Aufwärtsbewegung des Rammbärs, sie sind jedoch für die Aufwärtsbewegung vollständig auf mechanische Mittel, wie Federn oder Gummipuffer abgestellt, die sich im robusten Betrieb einer Ramme als wenig tauglich erwiesen haben und die die Lärmbelästigung nicht beseitigen konnten.

Ausgehend von den bekannten Vorrichtungen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einer Ramme, bei der ein metallischer Schlag zwischen dem schweren Schlagkolben und der Bodengruppe durch ein Druckmediumpolster vermieden wird, so zu verbessern, daß

eine einfache Anpassung an veränderliche Schlaggeschwindigkeiten und Arbeitsbedingungen ermöglicht wird. Darüber hinaus sot) der Lärm beim Rammen herabgesetzt werden und insgesamt ein cnergiesparenderes und wirkungsvolleres Pfahlrammen ermöglicht werden.

Diese Aufgabe wird bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Rammen eines Pfahles dadurch gelöst, daß die Prallkammer mittels eines Ventils mit einer Speicherkammer in Verbindung steht, die Einlaßtnittel ;:· für die Einspeisung von verdichtbarem Druckmedium aufweist, wobei das Ventil in seinen beiden Endstellungen die Verbindung der Speicherkammer mit der Prallkammer blockiert und zum öffnen durch den sich senkenden Schlagkolben betätigbar ist. ■ >

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Mit den Maßnahmen der Erfindung wird erreicht, daß sich die Bewegung des Kolbens verlangsamt und seine Aufwärtsbewegung beschleunigt. Innerhalb des Zylin- >:\ ders wird mit einer plötzlichen, Medium gepolsterten Prallwirkung ein kräftiger, durch ein Medium gepolsteter Schub erzeugt der nach unten auf die Zylinderbodengruppe wirkt und während der Verlangsamung des Kolbens auf den Pfahl übertragen wird. Anschließend r. erfolgt das Ablassen des entspannten Druckmediums aus dem Zylinder und eine erneute Abwärtsbewegung des Kolbens sowie eine ständige Wiederholung. Es erfolgt erfindungsgemäß eine zeitweilige Einschließung des eingeblasenen Mediums zwischen dem sich abwärts so bewegenden Kolben und der Zylinderbodengrupp?:, urn zu verhindern, daß das schwere Kolbengewicht gegen die Zylinderbodengruppe aufschlägt. Dagegen ermöglicht es die Erfindung, daß der in der Bewegung verlangsamte Kolben über ein Polster auf die s> Zylinderbodengruppe auftrifft, um einen Schlag zu erzeugen, dem ein Abwärtsschub folgt, der eintritt, wenn das i-Colbengewicht wieder beschleunigt nach oben bewegt wird.

Zu den weiteren Vorteilen der Erfindung gehört es 4» unter bestimmten Aspekten, daß sich die Pfahlramme für die Arbeit in vier verschiedenen Betriebsweisen eignet:

1. nur doppeltwirkend, «

2. einfachwirkend und automatisch auf dem höchsten Punkt des Arbeitsweges umschaltend auf Doppeltwirkend,

3. nur einfachwirkend und

4. vorspannend plus aufschlagend plus schiebend.

Zu den Vorteilen der Erfindung gehört es, daß sich bei der einfachwirkenden Betriebsweise, wenn der gerammte Pfahl auf weichere Erdschichten stößt, der Arbeitsweg des Kolbens automatisch verkürzt, während sich die Zahl der Aufschläge pro Minute vergrößert. Dadurch vergrößert sich die Geschwindigkeit der leisen, kräftigen Aufprallschläge und der Pfahl wird schneller eingerammt. Wenn er dagegen auf härtere Schichten stößt, wird der Rückprall des Kolbens automatisch höher und ergibt einen längeren Arbeitsweg mit weniger Aufschlägen pro Minute, wodurch die Kraft jedes der leisen, kräftigen Schläge erhöht wird, um den stärkeren Widerstand, auf den man gestoßen ist, zu überwinden.

Bei der doppeltwirkenden Betriebsart vergrößern sich, wenn man auf härtere Erdschichten trifft. Geschwindigkeit und Arbeitsweglänge des Kolbengewichtes automatisch, so daß stärkere Rammstöße erfolgen.

Das verwendete Druckmedium kann Druckluft oder Dampf sein oder irgendein anderes unter Druck stehendes Gas oder andere unter Druck stehende Dämpfe.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Seitenriß einer Vorrichtung zum Rammen eines Pfahles in stark verkleinertem Maßstab,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung, die den Kolben in Kontakt mit dem Kopf des Ventils zeigt,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt entlang der Linie 4-4 der F i g. 2 als Draufsicht,

Fig.4 einen Schnitt durch die Einlaßmitlei für das Druckmedium,

Fig.5, 6. 7, 8, 9 und 10 Schnitte ähnlich der Fig. 3. Diese Figuren zeigen die aufeinanderfolgenden Betriebsstellungen der wenigen beweglichen Teile der Vorrichtung während eines Arbeitsganges zur Ausführung eines kräftigen Stoßes oder Schubes auf den zu rammenden Pfahl.

F i g. 10 den Kolben in doppeltwirkender Betriebsweise,

F i g. 11 einen Schnitt entlang der senkrechten Achse, der eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung zeigt, und

F i g. 12 einen Schnitt entlang der senkrechten Achse einer anderen Ausführungsform.

Die Fig.1 und 2 zeigen als Ausführungsform der Erfindung eine geräuscharm arbeitende Vorrichtung 20 zum Rammen eines Pfahles mit automatisch selbstregelnd veränderlichem Arbeitsweg und veränderlicher Rammstoßgeschwindigkeit. Die Vorrichtung 20 besteht aus einer Zylinderwand 22, die einen Zylinder 23 umgibt, der einen schweren Schlagkolben 24 aufweist. Am unteren Ende der Zylinderwand 22 ist eine Bodengruppe 26 angeordnet, die das untere Ende der Zylinderwand 22 dichtend verschließt. Die Bodengruppe 26 ist an den Pfahl 28 gekuppelt, der gerammt werden soll, und zwar durch eine lösbare Kupplung 30 und ein Anschlußstück 32, das so geformt ist, daß es in das obere Ende des zu rammenden Pfahles 28 eingreift

Wenn man einen Pfahl einer anderen Größe oder anderen Form rammen will (wie z. B. einen Rohrpfahl, H-Trägerpfahl, Holzpfahl) wird die Kupplung 30 vorübergehend ausgebaut und ein anderes Anschlußstück 32 eingesetzt, um den gewünschten Eingriff in den Pfahl herzustellen. In den F i g.l und 2 ist beispielsweise ein Rohrpfahl 28 dargestellt.

Eine Prallkammer 34 (Fig.2) ist innerhalb der Zylinderwand 22 zwischen dem unteren Ende des schweren Schlagkolbens 24 und der Zylinderbodengruppe 26 angeordnet. Für die plötzliche Einblasung von Druckmedium in die Prallkammer 34 unter dem sich abwärts bewegenden Schlagkolben 24 ist eine Einblasevorrichtung 36 vorgesehen. Die Einblasevorrichtung 36 besteht aus einer Speicherkammer 38 für das Druckmittel und einem Ventil 40, das in der Verbindung der Speicherkammer 38 mit der Prallkammer 34 vorgesehen ist.

Der schwere Schlagkolben 24 bewegt sich in dem Zylinder 23 auf und ab und prallt auf ein Polster des Druckmediums in der Prallkammer 34 auf. Die Betriebsweise der Vorrichtung wird später beschrieben.

Der Schlagkolben 24 besteht zweckmäßigerweise aus

einem Gewicht 42 in allgemein zylindrischer Form mit am unteren und oberen Ende befestigten Lagern, Kolbenringen und Endkappen. Sein oberes und unteres Ende weisen die gleiche Konstruktion auf, so daß nur das untere Ende in F i g. 2 im Detail dargestellt ist.

Es wird besonders auf die F i g. 2 verwiesen, aus der ersichtlich ist, daß ein Lagerhülsenteil 44 an jedem Ende des Gewichtes 42 befestigt ist. Dieses Lagerhülsenteil 44 ist ringförmig und paßt auf ein Endteil 46 mit verringertem Durchmesser am Ende des Gewichtes 42 und liegt auf einem ringförmigen Vorsprung 48. Dieses Lagerhülsenteil 44 ist aus einem Lagermetall hergestellt und wird von einer Endkappe 50 aus zähem gehärteten Stahl gehalten, die an dem Gewicht 42 durch lösbare Befestigungsmitte! 52 befestigt ist.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Bodengruppe 26 einen zweiten Kolben 60. Dieser zweite Kolben 60 ist geeignet zur Auf- und Abbewegung auf einem begrenzten Arbeitsweg innerhalb eines zweiten Zylinders 6i, der abgegrenzt wird durch eine untere Verlängerung der Zylinderwand 22 unter der Höhe der Prallkammer 34. Um den Kolben 60 innerhalb des Zylinders 61 zu halten, umgibt ein ringförmiger Vorsprung 63 den Kolben 60. Ein ringförmiges Befestigungs- und Lagerteil 65 grenzt das untere Ende des Zylinders 61 ab. Das Befestigungs- und Lagerteil 65 ist mit großen Maschinenschrauben 67 an einem Einbauring 69 befestigt, der außen an der Zylinderwand 22 angeschweißt ist. Am unteren Ende des Kolbens 60 befindet sich ein Kupplungsflansch 71, der für den Eingriff der lösbaren Kupplung 30 geeignet ist. Die lösbare Kupplung 30 wird von zwei halbkreisförmigen Klemmen mit vorspringenden zusammenpassenden Manschen 73 gebildet, die durch Schrauben 75 aneinander befestigt sind.

Als alternative Ausführungsform zeigt die Fig. 12. daß die Bodengruppe 26 durch ein abgeschlossenes unteres Ende des Zylinders 22 abgegrenzt werden kann. Anders ausgedrückt, wird in einer solchen Alternativausführung der zweite Kolben 60 durch ein festes Teil 604 ersetzt, das am unteren Teil der Zylinderwand 22 angeschweißt oder auf andere Art befestigt ist. so daß es mit der Zylinderwand 22 ein Ganzes bildet.

Bevorzugt wird hier eine Bodengruppe 26, die einen relativ beweglichen zweiten Kolben 60 umfaßt, weil die Verwendung dieses zweiten Kolbens 60 die Zylinderwand 22 vom Pfahl 28 abkoppelt. Dieses Abkoppeln der Zylinderwand 22 vom Pfahl 28 reduziert die Masse, die nach unten gerammt werden muß, wenn der kräftige Rammstoß erfolgt, um den Pfahl 28 zu rammen.

Wie bereits erläutert, besteht die Mediumeinblasevorrichtung 36 aus der Speicherkammer 38 und dem Ventil 40. Es ist der Zweck der Einblasevorrichtung 36. ein unter Druck stehendes Medium durch eine Einblaseöffnung 62 in die Prallkammer 34 unter dem sich senkenden Schlagkolben 24 einzublasen. Die Einblasung des Druckmediums wird durch das Ventil 40 gesteuert

Die Speicherkammer 38 ist in dem zweiten Kolben 60 der Bodengruppe 26 angeordnet. Die Bohrung 64 der Kammer ist mit einer Zylinderhülse 66 ausgekleidet. Ein unterer Flansch 68 einer aufrechtstehenden Ventflspindelführung 70 bildet die Auskleidung der Unterseite der Speicherkammer 38. Die Ventilführung 70 besitzt eine Bohrung 72, in die sich eine Ventilspindel 74 des Ventils 76 erstreckt. Das Ventil 76 hat eine konische Oberfläche 78, die nach oben an einem konischen Ventilsitz 80 liegt, der in der Endkappe 82 des zweiten Kolbens 60

ausgebildet ist. Dieser zweite Kolben ist mit einer Lagerhülse 84, Kolbenringen 86 und einer ringförmigen Stopfbüchse 88 versehen, die einen ringförmigen Spielraum aufweist, ähnlich den Teilen für die beiden Enden des Schlagkolbens 24.

Zum Auflösen des Ventils 40 durch den Schlagkolben 24 ist ein sich aufwärts erstreckender Betätiger 91 vorgesehen, der an das Ventil 76 angebaut ist. Der Betaliger91 ist mit Verschlußmitteln für das Druckmedium in Form eines vergrößerten zylindrischen Kopfes 93 versehen. Dieser Kopf 93 kann herabgedrückl werden, so daß er genau in die öffnung 62 paßt, um ein Druckmedium in der Prallkammer 34 einzuschließen.

Wenn das Ventilteil 76 von seinem Ventilsitz 80 weg nach unten gedruckt wird, kann Druckmedium aus der Speicherkammer 38 durch eine Anzahl von Kanälen 90 nach oben strömen, um den Umfang des Ventilteiles 76 herum, so daß es durch die öffnung 62 in die Prallkammer 34 eindringt. Die Kanäle 90 werden durch Rinnen zwischen den hervorstehenden Stegen 92 im Inneren der zylindrischen Auskleidung 66 gebildet.

Das Druckmedium wird aus einer geeigneten Quelle, z. B. aus dem (nicht dargestellten) Speicherbehälter eines (nicht dargestellten) Luftkompressors geliefert. Die Druckluft hat einen geeigneten Druck von beispielsweise 5 bis 210 bar.

Wenn das Ventilteil 76 heruntergedrückt wird, wirkt seine Ringnute 95 (Fig. 3) mit dem oberen Ende der Ventilführung 70 (wie aus Fig. 12 ersichtlich) zusammen, um durch Einschließendes Mediums in der Nute 95 als elastisches Bremsmittel zu wirken. Dieses eingeschlossene Medium bewirkt eine elastische Bremsung der Bewegung des heruntergedrückten Ventilteiles und verhindert damit sein plötzliches Herunterschlagen auf die Ventilführung 70.

Das Druckmedium wird der Pfahlramm-Vorrichtung 20 durch eine Schlauchdruckleitung 94 und durch ein Anschlußstück 96 zugeführt. Über dieses Anschlußstück 96 wird es in eine Bohrung 98 geleitet, die mit der Bohrung 72 der Ventilspindelführung 70 in Verbindung steht. Das Druckmedium aus der Bohrung 72 strömt durch eine verengte Durchöffnung 100 in die Kammer 38. Wenn die Ventilspindel 74 in ihrer höchsten Stellung ist (wie in F i g. 3 dargestellt), kann das Druckmedium auch durch eine weniger enge öffnung 102 in die Kammer 38 einströmen. In den beiden öffnungen 100 und 102 ist eine Parallelströmung vorhanden; die untere enge öffnung 100 ist immer offen, die obere nicht verengte öffnung 102 aber wird abgesperrt, wenn das Ventilteil 76 mit seiner Spindel 74 durch den Schlagkolben 24 heruntergedrückt wird.

Nachdem der Schlagkolben 24 von dem durch das Druckmedium gebildete Polster nach oben geprallt ist. wie es in F i g. 9 dargestellt ist, tritt das entspannte Druckmedium 104 aus dem Zylinder 23 durch eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 106 in der Zylinderwand 22 aus.

öl wird unter hohem Druck über ein Klappenventil in eine Ölleitung 180, die abwärts zu einem Drehteil 182 (F i g. 8) am Eintrittsanschlußstück 96 für das Druckmedium führt gepumpt. Das Drehteil 182 weist einen Durchgang 183 und einen Ringkanal 184 auf, um Öl nach innen durch ein Paar öffnungen in die Bohrung 97 des Anschlußteiles 96 zu leiten.

Auf diese Weise wird das Schmieröl mit dem eintretenden Druckmedium gemischt und dadurch wird es durch die Bohrung 98 nach oben verteilt, so daß die Einblasevorrichtung 36 einschließlich des Ventils 40

geschmiert wird. Dieses durch die Bohrung 98 eintretende öl dient auch zum Schmieren der Prallkammer 34, des Kolbens 60 und der den Kolben 60 umgebenden Zylinderwand 22.

Um atmosphärische Luft im oberen Teil des Zylinders 23 über dem Schlagkolben 24 ein- und ausströmen zu lassen, ist eine Vielzahl von Luftöffnungen 216 (Fig. 1) vorgesehen, die mit einem ringförmigen Schalldämpferund Luftfiltergehäuse 140 in Verbindung stehen. Dieses Gehäuse begrenzt die innere und äußere Ringschalldämpferkammer 218 und 220.

Um verschiedene Rammarten für das Pfahlrammsystem 20 zu ermöglichen, werden verschiedene Größen von Kopfstopfen 230 (Fig. 1) verwendet. Die Kopfstopfen sind oben in der Zylinderwand 22 ausbaubar befestigt. Der in Fig. 1 dargestellte tiefe Kopfstutzen 230 reicht so weit nach unten, daß er die Luftöffnungen 216 blockiert und so eine doppeltwirkende Rammethode bewirkt, wie später noch genauer erläutert wird. Der flache Kopfstopfen ermöglicht eine einfachwirkende Betriebsart.

Wenn der Schlagkolben 24 innerhalb des Zylinders 23 extrem weit nach oben fährt, wie es in Fig. 10 dargestellt ist, wird das einfachwirkende Rammverfahren automatisch auf doppeltwirkenden Betrieb umgestellt.

Im Betrieb kann die Pfahlrammvorrichtung 20 ( F i g. 1) oder 20Λ ( F i g. 12) durch ein Kabel 236 (F i g. 1) von einem (nicht dargestellten) geeigneten Kran aus gehaltert werden und wird an geeigneten Halterungsmitteln 234 am oberen Ende der Pfahlramme befestigt, beispielsweise an dem Kopfstopfen 230 oder 230/4.

Es wird — wie in Fig. 11 dargestellt — der Schlagkolben 24, wenn er sich nach unten bewegt, in seiner Bewegung durch das Druckmedium in der Prallkammer verlangsamt und drückt danach dieses Medium zurück nach unten in die Rammedium-Speicherkammer 38. Dadurch kann der Schlagaufprall zwischen dem Schlagkolben 14 und dem zweiten Kolben 60 mit verringerter Geschwindigkeit erfolgen. Danach wird der Schlagkolben 24 durch das über das offene Ventil 40 aus der Speicherkammer 38 freigegebene Druckmedium in der Aufwärtsbewegung wieder beschleunigt.

Es versteht sich daher, daß die Ausführungsform der Fig. 11 sehr gut für die vierte in der Einleitung angegebene Betriebsart geeignet ist, nämlich Vorspannen plus Aufschlag plus Schub. Das Vorspannen erfolgt, während das in die Prallkammer durch das Ventil 40 eingeblasene Druckmediumpolster zusammen mit in der Prallkammer vorhandenen Restmedium der Schlagkolben verlangsamt. Diese Vorspannung beseitigt das f esamte »Spiel« zwischen dem zweiten Kolben 60 und dem Pfahl 28. Dann, wenn der Schlagkolben 24 mit einem Aufprall auf den zweiten Kolben 60 trifft, wie in F i g. 11 dargestellt, beginnt der Pfahl durch den Schlag sich nach unten zu bewegen, wie durch die in F i g. 11 in der Nähe der Kupplung 30 befindlichen Doppelpfeile angegeben ist Nach dem Aufschlag wird dem sich bewegenden Pfahl ein kräftiger Schub erteilt so daß er sich weiter in einem sehr wirksamen Rammverfahren nach unten bewegt Dieser kräftige, andauernde Schub wird auf den Pfahl ausgeübt während der Schlagkolben die Aufwärtsbewegung wieder beschleunigt

Es gibt ein vorteilhaftes Verfahren zur Verstärkung oder Abschwächung des Aufschlages in dem System MA der F i g. 11. Der Betätiger SiA wird verlängert, um die Aufschlagkraft zu verringern und verkürzt um sie zn

vergrößern. Diese Verlängerung oder Verkürzung erfolgt durch Entfernung des Ventilteiles 76, an dessen Stelle ein Ventil mit einem je nach Wunsch längeren oder kürzeren Betätiger 91Λ tritt.

Wenn ein längerer Betätiger 9iA verwendet wird, wird das Ventil 40 geöffnet, um das Druckmedium unter dem sinkenden Kolben 24 einzublasen, wenn er weiter von der Bodengruppe 60 entfernt ist. Dadurch hat das Druckmedium eine längere Einwirkzeit und verlangsamt die Bewegung des Schlagkolbens 24 auf eine geringere Geschwindigkeit, ehe der Aufschlag erfolgt, wodurch dieser Aufschlag schwächer wird und umgekehrt.

Wenn ein ausreichend langer Betätiger 91Λ verwendet wird, erfolgt kein Aufschlag, vorausgesetzt, daß die Rammediumkammer 38 groß genug ist, um die Prallkammer mit Druckmedium von ausreichendem Druck zu füllen, um den Kolben in der verfügbaren Zeit vollständig zu bremsen.

Diese Betriebsweise des Vorspannens plus Aufschlag plus Schubrammen kann besonders gut bei sehr schwer zu rammenden Pfählen angewendet werden. Die Aufschlagstärke kann eingestellt werden, wie vorstehend erklärt wurde, so daß sich der Pfahl in Bewegung setzt Dann führt die Pfahlramme einen kräftigen, andauernden Schub aus, um den sich bewegenden Pfahl wirksam weiter einzurammen. Die Aufschlagstärke kann gerade ausreichen, daß sich der Pfahl zu bewegen beginnt was sehr wirksam ist, da der Pfahl bereits vorgespannt ist. Somit wird ein übermäßig starker Aufschlag, wie er bei den bekannten Rammen vorkommt, vermieden. Der kräftige anhaltende Nachschub ist sehr wirksam, weil er einem sich bereits bewegenden Pfahl versetzt wird.

Fig. 12 zeigt eine weitere abgeänderte Pfahlrammvorrichtung 20SaIs Ausführungsform der Erfindung, die für die Durchführung des Verfahrens geeignet ist Die einzige Änderung gegenüber dem Pfahlrammsystem und Verfahren 20 besteht darin, daß bei dem System 20 ß die Bodengruppe 60Λ am unteren Ende der Zylinderwand 22 befestigt ist. Diese Bodengruppe ist durch eine große Anzahl Maschinenschrauben 262 befestigt. Diese Befestigung ist vorteilhaft, weil dadurch die Zahl der beweglichen Teile in der Pfahlramme auf zwei reduziert wird, und zwar den Schlagkolben 24 und das Ventilteil 76. (Bei der Berechnung von zwei beweglichen Teilen ist das Schmiersystem 150,160 nicht eingerechnet weil das Schmiersystem als ein vorteilhaftes Merkmal der dargestellten Ausführungsform gezeigt ist Es könnten jedoch auch andere konventionelle Schmiersysteme verwendet werden).

Bevorzugt werden zur Zeit die Pfahlrammvorrichtungen 20 oder 2OA, die drei bewegliche Teile 24,60 und 76 umfassen, da die Bewegung der Bodengruppe 60 die effektive zu rammende Masse durch Abkoppein der Masse der Zylinderwand 22 (zusammen mit allem, was starr an der Wand 22 befestigt ist) von dem zu rammenden Pfahl verringert und so das Rammen entsprechend erleichtert Jedoch kann bei manchen Anwendungen des Pfahlrammens der Vorteil, weniger bewegliche Teile zu haben, gegenüber dem Vorteil, die effektiv gerammte Masse zu verringern, Vorrang haben.

Wenn die Pfahlrammanlagen 20,20A oder 20J? fertig aufgestellt sind, um einen Pfahl zu rammen, wird die Auf- und Abbewegung des schweren Schlagkolbens 24 wie folgt eingeleitet: Anfanglich ruht der Kolben fest auf der Bodengruppe 26,60,6OA Somit ist der Venülbetätiger 91 oder 91Λ heruntergedrückt, so daß das Ventil 76

10

15

20

von seinem Sitz entfernt ist. Es besteht ein geringes Spiel rund um den vergrößerten Kopf 93, so daß Druckluft von der Speicherkammer 38 in die Prallkammer 34 eindringen kann. Es besteht ein großes Spiel rund um den Betätiger 91A so daß die Luft von der Speicherkammer 38 in die Prallkammer 34 strömen kann.

Der Bediener der Pfahlrammen 20, 2OA oder 20S startet sie, indem er plötzlich ein (nicht dargestelltes) Absperrventil öffnet, um durch die Schlauchleitung 94 das Druckmedium zuzuführen. Der Speicherkammer 38 wird dann durch die enge öffnung 100 (Fig. 2) Druckmedium zugeführt. (Die große öffnung 102 ist jetzt durch die fest heruntergedrückte Spindel 74 blockiert).

In der Vorrichtung 20 oder 203 trill das Druckmedium in die Prallkammer 34 ein, indem es durch das Spiel um den Kopf 93 herum einsickert. Der Schlagkolben 24 wird das eintretende Medium gehoben, und das Druckmedium in der Bohrung 72 wirkt auf die Spindel 74, so daß sich das Ventilteil 76 zusammen mit dem Schlagkolben 24 nach oben hebt. Wenn der Kopf 93 aus der Einblaseöffnung 62 austritt, drängt das in der Speicherkammer 38 angesammelte Druckmedium aufwärts in die Prallkammer 34, um den Kolben plötzlich nach oben zu drücken. Das Ventilteil 76 hebt sich gegen seinen Sitz 80 und schließt das Ventil 40. Die öffnung 102 wird freigegeben, da sich die Spindel 74 aufwärts bewegt hat Das Druckmedium strömt also nun durch beute öffnungen 100 und 102, so daß der Druck in der Speicherkammer 38 nun im wesentlichen auf den Zufuhrdruck gestiegen ist.

Bei der Pfahlrammvorrichtung 20/4 der Fig. 11 schaltet der Bediener den Schlagkolben 24 in der gleichen Weise ein wie bei den Vorrichtungen 20 und 20ß, nämlich durch plötzliches Einschalten der Strömung des Druckmediums durch die Leitung 94. Durch die öffnung 100 kann das Druckmedium in die Speicherkammer 38 aufsteigen, und es strömt durch das geöffnete Ventil 40 nach oben. Dieses Aufwärtsströmen des Druckmediums durch das geöffnete Ventil 40 drückt den Schlagkolben 24 plötzlich nach oben.

Der in den Vorrichtungen 20,2OA oder 20ß plötzlich auf den Schlagkolben 24 einwirkende Stoß nach oben hebt ihn, wie in F i g. 9 dargestellt, bis zu dem Punkt, an dem die Austrittsöffnungen 106 freigegeben werden. Das entspannte Druckmedium in der Prallkammer 34

40 tritt durch die öffnungen 106 aus, wodurch der Schlagkolben, wie in Fig. 5 dargestellt, herunterfällt. Wenn der Schlagkolben auf den Betätiger 91 auftrifft (Fig. 6), öffnet das Ventil 40 plötzlich, um Druckmedium aus der Speicherkammer 38 in die Prallkammer 34 einzublasen. Dieses zweite Einblasen von Druckmedium ist größer als das erste, weil der Druck in der Speicherkammer 38 sich dem Zufuhrdruck mehr angenähert hat. Somit wird die Bewegung des Schlagkolbens 27 stärker beschleunigt, und hebt sich, wie in F i g. 9 gezeigt, weiter über die Austrittsöffnungen 106 hinaus.

Das entspannte Medium tritt wieder in die Atmosphäre aus, und der Schlagkolben fällt wieder herunter (Fig. 5). Er fällt schneller als beim ersten Mal und er öffnet das Ventil, wie aus F i g. 6 zu ersehen ist, wobei dieses Mai das Ventil weiter und langer öffnet als das erste Mal, weil der Schlagkolben weiter nach unten sinkt. Entsprechend wird noch mehr Druckmedium eingeblasen, um den Schlagkolben noch höher hinauszuschleudern als beim zweiten Mal, und so fort. Nach etwa 3—6 Arbeitsgängen erreicht der Schlagkolben 24 seine volle Arbeitsweglänge für das Pfahlrammen. Wie die F i g. 5, 6, 7, 8, 9 und 10 zeigen, sinkt der Schlagkolben, wenn seine volle Arbeitsweglänge erreicht ist, in jedem Arbeitstakt so weit herab, daß der Kopf 93 so weit heruntergeführt wird, daß er die öffnung 62 versperrt, wie Fig.7zeigt.

Bei allen dargestellten Vorrichtungen wird die Auf- und Abbewegung des Schlagkolbens 24 durch das Absperren der Druckmediumströmung durch die Schlauchleitung 94 gestoppt.

Der Bediener kann vorteilhafterweise die Zeitdauer jedes mediumgepolsterten kräftigen Rammstoßes verlängern und kann die bei jedem Rammstoß auftretende maximale Kraft verringern durch Erhöhung der durch die Einschließmittel 93 (Fig. 2) eingeschlossenen Druckmediummenge, und umgekehrt Durch Vergrößerung der Höhe des Kopfes 93 wird die öffnung 62 versperrt, wenn der Schlagkolben 24 in einem größeren vorherbestimmten Abstand von der Bodengruppe 26 ist, wodurch sich die eingeschlossene Menge vergrößert und umgekehrt Wenn es gewünscht wird, können ausbaubare und untereinander austauschbare Köpfe 93 vorgesehen werden, die durch Schrauben an dem Betätiger 91 befestigt werden.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Rammen eines Pfahles mit einem Zylinder und einem in dem Zylinder axial ■> verschiedenen schweren Schlagkolben, mit einer den Zylinder nach unten dichtend abschließenden Bodengruppe, wobei die Unterseite des Schlagkolbens, die Zylinderwand und die Oberseite der Bodengruppe eine Prallkammer umgrenzen, und mit ι υ Austrittsöffnungen für entspanntes Druckmedium, die mit Abstand oberhalb der Bodengruppe in der Zylinderwand vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallkammer (34) mittels eines Ventils (40) mit einer Speicherkammer (38) in ι > Verbindung steht, die Einlaßmittel (94,96,98) für die Einspeisung von verdichtbarem Druckmedium aufweist, wobei das Ventil (40) in seinen beiden Endstellungen die Verbindung der Speicherkammer g8) mit der Prallkammer (34) blockiert und zum ffnen durch den sich senkenden Schlagkolben (24) betätigbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe (26) die Speicherkammer (38) für das verdichtbare Druckmedium 2> umfaßt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) einen Kopf (93) zum Blockieren der Verbindung der Speicherkammer (38) mit der Prallkammer (34) aufweist. «>

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodengruppe (26) in bezug auf die Zylinderwand (22) axial verschiebliche Kolben (60) umfaßt, der so an den Pfahl (28) koppelbar ist, daß Schubwirkungen übertragbar sind. ή

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) sowohl Bohrungen (98) für den Durchgang des Druckmediums, als auch die durch diese Bohrungen gespeiste Speicherkammer (38) und das Ventil (40) aufweist, das geöffnet 4« wird, um das Druckmedium aus der Speicherkammer (38) in die Prallkammer (34) eintreten zu lassen, wenn der schwere Schlagkolben (24) sich dem Kolben (60) nähen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Kopfes (93) das Druckmedium (C, C), nachdem es aus der Speicherkammer (38) in die Prallkammer (34) geströmt ist, in der Prallkammer (34) einschließbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (60) eine öffnung (62) aufweist, die die Verbindung zwischen der Speicherkammer (38) und der Prallkammer (34) herstellt, wobei der Kopf (93) des Ventils (40) in diese öffnung (62) eindrückbar ist, um sie zu verschließen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (40) ein Ventilteil (76) umfaßt, das mit den Betätigungsmitteln (91, 9iA) herunterdrückbar is*, wobei die Speicherkammer (38) und das Ventilteil (76) derart ineinanderpassende Teile (70,95) aufweisen, daß sich zwischen ihnen ein Druckmediumpolster ergibt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkammer (38) eine Ventilführung (70) mit einer zur Zylinder- f>5 wand (22) koaxialen Bohrung (72) aufweist, in die sich eine Spindel (74) des Ventilteiles (76) erstreckt und die mit den Bohrungen (98) für das Druckmedium in Verbindung steht, wobei die Ventilführung (70) mit einer der Verbindung der Bohrung (72) und der Speicherkammer (38) dienende öffnung (10<!) verseher· ist und daß das Ventilteil (76) in seiner oberen und unteren Endstellung die öffnung (62) versperrt, sowie in Zwischenstellungen die öffnung (62) freigibL

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilführung (70) eine obere und untere öffnung (102, 100) aufweist, von denen jede die Verbindung zwischen der Bohrung (72) und der Speicherkammer (38) herstellt, wobei die obere öffnung (102) größer ist als die untere und die Spindel (74) des Ventils (40) die obere öffnung (102) versperrt, wenn das Ventil (40) abwärts bewegt wird.