DE3840923C2 - Rammbohrgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät mit in einem rohr­ förmigen Gehäuse hin- und herbeweglichen Schlagkolben und einer Schlagspitze.

Ein Rammbohrgerät dieser Art ist aus der deutschen Patent­ schrift 21 57 259 bekannt; es dient in erster Linie dazu, Versorgungsleitungen, wie beispielsweise Wasserleitungen oder Kabel unter Straßen oder Dämmen oder sonstigen Gebäu­ den und Hindernissen zu verlegen, ohne daß gleichzeitig die Straßendecke bzw. die Erd-Oberfläche aufgerissen werden muß. Dies geschieht in der Weise, daß das sich im Erdreich vorwärts bewegende Rammbohrgerät das Erdreich nach der Sei­ te verdrängt und einen Kanal hinterläßt, in dem gleichzei­ tig oder später die Versorgungsleitung eingezogen wird.

Dieses bekannte Rammbohrgerät besitzt ein zweiteiliges Ge­ häuse, d.h. eine in das den Schlagkolben aufnehmende Ge­ häuse eingeschraubte Gehäusespitze. Die Gehäusespitze um­ schließt dort einen an seinem in Arbeits- bzw. Schlagrich­ tung vorderen Ende als Schlagspitze ausgebildeten und am anderen Ende einen Bund und einen Zapfen aufweisenden, axial beweglichen Meißel, wobei der Bund von einer Bohrung der Gehäusespitze aufgenommen wird. Der somit bewegliche Meißel bietet den Vorteil, daß die Schlagenergie des Schlag­ kolbens zunächst gezielt auf den Meißel übertragen werden kann, so daß eine höhere Zertrümmungsenergie zur Verfügung steht. Der Zapfen stellt die Aufschlagfläche für den zuge­ hörigen Schlagkolben dar und ragt in der Ausgangsstellung vor dem Arbeitshub aus einem mit der Gehäusespitze in das Gehäuse eingeschraubten Ring hervor. Der Ring begrenzt die Bewegung des Bundes und damit des Meißels entgegen der Arbeitsrichtung der Schlagspitze. Die Bewegung des Meißels in Arbeitsrichtung wird durch einen vorderen, von einem Bohrungsabsatz gebildeten Anschlag der den Bund aufnehmen­ den Bohrung der Gehäusespitze begrenzt. Der Meißel stützt sich über den Bund und Druckfedern an der Gehäusespitze ab; die Federn bewegen den Meißel nach jedem Schlag aus seiner in Arbeitsrichtung in der Gehäusespitze vorderen Stellung in seine Ausgangsstellung zurück.

Neben dem beschriebenen Rammbohrgerät mit dem zweiteiligen Gehäuse sind auch Rammbohrgeräte bekannt, bei denen das Gehäuse und die Gehäusespitze einstückig sind; ansonsten bestehen keine maßgeblichen Unterschiede zwischen einem zweiteiligen und einem einstückigen Gerätegehäuse. Sämtli­ chen Rammbohrgeräten ist gemeinsam, daß der während der Vorwärtsbewegung des Rammbohrgerätes Steine oder andere Hin­ dernisse zertrümmernde und zur Seite drückende, d.h. den Weg für das nachrückende Gehäuse freischlagende Meißel auf­ grund der zu leistenden Zertrümmerungsarbeit erheblich ver­ schleißt und somit häufig ausgetauscht werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Ramm­ bohrgerät der eingangs genannten Art den Ein- und Ausbau bzw. Austausch der Schlagspitze und/oder des Meißels zu vereinfachen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schlagspitze, die auch als Meißel ausgebildet sein kann, mittels eines Bajonettverschlusses mit dem Gehäuse verbun­ den ist. Die Erfindung macht sich somit die Erkenntnis zunutze, daß sich das Prinzip einer Renk- oder Bajonett­ verbindung in vorteilhafter Weise zum Festlegen einer Schlagspitze und/oder eines Meißels im Gehäuse eines Ramm­ bohrgerätes verwenden läßt.

Bei einem zweiteiligen Gerätegehäuse läßt sich auf diese Weise auch das gesamte Vordergehäuse mit dem Hauptgehäuse verbinden und mit einer Sicherung in seiner Einbaulage festlegen. Wenn vorzugsweise ein Zapfen des Meißels mit zumindest einem radialen Schultersegment versehen ist, das einen zumindest einen dem Segment angepaßten Axialdurchgang aufweisenden Innenkragen des Gehäuses an der dem Meißel abgewandten Seite hintergreift, läßt sich der Meißel bzw. Meißelkopf durch einfaches axiales Zusammenstecken, d.h. Einfügen in das Gerätegehäuse und anschließendes radiales Verdrehen mit dem Gehäuse verbinden. Mittels einer Verdreh­ sicherung, beispielsweise eines quer durch das Gehäuse ge­ steckten Stiftes, läßt sich der Meißel in seiner Einbaulage unverdrehbar arretieren; außerdem wirkt der Sicherungsstift einem selbständigen Lockern während des Betriebes entgegen.

Es empfiehlt sich, daß ein Meißelbund aus zwei diametral gegenüberliegenden Schulterstücken besteht und in einer ei­ nen vorderen und einen hinteren, einen Hubweg des Meißels begrenzenden Anschlag aufweisenden Gehäusekammer angeordnet ist. Auf diese Weise läßt sich der Hub eines axial bewegli­ chen Meißels durch die als Anschläge dienenden Stirnwände der gegebenenfalls als Druckraum ausgebildeten Gehäusekam­ mer begrenzen.

Die Gehäusekammer kann vorteilhaft zwischen zwei Innenkra­ gen angeordnet sein, von denen zumindest der in Schlagrich­ tung vordere Innenkragen mit zwei diametral gegenüberlie­ genden, mit dem Meißelbund korrespondierenden Axialdurch­ gängen versehen ist. Auf diese Weise läßt sich insbesondere beim Einsatz des Rammbohrgerätes in weichen Böden, in denen der Meißel einen weit geringeren Widerstand als bei harten Böden findet, erreichen, daß entweder der Meißelbund auf den vorderen gehäusefesten Innenkragen oder der Schlagkol­ ben auf den hinteren gehäusefesten Innenkragen trifft und die Schlagkolbenenergie stets über den großflächigen, gehäu­ sefesten Innenkragen weitergeleitet wird. Der hintere Innen­ kragen wird dann beaufschlagt, nachdem der aus dem Innenkra­ gen in Richtung auf den Schlagkolben vorkragende Zapfen des Meißels bis in eine mit der Außenfläche des Innenkragens zumindest bündige Lage verschoben worden ist.

Zwischen einem drehfest auf dem Meißel angeordneten Stütz­ ring, der mit zumindest einem Schultersegment den hinteren Innenkragen an der dem Meißel abgewandten Seite hinter­ greift, und einem Gegenring des Meißelzapfens kann eine Druckfeder angeordnet sein. Diese stellt den Meißel nach einem Arbeitshub des Schlagkolbens stets in seine Ausgangs­ lage zurück, in der der Meißelbund dem hinteren Anschlag anliegt und der Zapfen aus dem hinteren Innenkragen vorragt und somit stets von dem Schlagkolben beaufschlagt wird.

Der Gegenring besteht vorteilhaft aus zwei Halbschalen und ist in einer Umfangsnut des Meißelzapfens angeordnet. Das Einsetzen und Befestigen des Gegenringes in der Umfangsnut erlaubt es, die Druckfeder und den Stützring vor dem Einfü­ gen des Meißels in das Gehäuse lagesicher auf dem Mei­ ßelzapfen anzuordnen, so daß eine komplette Meißel-Bauein­ heit vorliegt.

Bei einer bevorzugten Ausführung läßt sich der Meißel in einer mit dem Hauptgehäuse lösbar verbundenen Gehäusespitze anordnen. In diesem Fall ergibt sich ein zweiteiliges Ge­ häuse des Rammbohrgerätes, das nämlich aus dem den Schlag­ kolben aufnehmenden Hauptgehäuse und der mit dem Meißel versehenen Gehäusespitze besteht. Diese Gehäusespitze bzw. dieses Vordergehäuse läßt sich beispielsweise in das Haupt­ gehäuse innen ein- oder von außen aufschrauben oder darin kraft- oder formschlüssig festlegen. Sowohl die Anschläge für den Meißelbund als auch der Anschlag für den Schlagkol­ ben, nämlich die Stirnfläche der Gehäusespitze, befinden sich an demselben Bauteil bzw. werden von diesem Bauteil, der Gehäusespitze, zur Verfügung gestellt.

Bei einem zweiteiligen Gerätegehäuse kann der Meißel vor­ teilhaft mit seinem dem Hauptgehäuse zugewandten Zapfenende aus der Gehäusespitze vorragen und ist die Vorkraglänge nicht größer als der maximale Hubweg des Meißels zwischen den Anschlägen. Mit einer solchen Bauweise, bei der die Vorkraglänge des Meißelzapfens somit kleiner oder gleich dem maximalen Hub des Meißels ist, läßt sich die Betriebs­ weise des Rammbohrgerätes in weichen Böden verbessern. Nach­ dem der Meißel nämlich um ein der Vorkraglänge des Zapfens entsprechendes Maß vorwärtsbewegt wurde, trifft der Schlag­ kolben dann voll auf die Stirnfläche der Gehäusespitze, so daß die Schlagenergie großflächig aufgenommen und weitest­ gehend verlustfrei auf das Gehäuse übertragen wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand des in der Zeichnung für eine Meißelbefestigung dargestellten Ausführungsbei­ spiels des näheren erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 im Längsschnitt den vorderen Teil eines Rammbohr­ gerätes, d.h. eine in ein Hauptgehäuse einge­ schraubte, durch einen Bajonettverschluß mit ei­ nem Meißel verbundene Gehäusespitze;

Fig. 2 die Gehäusespitze gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II geschnitten;

Fig. 3 die Gehäusespitze gemäß Fig. 1 entlang der Linie III-III geschnitten; und

Fig. 4 die Gehäusespitze gemäß Fig. 1 entlang der Linie IV-IV geschnitten.

Von einem Rammbohrgerät 1 ist lediglich der vordere Teil eines insgesamt rohrförmigen Gehäuses 2 dargestellt. Im Gehäuse 2 ist ein nur mit seinem vorderen Ende dargestell­ ter Schlagkolben 3 hin- und hergehend beweglich geführt. Der Schlagkolben 3 erhält seine Schlagenergie durch Zufuhr von Druckluft zum rückwärtigen Ende des Gehäuses 2. Da es sich hierbei um bekannte Maßnahmen und Konstruktionen han­ delt, ist insoweit auf die Darstellung des rückwärtigen Gehäuseteils verzichtet worden.

Bei dem Rammbohrgerät 1 ist das Hauptgehäuse 2 an seinem in Schlagrichtung 4 vorderen Ende mit einem Innengewinde 5 versehen, in das eine Gehäusespitze 6 mit einer zapfenarti­ gen Gewindeverlängerung 7 eingeschraubt ist. In einer Axial­ bohrung 8 der Gehäusespitze 6 ist ein an seinem vorderen Ende als Schlagspitze 9 ausgebildeter Meißel 10 mit einem Zapfen 11 geführt, der sich durch die gesamte Gehäusespitze 6 erstreckt und mit seinem dem Hauptgehäuse 2 zugewandten Zapfenende 12 in den Arbeitsraum 13 des Schlagkolbens 3 ragt. Die Vorkraglänge 14 des Zapfens 11 ist kleiner als der maximale Hubweg 15 des Meißels 10 in Schlagrichtung 4; der Hubweg 15 ergibt sich aus dem Weg, den ein Meißelbund 16 in einer gegenüber dem Durchmesser der Axialbohrung 8 vergrößerten Gehäusekammer 17 zwischen einem vorderen und einem hinteren Anschlag 18, 19 theoretisch zurücklegen könn­ te. Da jedoch die Vorkraglänge 14 kleiner ist als der Hubweg 15, trifft der Schlagkolben nach einem der Vorkrag­ länge 14 entsprechenden Hub des Meißels 10 voll auf die Stirnfläche 20 der Gehäusespitze 6.

Die Gehäusekammer 17 wird von gehäusefesten Innenkragen 21, 22 begrenzt, die mit ihren Innenflächen gleichzeitig die Anschläge 18, 19 definieren. Die Durchgangsbohrungen 23 der Innenkragen 21, 22 sind im Durchmesser kleiner als der aus zwei diametral gegenüberliegenden Schulterstücken 24 be­ stehende Meißelbund 16 und ein auf den Zapfen 11 des Mei­ ßels 10 aufgeschobener, ebenfalls zwei diametral gegenüber­ liegende Schultersegmente 25 aufweisender Stützring 26 (vgl. Fig. 4), der drehfest auf dem Meißel sitzt und sich mit seinen Schulterstücken 25 an die in Schlagrichtung 4 rückwärtige Stirnfläche des hinteren Innenkragens 22 an­ legt. Als Drehsicherung dient mindestens eine, auf dem Schulterstück 28 angeordnete Nase 35. Zwischen dem Stütz­ ring 26 und einem davon entfernten, in eine Umfangsnut 27 des Zapfens 11 eingesetzten, zweiteiligen Gegenring 28 ist eine den Zapfen 11 umschließende Druckfeder 29 angeordnet. Beim Arbeitshub trifft der sich in Schlagrichtung 4 bewegen­ de Schlagkolben 3 auf die Stirnfläche 20 des Zapfens 11 und bewegt den Zapfen 11 und damit den Meißel 10 gegen die Kraft der Druckfeder 29 nach vorne; nach dem Arbeitshub stellt die Druckfeder 29 den Meißel 10 in seine in Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurück. In Rillen des Zapfens 11 eingesetzte Dichtungen 30, 31 dichten den Meißel 10 nach vorne zum Erdreich und hinten zum Arbeitsraum 13 des Schlag­ kolbens 3 ab und verhindern das Eintreten von Schmutz und Erdreich.

Der Meißel 10 mit den auf dem Zapfen 11 angeordneten Ringen 26, 28 und der sich gegen diese Ringe abstützenden Druck­ feder 29 sowie den Dichtungen 30, 31 wird als vorbereitete, komplette Einheit in die Gehäusespitze 6 eingeschoben und darin lagesicher verriegelt. Dies wird dadurch erreicht, daß die Innenkragen 21, 22 mit - wie in Fig. 2 für den vorderen Innenkragen 21 und in Fig. 3 für den hinteren Innenkragen 22 dargestellt - Axialdurchgängen 32 versehen sind, die an die Form und die Abmessungen der Schulter­ stücke 24, 25 angepaßt sind. Zum Einbau des kompletten Meißels 10 in die Gehäusespitze 6 werden die Schulterstücke 24, 25 in eine mit den Axialdurchgängen 32 fluchtende Lage gebracht, so daß sich der Meißel 10 axial ungehindert einfügen läßt. Nachdem der Meißel 10 seine in Fig. 1 dar­ gestellte Einbaulage erreicht hat, in der das Zapfenende 12 des Zapfens 11 mit der Vorkraglänge 14 in den Arbeitsraum 13 des Schlagkolbens 3 reicht, wird der Meißel 10 radial so lange verdreht, bis die Schulterstücke 24, 25 - wie in Fig. 3 für die Schulterstücke 24 des Meißelbundes 16 darge­ stellt - senkrecht zu den Axialausnehmungen 32 verlaufen und der Meißel 10 aufgrund des damit erreichten Bajo­ nettverschlusses 33 mit der Gehäusespitze 6 verbunden ist. Ein quer, d.h. radial durch die Gehäusespitze 6 gesteckter Sicherungsstift 34 verhindert, daß sich der Meißel 10 wäh­ rend des Betriebes unerwünscht verdreht.

Zum Ein- und Ausbauen des in der Gehäusespitze 6 - wie im dargestellten Ausführungsbeispiel - oder in einem einstücki­ gen Gehäuse angeordneten, insbesondere axialbeweglichen Mei­ ßels 10 brauchen somit lediglich der Sicherungsstift 34 entfernt und die Schulterstücke 24, 25 in eine mit den Axialdurchgängen 32 fluchtende Lage gebracht zu werden. Der Meißel 10 läßt sich danach, beispielsweise wenn er ver­ schlissen ist oder die Dichtringe und/oder die Druckfeder erneuert werden müssen, axial aus dem Rammbohrgerät heraus­ ziehen. Sowohl zum Ein- als auch zum Ausbauen bietet somit der Bajonettverschluß 33 eine einfache Handhabung und ge­ währleistet einen sicheren Sitz des Meißels im Rammbohrge­ rät.

Claims (10)

1. Rammbohrgerät mit in einem rohrförmigen Gehäuse hin- und herbeweglichen Schlagkolben und einer Schlagspit­ ze, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagspitze (9) mittels eines Bajonettverschlusses (33) mit dem Gehäu­ se (2, 6) verbunden ist.

2. Rammbohrgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagspitze (9) als Meißel (10) ausgebildet ist.

3. Rammbohrgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Zapfen (11) des Meißels (10) mit zumindest einem radialen Schulterstück (24, 25) ver­ sehen ist, das einen zumindest einen dem Schulterstück (24, 25) angepaßten Axialdurchgang (32) aufweisenden Innenkragen (21, 22) des Gehäuses (2, 6) an der dem Meißel (10) abgewandten Seite hintergreift.

4. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Meißelbund (16) aus zwei diametral gegenüberliegenden Schulterstücken (24) besteht und in einer einen vorderen und einen hinteren, einen Hubweg (15) des Meißels (10) begrenzen­ den Anschlag (18, 19) aufweisenden Gehäusekammer (17) angeordnet ist.

5. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekammer (17) zwischen zwei Innenkragen (21, 22) angeordnet ist, von denen zumindest der in Schlagrichtung (4) vordere Innenkragen (21) mit zwei diametral gegenüber­ liegenden, mit dem Meißelbund (16) korrespondierenden Axialdurchgängen (32) versehen ist.

6. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen einem Stützring (26), der mit zumindest einem Schulterseg­ ment (25) den hinteren Innenkragen (22) an der dem Meißel (10) abgewandten Seite hintergreift und einem Gegenring (28) des Meißelzapfens (11) eine Druckfeder (29) abstützt.

7. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenring (28) zweiteilig ist und in einer Umfangsnut (27) des Meißel­ zapfens (11) angeordnet ist.

8. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Verdrehsicherung (34) des Meißels (10).

9. Rammbohrgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißel (10) in einer mit dem Hauptgehäuse (2) lösbar verbundenen Ge­ häusespitze (6) angeordnet ist.

10. Rammbohrgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Meißel (10) mit seinem dem Hauptgehäuse (2) zugewandten Zapfenende (12) aus der Gehäusespitze (6) vorragt und die Vorkraglänge (14) nicht größer als der maximale Hubweg (15) des Meißelbundes (16) zwischen den Anschlägen (18, 19) in der Gehäusekammer (17) ist.