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Steuerung für Dampframmen mit wahlweise abwärts oder aufwärts schlagendem
Rammbären.
Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Dampframmen mit wahlweise abwärts oder aufwärts schlagendem Rammbären. Das neue besteht darin, dass der als Steuerkolben wirkende Hubkolben in seiner Laufrichtung auf der Kolbenstange des Rammbären begrenzt verschiebbar ist. Hiedurch wird der Schlag des Rammbären nicht durch vorzeitige Umstellung der Steuerung am Hubende durch den auftreibenden Dampf gebremst, sondern der Rammbär mit der Kolbenstange kann sich noch frei abwärts bewegen, während der Hubkolben bereits die Steuerung umstellt.
Weiter ist nach der Erfindung der Hubkolben um die Kolbenstange drehbar und er stösst mit seinen schraubenartig ansteigenden Stirnkanten gegen die in das Zylinderinnere hineinragende Steuerhebel. Hiedurch wird eine verschieden grosse Schlagwirkung erzielt, ohne bei verminderter Schlagstärke durch wesentlich langsamere Folge der Rammschläge die Leistungsfähigkeit zu verringern. Der verhältnismässig leichte Rammbär, welcher durch den Dampfdruck auf-und niedergetrieben wird, wirkt stets durch eine möglichst grosse Zahl von verhältnismässig kleinen Schlägen, so dass der einzurammende Pfahl in ständiger Bewegung bleibt, wodurch der Kraftbedarf erheblich verringert wird.
Endlich gestattet die neue Steuerung durch genügend weites Verdrehen des Hubkolbens die Schlagrichtung des Rammbärens in eine aufwärts gerichtete umzukehren, so dass eine mit dieser Steuerung versehene Ramme nicht nur zum Einschlagen sondern auch zum Herausziehen von Pfählen anwendbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer mit der neuen Steuerung versehenen Dampframme dargestellt, u. zw. zeigen Fig. 1 einen Längsschnitt, Fig. 2 einen von oben gesehenen Querschnitt nach der Linie A-B der Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht, Fig. 4 einen von oben gesehenen Querschnitt nach der Linie C-D der Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnitt durch den Dampfzylinder mit einem Schnitt durch eine Seite der Dampfventile, Fig. 6 und 7 Querschnitte durch die Dampfein- und Ausströmungsventile, Fig. 8 einen Querschnitt der Ventilhebel, Fig. 9 und 10 einen Querschnitt des Hubkolbens in zwei verschiedenen Stellungen zur Kolbenstange, Fig. 11 eine Ansicht des Hubkolbens mit dem Verlauf der anschlagkante auf beiden Kolbenseiten, Fig.
12 und 13 einen Längsschnitt durch die Stellvorrichtung für den Hubkolben nebst Aufsicht auf das Handrad und Fig. 14 und 15 verschiedene Arbeitsstellungen bei abwärts gerichteter Schlagwirkung ; in Fig. 16 wird ein anderes Ausführungsbeispiel im Längsschnitt gezeigt, Fig. 17 und 18 zeigen verschiedene Arbeitsstellungen bei aufwärts gerichteter Schlagwirkung.
Die Ramme steht auf der Schlaghaube 1, welche den Kopf des einzurammenden Pfahles 2, der als I-Eisen dargestellt ist, bedeckt und gleitet in den Führungsschienen 3 des Rammgerüstes. Während des Rammens hängt das Seil der Aufzugswinde in der Öse 4 vollkommen lose, so dass sich die Ramme auf den Pfahl 2 nach unten senken kann. Der Hubkolben 5 wird in dem Zylinder 7 durch Dampf oder Pressluft bewegt. Der Rammbär 6 ist in einem Gehäuse 8 geführt, welches mit dem Zylinder 7 durch das Querstück 37 fest zusammengehalten ist. Beide Kolben sind durch die Kolbenstange 9 miteinander verbunden. Das Gehäuse 8 ist beiderseits mit Deckeln 10 verschlossen und unten offen, um die Schlaghaube 1 aufzunehmen, welche der Schlag des Rammbären 6 unmittelbar trifft.
Der Zylinder 7 ist mit den Zuleitungskanälen und den Ventilen für Dampf oder Pressluft versehen, u. zw. sind auf jeder Kolbenseite je ein Einlass- und Auslassventil mit entsprechender Zuleitung 11
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Die Ventile bestehen im wesentlichen aus der feststehenden Ventilbüchse 15. in welcher entsprechende Ein-und Auslassöffnungen sich befinden, und aus zwei miteinander verbundenen Drehschiebern ? y, die auf der Stange 16 sitzen und gemeinsam durch Anschlagen des Hubkolbens 5 gegen die Ventilhebel 18 gedreht werden. Letztere sind durch die Ventilstange 19 verbunden, so dass sich die Ventile auf beiden Kolbenseiten gleichzeitig einstellen. Fig. 6 und 7 veranschaulichen die Stellungen je eines Ventilpaares nach vollendeter Einstellung. Fig. 6 stellt den Einlass des Ventilpaares 21 und den Auslass des Ventilpaares 20 dar, während umgekehrt Fig. 7 den Auslass von 21 und den Einlass von 20 wiedergibt : die Drehrichtung ist mit Kreisbogenpfeil gezeigt.
Der Hubkolben 5 des Rammbären 6 greift mit seinem Ring 23 3 (Fig. 9 und 10) zwischen die Flanschen 24 und 25 der Kolbenstange 9 und kann sich um ein begrenztes Stuck 22 auf der Kolbenstange 9 in seiner Laufrichtung bewegen. Zu beiden Seiten des Ringes 2. 3 sind die Deckel 29, 30 befestigt. Der Hubkolben 5 ist um die Kolbenstange 9 drehbar und seine Anschlagkante 26 und 27 steigen, wie in Fig. 11 besonders dargestellt ist, schraubenartig an. Die höchsten Punkte der Steigung 31 und, 33 stehen dem tiefsten Punkte 32 und 34 gegenüber, so dass der Ventilansehlag den Kolbenweg nach jeder Seite gleichmässig verkürzen oder verlängern kann.
Dar Hubkolben J wird von aussen durch eine Stange 3,) gedreht, die viereckig ausgebildet und mit dem Deckel 30 fest verbunden ist. Diese Drehstange 3J bewegt
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kolben 5 in jede beliebige Hubstellung gedreht werden kann.
Die Steuerung arbeitet in folgender Weise :
Die in den Führungsschienen 3 des Rammgerüstes gleitende Ramme wird durch einen Schlauch an einen Dampfkessel angeschlossen. Der eintretende Dampf drückt den Hubkolben 5 und damit auch den Rammbären 6, welche durch ihr Eigengewicht unten stehen, nach oben. In der Stellung nach Fig. 14 trifft die Kolbenkante 27 den oberen Ventilhebel 18 und dreht damit beide Ventilpaare 20 und 21, so dass beim Ventilpaar 20 der Einlass geöffnet und der Auspuff geschlossen und umgekehrt beim Yentilpaar' ? 1 der Auspuff aufgemacht und der Einlass geschlossen ist.
Der oben einströmende Dampf schleudert den Hubkolben 5 mit dem Rammbären 6 nach unten, wo er nach Fig. 15 durch den unteren Ventilhebel18 wieder beide Ventilpaare 21 und 20 dreht und den Dampf auf der unteren Kolbenseite für einen neuen Hub eintreten lässt. Der Hubkolben 5 verschiebt sich bei seinem Weg nach unten in der in der Fig. 10 gezeigten Weise auf der Kolbenstange 9. Wird er in seiner tiefsten Stellung durch den eintretenden Dampf nach oben gedrückt, so wird der Rammbär nur nach einem Hub um das Stück 22 mitgenommen nachdem sein Rammschlag schon erfolgt ist.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung schlagen die Stirnkanten de,
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vorzeitige Umsteuerung am Hubende zu vermeiden, damit nicht der Sehlag des Rammbären gebremst wird. Dieser Zweck wird dadurch erreicht, dass der Kolben auf seiner Stange beweglich angeordnet ist.
Offensichtlich kann jede geeignete Steuerung von einem solchen Kolben betätigt werden.
Soll die Schlagwirkung des Bärens vermindert werden, so wird der auftreibende Dampf etwas früher unter den Kolben gelassen, wodurch sein Hub ebenfalls früher erfolgt und die freie Fallbewegung des Bären entsprechend abkürzt. Um die Ventile für diese Regelung zu steuern, ist der von aussen drehbare auf der Stange 9 befestigte Hubkolben 5 so mit schraubenartig steigenden Anschlagkanten versehen, dass sie
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augenblicklich in solcher Stellung und Bewegungsrichtung, dass der untere Ventilhebel 18 durch den Punkt 32 der Kante 26 getroffen wird, so ist der Rammschlag am stärksten, da dann der Dampfeinlass unter dem Kolben am spätesten geöffnet wird, so dass der Kolben in die tiefste mögliche Stellung gedrückt wird und der Bär seine längste freie Bewegung machen kann.
Um den Kolbenweg und damit die Schlagzahl bei jeder Einstellung des Kolbens gleich zu erhalten. steigen die steuernden Kanten 26 und 27 auf beiden Kolbenseiten in parallelen Schraubenlinien an. Es sei hier besonders darauf hingewiesen, dass die. Anschlagkanten auch abgestuft und in einer beliebig verlaufenden Steigung ausgebildet sein können, auch braucht eine steuernde Kante, z. B. bei frei fallendem Rammbären, nur auf einer Kolbenseite angebracht zu sein.
Durch Drehen des Kolbens in der in Fig. 11 durch einen Pfeil bezeichneten Richtung mittels des Handrades kann die Rammwirkung beliebig vermindert werden. Die ansteigende Kante 26 läuft bis zum Punkte 31, welcher die früheste Umstellung des Ventilhebels bewirkt, so dass der einströmende Frischdampf den Kolbenweg nach unten verkürzt und der Aufschlag des Fallbären ganz oder teilweise gehindert wird.
Um die Ramme aufwärts schlagen zu lassen, wird dem Hubkolben 5 eine genügend grosse Ver-
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Pfahl mit den Haken ; ; 8 befestigt. Da die andauernden Stösse nach oben eine starre und unmittelbare Verbindung nach Fig. 1 zwischen Zylinder 7 und Gehäuse 8 zerstören und auch den im Verhältnis schwachwandigen Zylinder zu stark beanspruchen wurden, sind beide locker und verstellbar durch zwei seitliche in die Öse 4 auslaufende Stangen 39 verbunden. Der Zylinder 7 sitzt, wie Fig. 16 zeigt, mit seinem geschlossenen unteren Ende 40 auf dem Querstück 37 frei auf. Um die Stosswirkung des Bären 6 auf den Zylinder 7 abzuschwächen, ist das untere Zylinderende 40 sehr dickwandig ausgebildet.
Die Arbeitsweise und die Umsteuerung der Schlagrichtung nach oben durch Drehen des Dampfkolbens ist vollständig die gleiche wie vorher beschrieben. Bei dem in Fig. 11 dargestellten Hubkolben 5 wirkt beim Schlagen nach oben im Gegensatz zu dem vorhergehenden die Anschlagkante 27 mit ihrem Steigungsunterschied 33, 34 auf die Sch1agstärke regelnd ein.
Fig. 17 und 18 stellen schematisch den Arbeitsgang der Ramme beim Herausziehen eingerammter Pfähle dar. Der Hubkolben 5 ist in solcher Lage dargestellt, dass er das Einlassventil unten früher und oben spät öffnet, so dass die Rammwirkung durch den auftreibenden Dampf aufgehoben und der Bär nach oben gegen das Querstück 37 geschleudert wird.
PATENT-ANSPRUCHE :
1. Steuerung für Dampframmen mit wahlweise abwärts oder aufwärts schlagendem Rammbären,
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beweglicher Treibkolben (5) auf das Steuerungsgetriebe einwirkt.