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Die
Erfindung betrifft ein Rammbohrgerät mit einem in einem Gehäuse axial
verschiebbaren Schlagkolben, dessen Vor- und Rückbewegung durch eine in einen
Zylinderraum des Schlagkolbens eingreifende, an einen Versorgungsschlauch
mittels eines Führungsrohres
angeschlossene, axial durch eine Feder beaufschlagte Steuerhülse und
eine oder mehrere, korrespondierende Steueröffnungen im Schlagkolben gesteuert
wird, wobei das Führungsrohr
zur Umsteuerung von Vorwärtslauf
auf Rückwärtslauf
zwischen zwei, in einer am rückwärtigen Ende
des Gehäuses
angeordneten Führungshülse befindlichen
Anschlägen,
axial verschiebbar und in der Stellung für den Vorwärtslauf durch Drehung verriegelbar
geführt
ist.
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Ein
derartiges Rammbohrgerät
ist in der deutschen Auslegeschrift
DE 25 37 176 B beschrieben. Bei diesem Rammbohrgerät durchdringt
die Steuerhülse
eine gehäusefeste
Führung;
während des
Betriebs gewährleisten
Anschläge
der Führung und
der Steuerhülse
eine axiale Arretierung. Durch Drehen der Steuerhülse über den
Versorgungsschlauch läßt sich
die Dreharretierung lösen,
so daß sich
die Steuerhülse
axial nach rückwärts verschieben
läßt, was
durch eine Feder unterstützt
wird. Zum Umsteuern ist es notwendig, die Steuerhülse mittels des
Versorgungsschlauchs gezielt gegenüber der Führung zu verdrehen, um sie
zu entriegeln, wonach die Steuerhülse mit Unterstützung des
auf die Steuerhülse
wirkenden Drucks und der Druckfeder in die Stellung für den Rückwärtslauf
nach rückwärts verschoben
wird. In dieser Stellung wird sie durch den Druck der Druckluft
und der Feder gehalten und ist gegen Verdrehen gesichert.
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Da
das Verdrehen der Steuerhülse
beim Umsteuern von Vorwärtslauf
auf Rückwärtslauf
unter dem vollen Druck der Druckluft geschieht, ist das Entriegeln
mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, und zwar besonders dann,
wenn das Rammbohrgerät
weit in das Erdreich vorgedrungen ist. Noch schwieriger ist das
Umsteuern von Rückwärtslauf
auf Vorwärtslauf,
das nur im drucklosen Zustand möglich ist.
Die Steuerhülse
muß nämlich im
drucklosen Zustand über
die volle Länge
der Erdbohrung mittels des Versorgungsschlauchs gegen den Widerstand der
Druckfeder in die vordere Position verschoben werden. Dies ist schwierig,
insbesondere dann, wenn die Bohrung bei rolligen, nachgiebigen Böden zum Teil
eingefallen ist. Das nur im absolut drucklosen Zustand mögliche Umschalten
von Rückwärtslauf
auf Vorwärtslauf
wirkt sich insbesondere in wasserhaltigen Böden nachteilig aus, da in das
zum Umsteuern abgeschaltete Gerät
schnell Wasser und Schmutz eindringen kann und das Gerät dann nicht
mehr anspringt.
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Ein
weiteres Rammbohrgerät
ist aus der
US-Patentschrift
4 662 457 A bekannt. Dieses Rammbohrgerät läßt sich ebenfalls nur in drucklosem
Zustand umschalten.
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Aus
der deutschen Patentschrift
DE 39 096 567 C2 ist ein Rammbohrgerät bekannt,
bei dem ein Umsteuern unter Druck ohne zusätzliches Fernbetätigen von
Arretierungen möglich
ist, indem das Führungsrohr
zur Umsteuerung von Vorwärtslauf
und Rückwärtslauf
zwischen zwei Anschlägen
axial verschiebbar und in der Stellung für den Vorwärtslauf durch Drehung verriegelbar
geführt
ist, wobei die Steuerhülse
durch die Feder in Richtung der Stellung für Vorwärtslauf und durch elastische
Mittel auch auf Drehung beaufschlagt ist und das Führungsrohr
zusätzliche
Drehanschläge
zum Ver- und Entriegeln in Axialrichtung aufweist.
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Bei
diesem Rammbohrgerät
muß vor
dem Einsatz geprüft
werden, ob das Gerät
auf Vorlauf gestellt ist, da die Steuerhülse möglicherweise in der Stellung
für den
Rücklauf
verriegelt sein kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Rammbohrgerät der eingangs
erwähnten
Art so zu verbessern, daß ein
Umsteuern unter Druck ohne zusätzliches
Fernbetätigen
von Arretierungen möglich
ist, wobei sich das Rammbohrgerät
automatisch nach jedem Rücklauf
wieder auf Vorlauf stellt.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Rammbohrgerät der eingangs erwähnten Art
dadurch gelöst,
daß die
Steuerhülse
durch die Feder in Richtung der Stellung für den Vorwärtslauf und das Führungsrohr
mindestens einen zusätzlichen
Drehanschlag zum Ver- und Entriegeln in Axialrichtung aufweist,
wobei das Führungsrohr
für den
Rückwärtslauf
durch Druckbeaufschlagung in einer definierten Position gehalten wird.
Vorzugsweise ist die Steuerhülse
durch die Feder in Richtung der Stellung für den Vorwärtslauf durch elastische Mittel
auch auf Drehung beaufschlagt.
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Damit
ist eine einfachere Bedienung des Rammbohrgerätes möglich, da das Rammbohrgerät sich automatisch
nach jedem Rücklauf
wieder auf Vorlauf stellt. Somit ist sicher gestellt, daß jedes Rammbohrgerät in seiner
Grundstellung, d. h., wenn es zum Einsatz kommt, in Vorlaufstellung
steht. Es besteht bezüglich
der Laufrichtung keinerlei Verwechslungsgefahr mehr. Ferner ist
eine kostengünstige
Fertigung möglich,
da eine Nut gegenüber
der
deutsche Patentschrift 39
09 567 entfällt.
Dabei ist durch die Druckbeaufschlagung bei Rückwärtslauf die Lage der Steuerhülse im verriegelten
und entriegelten Zustand genau definiert.
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Zum
Umsteuern von Vorwärts-
auf Rückwärtslauf
wird die begrenzt drehbar in der Führungshülse angeordnete Steuerhülse mittels
des Versorgungsschlauchs um ein bestimmtes Bogenmaß von einem
Drehanschlag zum anderen Drehanschlag verdreht und dadurch in Axialrichtung
entriegelt. Die axiale Vorspannung durch die Feder ist so bemessen,
daß die
Steuerhülse
bei voller Druckbeaufschlagung die Federvorspannung überwindet
und die Steuerhülse
nach rückwärts verschiebt.
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Nachdem
die Steuerhülse
auf den ein weiteres Verschieben verhindernden Axialanschlag getroffen
ist, verbleibt sie während
des Rückwärtslaufs
in dieser Stellung, solange eine Druckbeaufschlagung gegeben ist.
Um von Rückwärtslauf
auf Vorwärtslauf umzusteuern,
wird der wirksame Druck nur so weit vermindert, bis die axiale Federvorspannung
größer ist
als der auf die Steuerhülse
in entgegengesetzter Richtung wirkende Druck. Die Steuerhülse wird
in diesem Fall automatisch, z. B. auch in Ruhestellung, in die vordere
Stellung bewegt und dort durch die elastischen Mittel, die die Steuerhülse auch
auf Drehung beaufschlagen, wieder in die Verriegelungsstellung gebracht.
Danach kann der Druck wieder erhöht werden.
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Vor
allem genügt
zum Umsteuern auf Rückwärtslauf
eine Vierteldrehung am Druckluftschlauch, ohne abzuschalten bzw.
den Druck vermindern zu müssen,
so daß das
Rammbohrgerät
beim Rückwärtslauf
unter voller Leistung umgesteuert wird. Zwar steht für das Anlaufen
beim Wiederumsteuern auf Vorwärtslauf
zunächst
nur ein geringerer Druck zur Verfügung, wenn dieser reduziert
wurde, jedoch tritt nicht das Problem auf, daß das Gerät nicht mehr anspringt, wie
das nach einem kompletten Stillstand der Fall sein kann. Weiterhin
ist von Vorteil, daß der Luftdruck
im Rammbohrgerät
beim Umsteuern von Rückwärtslauf
auf Vorwärtslauf
stets so hoch ist, daß ein
Eindringen von Wasser und Schmutz durch die Abluftöffnungen
in das Rammbohrgerät
vermieden wird, wie das ebenfalls beim Stillstand des Rammbohrgeräts der Fall
wäre.
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Es
empfiehlt sich, daß eine
die Steuerhülse beaufschlagende
zylindrische Schraubenfeder zwischen der Steuerhülse und der Führungshülse unter Torsionsvorspannung
drehfest angeordnet ist. Mittels der zylindrischen Schraubenfeder,
die mit ihren Enden in der Steuerhülse und in der Führungshülse unter
Torsionsvorspannung festgelegt ist, läßt sich sowohl die axiale Vorspannung
als auch die Torsionsvorspannung der Steuerhülse gewährleisten.
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Die
Steuerhülse
kann vorteilhaft mit dem Versorgungsschlauch über ein zwei mit Abstand zueinander
angeordnete Axialanschläge
und einen Rohrabschnitt mit unrundem Querschnitt aufweisendes Führungsrohr
verbunden sein und eine Öffnung mit
einem zu dem unrunden Querschnitt des Rohrabschnitts komplementären Querschnitt
aufweisen.
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Vorteilhaft
ist zwischen der Steuerhülse
und dem Führungsrohr
eine elastische Buchse angeordnet. Es läßt sich erreichen, daß die Steuerhülse, auch bei
eventuellen Fertigungsungenauigkeiten, zentrisch und ohne zu klemmen
im Zylinderraum des Schlagkolbens gleitet.
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Vorzugsweise
werden die Drehanschläge oder
der Drehanschlag durch in den Umfangsnuten angeordnete, mit der
unrunden Öffnung
in der Führungshülse zusammenwirkende
Vorsprünge
gebildet. Hierbei kann der unrunde Querschnitt des Rohrabschnitts
durch mindestens eine Abflachung des kreisförmigen Querschnitts gebildet
sein. Die Vorsprünge
können
vorteilhaft durch mindestens einen kreisbogenförmigen Abschnitt mit einem
bis zur Abflachung reichenden Radius und mindestens zwei im Abstand
zueinander tangential vom kreisbogenförmigen Abschnitt zum Radius
des Rohrabschnitts verlaufenden, geraden Flächen gebildet sein.
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Bevorzugt
ist eine Ausführung,
bei der der unrunde Querschnitt des Rohrabschnitts durch zwei parallele
Abflachungen und durch zwei Vorsprünge mit diametral gegenüberliegenden
kreisbogenförmigen
Abschnitten und sich diesen unter einem Winkel von etwa 90° anschließenden tangentialen,
geraden Flächen
gebildet wird. Bei dieser Ausführung
genügt es,
den Versorgungsschlauch und damit die Steuerhülse um 90° zu drehen, um die Führungshülse zu entriegeln
und axial zu verschieben.
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Die
axiale Vorspannung sowie die Torsionsvorspannung der zwischen der
Steuerhülse
und der Führungshülse angeordneten
zylindrischen Schraubenfeder lassen sich besonders einfach einstellen, wenn
die Enden der zylindrischen Schraubfeder erfindungsgemäß axial
abgebogen sind und in Taschen in der Steuerhülse und in der Führungshülse eingreifen.
In der Steuerhülse
und in der Führungshülse können mehrere,
umfangsverteilte Taschen angeordnet sein, so daß sich das Ende der zylindrischen Schraubenfeder
in unterschiedliche Taschen stecken und dadurch die Torsionsvorspannung
verändern läßt.
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Damit
die zylindrische Schraubenfeder beim Verdrehen des Versorgungsschlauchs
den Schlagkolben nicht blockiert, kann die vorzugsweise als Wickelfeder
ausgebildete Schraubenfeder so gewickelt sein, daß sich ihr
Durchmesser mit zunehmender Torsionsvorspannung verkleinert.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels
des näheren
erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Schnitt eines teilweise dargestellten Rammbohrgeräts mit dem
Vorwärtslauf
eingestellter Steuerhülse;
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2 einen
Schnitt eines teilweise dargestellten Rammbohrgeräts mit auf
Rückwärtslauf
eingestellter Steuerhülse;
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3 das
Rammbohrgerät
gemäß 1 entlang
der Linie III-III geschnitten;
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4 das
Rammbohrgerät
gemäß 1 entlang
der Linie IV-IV geschnitten.
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Von
einem Rammbohrgerät
ist in 1 und 2 nur der rückwärtige Teil dargestellt. Das Rammbohrgerät besteht
aus einem Gehäuse 1,
in dem sich ein Schlagkolben 8 hin- und herbewegt. Beim
Vorschnellen trifft der Kopf des Schlagkolbens 8 auf einen
in das Gehäuse 1 ragenden
Zapfen einer Schlagspitze. Eine Steuerhülse 3 ist in einem
Zylinderraum 9 des Schlagkolbens 8 abgedichtet
angeordnet. Die Steuerhülse 3 ist über eine
elastische Buchse 4 mit einem Führungsrohr 2 verbunden,
das seinerseits in einer Führungshülse 5 lagert.
Die Führungshülse 5 ist über einen
Anschluß 25 mit dem rückwärtigen Ende
des Gehäuses 1 verschraubt
und von einem Entlüftungsblock 6 umgeben, über den
zur Druckbeaufschlagung verwendete Druckluft nach außen entweicht,
wenn der Schlagkolben 8 so weit über die Steuerhülse 3 zurückgefahren
ist und seine Steueröffnungen 11 hinter
die Steuerkanten der Steuerhülse 3 gelangt
sind. Mit dem Führungsrohr 2 ist
ein Versorgungsschlauch 10, über den Druckluft zugeführt wird,
druckdicht und drehfest verbunden.
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Zwischen
der Steuerhülse 3 und
der Führungshülse 5 ist
eine zylindrische Schraubenfeder 7 angeordnet, die unter
Axial- und Torsionsvorspannung steht. Zu diesem Zweck sind die Enden 12 der Schraubenfeder 7 axial
abgebogen und in Taschen 13 sowohl der Steuerhülse 3 als
auch der Führungshülse 5 gegen
Verdrehen festgelegt.
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Im
Bereich des rückwärtigen Endes
des Führungsrohrs 2 ist
eine als Anschlag 14 wirkender Umfangsnut angeordnet. Bei
dieser Umfangsnut 14 befindet sich ein Rohrabschnitt 15 des
Führungsrohres 2,
der zwei parallele Abflachungen 17 aufweist. In der den
Rohrabschnitt 15 umschließenden Führungshülse 5 ist eine zu
dem Querschnitt des Rohrabschnitts 15 komplementäre Ausnehmung 16 angeordnet.
Das Führungsrohr 2 läßt sich
in der Führungshülse 5 axial verschieben,
wenn der Rohrabschnitt 15 mit seinen Abflachungen 17 zur
Ausnehmung 16 entsprechend ausgerichtet ist. Um dies zu
erreichen, läßt sich
das Führungsrohr 2 zwischen
zwei als Vorsprünge
ausgebildeten Drehanschläge 18 in
den Umfangsnuten 14 um 90° verdrehen. Die Drehanschläge (Vorsprünge) 18 werden
durch diametral gegenüberliegende kreisbogenförmige Abschnitte 19 und
sich daran anschließende
tangentiale, gerade Flächen 20 gebildet, die
unter einem Winkel von 90° zueinander
verlaufen. Diese tangentialen, geraden Flächen 20 liegen an
den Innenflächen
von Stegen 22 der Ausnehmung 16 an; sie erlauben
es, das Führungsrohr 2 um
90° in der
Führungshülse 5 zu
verdrehen.
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Aufgrund
der Torsionsvorspannung der zylindrischen Schraubenfeder 7 wird
das Führungsrohr 2 in
eine Stellung gedreht, in der der Rohrabschnitt 15 um 90° zu der Ausnehmung 16 verdreht
ist und an die Stege 22 anstößt. Ein axiales Verschieben
des Führungsrohrs 2 mit
der Steuerhülse 3 ist
in dieser Stellung nicht möglich.
Alternativ oder auch zusätzlich
kann eine Nut vorgesehen sein, die ein Zurückdrehen des Führungsrohrs
erschwert oder verhindert.
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Nach
dem Drehen des Führungsrohrs 2 mittels
des Versorgungsschlauchs 10 um 90° gelangen der unrunde Rohrabschnitt 15 und
die entsprechende, komplementäre
Ausnehmung 16 in eine fluchtende Lage, und ein axiales
Verschieben ist möglich.
Befindet sich das Führungsrohr 2 mit
der Steuerhülse 3 in
der in 1 dargestellten Stellung, in der der volle Druck
des über
den Versorgungsschlauch 10 zugeführten Druckmediums über die
Bohrung 21 im Führungsrohr 2 in
den Zylinderraum 9 gelangt, wirkt auf die Vorderfläche der
Steuerhülse 3 ein
die Vorspannung der zylindrischen Schraubenfeder 7 überwindender
Druck, und die Steuerhülse 3 mit
dem Führungsrohr 2 wird
in die in 2 dargestellte Stellung zurückbewegt;
in dieser Position ist die Bewegungsbahn des Schlagkolbens 8 dementsprechend
so weit zurückverlegt,
daß er
mit seinem Kopf nicht mehr auf das Vorderende des Gehäuses 1 sondern
auf den Anschluß 25 aufschlägt, was
den Rückwärtslauf
bewirkt.
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Um
das Rammbohrgerät
wieder auf Vorwärtslauf
umzusteuern, genügt
es, den Druck zu vermindern. Die axiale Vorspannung der zylindrischen Schraubenfeder 7 reicht
dann aus, das Führungsrohr 2 mit
der Steuerhülse 3 wieder
in die in 1 dargestellte Stellung zu verschieben.