DE10115833A1 - Schlagstück für eine Ramme und Ramme mit einem solchen - Google Patents

Abstract

Ein Schlagstück (10) für eine Dieselramme hat einen Kolbenabschnitt (12), einen Schaftabschnitt (14) und einen Schlagabschnitt (16). Der Schlagabschnitt (16) weist auf einer Außenfläche und/oder auf einer Innenfläche eine oder mehrere Stufen (20a, 20b, 20c; 22a, 22b, 22c) auf. Die Stufen dienen dazu, zu Rammgut unterschiedlichen Durchmessers einen kraftübertragenden Formschluß herzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schlagstück für eine Ramme, insbesondere eine Dieselramme gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Ramme mit einem solchen Schlagstück.

Dieselrammen, die mittels eines in einem Zylinder laufenden schweren Kolbens (Zweitakt-Dieselmotor) ein Schlagstück vor­ treiben, welches seinerseits über eine Schlaghaube ein Rohr oder einen Pfahl in den Boden rammt, sind im Stand der Technik bekannt (siehe beispielsweise den Prospekt "DELMAG- Dieselbären, Einsatzbeispiele und Funktionsweisen" der DELMAG Maschinenfabrik, Reinhold Dornfeld GmbH & Co., Esslingen). Bei diesen Schlagstücken des Standes der Technik weist der Schlagabschnitt eine untere gerundete Schlagfläche auf, die aus einem Flansch des Zylinders herausragt. Oberhalb des Schlagabsschnittes weist das Schlagstück einen Schaftabschnitt und einen dicht im unteren Ende des Zylinders laufenden Kolbenabschnitt auf. Das Schlagstück besteht im allgemeinen aus Stahl.

Die runde Schlagfläche des Schlagabschnitts der bekannten Dieselramme arbeitet mit einer Schlaghaube zusammen, die auf dem oberen Ende eines Pfahls oder eines Rohrs ange­ bracht ist. Die Schlaghaube weist an ihrem oberen Ende ein Futter auf, welches den Schlag des Schlagstücks dämpft, was insbesondere bei einem druckempfindlichen Rammgut von Vorteil ist. Die Schlaghaube muß jedoch individuell für jede Größe eines Pfahls oder Rohrs, der bzw. das in die Erde gerammt werden soll, gefertigt werden. Dies ist aufwendig und teuer.

Es wäre wünschenswert, über ein Schlagstück zu verfügen, das unmittelbar ohne eine dazwischen liegende Schlaghaube mit Rammgut unterschiedlicher Größen zusammenwirken kann. Dies hat sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe gestellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Schlagstück des Anspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Schlagstück, das normalerweise aus Metall ist, weist Stufen in umgekehrter Treppenform auf, von denen jede ohne die Verwendung einer Schlaghaube direkt mit einem einzurammenden Rohr oder Pfahl entspre­ chenden Durchmessers zusammenarbeitet. Dabei sind die an der Außenseite eines erfindungsgemäßen Schlagstücks vorliegenden Stufen für ein Zusammenarbeiten mit Rohren verschiedener Durchmesser geeignet, während an einer Innenseite vorliegende Stufen zur Zusammenarbeit mit Pfählen verschiedener Durchmesser geeignet sind.

Wenn ein Schlagabschnitt beispielsweise drei äußere Stufen und drei innere Stufen aufweist, können damit drei Rohre verschiedenen Durchmessers und drei Pfähle verschiedenen Durchmessers in den Boden gerammt werden, was also eine Einsparung von sechs Schlaghauben ergibt. Das Schlagstück kann aber auch nur auf der Innenseite oder nur auf der Außenseite Stufen aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Stufen können bei den konvexen Kanten ihrer Stufen Fasen aufweisen (Anspruch 2) und an deren konkaven Kanten abgerundet sein (Anspruch 3), was hohe Kerbspannungen verhindert.

Die Einrückung der äußeren Stufen ist auf die maximale Dicke einer Rohrwand abgestimmt. Das Verhältnis von Einrückung zu Höhe einer Stufe liegt aus Gründen der mechanischen Stabilität bevorzugt bei etwa 0,65 bis 1,0 (Anspruch 4).

Wenn das Schlagstück nur äußere Stufen aufweist, kann es im Raum zwischen den Stufen eine Ausnehmung in ungefähr der Form eines Paraboloids aufweisen. Dies sorgt für ein weniger hohes Gewicht des Schlagstücks bei immer noch hoher mechanischer Belastbarkeit (Anspruch 5).

Der Schlagabschnitt des Schlagstücks weist vorzugsweise zwischen der obersten Stufe und dem Beginn des Schaftab­ schnitts die Form eines sich nach oben verjüngenden Kegelstumpfes auf. Dies liefert einen genügend großen Durchmesser des Schlagabschnitts, um mehrere Stufen auf dem Schlagabschnitt unterzubringen (Anspruch 6). Dabei liegt das Verhältnis der Höhe des Schlagabschnitts zu dessen größtem Durchmesser im Bereich von 0,35 bis 0,52 (Anspruch 7).

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 8 erlaubt es, das Schlagstück mit einer Vielzahl unterschiedliche Geometrie aufweisender Rammgüter zu verwenden.

Der Kolbenabschnitt des Schlagstücks arbeitet vorzugsweise mit seiner ringförmigen Unterseite mit einem Dämpfungsele­ ment zusammen, das auf einer Schulter des das Schlagstück umgebenden Zylinderabschnitts angeordnet ist (Anspruch 9), während eine oberste ringförmige Endfläche des Schlagab­ schnitts mit einem Dämpfungsring auf der Stirnseite des das Schlagstück umgebenden Zylinders zusammenarbeitet (Anspruch 10), so daß sowohl bei der Abwärtsbewegung als auch bei der Aufwärtsbewegung des Schlagstücks eine Dämpfung erfolgt.

Der Schaftabschnitt arbeitet schließlich noch vorzugsweise mit Dichtungsringen am umgebenden Zylinder zusammen (Anspruch 11).

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1: eine teilweise Schnittansicht eines Schlagstücks und das unteren Ende eines Dieselbären, wobei zwei Ausführungsformen rechts bzw. links der Mittellinie gezeigt sind; und

Fig. 2: eine seitliche Ansicht eines Schlagstückes, auf welches ein Adapterteil aufgesetzt ist.

In der Figur bezeichnet 10 ein Schlagstück einer Diesel­ ramme, das einen Kolbenabschnitt 12, einen Schaftabschnitt 14 und einen Schlagabschnitt 16 mit einer Höhe H aufweist. Das Schlagstück ist am Kolbenabschnitt 12 und am Schaftab­ schnitt 14 von einem Zylinder 40 umgeben. Ein Zylinderend­ ring 26 und ein Zylinderhauptteil 46 sind durch Schrauben 24 zusammengeschraubt. Zwischen die benachbarten Enden vom Zylinderhauptteil 46 und Zylinderendring 26 ist ein Anschlagring 32 mit einer Halterippe 33 eingespannt.

Der Anschlagring 32 weist eine obere rotationssymmetrische, leicht nach unten abfallende Stirnfläche 44 auf, über welcher sich ein Dämpfungsring 30 befindet.

Der Zylinder 40 ist durch Dichtringe 34 zum Schaftabschnitt 14 hin abgedichtet, die in der Innenfläche des Anschlag­ ringes 32 eingelassen sind. An der unteren Stirnfläche des Zylinders 40 befindet sich ein weiterer Dämpfungsring 28, der einen verbreiterten Fußabschnitt hat, welcher zwischen in Umfangsrichtung verteilten Nasen 52, 54 gehalten ist, die außen am unteren Ende des Anschlagringes 32 und innen am unteren Ende des Zylinderendringes 26 vorgesehen sind.

Der Schlagabschnitt 16 des Schlagstücks 10 weist eine obere ringförmige Endfläche 47 auf, die dem Schaftab­ schnitt 14 benachbart ist. Sie geht nach unten in einen kegelstumpfförmige Teil 23 des Schlagabschnitts 16 über. Dieser kegelstumpfförmige Abschnitt 23 weist einen größten Durchmesser D auf. Der kegelstumpfförmige Abschnitt 23 geht unten in einen scheibenförmigen Abschnitt 21 über.

Der gestufte Teil des Schlagabschnitts 16 ist in einer ersten Ausführungsform in der linken Hälfte der Zeichnung und in einer anderen Ausführungsform in der rechten Hälfte der Zeichnung gezeigt.

In der linken Hälfte sowie in der rechten Hälfte der Zeichnung sind Stufen 20a, 20b, 20c am äußeren Umfang des Schlagabschnitts 16 dargestellt, die sich in Form einer umgekehrten Treppe nach unten erstrecken. Die Stufen weisen in ihren senkrechten Abschnitten in der Nähe der konvexen Stufenkanten Fasen 36a auf, die das Einführen in ein oberes Ende eines Bohrrohres erleichtern. Die konkaven Kanten der Stufen sind abgerundet, wie bei 38a gezeigt. Die Stufen weisen eine Höhe h und eine Einrückung e auf.

Im linken Teil der Zeichnung ist eine Ausführungsform gezeigt, in der der Schlagabschnitt 16 in seiner Mitte bis zur Höhe des scheibenförmigen Abschnitts 21 eine paraboloidartige Ausnehmung 18 aufweist. Diese dient dazu, das Gewicht des Schlagstücks zu verringern.

In der rechten Hälfte der Zeichnung sind im inneren Teil des Schlagabschnitts 16 ebenfalls Stufen 22a, 22b, 22c ausgebildet, die ebenfalls, analog zu den äußeren Stufen, Fasen 36b und Rundungen 38b aufweisen.

Eine dritte Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) weist nur innere Stufen 22a, 22b, 22c und anstelle der äußeren Stufen 20a, 20b, 20c eine sich nach unten verjün­ gende Oberfläche eines umgekehrten Kegelstumpfes auf.

Wie oben erwähnt, ist durch die Verwendung des erfindungs­ gemäßen Schlagstücks 10 eine Verwendung von Schlaghauben nicht mehr erforderlich. Die äußeren Stufen 20a, 20b, 20c des Schlagabschnitts arbeiten direkt mit einem in die Erde zu rammenden Rohr 56 (gestrichelt eingezeichnet) zusammen, während die inneren Stufen 22a, 22b, 22c direkt mit einem in die Erde zu rammenden Pfahl 58 (gestrichelt eingezeichnet) zusammenarbeiten.

Die Auf- und Abbewegung des Schlagstücks 10 relativ zum umgebenden Zylinder 40 wird dabei von den beiden Dämpfungsringen 28 und 30 abgedämpft.

Das Schlagstück nach Fig. 1 ist geeignet zur direkten Verwendung mit zylindrischen Pfählen oder zylindrischen Rohren unterschiedlichen Durchmessers. Zuweilen wünscht man mit einem gegebenen Bären aber nicht nur Rammgüter mit geometrisch ähnlicher Geometrie auch Rammgüter grund­ sätzlich anderer Geometrie in das Erdreich zu rammen, z. B. Element von Spundwänden oder I- bzw. Doppel-T-Träger. Um hier einen Formschluß zum oberen Ende des Rammgutes herstellen zu können, ohne das Schlagstück austauschen zu müssen, kann man eine Adapterteil verwenden, wie es in Fig. 2 bei 100 gezeigt ist.

Das Schlagstück 100 ist auf seiner Oberseite mit eine mehr­ fach abgestuften Ausnehmung versehen, die zur Außenfläche des Schlagstückes 16 komplementär ist: Den Stufen 20a, 20b, 20c des letzteren entsprechen Stufen 102a, 102b, 102c des Adapterteiles 100. Auf diese Weise ist das Adapterteil 100 formschlüssig mit dem Schlagstück 16 verbunden.

Die Unterseite des Adapterteiles 100 trägt symmetrisch hinter bzw. vor der Zeichenebene liegend Positionier­ zapfen 106a und 106b. Deren Abstand und Lage in einer Ausnehmung 104 in der Unterseite des Adapterteiles 100 sind so gewählt, daß sie formschlüssig in das obere Ende eines I- oder Doppel-T-Trägers 108 eingreifen: Der Abstand der Positionierzapfen in in Fig. 2 horizontaler Richtung entspricht der Dicke des Stege 110 des Trägers 108, und der Abstand der Positionierzapfen 106a und 106b vom hierzu spiegelbildlichen, vor der Zeichenebene liegenden Positionierzapfen entspricht dem Abstand der beiden Wangen 112 des Trägers 108.

Auf diese Weise ist das obere Ende des Trägers 108 form­ schlüssig mit dem Adapterteil 100 und über dieses dann auch formschlüssig mit dem Schlagstück 16 verbunden.

Das Adapterteil 100 kann ohne Teildemontage des Diesel­ bären leicht ausgewechselt werden, z. B. unter Lösen einer zentralen Halteschraube 114, um Träger anderer Abmessung oder grundsätzlich anderer Geometrie zu rammen.

Claims (11)

1. Schlagstück für eine Ramme, insbesondere eine Diesel­ ramme mit einem Kolbenabschnitt (12), einem Schaftab­ schnitt (14) und einem Schlagabschnitt (16), dadurch gekennzeichnet, daß der Schlagabschnitt (16) auf einer Außenfläche und/oder auf einer Innenfläche eine oder Stufen (20a, 20b, 20c; 22a, 22b, 22c) aufweist.

2. Schlagstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen in jedem senkrechten Abschnitt an konvexen Kanten Fasen (36a, 36b) aufweisen.

3. Schlagstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stufen an konkaven Kanten abgerundet sind.

4. Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufen ein Verhältnis von Einrückung (e) zu Höhe (h) von etwa 0,65 bis 1,0 aufweisen.

5. Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es Stufen (20a, 20b, 20c) nur auf seiner Außenfläche aufweist und innenliegende Aus­ seiner Außenfläche aufweist und innenliegende Ausnehmung (18) des Schlagabschnitts (16) eine sanft gekrümmte Rotationsfläche ist, die vorzugsweise die Form eines Parabo­ loids aufweist.

6. Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenfläche des Schlagab­ schnitts (16) die Form eines Kegelstumpfes aufweist.

7. Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Höhe des Schlagabschnitts (H) zum größten Durchmesser des Schlagabschnitts (D) etwa 0,35 bis 0,52 beträgt.

8. Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Stufen (20a, 20b, 20c; 22a, 22b, 22c) mit komplementären Stufen (102a, 102b, 102c) ein Adapterteil (100) aufgesetzt ist, welches auf einer von den komplementären Stufen (102a, 102b, 102c) abgewandten Fläche Formschlußmittel (106a, 106b) auf­ weist, die dem oberen Ende eines Rammgutes (108) zusammen­ arbeiten.

9. Ramme, insbesondere Dieselramme mit einem Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, daß ein sich verjüngender Teil (42) des Kolbenab­ schnitts (12) mit einem ersten Dämpfungsring (30) auf einer Schulter (44) eines das Schlagstück umgebenden Zylinders (40) zusammenarbeitet.

10. Ramme, insbesondere Dieselramme insbesondere nach Anspruch 9 mit einem Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine oberste ringförmige Endfläche (46) des Schlagabschnitts (16) mit einem Dämpfungsring (28), der auf der Stirnseite eines das Schlagstück umgebenden Zylinders (40) angeordnet ist, zusammenarbeitet.

11. Ramme, insbesondere dieselramme insbesondere nach Anspruch 9 oder 10 mit einem Schlagstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaftabschnitt (14) mit Dichtringen (34) zusammenarbeitet.